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摘要:結合應用性人才培養模式,以石油工程本科專業任選課“提高采收率”課程為例,進行改革和嘗試。從教材的選擇、教學內容的取舍、教學方法、考核方式等方面探討了如何提高專業任選課課程教學效果。
關鍵詞:石油工程;采收率;改革和嘗試;教學效果
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)01-0099-02
提高采收率技術,也稱提高采收率原理,是高等學校石油工程和油田化學專業本、專科專業學生的專業選修課。為了達到理想的教學效果,在分析國內外高校尤其是石油類高校相關課程的開設與教學改革經驗的基礎上,針對課程教學過程中存在的一些問題,從該課程的教學內容、教學方法及考核方式進行了改革探索。
一、課程教學中存在的較為突出的問題
(一)缺乏有針對性的教材
作為新建本科院校,我校主要培養應用型人才。而課程教學中涉及的理論知識太多,目前關于課程的教材較為匱乏,主要采用教材:葉仲斌《提高采收率原理》,石油工業出版社,2007.8;張繼芬等《提高石油采收率基礎》,石油工業出版社,1997;韓顯卿《提高采收率原理》,石油工業出版社,1993.4;侯吉瑞《化學驅原理與應用》,石油工業出版社,1998.3;楊承志等《化學驅提高石油采收率》,石油工業出版社,1999.12;韓冬、沈平平《表面活性劑驅油原理及應用》,石油工業出版社,2001.8,等。
目前,上述教材都存在一定的問題,不能滿足我校應用型人才培養的要求,主要包括:①教材涉及的內容不能做到全面具體,目前提高采收率技術方法多,在現場的實際應用情況更是非常普遍,而上述教材都缺乏系統全面的介紹,部分教材的內容主要以化學驅油體系為主,沒有達到面面俱到,而課程大綱要求對涉及的方法需要全面而系統的介紹;②部分教材涉及的理論知識過深,目前對于提高采收率技術,學界的研究很深入,在教材中詳細介紹了工藝的基本原理、概念、注入體系的特性結構、復雜的實驗室評價體系、注入體系在地層中的運動規律等,而對于目前接觸三次采油技術較少的學生來說,顯得過于繁冗,難以理解,容易使學生產生畏難的學習狀態;③教材基本沒有配備可供學生復習的習題,初學的學生難以通過有針對性的課后練習來對知識加深理解;④教材已經與目前提高采收率方法的研究進展產生了脫節,在教材中沒有體現出目前提高采收率方法的發展方向,教材的編寫都具有一定的年限,部分技術方法目前在實際現場已有了較大的改進和發展,與現場的實際施工狀況有一定的差距。
(二)課程涉及的內容較多,在有限的授課學時難以面面俱到
該課程作為石油工程專業任選課程,主要介紹目前三次采油過程中所涉及到的方法和技術,讓學生對整個“三次采油”建立全面的認識。主要的內容包括聚合物驅、表面活性劑驅、堿水驅、復合驅、氣體混相驅、熱力采油和微生物采油七個大的方面,介紹這七類常用的提高采收率技術的相關知識,包括重要概念、原理、評價、設計、應用等。涉及的知識點非常多知識結構也較復雜,但課程的教學學時僅40學時(包括4學時的實驗教學),教學中很難在規定的學時內達到全面、系統、細致的講解。
(三)實踐教學環節仍有缺失
該課程涉及內容非常抽象,需要學生去想象注入體系在地層中的運動特性和發生的變化。而這對于較少接觸實驗室的學生來說,往往顯得較為困難。在提高采收率課程的學習中,學生必須通過實驗環節來加深相關概念和機理的理解,學習工程知識。提高采收率技術所包含的實驗環節主要包括兩部分的實驗,一部分是相關基礎性的實驗,包括化學試劑的基本性能及溶液性能實驗,如聚合物水溶液的狀態、表面活性劑水溶液的形態等等。另一部分是機理性的實驗,通過具體的實驗手段驗證相關化學試劑對提高采收率方面的貢獻,如混相、溫度對稠油粘度影響的效果等等。而目前課程的大綱中對相關實驗學時的控制是非常嚴格的,僅有2大節的認識實驗。僅憑此,很難讓學生真正從課本中建立相關的概念,即使學完了也只有空洞的想象。這是應用型人才培養所不能忽視的問題。而要將課本中抽象的概念具體化,就必須繼續加強實踐教學環節的投入。
(四)課程考核方式單一
就課程來說,目前該課程的考核方式為考察,考核方式為筆試,由于牽扯的內容較多,理論深,若在上課的過程中沒有較好的理解,就容易將學生帶入純粹的死記硬背和機械抄寫的誤區,學生經常是應付完考試就將所有的概念和機理拋之腦后,根本不能留下深刻印象。
二、課程教學改革措施
(一)在依靠教材的基礎上,發揮自制講義的作用
針對目前該課程缺乏有針對性的教材的問題,授課教師根據課程的大綱要求和學生的具體情況,結合應用型人才培養模式自制了課程的講義。在基礎的概念和理論知識之上增加了實驗室評價體系的實際操作實例,增加了工藝方法在現場的實際運用例子,補充了工藝方法目前的研究現狀和發展方向。
在運用教科書的同時,學生又可以根據講義的框架結構來理清思路,根據講義的內容抓住重點,避免了在厚厚的教科書中處處碰壁找不到需要掌握的知識。
(二)對教學內容做相應調整,突出重點
針對課程的對象在教學內容上應有所取舍,目前的大綱,本科和??茖W生的要求差異并不大,要根據本??茖W生不同的層次編制有差別的教學大綱。針對??频慕虒W,將重點放在目前各種工藝在現場的施工過程中來,培養其在解決具體過程中面臨問題的能力,當然這也對教師的工程實踐能力提出了更高的要求。本科學生則應注重在相關理論上做到有效的深入,重點掌握各種方法和工藝的機理和研究過程,找出目前該技術仍然存在的問題和不足以及相應的解決方案,培養其發現問題和解決問題的能力和辯證思維尋求突破的能力。這就要求教師在上課過程中,合理有效地利用自己的講義,通過講義控制課程的知識邊界,從自身方面建立針對不同學生的課程內容和框架,才能做到合理有效的授課。同時在教學過程中,可有針對性地結合目前提高采收率技術發展的趨勢,有重點地選取相關內容,比如稠油熱采技術、化學驅油技術、微生物采油技術,而其他的方法可介紹學生理解其采油機理和應用情況即可,不做過多的介紹。endprint
(三)在教學方法上推陳出新
從教學方法上,應注意以下幾點:
1.思路清晰,對于每一種提高采收率技術應從概念入手,了解其基本思路,之后再深入到采用方法或者化學試劑的基本性能上面來,并且了解施工過程中影響化學試劑的因素即是影響最終施工效果的因素,最后應落腳到技術的發展和研究的方向上來。
2.理論的講解應深入淺出。由于學生接觸較少,理論過于生澀會降低學生的學習興趣,影響教學效果。同時應減少抽象化的講解,更多的在課堂上讓學生見識到簡單的具象化的內容,就能較好地幫助學生理解課程內容。
3.由于在教學內容上要根據學生不同的層次對重點有所取舍,在講解的過程中,同樣值得注意,重點不在大而全,一味地要把所有的知識點都交給學生,而是要讓學生真正理解和記憶。
4.在講授的過程中,專題性的講解應好于系統性的,這還是由課程內容決定的。要做到把問題一個一個講透而不是一味地灌輸。
5.盡可能的將趣味性帶入課堂,運用學生對于未知的事物的探求欲望和好奇心,將更多簡單的認識實驗帶入課堂,如化學試劑的基本性能及溶液性能實驗,聚合物水溶液的狀態、表面活性劑水溶液的形態實驗。采用理論講解和實際現象展示相結合的方式,讓其深深印入學生的腦海中。
(四)考核方法多樣化
在考核方法上應將課堂筆試與實驗室手動測試相結合,應加大實驗室考核在整個課程考核中的比重,只有這樣才能全面地鍛煉學生,同時讓學生不單單停留在死記硬背上。將試驗考核環節加入,在增加課程趣味性的同時,培養學生的動手能力,也在很大程度上考察了學生對理論知識的掌握和理解。相信最后也會在學生腦海中留下經久不滅的深刻記憶。
(五)其他需要注意的問題
提高采收課程內容,涉及目前研究的前沿和對于各個方法發展趨勢的探究,對于這部分內容,在學界還存在一定的爭議,很多理論和方向不同的專家學者可能持有不同甚至相反的觀點。應注重度對學生的引導,引導其辯證地看待問題。建立人的認識是由淺到深、由易到難、有錯到對的過程,我們今天篤定的思路或者方法不一定適用于油氣田在開發中后期最終采收率的提高,比如目前越來越多的學者在探究聚合物驅油所帶來的一些問題。只有這樣,才能讓學生懂得“盡信書不如無書”的概念,從而真正帶動青年學子積極探究和發現,真正有利于提高采收率技術的發展和延伸。
三、結語
與其他石油高校不同,我校人才培養定位為應用型人才。這就更要求我們針對我校理論較難較深的課程進行大刀闊斧的改革,只有這樣才能適應人才培養的目標,讓學生在課堂學習中真正有所收獲。
從課堂教學效果來看:通過探索,學生普遍反映,課程學得較其他專業課輕松,不用死記硬背大量的概念和原理,而是理解性的記憶;筆記的過程中加深了對課程的理解,印象深刻效果明顯;學生明顯增加了興趣,覺得課堂教學內容更實際也更適用以后的工作。由于目前課程的局限性,一些想法和舉措未能實施,比如加大可能實驗等,以期努力求變,積極探索,獲得更大的成果。
參考文獻:
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