“采油工程設(shè)計(jì)與案例”教學(xué)改革探討

肖暉，楊斌，徐春碧，劉虹利，徐家年

“采油工程設(shè)計(jì)與案例”是我校石油與天然氣工程領(lǐng)域?qū)I(yè)學(xué)位碩士研究生培養(yǎng)方案中的一門專業(yè)學(xué)位課，在全面學(xué)習(xí)采油（氣）設(shè)計(jì)工程原理和方法的基礎(chǔ)上，運(yùn)用油（氣）田現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)例、設(shè)計(jì)方法、行業(yè)規(guī)范、流程等內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力。本文主要介紹該課程的發(fā)展歷程，分析教學(xué)過程中存在的問題，并從師資隊(duì)伍、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面進(jìn)行改革探討。

一、課程發(fā)展歷程及教學(xué)存在的問題

（一）課程的發(fā)展歷程

“采油工程設(shè)計(jì)與案例”課程是在石油工程主干課程“采油工程”的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。我校的石油工程專業(yè)已有近60年的發(fā)展歷史，“采油工程”課程經(jīng)歷了由大專到中專、再由大專到本科的曲折發(fā)展歷程，從師資隊(duì)伍、教材、教法、教學(xué)管理等方面對(duì)該課程進(jìn)行了一系列的改革和建設(shè)。2012年我校開始招收石油與天然氣工程全日制工程碩士專業(yè)學(xué)位研究生，為了適應(yīng)專業(yè)學(xué)位研究生的培養(yǎng)要求，開設(shè)了“采油工程設(shè)計(jì)與案例”課程。目前，我校的研究生教育尚處在起步階段，作為研究生培養(yǎng)方案中的一門專業(yè)學(xué)位課，“采油工程設(shè)計(jì)與案例”的教學(xué)工作也處于起步階段。

（二）教學(xué)中存在的問題

（1）現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐應(yīng)用要求高，校內(nèi)理論教師教學(xué)難度大?！安捎凸こ淘O(shè)計(jì)與案例”課程涉及內(nèi)容已經(jīng)不再是“采油工程”中的采油理論、方法，而是能夠直接用于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施操作的工程設(shè)計(jì)。若缺乏對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐應(yīng)用的了解，編寫的采油工程設(shè)計(jì)只能是紙上談兵，完全無法被現(xiàn)場(chǎng)采用，也無法實(shí)施。該課程重在讓研究生掌握與現(xiàn)場(chǎng)最為貼近的實(shí)際應(yīng)用方法，而校內(nèi)教師主要擅長(zhǎng)理論教學(xué)，缺乏現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，因此教師的素質(zhì)和能力欠缺必將影響課程的教學(xué)效果。

（2）課程教學(xué)內(nèi)容體系須進(jìn)行整合和完善。采油工程設(shè)計(jì)是油田總體開發(fā)中的重要組成部分之一，起著承上啟下的作用，其主要設(shè)計(jì)依據(jù)為油藏地質(zhì)研究成果和油藏工程研究成果［1］。采油工程設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容涉及：完井工程及油層保護(hù)、采油工程、注水工程、油層改造、配套工藝、工程方案經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)與分析等［2-3］。涉及到的知識(shí)點(diǎn)多、工藝多、生產(chǎn)管理面廣，而且隨著油砂礦、油頁巖、頁巖氣等非常規(guī)油氣資源的不斷開發(fā)，新工藝、新技術(shù)快速發(fā)展，采油工程設(shè)計(jì)內(nèi)容需要進(jìn)一步完善，以滿足現(xiàn)場(chǎng)不同類型油氣生產(chǎn)的需要。該課程不僅介紹采油工程設(shè)計(jì)的理論和方法，而且需要學(xué)生熟悉設(shè)計(jì)規(guī)范、流程和設(shè)計(jì)模板，學(xué)會(huì)采油工程常用專業(yè)軟件的應(yīng)用，能獨(dú)立進(jìn)行采油工程設(shè)計(jì)，這就需要有相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)和案例實(shí)踐，因此需要對(duì)采油工程設(shè)計(jì)與案例課程教學(xué)內(nèi)容體系進(jìn)行整合和完善。隨著油氣田開發(fā)技術(shù)手段的不斷進(jìn)步，課程設(shè)計(jì)方法、流程不符合現(xiàn)場(chǎng)要求，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)需要進(jìn)一步規(guī)范。

（3）教學(xué)模式需要進(jìn)一步完善。隨著油田企業(yè)對(duì)復(fù)合型專業(yè)技術(shù)人才要求的不斷提高，單一的學(xué)校導(dǎo)師教學(xué)缺乏與現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)的交流互動(dòng)，缺乏對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)難題的把握，課程方案設(shè)計(jì)與生產(chǎn)實(shí)際存在較大偏差，不利于學(xué)生解決采油氣工程問題的能力和科研創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

（4）課程考核方式單一。目前的考核辦法是學(xué)生針對(duì)某個(gè)區(qū)塊或單井做一個(gè)采油氣工程方案設(shè)計(jì)，任課老師根據(jù)設(shè)計(jì)質(zhì)量和水平判定分?jǐn)?shù)。考核方式過于單一，既不利于全面考核學(xué)生對(duì)本門課程所涉及的知識(shí)、方法和技術(shù)的掌握程度，也不利于發(fā)現(xiàn)教學(xué)過程中存在的問題，并對(duì)教學(xué)效果進(jìn)行正確評(píng)價(jià)。

二、課程教學(xué)改革思路

（一）改善師資結(jié)構(gòu)和提高師資水平

（1）采用“雙師型”師資模式。變傳統(tǒng)的一師多生制為校內(nèi)導(dǎo)師及企業(yè)專家共同擔(dān)任指導(dǎo)老師，充分利用校企合作機(jī)制，做到企業(yè)與學(xué)校資源有效共享，共同培養(yǎng)企業(yè)急需的高素質(zhì)、高技術(shù)、高效能的人才，解決傳統(tǒng)教學(xué)不能落到實(shí)處的問題。現(xiàn)場(chǎng)案例設(shè)計(jì)，充分發(fā)揮學(xué)校的理論教學(xué)與企業(yè)的實(shí)踐優(yōu)勢(shì)。通過企業(yè)導(dǎo)師最新、最貼近實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)案例教學(xué)能夠大大提升學(xué)生的工程規(guī)范素養(yǎng)和工程應(yīng)用能力。通過聘請(qǐng)國(guó)內(nèi)外的著名專家、學(xué)者和企業(yè)高水平人才承擔(dān)教學(xué)任務(wù)和開設(shè)講座，不斷完善和發(fā)展 “雙師型”師資模式。

（2）提高校內(nèi)教師的實(shí)踐教學(xué)水平。加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)，鼓勵(lì)優(yōu)秀在職教師到重點(diǎn)大學(xué)進(jìn)行研究生案例課程進(jìn)修和交流；積極引進(jìn)高水平、高質(zhì)量的青年優(yōu)秀人才與“雙師型”的主講教師；優(yōu)化團(tuán)隊(duì)結(jié)構(gòu)，保證團(tuán)隊(duì)的梯次性、穩(wěn)定性和長(zhǎng)久性；支持任課教師參加全國(guó)性的采油氣工程方面的學(xué)術(shù)會(huì)議，并與國(guó)內(nèi)同行開展學(xué)術(shù)交流，獲取行業(yè)發(fā)展的新信息。

（二）課程內(nèi)容改革與教材編寫

在對(duì)油田企業(yè)廣泛調(diào)研，分析崗位群及石油工程專業(yè)碩士研究生的知識(shí)、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)的需要和學(xué)校研究生人才培養(yǎng)定位的基礎(chǔ)上，分析和研究當(dāng)前采油工程設(shè)計(jì)課程的教學(xué)大綱、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生學(xué)習(xí)情況等方面，考慮采油工程設(shè)計(jì)涉及面廣，將課程內(nèi)容體系模塊化，結(jié)合專業(yè)發(fā)展及時(shí)更新課程教學(xué)大綱，使整個(gè)教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)合理、重點(diǎn)和難點(diǎn)清晰、內(nèi)容嚴(yán)謹(jǐn)準(zhǔn)確、層次清楚，強(qiáng)化課程內(nèi)容的系統(tǒng)性，以利于研究生采油工程設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)造性解決工程實(shí)際問題能力的培養(yǎng)。同時(shí)，圍繞課程建設(shè)積極進(jìn)行課程教學(xué)改革研究，并將教改成果及時(shí)運(yùn)用于教學(xué)。

邀請(qǐng)三大石油公司的高級(jí)專家來校為石油與天然氣工程研究生授課、講解現(xiàn)場(chǎng)采油工程設(shè)計(jì)案例，以豐富課程內(nèi)容；通過校內(nèi)教師對(duì)油田現(xiàn)場(chǎng)的科研成果不涉密部分以及石油類學(xué)生競(jìng)賽內(nèi)容來豐富采油工程設(shè)計(jì)案例庫，對(duì)案例和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)備；編寫“采油工程設(shè)計(jì)與案例”校內(nèi)使用教材，形成一套較為完整的體系。利用油田真實(shí)案例，按照相關(guān)設(shè)計(jì)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采油工程關(guān)鍵問題，進(jìn)行案例采油工程設(shè)計(jì)；充分利用通訊、網(wǎng)絡(luò)等手段，研究生、學(xué)校導(dǎo)師、企業(yè)導(dǎo)師對(duì)設(shè)計(jì)案例進(jìn)行答辯、論證，并對(duì)設(shè)計(jì)案例進(jìn)行修改完善，全面提升石油工程專業(yè)碩士采油工程的設(shè)計(jì)能力。

（三）教學(xué)方法和教學(xué)手段改革

1.教學(xué)方法改革

（1）教學(xué)方法采取“講授+案例分析+專題討論”等多種方式相結(jié)合。本課程是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的研究生課程，單憑教師的課堂理論講授難以達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。在教學(xué)中，除了介紹基本理論和設(shè)計(jì)流程之外，還需通過對(duì)大量現(xiàn)場(chǎng)案例的分析來提高學(xué)生對(duì)采油工程設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)，并開展專題討論，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，通過相互討論，形成觀點(diǎn)，上講臺(tái)陳述自己的觀點(diǎn)，以激發(fā)廣大同學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，提高學(xué)習(xí)效果。

（2）采用師生互動(dòng)的啟發(fā)式、討論式教學(xué)。在理論講授之后，給學(xué)生布置現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際采油工程設(shè)計(jì)大作業(yè)，并在互動(dòng)教學(xué)機(jī)房進(jìn)行動(dòng)手訓(xùn)練，學(xué)生分組討論、查閱資料，現(xiàn)場(chǎng)完成采油工程設(shè)計(jì)編寫，并與老師進(jìn)行互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)“在案例中找方法，在方法中找案例”的教學(xué)目的。

（3）鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行專題研究與討論。學(xué)校為學(xué)生提供立項(xiàng)的機(jī)會(huì)，讓每位同學(xué)就采油工程設(shè)計(jì)與案例中所遇到的感興趣的問題進(jìn)行討論、查閱文獻(xiàn)，以研究項(xiàng)目的形式寫出自己的研究報(bào)告。這種方法不但激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，而且培養(yǎng)了學(xué)生的綜合能力。

（4）實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練法。要求研究生必須參加以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際問題為基礎(chǔ)的“中國(guó)石油工程設(shè)計(jì)大賽”，并布置與石油工程設(shè)計(jì)大賽模式相同的設(shè)計(jì)作業(yè)，用實(shí)戰(zhàn)訓(xùn)練達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的工程性目的。

2.教學(xué)手段改革

（1）開發(fā)直觀形象的多媒體課件。在課程教學(xué)過程中，充分發(fā)揮以信息技術(shù)為中心的現(xiàn)代化教育手段的作用，利用 3Dmax、AutoCAD、Flash、Landmark 等軟件技術(shù)開發(fā)能夠直觀反映設(shè)備結(jié)構(gòu)及內(nèi)部運(yùn)行機(jī)理以及施工操作過程的教學(xué)課件。該系列課件直觀性強(qiáng)、信息量大、美觀實(shí)用，受到學(xué)生的好評(píng)。

（2）充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段的作用。課程組教師充分利用新校區(qū)的多媒體網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，通過網(wǎng)絡(luò)輔助平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源共享、網(wǎng)絡(luò)閱讀、線上交流、課程考核等多項(xiàng)功能。通過以信息技術(shù)為中心的現(xiàn)代化教育手段在教學(xué)過程中充分發(fā)掘了學(xué)生課余時(shí)間的學(xué)習(xí)潛力，取得了良好的教學(xué)效果。

（四）課程考核方式改革

從成績(jī)構(gòu)成、考核形式、考核量化標(biāo)準(zhǔn)、考核知識(shí)模塊構(gòu)成和考核知識(shí)模塊權(quán)重等多個(gè)方面開展了課程考核模式研究，建立了既能定量全面的又能突出重點(diǎn)的課程考核方式，形成了更加科學(xué)嚴(yán)格的考核辦法。該課程考核分為“分模塊設(shè)計(jì)”和“綜合應(yīng)用實(shí)踐”兩部分，分別占總成績(jī)的40%和60%。分模塊設(shè)計(jì)成設(shè)由每一個(gè)模塊 （共7個(gè)模塊）的平時(shí)成績(jī)（考勤、平時(shí)作業(yè)、調(diào)研報(bào)告各占1/3）和設(shè)計(jì)報(bào)告成績(jī)構(gòu)成，成績(jī)比例為2∶8。綜合應(yīng)用實(shí)踐為學(xué)生必須參加全國(guó)石油工程設(shè)計(jì)大賽，對(duì)賽題實(shí)例井進(jìn)行完整的采油工程設(shè)計(jì)，之后進(jìn)行設(shè)計(jì)答辯，成績(jī)由綜合設(shè)計(jì)報(bào)告和答辯成績(jī)構(gòu)成（占分比例為4∶6）。

三、課程改革成效

通過該門課程改革，大大提高了我校采油方向?qū)I(yè)學(xué)位碩士研究生的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)應(yīng)用能力。從我校開始招收研究生以來，參加了三屆全國(guó)石油工程設(shè)計(jì)大賽，取得了較為優(yōu)異的成績(jī)：獲得全國(guó)二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、全國(guó)三等獎(jiǎng)8項(xiàng)、成功參賽獎(jiǎng)20余項(xiàng)。

[1]李善維，常洪剛，楊小平，等.采油工程方案設(shè)計(jì)方法研究[J].鉆采工藝，2004（5）.

[2]劉光明.采油工程方案設(shè)計(jì)在油田建設(shè)中的重要作用分析[J].科技傳播，2013（18）.

[3]耿玉廣.論采油工程方案設(shè)計(jì)[J].鉆采工藝，1994（4）.