扈俊穎
(西南石油大學石油與天然氣工程學院,油氣藏開發與地質工程國家重點實驗室 四川 成都 610500)
《油氣儲運設施腐蝕與防護》專業課教改探討
扈俊穎
(西南石油大學石油與天然氣工程學院,油氣藏開發與地質工程國家重點實驗室 四川 成都 610500)
《油氣儲運設施腐蝕與防護》是我校油氣儲運專業學生的一門專業基礎課,為了提高學生在學習過程中的積極性和主觀能動性及培養學生將所學知識靈活應用到日后工作的能力,結合目前上課所發現的問題,本文從教學內容、教學方法和案例教學在課堂應用等方面進行了一定的討論,提出了一些建議。
《油氣儲運設施腐蝕與防護》;課堂教改
《油氣儲運設施腐蝕與防護》是一門專門針對油氣儲運專業學生所開設的專業基礎課,課程主要在講述材料腐蝕的基本原理和材料腐蝕防護方法(如緩蝕劑、電化學保護等)的基礎上,對儲運設施中的集輸系統、長輸管道、金屬儲罐和城市燃氣集輸管線等體系在腐蝕與防護方面的學習與研究。學生在學習該課程時具有兩大特點:一是因學生習慣了大一大二學習課程中死記硬背課程知識點應付考試的學習方式,所以學生在學習過程中很少主動思考問題,被動的接受老師課堂上對腐蝕理論知識的講解,且有少部分學生抱著考前突擊背誦的意識,在課堂上基本不聽講;二是學生會有一種誤區認為該課程與油氣儲運其它的專業課差距大,對該課程與日后工作的關系無明確認知。這兩大主要原因導致學生課堂上的動腦積極性不高,最終導致學習該課程只是為了學分與考試;等日后工作中用到相關知識解決實際腐蝕問題時完全無從下手,這從油氣田現場的調研及現場人員參加技能培訓都得到了驗證。
針對上述兩個主要問題,結合幾年的上課經驗,筆者認為可以在以下幾個方面對該專業課的教學進行加以改進,促使學生能將該課的理論知識學習扎實,同時可以學以致用,在日后的工作和科研工作中做到得心應手。
2.1 教學內容的更新與改進
應該讓學生體會到專業課本身所具有的“時尚性”和“前沿性”。教師授課時不能拘泥于現有教材的書本知識,應每年更新課件的新數據新技術,老師應盡可能追蹤本專業領域內的最新發展動向和相應的科技成果,讓學生有全新的知識體驗和探究新知識的欲望和沖動。因此,首先教師在相應專業課教材選擇上應多參考幾本相關教材為宜。其次在課堂教學時不僅傳授課本上已有的科學概念,還要將相應的研究方法和研究手段穿插到課堂中;此外在新技術的介紹中還應做到將當前學術動態、學者分布和相應學術觀點引入到課程中。這樣既可以開闊學術視野,又能讓學生及時了解本專業知識的發展方向和進一步做科研應如何選擇關注點,這將對調動學生的學習積極性和學習興趣具有極大的好處。
如在該課程的緒論講解腐蝕所造成的經濟損失及安全概念時,老師應先提前做好數據的調研工作,可以從全球腐蝕調研項目中獲取最新數據,如2016年的NACE Corrosion 腐蝕大會上所公布的最新調研數據:全球腐蝕成本估算為2.5萬億美元。其中關注的四大腐蝕行業主要包括能源(石油、天然氣、煤炭和核能)、交通、基礎設施和公共設施,而能源行業的腐蝕占據的比例位居首位,這些實時的最新數據會調動學生的學習的熱情,同時也會讓學生感受到課程的重要性與學習意義。此外將油氣行業因腐蝕所造成的損失通過圖文并茂的形式展現給學生,讓學生了解腐蝕與安全在行業生產中的重要性。
在講自然環境下的腐蝕時,因涉及到的都是一些基本概念,如果只是講解每種腐蝕的概念和特點,學生會感到枯燥無味,但如果將每種自然環境下的腐蝕找出相關的圖片和事故進行示意解說,讓學生先自行分析教師所給案例中的事故原因是什么?如果在工作中遇到這樣的問題該如何處理及如何預先選材,這都將會極大的改善目前學生被動接受和被填鴨式教學的特點。
此外隨著目前西南地區高溫、高壓和高含硫七天的開采,硫化氫腐蝕對材料的影響也是石油工程學生所必須了解的一個方面,我們可以先從硫化氫事故入手,通過影片解說硫化氫的理化性質和如何在含有硫化氫環境下安全工作,讓學生先有一個直觀認識,再進行相應的理論學習,會達到事半功倍的效果。
2.2 案例教學法在課程講解中的應用
腐蝕源于實際生產與生活,油氣行業的整個生產環節都會有腐蝕現象的存在,為油氣油氣儲運設施的腐蝕與防護的教學提供了條件和可能性。其中案例既可以舉實際現場的腐蝕事件,也可以舉科學前沿的案例,這樣既保證了教學內容的科學性和先進性,也可以給學生提供一些科研方面的研究技術,為有些進一步深造的學生預先提供指導思路。
因該課程內容較多,而學時相對較少,對所有的內容進行精講是行不通的,而本課程的目的是加深和拓寬學生的知識面和實踐能力,如果課堂上既不能完全填鴨式的授課,亦不能完全讓學生自學。采用案例教學和精講與自學并重的教學方法,可以讓學生增加感性認識,提高學生深入鉆研的興趣。教學中進行案例教學時應該注意:案例分析應該立足于前人的經驗和教訓,從而汲取正確的知識,用正確的、先進的理論和技術解決問題,在進行工業設計安排時周全考慮,防止以前事故的重蹈覆轍。采用案例教學的優勢在于,案例來源于生活與生產。如在將局部腐蝕的時候,我們可以將油田現場管材的點蝕穿孔、法蘭盤部位的電偶腐蝕等,讓同學們課后思考引起這些腐蝕的可能原因、腐蝕機理和癥狀、及在實際生產中如何控制及減緩腐蝕等問題。這種案例教學法可以促使學生在解決實際問題的過程中不斷學習新的學習方法。與傳統的“從概念到概念”的填鴨式教學方法相比,案例教學顯示出它促使學生尊重社會實踐,理論聯系實際和科學有效的學習等方面的優勢。其次,案例教學還能有利于培養學生獨立自主和探索的精神,因案例教學法要求學生在教師的啟發性教學過程中,獨立自主地事先分析案例,在課堂討論中去交換意見和深入討論,參考教材內容,最后形成具有獨到見解和創造性的可行性方案。同時,案例教學還可以創造良好的課堂討論氣氛,有利于激發學生的思維,尤其是鼓起勇氣挑戰權威和打破固有思維模式。
2.3 安排討論課,鼓勵學生上臺講課
教學的主體對象是學生,所以教學活動需要教師和學生共同參入完成的,只有充分發揮教師的指導作用和學生的學習主動性才能創造性地完成教學任務。在教學活動中,教師需要盡最大可能調動學生自主學習的積極性,嘗試主動從課本中、生活中和媒體等輔助材料上尋找知識,體會到自主學習的樂趣。
因《油氣儲運設施腐蝕與防護》中在學習腐蝕基礎理論的前提下,會重點學習油氣集輸、長輸及儲罐和城市燃氣等專業特色的腐蝕原因與防護措施,所以我們可以在學習這些專業方面的腐蝕時可以鼓勵學生分組學習。然后讓學生自己上臺講解該組同學對這部門內容的理解,教師從中進行指導,這樣既可以鼓勵學生進行自主學習和增強學生講解溝通的能力,教師又從中可以發現學生對知識的掌握程度和欠缺方面,進而更好的進行查漏補缺。提高課堂的學習效率。
2.4 開設實驗課程,培養學生的科研動手能力
以往該課程的課時設置里面僅有兩個學時的腐蝕速率編程作為實驗上機課,因此學生對于材料的腐蝕速率測試方法及表征都只能通過課上的老師的講述學習,而對于實驗的流程和實驗所需的材料及設備都沒有感性認識,以致于學習結束,對于實驗動手能力非常欠缺,因此筆者針對課上可課下的了解,在實驗室對腐蝕實驗中的失重法、電化學測試等方法進行了視頻錄制,在課上講解的過程中可以播放實驗視頻,讓學生增加實驗的感性認知,同時增加兩節實驗室的參觀環節,讓學生在實驗室中更加直觀的認知與了解。
金屬腐蝕與防護教學改革涉及內容多,但主要還是強調學生的主體地位,提高學生自主學習能力與學習積極性,擴展學生的知識面,培養學生的創新思維及動手能力。
通過以上幾個方面的改進,會明顯改善課堂的教學效果,提高學生分析問題和解決實問題能力。讓學生能靈活運用所學知識,而非只為考試學習。
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扈俊穎(1982-),女,博士,講師,任職于西南石油大學石油與天然氣工程學院,油氣藏開發與地質工程國家重點實驗室,研究方向:材料腐蝕與防護。
G424.2
A
1672-5832(2016)09-0069-02