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【論文關鍵詞】人體工程學　以人為本　尺寸　適宜

【論文摘要】隨著社會的發展、信息社會的過度，人們更重視“以人為本”，為人民服務。人體工程學就是一切從人自身出發，在以人為本的前提下研究人們衣、食、住、行以及一切生活生產活動中綜合分析的新思路。

一、人體工程學的起源

人體工程學起源于歐美，原先是在工業社會中，開始大量生產和使用機械設施的情況下，探求人與機械之間的協調關系，作為獨立學科有40多年的歷史。第二次世界大戰中的軍事科學技術，開始運用人體工程學的原理和方法，在坦克、飛機的內艙設計中，如何使人在艙內有效地操作和戰斗，并盡可能使人長時間地在小空間內減少疲勞，即處理好：人——機——環境的協調關系，并伴隨著人類技術水平和文明程度的提高而不斷發展完善。

二、人體工程學的涵義

人體工程學是一門關于技術和人的協調關系的科學，也是一門多學科的交叉學科。它首先是一種理念，把使用產品的人作為產品設計的出發點，要求產品的外形、色彩、性能等，都要圍繞人的生理、心理特點來設計；然后是整理形成的設計技術，包括設計準則、標準、計算機輔助設計軟件等；這些設計技術再和特定領域的其他設計技術及制造技術相結合，就形成符合人體工學的產品，這些產品讓使用者更健康、高效、愉快地工作和生活。人體工程學研究的核心問題是不同的作業中人、機器及環境三者間的協調，研究方法和評價手段涉及心理學、生理學、醫學、人體測量學、美學和工程技術的多個領域，研究的目的則是通過各學科知識的應用，來指導工作器具、工作方式和工作環境的設計和改造，使得作業在效率、安全、健康、舒適等幾個方面的特性得以提高。

三、人體工程學在環境藝術設計中的體現

人體尺度：8W+gl = C~ 。人體尺度，即人體在室內完成各種動作時的活動范圍。設計人員要根據人體尺度來確定門的高寬度、踏步的高寬度、窗臺陽臺的高度、家具的尺寸及間距、樓梯平臺、家內凈高等室內心尺寸。

1．常用的室內尺寸如下：室內隔墻斷墻體：厚度0.12m；大門：門高2.0m～2.4m，門寬0.90m～0.95m；廁所、廚房門：寬0.8m～0.9m、高1.9m～2.0m；室內窗：高1.0m，左右窗臺距地面高度0.9m～1.0m；玄關：寬1.0m、墻厚0.24m；踏步：高0.15m～0.16m、長0.99m～1.15m、寬0.25m；扶手寬0.01m、扶手間距0.02m、中間的休息平臺寬1.0m。 轉貼于

2．常用家具尺寸：（1）單人床：寬0.9m、1.05m、1.2m；長1.8m、1.86m、2.0m、2.1m；高0.35m～0.45m。（2）雙人床：寬1.35m、1.5m、1.8m，長、高同上。（3）圓床：直徑1.86m、2.125m、2.424m。（4）衣柜：厚度0.6m～0.65m、柜門寬度0.4m～0.65m、高度2.0m～2.2m。（5）正方型茶幾：寬0.75/0.9/1.05/1.20/1.35/1.50m，高度0.33m～0.42m，但邊角茶幾有時稍高一些，為0.43～0.5m。（6）書桌：厚度0.45m～0.7m（0.6m最佳）、高度0.75m。（7）書架：厚度0.25～0.4m、長度0.6m～1.2m、高度1.8m～2.0m。（8）椅凳：座面高0.42m～0.44m、扶手椅內寬于0.46m。（9）餐桌：中式一般高0.75m～0.78m、西式一般高0.68m～0.72m。（10）方桌：寬1.20/0.9/0.75m。（11）抽油煙機與灶的距離：0.6m～0.8m。

四、人體工程學與環境藝術設計的關系及作用

人與環境之間的關系如同魚與水的關系一樣，彼此相互依存，人是環境的主題，在理想的環境中，不僅能提高工作效率，也能給人的身心健康帶來積極的影響。從環境藝術的角度來說，人體工程學的主要功能和作用在于通過對人的生理及心理的正確認識，是一切環境更適合人類的生活需要，進而使人與環境達到統一。

人體工程學在環境設計中的作用主要體現在它為確定空間場所范圍提供依據，為設計家具、設施提供依據、為確定感覺器官的適應能力提供依據。因為影響場所空間大小、形狀的因素很多，但最主要的因素就是人的活動范圍及設施的數量和尺寸。因此環境藝術設計當中不能忽視人體工程學，只有根據人體學設計的環境才能使環境更為舒適，滿足人們生活的需要。

參考文獻

[1]劉峰，朱寧嘉．《人體工程學設計與應用》．遼寧美術．2007（8）

[2]劉昱初，程證渭．《人體工程學與室內設計》．中國電力出版社

[3]張月．《人體工程學》．中國建筑工業出版社

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關鍵詞： 室內裝修 人體工程學 環境心理學

第一節 人體工程學的含義和發展

人體工程學（Human Engineering），也稱人類工程學、人間工學或工效學（Ergonomics）。工效學Ergonomis原出希臘文“Ergo”，即“工作、勞動”和“nomos”即“規律、效果”，也即探討人們勞動、工作效果、效能的規律性。

人體工程學起源于歐美，原先是在工業社會中，開始大量生產和使用機械設施的情況下，探求人與機械之間的協調關系，作為獨立學科有40多年的歷史。第二次世界大戰中的軍事科學技術，開始運用人體工程學的原理和方法，在坦克、飛機的內艙設計中，如何使人在艙內有效地操作和戰斗，并盡可能使人長時間地在小空間內減少疲勞，即處理好：人—機—環境的協調關系。及至第二次世界大戰后，各國把人體工程學的實踐和研究成果，迅速有效地運用到空間技術、工業生產、建筑及室內設計中去，1960年創建了國際人體工程學協會。

及至當今，社會發展向后工業社會、信息社會過渡，重視“以人為本”，為人服務，人體工程學強調從人自身出發，在以人為主體的前提下研究人們衣、食、住、行以及一切生活、生產活動中綜合分析的新思路。

日本千葉大學小原教授認為：人體工程學是探知人體的工作能力及其極限，從而使人們所從事的工作趨向適應人體解剖學、生理學、心理學的各種特征。“

其實人—物—環境是密切地聯系在一起的一個系統，今后“可望運用人體工程學主動地、高效率地支配生活環境”。

人體工程學聯系到室內設計，其含義為：以人為主體，運用人體計測、生理、心理計測等手段和方法，研究人體結構功能、心理、力學等方面與室內環境之間的合理協調關系，以適合人的身心活動要求，取得最佳的使用效能，其目標應是安全、健康、高效能和舒適。人體工程學與有關學科以及人體工程學中人、室內環境和設施的相互關系。

第二節人體工程學的基礎數據和計測手段

一、人體基礎數據

人體基礎數據主要有下列三個方面，即有關人體構造、人體尺度以及人體的動作域等的有關數據。

1、人體構造

與人體工程學關系最緊密的是運動系統中的骨骼、關節和肌肉，這三部分在神經系統支配下，使人體各部分完成一系列的運動。骨骼由顱骨、軀干骨、四肢骨三部分組成，脊柱可完成多種運動，是人體的支柱，關節起骨間連接且能活動的作用，肌肉中的骨骼肌受神經系統指揮收縮或舒張，使人體各部分協調動作。

2、人體尺度

人體尺度是人體工程學研究的最基本的數據之一。

3、人體動作域

人們在室內各種工作和生活活動范圍的大小，即動作域，它是確定室內空間尺度的重要依據因素之一。以各種計測方法測定的人體動作域，也是人體工程學研究的基礎數據。如果說人體尺度是靜態的、相對固定的數據，人體動作域的尺度則為動態的，其動態尺度與活動情景狀態有關。

室內設計時人體尺度具體數據尺寸的選用，應考慮在不同空間與圍護的狀態下，人們動作和活動的安全，以及對大多數人的適宜尺寸，并強調其中以安全為前提。

例如：對門洞高度、樓梯通行凈高、欄桿扶手高度等，應取男性人體高度的上限，并適當加以人體動態時的余量進行設計；對踏步高度、上擱板或掛鉤高度等，應按女性人體的平均高度進行設計。

二、人體生理計測

根據人體在進行各種活動時，有關生理狀態變化的情況，通過計測手段，予以客觀的、科學的測定，以分析人在活動時的能量和負荷大小。

人體生理計測方法主要有：

1、肌電圖方法

把人體活動時肌肉張縮的狀態以電流圖記錄，從而可以定量地確定人體該項活動強度和負荷。

2、能量代謝率方法

由于人體活動消耗能量而相應引起的耗氧量值，與其平時耗氧量相比，以此測定活動狀態的強度，能量代謝率的計算式，以及不同活動的能量代謝率（RMR）。其計算式如下：

運動時氧耗量-安靜時氧耗量

能量代謝率（RMR）

基礎代謝率耗量

3、精神反射電流方法

對人體因活動而排出的汗液量作電流測定，從而定量地了解外界精神因素的強度，據此確定人體活動時的負荷大小。

三、人體心理計測

心理計測采用的有精神物理學測量法及尺度法等。

1、精神物理學測量法

用物理學的方法，測定人體神經的最小刺激量，以及感覺刺激量的最小差異。

2、尺度法

以順序在心理學中劃分量度，例如在一直線上劃分線段，依順序標定評語

可由專家或一般人，相應地對美丑、新舊、優劣進行評測。

第三節人體工程學在室內設計中的應用

由于人體工程學是一門新興的學科，人體工程學在室內環境設計中應用的深度和廣度，有待于進一步認真開發，目前已有開展的應用方面如下：

一、確定人和人際在室內活動所需空間的主要依據

根據人體工程學中的有關計測數據，從人的尺度、動作域、心理空間以及人際交往的空間等，以確定空間范圍。

二、確定家具、設施的形體、尺度及其使用范圍的主要依據

家具設施為人所使用，因此它們的形體、尺度必須以人體尺度為主要依據；同時，人們為了使用這些家具和設施，其周圍必須留有活動和使用的最小余地，這些要求都由人體工程科學地予以解決。室內空間越小，停留時間越長，對這方面內容測試的要求也越高，例如車廂、船艙、機艙等交通工具內部空間的設計。

三、提供適應人體的室內物理環境的最佳參數

室內物理環境主要有室內熱環境、聲環境、光環境、重力環境、輻射環境等，室內設計時有了上述要求的科學的參數后，在設計時就有可能有正確的決策。

轉貼于

四、對視覺要素的計測為室內視覺環境設計提供科學依據

人眼的視力、視野、光覺、色覺是視覺的要素，人體工程學通過計測得到的數據，對室內光照設計、室內色彩設計、視覺最佳區域等提供了科學的依據。

第四節環境心理學與室內設計

在闡述環境心理學之前，我們先對“環境”和“心理學”的概念簡要地了解一下。環境即為“周圍的境況”，相對于人而言，環境可以說是圍繞著人們，并對人們的行為產生一定影響的外界事物。環境本身具有一定的秩序、模式和結構，可以認為環境是一系列有關的多種元素和人的關系的綜合。人們既可以使外界事物產生變化，而這些變化了的事物，又會反過來對行為主體的人產生影響。例如人們設計創造了簡潔、明亮、高雅、有序的辦公室內環境，相應地環境也能使在這一氛圍中工作的人們有良好的心理感受，能誘導人們更為文明、更為有效地進行工作。心理學則是“研究認識、情感、意志等心理過程和能力、性格等心理特征”的學科。

關于環境心理學與室內設計的關系，《環境心理學》一書中譯文前言內的話很能說明一些問題：“不少建筑師很自信，以為建筑將決定人的行為”，但他們“往往忽視人工環境會給人們帶來什么樣的損害，也很少考慮到什么樣的環境適合于人類的生存與活動”。以往的心理學“其注意力僅僅放在解釋人類的行為上，對于環境與人類的關系未加重視。環境心理學則是以心理學的方法對環境進行探討”，即是在人與環境之間是“以人為本”，從人的心理特征來考慮研究問題，從而使我們對人與環境的關系、對怎樣創造室內人工環境，都應具有新的更為深刻的認識。

一、含義

環境心理學是研究環境與人的行為之間相互關系的學科，它著重從心理學和行為的角度，探討人與環境的最優化，即怎樣的環境是最符合人們心愿的。

環境心理學是一門新興的綜合性學科，環境心理學與多門學科，如醫學、心理學、環境保護學、社會學、人體工程學、人類學、生態學以及城市規劃學、建筑學、室內環境學等學科關系密切。

環境心理學非常重視生活于人工環境中人們的心理傾向，把選擇環境與創建環境相結合，著重研究下列問題：

1、環境和行為的關系；

2、怎樣進行環境的認知；

3、環境和空間的利用；

4、怎樣感知和評價環境；

5、在已有環境中人的行為和感覺。

對室內設計來說，上述各項問題的基本點即是如何組織空間，設計好界面、色彩和光照，處理好室內環境，使之符合人們的心愿。

二、室內環境中人的心理與行為

人在室內環境中，其心理與行為盡管有個體之間的差異，但從總體上分析仍然具有共性，仍然具有以相同或類似的方式做出反應的特點，這也正是我們進行設計的基礎。

下面我們列舉幾項室內環境中人們的心理與行為方面的情況：

1、領域性與人際距離

領域性原是動物在環境中為取得食物、繁衍生息等的一種適應生存的行為方式。人與動物畢竟在語言表達、理性思考、意志決策與社會性等方面有本質的區別，但人在室內環境中的生活、生產活動，也總是力求其活動不被外界干擾或妨礙。不同的活動有其必須的生理和心理范圍與領域，人們不希望輕易地被外來的人與物所打破。

室內環境中個人空間常需與人際交流、接觸時所需的距離統盤考慮。人際接觸實際上根據不同的接觸對象和在不同的場合，在距離上各有差異。赫爾以動物的環境和行為的研究經驗為基礎，提出了人際距離的概念，根據人際關系的密切程度、行為特征確定人際距離，即分為：密切距離；人體距離；社會距離；公眾距離。

每類距離中，根據不同的行為性質再分為接近相與遠方相。例如在密切距離中，親密、對對方有可嗅覺和輻射熱感覺為接近相；可與對方接觸握手為遠方相。當然對于不同民族、宗教信仰、性別、職業和文化程度等因素，人際距離也會有所不同。

2、私密性與盡端趨向

如果說領域性主要在于空間范圍，則私密性更涉及在相應空間范圍內包括視線、聲音等方面的隔絕要求。私密性在居住類室內空間中要求更為突出。

日常生活中人們還會非常明顯地觀察到，集體宿舍里先進入宿舍的人，如果允許自己挑選床位，他們總愿意挑選在房間盡端的床鋪，可能是由于生活、就寢時相對地較少受干擾。同樣情況也見之于就餐人對餐廳中餐桌座位的挑選，相對地人們最不愿意選擇近門處及人流頻繁通過處的座位，餐廳中靠墻卡座的設置，由于在室內空間中形成更多的“盡端”，也就更符合散客就餐時“盡端趨向”的心理要求。

3、依托的安全感

生活活動在室內空間的人們，從心理感受來說，并不是越開闊、越寬廣越好，人們通常在大型室內空間中更愿意有所“依托”物體。

在火車站和地鐵車站的候車廳或站臺上，人們并不較多地停留在最容易上車的地方，而是愿意待在柱子邊，人群相對散落地匯集在廳內、站臺上的柱子附近，適當地與人流通道保持距離。在柱邊人們感到有了“依托”，更具安全感。

4、從眾與趨光心理

從一些公共場所內發生的非常事故中觀察到，緊急情況時人們往往會盲目跟從人群中領頭幾個急速跑動的人的去向，不管其去向是否是安全疏散口。當火警或煙霧開始彌漫時，人們無心注視標志及文字的內容，甚至對此缺乏信賴，往往是更為直覺地跟著領頭的幾個人跑動，以致成為整個人群的流向。上述情況即屬從眾心理。同時，人們在室內空間中流動時，具有從暗處往較明亮處流動的趨向，緊急情況時語言訴引導會優于文字的引導。

上述心理和行為現象提示設計者在創造公共場所室內環境時，首先應注意空間與照明等的導向，標志與文字的引導固然也很重要，但從緊急情況時的心理與行為來看，對空間、照明、音響等需予以高度重視。

5、空間形狀的心理感受

由各個界面圍合而成的室內空間，其形狀特征常會使活動于其中的人們產生不同的心理感受。著名建筑師貝聿銘先生曾對他的作品——具有三角形斜向空間的華盛頓藝術館新館——有很好的論述，他認為三角形、多滅點的斜向空間常給人以動態和富有變化的心理感受。

三、環境心理學在室內設計中的應用

運用環境心理學的原理，在室內設計中的應用面極廣，暫且列舉下述幾點：

1、室內環境設計應符合人們的行為模式和心理特征

例如現代大型商場的室內設計，顧客的購物行為已從單一的購物，發展為購物——游覽——休閑——信息——服務等行為。購物要求盡可能接近商品，親手挑選比較，由此自選及開架布局的商場結合茶座、游樂、托兒等應運而生。

2、認知環境和心理行為模式對組織室內空間的提示

從環境中接受初始的刺激的是感覺器官，評價環境或作出相應行為反應的判斷是大腦，因此，“可以說對環境的認知是由感覺器官和大腦一起進行工作的”。認知環境結合上述心理行為模式的種種表現，設計者能夠比通常單純從使用功能、人體尺度等起始的設計依據，有了組織空間、確定其尺度范圍和形狀、選擇其光照和色調等更為深刻的提示。

篇3

王遠亮教授是一位頗有成就的科學工作者。他認為,祖國在科學工作者的心中是神圣的,因此時刻惦記著要為祖國的騰飛多做貢獻。在“科學技術是第一生產力”的今天如何多做貢獻,就成為科學工作者常常默默思考的問題。

現代科學知識增長迅猛,科學技術發展飛速,我們的祖國正在按照科學發展觀建設有中國特色社會主義創新型國家。顯然中國特色社會主義國家的科學發展體系,需要中國特色的社會主義政治體系、科學技術體系、經濟體系、教育體系、社會保障體系等等。然而,中國的科學技術體系如何建立才可以再創中國的科學技術偉大輝煌?這是中國科技工作者的歷史使命。

現代科技體系基本上是按照西方科技體系建立的,是否具備中國特色?是值得深思與探討的問題。

由此可見,王遠亮教授是個善于思考的人,他能在生物工程學方面取得輝煌成就也與他善于思考是密不可分的。

善于分析系統把握

迄今,現代西方的科學知識尤其是在物質科學和生命科學領域增長之迅猛,微粒子,時空量子化,特別是基于分子生物學的醫學的知識等等,日新月異,預示著科學將產生巨大的變革。我們正處在科學變革的前夜。在這種背景下,我們如何建設中國特色社會主義國家的科學技術體系?王遠亮教授認為需要冷靜地系統分析。

我國現實的狀況是,西學東遷并且幾乎全盤西化(部分真正的中醫除外)的科學技術體系似乎已經形成。其理由是,西方科學就是先進。西方技術的先進性有目共睹,為何古代中國科學那么的輝煌,近代就落后了呢?

這也就十分奇怪了,表面上看這是所謂的“李約瑟疑難”,實際上是人們賴以“假設+邏輯思維與推理”,有時輔以局部關系的實驗,即注重非真實性的科學(西方科學是必須以假設為前提的科學),卻很少關注真實性的科學(中國古代創立的科學是不需要假設的科學)。可是史蒂芬•科維認為需要“根據德爾納的觀點,避免失敗的關鍵在于要用系統,而不要用分量;要以整體,而不要以局部的方式進行思維。”這正好符合中國先前輝煌的科學觀。所以不必奇怪,西方科學家正在改變自己的思維方式,大勢在中國先哲科學觀領域中淘寶。有很多外國人在中國這里得到了啟示,比如說,玻爾以“太極圖”作為族徽,普里高津在湖南學習了“天人合一”繼而發現了開放式非平衡系統科學,湯川秀樹認為他之所以能提出介子理論與受到莊子餛飩說的啟示有關,哈肯說“協同學和中國古代思想整體性觀念上有很深的聯系。”等等,由此可見,中國的先哲科學觀領域是有很多精華的,后人需要的就是將這些精華加以提煉并正確運用和發展,形成屬于中國自己的科學系統。

愛因斯坦說:“西方科學的發展是以兩個偉大的成就為基礎的,那就是:希臘哲學家所發明的形式邏輯體系(在歐幾里德幾何中),以及發現通過系統的實驗可能找出因果關系(在文藝復興時期)的方式方法。中國的賢哲沒有走上這兩步,那是不用奇怪的。令人驚奇的倒是這些發現(在中國)全部都做出來了。”但值得欣慰的是,我國很多中西會通者都發現了這一影響我國科學事業發展的關鍵因素. 著名數學家陳省身在1994年吳文俊榮獲香港求是科技基金會頒發的杰出科學家獎時說:“他的機器證明理論,保持了中國數學的傳統。”同時,吳文俊院士也說:“最重要的是開拓屬于我們自己的領域,創造自己地方法,提出自己的問題。這就好像別人已經開辟出一片天地,你在這片天地中,即使翻江倒海、苦心經營,也很難超過人家,這片天地終究是人家的”。特別是吳文俊在《中國古代數學對世界文化的偉大貢獻》一文中明確指出“近代數學之所以能夠發展到今天,主要是靠中國的數學,而非希臘的數學,決定數學歷史進程的主要是靠中國的數學,而非希臘的數學。”

王遠亮教授認為,我們應該以吳文俊先生為榜樣,正視中國的歷史至今的科學發展歷程,《老子》以系統科學觀論長壽之道可以借鑒;《易》學以系統科學觀述太陽系形成論;中醫秉承這兩個系統思維保障人體健康;現代西方科學的非線主要靠中國的系統科學去解決,那么未來的科學應該是以中國系統思維的科學為基調的科學。

所以,王遠亮教授認為,以我國的系統科學思維去融匯中西,就能夠建成世界上最先進的中國特色的科學技術體系,以此建成“中國特色社會主義”的完美大廈。

樸實無華耕耘收獲

我們知道,生物工程學起源于20世紀70年代初,在分子生物學、細胞生物學等的基礎上發展起來的,包括基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程等,他們互相聯系,其中以基因工程為基礎。只有通過基因工程對生物進行改造,才有可能按人類的愿望生產出更多更好的生物產品。而基因工程的成果也只有通過發酵等工程才有可能轉化為產品。

醫學上通過生物工程可以生產出大量廉價的防治人類疾病的藥物,如入胰島素、干擾素、生長激素、乙型肝炎疫苗等。生物工程在食品、輕工中的應用面也很廣。

現在世界各國對生物工程都十分重視,我國也把生物工程列為重點發展的科研項目之一。生物工程學的研究將對人類的生產方式和生活方式產生巨大的影響。

王遠亮教授看到了生物工程對人類的影響,義無反顧的投身到這項偉大的事業當中,多年以來,王遠亮教授兢兢業業的從事研究工作,進行了多個課題的研究,并取得了驕人的成果。他一直從事聚乳酸改性材料及其應用基礎研究,曾負責并完成與本課題有關的項目30多項,包括負責和參加的國家自然科學基金面上和重點項目8項,負責和參加國家“863計劃”課題2項,主持國家支撐計劃項目1項,此外還有教育部和重慶市重點重大科技課題8項。獲得了多項榮譽。

篇4

關鍵詞：管柱力學；油氣井工程；研討式教學；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）05-0126-02

石油管柱作為石油鉆采的重要工具，在鉆井、完井、采油以及增產的各個階段都起到至關重要的作用。它是地面信息向井下傳遞的渠道，也是井下物質傳輸到地面的通道，石油管柱之于油氣井工程，猶如脊柱之于人體。石油管柱力學課程本科教學按排在鉆進工程、采油工程專業課之后，是為了作為各個專業課的橋梁，使學生能夠對所學知識觸類旁通，融會貫通，更好的掌握專業知識。但從長期的教學情況來看，學生對該課程的學習流于形式，沒有達到預期的教學目的。本文針對石油管柱力學在教材內容、課堂現狀、教學方法以及考核評估環節存在的問題，提出了一系列的改進措施，并在實際教學中進行了實踐，為提高該課程教學效果作出了有益的探索。

一、石油管柱力學本科教學存在的問題

長江大學石油管柱力學本科教學計劃設置在第六學期或第七學期，課程計劃為5周，共30個學時，長期以來，由教授、副教授、講師教研團隊擔任主講。總結任課教師和學生反映的教學情況，該課程主要存在以下問題。

1.參考教材各個章節側重點、難點不同，理論教學與生產實際脫節。石油管柱總體分為鉆柱、套管柱、油管柱、抽油桿柱四大部分，部分教材和專著主要介紹鉆柱的運動與受力分析，另外一部分教材和專著則主要介紹套管和油管的服役條件和失效模式，由于教材的側重側重點不同，沒有跟其他學科關聯，失去了輔教材的實際意義。石油管柱力學是一門數學和力學的交叉學科，相關教材部分章節公式復雜，在進行理論講解和習題分析過程中需要用到微積分、常微分方程等高等數學知識，這些內容有些學生當初就沒有學好，有的學生即使當時學好了，在用時也已經遺忘或者不能靈活運用，學習時就會感到困難，不愿聽下去，失去學習的興趣。

石油管柱技術處于不斷發展中，尤其是非常規頁巖氣連續油管壓裂技術、稠油熱采井的注采一體化管柱技術等都遇到常規管柱力學沒有遇到的問題，使得常規管柱力學在解決這些特殊問題時，顯得捉襟見肘。因此需要在管柱力學教學中引入新技術介紹章節，開拓學生視野。

2.W生學習動機不同，課堂難以調動學生學習積極性。學生方面的情況大概可以分為兩類，一類主要是面臨大四畢業學分不足，需要選修課增加學分；一類是求知，為了獲取更多的知識。前者抱著“混學分”的態度，對課堂理論教學不重視，特別是教師在講解復雜公式的時候，基本上就不聽講，后者主要是對新知識的探求，注重課堂知識的汲取，但對公式不感興趣，更側重于知識面的拓展。他們的共同點就是知識面的拓展，對知識的求知欲。

3.考核難以收到教評效果。作為一門選修課，管柱力學如何考核一直是困擾教師的難題。如果最終考核成績根據平時成績來定，那么這門課的學習因為失去了考核的約束力，就會流于形式，失去教學意義；如果按照必修課考核方法進行試卷考試，又容易讓這門課的學習陷入上綱上線的老套，使學生失去學習的積極性。如何讓考核與課堂教學相結合，收到教學與考核互相促進，相互評價的效果，是我們要面對的難題。

二、管柱力學本科教學改革措施

課程內容既要考慮到石油管柱力學與其他專業學科的相關性，又要考慮該課程自身的特殊性，在此指導思想上，從三方面進行教學改革。

1.授課教材做到重點突出，關聯其他學科，理論聯系實際。在授課中對現有教材進行了遴選，在重點講述原有教材共同包含的部分，如鉆柱屈曲載荷分析、井底鉆具動力學等的同時，增加了稠油熱采管柱受力及失效預防措施、海上噴射導管鉆井技術、非常規連續油管壓裂技術章節。同時對每一部分做適當的修改，力爭做到增加廣度，減少深度，增加趣味性，減少理論性，結合工程實際，加深學生對專業的理解。對含有大量復雜公式的章節，適當采用簡化計算，淡化公式的復雜性。

2.引入實驗教學，嘗試研討式教學，促進教學形式多樣化。課堂教學不能只限于PPT授課，也可加入其他形式的教學手段，如實驗室教學與理論教學相結合。筆者在講述套管失效機理時，就結合室內數顯式液壓材料試驗機（WZS-100D），進行管材試樣應力應變實驗。事實證明，學生對實驗非常感興趣，部分學生親自上機進行實驗測試，對不同載荷作用下管材的應力應變曲線和性能變化有了更深入的理解，這極大地激發了學生的學習興趣。

研討式教學起源于德國，是以學生為主體，由教師設定討論主題，通過交流、研討形式來研究某一課題的一種教學方式。通過研討式教學可培養學生自主學習、研究能力。課堂上強調學生的主人翁意識，才能調動學生的學習積極性。筆者曾在課堂中布置了“非常規壓裂中管柱受力模型及失效原因”的論題，大部分學生都在充分調研的基礎上積極發言，陳述己見。有的學生指出滑套壓裂技術存在的弊端，這與涪陵頁巖氣部分氣井增產改造措施由滑套壓裂改為射孔聯作壓裂的現場情況吻合。充分說明研討式教學可以開啟學生思維，充分調動學生學習能動性，培養學生自主研究能力。

3.注重反芻教學，在課堂中進行考核評估。石油管柱力學公式多，須反復練習才能掌握。考核的目的正是為了更好地掌握這些知識點。因此課堂教學以“溫故、啟示、鞏固”為準則，注重學習過程的積累消化，反芻教學正是針對這一點而設計的，在教學引入反芻教學，對前面的知識點，在后面應用時重新回顧，并注重對前面知識點與現在知識點的結合應用。對重要的知識點，在課堂中進行隨堂考核，可以給學生一定學習壓力，又利于知識點的融會貫通，還能起到考核的目的。

三、實踐效果

筆者在2014至2015年兩年期間對石油管柱力學教學進行了一系列嘗試性改革，其中引入科技前沿技術，與非常規開發接軌的教學內容受到學生的喜愛，擴展了學生的視野，讓學生進一步了解到所學學科與工程應用的關系。研討式教學因為學生基礎和重視程度的不同，部分學生表現良好，也有部分學生參與熱情不高，從文獻資料上生搬硬套觀點，并未完全達到開啟思路的教學目的，因此該教學方式改革還需要進一步探索。反芻教學能夠強化知識點吸收，加強了所學知識點的運用能力。

四、結論

本文針對目前石油管柱力學本科教學存在的教材適用性不強、學生課堂積極性不高和考核難以起到評教效果的問題，從注重教材理論聯系實際、教學方式多樣化和加強反芻教學三方面進行改革，取得了一定教學效果。實踐表明：注重教材適用性，理論聯系實際，調動學生的課堂積極性，才能使選修課起到教學輔助的教學目的。教材研討式教學和強化反哺教學，能夠促進知識點的吸收，加深知識的理解，并能擴寬學生的視野，雖然有一些的地方還需完善，但對提高學生的理論水平和從實際生產角度分析解決問題的能力有極大幫助，有利于培養石油類工程型人才和研究型人才。

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