加强石油工程专业基础课教学的探讨

庞 进

目前我国大学阶段大多按照公共必修课、选修课、基础课、专业基础课和专业选修课进行课程体系的配置，专业基础课在保证专业水平和教学质量方面具有重要的作用与地位，并体现不同学校的研究特色和发展方向，专业基础课是专业课的前导和基础，使学生充分了解学科特点，全面掌握专业发展历史、现状与发展趋势，为学生学习和深入了解专业学科的基本理论和方法奠定基础。以石油工程专业为例，在课程设置中，专业基础课具有承前启后的重要作用，前承《高等数学》《大学物理》及《计算机文化基础》等基础课，后启《渗流力学》《采油工程》《钻井工程》等专业课程。讲授中既要使学生对学科的形成和发展有全面的了解，又要激发学生的学习兴趣，树立稳定的专业思想。既要使学生掌握理论与专业的联系，又要避免与后续专业课的重复。

一、专业基础课教师应具备的业务素质

提高专业基础课教师队伍业务素质直接影响专业教学风格，也是质量的关键所在。专业基础课教师既要有改革意识，又要富有科学研究和教学研究的创新精神［1］；树立与素质教育相适应的教学观，师生观和人才观等现代的教育理念；具备对实践性课程的组织管理能力；具备对课程进行设计的能力；掌握一定的教育技术和教育科研方法。

师者，传知解惑，授人一点，自身必着涌泉，作为专业基础课的教师，不仅对所授课的内容要有纵览全局，融会贯通，熟知在心得驾驭能力，而且还要精通后续专业课程的专业知识，了解本专业的发展趋势，成为本专业的内行。授课时能够注重理论联系实际，侧重于工程实际的应用。例如，在讲授流体静力学知识时，要联系井底流压进行分析；在讲授流体动力学知识时，要联系水力压裂以及井筒内多相流动进行分析。使学生感到能够学以致用，因此学习热情提高，教学效果十分明显。

二、加强专业基础课教学的措施

（一）牢固树立为专业课服务的思想

在努力保持基础课理系统性与完整性的前提下，要牢固树立专业基础课为专业课服务的思想，专业课需要的基础理论要多讲、细讲、讲深、讲透；专业课涉及不到的基础理论要少讲、粗讲，点到为止。要杜绝两种倾向：一是把专业基础课完全当作基础课来对待；二是把专业基础课完全当作专业课来对待。前者教学重点不突出，针对性、目的性不强，使得学员花费大量精力去学习一些专业暂时用不到的知识，而对一些专业急需掌握的知识却无暇顾及，没有领会，这就直接影响了后续专业课的教学质量，因为专业课教师还要花费一定时间与精力去重复讲述一些基础理论。后者只强调专业需要，破坏了基础理论的完整性与系统性，使学生的基础知识理论很零乱，不够全面与扎实，这会影响学生今后向更高层次上的发展。同时把专业基础课当作专业课来上，与后续专业课出现重复，也会造成教学资源的浪费。

（二）认真备课，吃透教材

教师必须从“学”的角度研究“教”的问题。教师要上好课，首先必须吃透大纲和教材，弄清各部分内容之间的内在联系和发展关系，做出合理的总体设计，要把每一次课的内容用一条主线串联起来，讲课时，沿着这条主线循序渐进，不能突然地、生硬地提出所谓内容，而是要用“提出问题、分析问题、解决问题”的方式，从科学发展或生产实际的需要提出问题，介绍科学家当时提出这些问题的动机，引起学生的思索，接着分析问题的实质，寻找解决问题的途径，并借助抽象、假设、演绎、推理等方法，引导学生跟着自己的思路一步一步地接近问题的最终结果，在这个过程中，学生如同身临其境，仿佛自己也参加了整个研究过程，得出定律和理论后，应仔细分析它们的意义和联系，然后精选一些典型实例，再回到实践中去，阐明运用这些理论成果解决实际问题的方法和技巧，以《工程流体力学》为例［2］，笔者的具体做法就是牢牢抓住流体静力学和流体动力学两条主线，以后者为主，前者为辅，从概念、理论讲到方法，从方法联系到实际操作，重点放在方法和实际操作上。

此外，由于近年来教学任务跟着时代发展有些变化，而新编教材普遍滞后，有些教材基础知识和专业要求不能很好衔接，这就要求教师还要有能够对教材进行灵活处理的能力，要对教材内容进行筛选和补充，对习题进行删改和综合，从而使得经过加工后的教材更适应教学的需要。

（三）多媒体与传统教学手段有机融合，实现优势互补

多媒体教学优点很多，最重要的就是能够简化备课过程，减轻教师的体力透支与授课压力。采用多媒体教学，将所有的公式推导及例题均放在电子课件上，不仅便于学生观看学习，并且极大程度弥补了教师授课时板书费力费时又易出现错误的缺点［3］。基于以上原因，多媒体课件成为授课时不可或缺的得力助手，无论对于学生学习或者教师教学都是有利的。

但是运用多媒体教学一定要正确处理好多媒体与黑板、粉笔、普通教具、语言表达之间的关系，还要考虑时间因素，处理好多媒体教学与适量的课堂讲解，必要的板书记录以及交互反思的时间关系［4］。不同性质的课堂采用多媒体教学时要慎重，像注重逻辑推理，抽象思维较强的课程，应适当减少多媒体教学的比例，如流体力学等理科课程就不宜多采用多媒体教学，尤其是方程的推导及例题的讲授应以传统教学方式为主，幻灯片上只显示手工难以绘制的图形及重要的定义、结论等。建议采用多媒体教学的老师在备课要做传统教学的预案，这样子不仅保证了在多媒体出现故障时，授课能够顺利进行，更重要的是它对提高教师的授课水平及教学质量大有益处。

（四）理论联系实际，加强实践性教学

理论只有和实践相结合才具有生命力。实践性教学的优势就在于密切联系实际，具有较强的针对性、目的性和时效性［5］，具体为：（1）提高发现问题的能力；（2）锻炼学生分析和解决问题的能力；（3）加强学生的交流与合作精神；（4）促进学生创造性思维的形成；（5）锻炼学生的表达、归纳总结和思辨能力。在教学过程中，加强实践性性教学，是高效利用课堂学时，改善教学效果，提高学生综合素质的有效途径之一。

在实践性教学过程中，要改变教师为学生做好一切准备，教师演示，学生只是机械重复的做法，要放开学生的手脚，让学生自己设计实验方案，实验步骤，自己独立操作，自己处理数据，得出自己的结论，提出自己的观点［6］。教师只应在学生遇到困难或出现较大错误时给予启发性的“指点”，实验讲评也不能仅以实验结果的准确与否“论英雄”，而应更注重实验过程，注重学生在实验中学到了什么，有什么提高，有没有什么新颖的想法和做法，鼓励学生“与众不同”，发挥独特见解和创造精神。

传统的实验教学方式是先在课堂上讲解基本理论，然后进行实验，实验设备和仪器先由教师准备好，学生的任务是具体操作，得出实验结果，并作出所要的图表［7］。其目的是对所学的理论进行验证，这种理论教学与实验教学相脱离的教学方式，对于学生的智能培养存在许多缺陷。由于对理论内容有所了解，知道该采集哪些数据，得出什么样的曲线，故在实验中不在积极开动脑筋，只是为了验证所学的原理。有的学生即使实验失败，误差较大，也不想重做实验，而是在进行数据处理和分析时，认为修改数据，这样显然不利于培养学生严谨的科学精神。这种先理论后实验的教学方法，与前人的研究途径和思路是相悖的，不能深刻地了解和学习前人的科学思维方法。“理论教学与实验教学一体化”模式是将理论教学与实验教学有机的结合，既发挥理论对实践的指导作用，又充分挖掘实验教学提高学生综合能力的潜力。具体做法：第一步在进行某一原理或理论教学之前，先提出要研究的课题及这一课题内容将要解决什么样实际问题，至于理论的内容及有关的定律、定理先不讲解，而是让学生思考要研究这一课题应该设计什么样实验，所设计的实验设备各应有那些主要部分，需测定那些参数，经过讨论后再讲解规定的设备和实验程序及所需测定的数据，并让学生与自己设计思路相对比，找出自己设计的合理与不合理成分。第二步进行实验操作，结合原始数据让学生分析应如何对数据进行处理才能得出规律性的结论。第三步课堂讲授理论的实质内容，与学生得出的结论加以对照，找出自己分析正确与不正确成分。第四步核实实验规程要求的格式完成实验报告。这种教学方式遵循了认识发展规律，模拟了前人正确的科学探索路径，使学生既深刻地理解理论知识，又培养了学生对未知事物的探索能力，为他们今后更行更高层次的学习和研究以及解决工作岗位上遇到的各种各样的实际问题打下了良好基础。如在讲授流动阻力与水头损失时采用了此法，首先提出问题，如何确定沿程阻力系数？接着让学生设计实验，设计结果与尼古拉实验结果进行对照、修改、完善，最后进行实验、记录、整理实验数据，得出结论，将结论与课本的理论对照分析，找出正确与不正确的成分，总结实验的得与失。这种教学方式真实再现了前人研究该问题的思路和途径，培养了学生严谨的科学精神，收到了很好的效果。

（五）介绍学科动向，开阔学生视野

当今科技日新月异，学科发展亦是如此，而教材的更新速度显然要滞后很多，因此授课的内容不能仅仅局限于教材，要加强教学内容的外延式更新，注重知识点的更新、知识内容优选和把握最新学科研究动态。

笔者在讲授减小流体流动阻力的措施时，为学生介绍了近年来迅速发展起来的一项新技术—添加剂减阻，即在流体内部投入极少量的某种添加剂，就能改善紊流运动的内部结构，从而使紊流阻力大大减小，就目前了解的实验研究成果和生产使用情况来看，其效果很突出。

三、结语

本文结合笔者从事石油工程专业基础课的教学体会，就专业基础课教师应具备的业务素质及如何加强专业基础课教学做了一些粗浅的探讨，希望能够起到抛砖引玉的作用。

[1]刘敬发.教学创新探索与实践[M].哈尔滨：黑龙江教育出版社.2001：83-84.

[2]袁恩熙.工程流体力学[M].北京：石油工业出版社，2010.

[3]荣曼生.普通高校多媒体教学的思考与探索[J].电化教育研究，2004（3）.

[4]薛睿，程凯，万三敏.高校多媒体教学中存在的问题及对策研究[J].河南教育学院学报：自然科学版，2008（2）.

[5]孙凌，徐建成.加强专业基础课实验教学改革促进应用型人才创新能力的培养[J].黑龙江高教研究，2004（4）.

[6]陶秋燕.应用性本科实践教学体系的构建[J].北京教育：高教版，2005（9）.

[7]兰刚.新建地方本科院校实践性教学模式的构建[J].中国高教研究，2007（8）.