独立学院油层物理课程教学分析与探索

2016-02-04郭瑾

中国石油大学胜利学院学报 2016年1期

关键词：教学效果实验教学教学方法

郭　瑾

(中国石油大学胜利学院油气工程学院,山东东营 257000)

独立学院油层物理课程教学分析与探索

郭瑾

(中国石油大学胜利学院油气工程学院,山东东营 257000)

[摘要]油层物理作为一门石油工程类专业的必修课,是一门基础性和应用性很强的学科。在教学过程中，要结合独立学院的培养目标，明确课程性质，联系生产实际更新完善教学内容，有针对性地采用不同教学方法，合理运用现代教学手段，同时重视实验教学，进行实验教学改革，为提高油层物理课程的教学效果打下良好的基础。

[关键词]油层物理;教学方法;实验教学;教学效果

油层物理作为石油工程和油气开采技术专业的必修课,是其核心课程,课程重点涉及油气田开发、油田应用化学、保护储集层技术和提高油气采收率等方面相关的基本概念、基本理论及其应用[1],并且实验课时较多,实践性很强。因此,学习这门课程要求学生具备较高的概括能力、分析能力和动手能力。如何切实提高油层物理课程的教学质量,使学生真正掌握并且学以致用,成为“高素质应用型”人才,需要教师在教学过程中不断探索,改革和完善教学内容体系,研究新的教学方法、手段,设计合理的教学过程以及对学生的学习行为进行恰当的引导。

一、明确课程性质,确定教学目标

油层物理是一门专业基础课,通过本课程的学习,要求学生系统掌握油藏流体和岩石的物理性质,储层中多相流体渗流的基本规律等专业知识,了解油层物理基本实验与研究方法,具有分析和解决油田开发过程中出现的实际问题的能力,为后续专业课程的学习以及将来从事石油工程领域的工作奠定良好基础。因此,在开课时,首先就要向学生明确油层物理作为基础学科,不能仅仅依靠死记硬背,而是要通过全面系统的理解掌握概念来解决实际问题。

另外,该课程知识覆盖面广,看似课程内容系统性差,章节之间没有联系,实际上课程内容是紧密相连的三部分:第一部分为油藏流体的物化性质,主要介绍石油、天然气和地下水的性质及其在生产过程中的物性变化规律。第二部分为储层岩石的物理性质,主要介绍砂岩、碳酸盐岩储层的孔隙性、渗透性、敏感性等性质。第三部分为流体和岩石的共同作用,即储层中多相流体的渗流机理研究。三部分内容相辅相成。教师开课时给学生呈现课程的性质、特点、知识体系等,可以使教学目标变得清晰,学生能够比较全面地把握住课程的脉络,为提高课程的教学效果奠定良好的基础。

二、密切联系生产实际,更新完善教学内容

独立学院课程的设置和定位首先要符合独立学院培养“高素质应用型”人才的培养目标,并且要能够基本满足大部分学生的需要和兴趣,从而提高教学质量。因此,在油层物理课程教学中应注意以下几点。

(一)重视教学内容的选取

根据独立学院的学生培养目标,对油层物理课程教学内容的选取,应注重其基础性和应用性,对专业要求较高的公式推导等理论教学内容可以略去不讲,只需要学生掌握最基本的原理以及会应用最终的结果即可。同时，要重视教学内容与实际的联系,增加与生产等直接相关的教学内容,从而保证绝大部分的学生能够听懂并掌握,做到理论联系实际,达到学以致用的目的。例如讲解气测渗透率内容时,气测渗透率计算公式的推导过程可以不要求学生掌握,重点应该放在应用上,学生只需记住最终结果并会应用即可,并且可以配合习题来加深学生对公式的印象。讲解贾敏效应时,除了介绍贾敏效应的定义、计算公式等,还可以联系生产实际,讲解贾敏效应在油田开发过程中产生的不利影响,提出削弱和预防贾敏效应的方法,如酸化压裂、增大注采压差,减小界面张力等。还可以再进一步扩展,引出贾敏效应的合理利用,如乳状液堵水、泡沫驱等。课程内容前后联系,逐步深入,结合实际,使学生切实感觉到学有所用,加深学生对贾敏效应课程内容的理解。

(二)保证教学内容与时俱进

油层物理学科发展很快,很多方面都在推陈出新,有些已经得到广泛应用的新成果和新技术很难及时反应到教材中。因此,在教学过程中,对于学科领域的最新成果要及时引入到课堂中来,补充完善教学内容,拓宽学生知识面。以渗透率的测定为例,一方面,储层岩石的渗透率是衡量油气流动能力的重要物性参数之一,是油气藏储层评价、产能计算、开发方案制定所需的关键参数,也是开发实验中的基本测量参数,因此岩心渗透率测定这部分内容很重要,实用性很强。另一方面,随着油气勘探开发的进行,低渗透、超低渗透油藏逐渐成为勘探开发的主要力量,所以对于低渗透岩心渗透率的快速准确测定很有必要。而教材中介绍的稳态法测定渗透率对于低渗储层、页岩等致密储层的测定存在着测试方法效率低、实验误差偏大等影响,并不是十分适合,因此，在课堂中可以介绍一些能够迅速准确地测定岩心渗透率的新方法,比如脉冲法、压力降落法等,既扩大学生的知识面,又加强学生适应目前开发需要的应用能力。

三、针对不同内容,采用不同教学方法

不同的教学内容需要借助不同的教学方法实现,这就要求教学方法必须根据教学内容的实际情况合理地调整。同时，在教学过程中,应该强调学生学习的主动性,教师在传授知识的同时,要更加注重学生能力的培养[2]。

(一)讲授式教学

讲授法具有通俗化和直接性,这种方法主要用于公式、定义的讲解和理论性较强的课程内容的教学。教师的讲授能使深奥抽象的知识变成具体形象、浅显通俗的东西,并且讲授法采用定论的形式直接向学生传递知识,避免了学习过程中许多不必要的曲折和困难[3]。比如课程中真实气体状态方程和对比状态原理部分的内容,教师可由学生之前学习过的理想气体状态方程入手,引入压缩因子Z,直接给出真实气体状态方程的公式,条理清晰,重点突出。讲解对比状态原理时,可归纳总结出求解步骤,并结合例题,有助于学生理解和接受。

(二)换位式教学

此种教学模式是促使学生以教师的角色完成内容自学、PPT制作和课堂讲解等活动,从而突出学生的主体地位,激发学生学习的兴趣和学习主动性,提高学生的综合素质。如课本中砂岩储层岩石的敏感性一节,条理清晰,内容比较简单,可以根据课程内容分为若干小组,让学生课下自学,分组讨论,完成本组内容的PPT,课上由每组的学生代表来进行讲解,并且设计与讲解内容相关的习题,全班同学共同解答。最后由教师进行总结,肯定学生好的方面,对于学生在讲课过程中讲的欠妥的地方或者不清楚的地方及时更正、补充或强调。

四、合理运用现代化教学手段

在课堂上合理利用多媒体等教学手段,直观形象,能有效地激发学生的学习兴趣。多媒体技术虽然有很多优势,但它在课堂中只能起到配角的作用,使用目的是为了辅助教学,因此，在多媒体使用过程中,应当正确定位精心制作,既不能照搬书本、通篇文字,使上课变成了单纯的课件展示,教师失去了自己的教学风格和主导地位,缺乏与学生的互动,也不能过于注重动画效果、声音图片等,制作花哨,喧宾夺主,淡化学生对教学内容的掌握。因此,在课件制作过程中,教师必须要以教材为依据,保证课件内容准确无误,表达严谨;又要高于教材,注重归纳总结,拓展思维。同时，可将一些比较抽象,难以理解的内容,用小动画、视频等播放出来,转化为动态的演示,增强教学的直观性、生动性,使学生更加易于理解和接受,这样才能设计出一份适合学生的具有教师自己风格的课件。

比如介绍油水在岩石孔隙中的分布特点时,如果只是按照课本,进行单纯的文字介绍和理论说明,学生会觉得难以理解。教师将在科研实验过程中录制的油水在岩石孔隙中流动分布的视频播放给学生,将抽象的静态描述转变为直观的动态演示,学生看后会一目了然,易于理解,从而提升教学效果。

五、重视实验教学,进行实验教学改革

油层物理实验的目的是让学生在掌握了课程基本理论的基础上,熟练掌握实验的基本技能,养成严谨的学习态度,提高动手能力,培养学生观察现象、独立思考、分析并解决实际问题的能力。油层物理是一门以实验为基础的课程,绝大部分实验内容是岩心分析和储层岩石物性参数的测定。这些参数在研究油藏开发、油田开发方案设计等方面都是必不可少的[4]。因此,油层物理学的实验教学环节在整个油层物理学的教学过程中所占的地位举足轻重。

目前独立学院在实验课程的教学过程中,仍然存在着一些问题,如对实验教学的重视程度不够,实验教学设备不足,实验教学体系中缺少设计型实验等。针对这些问题,可从以下几方面进行实验教学方面的改革。

(一)加强对实验教学的重视程度

要使实验教学取得好的效果,首先要加强对实验教学的重视程度[5]。要在学期初做好实验教学计划,保证实验课程的正常开出。并且要对学生强调实验的重要性,将实验成绩作为本课程最终考核成绩的一部分,使学生从根本上重视起来。

(二)加强实验室建设

目前实验仪器较少,学生分组人数多,导致部分学生在实验过程中无法做到全程动手参与,影响了学生的学习兴趣。随着学院发展,可加大对实验室的投入,引入更多的新设备,保证实验教学质量。同时,也为教师从事教科研工作提供基本保证。

(三)完善实验教学体系

按照独立学院的教学目标和学生的实际水平,选取合适的实验内容,编制一份符合学生真实水平的实验讲义[6]。目前开出的实验以验证型为主,今后可考虑适当加入设计型实验,作为选修实验内容,使一部分有能力的学生得到锻炼的机会,培养学生的创新意识。

总之,独立学院油层物理教学必须明确课程性质,确定教学目标,完善教学内容,有针对性地采用不同教学方法,合理运用现代化教学手段,同时重视实验教学,进行实验教学改革,才能激发学生的学习兴趣,增强学生对课程内容的理解和运用,提高油层物理课程教学质量。

[参考文献]

[1]王尤富.提高油层物理课程教学质量的探讨[J].中国校外教育·理论,2009(3):120.

[2]刘红梅.建构主义理论对大学英语教学的启示[J].湛江师范学院学报,2004(1):141-142.

[3]宋希元,任振峰.病理学教学模式选择及教师角色定位[J].济宁医学院学报,2011(3):219-221.