郭　瑾

(中國石油大學(xué)勝利學(xué)院 油氣工程學(xué)院,山東 東營 257000)

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獨(dú)立學(xué)院油層物理課程教學(xué)分析與探索

郭瑾

(中國石油大學(xué)勝利學(xué)院 油氣工程學(xué)院,山東 東營 257000)

[摘要]油層物理作為一門石油工程類專業(yè)的必修課,是一門基礎(chǔ)性和應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科。在教學(xué)過程中，要結(jié)合獨(dú)立學(xué)院的培養(yǎng)目標(biāo)，明確課程性質(zhì)，聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際更新完善教學(xué)內(nèi)容，有針對(duì)性地采用不同教學(xué)方法，合理運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)手段，同時(shí)重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，為提高油層物理課程的教學(xué)效果打下良好的基礎(chǔ)。

[關(guān)鍵詞]油層物理;教學(xué)方法;實(shí)驗(yàn)教學(xué);教學(xué)效果

油層物理作為石油工程和油氣開采技術(shù)專業(yè)的必修課,是其核心課程,課程重點(diǎn)涉及油氣田開發(fā)、油田應(yīng)用化學(xué)、保護(hù)儲(chǔ)集層技術(shù)和提高油氣采收率等方面相關(guān)的基本概念、基本理論及其應(yīng)用[1],并且實(shí)驗(yàn)課時(shí)較多,實(shí)踐性很強(qiáng)。因此,學(xué)習(xí)這門課程要求學(xué)生具備較高的概括能力、分析能力和動(dòng)手能力。如何切實(shí)提高油層物理課程的教學(xué)質(zhì)量,使學(xué)生真正掌握并且學(xué)以致用,成為“高素質(zhì)應(yīng)用型”人才,需要教師在教學(xué)過程中不斷探索,改革和完善教學(xué)內(nèi)容體系,研究新的教學(xué)方法、手段,設(shè)計(jì)合理的教學(xué)過程以及對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為進(jìn)行恰當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)。

一、明確課程性質(zhì),確定教學(xué)目標(biāo)

油層物理是一門專業(yè)基礎(chǔ)課,通過本課程的學(xué)習(xí),要求學(xué)生系統(tǒng)掌握油藏流體和巖石的物理性質(zhì),儲(chǔ)層中多相流體滲流的基本規(guī)律等專業(yè)知識(shí),了解油層物理基本實(shí)驗(yàn)與研究方法,具有分析和解決油田開發(fā)過程中出現(xiàn)的實(shí)際問題的能力,為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)以及將來從事石油工程領(lǐng)域的工作奠定良好基礎(chǔ)。因此,在開課時(shí),首先就要向?qū)W生明確油層物理作為基礎(chǔ)學(xué)科,不能僅僅依靠死記硬背,而是要通過全面系統(tǒng)的理解掌握概念來解決實(shí)際問題。

另外,該課程知識(shí)覆蓋面廣,看似課程內(nèi)容系統(tǒng)性差,章節(jié)之間沒有聯(lián)系,實(shí)際上課程內(nèi)容是緊密相連的三部分:第一部分為油藏流體的物化性質(zhì),主要介紹石油、天然氣和地下水的性質(zhì)及其在生產(chǎn)過程中的物性變化規(guī)律。第二部分為儲(chǔ)層巖石的物理性質(zhì),主要介紹砂巖、碳酸鹽巖儲(chǔ)層的孔隙性、滲透性、敏感性等性質(zhì)。第三部分為流體和巖石的共同作用,即儲(chǔ)層中多相流體的滲流機(jī)理研究。三部分內(nèi)容相輔相成。教師開課時(shí)給學(xué)生呈現(xiàn)課程的性質(zhì)、特點(diǎn)、知識(shí)體系等,可以使教學(xué)目標(biāo)變得清晰,學(xué)生能夠比較全面地把握住課程的脈絡(luò),為提高課程的教學(xué)效果奠定良好的基礎(chǔ)。

二、密切聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際,更新完善教學(xué)內(nèi)容

獨(dú)立學(xué)院課程的設(shè)置和定位首先要符合獨(dú)立學(xué)院培養(yǎng)“高素質(zhì)應(yīng)用型”人才的培養(yǎng)目標(biāo),并且要能夠基本滿足大部分學(xué)生的需要和興趣,從而提高教學(xué)質(zhì)量。因此,在油層物理課程教學(xué)中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

(一)重視教學(xué)內(nèi)容的選取

根據(jù)獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo),對(duì)油層物理課程教學(xué)內(nèi)容的選取,應(yīng)注重其基礎(chǔ)性和應(yīng)用性,對(duì)專業(yè)要求較高的公式推導(dǎo)等理論教學(xué)內(nèi)容可以略去不講,只需要學(xué)生掌握最基本的原理以及會(huì)應(yīng)用最終的結(jié)果即可。同時(shí)，要重視教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際的聯(lián)系,增加與生產(chǎn)等直接相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容,從而保證絕大部分的學(xué)生能夠聽懂并掌握,做到理論聯(lián)系實(shí)際,達(dá)到學(xué)以致用的目的。例如講解氣測滲透率內(nèi)容時(shí),氣測滲透率計(jì)算公式的推導(dǎo)過程可以不要求學(xué)生掌握,重點(diǎn)應(yīng)該放在應(yīng)用上,學(xué)生只需記住最終結(jié)果并會(huì)應(yīng)用即可,并且可以配合習(xí)題來加深學(xué)生對(duì)公式的印象。講解賈敏效應(yīng)時(shí),除了介紹賈敏效應(yīng)的定義、計(jì)算公式等,還可以聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際,講解賈敏效應(yīng)在油田開發(fā)過程中產(chǎn)生的不利影響,提出削弱和預(yù)防賈敏效應(yīng)的方法,如酸化壓裂、增大注采壓差,減小界面張力等。還可以再進(jìn)一步擴(kuò)展,引出賈敏效應(yīng)的合理利用,如乳狀液堵水、泡沫驅(qū)等。課程內(nèi)容前后聯(lián)系,逐步深入,結(jié)合實(shí)際,使學(xué)生切實(shí)感覺到學(xué)有所用,加深學(xué)生對(duì)賈敏效應(yīng)課程內(nèi)容的理解。

(二)保證教學(xué)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)

油層物理學(xué)科發(fā)展很快,很多方面都在推陳出新,有些已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用的新成果和新技術(shù)很難及時(shí)反應(yīng)到教材中。因此,在教學(xué)過程中,對(duì)于學(xué)科領(lǐng)域的最新成果要及時(shí)引入到課堂中來,補(bǔ)充完善教學(xué)內(nèi)容,拓寬學(xué)生知識(shí)面。以滲透率的測定為例,一方面,儲(chǔ)層巖石的滲透率是衡量油氣流動(dòng)能力的重要物性參數(shù)之一,是油氣藏儲(chǔ)層評(píng)價(jià)、產(chǎn)能計(jì)算、開發(fā)方案制定所需的關(guān)鍵參數(shù),也是開發(fā)實(shí)驗(yàn)中的基本測量參數(shù),因此巖心滲透率測定這部分內(nèi)容很重要,實(shí)用性很強(qiáng)。另一方面,隨著油氣勘探開發(fā)的進(jìn)行,低滲透、超低滲透油藏逐漸成為勘探開發(fā)的主要力量,所以對(duì)于低滲透巖心滲透率的快速準(zhǔn)確測定很有必要。而教材中介紹的穩(wěn)態(tài)法測定滲透率對(duì)于低滲儲(chǔ)層、頁巖等致密儲(chǔ)層的測定存在著測試方法效率低、實(shí)驗(yàn)誤差偏大等影響,并不是十分適合,因此，在課堂中可以介紹一些能夠迅速準(zhǔn)確地測定巖心滲透率的新方法,比如脈沖法、壓力降落法等,既擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面,又加強(qiáng)學(xué)生適應(yīng)目前開發(fā)需要的應(yīng)用能力。

三、針對(duì)不同內(nèi)容,采用不同教學(xué)方法

不同的教學(xué)內(nèi)容需要借助不同的教學(xué)方法實(shí)現(xiàn),這就要求教學(xué)方法必須根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的實(shí)際情況合理地調(diào)整。同時(shí)，在教學(xué)過程中,應(yīng)該強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,教師在傳授知識(shí)的同時(shí),要更加注重學(xué)生能力的培養(yǎng)[2]。

(一)講授式教學(xué)

講授法具有通俗化和直接性,這種方法主要用于公式、定義的講解和理論性較強(qiáng)的課程內(nèi)容的教學(xué)。教師的講授能使深?yuàn)W抽象的知識(shí)變成具體形象、淺顯通俗的東西,并且講授法采用定論的形式直接向?qū)W生傳遞知識(shí),避免了學(xué)習(xí)過程中許多不必要的曲折和困難[3]。比如課程中真實(shí)氣體狀態(tài)方程和對(duì)比狀態(tài)原理部分的內(nèi)容,教師可由學(xué)生之前學(xué)習(xí)過的理想氣體狀態(tài)方程入手,引入壓縮因子Z,直接給出真實(shí)氣體狀態(tài)方程的公式,條理清晰,重點(diǎn)突出。講解對(duì)比狀態(tài)原理時(shí),可歸納總結(jié)出求解步驟,并結(jié)合例題,有助于學(xué)生理解和接受。

(二)換位式教學(xué)

此種教學(xué)模式是促使學(xué)生以教師的角色完成內(nèi)容自學(xué)、PPT制作和課堂講解等活動(dòng),從而突出學(xué)生的主體地位,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。如課本中砂巖儲(chǔ)層巖石的敏感性一節(jié),條理清晰,內(nèi)容比較簡單,可以根據(jù)課程內(nèi)容分為若干小組,讓學(xué)生課下自學(xué),分組討論,完成本組內(nèi)容的PPT,課上由每組的學(xué)生代表來進(jìn)行講解,并且設(shè)計(jì)與講解內(nèi)容相關(guān)的習(xí)題,全班同學(xué)共同解答。最后由教師進(jìn)行總結(jié),肯定學(xué)生好的方面,對(duì)于學(xué)生在講課過程中講的欠妥的地方或者不清楚的地方及時(shí)更正、補(bǔ)充或強(qiáng)調(diào)。

四、合理運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段

在課堂上合理利用多媒體等教學(xué)手段,直觀形象,能有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。多媒體技術(shù)雖然有很多優(yōu)勢(shì),但它在課堂中只能起到配角的作用,使用目的是為了輔助教學(xué),因此，在多媒體使用過程中,應(yīng)當(dāng)正確定位精心制作,既不能照搬書本、通篇文字,使上課變成了單純的課件展示,教師失去了自己的教學(xué)風(fēng)格和主導(dǎo)地位,缺乏與學(xué)生的互動(dòng),也不能過于注重動(dòng)畫效果、聲音圖片等,制作花哨,喧賓奪主,淡化學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的掌握。因此,在課件制作過程中,教師必須要以教材為依據(jù),保證課件內(nèi)容準(zhǔn)確無誤,表達(dá)嚴(yán)謹(jǐn);又要高于教材,注重歸納總結(jié),拓展思維。同時(shí)，可將一些比較抽象,難以理解的內(nèi)容,用小動(dòng)畫、視頻等播放出來,轉(zhuǎn)化為動(dòng)態(tài)的演示,增強(qiáng)教學(xué)的直觀性、生動(dòng)性,使學(xué)生更加易于理解和接受,這樣才能設(shè)計(jì)出一份適合學(xué)生的具有教師自己風(fēng)格的課件。

比如介紹油水在巖石孔隙中的分布特點(diǎn)時(shí),如果只是按照課本,進(jìn)行單純的文字介紹和理論說明,學(xué)生會(huì)覺得難以理解。教師將在科研實(shí)驗(yàn)過程中錄制的油水在巖石孔隙中流動(dòng)分布的視頻播放給學(xué)生,將抽象的靜態(tài)描述轉(zhuǎn)變?yōu)橹庇^的動(dòng)態(tài)演示,學(xué)生看后會(huì)一目了然,易于理解,從而提升教學(xué)效果。

五、重視實(shí)驗(yàn)教學(xué),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

油層物理實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的基本技能,養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度,提高動(dòng)手能力,培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象、獨(dú)立思考、分析并解決實(shí)際問題的能力。油層物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的課程,絕大部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是巖心分析和儲(chǔ)層巖石物性參數(shù)的測定。這些參數(shù)在研究油藏開發(fā)、油田開發(fā)方案設(shè)計(jì)等方面都是必不可少的[4]。因此,油層物理學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)在整個(gè)油層物理學(xué)的教學(xué)過程中所占的地位舉足輕重。

目前獨(dú)立學(xué)院在實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)過程中,仍然存在著一些問題,如對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度不夠,實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備不足,實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系中缺少設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)等。針對(duì)這些問題,可從以下幾方面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面的改革。

(一)加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度

要使實(shí)驗(yàn)教學(xué)取得好的效果,首先要加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視程度[5]。要在學(xué)期初做好實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃,保證實(shí)驗(yàn)課程的正常開出。并且要對(duì)學(xué)生強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的重要性,將實(shí)驗(yàn)成績作為本課程最終考核成績的一部分,使學(xué)生從根本上重視起來。

(二)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

目前實(shí)驗(yàn)儀器較少,學(xué)生分組人數(shù)多,導(dǎo)致部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中無法做到全程動(dòng)手參與,影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。隨著學(xué)院發(fā)展,可加大對(duì)實(shí)驗(yàn)室的投入,引入更多的新設(shè)備,保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。同時(shí),也為教師從事教科研工作提供基本保證。

(三)完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

按照獨(dú)立學(xué)院的教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生的實(shí)際水平,選取合適的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,編制一份符合學(xué)生真實(shí)水平的實(shí)驗(yàn)講義[6]。目前開出的實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證型為主,今后可考慮適當(dāng)加入設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),作為選修實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,使一部分有能力的學(xué)生得到鍛煉的機(jī)會(huì),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

總之,獨(dú)立學(xué)院油層物理教學(xué)必須明確課程性質(zhì),確定教學(xué)目標(biāo),完善教學(xué)內(nèi)容,有針對(duì)性地采用不同教學(xué)方法,合理運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段,同時(shí)重視實(shí)驗(yàn)教學(xué),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解和運(yùn)用,提高油層物理課程教學(xué)質(zhì)量。

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[責(zé)任編輯]譚愛蘭

[收稿日期]2016-01-09

[作者簡介]郭瑾(1986—),女,山東青島人,中國石油大學(xué)勝利學(xué)院油氣工程學(xué)院助教,碩士,主要從事石油工程研究。

doi:10.3969/j.issn.1673-5935.2016.01.020

[中圖分類號(hào)]G648.7

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

[文章編號(hào)]1673-5935(2016)01- 0067- 03