尹艷樹(shù)，尹太舉 （長(zhǎng)江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，湖北荊州434023）

《數(shù)學(xué)地質(zhì)》是一門(mén)高年級(jí)地質(zhì)專(zhuān)業(yè)選修課，學(xué)生在接觸這門(mén)課程時(shí)，已學(xué)習(xí)部分專(zhuān)業(yè)課程，如《沉積巖石學(xué)》、《普通地質(zhì)學(xué)》和 《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》等，上述課程多以描述性為主。而地質(zhì)學(xué)科強(qiáng)調(diào)經(jīng)驗(yàn)型，一般采取描述性研究方法，因而學(xué)生不太適應(yīng) 《數(shù)學(xué)地質(zhì)》這樣一門(mén)定量表征學(xué)科的課程學(xué)習(xí)。此外，地學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生所學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)理論知識(shí)有限，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的難度加大。如何扭轉(zhuǎn)上述不利局面，筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，對(duì)該課程的教學(xué)思考進(jìn)行闡述。

1 改進(jìn)教學(xué)措施，增加吸引力

通過(guò)調(diào)研，發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí) 《數(shù)學(xué)地質(zhì)》課程主要存在以下問(wèn)題：①數(shù)學(xué)公式多，推導(dǎo)過(guò)程繁瑣，因而產(chǎn)生畏難情緒；②由于計(jì)算機(jī)水平較低，軟件操作難以達(dá)到理想效果，時(shí)常產(chǎn)生挫敗感；③不知如何應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決相關(guān)地質(zhì)問(wèn)題，因而很難引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。針對(duì)上述情況，應(yīng)對(duì)該課程的教學(xué)方法進(jìn)行改進(jìn)。例如在上該課程的第一堂課時(shí)，直接將最新國(guó)際數(shù)學(xué)地質(zhì)大會(huì)內(nèi)容以多媒體的形式演示給學(xué)生看，讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)地質(zhì)學(xué)科在石油地質(zhì)領(lǐng)域的豐富應(yīng)用成果，結(jié)合學(xué)生所學(xué)基礎(chǔ)專(zhuān)業(yè)課程內(nèi)容，如用回歸分析建立測(cè)井模型、進(jìn)行孔隙度和滲透率計(jì)算等，使學(xué)生留下強(qiáng)烈印象，即該學(xué)科在石油地質(zhì)領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛，如預(yù)測(cè)儲(chǔ)層形成、解釋儲(chǔ)層性質(zhì)等。這樣可以消除學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的茫然心理，提高其學(xué)習(xí)興趣。再比如學(xué)習(xí)最小二乘法的求解過(guò)程時(shí)，教師首先說(shuō)明最小二乘法是 《數(shù)學(xué)地質(zhì)》學(xué)科中最基本分析方法如回歸分析、趨勢(shì)面分析、判別分析以及克里金方法的基礎(chǔ)，從而讓學(xué)生了解學(xué)習(xí)上述內(nèi)容的重要性。通過(guò)在教學(xué)中采取上述措施，使學(xué)生產(chǎn)生了一定興趣，學(xué)習(xí)該課程的勁頭加大。

2 加強(qiáng)應(yīng)用知識(shí)教學(xué)，提升關(guān)注度

數(shù)學(xué)地質(zhì)學(xué)科的宗旨是用數(shù)學(xué)方法來(lái)解決地質(zhì)問(wèn)題。但在現(xiàn)有 《數(shù)學(xué)地質(zhì)》教材中，對(duì)于不同的數(shù)學(xué)地質(zhì)方法，其共同特點(diǎn)是首先進(jìn)行理論推導(dǎo)，然后才交待數(shù)學(xué)方法在地學(xué)中的應(yīng)用。上述理論推導(dǎo)過(guò)程與純粹的數(shù)學(xué)教學(xué)沒(méi)有任何差異，很難激發(fā)學(xué)生的興趣與關(guān)注度。而由于理論知識(shí)部分的學(xué)習(xí)效果不佳，當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)數(shù)學(xué)教學(xué)的實(shí)際應(yīng)用時(shí)很難理解透徹。為了改變這種局面，教師可以先簡(jiǎn)單交待數(shù)學(xué)地質(zhì)方法在地學(xué)中的一些應(yīng)用以引起學(xué)生的興趣，然后在對(duì)相關(guān)數(shù)學(xué)方法進(jìn)行剖析，講明其原理，最后通過(guò)應(yīng)用實(shí)例來(lái)闡述相關(guān)數(shù)學(xué)方法所解決的地質(zhì)問(wèn)題。例如，在講述回歸分析時(shí)，首先給出孔隙度與滲透率的關(guān)系式，即Perm＝a·Por＋b，然后指出在碎屑巖儲(chǔ)層中，一般通過(guò)孔隙度來(lái)計(jì)算滲透率，因而知道孔隙度后，確定滲透率時(shí)需要已知a、b系數(shù)。于是可以提問(wèn)：已知相關(guān)孔隙度與滲透率值，系數(shù)a、b如何獲得？在此基礎(chǔ)上，還可以提出《地球物理測(cè)井》課程中的孔隙度如何計(jì)算，是否通過(guò)建立類(lèi)似的孔隙度與聲波時(shí)差的關(guān)系式來(lái)進(jìn)行求解。由此順勢(shì)進(jìn)入a、b求取的數(shù)學(xué)問(wèn)題，即利用最小二乘法理論求解a、b。當(dāng)學(xué)生帶著上述問(wèn)題學(xué)習(xí)時(shí)，對(duì)該課程的興趣與關(guān)注度自然提升。此外，教師可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)資源以及科研實(shí)例讓學(xué)生加深理解相關(guān)理論知識(shí)，使之認(rèn)識(shí)到該課程在石油地質(zhì)中實(shí)際應(yīng)用的重要性[2]。

3 增加實(shí)踐機(jī)會(huì)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

該課程的理論課時(shí)有32個(gè)，上機(jī)實(shí)習(xí)課時(shí)有12個(gè)。上機(jī)實(shí)習(xí)能夠強(qiáng)化學(xué)生對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解，是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的重要環(huán)節(jié)。因此，在上機(jī)實(shí)習(xí)時(shí)，可以適當(dāng)增加實(shí)踐機(jī)會(huì)。即在課程規(guī)定內(nèi)容基礎(chǔ)上，給學(xué)生提供一些實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，要求學(xué)生按要求完成實(shí)習(xí)報(bào)告。例如，在回歸分析中，給出某油田巖心分析的孔隙度數(shù)據(jù)、測(cè)井聲波時(shí)差數(shù)據(jù)、泥質(zhì)含量數(shù)據(jù)以及幾口非取心井的聲波時(shí)差和泥質(zhì)含量數(shù)據(jù)，要求學(xué)生建立孔隙度與上述數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性，對(duì)回歸方程進(jìn)行檢驗(yàn)并對(duì)非取心井進(jìn)行孔隙度解釋。再比如在聚類(lèi)分析中，教師先給出滲透率、有效厚度、孔隙度等數(shù)據(jù)，要求學(xué)生進(jìn)行流動(dòng)單元?jiǎng)澐植⒔⒘鲃?dòng)單元?jiǎng)澐謽?biāo)準(zhǔn)，然后對(duì)后續(xù)測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行流動(dòng)單元判斷。通過(guò)進(jìn)行上述與油田生產(chǎn)關(guān)系密切的科研實(shí)例的上機(jī)實(shí)習(xí)，使學(xué)生學(xué)習(xí) 《數(shù)學(xué)地質(zhì)》課程的興趣大大增強(qiáng)。此外，為了完成實(shí)習(xí)報(bào)告，許多學(xué)生對(duì)軟件操作產(chǎn)生了濃厚興趣，并由此初步掌握了操作流程，甚至有部分學(xué)生獨(dú)立完成了程序編寫(xiě)過(guò)程，這樣既提高了計(jì)算機(jī)水平，又提高了獨(dú)立分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

4 介紹學(xué)科前沿，拓展專(zhuān)業(yè)視野

《數(shù)學(xué)地質(zhì)》課程是一門(mén)邊緣性的交叉學(xué)科，其隨著數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)學(xué)科的發(fā)展而發(fā)展。當(dāng)今是一個(gè)知識(shí)大爆炸時(shí)代，新的數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)理論不斷涌現(xiàn)，從而推進(jìn)了 《數(shù)學(xué)地質(zhì)》的進(jìn)步。因此，在講授該課程時(shí)，有必要介紹學(xué)科前沿知識(shí)，拓展學(xué)生的專(zhuān)業(yè)視野。例如教師應(yīng)多關(guān)注 “數(shù)學(xué)地質(zhì)”和 “計(jì)算機(jī)與地球科學(xué)”等權(quán)威雜志并了解國(guó)際數(shù)學(xué)地質(zhì)大會(huì)等專(zhuān)業(yè)會(huì)議內(nèi)容，充分掌握數(shù)學(xué)地質(zhì)發(fā)展動(dòng)態(tài)，在第一時(shí)間傳授給學(xué)生，這是非常有必要的。

5 結(jié) 語(yǔ)

數(shù)學(xué)地質(zhì)是一門(mén)交叉學(xué)科，其涉及較多數(shù)學(xué)知識(shí)，導(dǎo)致教學(xué)過(guò)程缺乏吸引力和關(guān)注度。為了改變這種局面，通過(guò)改進(jìn) 《數(shù)學(xué)地質(zhì)》教學(xué)方法，增加應(yīng)用性和實(shí)踐性，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，最終改善《數(shù)學(xué)地質(zhì)》課程的教學(xué)效果。

[1]申維.淺談如何提高地質(zhì)工作者的數(shù)學(xué)素質(zhì)[J].中國(guó)地質(zhì)教育，2000，36（4）：51-54.

[2]劉靜.《數(shù)學(xué)地質(zhì)》的課堂教學(xué)方法改革[J].中國(guó)地質(zhì)教育，2010，73（2）：87-89.