油田化學實驗課程教學內容改革與研究

董 龍，趙秀麗，張 麗，陳 成，高清河

(大慶師范學院化學工程學院，黑龍江 大慶 163712)

油田化學實驗課程教學內容改革與研究

董 龍，趙秀麗，張 麗，陳 成，高清河

(大慶師范學院化學工程學院，黑龍江 大慶 163712)

為了進一步提高油田化學實驗課程的教學質量，針對課程存在化學試劑污染環境，實驗設備和大量的化學試劑耗費巨大，教學成本高，教學課時嚴重不足，學生和教師之間交流不暢等問題，對課程教學改革進行了探討研究。提出建立油田化學虛擬仿真實驗課程，建立油田化學創新實驗課程，建立網上交流平臺等教學模式并建立科學的考核方法。

油田化學；教學方法；創新；虛擬仿真

油田化學在石油勘探開發領域中占有重要的地位。化學劑、化學理論及化學工程在鉆井、采油、原油集輸等方面均起到重要的作用。近代石油開發技術的發展對油田化學有著越來越強的依賴性。

油田化學實驗課是一門重要的石油工程專業基礎課程，其涉及知識領域廣泛，難點較多，不易掌握。目前，油田化學實驗課在教學過程中存在著一些問題，一是大量化學試劑存在嚴重污染環境和安全問題；二是開展教學過程中需要實驗設備和大量的化學試劑，耗費巨大，要思考如何降低教學成本，減輕學校經濟負擔；三是由以上多種原因導致課時嚴重不足，無法保證有效地鞏固理論知識。作者結合多年的教學經驗，總結出通過建立油田化學虛擬仿真實驗課程，通過網上交流平臺相結合的幾種教學模式，建立油田化學創新實驗課程。

1 建立虛擬仿真實驗

隨著計算機技術的不斷發展，虛擬仿真實驗走進教學中。虛擬仿真實驗有較強的直觀性和示范性。教師在教學過程中通過多媒體的演示，使學生快速和準確的了解實驗步驟。

建立虛擬仿真實驗具有如下優勢：第一， 針對性。采用虛擬仿真實驗，教師可以快速的開展實驗，例如鉆井液性能評價實驗、原油乳化及化學劑破乳實驗、污水絮凝劑評價實驗等，節約了時間成本。第二，安全性。一些實驗危險性較高，若操作失誤，容易對學生造成傷害。在做蒸汽驅油實驗時，實驗溫度高達200℃～300℃，烘箱溫度較高，容易燙傷。建立虛擬仿真實驗則可在安全無風險的環境下模擬，有毒、有害、污染環境下的實驗，保障教學安全。第三，經濟型。傳統的實驗需要借助特定的實驗設備，而多數設備價格昂貴，且易損耗，虛擬設備完全可以克服以上缺點，既滿足教學要求，又提高教學檔次。學生不再受實驗室硬件設施的制約。第四，總體性。在課程開展前利用虛擬實驗進行預習，有利于學生從整體到局部認識實驗，使學生進一步了解實驗原理，消化實驗內容?？朔械膶W生在實驗操作過程中走過場的缺點。第五，修正功能。虛擬仿真實驗在網上操作只有正確時才能進行下一步驟，引入的這種糾錯功能，能夠及時改正操作過程中易失誤的規程，加深學生對實驗的理解，引導學生進行正確操作。

2 建立創新實驗課程

為了培養符合社會需求的創新人才，必須對所教授的課程進行改革，用創新的教學方法打破傳統的教學。學生的創新想法、創造活動大多源于對某個問題的興趣和好奇心，這一切又往往來自教師創設的問題情境。在教學活動中，教師有意識地設疑，使學生能夠因“疑”生奇，因“疑”生趣，進而去積極探究創新。

創新型實驗研究是以教師為輔、以學生為主的教學模式。教師設定實驗方案，讓學生分組進行研究設計。教師對學生設計實驗方案進行一定的指導，由學生最終來確定實驗方案。根據修正后的實驗方案，學生3～5人一組選擇實驗儀器，并學習儀器的使用方法。對于實驗過程中出現的問題，學生分組討論分析問題，最后提出解決問題的方法。學生經歷幾個完整的創新實驗課程后，能夠明顯的提高學生獨立思考的能力，能激發學生的學習興趣，增加學生的創新意識，綜合運用所學的知識來解決實際問題。

通過建立油田化學開放實驗室的方法來進行創新研究型實驗教學資源的建設。把科研常用的實驗儀器增加到創新研究型實驗教學中。研究創新型實驗課教學方案，制作相關影像資料，建立網上教學平臺，便于學生自主學習。在教學過程中，教師與學生討論，能起到意想不到的效果，也有益于擴展教師的科研思路。油田化學創新實驗課使學生擺脫了實驗教材的束縛，使學生思考問題的能力和動手能力都得到加強。

3 改變教學方法和手段

一是將質疑引入課堂傳統的教學方式，改變教學方法，讓學生參與其中。在講授鉆井液配置與常規性能測試的實驗中，給學生提前分組布置作業，在課下查閱相關文獻資料的基礎上，設計實驗方案，制定實驗步驟，選擇試劑、儀器和藥品，制作PPT并講解，給學生走向講臺的機會。改變教學方式不僅能激發學生的學習興趣，還能夠加深學生的理解能力，活躍課堂氣氛。二是采取教授與課堂討論相結合的方式，為了加強學生對油田化學理論課的深入學習，對一些理論性較強的課程可采取教授與課堂討論相結合的方式。教師根據實驗課的內容，將學生自由組合為3～5人的學習小組。引導學生對實驗中將遇到的問題進行討論，最后由教師做點評。三是課堂結束后創建網上交流平臺。首先建立油田化學實驗課程資料庫，制作課件和視頻上傳至網上平臺，學生根據自己的需要下載學習資料，對于學生在學習過程中遇到的疑難問題，教師可通過平臺進行解答，為學生的學習提供便利條件。

4 建立科學考核辦法

目前，大部分院校所采取的實驗課程考核辦法都是以考察學生出勤、預習報告和實驗報告相結合的辦法，大多達不到考察學生的創新能力，不利于激發學生的學習興趣，所以要建立健全科學合理的考核制度。本文推薦采用多元權重方法綜合評價學生的學習成果，采用新的考核方法，從查閱文獻、設計方案、演講PPT設計、動手能力以及分析問題、解決問題和團隊協作能力等多方面入手，根據學生提交的實驗報告、綜合成績，測定學生掌握實驗理論知識及動手的情況，并判斷學生是否具有創新實驗能力。

合理制定實驗教師考核成績也是油田化學實驗課教學改革的重點。優秀的師資力量是教學活動的重要保障，建立合理的考核機制對油田化學實驗課教學改革有著重要的意義。應采用實驗教師聘用制度，學校教學指導委員會不定期向學生了解教師的教學情況，采用聽課的方式來考核教師的教學，包括考察教學改革情況。對于連續三年成績較低的教師，學校有權解除實驗教師與學校的聘用合同。

5 結語

油田化學實驗課程的改革是以提高學生素質為主線，以學生為主、教師為輔的實驗教學方法，逐步培養學生的獨立思考及動手能力。在實驗過程中遇到問題時，學生應通過查閱文獻資料及動手實踐提出解決辦法，教師幫助分析這些方法的合理性與可行性。通過建立虛擬仿真實驗，建立創新實驗課程、改變教學方法和手段對油田化學實驗課程進行改革，使學生在實驗過程中主動學習新知識，獨立地進行設計和研究，激發學生的學習興趣，增強實踐的能力，使學生的創造才能得以充分發揮，有利于培養學生的創新能力。同時加大考核內容和方式的改革，避免一考定乾坤的情況。

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Reformandresearchonteachingcontentofchemicalexperimentcourseinoilfield

DONG Long, ZHAO Xiu-li, ZHANG Li, CHEN Cheng, GAO Qing-he

(College of Chemical Engineering, Daqing Normal University, Daqing 163712, China)

In order to further improve the teaching quality of chemical engineering course in oil field, there are many problems such as huge amount of chemical reagents polluting the environment, laboratory equipment and large amount of chemical reagents, high teaching cost, serious teaching time, poor communication between students and teachers, the course reform has been discussed. It proposed to establish oil field chemical simulation experiment course, establish oil field chemistry innovation experiment course, and establish online communication platform and other teaching models and scientific assessment methods.

Oil field chemistry; Teaching method; Innovation; Virtual simulation

G642

B

1674-8646(2017)18-0096-02

2017-06-25

大慶師范學院教育教學改革項目(JY1514)

董龍(1982-)，男，博士，講師。