韓國(guó)慶，江文博，李兆希，馬 赫

（中國(guó)石油大學(xué)（北京），北京 102249）

研究生教育承擔(dān)著為國(guó)家培養(yǎng)各類高層次專業(yè)人才的使命，如何培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才，是研究生專業(yè)課教學(xué)改革中避不開(kāi)的問(wèn)題。不同于公共基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課，專業(yè)主干課要求學(xué)生深入理解專業(yè)的核心部分，搭建全面的專業(yè)知識(shí)體系[1]。課程教學(xué)要培養(yǎng)學(xué)生熟悉專業(yè)基本理論、專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能，了解本專業(yè)的前沿科學(xué)技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)，具備處理專業(yè)范圍內(nèi)大多數(shù)問(wèn)題的能力。在“雙一流”建設(shè)背景下，培養(yǎng)具有實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的高水平實(shí)用型人才[2]，不僅是“科教融合”核心辦學(xué)理念的體現(xiàn)，更是中華民族偉大復(fù)興的時(shí)代要求[3-4]。

1 《油氣井筒兩相流》課程特點(diǎn)及傳統(tǒng)教學(xué)存在的問(wèn)題

《油氣井筒兩相流》是石油工程專業(yè)的核心課程，主要介紹氣體與液體兩相介質(zhì)在共同流動(dòng)條件下的流動(dòng)規(guī)律，介紹鉆井與采油氣等過(guò)程中石油氣液兩相管流動(dòng)方面的理論、技術(shù)、方法。主要內(nèi)容包括氣液兩相流動(dòng)的模型，垂直、水平、傾斜兩相管流計(jì)算模型，流過(guò)油嘴的兩相流動(dòng)等內(nèi)容，具有概念和計(jì)算方法多，知識(shí)點(diǎn)分散和理解難度大的特點(diǎn)[5]。作為一門典型的工科課程，《油氣井筒兩相流》課程有一些知識(shí)點(diǎn)需要推導(dǎo)公式，有一些知識(shí)點(diǎn)需要講解比較復(fù)雜的工藝過(guò)程和設(shè)備工具，受到學(xué)時(shí)壓縮的影響，教師要在有限的課堂上完成所有知識(shí)點(diǎn)的講解，學(xué)生普遍反映跟不上老師的節(jié)奏。再加上學(xué)生帶手機(jī)上課，注意力容易分散，難以保證教學(xué)效果。

面對(duì)這些問(wèn)題，進(jìn)行了《油氣井筒兩相流》專業(yè)課程教學(xué)模式的改革探索，進(jìn)行了靈活的教學(xué)模式、面向產(chǎn)出的實(shí)踐性教學(xué)過(guò)程和交互式的教學(xué)方法三方面的教學(xué)實(shí)踐。采取“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)理念，利用先進(jìn)的教學(xué)手段和工具，以學(xué)生為中心，重新把學(xué)生的注意力從網(wǎng)絡(luò)吸引到課程中來(lái)；面向產(chǎn)出，加強(qiáng)教學(xué)實(shí)踐，保證高校的人才輸出與社會(huì)需求和產(chǎn)業(yè)發(fā)展相匹配。

2 專業(yè)課教學(xué)改革探索

2.1 靈活的教學(xué)模式

傳統(tǒng)的教學(xué)模式是教師為體、書本為綱[6]，主要采用老師單向講解、學(xué)生被動(dòng)聽(tīng)講的教學(xué)模式，課時(shí)短、內(nèi)容多、節(jié)奏快，學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)難以消化課程內(nèi)容。因此，采取“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)理念，通過(guò)“雨課堂”混合式教學(xué)工具，在課外預(yù)習(xí)與課堂教學(xué)間建立溝通橋梁，讓課堂互動(dòng)永不下線，建立“課前預(yù)習(xí)-課堂互動(dòng)-課后測(cè)驗(yàn)”的三位一體教學(xué)模式，舉行課題研究成果交流會(huì)（詳見(jiàn)圖1，P171）。

圖1 “三位一體”教學(xué)課堂（左）課題研究成果交流會(huì)（右）

塔姆學(xué)派主張邊研究邊學(xué)習(xí)，不必學(xué)完完整的理論才可以開(kāi)始搞科研[7]。利用“雨課堂”混合式教學(xué)工具，構(gòu)建“線上+線下”綜合教學(xué)平臺(tái)。將課上要講授的知識(shí)點(diǎn)，提綱挈領(lǐng)地制成預(yù)習(xí)課件，通過(guò)雨課堂在上課之前推送給學(xué)生；其次，利用多媒體課件建立互動(dòng)課堂，尤其是開(kāi)啟彈幕功能，大大提高了同學(xué)們參與的積極性；最后，利用課堂1/5的時(shí)間進(jìn)行限時(shí)測(cè)驗(yàn)，有效鞏固課堂內(nèi)容。利用四個(gè)課時(shí)，開(kāi)展課題研究成果交流會(huì)。在課程講授和討論的基礎(chǔ)上，由教師選定若干具有代表性的研究課題，通過(guò)分組的方式展開(kāi)研究，這也是研究生培養(yǎng)模式的重要一環(huán)[8]。

2.2 面向產(chǎn)出的實(shí)踐性教學(xué)過(guò)程

近年來(lái)，為培養(yǎng)研究生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，中國(guó)石油大學(xué)（北京）累計(jì)投入4000余萬(wàn)元，在原有實(shí)踐教學(xué)條件的基礎(chǔ)上，圍繞石油產(chǎn)業(yè)鏈，建立了涵蓋油氣勘探、開(kāi)發(fā)、儲(chǔ)運(yùn)、煉化等環(huán)節(jié)的實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)。為提高學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力和工程意識(shí)，本門課程設(shè)置了“上機(jī)數(shù)模+物模實(shí)驗(yàn)+專家進(jìn)課堂”的科教融合模式，將課程從理論教學(xué)延伸到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，與需求結(jié)合、與實(shí)驗(yàn)結(jié)合、與現(xiàn)場(chǎng)結(jié)合，從而大大激發(fā)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性。

為滿足學(xué)生的需求，將數(shù)模所需的軟件安裝在服務(wù)器端，學(xué)生只需連接校園網(wǎng)，即可在自己的電腦上進(jìn)行作業(yè)練習(xí)，使用石油專業(yè)軟件。采取探究式的教學(xué)方法，學(xué)生根據(jù)授課內(nèi)容提前制定實(shí)驗(yàn)方案，在課程助教的指導(dǎo)下自己動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ囵B(yǎng)科學(xué)研究的思路與方法。加強(qiáng)科教融合，邀請(qǐng)專家班學(xué)員介紹油田現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用兩相流理論解決實(shí)際問(wèn)題的工藝和技術(shù)，大大增加了學(xué)生了解現(xiàn)場(chǎng)、認(rèn)識(shí)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力（詳見(jiàn)圖2）。

圖2 物理模擬實(shí)驗(yàn)課（左）企業(yè)專家進(jìn)課堂（右）

2.3 交互式的教學(xué)方法

交互式教學(xué)起源于20世紀(jì)70年代，早期強(qiáng)調(diào)語(yǔ)言教學(xué)應(yīng)該以學(xué)生為中心，后發(fā)展成為改善學(xué)生自我學(xué)習(xí)能力的教學(xué)方法[9]。教學(xué)中如何進(jìn)一步調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性，是當(dāng)前形勢(shì)下提高教學(xué)質(zhì)量的難題，也是真正實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)模式中關(guān)鍵一環(huán)。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，基于網(wǎng)絡(luò)的交互式教學(xué)方法突破了時(shí)間和空間的限制，有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)海量的學(xué)習(xí)資料使學(xué)習(xí)者在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)根據(jù)自己的喜好進(jìn)行學(xué)習(xí)，并通過(guò)通信手段與教師進(jìn)行實(shí)時(shí)/非實(shí)時(shí)的交互（詳見(jiàn)圖3，P172）。

圖3 交互式課題（左）工程軟件應(yīng)用（右）

傳統(tǒng)的教學(xué)方式仍然在各大高校占據(jù)主導(dǎo)地位，雖然使用了多媒體教學(xué)，但是教學(xué)理念、教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容還停留在傳統(tǒng)教育階段，若僅僅使用PPT播放課件，無(wú)異于利用電腦寫板書。研究生具備了一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和創(chuàng)新能力，在授課過(guò)程中，學(xué)生會(huì)有自己獨(dú)特的理解。參考國(guó)外研究生的交互式教學(xué)方法，老師要鼓勵(lì)學(xué)生平等地進(jìn)行交流，深化對(duì)問(wèn)題的全面認(rèn)識(shí)，讓學(xué)生根據(jù)指定的課題開(kāi)展文獻(xiàn)調(diào)研，在課堂上進(jìn)行討論交流，通過(guò)工程軟件進(jìn)行驗(yàn)證，十分有利于提高研究生的科研素養(yǎng)。

3 結(jié)語(yǔ)

在“雙一流”建設(shè)背景下，在社會(huì)環(huán)境不斷變革和科技技術(shù)不斷發(fā)展的新形勢(shì)下，傳統(tǒng)的教學(xué)模式已經(jīng)不適應(yīng)新形勢(shì)下對(duì)研究生培養(yǎng)的需求。為使人才培養(yǎng)與社會(huì)需求和產(chǎn)業(yè)發(fā)展相匹配，勢(shì)必需要專業(yè)課程教學(xué)模式的改革。不僅是利用先進(jìn)的教學(xué)手段和工具，教學(xué)理念和教學(xué)方法也需要與時(shí)俱進(jìn)。

研究生的授課不應(yīng)停留在基本的“傳道、授業(yè)、解惑”，更要培養(yǎng)研究生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，從而實(shí)現(xiàn)不僅“授之以魚”，而且“授之以漁”。通過(guò)《油氣井筒兩相流》課程“靈活的教學(xué)模式”“面向產(chǎn)出的實(shí)踐性教學(xué)過(guò)程”和“交互式的教學(xué)方法”三方面的教學(xué)改革探索，給出了一套傳統(tǒng)工科課程與時(shí)俱進(jìn)的解決方案：采取“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)理念、利用先進(jìn)的教學(xué)手段和工具，以學(xué)生為中心，面向產(chǎn)出，加強(qiáng)教學(xué)實(shí)踐，保證高校的人才輸出。