从上好《采油机械》课谈利用现代教学手段改进专业课教学方法
关键词：专业课 多媒体教学 《采油机械》
随着计算机多媒体技术的迅速普及和发展，多媒体教学越来越受到人们的关注，因此各种教学辅助软件应运而生，但目前适合石油工程专业课教学需要的多媒体课件还十分匮乏，那么如何制作适合本学科教学要求的多媒体课件，并应用到专业课实际教学中，就成为摆在我们每一位石油工程专业教师和领导面前的一个重要课题。为此我结合教学实际，浅谈一下多媒体在《采油机械》教学中的应用问题。
一、在《采油机械》教学中引入多媒体技术的必要性
《采油机械》是我校石油工程专业的一门主要课程，它在油田开发中占有相当重要的地位，其内容主要涉及石油生产过程中所使用的各种机械设备、工具、的结构和工作原理。而这些机械设备、工具、就其所在位置而言，有的在地面像各种抽油机，从外表可以看清其构造及工作状况；有的在井下，像各种抽油泵其构造及工作状况单从外表是看不到的。诸如此类，给《采油机械》课的教学带来一定的难度，可以想象如果没有相应的辅助教学手段，教师单靠书本、挂图和粉笔，是不可能达到预期的教学效果的。显然，传统的教学模式制约了像《采油机械》一类的专业课教学效果的提高，归结起来它存在着几个方面的问题：
（一） 挂图的局限性。
挂图在《采油机械》教学中是必不可少的教具之一，一些小型简单物体通过制作挂图可以达到直观教学的目的，但《采油机械》中所涉及的设备和工具多是体积庞大且结构复杂同时又带有一定动作（或运转）的设备，单靠挂图是无法清楚、完整地表达它们的内部结构的。更大的问题是挂图缺乏必要的演示功能，对设备、工具、的工作过程无法真实、形象地表现出来，因此，教学效果受到一定的影响。同时它还存在制作挂图费时、费力，不易保存，使用寿命短等缺点。
（二）实物教具使用的困难。
教学中使用现场的一些实物做为教具是《采油机械》教学中经常使用的一种教学手段。它即有一定的直观性，同时在某种情况下又具有一定的演示功能。但它一般只限于小型工具、设备的使用，但也存在着演示效果差、携带不方便的问题。制作大型复杂的采油设备教具难度大，成本高，因此它的的使用就非常被动了，因为无法将它们搬进课堂。这些无疑都会影响课堂教学效果。
（三）现场教学存在的问题。
在以往的《采油机械》教学中，对涉及一些大型复杂的设备、工具或工艺过程最好的解决办法是带学生到校内实习场地进行教学，这样不仅可以增加学生的感性认识， 而且还可以达到理论联系实际的目的。但是，它又只适用于地面设备的参观学习，对于一些井下设备、工具的内部结构及工作过程即便在现场也无法看到，因此，实习场地场这种直观有效的教学方法也同样受到了限制。且学校实习现场地设备、工具种类有限，有很大一部分甚至远远落后实际生产使用的设备、工具。 从某种角度讲，进行现场教学会造成有限且宝贵的教学时间的浪费；有些工艺过程现场也不是经常进行的，因此就出现了教学需要与现场不同步的问题；另一方面，现场教学缺乏必要的课堂教学气氛、教学组织难度大、安全系数小，这些都使现场教学效果受到不同程度的影响。
综合以上几点，以往所采用的教学方法，都不同程度存在着与《采油机械》教学内容及特点不相适应的问题，这大大制约了学生的学习兴趣和教师教学水平的发挥，使课堂教学效果及教学质量受到一定的影响。
二、在《采油机械》教学中引入多媒体技术的可行性
计算机多媒体技术为我们解决采油机械教学的诸多问题开辟了一个新的途径。计算机多媒体教学作为一种先进的教学方式之所以受到教师和学生广泛的认同，主要有以下几个方面的优势：
（一）．知识表达的多样性。计算机多媒体教学集文字、图像、动画一体，对知识的表达实现全方位多样式。图像、动画、影像不仅可以直接展示具体设备的结构和使用过程，还可以把抽象的逻辑推理和空间转换形象地动态表现出来。文字、图片和动画的合理应用有助于学生对知识的理解和掌握。多媒体教学能将上述表达方式结合起来交互使用。直观、富有感染力的表现形式可以激发学生的学习兴趣，提高课堂教学效果。这一点尤其适合《采油机械》中有关机械设备、工具的结构和工作原理的教学演示，特别是井下设备内部结构和使用过程的演示及表达。
（二）．教学管理的方便性。由于计算机多媒体教学是基于计算机发展起来的，不仅存储的信息量大，还具有存取、修改方便的特点。这是以往教学辅助手段所无法比拟的。由于《采油机械》涉及的设备、工具等大量的图幅资料在使用、管理上很不方便，更大的难度是无法对其修改。但计算机多媒体教学可将大量的信息储存到计算机里，不仅可随时存取调用，而且还可根据生产实际、教材与学科的最新进展及时进行补充和修改相关内容，使传授的知识得以及时的更新。
（三）．教学资源的共享性。在传统教学模式下，由于教师之间缺少分工协作，必然导致教学上的低水平重复劳动。而计算机多媒体教学是将有关教学内容制作成多媒体课件后，通过计算机来进行的。这就为教学资源的共享提供了必要的条件。特别是目前计算机网络的迅速发展更为实现资源共享奠定了基础。
（四）.教学投资成本低廉性。多媒体教学设备的投资，与购买实际生产设备、教学模型相比价格低廉。不需要特殊的场地，课堂使用即可。
基于上述特点，多媒体教学方式无疑是石油工程专业特别是《采油机械》学科最为理想的教学方式。那么如何才能充分发挥多媒体教学的这些优势，最大限度地调动教、学双方的积极性，提高课堂教学效果呢？
三、制作高质量的多媒体课件，最大限度地发挥多媒体技术的优势
尽管目前多媒体教学已被越来越多的人所接受，学校也相应建立了多媒体教室，然而由于缺乏相应的多媒体课件或制作的多媒体课件质量不高，使多媒体技术的这些优势不能得到充分的发挥，至使教学效果不理想。要制作出高质量的多媒体课件我们认为应从以下几个方面入手：
（一）．从分析教材入手，找出适合多媒体教学方式的教学内容。
每一门课程不是所有的内容都适合多媒体教学，如果不加以分析、筛选，而是笼统地搬到计算机屏幕上来，势必失去多媒体教学的意义，降低多媒体技术的功能，使课堂教学达不到预期效果。如果将一些文字性的内容制成多媒体课件，这样的多媒体只起到教师板书的作用，发挥不了多媒体教学直观性和形象性的优势。如果将那些用简单图表就可说明问题的内容也制作成多媒体，这种多媒体只能起到挂图的作用，缺乏形象性，起不到激发学生学习兴趣的作用。
要使教学内容适合多媒教学的特点，就要求教师首先熟悉教材，掌握教材的知识结构，把握住教材各部分内容之间的内在的关系及每个知识点的内在规律。只有在全面理解、熟悉教材的基础上，才能结合多媒体教学的特点准确确定多媒体教学内容。基于研究中的经验和探索本人在制作的多媒体课件《采油机械》时，着重从以下几个方面考虑：
首先，分析本课程的教学目的，抓教学内容中的的重点。《采油机械》教材中涉及的采油设备主要是机械采油设备。而机械采油在目前油田生产中占的比例最大，而在机械采油中游梁式抽油机—抽油泵采油装置又用的最多，也就是说这种采油设备是《采油机械》的核心。同时无杆泵采油设备也越来越得到普及使用，如电动潜油离心泵、螺杆泵等。
其次，是因为它在教学中是一个难点。难主要难在它的结构复杂、种类繁多，更重要的是组成这一装置的两个部分一个在地面（抽油机），一个在井下（抽油泵），而在工作时又靠抽油杆连在一起以不同的方式运转。试想这样的内容用以往的教学方法难度是显而易见的。而采用多媒体技术就可以很好的解决这一问题。它能充分利用多媒体直观、形象的特点，不仅可以把原本在井下看不到的东西（抽油泵）展现在你的面前，而且它的内部工作过程你也能看的一清二楚，从而达到化繁为简、化难为易、化抽象为现实的效果。
（二）．从分析教学内容的特点入手，设计好多媒体的表达方式。
不同的教学内容具有不同的内在规律和特点，采用的多媒体表达方法也应有所不同，千篇一律或只是简单地将课本及课本中的图表机械地般上多媒体教室的屏幕，势必影响多媒体教学的效果。这样也会造成了在教学中杂乱。制作过程如果一味强调动画效果，在多媒体中加上与教学内容不相符的动画，也会起到“画蛇添足”的作用。如果不管教学内容如何，一律配上音响效果，诸如此类，不仅达不到多媒体教学的预期效果，相反是对多媒体技术的歪曲。因此，要制作出高质量的的多媒体教学课件，就必须准确地把握各部分专业知识的内在规律和特点，确定最佳的表达方式。在制作《采油机械》的多媒体课件中，就应该主要抓住抽油机、抽油泵的种类、结构和工作原理这一教学中的关键点进行研究制作。
1、采取图像与动画相结合的表达方式，突出表现各种抽油机（抽油泵）的特点及各种抽油机（抽油泵）之间的差异。虽然抽油机（抽油泵）的种类繁多，但其基本构成都是一致的，这是抽油机的共同点。而构成抽油机的各个部件的位置或形状发生了变化，就产生了各种各样的抽油机，这就是抽油机的不同点。掌握了这一规律以后，用图像对比的方式表现各种抽油机之间的不同，而用动画效果来表达各种抽油机的特点。
2、采用分步组装和分步标识的动画效果来表达抽油机（抽油泵）的结构。因为不管什么类型的抽油机（抽油泵）由于其基本组成都是相同的，因此，为了形象地表达它们的结构组成，将其各个组成部分分别绘制，然后用动画分别在屏幕上组装或绘出整个图形用动画分别标识，这样可达到边讲边演示的效果。
3、采用动画来模拟抽油机、抽油泵及整个抽油装置的工作过程。对于像抽油机、抽油泵乃至整个抽油装置这样的机械设备，它们的工作过程最为理想的表达方式也就是采用动画模拟了，虽然抽油机和抽油泵它们的运动规律不尽相同，但它们是通过抽油杆连成一个整体的，也就是说它们之间存在着一种必然的联系，而且抽油泵的工作是靠抽油机来带动的。掌握了这一特点之后，采用动画先分别描述抽油机和抽油泵在一个冲程内运动状态，然后再组装在一起就构成了抽油装置的工作过程，充分利用了多媒体教学即生动又形象的特点。
（三）．从提高教师能力入手，提高多媒体教学课件的制作水平。
要制作出高质量的多媒体课件就要找准各专业知识与多媒体技术的接合点，以最恰当的方式表达教学内容。要做到这一点教师必须具备两个方面的能力：一是本学科的专业知识的全面掌握的能力。专业能力不强就无法准确把握各部分专业知识的内在规律和特点，因而也就无法确定它与多媒体技术的最佳接合点；二是计算机应用能力。计算机多媒介体教学是建立在掌握计算机应用基础之上的，不具备较高的计算机应用能力就无法制作高质量的多媒体课件。目前用来制作多媒体的工具很多，而每种工具都有其独立的技术和特点，其适合表达的内容也不尽相同，因此我们掌握的工具越多，选择的余地也就多，制作水平和质量才可能提高。
总之，专业课教学需要在教学手段上进行改革，多媒体教学作为一种现代化的教学方式和手段，融入专业课教学是一种趋势和必然，但在目前尚处在刚起步阶段，要利用好这种教学手段，充分发挥它的各种优势，提高课堂教学效果和教学质量，适应现代知识技术对教学的需要，还需学院的资金投入、任课老师下功夫熟悉教材内容，了解本行业发展现状和方向，做好课件，组织教学，并深入研究和探索。相信通过上、下协作和各位教师的努力，一定能充分运用好多媒体教学手段，为石油生产培养出更多更好的合格人才。
