高職油層物理課程教學(xué)改革探討

趙 寧，高文陽

（盤錦職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧 盤錦 124000）

油層物理作為高職油氣開采技術(shù)專業(yè)的必修課，是一門涉及基本概念多、專業(yè)術(shù)語多、實驗方法與技術(shù)知識多，并且與其它基礎(chǔ)學(xué)科關(guān)聯(lián)密切的專業(yè)基礎(chǔ)課程。本課程的目的是使學(xué)生掌握油層物理的基本理論、基本概念、基本知識、基本研究方法及實驗和計算的基本技能，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和未來的工作打下堅實的基礎(chǔ)[1]。如何切實提高油層物理課程的教學(xué)質(zhì)量，實現(xiàn)本課程的教學(xué)目標(biāo)？其中一個重要的方面就是教師應(yīng)以能力為本位，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并建立知識點的內(nèi)在邏輯聯(lián)系進而實現(xiàn)知識系統(tǒng)性，學(xué)以致用，知行合一，引導(dǎo)學(xué)生即學(xué)即用。教師要突破自我，改變傳統(tǒng)教學(xué)觀念，用先進的教學(xué)理念指導(dǎo)教學(xué)設(shè)計，實現(xiàn)高職學(xué)生成為“高素質(zhì)應(yīng)用型”人才的培養(yǎng)目標(biāo)。

一、油層物理課程教學(xué)現(xiàn)狀

（一）課程定位作用不顯著

作為專業(yè)基礎(chǔ)課，油層物理在專業(yè)課程體系中應(yīng)起到承前啟后的重要作用，前期有物理、化學(xué)、物理化學(xué)、普通地質(zhì)學(xué)等課程鋪墊，后續(xù)有油藏工程、采油工程、提高油氣采收率等專業(yè)課程延申[2]。構(gòu)建基礎(chǔ)課與專業(yè)課程的聯(lián)系，體現(xiàn)學(xué)習(xí)漸進性，遵循學(xué)習(xí)規(guī)律尤為重要。但實際教學(xué)過程中，由于教師偏重對儲層巖石和儲層流體物理性質(zhì)以及儲層巖石中多相流體滲流特性的講解，對于上述理論在油氣勘探及開發(fā)中的應(yīng)用講授偏少，且部分理論與應(yīng)用教學(xué)在課序安排上間隔周期長，導(dǎo)致學(xué)生在應(yīng)用單元的學(xué)習(xí)過程中，由于對理論內(nèi)容印象模糊，導(dǎo)致應(yīng)用單元學(xué)習(xí)效果不理想。如利用儲層流體物性參數(shù)建立油藏物質(zhì)平衡方程，由于課序安排在后期，距離儲層流體物性學(xué)習(xí)間隔時間較長，物質(zhì)平衡方程建立過程中，學(xué)生需要利用較多時間復(fù)習(xí)參數(shù)內(nèi)容，導(dǎo)致老師教的困難，學(xué)生學(xué)的不易，整節(jié)課下來，學(xué)生感覺又一次學(xué)習(xí)了物性參數(shù)，偏離教學(xué)目標(biāo)，學(xué)習(xí)目標(biāo)無法得到高效實現(xiàn)。

（二）教學(xué)內(nèi)容重理論輕實驗

一方面，傳統(tǒng)教學(xué)課時分配偏重理論模塊，實驗單元課時少；且基于實驗條件限制，無法保證所有學(xué)生得到等同的實驗時間；分組實驗過程中，學(xué)生表現(xiàn)差異性尤為突出，學(xué)習(xí)積極性不高的同學(xué)退縮靠后，無法保證全身心投入學(xué)習(xí)。另一方面，主動積極的同學(xué)因受設(shè)備使用時間限制，實驗過程中無法保證思考深度，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的教學(xué)目標(biāo)難以得到高質(zhì)量完成。另外，由于教學(xué)設(shè)計并未充分考慮理論與實驗的關(guān)系，導(dǎo)致理論無法體現(xiàn)在應(yīng)用上，實驗無法充分獲得理論支撐。以間接性實驗為例，實驗過程中，只是機械照搬操作步驟，學(xué)生對操作步驟的目標(biāo)認(rèn)知不清，或因為對測定原理認(rèn)知不深刻，導(dǎo)致對記錄數(shù)據(jù)的處理表現(xiàn)出極大的畏難情緒。理論與實驗教學(xué)分離問題顯現(xiàn)[3]。

（三）教學(xué)模式固化陳舊

教學(xué)過程中，以教師講授為主，學(xué)生被動聽課，課堂筆記以抄寫板書為主，學(xué)生缺乏思考主動性，教師引導(dǎo)作用不突出。此外，為保證教學(xué)進度，教師往往不能保證學(xué)生獨立解決問題的時間，直接給出問題解決方案的教學(xué)模式使學(xué)習(xí)過程失去了參與性和應(yīng)用性。同時，教學(xué)方法未體現(xiàn)因材施教，教學(xué)方法單一，忽略學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)，課堂氣氛沉悶。固化的教學(xué)模式導(dǎo)致教師教學(xué)能力提升不明顯，學(xué)生學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)目標(biāo)實現(xiàn)困難，學(xué)習(xí)效果參差不齊，長此以往極少數(shù)學(xué)生脫離課堂現(xiàn)象顯現(xiàn)[4]。

（四）教學(xué)考核方式單一

傳統(tǒng)教學(xué)考核方式以期末試卷成績?yōu)橹饕己酥笜?biāo)，平時成績往往側(cè)重形式，如出勤、筆記上交情況等，無法體現(xiàn)學(xué)習(xí)過程化特征。課堂表現(xiàn)突出的學(xué)生可能因為考試發(fā)揮失常而得不到肯定，反之，課堂參與度不高的同學(xué)卻有機會通過“突擊學(xué)習(xí)”取得較好的期末成績。長此以往，挫傷了進步學(xué)生的積極性，弱化課堂學(xué)習(xí)意義，形成學(xué)生只在期末考試前“認(rèn)真”學(xué)習(xí)的現(xiàn)象，課程內(nèi)容掌握不扎實，教學(xué)考核失去應(yīng)有意義。同時，以學(xué)生成績作為教師教學(xué)能力評價的依據(jù)有失偏頗，使得教師陷入應(yīng)試?yán)Ь?，日常教學(xué)學(xué)生參與度低，教師管理課堂缺少有力抓手，師生溝通障礙現(xiàn)象顯現(xiàn)。

二、油層物理課程教學(xué)改革

（一）教學(xué)內(nèi)容改革

1.上好第一次課

傳統(tǒng)教學(xué)中，第一次課多為“緒論”，講述課程發(fā)展史、課程地位、課程內(nèi)容、課程特點等敘述性內(nèi)容。學(xué)生對第一次課的印象以閱讀、了解為主，可真正作為學(xué)習(xí)成果輸出的內(nèi)容卻非常單薄，邁入課程的第一步效果并不理想。作為專業(yè)基礎(chǔ)課，如何架構(gòu)基礎(chǔ)課與專業(yè)課的關(guān)聯(lián)成為教師應(yīng)思考的重要問題，也成為了教學(xué)設(shè)計中的一個重要環(huán)節(jié)。油層深埋于地下，看不見摸不到，抽象性較強，教師無法提供給學(xué)生充分的客觀體驗，需要學(xué)生具有一定的抽象思維能力。初次接觸專業(yè)知識的學(xué)生如何順利融入課堂，第一步尤為重要。教師可通過引入生活中常見事物或現(xiàn)象比擬儲層巖石或儲層流體以及滲流現(xiàn)象，使聽上去晦澀難懂的專業(yè)術(shù)語變得平易近人，建立學(xué)生信心、激發(fā)學(xué)生興趣，獲得學(xué)生對本門課程地位的認(rèn)同，在此基礎(chǔ)上，引入課程研究對象與內(nèi)容，效果良好。

2.建立任務(wù)型課程，確立任務(wù)載體

從專業(yè)課程體系的角度，進一步規(guī)劃油層物理課程的教學(xué)設(shè)計環(huán)節(jié)，完善油層物理課程的授課內(nèi)容以及設(shè)計方法，引入課程應(yīng)用環(huán)節(jié)，對學(xué)生在發(fā)現(xiàn)、認(rèn)識與評價儲層并提出合理的注采開發(fā)方案方面有著重要的指導(dǎo)意義。

根據(jù)任務(wù)內(nèi)容與要求，確立任務(wù)載體[5]，如油層物理課程中地層油高壓物理性質(zhì)的學(xué)習(xí)，傳統(tǒng)教學(xué)中，教師依次講授地層油各高壓物性參數(shù)的定義、意義及計算公式，學(xué)生以聽為主，講授結(jié)束后，教師以完成習(xí)題為考核辦法，要求學(xué)生完成計算。由于學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，僅僅是對各個物理性質(zhì)的認(rèn)知，記憶呈片段式，知識的系統(tǒng)性與完整性未得到有效建立，因此，學(xué)生往往出現(xiàn)無從下手，對習(xí)題本身認(rèn)知不深入。要建立任務(wù)型課程，通過課前預(yù)習(xí)，避免課堂繁復(fù)的灌輸式講解。課上，教師先交代任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生對任務(wù)進行分解，大任務(wù)分解為若干個小任務(wù)。難度不高的小任務(wù)有利于學(xué)生建立信心，并且完成小任務(wù)所需理論知識比較容易從課上直接獲得，讓學(xué)生有抓手。由易到難，由小到大，闖關(guān)式地完成過程不但增強了學(xué)生的參與感，實現(xiàn)技能目標(biāo)，同時也使得知識學(xué)習(xí)實現(xiàn)有的放矢。

3.教學(xué)重難點的把握

油層物理課程中涉及眾多公式及推導(dǎo)過程，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，往往糾結(jié)于數(shù)學(xué)計算與油層模型對象間轉(zhuǎn)換[6]，對油層的認(rèn)知過程不清晰。教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生特點及已有學(xué)習(xí)基礎(chǔ)合理確定重難點，分層次設(shè)立學(xué)習(xí)目標(biāo)。如公式推導(dǎo)過程要求了解即可，基本原理及結(jié)果應(yīng)用則需達(dá)到掌握程度，使得學(xué)生能夠根據(jù)層次要求合理分配學(xué)習(xí)時間。此外，對計算問題的處理要結(jié)合實際情況，靈活應(yīng)對，如孔隙度測定數(shù)據(jù)處理過程中涉及公式數(shù)量多，形式復(fù)雜，學(xué)生第一反應(yīng)是否定自己，認(rèn)為無法完成計算，此時教師可引導(dǎo)學(xué)生利用EXECEL辦公軟件完成數(shù)據(jù)處理任務(wù)。這樣，數(shù)據(jù)處理過程中的計算問題被弱化，取而代之的是更為清晰的公式意義及測定數(shù)據(jù)關(guān)系，有效克服學(xué)生簡單得把數(shù)據(jù)處理定性為數(shù)學(xué)計算問題，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的實驗態(tài)度。

（二）改革教學(xué)方法

把移動學(xué)習(xí)平臺引入課堂。移動學(xué)習(xí)平臺在一定程度上能夠?qū)崿F(xiàn)教、學(xué)、評線上完成[6]。但在平臺使用過程中，為實現(xiàn)平臺使用高頻次，單純追求師生在線活躍程度、工具模塊使用單一化等問題漸漸顯現(xiàn)。高效利用學(xué)習(xí)平臺，實際上是對教學(xué)設(shè)計環(huán)節(jié)提出的一項隱性要求。教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)環(huán)節(jié)、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)選擇平臺的功能模塊，思考教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)手段是使用平臺前一個非常重要的準(zhǔn)備環(huán)節(jié)。此外，模塊使用流程“套路化”也應(yīng)引起重視。教學(xué)過程中，教師會出現(xiàn)固定的模塊組合的使用情況，不論各教學(xué)單元內(nèi)容如何變化，課堂上平臺模塊應(yīng)用順序及方法基本不變，時間一長，學(xué)生會對“老一套”出現(xiàn)倦怠感，學(xué)習(xí)興趣低落，課堂氣氛沉悶，學(xué)生按部就班的完成學(xué)習(xí)過程，互動性較強的平臺模塊價值無法得以實現(xiàn)。

三、完善考核評價體系

課程改革過程中，對學(xué)生學(xué)習(xí)效果的有效評價成為一個重要的教學(xué)環(huán)節(jié)。目前考核評價較多的是通過師生評價，生生互評實現(xiàn)。生生評價過程中，由于學(xué)生受自身對所學(xué)內(nèi)容認(rèn)知程度的限制和學(xué)習(xí)態(tài)度的差異，導(dǎo)致生生互評效果不好，生生互評環(huán)節(jié)如同虛設(shè)。因此，教師應(yīng)針對生生互評環(huán)節(jié)設(shè)計獨立的評價方法，讓學(xué)生養(yǎng)成尊重他人勞動成果，學(xué)習(xí)態(tài)度認(rèn)真負(fù)責(zé)的良好素質(zhì)。

四、加強實驗教學(xué)改革

油層物理實驗的目的是讓學(xué)生在掌握了課程基本理論的基礎(chǔ)上，熟練掌握實驗的基本技能，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度，提高動手能力，培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象、獨立思考、分析并解決實際問題的能力。改革后，教學(xué)過程強調(diào)理實一體化，授課教師應(yīng)根據(jù)實際情況制定適合學(xué)生的實驗指導(dǎo)[7]。

受資金限制，我院（盤錦職業(yè)技術(shù)學(xué)院）部分實訓(xùn)條件尚不具備，針對這種情況，教師應(yīng)主動思考解決辦法，如教學(xué)設(shè)備數(shù)量少，無法保證同一教學(xué)環(huán)節(jié)中每名同學(xué)都有機會進行設(shè)備操作。此時，教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容合理設(shè)計學(xué)習(xí)任務(wù)。以油層物理課程為例，在氣體孔隙度儀操作教學(xué)過程中，由于儀器數(shù)量少，應(yīng)如何向不能同時操作的學(xué)生布置學(xué)習(xí)任務(wù)則成為教師高度重視的問題?；诟呗殞W(xué)生學(xué)習(xí)特點，普遍存在動手能力強、抽象思維弱、對計算問題存在畏難情緒等問題。教師制作微課以動畫形式講解測定原理，以引導(dǎo)學(xué)生繪制思維導(dǎo)圖的形式解決測定數(shù)據(jù)處理過程中公式數(shù)量多、關(guān)系復(fù)雜的問題。這樣，同一教學(xué)環(huán)節(jié)，操作和觀看學(xué)習(xí)微課成為兩個并行學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生分組完成兩個學(xué)習(xí)任務(wù)，無論順序先后，都不影響學(xué)習(xí)過程系統(tǒng)化。對比傳統(tǒng)教學(xué)，改變了學(xué)生模仿教師機械性操作的學(xué)習(xí)模式[8]，同時也能夠使學(xué)生通過學(xué)習(xí)過程體會理實合一的重要性，使每一個操作步驟都是有因有果的完成，在操作中加深對理論的理解，在理論學(xué)習(xí)中掌握操作注意事項的依據(jù)。

此外，微課做為重要的學(xué)習(xí)資源上傳至學(xué)習(xí)平臺，不僅服務(wù)于課堂學(xué)習(xí)過程，課下也可通過自主學(xué)習(xí)加深對所學(xué)內(nèi)容的理解。

實訓(xùn)條件受限的另一種情況為無實驗儀器支持。此時，教師應(yīng)基于課程特點，調(diào)整教學(xué)方式。我們?nèi)砸杂蛯游锢碚n程為例，油層物理課程基本概念多，知識點零散，實驗性強，當(dāng)學(xué)習(xí)單元不具備操作設(shè)備條件時，教師應(yīng)思考如何突出學(xué)生主體，彌補因無實物操作原因而使得學(xué)習(xí)內(nèi)容空洞抽象。針對此類教學(xué)內(nèi)容，改變教師“灌輸式”講授的傳統(tǒng)教學(xué)模式[6]，利用增加動畫、示意圖片等教學(xué)資源，弱化學(xué)習(xí)對象的抽象性。如在地層油高壓物理性質(zhì)的單元學(xué)習(xí)過程中，傳統(tǒng)教學(xué)方法為逐個講解地層油高壓物理性質(zhì)含義和影響因素分析，學(xué)生在有了對物性參數(shù)的基本認(rèn)知后，教師以測定原理為基礎(chǔ)，結(jié)合測定流程講授測定方法。改革后，教師提供地層油高壓物性參數(shù)測定示意圖，引導(dǎo)學(xué)生讀圖，任務(wù)設(shè)置為完成以圖版為主體的“測定方法”說明[9]。在地層水高壓物理性質(zhì)的單元學(xué)習(xí)過程中，傳統(tǒng)教學(xué)方法為逐個講解地層水高壓物理性質(zhì)含義和影響因素分析。改革后，單元設(shè)計更加注重學(xué)生參與度，并強調(diào)知識系統(tǒng)化。授課過程中，教師提供地層水高壓物性參數(shù)關(guān)系圖版，引導(dǎo)學(xué)生讀圖，并分析各圖版有無關(guān)聯(lián)。任務(wù)設(shè)置為完成以圖版為主體的“思維導(dǎo)圖”，將圖版按關(guān)聯(lián)性粘貼在任務(wù)單上，引導(dǎo)學(xué)生利用“圖版”思維導(dǎo)圖，假設(shè)某已知條件，說明該導(dǎo)圖使用方法。這種教學(xué)方法有利于學(xué)生建立對地層水高壓物理性質(zhì)的整體認(rèn)知。有利于改善傳統(tǒng)教學(xué)學(xué)生只是單純掌握地層水的各物理性質(zhì)，無性質(zhì)關(guān)聯(lián)性的建立，在利用各物理性質(zhì)參數(shù)解決實際問題時，學(xué)生往往出現(xiàn)面對大量物性參數(shù)值，無從下手的尷尬局面[8]。

（五）加強實驗室建設(shè)

目前，由于部分高職院校實驗儀器數(shù)量少，學(xué)生分組人數(shù)多，學(xué)時有限，部分學(xué)生無法在計劃學(xué)時內(nèi)充分完成儀器操作過程，存在走馬觀花現(xiàn)象，缺乏學(xué)習(xí)主動性的學(xué)生課堂表現(xiàn)越發(fā)散漫，學(xué)習(xí)主動性較強的學(xué)生積極性則受到一定程度的挫傷。因此，為保證課程教學(xué)質(zhì)量，隨著學(xué)院發(fā)展，逐步加大對實驗室建設(shè)的資金投入，在提升教學(xué)質(zhì)量的同時，也為教師從事教科研工作提供基本保證[10]。