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關鍵詞:杏壇弦歌;張展華;學術研究;教學功底;生命感悟
中圖分類號:I106.999文獻標識碼:A文章編號:2095-0829(2012)01-0077-03
作為責任編輯,午后,一杯清茶,手捧《杏壇弦歌》,靜靜地品味,思緒一下子到了遙遠的邊疆——新疆克拉瑪依市。
克拉瑪依市是舉世聞名的石油城市。曾經的亙古荒原、蒼茫戈壁,在來自全國四面八方中華兒女的頑強拼搏下,一座滿目綠蔭、碧波蕩漾、充滿勃勃生機的新型石油化工城市拔地而起,被譽為中國西部“璀璨的寶石”、“戈壁明珠”、“沙漠美人”。由三秦大地而去的張展華就是這眾多開拓者中的一員。自上世紀80年代初應聘到克拉瑪依中學任教,克拉瑪依就成了張老師的第二故鄉。在繁忙的教學之余,張老師憑借深厚的文學功底,刻苦攻讀,潛心文字。其著作《杏壇弦歌》于2011年由陜西人民出版社出版,精選詩文146篇,近43萬字。全書大體分學術研究論文和文學作品兩類,有“杏壇弦歌”、“名亦有道”、“信筆閑談”、“詩以言志”四部分。
“孔子游乎緇帷之林,休坐乎杏壇之上,弟子讀書,孔子弦歌鼓琴”(《莊子·漁父》),作者將神圣的教育事業以及包括自己在內的誨人不倦的教師同行們與孔子相比,《杏壇弦歌》成為其畢生追求的目標。“杏壇弦歌”部分收錄的是作者在語言學、文學和語文教學等方面潛心研究的學術論文。這些論文充分體現出作者作為一名現代語文教育工作者所具有的深厚專業功底與豐富教學經驗。縱觀張展華老師的學術研究可以看出,作為一名優秀語文教師應具備三方面的基本條件:
一是高尚的師德。熱愛教育事業是搞好教育工作的前提。張老師之所以能在平凡的教育崗位取得卓著成績,主要是因為他熱愛教育事業。“三十多個春秋的教學生涯,是我全部生命的價值所在”(《我的教師情結》),一語道出了張老師視教育為生命、對教育事業的無限忠誠。從《杏壇弦歌》所收錄的學術論文可以看出,所有文章都與語文教學有關,是作者深入研究教學活動所取得成果的全面展示。一個教師如果不熱愛他所從事的事業,也就不可能去進行創造性的勞動。
教師對學生的愛是一種巨大的教育力量。作為一名中學語文教師,張老師對學生的關愛之情在其學術論文中充分地體現出來。《搞活,是教好語法的關鍵》、《中學生課外閱讀管窺》、《關于“四十五分鐘”的老調重彈》、《作文教學三探》等文章,字里行間流露出作者對提高教學效率、減輕學生課業負擔的期望。眾所周知,現在許多中小學為提高升學率,拼命給學生加重課業負擔,擠占課余時間,學生 苦不堪言。張老師強調“向四十五分鐘要質量”,提出的“語文教師要注意搞好學生課外閱讀”、“提高學生課外閱讀量”、“改進語文課的詞匯教學”、“教語法要從興趣入手,有了興趣才能活起來”等觀點,對當前的語文教學仍有重要的指導意義。
學好語文的關鍵在于多讀書。身教重于言教,張老師強調學生多讀書,他自己也是愛讀書的表率。如果沒有廣泛深入的閱讀,就不能呈現出《杏壇弦歌》中的精辟論述。作者對讀書的喜愛也是描繪得淋漓盡致,“書頁的觸摸溫暖踏實,翻閱書頁的手指擁有細微的快樂。而目光所觸之處,眼睛得到了清涼”,“一本好書,一段美文,總能‘潤物細無聲’般地撫慰自己的心田,滌蕩自己的靈魂”(《活著,要像一本書》)。
二是扎實的知識功底,良好的學業修養。“杏壇弦歌”所收錄的學術論文,大體分三類:一類是語言學方面的,如《絮話漢語中的對偶美》、《古詩詞的特殊句型》、《也談“施受同辭”》、《前加程度副詞的動詞例析》、《關于模糊語言學》、《現時親屬稱謂詞語索源》、《略說關中方言形容詞》、《新疆方言中的陜西情緣》、《病句“不病”嗎?》、《不宜直呼其名的語言現象》等;第二類是寫作和文學方面的,如《狀難寫之景舍不盡之情——說易中天》、《漫話曹操和他的詩——學生課外興趣學習班講稿》、《語苑徜徉說短長》、《唐太宗:一個經天緯地的詩人》、《武帝朝的一場權臣爭斗》、《面對新詩的期待》、《有必要學點格律詩詞及其寫作》等;第三類是語文教學論研究,如《搞活,是教好語法的關鍵》、《中學生課外閱讀管窺》、《關于“四十五分鐘”的老調重彈》、《作文教學三探》、《又是一年高考時》等。
這些論文體現出作者具有相當深厚的中文功底,特別是在古詩詞研究方面,不僅能剖析有關規律,更能自如吟誦乃至創作。《古詩詞的特殊句型》一文,作者依據中小學語文教材中的古詩詞,將特殊句型總結為“主謂倒置、動賓倒置、定心(中心詞)倒置、狀心(中心詞)位置的變換、難以辨析的補語、其他形式的種種變化”等六種類型,這種分類對于學習古詩詞有很大的幫助。“40多年了,由于所學專業和所從事職業的緣故,我對古典詩詞有著割舍不了的情結,時常不知不覺地順口流出,也自然而然地寫起詩詞來了”(《有必要學點格律詩詞及其寫作》)。“詩以言志”部分收錄的都是作者的詩詞作品,古詩詞格律填新時代內容,讓人耳目一新。在學術論文及詩文鑒賞中,作者也多處援引古詩文句,足見作者對古詩文的鐘愛與熟練。總之,語文教師需具備扎實的專業功底才能在教學中做到游刃有余。
三是具備一定的學術研究能力。語文教師是教學第一線的實踐者,在教學過程中經常會遇到各種各樣的問題。經常思考有關問題,尋求解決的途徑與辦法,提高到理論上來認識,就是進行研究。張老師的學術研究具有如下特點:首先是濃厚的興趣。正如該書序言中寇養厚教授所說“早在大學時期,展華就對‘古代漢語’、‘現代漢語’、‘語言學概論’等課程表現出濃厚的興趣和特殊的愛好”,“參加工作后,興趣和愛好依舊,結合語文教學,繼續進行語言學研究。”(《序言一》)創新首先要敢于質疑,《病句“不病”嗎》、《前加程度副詞的動詞例析》等文章,就是作者敢于質疑權威,以事實為依據進行認真探究的成果。“杏壇弦歌”部分收錄的學術論文,絕大多數已公開發表,有的還曾引起學術爭鳴及有關專家重視。其次是選題恰當,有價值。縱觀“杏壇弦歌”中的幾十篇學術論文,選題大小恰當,與中學語文教學結合緊密,具有廣泛的應用價值。語文教學十分復雜,很多年輕教師在科研選題方面找不到著手點和突破口。張老師的經驗告訴我們,應從細微處入手,通過一個具體課題的研究,發現規律。《古詩詞的特殊句型》、《作文教學三探》、《不宜直呼其名的語言現象》等文章,均是結合中學語文教學中的具體問題展開的研究,看似具體,實則為規律性探究。最后是廣泛收集資料,以事實為依據,說服力強。《絮話漢語中的對偶美》、《語苑徜徉說短長》、《略說關中方言形容詞》、《新疆方言中的陜西情緣》、《漫話曹操和他的詩》、《唐太宗:一個經天緯地的詩人》、《中學生課外閱讀管窺》等文章,作者或引用大量古詩文,或詳盡案例,論據翔實,論證有力,足見在資料收集、整理方面下了十足功夫。
“杏壇弦歌”部分中的《略說關中方言形容詞》、《新疆方言中的陜西情緣》等文章,既體現了作者具有深厚的語言學理論水平,更流露出作者對故鄉語 言的熱愛,“鄉音是故鄉的土語”、“我們無不是在鄉音中啟蒙,伴著鄉音長大,它是我們最能表達感情的載體”,雖然遠離故鄉,但作者時刻不忘家鄉的語言,在遙遠的新疆尋找關中方言的印跡。《狀難寫之景含不盡之情——說易中天》、《給周逢武先生的一封信——試評(試刊號及其它)》等文章,讓我們看到作者對克拉瑪依這個第二故鄉的關切之情。作者高度評價《克拉瑪依賦》:“‘是塞北卻似江南,無漁舟而有晚唱’,成了克市中小學生贊美故鄉常用的詩句。”《克拉瑪依日報》是對外宣傳克市的窗口,在創刊之初,作者大到文章立意小到標點句讀,謙遜地指出了存在的五個方面的問題,著實下了一番功夫。“一口氣寫完這封信,天已快亮了”,關切之心足以窺見。
“信筆談閑”部分,或寫景狀物,或敘事記人。除對故鄉長安的記憶外,更多的是給我們呈現克拉瑪依市的美景奇觀。《我的胡楊樹》、《又見晨雪》、《烏爾禾一日游》、《“三十八”公里小記》等散文,把神秘而生疏的克拉瑪依完整地呈現在讀者面前,讓讀者熟知了魔鬼城、烏爾禾、三十八公里、九龍潭等克拉瑪依的獨特風光,以至于在《遨游新疆——讀阮章競》一文中對阮先生發出“烏魯木齊、伊寧、喀什、和田吐魯番作者都去了,寫了,但卻沒有到過克拉瑪依,這真是一大遺憾”的感慨。作者對克拉瑪依市的熱愛,正是源自于克拉瑪依市這座石油石化新城日新月異的發展。如果說《夏夜,那克拉瑪依河的燈》、《秋夜聽雨》、《翠鳥》等是對克拉瑪依市這座石油石化工業發展帶動城市環境優化的贊嘆,那么《石化的筆名》則是更直接地對石化工業的歌頌。“煉塔”、“翼龍”多么雄壯的名字,作者拿來比喻石化,謳歌石化,石化對這座城市發展的推動作用實在是太大了。憑著雙腳,從第一次走進煉塔,“開始了我從柏油小路到壯闊的石化大道的出發”,作者見證了石化工業的成長。“振翅的飛”、“細膩的性格”成為了翼龍的“雙翼”,“多了這么兩只龍翼,公司才得以強大、崛起”,表現出作者敏銳的觀察力。以至于最后發出了“我也是石化人”的吶喊,作為石化人的自豪之情溢于言表。
“詩以言志”部分,體裁形式多樣,有古體詩、格律詩、賦、詞等,或直接抒情,或借景借事抒情,歌詠對象十分豐富。一首首詩句,就是一個個跳動的音符,或活潑,或嚴肅,但歌頌油城的美還是深深烙印在作者心中的情結。《油城三景頌》、《油城詠物詩六首》、《九龍潭即景》、《臨江仙·克石化贊》、《水調歌頭·工業園展望》、《浪淘沙·夜游世紀公園》、《念奴嬌(正體詞牌)——油城大農業》、《念奴嬌(別體詞牌)——油城大農業》、《油城春賦》、《油城丁香賦》、《油城玫瑰賦》等詩詞賦中,大到工業、農業,小到一棵植物,都是作者熱情謳歌的對象。油城“春園三魁”之一的玫瑰,“祖中亞而繁衍全球,宜吾土而芬芳油城”,玫瑰已成為“石油人之至愛也”。談到油城的農業,更是“無盡棉田平展展”、“牧場如茵,牛奔羊隱,花影隨風舞”引得“中外關注”、“世人矚目”。生態環境的優化,得益于石化工業的快速發展。“飛起油龍三百萬,金山堆滿有銀山”,可見石化工業帶來的巨大物質財富,為克拉瑪依市的發展插上了騰飛的翅膀。“古今多少事,我心系油香”,石化工業已成為每個克拉瑪依人的驕傲。“戈壁寂寥成鬧市,洪荒蕭瑟起嵐煙。僅僅二十年”,是什么推動了這座城市的迅速發展,僅僅是因為有資源嗎?《呼喚——寫給黨的女兒楊拯陸》、《不朽——寫給鐵人王進喜》、《送別老王兄弟——寫給我的一位農民工朋友》等詩篇,告訴我們答案是否定的。油城的巨變,靠的是一代代石油人憑著“石油工人一聲吼,地球也要抖三抖”的鐵人精神,以及要為祖國摘掉貧油國家的帽子的信念,依靠他們的艱苦奮斗,換來了今天克拉瑪依石化工業的發展,乃至整個城市的崛起。
品讀著《杏壇弦歌》,忽然感悟到自然界的一切都那么富有生命力,生命在作者行行文字下得到升華,用激情點燃生命的火焰,熱情地擁抱生活,珍惜現在擁有的一切吧!
關鍵詞:教學模式;課程群;網絡環境
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2015)34-0175-02
我國目前的教與學的方式,以傳統的被動接受式為主要特征。具體表現為:教學以教師講授為主,而很少讓學生通過自己的活動與實踐來獲得知識并學以致用;教師經常布置的多是以書面形式完成的“小作業”,而很少布置一些通過討論、合作等途徑完成的“大作業”;學生很少有根據自己的理解發表看法與意見的機會,也很少有師師之間、師生之間、生生之間充分討論的條件和途徑。教學在很大程度上存在著“以課堂為中心,以老師為中心和以課本為中心”的情況,忽視學生創新精神和實踐能力的培養,忽略了人的主動性、能動性和獨立性。
因而,根據學校發展定位、圍繞化工專業培養目標以及石油化工行業對人才的需求,提出立足“卓越計劃”的“油類”課程群教學模式的探索與實踐的研究課題。構建“油類”課程群平臺,并在此平臺上,開展接受教學模式、探究教學模式、自主教學模式、協同教學模式、自動教學式等多元教學模式的研究與實踐,取得了良好效果。
一、油類課程群的構建
課程群建設是近年來高等院校課程建設實踐中出現的一項新的課程開發技術。課程群是指以現代教育思想和理論為指導,圍繞同一專業或不同專業的人才培養目標要求,為完善相應專業學生的知識、能力、素質結構,將相應專業培養方案中的知識、方法、問題等方面具有邏輯聯系的若干課程重新規劃、整合構建而成的有機的課程系統。其基本思想是把內容聯系緊密、內在邏輯性強、屬同一個培養能力范疇的同一類課程作為一個課程群組進行建設,打破課程內容的歸屬性,從能力培養目標層次把握課程內容的分配、實施、保障和技能的實現。
在深入對突出學校辦學特色的“油類”課程進行調研和分析基礎上,堅持以人才培養為中心,以現代教育思想和理論為指導,以適應技術進步,以“知識層、目標培養”為基準,以課程資源的優化整合為重點,以課程群教學內容、教學方法、教學手段的改革為主要內容,通過梳理各課程內容和課程間的關聯性,在對相關課程的內容進行優化整合的基礎上,組織校企專業課程建設委員會對“油類”課程群的知識內容進行進一步的研討,最后選擇滿足“卓越計劃”培養目標要求的《石油煉制工程》(含專業實驗)、《石油化工概論》、《石油化工工藝學》、《石油儲運基礎》等4門課程構建化學工程與工藝專業“油類”課程群。
“油類”課程群平臺為克服傳統學習模式的不足提供了途徑,為網絡環境下多元學習模式的研究提供了條件。
二、探索課程群平臺下的多元教學模式
教學模式是指在一定的教育思想、教學理論和學習理論指導下的,在某種環境中展開的教學活動進程的穩定結構形式。多元教學模式是以課程群網絡平臺為條件,以學生為中心,充分展示學生個性的學習模式。該學習模式體現了學生和教師、理論和實踐、虛擬和現實、遠程和現場等的和諧統一,創造了不同學力的個體都能學習的環境。使每個不同個體的學生都成為成功的、有效的學習者。同時,在高等教育大眾化的今天,教學條件及資源日趨緊張,學時、師生比、場地都顯出劣勢(都出現不同程度的困難),利用網絡教學可在一定程度緩解這些問題。
1.接受教學模式。老師通過課程群網絡平臺布置作業,學生在網上完成教師指定的任務。但在學習過程中,學生可利用豐富的網絡教學資源在教師的指導下完成網上即時作業和復習任務,并可進行網上自測,通過反復的練習和答案解析來鞏固知識。這種學習方式擺脫了師生面對面的教與學的模式,可不受場地、不受時間限制。對于大眾化教育,有很好的適應性。尤其對全校公選課,在學時少、上課場地緊張的情況下,體現了獨特優勢。
2.探究教學模式。美國《科學探究與國家科學教育標準》教與學的指南(NRC,2000)明確提出,基于探究的教與學的活動需要營造相應的學習環境和機會,使學生能夠面對新的問題,深化他們的認識以及學會邏輯性和批判性地思考周圍世界中的事物和現象。探究教學模式是指在教學過程中,以探究問題為主導,激發學生探究的興趣,積極主動地展開閱讀、思考、操作,繼而分析、交流,尋求結論。網絡環境下的探究教學模式是指以網絡為交流平臺、資源平臺和認知工具,以主題為學習活動的目標,學習者通過自主探究或協作探究方式來主動學習的學習活動。自主探究――學生獨立地對所確定的主題(老師給出或自己提煉)根據自己的經驗背景,對課程群平臺提供的信息包括文本、圖形、聲音、視頻,甚至還有虛擬仿真的內容進行主動的選擇,整理、分析的學習方式;協作探究――在網絡環境下以討論的形式開展小組內或班級內的協作與交流,借助多種方式與老師和同學互動,對問題進行探究,得出解決問題的方案;與提高――學生經過自主探究或協作探究后,形成的成果要在課程群平臺上進行,后教師可通過網站進行評價,其他學生也可以進行互評。學生通過網上答疑、網上討論等形式,了解教師對自己學習情況的點評,繼而進行階段性學習的自我評價與反思,對當前所學知識內容進行概括總結,并且與同學就學習效果進行相互評價。探究教學模式既重視發揮教師在教學過程中的主導作用,又充分體現學生在學習過程中的主體地位。并且探究成果的表現形式可以多樣化,既可以是文字又可以是語音、視頻、PPT等。
3.自主教學模式。自主教學模式,是指學生在老師的引導下,學生通過自學、討論、交流等方式,讓學生主動積極地獲取知識的教學過程。這種模式強調結合學生內心世界的強大力量,充分發揮學生學習的自主性、興趣性、創造性和研究性。有效地實現了教師的指導作用和學生的自主學習有機地結合起來,使學生的學習由單純的記憶、模仿訓練轉變成自主、合作、交流、探究等多種形式。基于網絡下的自主教學模式與課堂上的自主教學模式相比更具優勢。如資源共享,互動方便,環境開放,自我檢測等,課程群平臺賦予了學生自主學習的更大自由,使學生的主體性得到發揮,主動性得到增強,教學資源得到更充分利用,師生之間的交流和互動更為方便和充分。網絡評分系統和測試系統,則為自主學習方式下的學生進行自我檢測和評估提供了途徑。學生可根據上網學習記錄、自主學習任務的完成情況、網上交流互動的情況和網上測試記錄等多個維度綜合評定網絡自主學習成績,了解和反省自己學習的過程,對當前所學知識內容進行概括總結。
4.協同教學模式。學習是一個社會過程,要通過在社會情境中與他人的交流而獲得。協同教學模式是基于課程群平臺的一種合作學習模式。學生分成小組或團隊,由老師或學生自己確定主題,各組組長負責分配成員任務,通過資料收集、整理、探討、生成新問題、解決新問題,形成論文,制成PPT。然后由組內選出代表,在課堂展示PPT,教師和全體學生可在現場提出意見。課后再根據課堂上的PPT進行修改,將修改后的成果分享到課程群平臺,通過平臺生生互評,評為最佳制作、最佳風采、最佳團隊等。這種將學生分成小組或團隊,基于網絡的協同教學模式是通過有著明確責任分工的合作學習方式來完成共同學習任務的教學模式。學生可以在教師的指導下基于課程群平臺進行如競賽式、討論式等各類形式的協作,從而全面提高學生的團結合作、與人溝通等綜合素質。
三、小結
1.多元化的教學模式充分發揮學生的主體作用和教師的主導作用,并能有效地培養學生的探究能力、協作能力及創新能力。
2.教師在課程群平臺上要扮演領路人,激發學生學習的興趣,幫助學生形成學習動機;啟發誘導學生自己去發現規律,自己去糾正和補充錯誤的或片面的認識;創設符合與人才培養目標相適宜的教學內容和資源。
3.根據不同培養目標層次,研究探索與不同培養目標相適應的有效應用網絡教學模式。如對于專業必修層次可采用課堂教學與在線學習相結合的教學模式;而對于通識選修層次可采用基于網絡資源利用的自主學習為主的網絡教學模式等。
4.課程群平臺是一款良好的“輔助劑”,能夠幫助學生消化吸收在課堂上沒來得及消化的“營養”,是學生學習的有效途徑!
參考文獻:
[1]劉思峰,方志耕,黨耀國.定量方法(模型、預測、決策)精品課程群教學改革探索[J].黑龍江高教研究,2005,(12):32-34.
[2]龍春陽.高校課程教學改革的路徑選擇[J].現代教育科學,2010,(2):39-141.
[3]陳t平,張岐,袁文兵等.精細化工課程群的整合及改革實踐[J].高等理科教育,2010,2(90):56-59.
關鍵詞:卓越工程師;化工分離過程;教學改革
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2014)32-0054-02
化工分離過程是化學工程與工藝專業的學生一門重要的專業課,是理論性和應用性較強的課程,具有鮮明的工程特點。伴隨著化學工業及其相關領域的技術進步,新的分離方法、技術不斷產生,化工分離技術在石油化工、資源環境、能源、材料、生物醫藥等諸多領域持續發揮著重要作用,是化學工業實現清潔工藝的重要手段。在“卓越計劃”的背景下,以強化學生的工程實踐應用能力與創新能力為目標,培養寬口徑、厚基礎、復合型的化工高級人才,必須根據該課程的特點和時代的要求,構建新的人才培養模式,改革課程教學內容與教學方法[1]。目前,化工專業人才培養方案總體上還是傾向于理論型模式,專業課程教學內容缺少整合性和工程性[2],化工分離過程課程同樣存在教學內容老化、教學體系不完善、工程訓練與生產現場脫離嚴重、教學主體的新生代教師對工程教育思想缺乏系統的研究和足夠的重視等問題。因此,筆者在化工分離過程的教學中,以大工程觀和集成式的課程改革和“卓越計劃”的精神為指導,在教學內容、教學方法、教學與實踐相結合等方面做了一些嘗試工作,取得了較好的效果。
一、精心設計教學方案、優化教學內容
分離工程主要從分離過程的共性出發,討論化工分離過程的基本概論、本質及其變化規律。從教學內容而言,分離工程是一個學術內容十分豐富的領域,既包括傳統分離過程基本理論原理方法的學習,同時各種新型分離技術的不斷涌現,要求跟上時代和技術發展的步伐,教學內容必須與時俱進,及時更新與補充教學內容,擴展課程教學環節。
1.合理組織教學課堂。要使課堂教學更具有現實性和新意,充分調動學生的求知欲望,優化教學內容至關重要。在教學過程中,避免課程的割裂與重復,對課程內容進行組織、設計、重塑與整合。教師按學科發展,從基礎、原理、特性到應用及發展的順序進行講授內容的安排和多媒體課件的制作;按照問題、案例和原理相結合的方式組織教學內容;結合化工企業項目的實際和教師工程實踐、科學研究以及學生實習,介紹常見分離技術。
2.積極整合教學內容。教師注意課程與專業基礎課如物理化學、化工熱力學、化工原理等的銜接和關聯;在教學實踐中對本課程與“化工熱力學”、“化工原理”、“物理化學”等專業基礎課程中有關內容進行有機銜接與融合,讓學生很自然地完成基礎理論到專業知識的過渡與應用;增加新型化工分離技術,如超離子液體技術、膜分離技術、雙水相技術等;把企業典型工程案例引入課程教學中,使課堂教學更具有現實性和新意。基本分離方法與化工原理的融合在化工生產中涉及的分離對象幾乎都是多組分體系,而目前一般高等院校化工原理教學中因學時有限,大多側重于雙組分的分離問題。這就要求在進行分離過程的教學時要做好與化工原理教學的融合問題。如對化工原理教材中已涉及到的基本原理,教師對雙組分精餾、吸附和結晶等不做專門介紹,重點講解多組分體系的工程計算問題,將有關的基礎及計算機應用在耦合與集成過程設計中體現出來;減少與化工原理內容的重復,培養學生利用化工單元操作的基本原理解決實際復雜體系分離問題的能力。
3.有效延伸課程環節。化工分離工程本身具有較強的工程背景的同時還兼有較強的理論性。在“以教師為中心、以課堂為中心、以教材為中心”的傳統教學模式中,化工分離工程的教學使學生認為化工分離工程是“一大堆的方程、繁多的數據和大量的計算和循環迭代[3]。為了促進學生對課程的學習,將課堂教學延伸至課外,如實習過程中、課程設計中及其他的化工實踐如創新實驗、化工競賽等過程中,布置作業、小組討論及綜合設計等,加深學生對已學的化工分離技術原理的理解,學會進行分離方法的選擇優化,以及新型分離技術的拓展。
4.強調選擇優秀教材。要在有限的教學時限中,達到良好的教學效果,如何選擇教材和教學內容對提高本課程的教學效果就顯得十分重要[4]。劉家琪主編的面向21世紀的教材《分離過程》,該教材在內容和體系上體現了創新精神,注重拓寬基礎,強調能力培養,并在教學內容上作了重新安排;按教學規律的發展,從基礎、原理、特性到應用及發展的順序分章節;主要章節(如多組分精餾和特殊精餾)中逐一介紹各種精餾方法的特性和應用;選擇典型的分離方法展開講授化學工程的研究方法及其進展。這樣安的排結合了兩種教材編排方式的優點,思路簡潔清楚,學生易于接受,教學效果良好[5]。
二、采取研究性教學模式,改革教學方法
在講授理論知識的同時,教師要引導學生從社會生活中選擇并確定研究專題,主動地投入到課程學習中去,應用所學知識解決實際問題;并在學習討論中獲取知識、發展技能、培養能力,強調學習者的主動探究和親身體驗[6]。這樣,改變過去由老師單一講解的方式,可讓學生有問題隨時提出、分析和討論。本人在教學過程中以研究性教學[7]為指導思想,采取多樣化的教學方式,初顯成效。
1.討論式教學,調動學生的積極性。為加強化工分離工程與化工原理等基礎課的銜接與融合,課前通過小班討論課,復習回顧掌握已學基礎課程的相關內容,并與該課程的內容進行對比分析概括和總結。例如,在講多組分精餾過程時,教師在介紹完兩個極限條件及進料位置的選取之后,讓學生討論簡捷的計算方法的步驟和應用,并與二組分精餾進行對比分析,既加深了學生對所學知識的理解和鞏固,又加強了學生知識體系的完整性。教學中,結合一些實例,讓學生參與討論,鞏固學生對基本概念和原理的理解,開闊學生視野,擴散學生學習思維,讓學生感受到該課程對生產實際的指導作用,培養學生的實際應用能力。例如,在特殊精餾教學中引入當地某藥企乙腈廢水的后處理技術,并結合企業生產情況,考慮能耗和溶劑的實際應用情況進行綜合分析討論。
2.虛擬式仿真,提升學生解決問題能力。以成熟的流程模擬軟件為主線引導學生學習實踐。在教學中,引入成熟的化工流程模擬軟件的應用部分內容,有助于學生越過煩瑣復雜的技術細節,用分離工程的思維方法解決實際問題。讓學生學會利用成熟的軟件解決工業生產中的實際問題,從而提高學生解決實際問題的能力。如學生在對某藥企乙腈廢水的后處理工藝經過討論優化,然后通過流程模擬軟件如Aspenplus等進行模擬優化,實現現代計算機模擬與實踐教學的結合。
3.導向型討論,引導學生自主學習。近十余年來,新型化工分離技術發展迅速,不少技術如各類膜分離技術、超臨界萃取技術及新型吸附技術已趨成熟,其應用的體系也已經向醫藥、食品、生化、環境等領域擴展。但由于新型分離技術涉及面廣泛,學生基礎及興趣不一,教學中不能面面俱到。本人在教學中開展導向性的討論,采取教師引導,學生自學討論的方法將學生領到學科的最前沿,通過典型研究成果的介紹,讓學生掌握相關技術的基礎和方法,學會分析創新思路,培養學生創新和應變能力,以適應人才市場的需求。例如,在教學中引導學生開展天然產物分離專題的研究和討論。在討論教學中,筆者從天然產物的新型分離方法、特定天然產物的分離研究進展等方面立題,鼓勵學生選擇自己感興趣的專題如醫藥、香精香料等的分離研究進展,撰寫小論文進行交流。這樣,學生不僅學會了利用圖書館及網絡資源查找與所選專題相關的文獻資料,并且通過文獻整理、綜合、歸納和專題論文的撰寫,有助于學生拓寬知識面、了解學科發展前沿,學會解決實際問題。
三、理論與實踐教學有機結合
卓越工程師培養與傳統人才培養模式的顯著區別之一就是強調實踐。所謂“授之以魚,不如授之以漁”,實踐不僅能使學生增長經驗,把學到的知識與工程實踐和社會需求對接,而且能夠觸動學生心靈,使其產生開拓創新的激情與靈感。經過實踐歷練的學生可以把僵化的書本知識內化成為活的創新能力。在教學中,將教材與實際工業生產相結合,豐富了課堂教學內容,加深了學生對所學的化工分離工程知識的理解,提高了學習的積極性,激發了他們的求知欲和探索精神,有利于培養學生創新思維方法和能力[8]。
1.強調課堂教學理論聯系實際。學生學習該課程之前經歷了認識實習和生產實習,對化工企業中分離過程的工藝過程及應用已有一些了解,但缺乏利用理論知識分析問題的能力,在課程教學中注重舉例,對實習中接觸到的分離過程結合分離原理進行詳細分析。如在多組分精餾的課堂教學中,結合實習車間橡膠生產溶劑回收工段的理論與工藝進行講解,既直觀,又切合實際;讓學生在理解分離方法、分離原理的同時,還學會從經濟、能源及生產實際的角度考慮分離工藝的優化。
2.有效延伸課程實踐環節。把工程現場轉化為實習、實訓基地,在知識傳授與實踐歷練的交融中進行。一方面,利用所建立的產學研聯合培養平臺,讓學生通過參與課外實踐項目,或參與到教師的科研項目中去,通過工程實踐來加深對分離方法原理的理解和認識。另一方面,在認識實習和生產實習中,教師通過布置分析討論題、撰寫小討論文等方式,讓學生學會分析討論選擇生產實際中的分離技術,對實習中接觸到的分離過程結合分離原理進行詳細分析,對課堂教學有很大幫助。反過來,課堂教學也加深了學生對實際過程的認識,并能舉一反三。
3.聘請企業專家參與教學。“卓越工程師教育培養計劃”的師資隊伍是關鍵,通過“走出去、引進來”的模式,加強課程教學教師工程教學能力的提升。除了聘請優秀的企業專家參與教學任務外,任課教師還需通過承擔或參與企目項目的改造或研發、指導生產實習和畢業實習、指導各類化工創新競賽等實踐教學活動增強自身的工程能力,把工業實際生產的案例同教材中的理論知識聯系起來,避免了空洞說教,使課堂教學更具有現實性和生動性。
四、注重教學過程管理,改革考核評價體系
考試是教學過程中的不可缺少的重要環節,涉及到對學生學習效果的綜合評判。在課程教學考核評價過程中,主要引導學生從注重“學習成績”向注重“學習成效”轉變,從“注重考試結果”向注重“學習過程”轉變。課程考核形式采用期末考試、平時學習與專題討論結合起來的評判方式,改變過去一份期末考試卷一錘定音方式。成績由平時成績(包括平時討論情況和作業情況)、實踐成績(實習中作業完成情況、小論文寫作與講解)、考試等部分構成。
平時成績主要包含課堂討論思維能力、回答問題情況、作業完成情況、學習態度等,小論文主要針對課堂理論知識引導學生系統歸納、掌握某一方面知識,通過論文的完成加深了學生對課堂理論知識系統理解,同時鍛煉了學生撰寫論文能力。考試的內容分三個層次:識記、理解、應用,涵蓋了學科相關的基礎知識、基本原理、以及運用所學知識解決問題的綜合試題。
參考文獻:
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關鍵詞:新媒體;思想政治
利用新媒體的優勢并采取相應措施,尋求科學合理的工作方法開展思想政治工作,是新媒體時代賦予思想政治工作的一項重要任務。
一、新媒體的界定及特點
新媒體是指相對于電視、電影、報刊、廣播等傳統媒體而言,利用數字技術、互聯網絡技術和移動通訊技術等向人們提供信息服務的媒體。
(一)即時性
與看報紙、聽廣播、看電視相比,新媒體即時傳播的特點,使新媒體使用者可以不受時間和空間限制,隨時隨地接收信息,也可以隨時將新信息加工,實現信息零距離傳播。思想政治工作和其他工作一樣,同樣講究時效性。新媒體作為思想政治工作的一種新載體,以其強大的信息速度增強了思想政治工作及時有效的開展。
(二)互動性
新媒體使人際交往可以跨越地域、時間、生活圈等障礙,任何人都可以參與其中,即可以是發言者,又可以是傳播者和接受者,實現了信息的多元化互動交流。對于思想政治工作者而言,可以及時了解信息參與者的訴求,以便有針對性的開展思想政治工作。
(三)廣泛性
新媒體環境下,信息量大、冗余信息多。一些敵對勢力利用互聯網傳播反面言論,導致網絡思想政治教育內容日益復雜化。因此,從信息價值的可靠性來說,利用新媒體開展思想政治工作既是機遇也是挑戰。
二、新媒體在思想政治工作運用中發揮著重大作用
(一)新媒體技術的發展推進了思想政治工作的建設
新媒體打破了時間和空間的限制,人們通過手機短信和網絡等途徑可以獲得自己所需要的各類信息,這極大地方便了廣大群眾,同時思想政治工作者可以即時地與群眾進行溝通與交流,延伸了教育的時間和空間,提高了思想政治工作的傳播效率和影響范圍。
(二)新媒體的傳播優勢豐富了思想政治工作的載體
新媒體的傳輸的速度大大縮短了信息傳播的時間和周期,極大地提高了思想政治教育工作的效率。新媒體的跨時空性打破了以往的思想政治工作中面對面接觸的教育方式,通過豐富多彩、生動活潑的網上交流活動極大地縮短了思想政治工作者與廣大群眾之間的距離,營造了一個跨地域的信息傳播空間。
(三)新媒體的豐富信息拓寬了思想政治工作的視野
思想政治工作既可以借助新媒體中豐富的教育資源,又可以更大范圍、主動、快速地向被教育者宣傳正確的思想、理論與政策,為思想政治工作提供了一個嶄新的、空前廣闊的平臺。
三、努力構建新媒體思想政治工作平臺
思想政治工作的途徑很多。相比開會學習、談心談話等傳統的思想政治工作方式,新媒體思想政治工作平臺更加隱性,以潛移默化的方式改變著人們的思想狀態,越來越廣泛的被人們所接受。面對新媒體技術的不斷發展和思想政治工作的日益復雜化,探索新媒體時代下的思想政治工作方法,如何利用新媒體加強和改進思想政治工作,是新時期思想政治工作的重要課題。
(一)建立新媒體思想政治工作宣傳平臺
1、更新觀念,樹立新媒體思想政治工作新理念
思想政治工作者要充分認識思想政治工作重要性和必要性,樹立新媒體思想政治工作的新理念,調整工作思路,把新媒體思想政治工作與傳統的思想政治工作有機地結合起來,使新舊媒體優勢互補,全方位地加強和改進思想政治工作。
通過網上網下、現實與虛擬相結合的工作方式,增強思想政治工作的針對性和實效性。例如,利用手機、互聯網在信息傳播時效性強、互動方式多樣化的特點,可以通過開辟“在線論壇、網上直播、微博訪談”等豐富思想政治工作的形式,就人們關心的熱點和難點問題在這類論壇或訪談上展開討論。報紙、雜志等導向鮮明,公信力強,我們可以用它來報道先進人物的先進事跡,以此增強思想政治工作的趣味性和多樣化。
利用新舊媒體相接合,積極把握民生動向,針對各項問題,在線上及時答復的同時,在線下積極協調給予妥善解決,可以有效規避各類矛盾的發生,進一步增進黨群關系。
2、建好新媒體思想政治工作宣傳平臺
在新媒體、新技術條件下,以先進的思想理論來引領黨建網絡文化建設。思想政治工作者要充分利用新媒體傳播快捷、圖文并茂和聲像俱佳等特點,設法提升網絡陣地的吸引力和感染力,通過建立完善領導信箱、微信公眾號、BBS等的建設,打造基層訴求表達通道,傾聽大眾的呼聲、解決群眾實際困難,進一步密切黨群關系。
堅持網上時時有黨的聲音,加強網絡法制教育,采取法律和政策手段,健全完善網絡管理制度,引導人們提高法制意識,自覺遵守有關網絡、信息傳播的法律規定。加強對網絡信息傳播的監控力度,把不良信息隔離在用戶終端之外,最大限度地凈化網絡空間,營造良好的思想政治輿論環境。
(二)建立新媒體思想政治工作交流平臺
通過新媒體搭建思想政治互動交流平臺,使思想政治工作更加科學化。由專人專部門將思想政治工作以網頁的形式向人們呈現,實現與群眾的交流、溝通,并進行答疑解惑,使之成為信息傳播、交流溝通和管理服務的平臺。在內容上重點各級領導關于思想政治工作的要求和部署、思想政治工作教材和調研報告等。同時,對于廣播、電視、書刊、等傳統媒體的思想政治工作理論文章等信息,運用新媒體予以二次,增強思想政治工作的有效性。
四、結論
在新媒體發展日益迅速的今天,思想政治工作者要抓住新媒體時代的新形勢,創新思想政治工作方式和載體,有效地利用這些新興媒體,推進思想政治工作不斷深入,為社會發展和改革提供思想保證和精神動力。
參考文獻:
[1] 石磊,新媒體概論[M],中國傳媒大學出版社,2009。
關鍵詞 完全學分制 集散控制系統 教學改革
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A
Distributed Control System Teaching Reform and
Practice under Complete Credit System
WANG Raofen
(Shanghai University of Engineering Science, Shanghai 201620)
Abstract Based on the analysis of the origin of the credit system, this paper discusses the advantages of the complete credit system and the challenges faced by teachers. Further, considering the new requirements for teaching under the complete credit system and characteristics of distributed control system, the reform of teaching methods are proposed to adapt the complete credit system.
Key words complete credit system; distributed control system; teaching reformation
0 引言
集散控制系統課程是自動化專業的核心課程之一,是目前國內外工程領域應用非常廣泛的一種計算機控制技術,已經廣泛應用與石油化工、生物制藥、電力等過程控制行業。自動化專業的學生非常有必要掌握集散控制系統的相關的基礎理論、概念、結構、設計及評估的方法等。該課程實踐性非常強,涉及到控制系統的軟硬件組態、實時監測及操作、控制策略的設計等。這就要求本課程的教學應當理論與實踐有機結合,學生才能夠真正掌握應用。而在完全學分制的平臺下,如何在堅持本課程系統性、新穎性的同時,提高學生自主學習的積極性、主動性,是本課程教學工作中的重中之重。
針對以上問題,本文第二部分將介紹學分制的起源和發展,第三部分將闡述完全學分制的優點及完全學分制帶來的挑戰,第四部分提出完全學分制下對本門課程的改革方向,第五部分進行總結。
1 學分制的創立和發展
學分制是一種教學管理制度。“學分”用來計量學生的學習分量,用來衡量學生的學業完成狀況和學習質量。學分制中學生自主選課,以取得必要的最低學分作為畢業并獲取學位的準則。
學分制起源于選課制,選課制中學生可以自由選擇專業及課程,是一種為發揮學生潛質和個性而創立的教學制度,由德國的教育廳長于1810年在柏林大學創立,隨著選課制的發展、完善和普及,學分制逐漸發展起來。
到1869年,哈佛大學的埃利奧特針對選課制的問題,提出了“智力適者生存”的理論,大學應該滿足學生在能力、智力上的差異,給學生自主學習的權利。1872年,真正現代意義上的學分制在哈佛大學誕生,并在美國逐漸推廣。
學分制在創立之初制度不夠完善,存在較多的缺陷。全開放式的自由選課制度一度造成了教學的混亂,學生在選課時很少考慮課程體系和知識結構,造成知識體系混亂,影響了學習的質量。因此哈佛大學的歷任校長對學分制進行了一系列的改革。主要包括以下幾個方面:(1)提出“集中和分配”的理論。將學生的選修課分為主修和輔修領域,規定了主修領域的最低學分數。從而保證學生接受的是系統的教育。(2)引入“導師制”。大學新生對學校的知識結構、課程所屬學科、課程的內容,以及是否適合自己的專業發展都非常陌生,要獨立地為自己選擇專業方向和合適的知識結構會非常困難,因此需要有豐富教學經驗的教師進修指導。(3)榮譽學位制。本專業內成績優異的優等生可申請榮譽學位,獲此榮譽的學生可免修最后一年的課程,該措施有利于改善學生的學習風氣。(4)積點制。將學生的成績轉換為積點,積點制度能夠反映學生學習的質量,激發學生學習的積極性。(5)強化通識教育。開設一般知識概論性課程,主要是文理教育,如人文、社會、自然科學領域的相關課程,以此類課程為本科教育的基礎。(6)建立核心課程體系。除基礎課、專業課、選修課意外,還應設立核心課程,從而使學生能夠掌握清晰和重要的思想方法。
隨著學分制的不斷改革和完善,學分制逐漸趨于成熟。采用學分制后學生可自由選擇課程內容,可靈活安排學習時限,有專業教師指導培養過程,學業成績考查精確,學分制在培養創新人才上的優越性使其被多國多校采納實施。我國自改革開放后積極引入學分制,復旦大學等高校的完全學分制改革也表明了學分制在中國的生命力。建立與完善真正意義上的完全學分制,使其能適應科學技術迅猛發展和社會主義市場經濟體制對高校創新人才培養的新要求,將是一個逐步深化、漸進的過程。
2 完全學分制的優點及挑戰
學分制發展到如今,有多種的實際操作形式,包括學年學分制、完全學分制、績點學分制和加權學分制。本校將于2014年下半年正式推行的是完全學分制。完全學分制是一種把必須取得的畢業總學分作為畢業標準的一種教學管理制度,它要求按照培養目標和培養計劃中每門課程及教學環節的學時數,確定課程的學分,設置少量的必修課和大量的選修課,規定各類課程的比例和學生畢業的最低總學分。
完全學分制的優點在于:(1)這一制度給了學生極大的自主選擇權利,學生在規定的學籍時間內,可自主選擇有興趣的課程和對應的教師,完成規定的必修課、修滿足夠學分的選修課、完成規定的實踐教學環節、達到畢業的總學分要求即可畢業。學生在自主選擇的過程中能夠自行構建特定的知識體系,能激發對學習的主動性、積極性、獨立性和創造性。該制度有利于因材施教,促進學生的全面發展,也有利于調動和培養學生對科研的積極性,有利于培養具有創新意識、創新精神和創新能力的杰出人才。(2)該制度有利于調動教師的教學積極性,學生對課程的偏好能夠反映對其課程尤其是教師教學的評價,從而將促進教師改進教學內容和教學方法,提高教學質量。(3)學分互認有利于充分、合理、高效利用現有的教學資源。彈性學制也便于有特殊情況的學生自主安排學習時間,更具有靈活性。
完全學分制具有多種優勢,學生的自由選課、學時的自由選擇等等,給了學生足夠的自由空間,但隨之而來的問題也比較多,給教師的授課帶來新的挑戰。
首先,授課真正成為了雙向選擇,教師是否開設某門課程不再由自己或院系領導決定,而是取決于學生的選擇。教師處于被學生挑選的狀態,最終可能出現有些教師課堂爆滿,而某些教師的課堂門可羅雀的情況。這對教師的教學能力、教學水平、自身素養、專業水平等方面都提出了新的挑戰。
其次,面臨開設大量課程。為真正做到使學生能夠自主選課,要求開設大量的選修課,同時所有課程在每一學期都能并行開出,在教師數量不夠多的情況下,每位老師都將承擔數門課程的教學。對教師而言,必須改變過去知識面單一,主講幾門課程的現象,掌握新的知識、承擔新課程的教學,重新定位自己的崗位。
另外,全員導師制度帶來的挑戰。初入大學的學生對完全學分制、將來的發展方向可能一片茫然。對課程的選擇可能很大程度上決定于導師的指導,在此情況下,導師既要做到熟悉本專業乃至本校其它專業的課程體系,又要能夠兼顧各位學生的個性、興趣,從而給予學生正確的引導,這對導師而言,是一項負有極大責任的任務,給教師的專業水平帶來新的挑戰。
為了適應完全學分制帶來的挑戰,本作者將對所授課程進行教學改革,后文將以集散控制系統課程為例,提出改革的方法和方向。
3 集散控制系統課程教學改革
(1)更新教學內容,保持先進性與前沿性。集散控制系統是在自動控制技術、通信技術、計算機技術和CRT技術的基礎上發展起來,而隨著這些技術的高速發展,集散控制系統也在經歷不斷的發展、推陳出新的過程。本課程的實用性非常強,隨著新產品、新知識的不斷涌現,課程教學內容也必須不斷更新。在授課之前,應多方面搜集相關資料,總結、歸納集散控制系統發展中的主要成果和前沿方向。在基礎理論之余,應增加網絡控制系統、現場總線等新類型的集散控制系統的內容,保證教學內容的先進性和前沿性。同時,應結合課題組成員的實踐和經驗,及時更新教學大綱,編寫既具有科學性、思想性、理論性、實踐性又具有先進性的教學大綱,提高學生對本門課程的積極性與主動性。
(2)改進案例教學方式,將課程的教學轉化為專業知識的綜合應用,培養創新能力。以往的教學中雖然設計了案例教學,給學生講授了如Honeywell的Experion PKS等新型DCS產品的組成、結構、軟硬件組態等知識,讓學生更貼近實際工程。但這些僅局限于知識的傳授,缺乏對實際產品的認識和運用,學生的主動性和積極性并不高。本課程的教學應針對實際的生產過程,合理安排理論教學和實踐教學。將相關知識、理論、案例有機結合,再融合相關學科的知識,達到真正的案例教學的效果。一方面,可安排學生去相關的過程控制廠家參觀實踐,更深入地了解集散控制系統。另一方面,可將學生分成5~7人一組,針對實際案例設計出合理的控制方案,在此過程中,學生查閱資料、自己動手組態,通過將所學化為所用,調動學生學習的主動性,培養學生學習的積極性、自主學習的能力、綜合應用的能力以及創新的能力。
(3)優化考核方法。改進以往由理論考試來確定學生成績的方法,采取理論成績、平時成績、專題小論文的方法。由學生自選某一型號集散控制系統進行設計和應用,要求學生在課堂上進行匯報演講并撰寫專題小論文。這一考核方式即可評定學生對理論的掌握程度,亦可考核學生化理論為實際,分析實際課題并綜合應用的能力。
4 總結
隨著我國社會主義體制的建立和科學技術的發展,我國在教育改革上與美、英等國呈現出一些共同的特點,更趨向于完全學分制。完全學分制以調動學生自主性、提高學習效率為理念,為創新型人才提供了發展的空間。推行完全學分制的同時,教師改進教學內容、教學方法勢在必行。本文在分析學分制的發展、完全學分制的優點和挑戰的基礎上,提出了對集散控制系統課程改革的方向。今后我們將不斷探索和實踐,立志培養適應時代需求、具有創新能力的工程技術人才。
參考文獻
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本文從蘇里格氣田的一個區塊出發,識別它在勘探開發過程中存在和可能遇到的風險;經過風險估計和評價,分析油氣區塊經濟有效開發的主要風險要素及各因素間的制約和影響關系,并規劃風險監控系統。為蘇里格氣田其他區塊或低滲透致密砂巖油氣藏的經濟有效開發的風險規劃與規避提供研究方法。
關鍵詞:蘇20區塊;單井產能;風險
蘇里格氣田是西氣東輸二線的氣源地,在我國天然氣管網中發揮著重要的應急調峰作用。但不容忽視的是蘇里格氣田所在的鄂爾多斯盆蘇地油氣藏屬于典型的低滲透油氣藏。氣藏的低滲透性質以及本身的展布局限、連通性差,導致單井控制儲量低、單井產能低,影響它的開發經濟效益。因此,本文以蘇20區塊為例研究低滲透油氣田經濟合理開發的風險。
蘇20區塊位于蘇里格氣田的中西部,地質探明儲量700.73*108m3。工區地形相對平坦,在西南和西北部有低幅度隆起的地貌。
蘇20區塊的單井日產量較低,平均為1.12*104m3/d,單井平均累計產氣量為11.11*108m3。和前期預估開發方案的8*108m3年產量相比,目前區塊采氣量僅為每年6.68*108m3。
1 蘇里格氣田20區塊經濟有效開發風險識別
蘇20區塊的開發經濟效益的衡量指標采用單井產能評價(不考慮成本是因為區塊已經選用了PDC快速鉆井技術降低成本,同時下文有關合理井網密度的測算方法選擇經濟極限法涉及到了單井投資)。有關資料 根據氣井儲層特點和開發生產動態結果,將蘇20區塊的開發井141口分為三類水平:I類井26口,壓裂注水后處于穩產期的單井日產量4 *104m3;II類井44口壓裂注水后處于穩產期的單井日產量(2~3)*104m3 ;III類單井115口,壓裂注水后處于穩產期的單井日產量2×104m3 。
根據低滲透油氣資源勘探開發中存在的普遍風險,結合蘇20區塊自身勘探開發的情況,現將風險識別如下:
1.1蘇20區塊成藏、構造特點與前期評價解釋精度
蘇20區塊是選用了高精度全數字二維地震技術,相比以前的二維老資料處理精度要好得多。資料有效地定性識別了層段特征,同時也預測了含氣儲層特征。使得I類井和II類井的開發比例有所提高。因此地震資料解釋精度的風險與下文氣層分布特征和儲層物性的風險合并探討。
1.2蘇20區塊單井氣層厚度分布
蘇20區塊的I類井氣層累計有效厚度大于8m;II類井氣層累計有效厚度大于(5,8)m;III類井氣層累計有效厚度小于3m。
氣層展布非均質性分布的風險識別可以分為兩部分,包括宏觀非均質展布和微觀非均質展布。宏觀非均質展布對于一個區塊來說,不是影響產能的主要因素,不再贅言。儲層的微觀均質展布有不同的考核標準,本文選用有效砂體的巖性粒徑分布作為指標,
經測井資料顯示:蘇20區塊I類井儲層粗粒級砂體分布較多:II類中粗粒級砂體分布較多;III類井細粒級、粉砂級分布較多。
通常,巖石粒徑也是影響儲層物性的一個重要參數,一般情況下,巖石粒徑的大小影響孔隙喉道的大小。為避免相關性,與儲層物性合并討論。
1.3 蘇20區塊的單井氣層物性
(1)孔隙度差異較大:I類井>12.0%,II類井(9%,12%), III類井(5%,9%);
(2) 滲透率差異也較大:I類井>1.0μm2,II類井(0.3,1.0)μm2,III類井
(3)含氣(水)飽和度差異不太大:I類井>70%,II類井(60%,70%),III類
井(50%,60%)。
1.4 蘇20區塊的井網井距設計
低滲透油氣藏,其特殊的地質特征帶來了儲量控制的難度,而儲量控制程度是由單井控制儲量累積的。因此單井控制儲量是影響油氣田有效開發的關鍵因素。二者有如下關系式
(1.1)
設單井最小控制面積為Smin,單井累計采氣量為Gpc。蘇里格氣田采收率參考胡文瑞《低滲透油氣田概論》取20% 。儲量豐度用RA表示。
將儲量豐度常數代入公式(1.1)并變為字母表達式,得到
(1.2)
變換得到 (1.3)
由此可見井網井距的設計變化對單井產能的風險影響值是20%RA。
合理的井網密度確定目前所依據的方法不只一種。基于研究氣田開發經濟效益的風險,本文選用盈虧平衡分析法或稱為經濟極限法。
有如下關系式:單井收入=單井投資
其中單井收入=單井銷售收入-單井成本與費用-銷售稅金=單井累計產量*天然氣商品率*天然氣價格-單井累計產量 *單位體積天然氣成本與費用-銷售稅金
單井投資包括鉆井投資、壓裂費用、固井費用、完井費用和地面工程投資等,銷售稅金包括增值稅、城市維護建設稅、教育費及附加、資源稅、企業所得稅等。
由上述關系式整理得到下式:
單井收入用R表示(元),單井累計產量用Gpc 表示(m3),天然氣商品率用f表示,氣價用P表示(元/m3)單位天然氣體積成本與費用用Cuv表示(元/m3),銷售稅金用ST表示(元/m3);單井累計產量用Gpd表示(m3),得到 (1.4)
令(1.2)=(1.4),
得到 (1.5)
由(1.3)和(1.5)可以看出單井產能和經濟極限井網密度與儲量豐度、天然氣商品率、天然氣價格、單位體積天然氣生產成本與費用、銷售稅金有關。
1.5 蘇里格20區塊開發施工技術
上文中提到低滲透油氣田開發施工技術對油氣藏產量影響較大的有壓裂技術和注水技術,蘇20區塊提高產量的具體壓裂開發技術方案有兩種選擇,分別是水平井裸眼分段壓裂改造技術和水平井尾管固井射孔技術。
注水是提升單井產能的有效方式。結合現有資料本文對壓裂后的注水開發效果選用生產動態曲線作為評價指標。
1.6 其他
投資經濟環境主要涉及財稅合同和天然氣氣價。財稅合同在開發評價前期是既定的,天然氣氣價在下文作為井網密度的影響因素合并討論。
裂縫在單井中的數目不清,大小不同,方向不定。在區塊開發過程中還可能有人工裂縫壓裂出現。
2 蘇里格氣田20區塊經濟有效開發風險估計
2.1 不確定型風險的判別估計
不確定型風險主要是指非連續變量取
值的風險指標,在識別過程中已對非連續性變量的風險指標――單井產能分類,本文通過實際參數的具體值和按分類標準劃分的單井類別之間的差異作為誤差來估計風險因素的大小。
首先將上述蘇20區塊經濟有效開發所識別的風險中分類研究的指標參數按已有的分類標準匯集成表:
表2.1蘇20區塊經濟有效開發風險研究部分指標列表
Table 2.1 Sulige 20 block economic and effective development risk research partial indexes Listing
注:單井日產量用Gpd(d/m3)表示,孔隙度用K(%)表示,滲透率用PT(md)表示,氣層累計有效厚度用ACT(m)表示,含氣飽和度用GS(%)表示。
單井的分類,是綜合了上述所有指標來劃分的,不一定每一個指標都滿足,同時還要結合產能即單井日產量綜合考慮。
另外上述理想情況的前提是建立在這個區塊的構造沒有明顯的斷層和隔層,選用一套開發體系。蘇20區塊地質構造特點來看,基本滿足這一假設。
下面采用數理統計的方法估計對蘇20區塊經濟有效開發風險有影響的上述識別指標設置的是否合理。這里已知單井的分類,因此選用判別分析法對上述風險影響因子的影響程度估計。
本文選用SPSS軟件(注:SPSS默認的顯著性水平是0.05。)對上述數據作判別分析,表中GROUP作為因變量(范圍1-3),K、PT、ACT、GS作為自變量。
從三類評價井中各選出4口井在盒八段主力氣層層位上的具體參數作為樣本來分析風險識別的合理性。
表2.2 蘇20區塊單井經濟有效開發風險判別分析樣本
Table 2.2 Sulige20 block economic and effective
development risk in single well discriminant
(1) 逐步判別
為了排除自變量較多時可能存在多重共線性或非線性相關關系,首先選用逐步判
別的方法篩選自變量,分析指標貢獻的大小。
統計量選用,服從Wilks分布5(5,12-3,3-1)
① 第一次自變量逐步判別
I 自變量判別過程,通過SPSS軟件得到不進入判別模型的變量表選擇由Wilks' Lambda統計量最小的ACT變量(0.232)進入模型,且由變量進入或移除模型的變量表(略)確定此統計量的F值的顯著性水平
逐步分析過程表明和儲層物性的三個變量相比,氣層有效厚度是最有效的風險影響因子。具體影響程度為0.619。而儲層物性的三個變量和氣層有效厚度不能構成多元線性關系,需要單獨討論
② 第二次逐步判別――孔、滲、飽的判別回歸
I 三變量相關性分析,通過判別函數參數表得到K和PT強相關,二者和GS有較好的、獨立性,而且通過變量進入或移除模型表得到GS變量統計量的F值0.333
IV 結論
儲層物性的三個變量中含氣飽和度對蘇20區塊經濟有效開發的風險影響程度為0.198,它是次影響因子。另外兩個變量PT和GS不能進入風險判別方程,需要繼續討論。
(2)孔、滲、飽之間相關關系討論
GS和PT之間的關系分析
由判別分析可知含氣飽和度是影響區塊開發風險的主要因素。同時由三者相關系數矩陣也可以看出,滲透率和孔隙度強相關,而滲透率較之孔隙度,和含氣飽和度具有很好的獨立性。這里采用主成分的思想:將已進入風險判別方程的含氣飽和度作為一個既定指標,另外兩個不能進入方程的滲透率和孔隙度作為一個未知指標組,典型性相關分析未知指標組和既定指標。
首先分析PT和GS之間的關系,本文采用SPSS曲線估計的方法。GS做因變量,PT做自變量。對所有可能的函數關系都做試驗,得到圖2.1和表2.3:
圖2.1 GS和PT的模型估計
Fig. 2.1 GS and PT model estimation
表2.3 模型摘要和參數估計
Table 2.3 Model Summary and Parameter Estimate
(2)PT和K之間的關系
同理結合圖表(略)可知PT和K的相
關關系選用冪函數關系擬合的最好,根據冪
函數特征設PT=Ka等式兩邊同時取Ln(x)的函數,轉化為線性函數關系 Ln PT=a Ln K通過模型方程參數估計表得到回歸方程Ln PT=2.8Ln K-7.303,還原成冪函數得到滲透
率和孔隙度的簡單函數關系
(2.5)
兩邊同時求微分得 (2.6)
(3)巖石粒度與孔隙度的關系研究
通常情況下,巖石粒徑和孔隙度具有相關關系,巖石粒徑越大,孔隙喉道半徑越大,孔隙彎曲度越小。
2.2 確定型風險的敏感性分析
由公式(1.3)可知,井網井距設計的風險對單井產能變化的影響是確定的,等式兩邊同時取微分得到
(2.7)
說明0.2RA是井網密度的變化對蘇20區塊經濟有效開發風險的影響系數。
具體分析井網井距設計變化的影響因素。在同一個區塊中,儲量豐度和天然氣商品率是固定不變的;天然氣價格、單井投資、單位體積天然氣生產成本與費用和銷售稅金的影響是可變的連續數值變量。
“十三五”期間,天然氣商品率框算為0.9 ;由蘇20區塊面積為509km2 ,地質儲量為136.88*108m3 ,(儲量豐度),可知 =1.4*108 m3/km2,(2.8)代入(1.3)得到影響系數為0.28。
下面分析可變的連續數值影響因素:
首先,根據蘇6井區銷售稅金ST取銷售收入R的10% ,又R=0.9*P*Gpc,則ST=0.1*0.9*P*Gpc,代入公式(1.4)和(1.5)可簡化影響因子的個數得到
(2.9)
(2.10)
影響井網密度及單井產能的可變因素轉化為單井投資、單位體積天然氣生產成本與費用和天然氣價格三個連續變量。
單井投資取1000萬元,天然氣生產成本與費用目前取220/1000 元/m3,天然氣價格當前取850/1000 元 。把參數取值代入公式(2.9)和(2.10)得到合理的井網密度 (2.11),代入 (2.12)
公式(2.11)結果與目前蘇20區塊開發方案的井網密度1000m2*600m2=0.6km2相比,說明現有的井網密度比合理的井網密度低,井網井距存在加密的空間很大。
在 盈虧平衡下單井累計產量 (2.13)
其次分析單井投資、單位天然氣體積生產成本與費用、天然氣價格對經濟極限井網
密度和單井產能的影響。由公式(2.9)和公式(2.10)經單因素敏感性分析計算匯總得到表2.4。
敏感性分析表明井網密度和單井產能的變動對天然氣價格的變動的更敏感,是反向相關的曲線。曲線估計法得到井網密度對天然氣價格變化率dp的函數關系。即
兩邊同時取微分得到 (3.14)
上式為天然氣價格的變化率對井網密度設計的具體影響函數。
由圖2.2可以看出井網密度和單井產能對單井投資和單位體積天然氣成本與費用的敏感性相對較弱,是正相關的直線,確定斜率后可以得到:
(3.15)
對上式兩邊同時取微分得到: (3.16)
上式為單井投資變化率和單位體積天然氣成本與費用變化率對井網密度設計的具體影響程度。
2.3 開發技術施工風險的定性估計
(1)壓裂技術風險比較
本文采用比較法研究:從油氣開采完井過程的一系列環節的可行性比較兩者的優劣,綜合技術投入費用和工程施工的不確定性及復雜性來看,水平井尾管套管固井完井風險大。因此應采用水平井裸眼分段壓裂技術進行完井。
水平井裸眼分段壓裂完井技術相對成熟。根據《朱正喜 李永革對蘇里格氣田水平井裸眼完井分段壓裂技術研究》一文中對其他區塊水平井裸眼分段壓裂工藝實施過程中所遇到的情況總結的風險有:壓裂管柱下入井中由于摩擦阻力導致無法通過的風險、插管回接密封不好帶來的風險、加壓后鉆桿和工具在懸掛封隔器上端的丟手處能否順利丟開的風險、加壓但壓力開啟滑套打不開的風險、注水壓裂反排率較低帶來的風險、注砂壓裂堵塞的風險等。
(2)注水技術風險估計案例研究
現在注水技術已經很成熟,存在的風險隱患很少,在實際施工中可能有油系統的應盤油泵轉動異常;軸瓦冷卻水位和水溫異常,下泄水管暢通無阻;電機啟動后異常等。
但是由于不同的井初始井底壓力和地層壓力是不同的,生產后變化曲線也是不同的。另一方面隨著生產時間的變化,同一口井的井底壓力也是變化的即單井生產動態曲線也是不一樣的。這就是說注水效果影響單井產能的不確定性因素同時包含橫向比較和縱向比較,無法定量衡量。
3 蘇里格氣田20區塊經濟有效開發風險評價
3.1 風險評價框架圖
圖3.2 蘇里格氣田20區塊經濟有效開發風險評價層次結構
Fig.3.2 Sulige 20 block economic and effctive development risk evaluation hierarchical structure
風險第三、四層的風險因素的關系在第3章風險估計部分做了詳細估計,有的成因果關系,有的成相關關系,有的獨立,這兩層不做風險因子權重的判斷。第二層級的風險可以基本看作獨立結構,風險因子權重評價主要針對第二層。
其中探明儲量精度風險不是一個區塊的前期評價實物工作,故不參與兩兩比較。井網井距設計風險對單井產能的影響程度在風險估計中已經計算得出為0.28。因此只需分析另外三個風險影響因子的權重。
油氣地質專家打分結合判斷尺度得到表4.1。本文根據地質勘探風險和開發技術風險在前期評價實物工作量費用上的比重的倒數,作為風險比較的權數。對于氣層分布特征風險和儲層物性風險的權數比在風險估計部分中由判別函數的系數得到氣層分布特征風險對儲層物性的權數大小比是3。技術施工用到了水平井,一般一口水平井需要投資幾千萬,甚至上億。這加大了它在投產施工中出現的風險。
① 判斷矩陣
由上面的判斷尺度表4.1,得到判斷矩陣:
A=
② 特征向量
計算判斷矩陣的特征值和特征向量,首先計算A的各行之和,得到:
然后計算各行的平均值,因為A有三列,所以求平均值時用3除后得到:
最后通過標準化,將各行除以三行之和,得到A的特征向量:
W
① 有效性、一致性檢驗
計算判斷矩陣的特征值。R(A)=1,且存在唯一的特征值 。根據 ,可以得到。又風險因子的個數n=3。
由C.I.=0 CR=0
表明判斷矩陣相容性好,不存在誤差。上述風險因子的權重可以接受。
結論:風險因子所占權重分別是氣層厚度風險,儲層物性風險,施工技術風險
;井網井距設計風險為0.28。
4 蘇里格氣田20區塊經濟有效開發風險監控及管理對策
4.1 風險監控――系統動力學模型
(1)因果關系圖的建立
用Vensim軟件得到的因果關系圖4.1
圖4.1 蘇里格氣田20區塊經濟有效開發風險因果關系
Fig. 4.1 Sulige 20 block economic and effective development risk cause and effect
(2)SD模型的建立
圖4.4是用Vensim軟件得到的風險影響因素內在機制圖
圖4.2 蘇里格氣田20區塊經濟有效開發影響因素內在機制監控
Fig. 4.2 Monitoring on internal mechanism of Sulige 20 block economic and effective development influencing factors
4.2 風險管理對策簡述
風險管理對策又可稱為風險應對。項目風險應對策略按風險應對容易程度(或是策略能夠改變風險后果的程度)依次為減輕風險>預防風險>回避風險>轉移風險>接受風險>儲備風險。
(1)地質勘探風險的減輕
蘇20區塊影響經濟有效開發的風險中關于地質勘探風險的應對策略比較好的是減輕風險。地質勘探風險主要是指探明儲量精度的風險和儲層預測的風險(包括氣層厚度預測和儲層物性預測)。
地質勘探風險的不確定性主要來源于技術的不確定性和儲量評估師的素質。其中技術的不確定性中儲量精度的不確定主要是測井、巖心、試井數據采集、處理和估算的不準確;儲層預測的不確定性主要是地震、地質、測井資料采集預處理和解釋的不準確。
因此首先要在資金許可的范圍內,加大技術力量的前期投入如信息技術的加強和試井數量的小幅度增加等,做到高分辨率數據采集。
其次對資料的解釋處理上尋求最優的方法評定,不要拘泥和局限于一個思路,一個流程。在資料處理、反演過程中要確保高分辨率、高保真處理,選用合理的參數并在地質規律的約束下來建模或反演。另外在處理過程中注意各部分數據的聯系。
最后是要加強對儲量評估師和地震地質資料解釋人員的培訓。這是減輕風險提高儲量精度和儲層預測精度的主要途徑。
(2)開發風險的預防和儲備
蘇20區塊影響經濟有效開發的風險中關于開發技術施工的風險比較好的策略是預防風險和儲備風險。
① 預防風險
針對當前井網井距不合理使得單井控制儲量過小的問題,在風險估計部分,已提出需要加密井網。實際上在開發方案的設計中,不僅需要確定合理的井網密度,還要選用有效的布井方式加密井網,這是開發方案中最重要的環節。要在現有技術和認識水平下通過數學建模優化布井方式,目前已有理論表明采用矩形型布井有助于提高可采儲量和天然氣采收率。因此多設計不同排距和井距的開發方案進行比較,達到對可采儲量的最優控制。
針對開發施工技術中水平井裸眼分段壓裂技術存在的事故風險。朱正喜、李永革在其文中給出了具體的解決辦法:在較長的油管段接扶正器來防止油管柱屈曲導致的故障;在插入管金屬上設計模塊式密封橡膠硫化來防止插管回接密封不好帶來的風險;設計不止一種丟手方式防止丟手丟不開的風險;壓裂液需拌注氮氣并選擇合適的氣嘴來防止注水壓裂液反排率較低帶來的風險;設計壓差滑套輔助壓力閥來防止壓力開啟滑套打不開的風險等。
注水技術很成熟,注水站工作人員提前檢查注水泵設備,開始注水后定期檢查設備等。
② 儲備風險
針對井網密度的影響因素本文是從經濟費用的角度提出的。費用風險的管理辦法主要是儲備,即預算應急費用。預算應急費用包括實施應急費和經濟應急費。
實施應急費用的預算一方面是補償項目WBS不準確或估算人員缺乏經驗和知識導致估價質量不高的風險,另一方面是預估項目施工過程中存在的設備系統或零部件等需要調整變化帶來的風險。針對本文主要是對單位體積天然氣成本與費用和單井投資應急費用的預算。
經濟應急費用是對通貨膨脹和價格波動產生的風險預估的費用。針對本文主要是天然氣價格變動的應急費用預算。
(3)技術轉移風險
為了降低技術風險的不確定性可以選擇和國外技術服務公司合作來分擔風險,如壓裂技術我國就經常與斯倫貝謝公司合作施工。
當以上風險管理的費用超過了風險本身帶來的費用,就選擇接受風險。
5 結論
本文以蘇里格氣田一個區塊的經濟有效開發風險為例研究低滲透油氣田的開發風險,通過多種方法:定量分析主要包括統計方法估計風險函數關系討論和定量敏感性分析估計風險函數關系,同時針對風險影響因素的判別尺度的大小探索性地運用前期評價實物工作量費用的倒數做權數比較兩兩因素,使風險程度認識到最精級別,以便能夠為蘇里格油氣田的經濟有效開發風險規劃和精細管理打下堅實基礎并給出整合的風險評價框架和監控模型,系統化風險管理,最終提出風險管理對策。
參考文獻
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