課程名稱:巖石力學
課程類型:專業課
課程負責人:張廣清
課程簡介:巖石力學是一門重要的技術基礎課,它是石油工程和海洋油氣工程專業課程的基礎,并在許多工程技術領域中有著廣泛的應用。內容包括:巖石力學基礎理論(巖石的組成、結構特點、孔隙彈性理論、變形特征、破壞性質、地應力狀態等)、巖石力學在石油工程中的應用(利用測井資料確定巖石的變形參數、強度參數及地應力剖面,油氣井井壁穩定性及安全泥漿密度窗口計算,油氣井儲層出砂可能性及出砂臨界壓差計算,油氣井水力壓裂基礎等)。通過本課程的學習掌握巖石力學基本理論以及解決巖石力學力學問題的基本方法,并結合石油工程特點,了解并掌握巖石力學理論解決井壁穩定性、出砂預測、水力壓裂等石油工程相關問題的基本過程和基本方法。
課程特色:
1.課程線上慕課內容改革及面向對象
不拘泥于一本教材,課程緊盯國內外石油工程巖石力學方面的先進科技與技術。在原有石油工程巖石力學內容基礎上,緊密結合國內外非常規油氣勘探開發新形勢,側重一些非常規油氣巖石力學與工程的知識介紹。國內外的現有教材中尚缺乏相關內容,結合自身在非常規巖石力學方面的研究成果,將頁巖、煤巖、海底水合物等的研究成果引入巖石力學的課程內容。激發學生的學習興趣,緊跟能源開發的前沿。最后一部分是實驗教學,在理論內容之外,錄制了國際先進巖石力學試驗機為硬件操作基礎的,巖石力學室內實驗教學視頻。面向對象不僅是校內授課成員,通過SPOC校內平臺,同時慕課還面向既社會公眾。借助學堂在線平臺,慕課內容已逐漸在本科生、本科生的新生中給予推廣,同時在研究生或從事科研、工程技術的一線人員中也給予推介。
2.運用信息技術進行慕課建設的改革情況
(1)課程體系
慕課的在線課程區別于傳統課堂教學,具有資源共享性、學習自主性、課程結構開放性和學習協作性等特點,同時,學生學習的時間、地點可隨心所欲,學習進度也可隨意安排。在課程體系方面,課程設計以10分鐘左右微課系列組合,把系統的知識分解成獨立的知識點短視化呈現,學習可以更靈活。第一步就是進行結構合理的知識點整理與布局,將課程內容分解為50個左右的知識點,并準備每個知識點的講授內容。除了理論知識之外,還有錄制了實驗教學內容,將巖石力學室內試驗得以充分展現。
(2)教學內容和方法
從教學方法來看,在課堂教學過程中,補充了一些前沿的科研資料,以及現場的工程案例,增強學生的感性認識和理解能力。充分理解學習群體的認知過程,針對每一個知識點,策劃活潑有趣、形象生動的教學模式。比如授課內容故事化,讓學習身臨其境,學習思路追隨故事情節,有效避免學生自己看視頻走神,并能讓學生主動持續學習;抽象知識點以動畫輔助教學,形象還原知識原理,易于建立學生空間想象力,提升學習效果。課程的教學素材選擇注重了圖文并茂,內容布局以50%文字,20%圖片,30%空白,整體顏色不超過3種。授課教師著裝與課件整體風格、色彩協調,儀容端莊,姿勢自信自然。視頻后期制作采用了適宜教學內容的特效包裝,使教學過程簡潔清晰且不失美輪美奐。
(3)融入課程思政元素
在課堂教學中和慕課教學中,張廣清教授結合巖石力學與鉆井、完井工程應用以及生產安全事故的分析,向學生們闡述石油精神、鐵人精神以及我??死斠佬^所在的城市及新疆油田半個世紀從無到有、從小到大的發展歷程。