馬先林 周德勝 蔡文斌
[摘 要] 品牌課程建設是提高來華留學教育教學質量的重要組成部分。西安石油大學石油與天然氣工程是國家級特色專業、陜西省名牌專業和“一流本科專業”建設點專業,“采油氣科學與技術”作為來華石油與天然氣工程留學本科生的專業必修課程,教學意義重大。為了加強教育部第二期來華留學英語授課品牌課程“采油氣科學與技術”的建設,在全英文教材編寫、高水平師資隊伍建設、教學手段、考核評價體系、因材施教等方面進行了探索,為其他留學課程的建設提供了借鑒,具有顯著的示范效應。
[關鍵詞] 來華留學;品牌課程;課程建設;采油氣科學與技術
[中圖分類號] G642.0? ?[文獻標識碼] A? ? [文章編號] 1674-9324(2021)03-0117-04? ?[收稿日期] 2020-08-31
一、引言
西安石油大學積極貫徹執行《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010—2020)》,實施《留學中國計劃》,堅持開放辦學,大力推進國際交流與合作,積極發展來華留學生教育,以石油與天然氣專業國際化人才培養為特色,形成了以學歷來華留學生為主,長短期漢語言來華留學生為輔,類型多樣、層次清晰的教育格局。2018年來華留學生910人,規模連續十余年居陜西省屬工科院校首位。累計培養來自72個國家的來華留學生6000余人,獲批教育部“來華留學示范基地”建設院校[1]。開展的石油工程特色專業留學生人才培養模式的創新與實踐,先后獲得多家媒體的廣泛關注和專題報道,在行業企業、國外用人企業及教育領域的同行高校中引起了廣泛關注。
西安石油大學石油與天然氣工程是國家級特色專業、陜西省名牌專業和“一流本科專業”建設點專業,“采油氣科學與技術”作為來華石油與天然氣工程留學本科生的專業必修課程[2],教學意義重大。該課程的目的是使學生在掌握了常規的油氣開采方法和技術后,對非常規油氣開采技術的新方法和新理論有全面的了解,掌握油氣田工程方向涌現出的最新工藝和最新工程技術,為留學生畢業后走向工作崗位或者進一步的研究生學習奠定堅實的基礎。課程內容不僅強調基礎理論,還突出了理論聯系實際,注重培養學生應用知識解決復雜工程問題的能力。通過對課程的實踐與創新,達到了教育部留學生課程建設的目標,2017年獲得“教育部第二期來華留學英語授課品牌課程”的稱號和課程建設項目,為西安石油大學的留學生教學樹立了典范。本文就該品牌課程教學資源和高水平師資隊伍建設、教學方法和教學手段等方面進行介紹。
二、教學資源建設
“采油氣科學與技術”課程具有前沿性強、知識更新換代快的特點。與本課程大致對應的原版英文教材主要有以下三本:Recent Advances in Hydraulic Fracturing,Modern Fracturing: Enhancing Natural Gas Production,Gas Well Deliquification。這幾本教材的內容深度不僅超過了課程教學的基本要求,而且只適用于水力壓裂技術與排液采氣技術的三章內容的講授,缺少智能井和連續油管技術及油頁巖、稠油、天然氣水合物等非常規油氣開采技術的內容。此外,原版英文教材大都采用美國國家標準常用計量單位,比如長度單位采用英尺,原油體積單位采用桶,壓力單位則使用磅/平方英尺,但是絕大部分留學生習慣于國際計量單位,采用這些原版教材學習和授課容易造成學生的概念混亂,對課程教學帶來一定的負面影響。此外,這三本教材篇幅長,內容繁多,而且購買不便,價格昂貴,因此這些原版教材不能滿足授課的需要。
根據過去幾年的教學實踐和科研成果,在借鑒相關原版英文教材的基礎上,課程組自主編著了適宜留學生教學的Recent Advances in Oil and Gas Production Engineering英漢對照雙語富媒體教材,教材的封面如下圖所示。該教材運用高清圖片、視頻、動畫、音頻等多媒體資源,動態地展現了課程內容,從而吸引學生的注意力,促進留學生更加主動地學習。留學生在閱讀教材時,通過智能手機掃描書中的二維碼,獲取油氣開采更為豐富的學習信息,為主動學習提供機會。運用二維碼技術能夠對教材內容進行及時更新,學生可以持續學到涌現出的采油氣新工藝和新技術。此外,雙語教材還有助于留學生漢語的學習。
自編教材在內容上能夠緊扣教學大綱,不僅介紹了采油氣工程的基本概念、基本理論,還著重強調了工程實用性和前瞻性,突出了頁巖氣、油頁巖、煤成氣、天然氣水合物等非常規資源開采的前沿工程技術。教材主編在美國留學取得博士學位后,在美國著名的能源服務公司工作了十多年,具有豐富的科研、生產實踐經驗,同時還對教材進行了詳細的審查,保證了專業術語與基本概念英文表達的準確性和英語語言的規范性,以及教材內容的先進性。優質富媒體教材的建設促進了教師教和學生學,提高了教學質量和學習效果。
互聯網的快速發展給現代教育帶來了很大影響,并促使教學方式發生了變革。新形勢對課程和建設提出了新的要求,與之配套的數字平臺建設使教學的內容更加豐富[3,4]。為此,教學視頻作為國家級品牌課程教學資源的重要組成部分,課程組錄制了高質量、規范化的全課程教學視頻,并且構建了“教育部來華留學人員英文授課課程建設——采油氣科學與技術”教學網絡共享平臺,平臺包含了課程教案、教學課件、授課視頻、虛擬實驗、同步輔導、師資隊伍、網上答疑等,留學生可以針對自己的學習情況自主學習,一方面可以提升留學生的學習能力,另一方面可以促進學習效率的提高。
三、高水平師資隊伍建設
教師的水平和素養是決定留學生培養質量的重要因素,高等教育國際化需要打造一批具有國際化視野的教師隊伍[5,6]。在品牌課的建設中,西安石油大學石油工程學院優先選拔具有海外工作或留學經歷的教師承擔該課程的教學工作,主講的3名教師中,有2名教師擁有美國博士學位,并在美國油氣大公司工作10年以上,具有國際化視野、深厚的專業知識和豐富的教學經驗,為來華留學生教學奠定了國際化基礎。同時,注重培養年輕教師的業務和英語水平,分別派遣3名年輕教師前往美國、加拿大的著名大學訪問和交流,以提高青年教師的教學水平,增強英語口語交流能力,學習國外先進的教學方法和理念。目前課程教學團隊4名成員均有1年以上的海外留學或訪學背景,其中從美國引進陜西省“百人計劃”全職創新人才2名,可以流暢地運用英語進行授課和交流。教師隊伍的優選和年輕教師的培養,保證了留學生的教學質量。
近年來,在非常規油氣開采中涌現出的新工藝和新技術,例如頁巖油氣開采中體積壓裂技術、油頁巖原位開采技術、可燃冰熱激發法和降壓法開采技術等,對授課教師的專業知識水平提出了更高的要求。課程負責人一直從事非常規油氣開發的科研和教學工作,承擔的項目包括國家“十三五”重大專項、國家自然基金面上、重點項目等,教學隊伍成員都是這些項目的主要參與人,在從事這些科研項目中不斷地提高專業水平,同時派遣青年教師加強與其他高校同行之間的交流,積極參加相關的教育教學或學術會議,及時了解國內外最新動態。邀請國內外知名專家、教授作報告,擴展團隊教師的知識結構。經過5年的教學實踐,已經形成了年齡結構合理且穩固的高水平教學團隊。
四、教學方法和教學手段
教學方法是實現教學目標、提高教學質量的重要因素。課程組經常組織教學方法的討論會,根據實際情況不斷改進教學方法,提高教學效果。
(一)采用多種教學方法,加大留學生在教學活動中的互動
講授法是最常用的教學方法,但是單一的教學方法有可能使學生的注意力不集中,學生只是被動地聽,參與程度不夠。教學團隊在授課過程中體現以留學生為教學中心的原則,從單一的講授法轉為講授、討論、多媒體演示相結合的教學方法,針對教材中的基礎理論或主要疑難問題,在學生獨立思考之后,進行討論、辯論的教學組織形式及教學方法。本課程涉及許多采油氣工程中的裝置、設備和工具,學生從沒有接觸過這些實物,僅靠文字描述和圖件很難取得好的教學效果,因此教學團隊拍攝了大量的室內實驗實物照片及現場非常規油氣開采的照片,并制作成動畫或者短視頻,通過照片、動畫和視頻等多媒體手段,把抽象的理論知識與實際事物和現場操作聯系起來,使學生對采油氣過程和原理有更加形象、直觀的了解,從而調動學生對課程的積極性。例如:增加氣井柱塞排液工藝的視頻,使學生對柱塞排液的工藝流程和相應的排液裝置原理有了更為直觀的認識和掌握,獲得生動的感性知識,加深對學習柱塞排液的印象,大大提高了教學效果。
(二)將抽象的理論知識工程化、具體化
“采油氣科學與技術”課程涉及眾多非常規油氣開采的新方法和新工藝,如果教師單純講授理論知識和原理而不參考采油氣工程應用案例,教學會顯得枯燥無味,很難吸引學生的注意力和學習興趣,更不能使學生具備應用新方法和新工藝解決復雜工程問題的能力。教學團隊認識到采油氣工程新技術的出現往往是為了解決油氣開采過程中出現的一些難題和挑戰,為此在教學過程中,團隊教師在講解的時候通過油氣田開發的歷史拋出油氣開采中面對的實際工程問題,由此吸引學生,啟發學生積極思考如何結合掌握的理論去解決實際工程問題,培養學生解決問題的思維能力。然后再引入為了解決這些工程問題所采用的新技術和新工藝,從而促進學生對新技術和新工藝的理解和掌握,激發學生的學習主動性和創新意識,引導學生自主地探索和學習,使獲得知識和技能成為理解新技術由來、培養能力等過程。例如,教學團隊在講授頁巖氣的水平井分段壓裂技術時,結合頁巖氣儲層超低滲透的特點,要求學生思考頁巖氣儲層與常規油氣儲層的主要差異、如何改善頁巖氣儲層導流能力、應用水平井分段壓裂技術如何提高儲層導流能力等問題。通過互相交流、研討、提問和辯論,學生能夠參與課堂教學,加深對新技術的理解,同時教師在交流過程中能了解學生的學習狀況,以便采取相應的措施提高學生的學習效果。
(三)運用多種考核方式
采取課堂練習和表現、課后綜合大作業、期末考試成績等多種考核方式,激發學生形成良好的學習態度和學習習慣。運用多種評價方式,能夠全面反映學生的各方面學習情況,可使學生學得愉快、學得輕松,在學習中掌握獲得知識的方法,為今后更好地學習奠定基礎。每個學生的總成績由平時成績(20%)、課后綜合大作業(30%)、期末考試(50%)三部分組成。平時成績由出勤、課堂練習和課堂表現構成,占總評成績的20%;課后綜合大作業訓練、考查學生對基本知識的深度理解和應用,體現對復雜工程問題能力的培養,占總評成績的30%。依據學生資料的查閱、知識運用的熟練程度、能否闡明自己的觀點和想法等對課后綜合大作業進行評分,同時在評分之外再加上評語,鼓勵學生。期末考試成績占總評成績的50%,加大選擇題、簡答題、計算題、論述題,減少填空、名詞解釋等考題,重點考查學生綜合應用知識的能力和邏輯分析能力。
(四)因材施教
西安石油大學的留學生來自十多個國家,主要是南亞(巴基斯坦)、中東、非洲和中亞國家,不同生源學生有自己獨特的氛圍和文化習俗。每年的留學生數量不同,他們的文化習慣、思維方式及數理化和計算機知識基礎水平都有差異,英語發音也有差別,中亞國家學生英語程度低,而非洲國家學生語速較快、口音重,這給教學工作帶來了較大挑戰。留學生課堂氣氛比較活躍,有問題的馬上站起來提問,有時直接走上黑板指出問題。團隊教師每次授課前都做到提前了解授課對象的情況,對授課人數、來源國、知識基礎水平等做到心中有數。在課堂中,通過提問、討論等環節了解學生對知識的掌握情況。每周都有兩個小時的課程輔導時間,學生可以對課上不清楚的地方向教師請教,同時師生可以交流授課方式、授課內容及文化習慣,不斷地改進教學方式,做到了因材施教,提升了來華留學生人才培養的效果。
五、結語
本文系統地總結了近五年來來華留學英語授課品牌課程“采油氣科學與技術”的建設經驗,通過品牌課程建設,構建了優質的教學資源和網絡共享平臺,形成了高水平的國際化師資隊伍,促進了教學方法和教學手段的創新,建立了有效的課程考核機制,這些對其他留學課程建設具有一定的借鑒作用。
參考文獻
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