石昌帥 祝效華 劉偉吉 蔣發(fā)光

[摘 要] 本文對(duì)井下作業(yè)與工具課程傳統(tǒng)教學(xué)方式不足進(jìn)行了分析，提出了可視化教學(xué)探索、反客為主教學(xué)探索、教學(xué)內(nèi)容探索、考核方式轉(zhuǎn)變的教學(xué)思路和方法，力求在達(dá)到教學(xué)目的的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生查閱資料，熟悉設(shè)計(jì)思路的能力，為畢業(yè)設(shè)計(jì)的開(kāi)展提前進(jìn)行鋪墊。旨在提升學(xué)生的綜合知識(shí)運(yùn)用能力，達(dá)到培養(yǎng)一批將碎片化知識(shí)整合、理論與實(shí)際相結(jié)合的高素質(zhì)應(yīng)用型人才的目的。

[關(guān)鍵詞] 井下作業(yè)與工具;教學(xué)探索;畢業(yè)設(shè)計(jì);綜合運(yùn)用

[作者簡(jiǎn)介] 石昌帥（1984—），男，江蘇徐州人，博士，副教授，研究方向?yàn)殂@完井工具及力學(xué);祝效華（1978—），男，山東菏澤人，博士，西南石油大學(xué)教授，研究方向?yàn)殂@柱動(dòng)力學(xué)和鉆井提速及巖石破碎學(xué);劉偉吉（1989—），男，四川簡(jiǎn)陽(yáng)人，博士，西南石油大學(xué)講師，研究方向?yàn)橛蜌饩@井提速。

[中圖分類號(hào)] G642 ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A ? ?[文章編號(hào)] 1674-9324（2020）43-0177-02 ? ?[收稿日期] 2020-03-25

一、引言

鉆完井井下作業(yè)與工具是石油工程中油氣田開(kāi)發(fā)、石油機(jī)械方向的一門(mén)主干專業(yè)課，系統(tǒng)地講述多種常用井下工具的用途、結(jié)構(gòu)、工作原理及存在問(wèn)題，還涉及常用生產(chǎn)管柱的結(jié)構(gòu)用途等及常規(guī)作業(yè)的施工步驟[1]。該課程涉及多種井下工具的結(jié)構(gòu)、功能、原理，主要包含有常用鉆井工具、完井工具、和固井工具等井下鉆完井工具[2]。課程的教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，使學(xué)生掌握常用的各種工具及生產(chǎn)管柱等的作用及原理，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的實(shí)際操作技能，最終培養(yǎng)一批高素質(zhì)應(yīng)用型人才[3]。

但是在高校實(shí)際人才培養(yǎng)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，該課程目前的教學(xué)目的并未很好的體現(xiàn)。對(duì)于井下作業(yè)與工具課程的學(xué)生來(lái)說(shuō)，該課程屬于主干專業(yè)課，涉及機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理、機(jī)械制圖、材料力學(xué)、工程力學(xué)、流體力學(xué)等基礎(chǔ)專業(yè)課程，其重要性不僅僅在于理論知識(shí)的教授，還在于對(duì)所涵蓋知識(shí)的一次綜合性檢測(cè)[4]。因此如何利用本門(mén)課程提高學(xué)生理論掌握和實(shí)際操作水平等綜合能力、以及提高教學(xué)知識(shí)吸收率就尤為重要。

目前井下作業(yè)與工具課程的教學(xué)不足導(dǎo)致在一定程度上并未達(dá)到對(duì)學(xué)生能力的提升和培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的目的。在歷年的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，各畢業(yè)年級(jí)均有較多學(xué)生存在不知如何開(kāi)展研究以及設(shè)計(jì)步驟的問(wèn)題，導(dǎo)致畢業(yè)論文進(jìn)度嚴(yán)重滯后，更甚者延期答辯或推遲畢業(yè)。一方面，由于畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合性檢測(cè)，而在平時(shí)學(xué)習(xí)的都是碎片化知識(shí)，未很好的融會(huì)貫通;另一方面，在教學(xué)過(guò)程也并未涉及或很少涉及類似于畢業(yè)設(shè)計(jì)的綜合知識(shí)運(yùn)用。因此對(duì)井下工藝與工具課程進(jìn)行教學(xué)探索，力求在現(xiàn)有基礎(chǔ)上改變教學(xué)模式和優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)課程后能夠得到綜合訓(xùn)練和提升，從而培養(yǎng)學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)步驟的深層次理解，為以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，提升學(xué)生綜合運(yùn)用能力工作素養(yǎng)。

二、井下作業(yè)與工具課程設(shè)計(jì)的不足與分析

該課程總學(xué)時(shí)為40學(xué)時(shí)，課程涉及數(shù)十種工具和大量工藝?yán)碚撝R(shí)，主要以教師教授、學(xué)生被動(dòng)接受為主，這樣的課程設(shè)計(jì)就極易導(dǎo)致走馬觀花式學(xué)習(xí)，進(jìn)而學(xué)習(xí)效果不佳，無(wú)法達(dá)到課程培養(yǎng)目的。結(jié)合教學(xué)效果分析，該課程目前存在以下幾類問(wèn)題：

1.結(jié)構(gòu)抽象，認(rèn)知不足。雖然該課程的學(xué)生在學(xué)習(xí)本門(mén)課程時(shí)，已經(jīng)接觸一部分機(jī)械結(jié)構(gòu)并且也學(xué)習(xí)了主要相關(guān)理論知識(shí)，但是由于學(xué)生理解能力和教學(xué)效果的影響，學(xué)生對(duì)該課程提及的工具結(jié)構(gòu)僅有抽象的認(rèn)識(shí)，對(duì)其中的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)不足。

2.被動(dòng)接受，理解不足。該課程主要是任課教師通過(guò)PPT、視頻等方式在課堂內(nèi)教學(xué)，學(xué)生在課堂內(nèi)學(xué)習(xí)理論知識(shí)、了解結(jié)構(gòu)，雖然教師對(duì)每種工具、工藝進(jìn)行了系統(tǒng)化的講解，但學(xué)生在現(xiàn)實(shí)中未接觸具體實(shí)例導(dǎo)致未能充分理解，并且不能將其相同之處聯(lián)系對(duì)比學(xué)習(xí)。因而極易造成知識(shí)的碎片化，對(duì)知識(shí)的理解程度不深刻，對(duì)理論知識(shí)的應(yīng)用更是不知所措。

3.紙化考試，實(shí)操不足。本課考核主要分為平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)，平時(shí)成績(jī)主要是考勤和課堂提問(wèn)，期末主要是通過(guò)閉卷考試。在實(shí)際課程閱卷時(shí)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生掌握情況較好，基本都能取得較好的卷面成績(jī)，但是大部分都是通過(guò)背誦書(shū)上已有知識(shí)并未深刻理解知識(shí)點(diǎn)，造成了高分假象，實(shí)際并未達(dá)到教學(xué)目的。該課程的考核方式限制了學(xué)生的發(fā)展，使得學(xué)生忽略對(duì)工具的設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)步驟，工藝流程、工藝方法設(shè)計(jì)的關(guān)注，脫離了實(shí)際，造成學(xué)生出現(xiàn)了學(xué)習(xí)效果好的假象。因而，有必要對(duì)井下作業(yè)與工具課程的教學(xué)進(jìn)行改革和探索，最大化提升教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。

三、井下作業(yè)與工具教學(xué)設(shè)計(jì)的改革探索

1.可視化教學(xué)探索

教師在原有的教學(xué)基礎(chǔ)上，對(duì)教材進(jìn)行深入分析，針對(duì)結(jié)構(gòu)新穎，功能完備的井下工具進(jìn)行原理、結(jié)構(gòu)的深入講解，在學(xué)生對(duì)其進(jìn)行充分理解的基礎(chǔ)上，利用學(xué)校仿真平臺(tái)資源對(duì)工具進(jìn)行三維建模，更直觀的展現(xiàn)于學(xué)生。利用三維可視化的工具進(jìn)行教學(xué)，可以達(dá)到不同的效果，一方面可以利用學(xué)生對(duì)新生事物的好奇心，提高學(xué)生的積極性，提升教學(xué)質(zhì)量和效果;另一方面，可視化的教學(xué)可以加深學(xué)生的印象，可以極大的避免因?qū)W生個(gè)體化差異導(dǎo)致教學(xué)效果不足的現(xiàn)象。

2.反客為主教學(xué)探索

為彌補(bǔ)學(xué)生被動(dòng)接受、學(xué)習(xí)知識(shí)的不足和進(jìn)一步提升學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和動(dòng)手能力，創(chuàng)新設(shè)計(jì)思路，進(jìn)行反客為主的教學(xué)探索，旨在讓學(xué)生成為課堂的主人，形成良好的教師與學(xué)生的“教-學(xué)”循環(huán)。具體為：可對(duì)學(xué)生進(jìn)行5-6人編組，按照文獻(xiàn)調(diào)研，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、強(qiáng)度校核、仿真分析，撰寫(xiě)報(bào)告，匯報(bào)等具體工作進(jìn)行內(nèi)部任務(wù)編排，落實(shí)責(zé)任人。教師選取結(jié)構(gòu)適宜的工具制定任務(wù)書(shū)，學(xué)生按照分組進(jìn)行設(shè)計(jì)并匯報(bào)，讓每位學(xué)生都深入到井下工具設(shè)計(jì)具體步驟，了解工具的設(shè)計(jì)流程及步驟。通過(guò)這樣的模式，將涵蓋的基礎(chǔ)知識(shí)融會(huì)貫通，利用分組任務(wù)模式，對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行應(yīng)用和檢測(cè)。一方面可以彌補(bǔ)學(xué)生因被動(dòng)接受知識(shí)導(dǎo)致對(duì)知識(shí)內(nèi)涵理解不充分的現(xiàn)象，另一方面可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。

3.教學(xué)內(nèi)容探索

任課教師應(yīng)當(dāng)提升自身知識(shí)儲(chǔ)備，實(shí)時(shí)了解國(guó)內(nèi)外相關(guān)知識(shí)，不斷更新知識(shí)庫(kù)。在目前的教學(xué)過(guò)程中，教材的內(nèi)容是滯后于現(xiàn)實(shí)發(fā)展的，應(yīng)當(dāng)在教學(xué)過(guò)程中篩選重點(diǎn)傳統(tǒng)知識(shí)教授的同時(shí)，適量穿插國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的、與時(shí)俱進(jìn)的新工具和新工藝，將傳統(tǒng)優(yōu)秀知識(shí)與新時(shí)代、新思想、新結(jié)構(gòu)相結(jié)合。任課教師應(yīng)當(dāng)跳出教材的限制，發(fā)散教學(xué)思維，盡最大可能將有限的知識(shí)教給無(wú)限的學(xué)生。教學(xué)內(nèi)容的改革旨在豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力，形成傳統(tǒng)知識(shí)與新思想、理論知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)、教師與學(xué)生寓教于學(xué)、課程教學(xué)與畢業(yè)論文“四位一體”的教學(xué)模式。任課教師應(yīng)端正教學(xué)態(tài)度，適當(dāng)擯棄傳統(tǒng)思維，在保證理論知識(shí)教授的同時(shí)還應(yīng)重視對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力、實(shí)際操作、思維水平等能力的培養(yǎng)。

4.考核方式轉(zhuǎn)變的探索

原有考核方式主要分為平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)兩部分組成，其中平時(shí)成績(jī)約占20%，期末成績(jī)占80%。筆者認(rèn)為，可以將課程考核方式多元化，在原有基礎(chǔ)上增加任務(wù)設(shè)計(jì)的部分，學(xué)生成績(jī)變?yōu)槠綍r(shí)成績(jī)（20%）+期末考試成績(jī)（60%）+任務(wù)設(shè)計(jì)成績(jī)（20%），該考核方式既兼顧了傳統(tǒng)的考試，又在不忽略理論知識(shí)考核的基礎(chǔ)上，同時(shí)加深了學(xué)生對(duì)工具結(jié)構(gòu)，施工工藝的理解。

四、結(jié)語(yǔ)

鉆完井井下作業(yè)與工具課程是一門(mén)核心專業(yè)課，其重要性不言而喻。為培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展和適應(yīng)油氣開(kāi)采、石油化工、機(jī)械工業(yè)、輕工等行業(yè)需求的創(chuàng)新型復(fù)合專業(yè)人才，教師應(yīng)當(dāng)在提升自我知識(shí)儲(chǔ)備和提高自我思想認(rèn)識(shí)的前提下，結(jié)合特色實(shí)踐教學(xué)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的方法，轉(zhuǎn)變教學(xué)思維，將培養(yǎng)學(xué)生能力的目標(biāo)放在首位。高校教師應(yīng)當(dāng)以培養(yǎng)具備創(chuàng)新能力、新思維、新的能源領(lǐng)域復(fù)合型人才為首要目標(biāo)，為新時(shí)代中國(guó)發(fā)展做好輸送人才的充分準(zhǔn)備，為新時(shí)代建設(shè)提供強(qiáng)有力的保障。

參考文獻(xiàn)

[1]王福平，姚新偉，張國(guó)芳，等.井下作業(yè)與工具課程教學(xué)改革研究[J].教改論壇，2017（9）：220

[2]呂瑞典.油氣開(kāi)采井下作業(yè)及工具[M].北京：石油工業(yè)出版社，2013.

[3]焦國(guó)盈，裴平汀，王建華，等.論完井與井下作業(yè)課程教學(xué)改革[J].重慶科技學(xué)報(bào).2010（12）：14.

[4]魏金梅.關(guān)于在機(jī)械專業(yè)課教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的行動(dòng)研究報(bào)告[J].中國(guó)校外教育，2011（13）：140.