“大作業(yè)”模式在石油工程專業(yè)課程教學中的應用探討

鐘會影 尹洪軍

摘 ?要：結合近年來石油行業(yè)低迷對石油工程專業(yè)學生學習興趣與其信心沖擊的形勢，以及專業(yè)認證的背景，提出了專業(yè)教學過程中從傳統(tǒng)作業(yè)轉變向課程“大作業(yè)”模式的教學方法，探討了其必要性、可行性及實施辦法，并以《試井分析》課程的應用為例，認為“大作業(yè)”模式可彌補傳統(tǒng)作業(yè)在知識點布局單一化、固定化及潛在抄襲等方面存在的不足，能充分而有效調動學生的積極性，提高其對專業(yè)課程的學習興趣，并促進課程知識點的融會貫通與實際應用，進而提高學生的專業(yè)綜合應用能力和自信心，應對行業(yè)低迷對人才培養(yǎng)環(huán)節(jié)的諸多挑戰(zhàn)。

關鍵詞：“大作業(yè)”模式;課程教學;學習興趣;人才培養(yǎng);石油工程

中圖分類號：G642 ? ? ? 文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2020）18-0107-04

Abstract： Combined with the impact of the fall in oil prices on the study interest and confidence of petroleum engineering students in recent years， as well as the background of professional certification， this paper presents the change of teaching method from the traditional homework to the "Great Assignment" mode in professional teaching， the necessity， feasibility and implementation method are discussed. Taking well test analysis class as an example， we believe that the mode of " Great Assignment" can make up for the deficiency of traditional homework in the knowledge points layout， simplification， immobilization and potential plagiarism， which can arouse students' initiative effectively， enhance their interest in studying professional courses， and promote the integration and practical application of knowledge points. The "Great Assignment" can improve students' comprehensive professional application ability and self-confidence. So we can face the challenges on talent cultivation during the fall in oil price.

Keywords： "Great Assignment" mode; course teaching; study interest; talent cultivation; petroleum engineering

盡管當前油價已突破有利于全球經(jīng)濟增長的“最佳區(qū)域”，但近年來油價的長期低位徘徊給關乎行業(yè)發(fā)展的各個層面帶來了不容忽視的影響，如在此形勢下，不僅從事石油工程技術領域的專業(yè)人員面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，而且整個相關于石油工程行業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)形式也步入了低迷期，造成學生對自己所學的專業(yè)在一定程度上失去自信心，引發(fā)了轉行就業(yè)或者選擇其它專業(yè)進行深造等一系列潛在的問題，這對于石油高校人才培養(yǎng)是一種困境。另外，我國自加入《華盛頓協(xié)議》后，包括石油工程在內的各工科專業(yè)都在陸續(xù)開展工程教育專業(yè)認證，而專業(yè)認證標準中明確要求要學生達到能夠應用數(shù)學、自然科學、工程基礎及專業(yè)知識解決復雜工程問題的目標?！秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020）》也明確提出要適應國家和社會發(fā)展需要，遵循教育規(guī)律和人才成長規(guī)律，深化教育改革，不斷創(chuàng)新教育教學方法。這就自然要求不斷推進課程改革，突破傳統(tǒng)模式，倡導多元化的教學方式，幫助學生學會學習，激發(fā)學生的好奇心，培養(yǎng)其興趣愛好，營造獨立思考、自由探索、勇于創(chuàng)新和充滿自信的良好環(huán)境。因此，針對課程建設與改革，多元化探索能夠滿足于專業(yè)認證標準、增強學生專業(yè)自信心的教學方法，對于創(chuàng)新并提升此形勢和背景下的人才培養(yǎng)具有重要意義。本文結合石油工程專業(yè)教學中課程作業(yè)環(huán)節(jié)的設計與評價，以《試井分析》課程為例，提出了從傳統(tǒng)作業(yè)向“大作業(yè)”模式進行教學改革的思路和方法，在探討其必要性、可行性及實施辦法的基礎上，通過教學實踐與應用，探討分析了“大作業(yè)”模式對于改善專業(yè)教學效果、增強學生專業(yè)自信心的潛力，以及此模式推廣應用的前景。

一、傳統(tǒng)作業(yè)形式及存在問題

一直以來，專業(yè)課程的傳統(tǒng)作業(yè)形式主要集中在課程知識點基本概念、基本公式的記憶強化，利用教材課后習題將課堂講授的概念、公式、模型等內容知識點進行簡單的梳理、運算。這一傳統(tǒng)作業(yè)形式存在的主要問題在于：

（一）形式單一，難以激發(fā)學生的學習興趣

單一的作業(yè)形式使得學生往往在課后對某個概念、某個公式提不起強化訓練的興趣，從心理上輕視作業(yè)，認為毫無挑戰(zhàn)性，造成的結果是即使知識點簡單，但由于過于輕視，使得知識點涉及的真正內涵并沒有被完全消化、理解，更難以實現(xiàn)對專業(yè)知識的綜合應用。

（二）作業(yè)完成手段過于傳統(tǒng)

傳統(tǒng)作業(yè)大部分是以筆試作業(yè)、書面作業(yè)的形式進行完成，使得作業(yè)完成率相對較低，同時由于不能有效創(chuàng)設并應用信息化教學環(huán)境下先進的手段，包括計算機、專業(yè)相關軟件等，制約了某些作業(yè)的布置和完成，從而缺失相應知識點的訓練及應用。以石油工程專業(yè)的專業(yè)課程《試井技術》為例，該課程是以石油工程專業(yè)基礎課《滲流力學》為先行課程，講解試井基礎知識、不同油藏試井曲線類型及對實測試井數(shù)據(jù)資料進行解釋描述的重要專業(yè)課程。因此，傳統(tǒng)的筆試作業(yè)形式及其完成手段尚不能完全滿足前述背景下學生對該課程知識點的理解、消化及嫻熟應用，尤其在激發(fā)學生學習興趣方面凸顯不足，難以促進教學過程中學生的主體地位。

（三）考核機制不健全

一直以來專業(yè)課程的考核方式一般由兩部分構成，包括期末考試卷面成績和課堂互動問答與課后作業(yè)成績，二者所占比例一般分別為80%和20%。由于作業(yè)形式單一、固定，往往幾屆學生的課后習題及作業(yè)任務都不發(fā)生變化，不僅不能有效激發(fā)學生的學習興趣，而且作業(yè)的重復率和潛在的抄襲率也較高，課堂互動問答與課后作業(yè)成績部分很難拉開檔次，使得考核不夠科學。對于教師而言，也很難做到公平評分。同時，部分學生課堂不注意聽講，平時課后作業(yè)不親自動手認真完成，往往通過期末突擊填鴨式背誦、強記知識點來通過課程的最終考核，事實上并沒有達到真正理解、領會課程的知識點，更談不上將其應用于解決本專業(yè)實際的復雜工程問題。

二、“大作業(yè)”模式的設計與實施

（一）“大作業(yè)”模式的構思與設計

“大作業(yè)”模式的設計旨在能夠體現(xiàn)課堂教學的綜合性、設計性，充分達到督促學習、檢查和強化教學效果的目的。“大作業(yè)”模式需要教師精心設計作業(yè)內容，作業(yè)次數(shù)不宜過多，但設計的知識點或知識面更全面、更綜合，能夠覆蓋課堂講授內容的大部分知識點，同時加強學生的推導運算及計算機應用能力。這就要求教師查閱更多資料，結合油田科研項目的實際礦場特征及數(shù)據(jù)資料來綜合設計作業(yè)題目，且不同的作業(yè)題目可以有不同的側重點，某些課程內容側重數(shù)理基礎，強化高等數(shù)學在專業(yè)課程學習的應用，有些課程內容則側重于應用，目的在于使學生結合課程內容來判別和分析礦場實際資料和數(shù)據(jù)，某些課程內容則側重知識點的了解與及普及，可以設計調研性較強的作業(yè)，讓學生學會查閱、梳理相關文獻資料，掌握該知識點的研究前沿，并提供給學生展示作業(yè)的機會，通過學生的歸納講解，可以互通有無，同時鍛煉學生歸納總結的能力。

教師在進行“大作業(yè)”模式設計時應遵守以下原則：

1. 問題的提出。交代好題目的背景及要解決的問題，給出解決題目所需要的數(shù)據(jù)，同時，問題的提出一定要考慮到數(shù)據(jù)的真實性，能夠激發(fā)學生的學習興趣，讓學生有學以致用的成就感;

2. 解決問題的方法。給出求解該作業(yè)涉及到的知識點，提示并布置運用計算、繪制圖形及問題分析所涉及的常用軟件。

以《試井分析》課程為例，其課程內容及作業(yè)的分布結構如圖1所示。

課程第一部分講解的均為試井分析的基本概念及基本理論公式，由于該課程的先行基礎課程為《滲流力學》，但由于工科類專業(yè)課程更注重實用性，因此該兩門課程盡管基本公式、原理相同，但《試井分析》課程涉及所有公式的單位均為礦場實用制單位。因此，該部分的作業(yè)題均以基本微分方程、方程的解的推導及單位轉換的作業(yè)為主，通過該作業(yè)的訓練，可以使學生進一步強化掌握基本理論公式，同時促進高等數(shù)學知識在專業(yè)課程中的應用。

針對課程第三章和第四章，其主要圍繞均質油藏的常規(guī)試井解釋和現(xiàn)代試井解釋方法、原理的內容，該部分內容作業(yè)便以科研課題的實際礦場試井數(shù)據(jù)為基礎，進行實測數(shù)據(jù)在不同流動階段的常規(guī)試井解釋和現(xiàn)代試井解釋，如圖2所示，該作業(yè)以考察學生對封閉地層徑向流階段、以及對晚期的擬穩(wěn)定流動階段的試井解釋，學生需要根據(jù)實測試井數(shù)據(jù)，針對徑向流階段需要繪制井底壓力與時間的對數(shù)曲線，然后進行回歸直線方程，通過直線方程計算地層的流動系數(shù)、外推壓力等參數(shù);針對晚期試井數(shù)據(jù)，繪制井底壓力與直線的曲線，回歸直線，從而計算油藏半徑等參數(shù)。通過該“大作業(yè)”模式的設計與訓練，不但能夠加深關于徑向流及擬穩(wěn)定流動的理論公式理解掌握，同時通過直線的回歸可以進一步訓練學生的計算機應用能力，最后通過試井數(shù)據(jù)的分析解釋訓練學生對所學課堂知識的應用及擴展，讓學生能夠體會到學以致用，激發(fā)學生的學習興趣，并增強其對專業(yè)的信心。

該課程的后幾章內容由于多以介紹各種類型油氣藏（如雙重孔隙介質油藏、雙重滲透介質油藏及水平井等）的試井曲線特征為主，因此，這部分內容的“大作業(yè)”則設計為文獻查閱，以這些油氣藏的試井曲線分析及應用為主，布置學生以分組的形式進行文獻資料查閱，之后梳理、撰寫報告，并以制作多媒體形式完成。結合這幾章內容設計三個可選方案，班級學生分為三個小組，每組完成其中一個方案。通過作業(yè)的完成，讓學生樹立團隊意識，互相協(xié)作，同時通過撰寫報告、完成多媒體的過程訓練學生總結歸納、分析問題及使用相關軟件的能力。

（二）課程的考核體系構建

良好的考核體系要具有一定的科學性和合理性，起到檢驗教學效果的作用。根據(jù)課程布置作業(yè)的次數(shù)及難度系數(shù)，結合專業(yè)認證教學大綱對應知識點的權重及課程培養(yǎng)目標達成度，給不同作業(yè)設置不同的分數(shù)比例，同時對完成作業(yè)的誠信度給出明確的要求。教師及時批改作業(yè)，并及時給出反饋，給出不足和失分點。學生根據(jù)作業(yè)成績的反饋情況也可以及時清晰地認識到自己的不足和努力的方向。在課程考核體系中，將平時“大作業(yè)”成績設置在40%左右，而最終的期末考試成績比例較傳統(tǒng)考核機制適當減小，從80%調至60%左右，這樣便激發(fā)學生更重視平時的學習過程，形成扎實的基礎，而不是僅著眼于期末試卷上，避免“一張試卷定成績”的不科學性，構建更為完善的考核體系。

另外，在具體操作中，考核機制方面也需要教師詳細地給出評分標注，特別給出“大作業(yè)”完成過程中所涉及到獨立完成與誠信問題。對于個別“大作業(yè)”還要求學生進行資料調研，以小組多媒體展示、講解及問題回答的形式進行考核，從落實學生主體地位的角度鍛煉其重點梳理、提煉能力與語言表達能力。

三、“大作業(yè)”模式的教學實踐效果

“大作業(yè)”模式的課程教學改革符合專業(yè)認真背景，能夠系統(tǒng)的強化課堂知識、檢驗教學效果，從而有利于并促進工程教育教學改革。通過“大作業(yè)”模式在石油工程專業(yè)《試井分析》課程教學中的應用，取得了良好的教學效果，學生完成作業(yè)的積極性明顯提高，同時由被動變?yōu)橹鲃?，凸顯教學過程中學生的主體作用，學生能夠通過郵件積極與教師探討“大作業(yè)”相關的問題，教師通過網(wǎng)絡在線聯(lián)系方式及時反饋“大作業(yè)”中的問題，使得學生帶著問題去完成作業(yè)，增強了其自主意識。

“大作業(yè)”模式的實踐表明學生對課程的知識點理解更加清晰、扎實，尤其是個別“大作業(yè)”由于需要團隊協(xié)作完成，根據(jù)擅長的技能不同，學生完成作業(yè)過程中可以互通有無，觸發(fā)潛在的教學互動，同時也鍛煉了學生之間的團隊意識和團隊協(xié)作精神。通過近兩學年的教學實踐，教學效果明顯變好，學生的平均成績有了穩(wěn)步上升，特別是其興趣和專業(yè)自信心得到彰顯。

四、結束語

體現(xiàn)課堂教學綜合性、設計性的“大作業(yè)”模式是對推進課程改革、倡導多元化教學方式的一種積極有益探索，石油工程專業(yè)《試井分析》課程作為一門理論性較強的課程，通過“大作業(yè)”模式的教學構思與設計，有效提高了教學質量和效果，培養(yǎng)了學生對專業(yè)知識融會貫通的能力、對專業(yè)學習的興趣及對專業(yè)發(fā)展的自信心，在專業(yè)認證的背景下，“大作業(yè)”模式能夠促進工程教育教學改革與實踐，彰顯教學過程中理論知識與實際應用的結合，值得不斷完善并推廣應用。

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