煤油气地质学精品化课程建设改革与实践

摘  要：为提高本科生自主学习能力、激发本科生学习兴趣、拓展本科生国际化视野和培养优秀的研究应用型创新人才，资源勘查工程核心专业课煤油气地质学拟从教学内容重构和教学方法手段进行精品化课程建设研究与改革。教学内容改革主要包括课程讲授的有机排序和组合、实验和实践教学与课堂教学的紧密衔接及双语教学内容的有机融入；教学方式方法的改革集中在增强教师团队授课水平、教学手段的改革和创新、网络教学资源的合理利用和改善考核评估体系等方面。经过煤油气地质学精品化课程建设，学生的专业课理论基础和应用综合能力得到明显提升。

关键词：煤油气地质学；教学改革；精品化课程；人才培养；资源勘查工程

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2023）01-0139-04

Abstract： In order to improve undergraduate students' independent learning ability， stimulate their interest in learning， expand their international vision， and cultivate excellent application-oriented innovative talents， "Coal， Oil and Gas Geology"， as the professional course of resource exploration engineering， was carried out to build the high-quality courses from the reconstruction of teaching content and teaching methods. The reform of teaching content mainly includes the ordering and combination of course teaching， the close connection between experiment， practice teaching and classroom teaching， and the integration of bilingual teaching content. The reform of teaching methods focuses on enhancing the teaching level of teachers' team， reforming and innovating teaching means， making reasonable use of network teaching resources and improving the assessment system. Through the course construction， the students' theoretical basis and comprehensive application ability of professional courses have been significantly improved.

Keywords： Coal， Oil and Gas Geology; teaching reform; quality courses; talent cultivation; resource exploration engineering

为贯彻落实《教育部关于深化本科教育教学改革 全面提高人才培养质量的意见》文件精神，进一步推进和深化教育教学改革工作，全面推进资源勘查工程一流专业及其核心课程建设，促进教学能力的提升，推动教学范式从“以教为中心”向“以学为中心”转变，切实提高本科人才培养质量。本论文以资源勘查工程专业核心课程煤油气地质学为例，从课程概况、研究现状、教学内容重构与改革、教学方法和手段的改革、教学效果等方面进行了精品化课程建设改革与实践的论述。

一、课程概况

煤油气地质学是资源勘查工程高年级本科生的必修课，同时也是大学期间的核心专业课程。在国家能源需求不断扩大的背景下，该课程相关知识的内延外展对于地质类专业本科生未来考研和就业的重要性不言而喻。通过该课程的学习，使学生系统理解成煤的原始物质、成煤条件、成煤过程、煤的化学组成、岩石学组成、煤质评价指标、煤矿床的基本地质特征及聚煤规律，同时使学生系统掌握油气生成、运移、聚集成藏的基本原理及油气分布的控制规律，为以后从事相应的煤田地质勘查、能源矿产勘查、开发工程奠定基本理论、基本知识和基本技能。

煤油气地质学是煤炭类高等院校资源勘查工程专业接触到的唯一含油气味课程，该课程是由原有的煤田地质学和石油天然气地质学两门课程合并而来，煤和石油天然气在成藏条件和空间分布上既有不同点也有相似点：

（1）煤是固体，而油气是流体，在成藏机制和分布控制模式上差异很大[1-2]。

（2）煤是一种固体可燃有机岩，是由植物遗体在温度、压力和时间作用下经过一系列复杂的生物化学、物理化学及地球化学作用转变而来[1]，油气是由沉积埋藏作用保存在沉积物中的生物有机质经过一定的生物化学、物理化学变化而形成的[2]；

（3）煤层气作为煤中重要的自生自储非常规天然气，其成藏地质和开发地质条件与常规油气有一定的相似性[3]。因此，这两门课程在内容编排上有一定的重合，在讲授煤油气地质学时，需要将原有煤田地质学和石油天然气地质学两门课相通的内容进行串并、融合、升级、系统地讲授。

二、研究现状

煤油气地质学课程的研究对象涵盖了绝大多数的沉积能源资源，是未来从事相关能源领域勘查工作的必备知识储备。课程内容的深入研究、改革和实践，不仅可以进一步提高教学质量、改善教学条件，同时也可以增强学生今后从事相应煤油气地质勘查和开发工作的基本理论、基本知识和基本技能，提升专业服务产业的能力。在调研国内高等院校开设相关课程资料的基础上，就教学理念和课堂实践进行了现状分析。

（1）顶层教学理念设计优化。从建构主义理论的角度出发，系统地分析建构主义知识观、认识论、教学观在煤油气地质学教学中的应用[4]，其建构主义指导下的教改原则包括自主学习原则、真实性原则、基础性原则、全局性原则和灵活性原则。教学改革设计可以考虑从合理编排教学内容、教学过程实践和预测教学效果等方面出发。

（2）教学方法探索与改革。由于煤油气地质学是一门实践性和综合性非常强的课程，多数院校均秉承理论—实践—认识—再实践的教学思路，在课堂教学中，部分院校在利用“启发式、引导式和发散式”等教学模式的基础上，推行“衔接式、范例式、讨论式和探究式”等教学方法[5-7]；教学方式改革可以归纳为传统与新煤体相结合、科研成果与课堂教学相结合，以及课内与课外相结合等举措。

（3）教学内容与时俱进。需不断系统总结本学科的新理论和新进展，将这些最新的内容在课程中进行展示[8]；新理论和新进展应集中在拓宽思路、学科融合、绿色勘查和“双碳”目标等几个方向，立体化推进煤油气地质学有关教学内容与教学方法的改革。

（4）精品课建设。课程建设是教学改革的核心，也是教学改革不断完善的成果，需要在教学实践的基础上不断系统地进行更新和总结[9-10]，精品化课程建设应包括师资队伍建设、教学内容的设计与优化、教学方法和手段改革和教材建设等方面。

（5）双语教学模式持续推进。油气开采的部分技术是从国外引进来的，有必要对部分专业名词进行讲授，但英语教学如何有机融入课堂教学是一项需持续改进的课题[11]。

三、教学内容重构与改革

（一）课程内容的有机排序和组合

课程内容的不断优化是课程建设中的一个基础问题，煤油气地质学是一门既偏重于理论，又具有较强实践性的课程。煤炭类高等院校资勘专业的煤油气地质学中的油气部分课时量多为32学时，远远低于石油类院校，因此必须在遵循教学内容体系结构稳定的条件下，明确如何将油气部分和煤田部分进行有机融合升级是该课程内容重新编排和优化的重要内容。根据学生前期所学知识，在油气藏形成理论的讲授中，应当对比煤田地质学中煤演化生烃过程进行讲授，和学生讨论分析煤演化和油气演化的异同；而在油气田分布规律的讲授中，应当注重与前期所学的构造地质学和岩相古地理相关内容的类比；煤系非常规天然气在生、储、盖、运、聚及保等成藏条件方面可以与常规油气作对比讲授。

（二）实验、实践教学与课堂教学的紧密衔接

煤油气地质学是一门理论性和实践性并重的综合性课程，因此理论教学内容和实验、实践教学内容需要统一紧密结合起来。比如，在讲授完煤的宏观煤岩类型和显微煤岩组分特征后，紧接着应该安排相应的实验课内容；在讲授完油气成藏条件后，应该带领学生到相应的实训基地进行实践教学。除相关的实验和实践课程外，积极鼓励学生参与到相关授课老师的科研课题中，指导学生就其感兴趣的课题深入研究，在老师的指导和帮助下，学习并参与撰写科技论文。进一步巩固学生的理论知识，锻炼学生解决实际问题的能力，教学效果会得到显著提升。在野外基地实训过程中，引导学生如何发现能源、确定各类能源富集的主控因素、如何勘探开发能源、如何对能源进行集合运输等一系列实践过程，加强学生对课本知识的应用和理解能力，为后期学生能够顺利开展读研、实习和寻求工作奠定相关的专业基础。

（三）双语教学内容的有机融入

随着国际交流的不断加强，为增强学生的国际化视野，应将煤油气地质学重要的专业英语词汇有机地融入课堂、实验和实践教学中。由于学时有限，有机融入并不是开设专业英语课程，而是与课程有关的核心且使用频率较高的专业词汇在授课过程中进行一定的讲解。这些核心专业词汇没必要包罗万象，仅仅针对各级标题下的核心词和英文文献经常出现的核心词进行一定程度的讲授。比如，在讲授煤岩学这部分内容时，核心专业词汇包括煤岩学、宏观煤岩类型、显微煤岩组分、镜质组、惰质组和壳质组等。在讲授煤层气成藏条件和开发过程时，核心专业词汇包括煤层气、储层、吸附解吸、孔裂隙、有利区、成藏条件、生储盖组合、干酪根、钻井、完井、试井、压裂、排除和运输等。

四、教学方法和手段的改革

在课程绪论部分，带领学生一起跟踪国内外煤油气地质的最新进展，介绍相关的领域的“硬核”学者和历届优秀毕业生，表明能源地质在国家发展中的重要性（视频），使学生认清国际和国内能源发展形势，激发学生学习课程的兴趣和使命感。兴趣是最好的老师，在激发起学生学习兴趣的基础上，教学方法和教学手段的改革才能够起到事半功倍的效果。

（一）增强教师团队授课水平

为了实时跟踪课程领域国内外先进理论技术，积极选派任课教师参加校内外教学培训和国内外相关学术会议，增强任课教师的教学水平和学术能力。另外，邀请国内知名学者和相关领域教学名师走进课堂，开设“专家讲煤油气”专栏，一方面可以拉近学生与知名专家的距离，激发学生的学习兴趣，搭建考研学生与潜在导师的沟通平台，另一方面教学团队成员也可以在学术知识和教学水平上得到一定的提高。

（二）教学手段的改革和创新

针对传统课程教学以教师为主体，学生被动听课，教学效率低等状况，课程教学团队需对教学手段和教学方式进行改革。在教学手段上，运用现代教育技术（雨课堂），应用各种形象化的教学手段（野外图片和视频），使学生对课堂教学内容不再感到抽象和枯燥，增加课程教学的信息量，提高学生学习的积极性。在教学方式上，除了传统的引导式和启发式教学，本项目拟提出以学生掌握更多知识为核心，旨在调动学生和教师共同兴趣的“双主授课模式”。该教学模式提出的背景是与国外本科生相比较，我国本科生对书本以外专业知识的掌握明显偏低。该教学模式具体内容大体步骤如下：（1）将学生分组（2～3人一组），给每个小组分配与课程有关热点和前沿知识的英文论文；（2）在与授课老师的沟通交流下，学生进行翻译并制作PPT；（3）学生在课程中汇报，授课老师指导并就有关问题提问和讨论。