油层物理实验教学标准化浅谈

程柯扬 焦国盈 刘忠华 李俊

摘要：本文分析了油层物理实验教学的现状及存在的问题，主要表现为对实验教学的重视程度不够、实验内容和教学方法陈旧、实验类型以验证性为主、实验教学考核方式不够细化和实验设备台套数不足。本文阐述了实验教学改革的迫切性，提出了优化教学改革的方向。标准化是在一定的范围内获得最佳秩序，对实际的或潜在的问题制定共同的和重复使用的规则的活动，从而使教师和学生对实验课中的任务更加清晰明确，培养学生严谨的科学态度，求真务实的科学精神，开拓创新的思维习惯。标准化实验教学在提升实践教学质量和保证人才培养质量方面将起到重要的作用，加快实验教学体系、教学内容和教学方法的改革，促进实验室的开放，培养创新型、应用型人才等具有重要意义，符合全面提升本科教学质量的总体要求。

关键词：教学方法;标准化;综合性

中图分类号：G642.41     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2015）43-0256-02

长期以来，油层物理学作为基础知识服务于石油与天然气的勘探和开发，它是石油资源勘查、石油工程及相关专业的一门重要的专业基础课，目的是使学生掌握相关的基本理论、基本知识和基本技能，为学习后续专业课程和相关课程打下坚实的基础。油层物理实验主要介绍油藏岩石和流体物性参数的测定方法。油藏岩石和流体的物性参数是研究油气田开发、注水动态、储量计算、地下流体分布等所必需的基础数据，这些数据的正确测量和选取对于油气田开发至关重要。

油层物理实验的主要目的是通过实验使学生了解油藏岩石和流体物性参数的概念、测量方法、实验步骤，学会实验数据的处理和应用，巩固课堂学习的理论知识，实现理论与实践相结合，从而掌握实验的基本技能，培养学生严谨的科学态度、独立分析问题和解决问题以及创新的能力，提高学生的动手能力、实验设计能力和科学实验素质。可见，实验教学环节在整个油层物理学的教学过程中的作用不可忽视，所占地位不可取代。

一、油层物理实验教学现状

目前油层物理实验室面向地质学、资源勘查工程、石油工程、海洋石油工程和油气开采等5个专业开设了砂岩粒度组成分析、储层岩石孔隙度测定、储层岩石含油含水饱和度测定、岩石碳酸盐含量测定和储层岩石渗透率测定等5个专业基础实验，年实验人数在4000左右。笔者从事实验教学两年多，在教学过程中发现油层物理实验教学存在诸多问题和不足，现将其总结如下。

（一）对实验教学的重视程度不够

对实验教学重视程度不够主要体现在以下三个方面。

1.按照“油层物理”教学大纲的要求，油层物理实验学属于课内实验，附属在理论课程教学学时内。制定教学任务时，大部分理论教学老师不清楚实验室情况，导致实验安排不合理，例如实验人数超出了实验室的容量，实验课程与其他理论课程上课时间冲突等。为保证正常开展实验教学，需不断修改实验教学实施计划。若能加强理论教学和实践教学的衔接，使理论教学老师能深入实验室了解实验室情况，便能杜绝这一现象出现。

2.重理论轻实验的现象比较普遍，对实验内容简单一带而过。实验教学时，大纲要求理论课程教学老师深入实验室指导学生进行实验，参与实验教学，共同完成整个实验课程，解决实验过程中出现的问题。但是，实验教学通常都被认为是实验老师的事，理论课程教学老师偶尔出现或者基本不出现。

3.实验教学成绩所占比重较低，对最终的考核成绩影响不大，导致学生不够重视。

（二）实验内容和教学方法陈旧

目前油层物理实验教学仍采用传统的注入式教学方法，其实验内容是实验指导书规定的，实验指导书详细介绍实验原理、实验步骤，甚至包括某些实验现象。实验教师多数是针对具体实验仪器的用法进行讲解和示范，不但没有详细讲解实验机理，也没有将实验过程跟理论知识有机地结合。少了理论联系实际的重要环节，学生只能按部就班地进行操作，数据类似、实验报告千篇一律。这种教学模式虽然有助于理论知识的巩固，却束缚了学生的主观能动性，也激发不了学生对实验的兴趣和创新欲望，导致实验教学不能达到应有的效果。

（三）实验类型以验证性为主

“油层物理”开出的实验项目主要有以下五项实验：砂岩粒度组成分析、储层岩石孔隙度测定、储层岩石含油含水饱和度测定、岩石碳酸盐含量测定和储层岩石渗透率测定。这些实验项目除“砂岩粒度组成分析”为综合性实验，其余实验类型均为验证性实验。学生学习的只是验证或演示书本上的某个理论或公式，掌握测试方法，思考的空间不大，对实验的期待不高，兴趣不浓，批判精神与实事求是的科学态度不能在实验过程中得到充分的体现。但是开设的所有验证性实验均涉及到多个知识点，需要学生通过多方面的学习，查阅资料和相关文献，对实验进行预习和设计，才能顺利完成实验。例如储层岩石渗透率测定，该实验涉及岩石渗透率定义、达西定律、气体呈线性流动时的达西公式、玻意尔—马略特定律等知识点，数据处理过程中需要应用excel办公软件或者坐标纸绘制曲线，找出真实绝对渗透率，总结实验过程中的误差影响因素，分析影响岩石渗透率大小的因数。

（四）实验教学考核方式不够细化

实验课程教学质量的优劣，评判的标准为考核方式是否涉及实验过程中各个环节，是否体现学生的主体地位，是否能量化各个环节，是否制定了评分标准。因此，探索科学的实验成绩评价方法是实验教学改革中的焦点问题。油层物理实验教学考核标准不够全面和细化是一贯不被学生重视的主要根源，导致不能反映实验教学的全过程。目前油层物理实验教学的考核以提交实验报告为主，仅依靠实验报告成绩考核实验课程的學习，没有量化实验过程的各个环节，缺少详细的评分标准，不能调动学生学习实验课程的积极性，不能全面地培养学生的动手能力和创新能力。

（五）实验设备台套数不足

目前油层物理实验教学的相关仪器设备存在购置时间较早、损坏较为严重、维护难度较大、台套数不足等问题，学生实验时不能满足每位学生人手一台的要求，基本上需要单批次实验分组才能完成正常的教学任务，实验教学效果不很理想。虽然分组实验在某种程度上能锻炼学生之间分工协作能力和团队合作精神，但是却导致大部分同学无事可做，最终的实验数据和实验报告雷同较多，不能有效地调动学生的积极性，不能真正达到锻炼学生动手能力和分析问题能力的目的，更谈不上创新能力的培养。若能实现油层物理实验室的改扩建，更换和增加相关仪器设备台套数，保证每位学生人手一台仪器，便能更好地培养学生的动手能力，也能有效提高油层物理实验教学的质量。

二、教学方法改革与建议

恰当地将学生实践能力的培養融入该门课程知识的掌握是油层物理实验教学的总体教学目标，培养学生独立思考、发现问题、解决问题的能力，进一步升华独立工作能力和创新能力，需要提高油层物理实验教学的质量。首先，要提高对实验教学的重视程度，注重理论和实践教学的结合，增加课程考核中实验成绩所占比例，量化实验过程中各个环节，制定详细的评分标准，实行双及格制，强调实验课程学习的重要性。其次，加大油层物理实验室建设的投入力度，改变因设备台套数不足而引起的教学效果差的现状。再次，尽全力升华实验项目类型，实施灵活的实验教学方法，将自主式教学、开放式教学、案例设计型教学、小组竞赛型教学等教学方法纳入课堂教学中，提升实验教师个人能力，满足实验教学的需要。最后，在以上这些措施基础上，建议开展实验教学标准化。标准化是在一定的范围内获得最佳秩序，对实际的或潜在的问题制定共同的和重复使用的规则的活动，从而使教师和学生对实验课中的任务更加清晰明确。主要为以下几个方面的内容。

（一）流程详细化

1.教师准备：每位授课教师和1位辅助教师（学生助理或研究生）。授课教师负责实验教学授课相关内容的准备，辅助教师负责联系学生、准备设备。

2.学生准备：课代表提前一周与辅助教师联系，主要是确认上课时间，了解分组情况，获取实验指导书和相关辅导视频。另外，全体同学预习实验相关内容，并写好预习报告。

3.设备准备：辅助教师负责按照实验分组，课前准备实验设备。

（二）内容明细化

1.教师工作：（1）根据所承担的实验教学任务，制定实验教学计划，编写实验教案和讲稿（实验的目的与要求，实验的原理或理论基础，实验的难点及易出现的错误，需要演示和规范基本操作，仪器设备出现异常和处理方法等）;（2）检查预习报告;（3）按照教案和讲稿内容要求讲授教学内容;（4）纠正实验操作过程中出现的错误，并解答学生实验过程中的疑难，指导开展讨论。

2.学生操作：按照实验指导书、辅助教学视频的内容和教师相关要求，顺利完成相关实验操作和数据记录，同时不对实验设备造成损坏。

（三）实验考核模式统一化

制定统一的实验考试或考查的内容、方法与评分标准。实验考核鼓励创新，采取定性与定量相结合、理论与操作相结合、态度与过程相结合的方法，着重评估学生的实验操作、实验能力、实验结果是否准确，以及实验报告是否规范，并设立“创新附加分”，鼓励学生创新。实验考核内容包括：实验预习、实验操作、实验记录、实验态度和表现、实验报告等。

三、结语

油层物理实验教学标准化教学能发挥学生的主观能动性，激发学生实验的兴趣和创新的能力;培养学生严谨的科学态度，求真务实的科学精神，开拓创新的思维习惯;能快速提高青年教师业务水平;在提升实践教学质量和保证人才培养质量方面将起到重要的作用。加快实验教学体系、教学内容和教学方法的改革，促进实验室的开放，培养创新型、应用型人才等具有重要意义，符合全面提升本科教学质量的总体要求。

参考文献：

[1]詹静岚，李保成.改革实验教学方法，提高学生工程素质[J].实验技术与管理，1999，16（2）：92-941.

[2]王豪.教学手段改革与教学方法改革[J].化工高等教育，1992，（3）：32-351.

[3]李爱芬，姚同玉，等.油层物理实验教学改革初探[J].科技创新导报，2010，（23）：137.