基于OBE教育理念的《油層物理》應(yīng)用型課程教學(xué)改革

郭瑾

摘? 要：針對《油層物理》課程教學(xué)中存在的問題，進(jìn)行了基于OBE教育理念的應(yīng)用型課程改革，設(shè)置了依次推進(jìn)的知識層、應(yīng)用層、綜合層教學(xué)目標(biāo)，重構(gòu)了工作任務(wù)課程化、教學(xué)任務(wù)項目化的課程體系，使用了線上線下混合式教學(xué)模式，采用了多元化考核評價體系。實踐證明，改革后的課程教學(xué)能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和綜合能力，提高了教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：OBE;應(yīng)用型課程;混合式教學(xué)模式;多元化考核

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2096-000X（2019）10-0133-03

Abstract： In view of the problems existing in the teaching of Petrophysics， the application-oriented curriculum reform based on the OBE educational concept was carried out. The teaching objectives of knowledge layer， application layer and comprehensive layer were set up， the curriculum system of curricula and project-based teaching tasks was reconstructed， the online and offline hybrid teaching mode was used， and the diversified evaluation system was adopted. Practice has proved that the reformed curriculum teaching can stimulate students'enthusiasm for learning， cultivate students' practical and comprehensive abilities， and improve the quality of teaching.

Keywords： OBE; application-oriented curriculum; hybrid teaching mode; diversified evaluation system

OBE成果導(dǎo)向的教育模式是以預(yù)期學(xué)習(xí)產(chǎn)出為中心，來組織、實施和評價教育的結(jié)構(gòu)模式，最早出現(xiàn)于美國和澳大利亞的基礎(chǔ)教育改革，從上世紀(jì)80年代到90年代早期，在美國教育界十分流行，被認(rèn)為是一種教育范式的革新。該模式重點強調(diào)教育范式由“內(nèi)容為本”向“學(xué)生為本”的根本轉(zhuǎn)變、教育活動由“教師中心”向“學(xué)生中心”的轉(zhuǎn)移，使教學(xué)目標(biāo)更明確，教學(xué)內(nèi)容更現(xiàn)實，教學(xué)方法更系統(tǒng)，考核方式更靈活，因此，OBE教育模式是保證教育質(zhì)量、完善教育社會問責(zé)機制的一個有效方法。OBE模式是目前國內(nèi)工科專業(yè)開展工程教育認(rèn)證、推行人才培養(yǎng)模式改革的重點選擇之一[1-3]。

《油層物理》是石油工程專業(yè)學(xué)生接觸的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課，在石油工程專業(yè)的教學(xué)體系起著承前啟后的重要作用，引導(dǎo)學(xué)生從基礎(chǔ)知識領(lǐng)域進(jìn)入石油工程專業(yè)知識領(lǐng)域。基本概念多、應(yīng)用環(huán)節(jié)多、實踐性強，是該門課程的主要特征。作為地方應(yīng)用型本科高校，應(yīng)依據(jù)現(xiàn)實需要，關(guān)注職業(yè)崗位需求，在OBE教育理念的指導(dǎo)下，對《油層物料》課程的課程目標(biāo)、課程體系、教學(xué)模式、考核方法等方面進(jìn)行改革。

一、課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

目前在該課程的教學(xué)過程中，存在許多問題，比如：

（一）教學(xué)目標(biāo)空泛，內(nèi)容與實際應(yīng)用脫節(jié)

目前，《油層物理》的課程體系共分為三大部分：儲層流體的物化性質(zhì)、儲層巖石的物理特性以及多相流體的滲流機理，課程章節(jié)的安排條理清晰，知識結(jié)構(gòu)強調(diào)系統(tǒng)性和完備性。但是根據(jù)授課經(jīng)驗，經(jīng)常會遇到這樣的問題：老師介紹了很多知識，但是學(xué)生卻聽的很迷茫，不知道學(xué)習(xí)這些知識能夠用在油田生產(chǎn)的哪個階段，到底是為了解決怎樣的問題。因此，需要對教學(xué)目標(biāo)和課程內(nèi)容進(jìn)行改革，在課堂中明確學(xué)習(xí)的目的，重視教學(xué)內(nèi)容與生產(chǎn)實際的聯(lián)系，保證學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識和現(xiàn)場的實際應(yīng)用結(jié)合起來，做到理論聯(lián)系實際，達(dá)到學(xué)以致用的目的，而不是盲目學(xué)習(xí)。

（二）以教為主，學(xué)生被動接收

本門課程理論課的教學(xué)中，主要使用的是以教師為中心，以講授法為主的灌輸型教學(xué)模式，將知識單方面?zhèn)魇诮o學(xué)生，學(xué)生被動接收，缺乏思考。課堂上僅僅依靠提問的方式與學(xué)生互動，學(xué)生參與時間和參與人數(shù)有限，并且效果不好，積極性不高。實驗教學(xué)中，也是驗證性實驗過多，學(xué)生按照實驗講義，按部就班進(jìn)行操作，缺少積極性、主動性、創(chuàng)造性，只為記錄數(shù)據(jù)和完成報告而機械地完成實驗操作。

以教為主的教學(xué)模式強調(diào)知識的學(xué)習(xí)，有利于教師主導(dǎo)地位的發(fā)揮，可控性強;有利于知識系統(tǒng)的傳授，適合培養(yǎng)專業(yè)型人才。但是同時，也存在著忽視學(xué)生在教學(xué)過程中的主體地位，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性差，自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新精神的發(fā)展受到制約等問題。

（三）考核方法單一

本門課程的實驗成績及總成績的評定機制具有一定的局限性。目前，課程總成績由卷面成績的70%和平時成績的30%組成，平時成績以實驗報告成績?yōu)橹?，考勤和作業(yè)成績?yōu)檩o。

以上的成績評定系統(tǒng)中，老師對于學(xué)生實驗成績的評定僅僅依據(jù)實驗報告，最后按比例將實驗成績折合成課程總成績的一部分，不能發(fā)揮每個學(xué)生的創(chuàng)造力。期末考試時，學(xué)生也只是靠死記硬背答卷，成績并不能體現(xiàn)出學(xué)生平時的表現(xiàn)以及對于知識的實際運用情況，存在一定的片面性和局限性[4]。

二、基于OBE教育理念的應(yīng)用型課程教學(xué)改革

基于《油層物理》課程授課過程中相對薄弱的環(huán)節(jié)，開展OBE“學(xué)生中心”、“成果導(dǎo)向”和“持續(xù)改進(jìn)”的核心理念導(dǎo)向下的應(yīng)用型課程教學(xué)改革，具有非常重大的意義。本項目預(yù)計完成課程目標(biāo)重構(gòu)、課程內(nèi)容設(shè)計、教學(xué)方法改進(jìn)、評價體系建構(gòu)等內(nèi)容，預(yù)計培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題能力，自主學(xué)習(xí)能力，提升實踐創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)，提高課程的教學(xué)質(zhì)量。

（一）課程目標(biāo)依次推進(jìn)，符合人才培養(yǎng)的需要

傳統(tǒng)的課程目標(biāo)設(shè)置更多的傾向于學(xué)生對于本門課程知識的完整掌握，但是這樣的設(shè)置弱化了課程與培養(yǎng)目標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)性。OBE模式強調(diào)從一開始就有明確的目標(biāo)和預(yù)期表現(xiàn)，實施原則之一是“自頂向下，反向設(shè)計”，這種模式可以使學(xué)生明確達(dá)到最終成果的路徑，也有利于將課程重心集中到可實現(xiàn)最終結(jié)果的實質(zhì)性的內(nèi)容上。根據(jù)學(xué)生的特點和專業(yè)培養(yǎng)方案的要求，《油層物理》課程總的教學(xué)目標(biāo)主要設(shè)定為以下幾個方面：

1. 掌握相關(guān)的基礎(chǔ)理論知識和專業(yè)知識：包括油、氣、水的高壓物性，油氣相態(tài)變化規(guī)律，儲層的孔隙性、滲透性、飽和度、敏感性，多相滲流機理等。

2. 掌握相關(guān)的實驗技能：包括相關(guān)儀器和設(shè)備的操作使用，孔、滲、飽基本參數(shù)測定，巖心抽真空、飽和過程等。

3. 培養(yǎng)設(shè)計能力，分析與解決問題的能力，動手能力，表達(dá)能力，團隊合作能力，自主創(chuàng)新綜合能力。

以上課程教學(xué)目標(biāo)依照知識層、應(yīng)用層、綜合層三個層次依次推進(jìn)，能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生專業(yè)知識的積累、實驗操作能力的培養(yǎng)、分析問題與解決問題能力的培養(yǎng)、查閱資料和獨立思考能力的培養(yǎng)、報告與匯報撰寫能力的培養(yǎng)等，基本符合人才培養(yǎng)的需要。

以《油層物理》課程中的一個任務(wù)“油氣藏類型的判斷”為例，目標(biāo)就分為了這三個層次。知識目標(biāo)為：了解相態(tài)及其表示法;掌握單組分、雙組分、多組分體系的相圖，并能夠說出其特征;了解典型的油氣藏相圖特征。實踐目標(biāo)為：能夠畫出單組分、雙組分、多組分體系的相圖;能夠根據(jù)相圖特征判斷出油氣藏的類型。綜合目標(biāo)為：通過團隊合作，培養(yǎng)合作意識，發(fā)展自主獲得知識和信息的能力及表達(dá)能力。

以上目標(biāo)的制定很具體，知識目標(biāo)是對于基礎(chǔ)知識的掌握和了解，實踐目標(biāo)注重知識的具體應(yīng)用，列出了目標(biāo)達(dá)成時的具體的、可觀察的證據(jù)，在這個學(xué)習(xí)任務(wù)中，還結(jié)合了學(xué)生對于一個知識點的自主學(xué)習(xí)，和分組進(jìn)行ppt制作并講解，所以最后的綜合目標(biāo)就是培養(yǎng)學(xué)生團隊合作意識，自學(xué)的能力和表達(dá)能力。這三個目標(biāo)的制定是逐層推進(jìn)的。

（二）課程體系重構(gòu)，圍繞項目展開教學(xué)

OBE教育理念強調(diào)知識的整合，要求教師以最終學(xué)習(xí)成果作為教學(xué)的前提，制定出具體可實施的教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)習(xí)過程與能力相呼應(yīng)。

同時，結(jié)合我校應(yīng)用技術(shù)型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，對本門課程進(jìn)行了應(yīng)用型課程改革，以培養(yǎng)應(yīng)用能力為核心，以發(fā)現(xiàn)與解決問題為導(dǎo)向，將理論知識的學(xué)習(xí)和實踐能力的培養(yǎng)有機結(jié)合起來，整合優(yōu)化課程內(nèi)容，實現(xiàn)工作任務(wù)課程化、教學(xué)任務(wù)項目化，以適合應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求。

油層物理知識貫穿油田開發(fā)的全過程，按照油田投入開發(fā)的順序，重構(gòu)課程體系，將課程內(nèi)容分解為一個個具體的工作任務(wù)，依據(jù)實際工作任務(wù)設(shè)計出課程教學(xué)情境，結(jié)合真實工作過程組織開展教學(xué)活動。重構(gòu)后的課程體系如圖1所示：

圖1 重構(gòu)后的《油層物理》課程體系

九個項目中，又分解為若干具體的工作任務(wù)，設(shè)計相應(yīng)的知識目標(biāo)、實踐目標(biāo)、知識拓展、技能訓(xùn)練等模塊。實驗課程穿插在工作任務(wù)中進(jìn)行，并且加大綜合設(shè)計性實驗所占的比例。在以解決實際問題為導(dǎo)向的課程教學(xué)情境中，讓學(xué)生真切感受到學(xué)有所用，而不是盲目學(xué)習(xí)。

以其中“油氣藏類型的判斷”工作任務(wù)為例，上課時先給出實際問題：根據(jù)某油藏所取油樣的高壓物性實驗，得到如圖2所示的壓力-溫度關(guān)系圖，油藏的壓力及溫度如A點所示，試分析該油藏的類型，并分析開采過程中相態(tài)的變化情況。

有了具體要實現(xiàn)的工作任務(wù)，結(jié)合本任務(wù)的知識目標(biāo)、實踐目標(biāo)、綜合目標(biāo)，學(xué)生的學(xué)習(xí)會更具有目的性。根據(jù)要解決的實際問題，依次引入相態(tài)的相關(guān)概念，引入相圖，進(jìn)而講解相圖特征，之后，學(xué)生能夠熟練應(yīng)用所學(xué)知識，即能夠畫出相圖，能夠根據(jù)相圖特征分析油氣藏類型。最后，再進(jìn)行進(jìn)一步的拓展，學(xué)生通過文獻(xiàn)的查閱，分組的討論與思考，做ppt來講解典型油氣藏的特征，將所學(xué)知識融會貫通，達(dá)到綜合目標(biāo)。

整個以成果為導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計[5]，以學(xué)生要達(dá)到的實踐能力出發(fā)，反向設(shè)計，更加關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)知識能做什么，學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)明確，教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)相呼應(yīng)，知識與能力相呼應(yīng)，理論聯(lián)系實際，達(dá)到學(xué)以致用的目的。

（三）線上線下混合式教學(xué)模式的使用

本門課程使用了藍(lán)墨云平臺，創(chuàng)建了《油層物理》課程云班課，實現(xiàn)了線上線下混合式教學(xué)模式的使用。

教師提前創(chuàng)建、搜集與課程中各個知識點和技能點相對應(yīng)的資源，具體包括教學(xué)課件、微課、教學(xué)相關(guān)視頻、課程相關(guān)的參考書目、參考文獻(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)資源、課堂教學(xué)活動設(shè)計方案、習(xí)題、作業(yè)、測試等內(nèi)容，然后將以上資源分類放入云班課平臺的資源庫、活動庫以及習(xí)題庫。在教學(xué)過程中，部分內(nèi)容由老師講授，部分教學(xué)活動課堂在線進(jìn)行或者課下在線進(jìn)行。

以課程中的“油氣藏類型的判斷”任務(wù)為例，具體教學(xué)設(shè)計如下：首先是上節(jié)課結(jié)束后，課后布置下節(jié)課內(nèi)容中的自主學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)習(xí)內(nèi)容包括2個微課（單組分體系相圖特征、雙組份體系相圖特征），提前發(fā)布在藍(lán)墨云平臺上。微課內(nèi)容是課程中需要學(xué)習(xí)的容易理解的、文字性的內(nèi)容，由老師自己錄制完成。

上課后，先根據(jù)生產(chǎn)實際，提出學(xué)習(xí)任務(wù)，使學(xué)生明白學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容是為了解決怎樣的生產(chǎn)實際問題。接著是教學(xué)新課。比如單組分體系的相態(tài)特征這部分內(nèi)容已經(jīng)在微課中預(yù)習(xí)過，并且這部分內(nèi)容比較簡單，老師可以強調(diào)一下重點，然后讓學(xué)生在藍(lán)墨云平臺的手機端做這部分內(nèi)容的測試題，檢查學(xué)生掌握程度。藍(lán)墨云平臺后臺的數(shù)據(jù)統(tǒng)計準(zhǔn)確迅速，通過測試結(jié)果的即時反饋，教師可以準(zhǔn)確地把握每個學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，有助于教師及時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容與進(jìn)度。

課上針對某些知識點，還可以開展在線的課堂活動，比如使用藍(lán)墨云平臺開展頭腦風(fēng)暴活動：讓學(xué)生結(jié)合生產(chǎn)實際，根據(jù)相圖討論油藏的區(qū)別，以及對應(yīng)的開發(fā)方式的區(qū)別。學(xué)生們通過在手機上輸入文字、圖片、語音等，來表達(dá)自己的看法，并且輸入的結(jié)果還可以投屏顯示，大家對于好的想法可以互相點贊，這樣就將知識的單向灌輸轉(zhuǎn)變?yōu)槎嘞蚪涣?，極大程度的激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增加了學(xué)生課堂活動的參與度與積極性。

最后，對于課堂內(nèi)容可以適當(dāng)做一些知識拓展，比如在藍(lán)墨云平臺推送合適的文獻(xiàn)，相關(guān)的資料、視頻等，學(xué)生可以課后完成，系統(tǒng)會記錄學(xué)生學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)，有助于老師掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度。

線上線下混合式教學(xué)模式的使用，將學(xué)生學(xué)習(xí)的方式從線下向線上拓展，將學(xué)生學(xué)習(xí)的時間從課內(nèi)向課外延伸，學(xué)習(xí)的內(nèi)容從教材向參考資料擴展，大大提高了學(xué)生對于課堂活動的參與程度，師生間形成了多次的、有效的互動，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)效果。

（四）采用多元化考核評價體系

評估學(xué)習(xí)產(chǎn)出是OBE教育模式中十分重要的環(huán)節(jié)，如何合理地對各項能力進(jìn)行客觀評價對課程的改革及持續(xù)改進(jìn)有非常重要的作用。在本門課程改革中提出了“全程考查、能力考核、構(gòu)建多元化考核評價體系”的想法。

多元化考核是對學(xué)生的知識掌握、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)方法、實踐能力、團隊協(xié)作能力、表達(dá)能力、寫作能力等多方面能力進(jìn)行綜合評價，針對不同層次的目標(biāo)，對應(yīng)著相應(yīng)的考核方式，并且不僅僅局限于期末考試，而是貫穿整個學(xué)習(xí)過程中，注重過程管理。

理論課部分的考核方式可包括筆試、項目報告、ppt答辯等。實驗課部分，可將實驗分為兩大類：驗證性實驗與綜合設(shè)計性實驗，對于不同的實驗類型，考核目標(biāo)不同，分別制定不同的考核評分制度。具體如圖3所示。

最后，將不同考核方法、不同階段的考試成績，按比例折合為期末考試總成績，形成科學(xué)全面的考核方式。預(yù)計改革完成后，學(xué)生的學(xué)習(xí)變被動為主動，從以前只為考試而學(xué)習(xí)變?yōu)楝F(xiàn)在重視日常的學(xué)習(xí)過程，重視實驗實踐能力，從而使教學(xué)效果、個人素質(zhì)都有明顯提升。

三、結(jié)束語

將OBE教育理念引入《油層物理》的課程教學(xué)中，結(jié)合應(yīng)用型課程改革，完成了課程的目標(biāo)重構(gòu)、課程的內(nèi)容設(shè)計、教學(xué)方法的改進(jìn)、評價體系的建構(gòu)等內(nèi)容，培養(yǎng)了學(xué)生解決實際問題的能力，自主學(xué)習(xí)的能力，提升了學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)，提高課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。

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