提高油層物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果方法的探究

何 宏

(長(zhǎng)江大學(xué) 石油工程學(xué)院，湖北 武漢 430100)

油層物理是高等石油院校石油工程、地質(zhì)工程等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。通過(guò)油層物理課程學(xué)習(xí)，能夠?yàn)榻窈鬁?zhǔn)確地認(rèn)識(shí)油氣藏，能動(dòng)地改造油氣藏，高效地開(kāi)發(fā)油氣藏提供可靠的儲(chǔ)層物性參數(shù)。同時(shí)也是為學(xué)習(xí)后續(xù)專(zhuān)業(yè)課程如滲流力學(xué)、油藏工程、采油工程、儲(chǔ)層保護(hù)技術(shù)、提高采收率奠定基礎(chǔ)[1]。油層物理是一門(mén)建立在以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，理論與實(shí)踐并重結(jié)合的課程。油層物理實(shí)驗(yàn)作為油層物理課程的一個(gè)重要分支內(nèi)容，油層物理實(shí)驗(yàn)獲取的相關(guān)參數(shù)和評(píng)價(jià)方法是油氣田開(kāi)發(fā)方案、注水設(shè)計(jì)、提高采收率方案制定的基礎(chǔ)。同時(shí)，通過(guò)開(kāi)展油層物理實(shí)驗(yàn)，能夠有助于學(xué)生將理論課內(nèi)容進(jìn)行理解消化吸收，更牢固的掌握油層物理知識(shí)，同時(shí)提高學(xué)生在油氣田開(kāi)發(fā)方面的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和分析解決實(shí)際問(wèn)題能力。然而，在油層物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，卻存在一些問(wèn)題，如教學(xué)手段不全面、實(shí)驗(yàn)設(shè)備數(shù)量不足帶來(lái)的考核方式欠缺等。為了更好的提高油層物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，探究了相關(guān)改善措施。

1 油層物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題

油層物理實(shí)驗(yàn)主要包括巖石的物理性質(zhì)(巖石比面、孔隙度、滲透率、飽和度)和巖石毛管壓力曲線(xiàn)測(cè)定。該部分實(shí)驗(yàn)不僅是油氣田開(kāi)發(fā)過(guò)程中的非常重要的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，也是有助于學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)比面、孔隙度、滲透率、飽和度和毛管壓力概念理解掌握。然而，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，很多學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)興趣不濃、重視程度不夠、對(duì)實(shí)驗(yàn)理論及數(shù)據(jù)分析處理理解不透徹。引起這些問(wèn)題根源為教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段方法和實(shí)驗(yàn)考核方式的局限性。

1.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段方法局限

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，采取的是理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)操作相結(jié)合的方式，教師將本次實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理和操作步驟進(jìn)行講解，之后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示操作，最后讓學(xué)生自己動(dòng)手參與實(shí)驗(yàn)。這種傳統(tǒng)的教學(xué)手段存在很多不完善之處，如：在實(shí)驗(yàn)講解過(guò)程中，脫離與書(shū)本知識(shí)體系的銜接，只對(duì)本次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行講解很難讓學(xué)生完全理解實(shí)驗(yàn)的意義。此外，學(xué)生缺乏對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工況的了解，教師應(yīng)在交接過(guò)程中結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步的解釋。在演示實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)中，由于學(xué)生人數(shù)較多，部分學(xué)生開(kāi)小差沒(méi)有很細(xì)致的觀(guān)察或者未理解操作的內(nèi)涵僅單純的機(jī)械模仿。諸多外在和內(nèi)在的因素導(dǎo)致傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果差。

1.2 實(shí)驗(yàn)考核方式局限性

由于油層物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備和實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的局限性，實(shí)驗(yàn)大多采取多人分組方式，幾人一組共同操作一套設(shè)備儀器裝置來(lái)完成實(shí)驗(yàn)，這就導(dǎo)致組內(nèi)成員實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相同。以往通過(guò)實(shí)驗(yàn)報(bào)告來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績(jī)的方法會(huì)導(dǎo)致部分學(xué)生不認(rèn)真對(duì)待實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前未充分預(yù)習(xí)好實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不親自動(dòng)手操作。通過(guò)小組得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，不能評(píng)判每一位學(xué)生真實(shí)的實(shí)驗(yàn)操作能力。因此，實(shí)驗(yàn)考核成績(jī)只通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)存在不足，應(yīng)該探索其它方法，多種方法相結(jié)合的進(jìn)行考核學(xué)生的實(shí)驗(yàn)和動(dòng)手操作能力。

2 油層物理教學(xué)效果改善措施

2.1 構(gòu)建創(chuàng)新型教學(xué)手段

傳統(tǒng)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)方法給予“理論講解-演示-操作”模式教學(xué)法，即教師講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑恚處熝菔緦?shí)驗(yàn)后，學(xué)生容易機(jī)械性模仿操作，缺少思考和應(yīng)變能力。因此，通過(guò)改進(jìn)傳統(tǒng)的以老師為主導(dǎo)，學(xué)生“填鴨式”學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，變成“學(xué)生為主體，老師為指導(dǎo)”模式，讓學(xué)生積極參與到實(shí)驗(yàn)中。通過(guò)提問(wèn)學(xué)生讓其講解實(shí)驗(yàn)原理，老師再進(jìn)行指點(diǎn)補(bǔ)充，通過(guò)讓學(xué)生進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，老師再進(jìn)行規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作流程等模式，讓學(xué)

生自己真正的融入到實(shí)驗(yàn)里面，能夠督促學(xué)生必須提前進(jìn)行對(duì)所學(xué)的理論知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行溫習(xí)和對(duì)要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)習(xí)。其次，改變以往的單一教師講解示范實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，探索性通過(guò)理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)錄像、演示操作和數(shù)據(jù)分析處理講解多方面實(shí)驗(yàn)教學(xué)，尤其加強(qiáng)錄像教學(xué)部分，能夠很好的激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣。因此，通過(guò)改進(jìn)教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，講解完實(shí)驗(yàn)儀器的操作原理后，輔助幻燈片、錄像教學(xué)、教師演示和學(xué)生演示等多種方法，能夠更好的培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考動(dòng)手操作能力，培養(yǎng)學(xué)生吸納知識(shí)、消化知識(shí)、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

2.2 建立多元化考核方式

針對(duì)以往通過(guò)學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告來(lái)評(píng)判實(shí)驗(yàn)成績(jī)的弊端，加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理分析方法方面考核。同時(shí)要求理論課程完成后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)考查所有同學(xué)進(jìn)行考試，每人一臺(tái)儀器，隨機(jī)抽取學(xué)生名單，單獨(dú)進(jìn)行考核，更加能夠督促學(xué)生實(shí)驗(yàn)前認(rèn)真預(yù)習(xí)，觀(guān)看實(shí)驗(yàn)錄像，注重實(shí)驗(yàn)操作細(xì)節(jié)，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。建立了包括實(shí)驗(yàn)理論知識(shí)測(cè)試、實(shí)驗(yàn)技能操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)估、隨機(jī)抽查實(shí)驗(yàn)內(nèi)容考核多元化考核方式。實(shí)驗(yàn)考核時(shí)讓學(xué)生每人通過(guò)隨機(jī)抽簽方法選擇要做的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在規(guī)定的時(shí)間里獨(dú)自完成實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足的情況下，通過(guò)增加開(kāi)放時(shí)間，每次實(shí)驗(yàn)做到人人動(dòng)手，人人有收獲。

2.3 構(gòu)建多層次開(kāi)放教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

針對(duì)油層物理實(shí)驗(yàn)課時(shí)少，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多，課堂時(shí)間不足等問(wèn)題，通過(guò)建設(shè)定位“鞏固型”、“提升型”和“創(chuàng)新型”三個(gè)層次的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，學(xué)生利用課余時(shí)間進(jìn)行“第二課堂”實(shí)驗(yàn)。依托“鞏固型”實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，學(xué)生能夠?qū)?shí)驗(yàn)課上還未完全掌握的儀器操作方法或者實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的，再重復(fù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，熟悉實(shí)驗(yàn)的流程和方法。依托“提升型”實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，讓學(xué)生自己準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料，對(duì)整個(gè)的實(shí)驗(yàn)流程再進(jìn)行還原講解，熟練掌握實(shí)驗(yàn)的流程和方法。依托“創(chuàng)新型”實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)施、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，全面鍛煉提高學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。通過(guò)三個(gè)層次的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，能夠全方面培養(yǎng)不同層次的學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力。

3 結(jié)論

如何提高油層物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果是油層物理教學(xué)改革中的一個(gè)重大難題，也是其他課程實(shí)驗(yàn)中所面臨的難題。通過(guò)探究了構(gòu)建創(chuàng)新型教學(xué)手段、建立多元化考核方式和構(gòu)建多層次開(kāi)放教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)等不同方式，來(lái)達(dá)到提高油層物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。這些方法已經(jīng)在油層物理教學(xué)實(shí)踐中取得了一定效果，但今后油層物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還會(huì)繼續(xù)面臨一些新的難題。因此，作為一名高校油層物理教師，將繼續(xù)探索新的教學(xué)方法和努力提升自己，深化改革油層物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

參考文獻(xiàn)

[1]楊勝來(lái),魏俊之.油層物理[M].北京:石油工業(yè)出版社,2004.