Мельникова Елена Андреевна

Лабораторная работа «Использование различных возможностей динамических (электронных) таблиц для выполнения учебных заданий»

Победитель педагогического конкурса ‒ Всероссийский дистанционный конкурс для учителей информатики на лучшую методическую разработку «Современный урок информатики и ИКТ»

Материал опубликован 8 February 2018 в группе

Методические разработки

599

Государственное профессиональное образовательное учреждение

«Усинский политехнический техникум»

Методическая разработка лабораторной работы

Дисциплина: ОП 06 Информационные технологии в профессиональной деятельности

Специальность/Профессия: 21.01.02 Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

Курс обучения: IV

Квалификация: техник-технолог

Разработала: Мельникова Елена Андреевна - преподаватель математики и информатики

г. Усинск, 2018 г.

Содержание

Пояснительная записка…………………………………………..3

Технологическая карта урока………………………………..….5

Приложение 1……………………………………………………12

Приложение 2……………………………………………………14

Приложение 3……………………………………………………19

Приложение 4……………………………………………………23

Приложение 5…………………………………………………....25

Пояснительная записка

Методическая разработка урока по дисциплине «Информационные технологии в профессиональной деятельности» предназначена для работы со студентами четвертого курса очного отделения специальности «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений».

Изучение материала рассчитано на два аудиторных часа (1 занятие), предусматривает знакомство с темой «Интерпретация результатов исследования при нестационарном режиме в программе MS Excel» и закрепление ее на лабораторном занятии (Тема базируется на ранее изученном материале «Использование различных возможностей динамических (электронных) таблиц для выполнения учебных заданий» по дисциплине «Информатика»).

Сегодня в России нефтяные компании нередко вынуждены работать в очень сложных условиях: приходится добывать нефть из залежей, варварски эксплуатировавшихся в советское время, из заводненных пластов, из трудных для разработки месторождений. Поэтому развитие новых технологий является одним из приоритетных направлений отрасли.

Занятие нацелено на подготовку обучающихся к последующему использованию ПК в практической деятельности, проверке формул, методик расчета, установлению и подтверждению закономерностей, выработке у них необходимых общих и профессиональных компетенций. Для достижения данных целей необходимо выполнить следующие задачи:

1. Изучить теоретический материал по теме «Интерпретация результатов исследования скважины при нестационарном режиме работы в программе MS Excel»;

2. Рассчитать результат интерпретации кривой восстановления забойного давления по все возможным параметрам в редакторе MS Excel;

3. Используя Мастер диаграмм, построить кривую роста давления в зависимости от времени и построить точки, необходимые для нахождения коэффициента характеризующего потери по трению.

В результате изучения темы студенты должны:

уметь: работать с дополнительными источниками, грамотно использовать программы Microsoft Office Excel; выполнять расчеты с использованием прикладных компьютерных программ;

знать: базовые системные программные продукты и пакеты прикладных программ (текстовые редакторы, электронные таблицы, системы управления базами данных, графические редакторы, информационно-поисковые системы);

Для выполнения лабораторной работы обучающимся предлагается раздаточный материал в виде индивидуальных папок с практическими заданиями и методическими указаниями по их выполнению. Итоговый контроль знаний на уроке проводится в форме защиты расчетной работы обучающимися. Оценка работ производится преподавателем в конце занятия.

Методическая разработка может быть полезна студентам нефтяных специальностей – для самостоятельного освоения современных информационных технологий, а так же начинающим преподавателям и преподавателям с опытом работы в преподавании дисциплины «Информационные технологии в профессиональной деятельности».

Технологическая карта урока

Ф.И.О. Мельникова Елена Андреевна
Предмет: Информационные технологии в профессиональной деятельности.
Курс: 4
Тип урока: Лабораторная работа

Тема	Интерпретация результатов исследования скважины при нестационарном режиме работы в программе MS Excel (2 часа)
Цель	Общая общеобразовательная цель: научиться представлять информацию с помощью табличного процессора MS Excel для ее дальнейшей обработки, графического представления и анализа при решении практических задач. Частные образовательные цели: обучающийся должен знать: Базовые системные программные продукты и пакеты прикладных программ; структуру и сферы применения табличного процессора MS Excel; обучающийся должен уметь: работать с дополнительными источниками; грамотно использовать табличный редактор MS Excel; выполнять расчеты; обучающийся должен применять: ранее полученные ЗУН по теме ««Использование различных возможностей динамических таблиц для выполнения учебных заданий»» для решения задания; Развивающие цели: развитие творческого мышление (умение находить способ решения); развитие познавательного интереса обучающихся к изучаемому предмету. Воспитательные цели: воспитать уважение друг к другу, умение слушать, аргументировать свою точку зрения.
Задачи	Изучить теоретический материал по теме «Интерпретация результатов исследования скважины при нестационарном режиме работы в программе MS Excel»; Рассчитать результат интерпретации кривой восстановления забойного давления по все возможным параметрам в редакторе MS Excel; Используя Мастер диаграмм, построить кривую роста давления в зависимости от времени и построить точки, необходимые для нахождения коэффициента характеризующего потери по трению.
Планируемые результаты
Предметные: Умение производить расчеты в редакторе MS Excel Умение строить график по табличным данным в табличном процессоре MS Excel.	Личностные: готовность и способность к самостоятельной, творческой и ответственной деятельности.	Метапредметные: Умение рассчитывать все необходимые параметры безводной фонтанной скважины с забойным давлением выше давления насыщения; владение навыками познавательной и учебно-исследовательской деятельности.
Основные понятия	Забойное давление, дебит скважины, вязкость нефти, объемный коэффициент нефти при пластовой температуре, проницаемость дренируемой зоны пласта, толщина пласта, коэффициент пьезопроводности, радиус скважины.
Межпредметные связи	Математика, Разработка и эксплуатация нефтегазовых месторождений.
Средства обучения	Мультимедийный проектор, экран, презентация, раздаточный материал, задания. Расчеты по добыче нефти и газа, Издательство «Нефть и газ»/Под ред. И.Т. Мищенко – Москва 2008. Информатика: учебник/А.А. Хлебников – Изд. 2-е, испр. и доп. – Ростов н/Д: Феникс, 2017. – 446 [1] с.: ил. – (Среднее профессиональное образование). Информатика для колледжей: учебное пособие: общеобразовательная подготовка/Г.А. Гальченко, О.Н. Дроздова. – Ростов н/Д: Феникс, 2017. – 380, [1]с.: ил. – (Среднее профессиональное образование).
Формы урока	Индивидуальная
Технология	Интегративное обучение

Деятельность учителя	Задания для обучающихся	Деятельность студентов	Планируемые результаты
			Предметные	УУД
			Предметные	Познавательные	Коммуникативные	Регулятивные
Организационный момент
Приветствует обучающихся и настраивает их на работу.		Слушают преподавателяНастраиваются на работу.			Умение слышать и слушать
Актуализация знаний, постановка цели и задач урока
Повторение материала 1 курса по теме «Использование различных возможностей динамических (электронных) таблиц для выполнения учебных заданий» (Приложение 1) Обобщение обучающимися материала при письменном ответе на тестовые задания. (Приложение 2). Постановка темы урока и исходя из темы урока, совместно с обучающимися определение целей и задач урока.	1. Письменно ответить на тестовые задания 2. Исходя из темы урока сформулировать цель и задачи урока.	Отвечают письменно на тестовые задания, участвуют в постановке целей и задач урока.	Определение границ знания и незнания по теме «Использование различных возможностей динамических таблиц для выполнения учебных заданий»	Формирование умения анализировать объекты с целью выделения признаков; умение отличать новое от уже известного.	Умение слышать и слушать	Умение ставить цель, выявлять задачи, планировать пути достижения цели.
Изучение нового материала
Выдает обучающимся задание, предварительно оговаривая критерии оценки задания. (Приложение 3)	Обучающимся необходимо выполнить лабораторную работу, направленную на изучение теоретического материала по теме «Интерпретация результатов исследования скважины при нестационарном режиме работы в программе MS Excel» (Приложение 3). Данная работа состоит из нескольких этапов: 1. Изучить теоретический материал; 2. Составить таблицу данных, вычислить ln t, K, B, A и построить зависимость ∆ p = f(t) в координатах ∆ p-ln t.	1. Изучают теоретический материал. 2. Начинают выполнять задания лабораторной работы	Умение правильно выполнять расчеты и строить график по полученным данным.	Формирование умения извлекать информацию, добывать знания, преобразовывать информацию из одной формы в другую.	Умение высказать свою точку зрения, умение аргументировать и отстоять свою позицию.	Умение адекватно самостоятельно оценивать правильность выполнения действия и вносить необходимые коррективы; умение самостоятельно контролировать свое время и управлять им.
Проверка лабораторной работы
Предлагает оценить результат лабораторной работы (Приложение 4).	Обучающимся необходимо сделать выводы о проделанной работе.	Представляют и защищают результаты работы.	Умение находить и исправлять ошибки.		Умение аргументировать свою точку зрения; умение понимать др. позицию.	Умение адекватно самостоятельно оценивать результаты работы.
Рефлексия
Предлагает оценить результаты работы (Приложение 5).	Обучающимся необходимо в соответствии с предложенными критериями (Приложение 5) оценить свою работу и занести результаты в бланк.	Осуществляют самооценку.		Умение осуществлять анализ.		Умение адекватно самостоятельно оценивать правильность выполнения действия.

Приложение 1

Актуальность изучения возможностей применения табличного процессора MS Excel в преподавании информационных технологий в профессиональной деятельности связана: в систематизации и использовании; с востребованностью специалистов владеющих математическими методами моделирования и умеющих проводить расчеты с использованием современного программного обеспечения; с необходимостью активного внедрения современных информационных технологий на занятиях по данному предмету.

MS Excel – это мощный табличный процессор, который предназначен не только для обработки обычных таблиц, но и позволяет производить достаточно сложные вычисления, строить графики и диаграммы, работать с базами данных.

Из курса «информатики» мы знаем:

Таблица является наиболее простым способом структурирования и хранения данных. Таблица состоит из строк и столбцов. Строки нумеруются цифрами, а столбцы - латинскими буквами. В MS Excel существует понятие типа данных ячейки.

Ячейки рабочего листа Excel могут содержать значения или формулы. Постоянные значения, содержащиеся в ячейках, - это числа, текст, даты, время, логические значения и значения ошибок, например ошибка #Число! возникает, когда Excel не может правильно истолковать формулу в ячейке. Введенные в ячейку данные отображаются и в строке формул.

Чтобы отменить автоматическое изменение адреса ячейки, используется абсолютный адрес. Для того необходимо поставить перед номером строки (столбца) знак доллара $. Например, в адресе $В6 не будет меняться номер столбца, в адресе B$6 – номер строки, а в адресе $B$6 – ни то ни другое. Перед тем как ввести или отредактировать содержимое ячейки или ячеек, их необходимо выделить. Несколько выделенных ячеек называются диапазоном.

Функция – это переменная величина, значение которой зависит от аргументов. Ввод функций начинается со знака (=). Функция имеет имя и, как правило, аргументы, заключенные в круглые скобки ( ). Скобки присутствуют обязательно, даже если у функции гнет аргументов (например, функция Pi()). В качестве аргументов могут выступать числа, адреса ячеек, диапазоны ячеек, арифметические выражения и функции. Для удобства работы с функциями в Excel предусмотрен Мастер функций.

Диаграммы – это удобное средство графического представления данных. Они позволяют оценить имеющиеся величины лучше, чем самое внимательное изучение каждой ячейки рабочего листа. Диаграмма может помочь обнаружить ошибку в данных. Excel поддерживает несколько типов диаграмм: гистограмма, график, круговая, точечная, линейчатая, с областями, кольцевая, пузырьковая, лепестковая, биржевая. Есть специальные термины, применяемые при построении диаграмм. Ось X называется осью категорий и значения, откладываемые на этой оси, называются категориями. Значения отображаемых в диаграмме функций и гистограмм составляют рады данных. Ряд данных – последовательность числовых значений. При построении диаграммы могут использоваться несколько рядов данных. Все ряды должны иметь одну и ту же размерность. Легенда – расшифровка обозначений рядов данных на диаграмме. Для построения диаграммы необходимо:

Выделить данные, по которым необходимо построить диаграмму;

Выбрать вид диаграммы, воспользовавшись инструментами панели «Диаграммы» ленты «Вставка».

Приложение 2

Тестовые задания

1. В электронных таблицах относительный адрес ячейки образуется:

1. Из имени столбца

2. Из имени строки

3. Из имени столбца и строки

4. Произвольно

2. Какая из перечисленных ссылок на ячейку F4 является абсолютной только по столбцу?

1) $F4

2) $F$4

3) F4

4) F$4

3.В электронных таблицах выделена группа ячеек A1:B3. Сколько ячеек входит в эту группу?

1) 6

2) 3

3) 4

4) 9

4. В ячейке C2 записана формула = А1+B$2. Какой вид она приобретет при копировании в ячейку C4?

1) = А3+B$

2) = A3+B2

3) A3+ B$2

4) A3+B3

5. Результатом вычислений в ячейке C1 будет:

	A	B	C
1	5	=A1*2	=A1+B1

1) 20

2) 15

3) 10

4) 5

6. Результатом вычислений в ячейке C1 будет:

=A1*2

= СУММ

(A1:B1)*A1

1) 70

2) 150

3) 50

4) 75

7. Дан фрагмент электронной таблицы, содержащий числа и формулы.

	A	B	C
1	0.1
2	1	= A2*2
3		= B2*$A$1
4

Значение в ячейке B4 после копирования в нее ячейки B3 и выполнения вычислений по формулам будет равно

1) 0,4

2) 0,02

3) 0,2

4) 0,004

8. Дан фрагмент электронной таблицы, содержащий числа и формулы.

	A	B	C
1	2
2	1	= A2*2
3	= A2+A1	= A3*B2
4		= СУММ (A1:B3)

После выполнения расчетов по формулам значение в ячейке B4 будет равно

1) 30

2) 15

3) 14

4) 12

9. Дан фрагмент электронной таблицы, содержащий числа и формулы.

	A	B	C
1	5
2	2	= A1*3
3	= B2-A1	= A3*B2
4		= Произвед (B3;2)

После выполнения расчетов по формулам значение в ячейке B4 будет равно

1) 302

2) 152

3) 150

4) 300

10. Дан фрагмент электронной таблицы, содержащий числа и формулы.

	A	B	C
1	0,1
2	1		= A2*2
3	= A2+$A$1		= A3*C2

После выполнения расчетов по формулам значение в ячейке C3 будет равно

1) 2,4

2) 2,2

3) 4,2

4) 3,2

11. Дан фрагмент электронной таблицы

	А	В	С
7	10	14	10
8	18	20	12
9	12	6	8

Круговая диаграмма построена по значениям столбца или строки электронной таблицы

1) A

2) B

3) 7

4) 9

12. В цехе трудятся рабочие трех специальностей – токари (Т), слесари (С) и фрезеровщики (Ф). Каждый рабочий имеет разряд не меньший второго и не больший пятого. На диаграмме 1 отражено количество рабочих с различными разрядами, а на диаграмме 2 – распределение рабочих по специальностям.

Каждый рабочий имеет только одну специальность и один разряд.

1) 2)

Имеются четыре утверждения:

А) Все рабочие третьего разряда могут быть токарями.

Б) Все рабочие третьего разряда могут быть фрезеровщиками.

В) Все слесари могут быть пятого разряда.

Г) Все токари могут быть четвертого разряда.

Какое из этих утверждений следует из анализа обеих диаграмм?

1) А

2) Б

3) В

4) Г

Пояснение к тесту

Задание № 7:

значение ячейки B2 будет равно 2;

значение ячейки B3 будет равно 0,2;

в ячейке B4 будет формула «= B3*$A$1»;

значение ячейки B4 будет равно 0,02.

Задание № 12:

По диаграмме 1 можно найти общее количество рабочих 25+40+20+15=100.

Из диаграммы 2 видно, что слесари и фрезеровщики составляют по 25 % от общего количества рабочих, а токари – 50 %. Значит, слесарей – 25, фрезеровщиков – 25, токарей – 50 человек. Проанализируем предложенные утверждения.

Утверждение А.

Рабочих третьего разряда 40 человек. Токарей 50. Значит, все рабочие третьего разряда могут быть токарями.

Значит, высказывание A – истинно.

Ответы

Вопрос	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
Ответ	3	1	1	3	2	4	2	3	4	2	1	1

Приложение 3

Теоретические сведения, необходимые для расчетов в лабораторной работе.

В основе интерпретации результатов исследования скважины при нестационарном режиме работы лежит следующее уравнение:

p (t) = ln , (1)

Уравнение (1) перепишем в следующем виде:

p (t) = ln + ln t . (2)

Данное выражение является уравнением прямой в координатах p - ln t; при этом отрезок, отсекаемый прямой на оси ординат,

p (t) = ln , (3)

А угловой коэффициент прямой

В = . (4)

С учетом принятых обозначений уравнение (2) запишем в виде:

p = A+B ln t . (5)

Данные: В безводной фонтанной скважине, работающей с забойным давлением выше давления насыщения и с дебитом = 112 , проведено исследование восстановления забойного давления (таблица 1).

Эффективная толщина пласта 7,5м; плотность дегазированной нефти при стандартных условиях pнд = 856кг/м3; объемный коэффициент нети при пластовой температура bн = 1,18; вязкость нефти в пластовых условиях µнп = 0,0000021 Па·с; коэффициент пористости m = 0,27; приведенный радиус скважины = 0,01 м; проницаемость дренируемой зоны пласта k = 0,278 · м2.

Задача: С целью интерпретации кривой восстановления забойного давления необходимо:

для фиксированных значений времени t вычислить ln t;

построить зависимость p = f(t) в координатах p – ln t;

проэкстраполировать прямолинейный участок данной зависимости до пересечения с осью ординат и определить численное значение A; рассчитать угловой коэффициент B;

рассчитать коэффициент пьезопроводности

K = , (6)

где m - коэффициент пористости; , – соответственно коэффициент сжимаемости жидкости горной породы

( = 1,2 · , = 1,5 ·); (7)

Пошаговый инструктаж лабораторной работы.

Чтобы рассчитать ∆pзаб и ln t (табл.2) необходимо построить (табл. 1) с данными, которые содержатся в условии. По данным (табл.1) переводим объемный дебит скважины Qм в кг/сек.

	F	G	H	I	J	K	L	M	N	O	P
1
2	Данные при решении задачи
3	Qм (т/сут) =	112	?	(кг/сек)	Дебит
4	h (м) =	7,5	эффективная толщина пласта
5	ρнд (кг/м3) =	865	плотность дегазированной нефти при стандартных условиях
6	μнп (Па*с) =	2100000	вязкость нефти (жидкости) в пластовых условиях
7	bн =	1,18	объемный коэффициент нефти при пластовой температуре
8	rпр (м) =	0,01	приведенный радиус скважины
9	k (м2)=	2,78·10-13	проницаемость дренируемой зоны пласта
10	К (м2/c)	?	коэффициент пьезопроводности реагирующей зоны пласта
11	m =	0,27	коэффициент пористости
12	βж =	?	коэффициент сжимаемости жидкости
13	βн =	?	коэффициент горной породы
14	B =	?	угловой коэффициент прямой
15	А (Па) =	?	коэффициент характеризующий потери по трению
16	p =	?	депрессия на пласт при котором возможно фонтанирование скважины

Таблица 1

В ячейке G10 вычисляем коэффициент пьезопроводности, для этого вводим формулу (6). В ячейке G12 вычисляем коэффициент сжимаемости жидкости, используя формулу (7), а так же по данной формуле в ячейке G13 рассчитываем коэффициент горной породы. В ячейке G16 используя формулу (5), находим депрессию на пласт, при котором возможно фонтанирование скважины.

	А	В	С	D
1	Данные восстановления забойного давления
2	t, с	pзаб, МПа	∆pзаб, Па	ln t
3	0	13,8	?	?
4	30	14,35	?	?
5	60	14,85	?	?
6	100	15,43	?	?
7	150	16	?	?
8	250	16,91	?	?
9	500	17,8	?	?
10	1000	18,51	?	?
11	2000	18,94	?	?
12	3000	19,15	?	?
13	5000	19,35	?	?
14	10000	19,58	?	?
15	20000	19,75	?	?
16	40000	20	?	?

Таблица 2

Воспользовавшись формулой (2) высчитываем изменение перепада забойных давлений в функции времени, для этого в ячейку С4 вводим формулу. Строим кривую восстановления забойного давления в координатах pзаб( ln t). Экстраполируем прямую до пересечения с вертикальной осью pзаб находим коэффициент характеризующий потери по трению А. Для определения коэффициента гидропроводности, пьезопроводности, проницаемости и подвижности нефти, находим угловой коэффициент прямой В. В ячейку G14 вводим формулу (4) или (8) для расчета углового коэффициента, используя точки 1 и 2:

B = tgi= . (8)

Таким образом, в результате интерпретации кривой восстановления забойного давления рассчитаны все возможные параметры.

Приложение 4

Критерии оценки лабораторной работы:

Оценка «5» ставится за правильно выполненные расчеты, в логических рассуждения нет ошибок, верно применены формулы, точно построен график ;

Оценка «4» ставится за все выполненные расчеты, в которых обоснования шагов решения не допущены ошибки, но в построении графика есть незначительные изменения.

Оценка «3» ставится, если допущено не более двух недочетов в вычислениях и график построен с небольшим изменением;

Оценка «2» ставится, если неверно применены формулы, не точно выполнены расчеты, график построен неправильно;

К недочетам относятся: описки; ошибки в записи ответа; недостаточность или отсутствие необходимых теоретических преобразований; нерациональное решение.

К ошибкам относятся: неверно написанные формулы; незнание алгоритма решения; вычислительные ошибки; неумение работать с Мастером диаграмм.

Эталон лабораторной работы:

Приложение 5

Оценка эффективности урока

Показатели	Ожидали	Получили
Информативность
Доступность изложения
Увлекательность
Сотрудничество (в группе, с учителем)
Практическая значимость полученных знаний