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高职油层物理课程教学改革探讨

2020-03-03高文阳

辽宁高职学报 2020年3期
关键词:油层教师应物理

赵 宁,高文阳

(盘锦职业技术学院,辽宁 盘锦 124000)

油层物理作为高职油气开采技术专业的必修课,是一门涉及基本概念多、专业术语多、实验方法与技术知识多,并且与其它基础学科关联密切的专业基础课程。本课程的目的是使学生掌握油层物理的基本理论、基本概念、基本知识、基本研究方法及实验和计算的基本技能,为后续课程的学习和未来的工作打下坚实的基础[1]。如何切实提高油层物理课程的教学质量,实现本课程的教学目标?其中一个重要的方面就是教师应以能力为本位,引导学生发现并建立知识点的内在逻辑联系进而实现知识系统性,学以致用,知行合一,引导学生即学即用。教师要突破自我,改变传统教学观念,用先进的教学理念指导教学设计,实现高职学生成为“高素质应用型”人才的培养目标。

一、油层物理课程教学现状

(一)课程定位作用不显著

作为专业基础课,油层物理在专业课程体系中应起到承前启后的重要作用,前期有物理、化学、物理化学、普通地质学等课程铺垫,后续有油藏工程、采油工程、提高油气采收率等专业课程延申[2]。构建基础课与专业课程的联系,体现学习渐进性,遵循学习规律尤为重要。但实际教学过程中,由于教师偏重对储层岩石和储层流体物理性质以及储层岩石中多相流体渗流特性的讲解,对于上述理论在油气勘探及开发中的应用讲授偏少,且部分理论与应用教学在课序安排上间隔周期长,导致学生在应用单元的学习过程中,由于对理论内容印象模糊,导致应用单元学习效果不理想。如利用储层流体物性参数建立油藏物质平衡方程,由于课序安排在后期,距离储层流体物性学习间隔时间较长,物质平衡方程建立过程中,学生需要利用较多时间复习参数内容,导致老师教的困难,学生学的不易,整节课下来,学生感觉又一次学习了物性参数,偏离教学目标,学习目标无法得到高效实现。

(二)教学内容重理论轻实验

一方面,传统教学课时分配偏重理论模块,实验单元课时少;且基于实验条件限制,无法保证所有学生得到等同的实验时间;分组实验过程中,学生表现差异性尤为突出,学习积极性不高的同学退缩靠后,无法保证全身心投入学习。另一方面,主动积极的同学因受设备使用时间限制,实验过程中无法保证思考深度,培养学生分析和解决问题的教学目标难以得到高质量完成。另外,由于教学设计并未充分考虑理论与实验的关系,导致理论无法体现在应用上,实验无法充分获得理论支撑。以间接性实验为例,实验过程中,只是机械照搬操作步骤,学生对操作步骤的目标认知不清,或因为对测定原理认知不深刻,导致对记录数据的处理表现出极大的畏难情绪。理论与实验教学分离问题显现[3]。

(三)教学模式固化陈旧

教学过程中,以教师讲授为主,学生被动听课,课堂笔记以抄写板书为主,学生缺乏思考主动性,教师引导作用不突出。此外,为保证教学进度,教师往往不能保证学生独立解决问题的时间,直接给出问题解决方案的教学模式使学习过程失去了参与性和应用性。同时,教学方法未体现因材施教,教学方法单一,忽略学生学习兴趣的培养,课堂气氛沉闷。固化的教学模式导致教师教学能力提升不明显,学生学习能力培养目标实现困难,学习效果参差不齐,长此以往极少数学生脱离课堂现象显现[4]。

(四)教学考核方式单一

传统教学考核方式以期末试卷成绩为主要考核指标,平时成绩往往侧重形式,如出勤、笔记上交情况等,无法体现学习过程化特征。课堂表现突出的学生可能因为考试发挥失常而得不到肯定,反之,课堂参与度不高的同学却有机会通过“突击学习”取得较好的期末成绩。长此以往,挫伤了进步学生的积极性,弱化课堂学习意义,形成学生只在期末考试前“认真”学习的现象,课程内容掌握不扎实,教学考核失去应有意义。同时,以学生成绩作为教师教学能力评价的依据有失偏颇,使得教师陷入应试困局,日常教学学生参与度低,教师管理课堂缺少有力抓手,师生沟通障碍现象显现。

二、油层物理课程教学改革

(一)教学内容改革

1.上好第一次课

传统教学中,第一次课多为“绪论”,讲述课程发展史、课程地位、课程内容、课程特点等叙述性内容。学生对第一次课的印象以阅读、了解为主,可真正作为学习成果输出的内容却非常单薄,迈入课程的第一步效果并不理想。作为专业基础课,如何架构基础课与专业课的关联成为教师应思考的重要问题,也成为了教学设计中的一个重要环节。油层深埋于地下,看不见摸不到,抽象性较强,教师无法提供给学生充分的客观体验,需要学生具有一定的抽象思维能力。初次接触专业知识的学生如何顺利融入课堂,第一步尤为重要。教师可通过引入生活中常见事物或现象比拟储层岩石或储层流体以及渗流现象,使听上去晦涩难懂的专业术语变得平易近人,建立学生信心、激发学生兴趣,获得学生对本门课程地位的认同,在此基础上,引入课程研究对象与内容,效果良好。

2.建立任务型课程,确立任务载体

从专业课程体系的角度,进一步规划油层物理课程的教学设计环节,完善油层物理课程的授课内容以及设计方法,引入课程应用环节,对学生在发现、认识与评价储层并提出合理的注采开发方案方面有着重要的指导意义。

根据任务内容与要求,确立任务载体[5],如油层物理课程中地层油高压物理性质的学习,传统教学中,教师依次讲授地层油各高压物性参数的定义、意义及计算公式,学生以听为主,讲授结束后,教师以完成习题为考核办法,要求学生完成计算。由于学生在学习过程中,仅仅是对各个物理性质的认知,记忆呈片段式,知识的系统性与完整性未得到有效建立,因此,学生往往出现无从下手,对习题本身认知不深入。要建立任务型课程,通过课前预习,避免课堂繁复的灌输式讲解。课上,教师先交代任务,引导学生对任务进行分解,大任务分解为若干个小任务。难度不高的小任务有利于学生建立信心,并且完成小任务所需理论知识比较容易从课上直接获得,让学生有抓手。由易到难,由小到大,闯关式地完成过程不但增强了学生的参与感,实现技能目标,同时也使得知识学习实现有的放矢。

3.教学重难点的把握

油层物理课程中涉及众多公式及推导过程,学生在学习过程中,往往纠结于数学计算与油层模型对象间转换[6],对油层的认知过程不清晰。教师应根据学生特点及已有学习基础合理确定重难点,分层次设立学习目标。如公式推导过程要求了解即可,基本原理及结果应用则需达到掌握程度,使得学生能够根据层次要求合理分配学习时间。此外,对计算问题的处理要结合实际情况,灵活应对,如孔隙度测定数据处理过程中涉及公式数量多,形式复杂,学生第一反应是否定自己,认为无法完成计算,此时教师可引导学生利用EXECEL办公软件完成数据处理任务。这样,数据处理过程中的计算问题被弱化,取而代之的是更为清晰的公式意义及测定数据关系,有效克服学生简单得把数据处理定性为数学计算问题,培养学生严谨认真的实验态度。

(二)改革教学方法

把移动学习平台引入课堂。移动学习平台在一定程度上能够实现教、学、评线上完成[6]。但在平台使用过程中,为实现平台使用高频次,单纯追求师生在线活跃程度、工具模块使用单一化等问题渐渐显现。高效利用学习平台,实际上是对教学设计环节提出的一项隐性要求。教师应根据教学环节、教学内容与教学目标选择平台的功能模块,思考教学目标的实现手段是使用平台前一个非常重要的准备环节。此外,模块使用流程“套路化”也应引起重视。教学过程中,教师会出现固定的模块组合的使用情况,不论各教学单元内容如何变化,课堂上平台模块应用顺序及方法基本不变,时间一长,学生会对“老一套”出现倦怠感,学习兴趣低落,课堂气氛沉闷,学生按部就班的完成学习过程,互动性较强的平台模块价值无法得以实现。

三、完善考核评价体系

课程改革过程中,对学生学习效果的有效评价成为一个重要的教学环节。目前考核评价较多的是通过师生评价,生生互评实现。生生评价过程中,由于学生受自身对所学内容认知程度的限制和学习态度的差异,导致生生互评效果不好,生生互评环节如同虚设。因此,教师应针对生生互评环节设计独立的评价方法,让学生养成尊重他人劳动成果,学习态度认真负责的良好素质。

四、加强实验教学改革

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。改革后,教学过程强调理实一体化,授课教师应根据实际情况制定适合学生的实验指导[7]。

受资金限制,我院(盘锦职业技术学院)部分实训条件尚不具备,针对这种情况,教师应主动思考解决办法,如教学设备数量少,无法保证同一教学环节中每名同学都有机会进行设备操作。此时,教师应根据教学内容合理设计学习任务。以油层物理课程为例,在气体孔隙度仪操作教学过程中,由于仪器数量少,应如何向不能同时操作的学生布置学习任务则成为教师高度重视的问题。基于高职学生学习特点,普遍存在动手能力强、抽象思维弱、对计算问题存在畏难情绪等问题。教师制作微课以动画形式讲解测定原理,以引导学生绘制思维导图的形式解决测定数据处理过程中公式数量多、关系复杂的问题。这样,同一教学环节,操作和观看学习微课成为两个并行学习任务,学生分组完成两个学习任务,无论顺序先后,都不影响学习过程系统化。对比传统教学,改变了学生模仿教师机械性操作的学习模式[8],同时也能够使学生通过学习过程体会理实合一的重要性,使每一个操作步骤都是有因有果的完成,在操作中加深对理论的理解,在理论学习中掌握操作注意事项的依据。

此外,微课做为重要的学习资源上传至学习平台,不仅服务于课堂学习过程,课下也可通过自主学习加深对所学内容的理解。

实训条件受限的另一种情况为无实验仪器支持。此时,教师应基于课程特点,调整教学方式。我们仍以油层物理课程为例,油层物理课程基本概念多,知识点零散,实验性强,当学习单元不具备操作设备条件时,教师应思考如何突出学生主体,弥补因无实物操作原因而使得学习内容空洞抽象。针对此类教学内容,改变教师“灌输式”讲授的传统教学模式[6],利用增加动画、示意图片等教学资源,弱化学习对象的抽象性。如在地层油高压物理性质的单元学习过程中,传统教学方法为逐个讲解地层油高压物理性质含义和影响因素分析,学生在有了对物性参数的基本认知后,教师以测定原理为基础,结合测定流程讲授测定方法。改革后,教师提供地层油高压物性参数测定示意图,引导学生读图,任务设置为完成以图版为主体的“测定方法”说明[9]。在地层水高压物理性质的单元学习过程中,传统教学方法为逐个讲解地层水高压物理性质含义和影响因素分析。改革后,单元设计更加注重学生参与度,并强调知识系统化。授课过程中,教师提供地层水高压物性参数关系图版,引导学生读图,并分析各图版有无关联。任务设置为完成以图版为主体的“思维导图”,将图版按关联性粘贴在任务单上,引导学生利用“图版”思维导图,假设某已知条件,说明该导图使用方法。这种教学方法有利于学生建立对地层水高压物理性质的整体认知。有利于改善传统教学学生只是单纯掌握地层水的各物理性质,无性质关联性的建立,在利用各物理性质参数解决实际问题时,学生往往出现面对大量物性参数值,无从下手的尴尬局面[8]。

(五)加强实验室建设

目前,由于部分高职院校实验仪器数量少,学生分组人数多,学时有限,部分学生无法在计划学时内充分完成仪器操作过程,存在走马观花现象,缺乏学习主动性的学生课堂表现越发散漫,学习主动性较强的学生积极性则受到一定程度的挫伤。因此,为保证课程教学质量,随着学院发展,逐步加大对实验室建设的资金投入,在提升教学质量的同时,也为教师从事教科研工作提供基本保证[10]。

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