滲流力學線上線下混合式教學改革與探索

廖凱，萬濤

（中國石油大學（北京）克拉瑪依校區石油學院，新疆克拉瑪依 834000）

如何使石油工程專業教育更加符合人才培養的內在規律和石油工程教育的科學內涵，已經成為石油院校應用型人才培養面臨的新課題[1]。滲流力學是面向石油工程專業的核心基礎課程，與所有石油工程專業學科之間都存在交叉，在學生知識能力培養和知識體系建構中起著承上啟下的作用[2]。然而，滲流力學課程內容十分抽象，研究對象是深埋地下的巖石多孔介質，以及蘊含其中的混合流體，兼具理論推導繁多、計算公式復雜等特點，致使學生普遍反饋“難學”[3]。傳統的教學方式缺乏對學生能力的針對性培養，學生結課后參加“大創項目”的創新能力不足，解決復雜工程問題的實踐能力欠缺[4]。

目前，線上教學平臺憑借覆蓋面廣、自由度高、信息量豐富等優點得到了廣泛應用[5-7]，因而，有必要將傳統課堂面對面教學的直觀、互動優勢，與線上教學的靈活性、多樣化等特點有機融合，更好地激發學生學習、實踐和創新的熱情。為此，教學團隊基于滲流力學課程特點，以學校2020-2023 學年滲流力學課程的本科生為調查對象，分析教學現狀及存在的主要問題，逐一完善線上學習資源、線下授課方式以及課程考核體系，提高教學質量，也為其他同類型課程的線上線下融合式教學工作提供了參考。

1 課程教學現狀分析與存在的問題

1.1 線上教學準備不足，實施效果欠佳

從最初的網校發展到當前移動直播授課模式，課程學習已與互聯網密切相關[8]。然而，在前期教學實踐中，也暴露出授課過程難以掌控、學習效果欠佳的問題[9-10]。調查發現：一些學生沒有認真參與直播授課學習；留言板、討論區等線上互動模塊的使用者主要是主動性強的學生，其他學生參與度低；使用直播回放功能的學生不多。

1.2 線下教學方法單一，課堂學習氣氛沉悶

滲流力學綜合了高等數學、油層物理、流體力學等多個學科的基礎知識，理論性強、邏輯嚴密、公式推導多，學生學習難度大，加上以板書為主的傳統授課方式，學生處于被動學習狀態，并不能完全理解知識點的本質內涵及前后聯系，更難以應用與拓展理論知識[11]。部分學生難以自主建立數學模型和靈活應用所學知識。

1.3 理論知識與生產實踐脫節，亟須優化考核方式

傳統教學以教材內容傳授為主線，最終考核成績由過程成績（占比30%）+實驗成績（占比10%）+期末考試成績（占比60%）組成，其中，過程成績由考勤率（占比10%）+作業（占比20%）組成。以“標準答案”考核的作業、實驗報告和考試成績占比高達90%，故而學生為了獲得高分，精力大多用在記憶答案和考前突擊復習，難以激發求知欲，知識內化與應用能力不強[12-13]。

2 基于線上線下混合模式的課程教學改革與應用

針對以上問題，教學團隊以培養石油工程專業應用型人才為目標，通過線上云課程資源的整合、線下項目式翻轉課堂向傳統課堂的融合以及考核體系的重構，形成一套完整有序、切實可行的滲流力學課程教學改革模式。

2.1 線上云課程資源的整合

基于近年來滲流力學課程的線上教學實踐，教學團隊不斷豐富網絡平臺教學資源，拓寬學生信息反饋渠道，形成“課前引入-課中反復學習-課后鞏固與反饋”的線上教學模塊。

（1）課前--云端問題引入。

教學團隊已基于學習通平臺搭建了滲流力學線上課堂，并以問題引入形式，針對該課程五大章節分別自行錄制了微視頻（例如“滲流數學模型由哪些要素組成”“怎樣解決復雜邊界條件下的多井干擾問題”等），視頻時長10～15 min，以激發學生學習興趣為主。同時，建立課程微信群，將多媒體課件、電子教材等資料提前發送給學生并下發預習任務，要求學生觀看微視頻，通過線上平臺學習打卡、線下課堂提問與討論等形式確保學生的參與度，用任務來驅動學生預習，鍛煉學生的自主學習能力。

（2）課中--錄屏反復觀摩。

雖然慕課、愛課程等網絡平臺也開放滲流力學線上課程，但在課件設計、參考教材、教學內容側重點等方面存在較大差異。滲流力學課程于2023 年春季學期成功獲評校級精品課程，教學團隊所有教師共同錄制了56 學時（理論課50 學時+實驗課6 學時）的完整教學視頻，1∶1 還原線下課堂，并將其全部上傳至學習通平臺。學生可以隨時隨地在線上教學平臺觀看教學視頻，并根據自身知識掌握情況反復學習。

（3）課后--云端鞏固與反饋。

每次課后，教師及時在學習通平臺發布章節作業和完成的截止時間。作業包含教材經典習題和案例分析兩種類型，經典習題通過標準答案考核，案例分析則采用非標準答案的評價體系，著重考查學生對知識點活學活用的能力。同時，教師引導學生使用平臺的留言板和討論區功能進行信息反饋，掌握學生對教學內容的學習情況，及時調整授課計劃，有的放矢地開展教學工作。

2.2 線下項目式翻轉課堂與傳統課堂的融合

線上教學資源的輔助作用可以為線下課堂節約更多課時，教師能夠采用翻轉課堂進行教學。教學團隊將知識點與工程案例相結合，拆解子項目任務，將其作為學生小組開展研討、專題報告的主題，探索出“項目案例驅動-小組分工協作”的線下教學模式。

（1）項目案例驅動--激發實踐熱情。

通過具體的工程案例分析，加強學生對知識的理解及綜合應用，在真實工況下引導學生觀察現象、提煉問題、挖掘本質規律，進而培養學生的科學精神和創新思維。比如，講授滲流力學“水平井近井滲流特征”章節時，可以使用主流油藏模擬軟件建模，向學生直觀對比直井模型滲流場與水平井模型滲流場的差異，并在課后將建模流程上傳至學習通平臺，鼓勵學生自主操作，深刻理解水平井生產過程中的滲流規律。

（2）小組分工協作--挑戰復雜問題。

滲流力學翻轉課堂的目的在于讓學生參與課堂活動，提高學生運用滲流力學知識分析與解決問題的能力。為此，選取合適內容，開展翻轉課堂教學，具體實施方式分為2 步：一是小組研討，將班級學生分為數個小組，各小組自主選題并提出解決方案，以PPT 答辯形式進行學生互評，鍛煉學生的綜合素養；二是教師將復雜項目案例拆解為數個子項目，學生仍以小組為單位分工協作，通過調研報告形式提交任務，培養學生檢索資料、團隊協作的能力。

2.3 課程考核體系的重構

為了實現線上線下混合式教學改革的可持續發展，有必要配套全過程、多元化的綜合考核方式，以準確把握學生的學習情況。為此，教學團隊重新構建了一套“非標準化”考核體系，對成績比例、內容要素和評分標準做了進一步優化，“非標準化”考核比例提升至45%，具體情況見表1。經調查發現，教與學雙方的交流頻率明顯提高，有效激發了學生的學習熱情，結課后的學生評教滿意度也大幅提升。

表1 滲流力學課程考核體系重構

3 結論與討論

本文以滲流力學課程為例，通過深化線上線下教學資源融合、加強課程實踐與交流、重構“非標準化”考核體系等教學改革舉措，形成線上線下教學任務雙驅動、從理論知識應用到解決復雜工程問題的教學模式，以達到培養石油工程專業應用型人才的目的，助力我國石油工業的高質量發展。