焦國盈，裴蘋汀，戚志林，徐春碧

“采油采氣工程課程設(shè)計(jì)”教學(xué)改革與實(shí)踐

焦國盈，裴蘋汀，戚志林，徐春碧

針對學(xué)生人數(shù)多、組成復(fù)雜、學(xué)習(xí)積極性不高的特點(diǎn)，從課程設(shè)計(jì)的選題、課程設(shè)計(jì)的過程控制和考核方式三個(gè)方面對采油采氣工程課程設(shè)計(jì)的教學(xué)進(jìn)行了總結(jié)。引入了分段講解的指導(dǎo)方式，比較了課程設(shè)計(jì)的教學(xué)效果。探討了在轉(zhuǎn)型時(shí)期提高課程設(shè)計(jì)教學(xué)效果的方法，有利于培養(yǎng)合格的石油工程工程師。

采氣工程；采油工程；課程設(shè)計(jì)；教學(xué)改革；教學(xué)實(shí)踐

“采油采氣工程課程設(shè)計(jì)”是石油工程專業(yè)學(xué)生在學(xué)習(xí)“采油工程”、“鉆井工程”、“油藏工程”和“采氣工程”四大工程之后的一門非實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課。主要目的是通過課程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想，使學(xué)生得到油井采油方法選擇、油井采油工藝設(shè)計(jì)、氣井排水采氣工藝方法選擇以及排水采氣工藝設(shè)計(jì)計(jì)算、油氣井增產(chǎn)水井增注工藝設(shè)計(jì)（包括施工設(shè)備及入井材料的選擇、施工參數(shù)的計(jì)算、工藝流程的編制等）等方面的綜合訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生查閱專業(yè)文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)手冊以及綜合運(yùn)用所學(xué)理論解決采油采氣工程中所涉及的一般工程問題的能力，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)專業(yè)知識，深化和拓展知識面，使之受到一次較全面的設(shè)計(jì)訓(xùn)練，為后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)和實(shí)際工程設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。

采油采氣工程課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)未來石油工程工程師的重要環(huán)節(jié)之一，使石油工程專業(yè)學(xué)生得到初步的工程訓(xùn)練。近年，隨著高等教育由精英教育向大眾教育的轉(zhuǎn)變，我校年招生量已經(jīng)增加到5700多人，在校生已經(jīng)達(dá)到了18000多人，我院在校生也達(dá)到2800多人，但專職教師年均僅增加6人，師生比已經(jīng)達(dá)到了43：1，石油工程專業(yè)的畢業(yè)生每年達(dá)到290多人，課程設(shè)計(jì)時(shí)人均指導(dǎo)學(xué)生數(shù)達(dá)到45人。同時(shí)，隨著大學(xué)畢業(yè)生數(shù)量的逐年增加，原先不被看好的石油等艱苦行業(yè)已經(jīng)變?yōu)闊狳c(diǎn)行業(yè)，越來越多的石油子弟和地方學(xué)生通過高考或者中途轉(zhuǎn)專業(yè)等各種途徑進(jìn)入石油工程專業(yè)，因此，我院的石油工程專業(yè)由普通本科、應(yīng)用本科和大專升本科（簡稱專升本）三部分組成。應(yīng)用本科和專升本的學(xué)生主要來自石油系統(tǒng)和學(xué)校駐地，本身基礎(chǔ)比較差，由于不愁畢業(yè)后的就業(yè)問題，因此學(xué)習(xí)積極性不高，導(dǎo)致整體學(xué)習(xí)風(fēng)氣不是很好。在學(xué)生人數(shù)多、學(xué)習(xí)積極性不高的情況下，如何進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，指導(dǎo)教師面臨著巨大的挑戰(zhàn)：必須思考如何做怎樣進(jìn)行過程控制？如何進(jìn)行客觀的考核？通過三屆課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐，筆者對采油采氣工程課程設(shè)計(jì)的教學(xué)進(jìn)行了探討。

一、課程設(shè)計(jì)的選題

采油采氣工程課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容必須與采油工程或者采氣工程相關(guān)。內(nèi)容可以是采油工藝（自噴、人工舉升）設(shè)計(jì)、注水工藝設(shè)計(jì)、注氣工藝設(shè)計(jì)、增產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)、射孔工藝設(shè)計(jì)、完井工藝設(shè)計(jì)、氣井排水采氣工藝設(shè)計(jì)等等。題目可選自噴油井節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)分析、機(jī)抽井參數(shù)設(shè)計(jì)、氣舉井氣舉參數(shù)設(shè)計(jì)、注水井注水參數(shù)設(shè)計(jì)、注氣提高采收率施工設(shè)計(jì)、水力壓裂施工設(shè)計(jì)、酸壓工藝設(shè)計(jì)、基質(zhì)酸化工藝設(shè)計(jì)、油氣井射孔工藝設(shè)計(jì)、油氣井完井方式設(shè)計(jì)、氣井節(jié)點(diǎn)分析和氣井排水工藝設(shè)計(jì)等。

采油采氣課程設(shè)計(jì)的時(shí)間只有兩周，選題時(shí)內(nèi)容不能太多，大多數(shù)學(xué)生沒有辦法在兩周內(nèi)完成，得不到完整的工程設(shè)計(jì)訓(xùn)練［1,2］。但是，內(nèi)容也不能太少，內(nèi)容太少學(xué)生不需要花太多的時(shí)間就能完成，達(dá)不到課程設(shè)計(jì)訓(xùn)練的目的。同時(shí)，課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容也不應(yīng)與畢業(yè)設(shè)計(jì)的內(nèi)容重復(fù)，以擴(kuò)展學(xué)生的知識面。

二、課程設(shè)計(jì)的過程控制

課程設(shè)計(jì)時(shí)首先由指導(dǎo)教師給學(xué)生下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)，給出基礎(chǔ)設(shè)計(jì)參數(shù)，講解設(shè)計(jì)要求、主要設(shè)計(jì)計(jì)算過程和設(shè)計(jì)計(jì)算方法。然后，學(xué)生通過查有關(guān)文獻(xiàn)資料、參考書，獨(dú)立完成設(shè)計(jì)內(nèi)容，編寫設(shè)計(jì)報(bào)告。

筆者在課程設(shè)計(jì)選題時(shí)，已經(jīng)就設(shè)計(jì)內(nèi)容編寫了相應(yīng)的課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書。以前在指導(dǎo)課程設(shè)計(jì)時(shí)，在課程設(shè)計(jì)開始時(shí)就將指導(dǎo)書發(fā)給學(xué)生，學(xué)生參考指導(dǎo)書的計(jì)算模型和計(jì)算方法就可以完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)。這種方式雖然學(xué)生輕松，指導(dǎo)教師工作量也小，但是課程設(shè)計(jì)效果不好。在口試時(shí)，大部分學(xué)生連設(shè)計(jì)模型或者計(jì)算公式中出現(xiàn)的符號都沒有搞懂，更別說計(jì)算方法和設(shè)計(jì)思路。

針對上述指導(dǎo)方式的不足，在2007級進(jìn)行課程設(shè)計(jì)時(shí)，對指導(dǎo)方式進(jìn)行了改革。在課程設(shè)計(jì)時(shí)，按照進(jìn)度安排，將設(shè)計(jì)內(nèi)容分為幾大部分，各部分規(guī)定具體的完成時(shí)間。在下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)、講解設(shè)計(jì)要求和時(shí)間安排后，講解第一部分的設(shè)計(jì)模型和設(shè)計(jì)方法，然后學(xué)生按照指導(dǎo)教師的講解開始第一部分的設(shè)計(jì)計(jì)算；以后按照進(jìn)度安排講解以后的部分內(nèi)容，每部分內(nèi)容講解完后，讓學(xué)生獨(dú)立完成設(shè)計(jì)計(jì)算，直到完成所有設(shè)計(jì)內(nèi)容。如筆者指導(dǎo)的“水力壓裂工藝設(shè)計(jì)”，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括裂縫幾何尺寸計(jì)算、支撐劑在縫中的運(yùn)移和分布計(jì)算、裂縫導(dǎo)流能力計(jì)算、增產(chǎn)效果計(jì)算和施工參數(shù)計(jì)算五部分內(nèi)容。根據(jù)時(shí)間安排，裂縫幾何尺寸計(jì)算3天，支撐劑在縫中的運(yùn)移和分布計(jì)算2天，裂縫導(dǎo)流能力計(jì)算、增產(chǎn)效果計(jì)算和施工參數(shù)計(jì)算各1天，總共8天完成所有設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容。在課程設(shè)計(jì)第1天，講解裂縫幾何尺寸計(jì)算模型和計(jì)算方法，學(xué)生在接下來的2天完成裂縫幾何尺寸部分的計(jì)算；在第4天上午講解支撐劑在縫中的運(yùn)移和分布的計(jì)算方法，學(xué)生在第4、5天完成這部分的計(jì)算；在接下來的3天時(shí)間里，每天上午講解相應(yīng)的計(jì)算方法，學(xué)生當(dāng)天完成相應(yīng)部分的設(shè)計(jì)計(jì)算；在課程設(shè)計(jì)的第9天，學(xué)生完成設(shè)計(jì)報(bào)告；最后一天則進(jìn)行課程設(shè)計(jì)的考核。在課程設(shè)計(jì)過程中，指導(dǎo)教師每天上午在設(shè)計(jì)教室進(jìn)行答疑，對共性問題，則進(jìn)行集體講解。這種方式的最大特點(diǎn)調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生牢固掌握設(shè)計(jì)方法和思路，同時(shí)也督促學(xué)生準(zhǔn)時(shí)參加課程設(shè)計(jì)。

三、課程設(shè)計(jì)的考核

課程設(shè)計(jì)的考核內(nèi)容包括出勤情況、設(shè)計(jì)報(bào)告和口試三部分。最終成績分為優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格五級。各小組的負(fù)責(zé)人在每天9點(diǎn)準(zhǔn)時(shí)進(jìn)行考勤。同時(shí)，指導(dǎo)教師不定期在上午集中講解或者答疑前集中考勤。設(shè)計(jì)報(bào)告主要看是否完成設(shè)計(jì)任務(wù)、書寫是否工整、設(shè)計(jì)結(jié)果是否合理。口試內(nèi)容為計(jì)算方法、設(shè)計(jì)思路以及與設(shè)計(jì)任務(wù)相關(guān)的采油工程和采氣工程知識。口試時(shí)指導(dǎo)教師向?qū)W生提出5個(gè)問題，根據(jù)回答情況給出口試成績：如果全部答對所有問題，則口試成績?yōu)閮?yōu)秀；答對4個(gè)問題，則口試成績?yōu)榱己茫粌H答對3個(gè)問題，口試成績只能得中等；如果僅答對2個(gè)問題，則口試成績?yōu)榧案?；答?個(gè)問題或者答錯(cuò)所有問題，則口試成績?yōu)椴患案?。課程設(shè)計(jì)成績以口試成績?yōu)榛A(chǔ)，考慮設(shè)計(jì)報(bào)告和出勤情況確定。如果設(shè)計(jì)結(jié)果合理、報(bào)告書寫工整且按時(shí)參加答疑，則將口試成績提升一個(gè)等級作為課程設(shè)計(jì)最終成績；如果設(shè)計(jì)結(jié)果不合理或者書寫潦草且缺席次數(shù)多，則將口試成績降低一個(gè)等級作為課程設(shè)計(jì)最終成績。

四、教學(xué)效果對比

2006級石油工程專業(yè)采油采氣工程課程設(shè)計(jì)采用老的指導(dǎo)方式，口試結(jié)果不是很理想。大部分同學(xué)沒有搞懂水力壓裂工藝設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)方法，有些甚至沒有搞懂計(jì)算模型中部分符號的意義，更不要說與設(shè)計(jì)任務(wù)相關(guān)的采油工程和采氣工程教材的基本知識。

2007級課程設(shè)計(jì)采用新的指導(dǎo)方式，口試結(jié)果非常令人滿意：20%的學(xué)生口試成績?yōu)閮?yōu)秀，70%的學(xué)生口試時(shí)得到良好，僅有10%的學(xué)生得到中等的口試成績，沒有口試成績?yōu)榧案窦耙韵碌膶W(xué)生。絕大部分學(xué)生不但掌握了設(shè)計(jì)計(jì)算方法和設(shè)計(jì)計(jì)算模型，而且設(shè)計(jì)思路清清楚楚。同時(shí)，對采油工程和采氣工程教材的相關(guān)知識也掌握得比較扎實(shí)。

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

[2]馬國光.論《油氣集輸》課程設(shè)計(jì)教改實(shí)踐[J].石油高等教育，2000（2）.

G642.3

A

1673-1999（2011）09-0166-02

焦國盈（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)橛蜌饩霎a(chǎn)技術(shù)和油氣井完井技術(shù)。

2011-03-02