石油工程專業(yè)采氣工程課程教學改革

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[摘要]本文針對石油工程專業(yè)“采氣工程”課程教學特點，系統(tǒng)分析課程教學目前存在教學內(nèi)容難度偏大，實用性不強等問題，提出對現(xiàn)有教學內(nèi)容和教學模式進改革。以“針對性”和“實用性”為目標，優(yōu)化教學內(nèi)容結(jié)構(gòu)、改進教學方式，使課程在內(nèi)容上理論與現(xiàn)場實際相結(jié)合、覆蓋面廣，讓學生能學習到天然氣工業(yè)新技術(shù)新成果，為以后的工作打下堅實基礎。

[關鍵詞]采氣工程；產(chǎn)能試井；頁巖氣；教學改革；節(jié)點分析

“采氣工程”是荊州學院石油工程專業(yè)本科生的專業(yè)必修課。荊州學院是湖北省唯一一所以石油主干學科為主要特色的獨立學院，學院定位為應用型本科院校，建校至今，為國內(nèi)各大油田輸送了大量石油工程、油氣開采專業(yè)技術(shù)人才。近年來，隨著我國天然氣工業(yè)的蓬勃發(fā)展，特別是頁巖氣工業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模的擴大，需要大量懂得天然氣開采工藝的專業(yè)人才，石油工程專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)前景廣闊?！安蓺夤こ獭闭n程設置，符合就業(yè)市場要求及我院培養(yǎng)應用型人才的定位，通過本課程的學習，學生能系統(tǒng)學習掌握天然氣開采工藝技術(shù)。但是從2004年學院設置以來，該課程教學大綱與教學內(nèi)容一直沿用至今未更新，存在書本理論和現(xiàn)場脫節(jié)、實用性不強、內(nèi)容滯后的情況，影響教學效果，現(xiàn)有教學內(nèi)容及模式存在以下不足：(1)注重公式推導過程，教學內(nèi)容難度偏大，實用性不強。(2)應用及現(xiàn)場操作內(nèi)容偏少。(3)非常規(guī)氣沒有分配課時。(4)教學模式單一、效果欠佳。因此，有必要對我校現(xiàn)行石油工程專業(yè)“采氣工程”課程教學內(nèi)容以及教學模式進行改革研究，結(jié)合現(xiàn)場工程技術(shù)人員和往屆畢業(yè)生意見及建議，對教學的內(nèi)容、結(jié)構(gòu)及教學方式進行適當?shù)恼{(diào)整和改變。使課程在內(nèi)容上理論與現(xiàn)場實際相結(jié)合、覆蓋面廣，盡量讓學生能學習到天然氣工業(yè)新技術(shù)新成果，探索出適合我校石油工程專業(yè)本科生的“采氣工程”課程教學模式體系。

1教學內(nèi)容改革

首先，我們應明確教學改革的出發(fā)點，即學生的需求及就業(yè)市場的需求，教學內(nèi)容的改革目的就是要讓學生學有所用。我校石油工程專業(yè)畢業(yè)學生主要有兩個大方向：(1)本科畢業(yè)到油氣田相關單位就業(yè)，又可細分為工程師和技能人才兩種晉升路線，占畢業(yè)生人數(shù)90%以上；(2)考研，進行進一步專業(yè)學習提升，占比不到10%。由學生畢業(yè)去向分析可得，我校石油工程專業(yè)大部分學生畢業(yè)后都會從事油氣田生產(chǎn)一線工作。在本次教學內(nèi)容改革過程中，我們應針對學生的不同需求進行調(diào)整。這就要求我們在課程內(nèi)容設置時側(cè)重點向現(xiàn)場和一線和實際操作傾斜；對有考研需求的學生，重點進行理論部分輔導。本課程教學內(nèi)容改革，首先將“采氣工程”課程教學內(nèi)容細分為以下幾個部分：基礎理論；公式推導、應用；現(xiàn)場實際操作；前沿技術(shù)等。對不同需求的學生，教學重點不同，課程考核內(nèi)容以基礎理論、實際操作為主。①理論基礎：所有學生都需扎實掌握理論知識，比如天然氣基本物性參數(shù)的計算，產(chǎn)能計算、天然氣開采的基本流程等；②公式推導、應用：如現(xiàn)有教材在氣井產(chǎn)能這部分，花大量章節(jié)來介紹公式的推導過程，實用性不強，學生興趣度較低，可適當刪減。對有考研及有進一步學習需求的學生，安排專門輔導課、線上答疑等補充學習；③現(xiàn)場實際操作過程教學：特別是走技工路線的同學，強化操作技能的學習。比如開、關井流程、節(jié)流調(diào)壓、分離器操作、產(chǎn)能試井及資料處理等;④補充頁巖氣、煤層氣、水合物等前沿技術(shù)內(nèi)容。不管學生以后走哪個路線，都需要有大局觀，對本專業(yè)前沿知識有所了解，才能調(diào)整自己的方向，順應時代發(fā)展。現(xiàn)階段，我們很多石油工程專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)范圍已經(jīng)從傳統(tǒng)的油氣田，發(fā)展到頁巖氣、煤層氣開發(fā)開采領域，這需要在本課程授課過程中與時俱進、補充相關知識。采氣工程主要內(nèi)容改革具體如下表所示：

2教學方法改革

教學方法，是教學過程中教師與學生為實現(xiàn)教學目的和教學任務要求，在教學活動中所采取的行為方式的總稱。教學方法的內(nèi)在本質(zhì)特點：(1)教學方法體現(xiàn)了特定的教育和教學的價值觀念，它指向?qū)崿F(xiàn)特定的教學目標要求；(2)教學方法受到特定的教學內(nèi)容的制約，(3)教學方法要受到具體的教學組織形式的影響和制約。從具體到抽象，教學方法是由三個層次構(gòu)成：第一層次：原理性教學方法。解決教學規(guī)律、教學思想、新教學理論觀念與學校教學實踐直接的聯(lián)系問題，是教學意識在教學實踐中方法化的結(jié)果。如：啟發(fā)式、發(fā)現(xiàn)式、設計教學法、注入式方法等。第二層次：技術(shù)性教學方法。向上可以接受原理性教學方法的指導，向下可以與不同學科的教學內(nèi)容相結(jié)合構(gòu)成操作性教學方法，在教學方法體系中發(fā)揮著中介性作用。例如：講授法、談話法、演示法、參觀法、實驗法、實習作業(yè)法等。第三層次：操作性教學方法。指不同學科教學中具有特殊性的具體的方法?！安蓺夤こ獭闭n程以往的教學方法主要以講授法為主，該方法對于理論內(nèi)容較為適用，但由于我們石油工程專業(yè)及課程內(nèi)容的特殊性，僅采用理論講授的教學方式很難滿足需求，不能讓學生掌握天然氣生產(chǎn)一線的生產(chǎn)技能，易造成理論教學與現(xiàn)場實際脫節(jié)的情況。因此，我們有必要應針對不同的教學內(nèi)容，采取以下多種的教學方法：

2.1原理性教學法

理論講授針對第1章天然氣性質(zhì)、第2章天然氣田開發(fā)特點、第4章氣井產(chǎn)能、第5章氣井井筒地面管流動態(tài)預測，以理論講授為主。由于純理論學習相對較為枯燥，特別是第4、5章涉及到大量公式的推導過程，難度較大。因此在教學過程中應注意采用啟發(fā)式、發(fā)現(xiàn)式、設計教學法方法等，激發(fā)學生的學習積極性。并注意理論聯(lián)系實際，使學生知道計算和推導的目的及現(xiàn)場應用。如氣井產(chǎn)能部分，指導學生計算單井產(chǎn)量，單井產(chǎn)量的影響因素有哪些，啟發(fā)學生思考：要提高單井產(chǎn)量，我們可以從哪些方面入手。

2.2技術(shù)性教學法

技術(shù)性教學法針對第6章氣井生產(chǎn)動態(tài)分析與管理。本章節(jié)理論和現(xiàn)場結(jié)合緊密，純理論講授教學不能滿足學生的學習需求。氣井生產(chǎn)系統(tǒng)包括地層、完井、油管、地面氣嘴(針型閥)、集氣管線、分離器等，是一個龐大復雜的系統(tǒng)。以上幾部分學內(nèi)容的特殊性決定了教學方法的特殊性，采用技術(shù)性教學方法，其過程主要分兩步：(1)在前期理論學習的基礎上引入設備模型(采氣樹、氣嘴、分離器等)，分別了解各設備的原理、組成，相關參數(shù)計算。(2)將整個生產(chǎn)系統(tǒng)作為一個整體，按照“節(jié)點分析”(生產(chǎn)壓力系統(tǒng)分析)方法，結(jié)合氣田生產(chǎn)實際，分析各參數(shù)對系統(tǒng)運行的影響。采用節(jié)點分析的方法，可確定完井方式及相關參數(shù)，油管尺寸、合理的生產(chǎn)壓差；找出限制氣井生產(chǎn)的不合理因素，提出有針對性的改造及調(diào)整措施，實現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)；確定氣井停噴時的生產(chǎn)狀態(tài)，分析氣井停噴原因，采取經(jīng)濟合理的排水采氣措施。通過學習，讓學生有一個從理論到實踐的“升華”過程，是一個從知道“為什么”到知道“怎么做”的過程。

2.3實際操作學習

實際操作學習針對第7章氣井井場工藝。該章節(jié)涉及到大量井口操作過程，試井、開井、關井、分離器操作等。在教學過程中引入相關操作視頻，結(jié)合模型及石油工程認知實習內(nèi)容，讓學生掌握天然氣開采過程的基本操作流程。我們學生畢業(yè)后，直接面對大量油氣田生產(chǎn)相關設備。我們要明白各油田設備的運行原理，更重要的是知道如何操作，以及如何解決生產(chǎn)過程中的實際問題。

2.4案列教學法

案列教學法針對第3章氣田開發(fā)設計與分析、第7章第6小節(jié)氣田開發(fā)的安全環(huán)保技術(shù)、第8章特殊氣藏的開發(fā)與開采三個部分。為了讓學生更好的理解以上內(nèi)容，在教學過程主要采取案例教學法。從實例中教學種掌握氣田開發(fā)方案設計的基本步驟、各不同類型氣藏的開發(fā)重點、難點及在開發(fā)過程中應注意的安全環(huán)保問題。石油天然氣行業(yè)是個高危行業(yè)，在安全環(huán)保技術(shù)章節(jié)應特別強調(diào)天然氣開采過程中如何做好安全環(huán)保工作，防止事故的發(fā)生；在發(fā)生事故時，如何操作，才能最大限度保障自己及國家人民生命的財產(chǎn)安全，這對我們學生以后從事油氣開采工作尤為重要！選取主要案例有：南海深水油氣田開發(fā)方案、神戶海域可燃冰開采歷程、涪陵地區(qū)頁巖氣開發(fā)12.23開縣特大井噴事故及處理等。隨著油氣開采技術(shù)的發(fā)展，課程所選取案例要及時更新，使學生能開闊視野，緊跟行業(yè)發(fā)展方向。

3改革實施方法

為了達到預期教學內(nèi)容和教學方法改革目標，實施過程主要采用以下方法：(1)調(diào)研法：一個是調(diào)研外校本專業(yè)優(yōu)秀教師的教學過程，取人之長；一個是征求現(xiàn)場工程技術(shù)人員和往屆畢業(yè)生意見及建議；在調(diào)研結(jié)果的基礎上調(diào)整和改變教學內(nèi)容和結(jié)構(gòu)，使本課程盡可能的理論與實際相結(jié)合；內(nèi)容少而精且覆蓋面廣，能夠反天然氣開采領域的新技術(shù)新成果，形成調(diào)研報告。(2)反饋總結(jié)法：針對正在授課的油工18級，具體方法有：①作業(yè)及考試情況分析；②發(fā)放反饋表，統(tǒng)計總結(jié)學生學習難點、興趣點、教學模式改進建議等；③將反饋結(jié)果總結(jié)，作為教學內(nèi)容及模式改革參考資料。(3)對比教學法：油工18級按照現(xiàn)有模式教學；油工19級班按照改進后模式教學，選取課堂表現(xiàn)、期中測驗、讀書報告、期末考試成績?yōu)橹饕u價參數(shù)，結(jié)合石油工程專業(yè)認知實習、畢業(yè)設計表現(xiàn)，綜合對比教學效果。

4改革預期成果

(1)優(yōu)化教學內(nèi)容。教學內(nèi)容改革細化到每個章節(jié)、每個學時。(2)改進教學方法。確定每課時的教學方法；提前備好所需要的模型設備；案例選擇切合教學內(nèi)容，并隨著行業(yè)技術(shù)發(fā)展更新補充。(3)教學模式系統(tǒng)化。結(jié)合石油工程專業(yè)先期學習課程(石油工程、石油鉆采設備、油氣層保護技術(shù)等)，將相關內(nèi)容串聯(lián)起來，使學生知識系統(tǒng)更為清晰。在教改研究取得較好效果的前提下，將教改模式系統(tǒng)化，形成一套完整簡潔教學模式，提升本課程的教學效率。(4)修訂教學大綱。根據(jù)教學內(nèi)容和模式改革修訂教學大綱，使之更具針對性和實用性。

5小結(jié)

“采氣工程”課程教學改革側(cè)重于社會發(fā)展需要，以市場需求為導向，以石油工程專業(yè)畢業(yè)生職業(yè)崗位為基點，將本課程理論體系與職業(yè)、技能課程體系結(jié)合起來，實現(xiàn)課程教學改革的實踐性轉(zhuǎn)型。通過改革，使教學內(nèi)容設置更具針對性；教學方法更具實用性，提高本課程教學質(zhì)量。學生所學知識更為直觀，入腦入心，且能動手操作，以后現(xiàn)場操作打下堅實基礎。同時，在此基礎上摸索適合應用型大學專業(yè)教學改革的方法，也為今后專業(yè)課程的建設提供寶貴的經(jīng)驗！

參考文獻

[1]焦國盈，裴蘋汀，戚志林，等．“采油采氣工程課程設計”教學改革與實踐[J]．重慶科技學院學報(社會科學版)，2011，(9)：166-167．

[2]劉曉燕，劉立君，宮克勤．課程設計教學模式改革探討[J]．黑龍江教育：高教研究與評估，2007(7-8)．

[3]郭廣生．創(chuàng)新人才培養(yǎng)的內(nèi)涵、特征、類型及因素[J]．中國高等教育，2011，(5)：12-15．

[4]馬國光．論《油氣集輸》課程設計教改實踐[J]．石油高等教育，2000(2)．

[5]付美龍．石油工程專業(yè)化學類課程教學方法探討[J]．長江大學學報(社會科學版)2008，31(6)：238-239．

作者:曾佳 單位:荊州學院(原長江大學工程技術(shù)學院)