石油工程專業《油田化學》教學改革探討

文守成，付美龍 (長江大學石油工程學院，湖北 武漢 430100)

石油工程專業《油田化學》教學改革探討

文守成，付美龍 (長江大學石油工程學院，湖北 武漢 430100)

分析了當前石油工程專業《油田化學》課程教學存在的主要問題：石油工程專業學生化學基礎知識相對薄弱、培養模式改革與教學模式不相適應、教學內容多、涉及面廣而教學課時少。針對上述問題，進行了課堂教學模式與方法改革：首先通過調整教學內容與合理安排課堂教學進度，解決化學基礎知識薄弱問題；在此基礎上，針對不同層次學生采用不同的課堂教學模式，同時采用啟發式教學，提高教學過程中互動性；合理利用多媒體現代化教學手段，提高課堂教學容量，解決當前教學容量不斷擴充與授課學時相對減少矛盾。

《油田化學》；石油工程專業；教學模式

《油田化學》是一門以石油工程(如石油地質、油藏工程、鉆井工程以及采油工程)、化學(如無機化學、有機化學、物理化學、表面及膠體化學和高分子化學與物理等)、化工(流體集輸、傳熱傳質過程以及化學反應工程等)為基礎，并涉及腐蝕結垢、環境保護以及微生物學等多種學科知識的新興應用型學科，涉及面廣、內容豐富，是石油工程專業較難的課程之一[1]。由于《油田化學》貫穿于整個石油工業生產過程，在油氣田鉆探、開采、集輸以及銷售過程中占據極為重要的地位。因此，《油田化學》課程教學模式改革，提高《油田化學》課程教學質量，對培養全面高素質石油工程人才具有重要意義。

1 當前《油田化學》課程教學存在的主要問題

1.1石油工程專業學生化學基礎知識相對薄弱

長江大學通過對石油工程專業原課程體系優缺點的分析，并根據化學學科發展及石油工業對自身人才的知識、能力及素質要求出發，對石油工程專業增加了工程化學與物理化學2門化學類基礎課程[2]。但受本科教學課程設置限制，有機化學、表面及膠體化學以及高分子化學及物理等重要的基礎化學課程不能有效融入石油工程專業課程體系內，導致石油工程專業化學基礎知識薄弱，進而使得在《油田化學》課程教學過程難度較大，學生理解和掌握相關的化學知識較為困難。

1.2培養模式改革與教學模式不相適應

隨著石油工業不斷發展，油田企業對石油工業專業人才提出了多層次的培養要求[3]。與此相適應，長江大學在不斷的教學改革與研究過程中建立了優秀生導師制度，對優秀學生進行一對一輔導，使得學生在專業知識、科研能力等方面得到了全面發展。在深入研究和完善優秀生導師制的基礎上又建立了“基地班”、“石油之光”實驗班以及“卓越工程師”班等高素質人才培養模式，形成了普通班、二學位班等多種形式共存的培養模式。因此，當前統一的培養模式無法滿足目前多種形式共存的培養模式教學要求，導致教學過程中“基地班”、“石油之光”實驗班以及“卓越工程師”班等基礎較好的學生“吃不飽”，而基礎相對薄弱的普通班、二學位班學生“吃夾生飯”的現象。

1.3教學內容多，涉及面廣而教學課時少

油田化學是一門涉及工程化學、物理化學、有機化學、表面及膠體化學以及高分子化學及物理等多學科的新興邊緣學科[4]，貫穿于整個石油工業生產過程，涉及油氣井鉆探、開采、集輸及銷售等方面，且每個方面都自成體系，相關度很小，且每個方面涉及內容多，范圍廣。如僅油氣開采就包含聚合物驅、表面活性劑驅、堿驅、三元復合驅、弱凝膠驅等相對獨立的體系。另一方面，隨著石油工業的不斷發展，如煤層氣、頁巖氣、可燃冰等特殊資源以及極端條件下油氣藏開發地位日益突出，《油田化學》教學內容涉及面不斷增加。如何開展教學，讓學生掌握并能在日后能夠應用該門課程的知識，給授課教師帶來了極大的困難與挑戰。

2 課堂教學模式與方法改革

2.1調整教學內容與合理安排課堂教學進度，解決化學基礎知識薄弱問題

一方面，石油工程專業學生化學基礎知識相對薄弱；另一方面，《油田化學》與大部分石油工程專業課不屬同一學科領域，關聯性少，無法形成相互影響的集群效益。為此，首先對《油田化學》課程教學內容進行全新調整，將在石油工業中涉及最為廣泛的表面活性劑與油田用高分子聚合物單獨提出，增加教學課時，在講解過程中結合其在石油工業中的應用對其理論基礎知識進行詳細講解，以彌補化學基礎知識薄弱問題。同時，針對不同層次學生，對后續章節講解進行適度調整，如普通班及二學位班基礎相對薄弱的學生講解鉆井液、完井液以及固井液等章節時適度進行弱化，而針對基地班、“石油之光”實驗班以及“卓越工程師”班基礎較好的學生，結合當前石油工業的發展，新增《油田化學》在煤層氣、頁巖氣、可燃冰等特殊資源以及極端條件下油氣藏開發過程中的應用講解內容，進而解決了基礎較好的學生“吃不飽”，而基礎相對較差的學生“吃夾生飯”的問題。

2.2啟發式教學，提高教學過程中的互動性

油田化學是應用性極強的新興邊緣學科。因此，筆者在講解每一單元之前結合石油工程專業首先提出相關問題，然后對該單元的內容逐步啟發學生自己分析問題，在一問一答中啟發學生思維，最后對解題思路進行詳細講解。如在講解化學驅油章節過程中，首先根據油氣田開發過程中存在采收率較低問題進行提問，讓學生分析導致該現象的根本原因，由此引導啟發學生思維，提出相應的對策，最后引入各種化學驅油技術，并對各種驅油技術解題思路進行詳細講解。此外，在每一單元講解結束后進行適時小結，明確各概念之間以及該單元與其他單元之間的相互聯系。由此，一方面增強了教學過程中的互動性，提高了教學效果，另一方面，培養了學生獨立思考能力。

2.3采用多種教學模式，提高課堂教學質量

針對長江大學培養不同層次人才，采用多種教學模式。如針對普通班及二學位班基礎相對較弱的同學，主要以教師講解為主，結合啟發式教學方式；針對基地班、“石油之光”實驗班以及“卓越工程師”班基礎較好的學生，根據章節重要程度，采用教師主講，結合提問討論式以及自講自學式3種教學模式。對于基礎理論部分，主要以教師講解為主，結合啟發式教學方式；對于理論應用部分，將學生分成若干小組進行討論，采用提問討論式與自講自學時2種教學方式。教師對小組討論過程與結果以及自講效果進行評價打分，并將相應成績計入結業考試成績。

2.4多媒體教學與板書合理結合，克服課堂教學容量大與授課學時相對減少矛盾

多媒體教學是一把雙刃劍，一方面使得課堂教學容量得到極大幅度提高，另一方面，受學生接受容量的影響使得教學效果相對下降。應用多媒體信息技術，不僅可提高課堂教學容量，同時也可將教學內容較為微觀問題擴大化、抽象問題形象化，枯燥問題生動化，更能引人入勝，提高教學表現力、感染力，進一步激發學生學習興趣。因此，在教學過程中應積極發揮多媒體的圖片演示功能。如在表面活性劑膠束4種增容形式講解過程時，配以圖形，不僅使得微觀問題擴大化，形象化，增強課堂表現力，同時可有效增強學生記憶，提高教學效果。但一味采用多媒體教學，增加課堂教學容量，將導致課堂教學枯燥、呆板，雖然教學容量大幅度增加，但教學效果急劇下降，使得教學過程遠遠脫離了教學目的。因此，教學過程中必須將多媒體與板書有機結合，在提高教學容量，增強課堂表現力、感染力的同時進一步提高教學效果。

2.5理論教學與實踐教學并重

油田化學是一門以實驗為基礎的學科，應用性極強。因此，《油田化學》在教學過程中必須堅持理論教學與實踐教學并重的原則。在《油田化學》實踐教學方面主要注重2個方面實踐，即室內實驗實踐與現場實踐相結合。通過實驗實踐教學，學生可獲得生動的感性知識，進而對理論知識進行更好的理解與鞏固。因此，在實驗實踐教學過程中讓學生學會觀察化學現象、積極探究化學奧秘、發展智慧和創造力、提高實驗技能是《油田化學》課程教學改革的重點與難點。由此，在實驗實踐過程中，增加了綜合性和設計性實驗，加強了實驗前預測和實驗報告的撰寫工作，使得學生創造能力、實驗技能以及實驗分析與概括能力得到明顯提高。對于現場實踐而言，主要結合筆者科研項目以及典型的現場實例進行分析講解，不僅啟發學生更好的掌握課堂知識，增強現場經驗，同時，讓學生了解了相關的科技信息、發展水平以及當前的研究方向，引導學生進入更深的研究領域。

3 結語

《油田化學》課堂教學模式是一項涉及面廣，且極為復雜的系統工程。做好該項工作，不僅要有足夠的熱情，更需要理論、技術以及方法的創新，并且需要緊跟石油工業發展對人才需求的步伐。只有充分認識到這一點才能在教學中不斷探索新的與之相適應的教學模式與方法，以滿足培養新世紀高素質石油專業人才需要。

[1]付美龍,唐善法,黃俊英.油田應用化學[M].武漢：武漢大學出版社，2005.

[2] 付美龍.石油工程專業化學類課程教學方法探討[J].長江大學學報(社會科學版),2008(12)：238-239.

[3] 馬超,趙林,付美龍.提高《油田化學》教學質量方法探討[J].長江大學學報(社會科學版),2010(6)：377-379.

[4] 趙福麟.油田化學[M].東營：中國石油大學出版社，2010.

[編輯] 洪云飛

A

1673-1409(2013)22-0140-03

2013-05-13

文守成(1973-)，男，博士，講師，現主要從事油田化學劑和采油工藝方面的教學與研究工作。

付美龍(1967-)，男，博士，教授，現主要從事油田化學和提高采收率方面的教學與研究工作；E-mail:fml990@tom.com。