論完井與井下作業(yè)課程教學(xué)改革

焦國(guó)盈，裴蘋汀，王建華，曾順鵬

論完井與井下作業(yè)課程教學(xué)改革

焦國(guó)盈，裴蘋汀，王建華，曾順鵬

從教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化、教學(xué)方法的改革、學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的培養(yǎng)和考核方法改革4個(gè)方面對(duì)完井與井下作業(yè)課程的教學(xué)改革與實(shí)踐進(jìn)行總結(jié)。探討新建本科院校在大眾化教育模式下，如何利用現(xiàn)有的校園網(wǎng)絡(luò)條件和先進(jìn)的教學(xué)手段提高課程教學(xué)效果，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)高級(jí)石油工程工程師的目標(biāo)。

完井；井下作業(yè)；教學(xué)改革；教學(xué)實(shí)踐

完井與井下作業(yè)是石油工程和油氣開采技術(shù)專業(yè)的主干專業(yè)課，它系統(tǒng)地講述油氣井的完井方法和油氣井的常規(guī)井下作業(yè)技術(shù)。該課程主要包括直井完井的井底結(jié)構(gòu)和完井方法，特殊工藝井（多分支井和水平井）的完井技術(shù)，復(fù)雜儲(chǔ)集層（低滲透儲(chǔ)層、裂縫型儲(chǔ)層和異常高壓儲(chǔ)層等）的固井和完井技術(shù)，射孔工藝，油氣井增產(chǎn)、水井增注工藝，油氣井防砂技術(shù)以及修井工藝（側(cè)鉆、套管修復(fù)、清砂等）。課程的教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的完井工藝基礎(chǔ)，掌握常見的直井完井工藝和常規(guī)井下作業(yè)技術(shù)。近年來，完井工藝和井下作業(yè)技術(shù)發(fā)展很快，各種新工藝、新工具和新裝備不斷涌現(xiàn)。隨著高等教育由精英教育向大眾教育的轉(zhuǎn)變，學(xué)生人數(shù)急劇增加，如何保證教學(xué)質(zhì)量，提高教學(xué)效果成為值得思考的問題。

一、教學(xué)內(nèi)容改革

教學(xué)內(nèi)容的改革就是建立完整的課程內(nèi)容體系，理順與采油工程、油氣藏增產(chǎn)技術(shù)和采油采氣新技術(shù)的關(guān)系。

（一）擴(kuò)展重點(diǎn)內(nèi)容

除講述經(jīng)典完井理論和完井方法外，對(duì)重點(diǎn)發(fā)展的工藝技術(shù)，多花時(shí)間，講深講透。在講述完井技術(shù)方法時(shí)，除了詳細(xì)講述各種直井完井方法外，對(duì)發(fā)展迅速的水平井技術(shù)，除了闡述其定義和分類外，重點(diǎn)講述常用的水平井完井方法及其優(yōu)缺點(diǎn)和適用性。同時(shí)，對(duì)于應(yīng)用較廣泛的多分支井和大位移井，需要較詳細(xì)的講述其完井方法。通過重點(diǎn)內(nèi)容的擴(kuò)展，拓寬學(xué)生的視野。

（二）縮減難懂的內(nèi)容

打開儲(chǔ)層是完井工程的重要一環(huán)，而鉆開產(chǎn)層后近井壁巖石力學(xué)性質(zhì)的變化是本章重要的內(nèi)容之一。近井壁巖石受力狀況復(fù)雜，而且打開產(chǎn)層后井壁巖石受到地應(yīng)力和井筒液柱壓力的雙重作用，出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，最終的表達(dá)式很復(fù)雜，需要用到流體力學(xué)、巖石力學(xué)和高等數(shù)學(xué)知識(shí)。鑒于我校學(xué)生的基礎(chǔ)比較差，特別是有些轉(zhuǎn)專業(yè)的同學(xué)沒有學(xué)過流體力學(xué)和高等數(shù)學(xué)，學(xué)習(xí)本節(jié)有些吃力，所以在講述時(shí)做相應(yīng)的縮減處理。只講述打開儲(chǔ)層前巖石受三向主應(yīng)力的作用和主應(yīng)力的簡(jiǎn)單計(jì)算方法，打開產(chǎn)層后只講述井壁巖石受到的應(yīng)力類型，不講具體的應(yīng)力計(jì)算方法。

（三）替換重復(fù)的內(nèi)容

壓裂酸化是井下作業(yè)的重要內(nèi)容之一，但采油工程和油氣藏增產(chǎn)技術(shù)這兩門課程也涉及到壓裂酸化的內(nèi)容，因此必須處理好完井與井下作業(yè)、采油工程和油氣藏增產(chǎn)技術(shù)這3門課的課程體系之間的關(guān)系。采油工程重點(diǎn)采油工藝，簡(jiǎn)要講述或者不講壓裂酸化，完井與井下作業(yè)側(cè)重于詳細(xì)講述壓裂酸化井場(chǎng)工藝，而將壓裂酸化原理和進(jìn)展放在油氣藏增產(chǎn)技術(shù)課程中。講述內(nèi)容包括增產(chǎn)措施設(shè)備、壓裂井場(chǎng)工藝、酸化施工工藝。增產(chǎn)措施設(shè)備主要講述與增產(chǎn)作業(yè)有關(guān)的特種車輛的作用和性能、輔助車輛作用與性能指標(biāo)、配套工具與管柱。壓裂井場(chǎng)工藝主要講述井場(chǎng)設(shè)備、典型施工管柱、壓裂液的配置、壓裂現(xiàn)場(chǎng)施工過程。酸化施工工藝主要講述施工準(zhǔn)備和施工步驟。

（四）增加經(jīng)典的內(nèi)容

不管是進(jìn)行油氣井大修作業(yè)還是實(shí)施油氣井小修作業(yè)或者進(jìn)行其他作業(yè)施工，壓井作業(yè)是前提。同時(shí)，在進(jìn)行壓裂酸化等作業(yè)前，必須洗井。因此，在講述油氣井修井作業(yè)時(shí)，補(bǔ)充有關(guān)壓井、洗井的內(nèi)容。壓井主要講述壓井的概念、壓井方式、壓井液。洗井作業(yè)講述洗井的定義、洗井工作液和洗井方式。

二、教學(xué)方法改革

（一）充分利用多媒體手段

課堂教學(xué)是本課程教學(xué)的主要環(huán)節(jié)，主要以多媒體方式為主，配合板書等輔助方式，采用多種教學(xué)方法。對(duì)具體的工藝過程、設(shè)備的工作原理，采用動(dòng)畫演示的形式，使學(xué)生準(zhǔn)確掌握相應(yīng)的工藝過程和設(shè)備的工作原理。如采用Flash動(dòng)畫演示沖砂工藝、射孔工藝和封隔器的工作原理。對(duì)典型的完井工具（如篩管）、常用的作業(yè)工具（如封隔器）和典型的作業(yè)設(shè)備（如壓裂車），采用實(shí)物圖片展示，使學(xué)生直觀了解工具的形狀和設(shè)備的結(jié)構(gòu)。在發(fā)揮多媒體信息量大、直觀易懂的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，對(duì)不適合多媒體教學(xué)的內(nèi)容，堅(jiān)持采用傳統(tǒng)的板書教學(xué)方式。

（二）改變授課方式

在上課時(shí)，先通過提問的形式復(fù)習(xí)上次課的內(nèi)容，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)上次課的知識(shí)點(diǎn)的掌握。在引入本節(jié)的內(nèi)容時(shí)，通過聯(lián)系現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際過渡到講述內(nèi)容。首先闡述本節(jié)的難點(diǎn)和重點(diǎn)，使學(xué)生提前了解重點(diǎn)難點(diǎn)，集中精力掌握重點(diǎn)和難點(diǎn)。在講課的過程中，隨時(shí)通過提問的方式提醒學(xué)生掌握重要的知識(shí)點(diǎn)，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)的理解。在本次課的末尾，總結(jié)本節(jié)重要知識(shí)點(diǎn)和應(yīng)該掌握的知識(shí)點(diǎn)。在授課過程中，積極采用啟發(fā)式教學(xué)等多種教學(xué)方式，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如講套損井的修復(fù)工藝時(shí)，將井與人類比，油氣井有時(shí)也會(huì)“生病”，并分析“生病”的原因；對(duì)“生病”的井要采取救治措施，采取工藝修復(fù)套損井，接著講各種修復(fù)工藝。在講沖砂工藝時(shí)，首先由前面的防砂工藝引入井底沉砂問題，然后通過問學(xué)生“井底沉砂如何辦”引入清砂工藝。在講沖砂工藝類型，對(duì)每一種沖砂工藝的特點(diǎn)，通過教師提問學(xué)生回答教師總結(jié)的形式闡述。

（三）重視課后作業(yè)

完井與井下作業(yè)目前還沒有開設(shè)實(shí)驗(yàn)課，實(shí)踐環(huán)節(jié)只有課后作業(yè)。通過對(duì)授課內(nèi)容的延伸，形成課后作業(yè)。學(xué)生需要首先查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，然后分析整理才能完成作業(yè)。通過這種形式，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和分析問題的能力，同時(shí)也進(jìn)行了基礎(chǔ)研究訓(xùn)練。如講完井方式時(shí)，布置作業(yè)“氣井常用完井方式”，課后學(xué)生查閱有關(guān)氣井完井的資料，整理氣井常用的完井方式、各種完井方式的優(yōu)缺點(diǎn)及其適用性，完成課后習(xí)題。

（四）發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的作用

借助學(xué)校的課程中心，建立“完井與井下作業(yè)”網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)網(wǎng)站。將參考圖書、各相關(guān)精品課程的網(wǎng)址、光盤資源、教材上網(wǎng)，課程資料如教學(xué)大綱、授課計(jì)劃、授課多媒體等放到網(wǎng)上的課程文件夾中，供學(xué)生隨時(shí)學(xué)習(xí)。習(xí)題也在網(wǎng)上布置，學(xué)生在網(wǎng)上完成習(xí)題，教師在網(wǎng)上對(duì)學(xué)生的作業(yè)進(jìn)行評(píng)閱。同時(shí)，教師和學(xué)生也可通過課程網(wǎng)站進(jìn)行交流，解答學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的各種疑問并聽取學(xué)生對(duì)課程的建議和意見。

三、增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性

很多學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高，具體表現(xiàn)在課堂出勤率低、教材擁有率低、沒有做筆記的習(xí)慣、課后作業(yè)完成率不高且基本是拿來主義。有些學(xué)生上課什么也不帶，更有甚者上課時(shí)看雜志等與課程無關(guān)的書籍。針對(duì)這些問題，采取提倡學(xué)生記筆記、增加課堂提問來培養(yǎng)和提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

俗語說“聽百遍不如寫一遍”，記筆記是提高聽課效果和牢固掌握知識(shí)要點(diǎn)的有效途徑。學(xué)生上課時(shí)很少做筆記，在一個(gè)班級(jí)中有118人，作筆記的只有15人，不到13%。為了鼓勵(lì)學(xué)生記筆記，逐漸養(yǎng)成記筆記的良好習(xí)慣，在上課過程中對(duì)學(xué)生的筆記進(jìn)行檢查，并且抽時(shí)間對(duì)優(yōu)秀筆記進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，同時(shí)筆記的成績(jī)?cè)谄诮K成績(jī)中有所體現(xiàn)。課堂提問分為課前提問、課中提問和課末提問3種。課前提問主要復(fù)習(xí)上次課的知識(shí)點(diǎn)，課中提問提示重點(diǎn)和難點(diǎn)，而課末提問主要強(qiáng)調(diào)本節(jié)要掌握的知識(shí)點(diǎn)。提問對(duì)象主要是學(xué)習(xí)差的、經(jīng)常遲到早退者和沒有集中精力聽課者。針對(duì)學(xué)生的回答情況，建立相應(yīng)的獎(jiǎng)罰機(jī)制。通過提問，鼓勵(lì)學(xué)生課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)習(xí)的自覺性和自主性。

四、考核方法改革

石油工程專業(yè)課的結(jié)業(yè)方式分為兩大類：考試和考查。完井與井下作業(yè)課程屬于考查課，結(jié)業(yè)方式可以是論文或者考試。如果選擇考試結(jié)業(yè)，則總成績(jī)由試卷成績(jī)和平時(shí)成績(jī)按一定的比例構(gòu)成。以前的考核方式平時(shí)成績(jī)只計(jì)課后作業(yè)一項(xiàng)，且平時(shí)作業(yè)成績(jī)占20%，試卷成績(jī)比例比較高。為了提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性和積極性，同時(shí)為了更客觀的反應(yīng)學(xué)生平時(shí)的學(xué)習(xí)情況，對(duì)考核方法進(jìn)行必要的改革。課程成績(jī)由平時(shí)成績(jī)和試卷成績(jī)兩部分組成，但改變兩者的比例，平時(shí)成績(jī)占30%，試卷成績(jī)占70%?？荚嚥捎瞄]卷形式，以真實(shí)反應(yīng)教學(xué)效果。平時(shí)成績(jī)由課后作業(yè)、考勤、筆記和課堂成績(jī)4部分組成。課后作業(yè)占總成績(jī)的10%，考勤占總成績(jī)的10%，筆記占總成績(jī)的10%。

課堂成績(jī)主要是提問成績(jī)，直接加到最終的平時(shí)成績(jī)中。根據(jù)學(xué)生回答的情況記成績(jī)，答正確的記5分/次，基本正確3分/次，沒有回答上記1分/次?？己朔椒ǖ母母铮{(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，避免部分學(xué)生平時(shí)不看書，不做筆記?？荚嚽皬?fù)印同學(xué)筆記突擊應(yīng)付考試的做法。

[1]張力強(qiáng)，國(guó)竟興，李紅南.“油氣田地下地質(zhì)學(xué)”教學(xué)改革與課程建設(shè)[J].高教論壇，2008（6）.

[2]李入林，王琳.應(yīng)用型本科《化工原理》理論教學(xué)改革初探[J].貴州化工，2009（4）.

G642.0文獻(xiàn)標(biāo)示碼：A

1673-1999（2010）24-0174-02

焦國(guó)盈（1976-），男，博士，重慶科技學(xué)院（重慶401331）石油與天然氣工程學(xué)院副教授，研究方向?yàn)椴捎凸こ獭?/p>

2010-09-28