加強(qiáng)石油工程專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)的探討

龐 進(jìn)

目前我國大學(xué)階段大多按照公共必修課、選修課、基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)選修課進(jìn)行課程體系的配置，專業(yè)基礎(chǔ)課在保證專業(yè)水平和教學(xué)質(zhì)量方面具有重要的作用與地位，并體現(xiàn)不同學(xué)校的研究特色和發(fā)展方向，專業(yè)基礎(chǔ)課是專業(yè)課的前導(dǎo)和基礎(chǔ)，使學(xué)生充分了解學(xué)科特點(diǎn)，全面掌握專業(yè)發(fā)展歷史、現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，為學(xué)生學(xué)習(xí)和深入了解專業(yè)學(xué)科的基本理論和方法奠定基礎(chǔ)。以石油工程專業(yè)為例，在課程設(shè)置中，專業(yè)基礎(chǔ)課具有承前啟后的重要作用，前承《高等數(shù)學(xué)》《大學(xué)物理》及《計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)》等基礎(chǔ)課，后啟《滲流力學(xué)》《采油工程》《鉆井工程》等專業(yè)課程。講授中既要使學(xué)生對學(xué)科的形成和發(fā)展有全面的了解，又要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，樹立穩(wěn)定的專業(yè)思想。既要使學(xué)生掌握理論與專業(yè)的聯(lián)系，又要避免與后續(xù)專業(yè)課的重復(fù)。

一、專業(yè)基礎(chǔ)課教師應(yīng)具備的業(yè)務(wù)素質(zhì)

提高專業(yè)基礎(chǔ)課教師隊(duì)伍業(yè)務(wù)素質(zhì)直接影響專業(yè)教學(xué)風(fēng)格，也是質(zhì)量的關(guān)鍵所在。專業(yè)基礎(chǔ)課教師既要有改革意識，又要富有科學(xué)研究和教學(xué)研究的創(chuàng)新精神［1］；樹立與素質(zhì)教育相適應(yīng)的教學(xué)觀，師生觀和人才觀等現(xiàn)代的教育理念；具備對實(shí)踐性課程的組織管理能力；具備對課程進(jìn)行設(shè)計(jì)的能力；掌握一定的教育技術(shù)和教育科研方法。

師者，傳知解惑，授人一點(diǎn)，自身必著涌泉，作為專業(yè)基礎(chǔ)課的教師，不僅對所授課的內(nèi)容要有縱覽全局，融會貫通，熟知在心得駕馭能力，而且還要精通后續(xù)專業(yè)課程的專業(yè)知識，了解本專業(yè)的發(fā)展趨勢，成為本專業(yè)的內(nèi)行。授課時(shí)能夠注重理論聯(lián)系實(shí)際，側(cè)重于工程實(shí)際的應(yīng)用。例如，在講授流體靜力學(xué)知識時(shí)，要聯(lián)系井底流壓進(jìn)行分析；在講授流體動力學(xué)知識時(shí)，要聯(lián)系水力壓裂以及井筒內(nèi)多相流動進(jìn)行分析。使學(xué)生感到能夠?qū)W以致用，因此學(xué)習(xí)熱情提高，教學(xué)效果十分明顯。

二、加強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)的措施

（一）牢固樹立為專業(yè)課服務(wù)的思想

在努力保持基礎(chǔ)課理系統(tǒng)性與完整性的前提下，要牢固樹立專業(yè)基礎(chǔ)課為專業(yè)課服務(wù)的思想，專業(yè)課需要的基礎(chǔ)理論要多講、細(xì)講、講深、講透；專業(yè)課涉及不到的基礎(chǔ)理論要少講、粗講，點(diǎn)到為止。要杜絕兩種傾向：一是把專業(yè)基礎(chǔ)課完全當(dāng)作基礎(chǔ)課來對待；二是把專業(yè)基礎(chǔ)課完全當(dāng)作專業(yè)課來對待。前者教學(xué)重點(diǎn)不突出，針對性、目的性不強(qiáng)，使得學(xué)員花費(fèi)大量精力去學(xué)習(xí)一些專業(yè)暫時(shí)用不到的知識，而對一些專業(yè)急需掌握的知識卻無暇顧及，沒有領(lǐng)會，這就直接影響了后續(xù)專業(yè)課的教學(xué)質(zhì)量，因?yàn)閷I(yè)課教師還要花費(fèi)一定時(shí)間與精力去重復(fù)講述一些基礎(chǔ)理論。后者只強(qiáng)調(diào)專業(yè)需要，破壞了基礎(chǔ)理論的完整性與系統(tǒng)性，使學(xué)生的基礎(chǔ)知識理論很零亂，不夠全面與扎實(shí)，這會影響學(xué)生今后向更高層次上的發(fā)展。同時(shí)把專業(yè)基礎(chǔ)課當(dāng)作專業(yè)課來上，與后續(xù)專業(yè)課出現(xiàn)重復(fù)，也會造成教學(xué)資源的浪費(fèi)。

（二）認(rèn)真?zhèn)湔n，吃透教材

教師必須從“學(xué)”的角度研究“教”的問題。教師要上好課，首先必須吃透大綱和教材，弄清各部分內(nèi)容之間的內(nèi)在聯(lián)系和發(fā)展關(guān)系，做出合理的總體設(shè)計(jì)，要把每一次課的內(nèi)容用一條主線串聯(lián)起來，講課時(shí)，沿著這條主線循序漸進(jìn)，不能突然地、生硬地提出所謂內(nèi)容，而是要用“提出問題、分析問題、解決問題”的方式，從科學(xué)發(fā)展或生產(chǎn)實(shí)際的需要提出問題，介紹科學(xué)家當(dāng)時(shí)提出這些問題的動機(jī)，引起學(xué)生的思索，接著分析問題的實(shí)質(zhì)，尋找解決問題的途徑，并借助抽象、假設(shè)、演繹、推理等方法，引導(dǎo)學(xué)生跟著自己的思路一步一步地接近問題的最終結(jié)果，在這個(gè)過程中，學(xué)生如同身臨其境，仿佛自己也參加了整個(gè)研究過程，得出定律和理論后，應(yīng)仔細(xì)分析它們的意義和聯(lián)系，然后精選一些典型實(shí)例，再回到實(shí)踐中去，闡明運(yùn)用這些理論成果解決實(shí)際問題的方法和技巧，以《工程流體力學(xué)》為例［2］，筆者的具體做法就是牢牢抓住流體靜力學(xué)和流體動力學(xué)兩條主線，以后者為主，前者為輔，從概念、理論講到方法，從方法聯(lián)系到實(shí)際操作，重點(diǎn)放在方法和實(shí)際操作上。

此外，由于近年來教學(xué)任務(wù)跟著時(shí)代發(fā)展有些變化，而新編教材普遍滯后，有些教材基礎(chǔ)知識和專業(yè)要求不能很好銜接，這就要求教師還要有能夠?qū)滩倪M(jìn)行靈活處理的能力，要對教材內(nèi)容進(jìn)行篩選和補(bǔ)充，對習(xí)題進(jìn)行刪改和綜合，從而使得經(jīng)過加工后的教材更適應(yīng)教學(xué)的需要。

（三）多媒體與傳統(tǒng)教學(xué)手段有機(jī)融合，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)

多媒體教學(xué)優(yōu)點(diǎn)很多，最重要的就是能夠簡化備課過程，減輕教師的體力透支與授課壓力。采用多媒體教學(xué)，將所有的公式推導(dǎo)及例題均放在電子課件上，不僅便于學(xué)生觀看學(xué)習(xí)，并且極大程度彌補(bǔ)了教師授課時(shí)板書費(fèi)力費(fèi)時(shí)又易出現(xiàn)錯(cuò)誤的缺點(diǎn)［3］?；谝陨显?，多媒體課件成為授課時(shí)不可或缺的得力助手，無論對于學(xué)生學(xué)習(xí)或者教師教學(xué)都是有利的。

但是運(yùn)用多媒體教學(xué)一定要正確處理好多媒體與黑板、粉筆、普通教具、語言表達(dá)之間的關(guān)系，還要考慮時(shí)間因素，處理好多媒體教學(xué)與適量的課堂講解，必要的板書記錄以及交互反思的時(shí)間關(guān)系［4］。不同性質(zhì)的課堂采用多媒體教學(xué)時(shí)要慎重，像注重邏輯推理，抽象思維較強(qiáng)的課程，應(yīng)適當(dāng)減少多媒體教學(xué)的比例，如流體力學(xué)等理科課程就不宜多采用多媒體教學(xué)，尤其是方程的推導(dǎo)及例題的講授應(yīng)以傳統(tǒng)教學(xué)方式為主，幻燈片上只顯示手工難以繪制的圖形及重要的定義、結(jié)論等。建議采用多媒體教學(xué)的老師在備課要做傳統(tǒng)教學(xué)的預(yù)案，這樣子不僅保證了在多媒體出現(xiàn)故障時(shí)，授課能夠順利進(jìn)行，更重要的是它對提高教師的授課水平及教學(xué)質(zhì)量大有益處。

（四）理論聯(lián)系實(shí)際，加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)

理論只有和實(shí)踐相結(jié)合才具有生命力。實(shí)踐性教學(xué)的優(yōu)勢就在于密切聯(lián)系實(shí)際，具有較強(qiáng)的針對性、目的性和時(shí)效性［5］，具體為：（1）提高發(fā)現(xiàn)問題的能力；（2）鍛煉學(xué)生分析和解決問題的能力；（3）加強(qiáng)學(xué)生的交流與合作精神；（4）促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造性思維的形成；（5）鍛煉學(xué)生的表達(dá)、歸納總結(jié)和思辨能力。在教學(xué)過程中，加強(qiáng)實(shí)踐性性教學(xué)，是高效利用課堂學(xué)時(shí)，改善教學(xué)效果，提高學(xué)生綜合素質(zhì)的有效途徑之一。

在實(shí)踐性教學(xué)過程中，要改變教師為學(xué)生做好一切準(zhǔn)備，教師演示，學(xué)生只是機(jī)械重復(fù)的做法，要放開學(xué)生的手腳，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)步驟，自己獨(dú)立操作，自己處理數(shù)據(jù)，得出自己的結(jié)論，提出自己的觀點(diǎn)［6］。教師只應(yīng)在學(xué)生遇到困難或出現(xiàn)較大錯(cuò)誤時(shí)給予啟發(fā)性的“指點(diǎn)”，實(shí)驗(yàn)講評也不能僅以實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確與否“論英雄”，而應(yīng)更注重實(shí)驗(yàn)過程，注重學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中學(xué)到了什么，有什么提高，有沒有什么新穎的想法和做法，鼓勵(lì)學(xué)生“與眾不同”，發(fā)揮獨(dú)特見解和創(chuàng)造精神。

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式是先在課堂上講解基本理論，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器先由教師準(zhǔn)備好，學(xué)生的任務(wù)是具體操作，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并作出所要的圖表［7］。其目的是對所學(xué)的理論進(jìn)行驗(yàn)證，這種理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相脫離的教學(xué)方式，對于學(xué)生的智能培養(yǎng)存在許多缺陷。由于對理論內(nèi)容有所了解，知道該采集哪些數(shù)據(jù)，得出什么樣的曲線，故在實(shí)驗(yàn)中不在積極開動腦筋，只是為了驗(yàn)證所學(xué)的原理。有的學(xué)生即使實(shí)驗(yàn)失敗，誤差較大，也不想重做實(shí)驗(yàn)，而是在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析時(shí)，認(rèn)為修改數(shù)據(jù)，這樣顯然不利于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神。這種先理論后實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法，與前人的研究途徑和思路是相悖的，不能深刻地了解和學(xué)習(xí)前人的科學(xué)思維方法?！袄碚摻虒W(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)一體化”模式是將理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)的結(jié)合，既發(fā)揮理論對實(shí)踐的指導(dǎo)作用，又充分挖掘?qū)嶒?yàn)教學(xué)提高學(xué)生綜合能力的潛力。具體做法：第一步在進(jìn)行某一原理或理論教學(xué)之前，先提出要研究的課題及這一課題內(nèi)容將要解決什么樣實(shí)際問題，至于理論的內(nèi)容及有關(guān)的定律、定理先不講解，而是讓學(xué)生思考要研究這一課題應(yīng)該設(shè)計(jì)什么樣實(shí)驗(yàn)，所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備各應(yīng)有那些主要部分，需測定那些參數(shù)，經(jīng)過討論后再講解規(guī)定的設(shè)備和實(shí)驗(yàn)程序及所需測定的數(shù)據(jù)，并讓學(xué)生與自己設(shè)計(jì)思路相對比，找出自己設(shè)計(jì)的合理與不合理成分。第二步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，結(jié)合原始數(shù)據(jù)讓學(xué)生分析應(yīng)如何對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理才能得出規(guī)律性的結(jié)論。第三步課堂講授理論的實(shí)質(zhì)內(nèi)容，與學(xué)生得出的結(jié)論加以對照，找出自己分析正確與不正確成分。第四步核實(shí)實(shí)驗(yàn)規(guī)程要求的格式完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這種教學(xué)方式遵循了認(rèn)識發(fā)展規(guī)律，模擬了前人正確的科學(xué)探索路徑，使學(xué)生既深刻地理解理論知識，又培養(yǎng)了學(xué)生對未知事物的探索能力，為他們今后更行更高層次的學(xué)習(xí)和研究以及解決工作崗位上遇到的各種各樣的實(shí)際問題打下了良好基礎(chǔ)。如在講授流動阻力與水頭損失時(shí)采用了此法，首先提出問題，如何確定沿程阻力系數(shù)？接著讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)結(jié)果與尼古拉實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對照、修改、完善，最后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、記錄、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論，將結(jié)論與課本的理論對照分析，找出正確與不正確的成分，總結(jié)實(shí)驗(yàn)的得與失。這種教學(xué)方式真實(shí)再現(xiàn)了前人研究該問題的思路和途徑，培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神，收到了很好的效果。

（五）介紹學(xué)科動向，開闊學(xué)生視野

當(dāng)今科技日新月異，學(xué)科發(fā)展亦是如此，而教材的更新速度顯然要滯后很多，因此授課的內(nèi)容不能僅僅局限于教材，要加強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容的外延式更新，注重知識點(diǎn)的更新、知識內(nèi)容優(yōu)選和把握最新學(xué)科研究動態(tài)。

筆者在講授減小流體流動阻力的措施時(shí)，為學(xué)生介紹了近年來迅速發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)—添加劑減阻，即在流體內(nèi)部投入極少量的某種添加劑，就能改善紊流運(yùn)動的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而使紊流阻力大大減小，就目前了解的實(shí)驗(yàn)研究成果和生產(chǎn)使用情況來看，其效果很突出。

三、結(jié)語

本文結(jié)合筆者從事石油工程專業(yè)基礎(chǔ)課的教學(xué)體會，就專業(yè)基礎(chǔ)課教師應(yīng)具備的業(yè)務(wù)素質(zhì)及如何加強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)課教學(xué)做了一些粗淺的探討，希望能夠起到拋磚引玉的作用。

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[5]孫凌，徐建成.加強(qiáng)專業(yè)基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革促進(jìn)應(yīng)用型人才創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].黑龍江高教研究，2004（4）.

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