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[摘要]本文針對石油工程專業“采氣工程”課程教學特點，系統分析課程教學目前存在教學內容難度偏大，實用性不強等問題，提出對現有教學內容和教學模式進改革。以“針對性”和“實用性”為目標，優化教學內容結構、改進教學方式，使課程在內容上理論與現場實際相結合、覆蓋面廣，讓學生能學習到天然氣工業新技術新成果，為以后的工作打下堅實基礎。
[關鍵詞]采氣工程；產能試井；頁巖氣；教學改革；節點分析
“采氣工程”是荊州學院石油工程專業本科生的專業必修課。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，為國內各大油田輸送了大量石油工程、油氣開采專業技術人才。近年來，隨著我國天然氣工業的蓬勃發展，特別是頁巖氣工業化生產規模的擴大，需要大量懂得天然氣開采工藝的專業人才，石油工程專業畢業生就業前景廣闊。“采氣工程”課程設置，符合就業市場要求及我院培養應用型人才的定位，通過本課程的學習，學生能系統學習掌握天然氣開采工藝技術。但是從2004年學院設置以來，該課程教學大綱與教學內容一直沿用至今未更新，存在書本理論和現場脫節、實用性不強、內容滯后的情況，影響教學效果，現有教學內容及模式存在以下不足：(1)注重公式推導過程，教學內容難度偏大，實用性不強。(2)應用及現場操作內容偏少。(3)非常規氣沒有分配課時。(4)教學模式單一、效果欠佳。因此，有必要對我?，F行石油工程專業“采氣工程”課程教學內容以及教學模式進行改革研究，結合現場工程技術人員和往屆畢業生意見及建議，對教學的內容、結構及教學方式進行適當的調整和改變。使課程在內容上理論與現場實際相結合、覆蓋面廣，盡量讓學生能學習到天然氣工業新技術新成果，探索出適合我校石油工程專業本科生的“采氣工程”課程教學模式體系。
1教學內容改革
首先，我們應明確教學改革的出發點，即學生的需求及就業市場的需求，教學內容的改革目的就是要讓學生學有所用。我校石油工程專業畢業學生主要有兩個大方向：(1)本科畢業到油氣田相關單位就業，又可細分為工程師和技能人才兩種晉升路線，占畢業生人數90%以上；(2)考研，進行進一步專業學習提升，占比不到10%。由學生畢業去向分析可得，我校石油工程專業大部分學生畢業后都會從事油氣田生產一線工作。在本次教學內容改革過程中，我們應針對學生的不同需求進行調整。這就要求我們在課程內容設置時側重點向現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。本課程教學內容改革，首先將“采氣工程”課程教學內容細分為以下幾個部分：基礎理論；公式推導、應用；現場實際操作；前沿技術等。對不同需求的學生，教學重點不同，課程考核內容以基礎理論、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的計算，產能計算、天然氣開采的基本流程等；②公式推導、應用：如現有教材在氣井產能這部分，花大量章節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、節流調壓、分離器操作、產能試井及資料處理等;④補充頁巖氣、煤層氣、水合物等前沿技術內容。不管學生以后走哪個路線，都需要有大局觀，對本專業前沿知識有所了解，才能調整自己的方向，順應時代發展。現階段，我們很多石油工程專業畢業生就業范圍已經從傳統的油氣田，發展到頁巖氣、煤層氣開發開采領域，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。教學方法的內在本質特點：(1)教學方法體現了特定的教育和教學的價值觀念，它指向實現特定的教學目標要求；(2)教學方法受到特定的教學內容的制約，(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成：第一層次：原理性教學方法。解決教學規律、教學思想、新教學理論觀念與學校教學實踐直接的聯系問題，是教學意識在教學實踐中方法化的結果。如：啟發式、發現式、設計教學法、注入式方法等。第二層次：技術性教學方法。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容相結合構成操作性教學方法，在教學方法體系中發揮著中介性作用。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。“采氣工程”課程以往的教學方法主要以講授法為主，該方法對于理論內容較為適用，但由于我們石油工程專業及課程內容的特殊性，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一線的生產技能，易造成理論教學與現場實際脫節的情況。因此，我們有必要應針對不同的教學內容，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、第2章天然氣田開發特點、第4章氣井產能、第5章氣井井筒地面管流動態預測，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式、發現式、設計教學法方法等，激發學生的學習積極性。并注意理論聯系實際，使學生知道計算和推導的目的及現場應用。如氣井產能部分，指導學生計算單井產量，單井產量的影響因素有哪些，啟發學生思考：要提高單井產量，我們可以從哪些方面入手。
2.2技術性教學法
技術性教學法針對第6章氣井生產動態分析與管理。本章節理論和現場結合緊密，純理論講授教學不能滿足學生的學習需求。氣井生產系統包括地層、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。以上幾部分學內容的特殊性決定了教學方法的特殊性，采用技術性教學方法，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，相關參數計算。(2)將整個生產系統作為一個整體，按照“節點分析”(生產壓力系統分析)方法，結合氣田生產實際，分析各參數對系統運行的影響。采用節點分析的方法，可確定完井方式及相關參數，油管尺寸、合理的生產壓差；找出限制氣井生產的不合理因素，提出有針對性的改造及調整措施，實現穩產高產；確定氣井停噴時的生產狀態，分析氣井停噴原因，采取經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，結合模型及石油工程認知實習內容，讓學生掌握天然氣開采過程的基本操作流程。我們學生畢業后，直接面對大量油氣田生產相關設備。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章氣田開發設計與分析、第7章第6小節氣田開發的安全環保技術、第8章特殊氣藏的開發與開采三個部分。為了讓學生更好的理解以上內容，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方案設計的基本步驟、各不同類型氣藏的開發重點、難點及在開發過程中應注意的安全環保問題。石油天然氣行業是個高危行業，在安全環保技術章節應特別強調天然氣開采過程中如何做好安全環保工作，防止事故的發生；在發生事故時，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方案、神戶海域可燃冰開采歷程、涪陵地區頁巖氣開發12.23開縣特大井噴事故及處理等。隨著油氣開采技術的發展，課程所選取案例要及時更新，使學生能開闊視野，緊跟行業發展方向。
3改革實施方法
為了達到預期教學內容和教學方法改革目標，實施過程主要采用以下方法：(1)調研法：一個是調研外校本專業優秀教師的教學過程，取人之長；一個是征求現場工程技術人員和往屆畢業生意見及建議；在調研結果的基礎上調整和改變教學內容和結構，使本課程盡可能的理論與實際相結合；內容少而精且覆蓋面廣，能夠反天然氣開采領域的新技術新成果，形成調研報告。(2)反饋總結法：針對正在授課的油工18級，具體方法有：①作業及考試情況分析；②發放反饋表，統計總結學生學習難點、興趣點、教學模式改進建議等；③將反饋結果總結，作為教學內容及模式改革參考資料。(3)對比教學法：油工18級按照現有模式教學；油工19級班按照改進后模式教學，選取課堂表現、期中測驗、讀書報告、期末考試成績為主要評價參數，結合石油工程專業認知實習、畢業設計表現，綜合對比教學效果。
4改革預期成果
(1)優化教學內容。教學內容改革細化到每個章節、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容，并隨著行業技術發展更新補充。(3)教學模式系統化。結合石油工程專業先期學習課程(石油工程、石油鉆采設備、油氣層保護技術等)，將相關內容串聯起來，使學生知識系統更為清晰。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。根據教學內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
“采氣工程”課程教學改革側重于社會發展需要，以市場需求為導向，以石油工程專業畢業生職業崗位為基點，將本課程理論體系與職業、技能課程體系結合起來，實現課程教學改革的實踐性轉型。通過改革，使教學內容設置更具針對性；教學方法更具實用性，提高本課程教學質量。學生所學知識更為直觀，入腦入心，且能動手操作，以后現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教學改革的方法，也為今后專業課程的建設提供寶貴的經驗！
作者：曾佳 單位：荊州學院 (原長江大學工程技術學院)
