奥尔堡大学教学模式在油田化学课程中应用设计

一 前言

《油田化学》是一门应用性非常强的专业基础课，是一门涉及工程化学、物理化学、有机化学、表面及胶体化学以及高分子化学等多学科的应用学科[1]，而且贯穿于石油工业中的钻探工程、开采工程、集输工程等各个方面，课程的特点导致其教学内容多，涉及面广且每个方面自成体系，知识体系相互之间逻辑关联度不是很紧密[2,3]。再加之目前教学模式仍然采用讲授的方式，不能很好的激发学生的学习兴趣和主动性[4]。如果以设置问题或者企业面临的工程问题为基础，为完成问题涉及的技术进行深度学习，进而建立知识框架结构和逻辑联系性，最终内化为学生学习和创新的能力。尽管目前油田化学教学工作者做了大量的教学改革工作，分别从教材编撰方面进行不断的修改和完善，增加技术发展前沿的内容，增设开放性实验教学环节，强调理论知识与现场实践有机结合，将教师的科研成果融入到实践教学中，精心制作多媒体提高教学信息量和教学效率，调整完善成绩考评模式等等[5]，相关的石油高校也建立了不同层次的《油田化学》精品课程体系。但这些改革基本都是从教师“教”的角度出发，努力提高“教”的质量和效率，却很少有研究者从“学”和“学生”的角度进行改革和探索。

笔者有幸受国家留学基金委支持在丹麦奥尔堡大学学习PBL教学法，通过学习PBL培养模式的理论，观察体验PBL教学的课程和课堂，完成教师团队的PBL教学项目，深刻掌握了PBL教学的核心和精髓。根据自己从事的《油田化学》教学过程中面临的一些不足和问题，特别是影响学生学习主动性和创新性的问题，研究分析如何将丹麦奥尔堡大学PBL培养模式应用到《油田化学》教学中来提高学生的学习主动性和创新能力。

二 《油田化学》课程教学面临的不足

（一） 有限课时无法满足教学内容，难以达到深度学习的目的

目前，国内石油高校的《油田化学》课时约为40-60课时，部分高校也增设了102周左右的课程设计。理论教学几乎对油田化学领域所有的内容进行了全覆盖，既包括应用化学的原理、方法、工艺及油田化学剂的作用机理和应用规律，同时也涵盖了近年来国内外最新的油田化学研究领域的先进技术及研究应用成果。理论教学内容如表面活性剂、油田常用高分子化合物、化学驱油、酸化及酸液添加剂、压裂液、防砂、堵水、原油清防蜡、污水处理剂等内容，还包括前沿研究成果和技术（页岩气、天然气水合物、页岩油等等）。但目前有限的课时根本无法完成所有内容的教学，尽管教师只重点讲解基础的8个章节，但因为《油田化学》每个章节是相对比较对立的，相互之间的逻辑联系性并不是强，学生很难通过学习建立起知识的内在逻辑关系，无法保证知识的巩固和内化，至于利用油田化学知识解决工程问题更是力不从心。《油田化学》的实验教学有六大部分，共计21个实验，几乎涉及每个章节的内容，再加之部分实验内容具有一定的危险性，因此，具有可操作的实验有10个，其中8个验证性实验，2个综合性实验也是有兴趣的学生自己预约实验，在实验教师的指导下自己设计操作，但在实际运行过程中学生主动预约去完成设计性实验积极性也不足。也就是说无论理论课时还是实验课时都很难满足教学内容的需要，无法保证知识的巩固和内化，难以达到深度学习的目的。

（二） 教学内容和形式固化，学生创新思维受限

油田化学是一门典型的学科交叉、涉及面较宽、内容繁杂而且抽象的课程。教师上课内容基本是固定不变的，而且形式也是固定的，主要依靠教师的多媒体和板书讲解。阐述基本原理和概念的重点8个章节的内容近年内没有任何变化，主要是因为这8章的内容是油田化学的基本原理和基本概念，教师把重点放在了基础理论上，想尽可能把基础理论让学生掌握，更强调“讲”，把理论讲透彻，让学生容易接受，学生听的越明白即认为教师教的越好。但真正的学习过程应该是学生发挥主动性的主动学习，教师只需要把重点放在帮助学生建立知识的框架和内部逻辑上，学生在不断的挑战困难的过程中实现深度学习。学生如果没有得到学习方法，不知道如何去学习新理论，解决新问题的方法，即使掌握了部分的知识和理论，如遇到新的工程实际问题，仍然是束手无策，更是提不出创新性的解决工程问题。另外，实验教学内容基本都是验证性的实验，实验课程和指导教师规定了具体的实验内容。例如“非离子表面活性剂和离子表面活性剂类型鉴定”，只要了解了非离子表面活性剂具有浊点的特点，通过加热就可以区分出来，理论和方法均来自于理论，甚至实验课前指导教师告诉了学生的实验步骤，只是验证了一下理论的正确性而已，通过这个实验无法将“表面活性剂”章节的核心内容即表面活性剂的结构、性能、作用之间的关系充分表达出来，学生通过实验无法达到巩固和理解相关理论，导致学生实验过程中兴趣不足，很难根据实验现象或者不可测的实验结果发现新的问题，进而去寻求原因，才能深刻的掌握表面活性剂的结构、性能、作用之间的关系。

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