劉廣峰 李相方 顧岱鴻 石軍太 代金友 王建國 賈英劍

摘要：氣藏工程是石油工程學科的專業(yè)主干課程，為使課程教學進一步適應和服務于學生未來工作需求，加強理論知識與現(xiàn)場天然氣開發(fā)實踐的聯(lián)系，提升課堂教學效果，本文探討氣藏工程在教學內(nèi)容、教學方法、教學實踐等方面的改革措施。在教學內(nèi)容方面，加強了課堂知識與氣田現(xiàn)場的聯(lián)系，對課程知識進行了延展，并以案例庫形式針對氣藏開發(fā)熱點問題設置了8個教學專題。在教學方法上，加強了作業(yè)和學生自學、調(diào)研環(huán)節(jié)，課堂教學逐步轉(zhuǎn)向提問討論式的研究型教學，考試內(nèi)容提升了闡述題形式，注重理解和知識運用問題的考察。

關(guān)鍵詞：氣藏工程；知識體系；現(xiàn)場案例；考試改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）23-0108-02

天然氣是清潔的燃料和重要的化工原料。隨著中國對天然氣需求量的急劇增加和天然氣勘探開發(fā)力度的快速增強，對天然氣開發(fā)專業(yè)人才的需求也會大大提高。氣藏工程是石油工程專業(yè)本科生階段的重要專業(yè)課程，是天然氣開發(fā)人員所必須掌握的基本知識。伴隨國內(nèi)數(shù)字化油氣田建設，氣田開發(fā)生產(chǎn)數(shù)據(jù)大幅增加，對天然氣開發(fā)工程師分析數(shù)據(jù)、解決開發(fā)問題的能力提出更高要求。但目前氣藏工程內(nèi)容主要集中在相態(tài)、儲量與產(chǎn)能評價，并主要側(cè)重理論分析、數(shù)學模型推導等理論知識，教學方法上主要為課堂講授，所以在教學內(nèi)容、教學方法上無法適應氣藏工程師未來的工作需求，有待于進行課程的改革。本文基于目前氣藏工程教學中存在的內(nèi)容系統(tǒng)性不高、理論性過強、教學手段單一等問題，增加了氣藏的儲層評價、試井分析、動態(tài)分析等內(nèi)容，并探討了在保持為32學時的情況下完成設計教學內(nèi)容、提升學生學習效果的方案。

一、課程概況與改革目標

氣藏工程為我校石油工程專業(yè)本科生專業(yè)選修課，設置為32學時，2學分。教材為李士倫教授等編著，石油工業(yè)出版社出版的《天然氣工程》（第2版）。本課程分緒論、天然氣物理化學及相態(tài)特征、氣藏物質(zhì)平衡、儲量計算及采收率、氣井產(chǎn)能分析與設計、氣藏動態(tài)監(jiān)測五部分。根據(jù)目前的教學大綱，氣藏工程的教學目標為：使學生掌握天然氣在多種孔隙介質(zhì)中的流動特點及規(guī)律，掌握氣藏物質(zhì)平衡方法、氣藏儲量計算方法與氣藏采收率計算方法，掌握氣井產(chǎn)能試井理論、方法與工藝，了解氣田、凝析氣田開發(fā)方案編制流程與確定氣井生產(chǎn)工作制度等知識。石油工程專業(yè)本科生，作為未來天然氣開發(fā)的技術(shù)工程師，應具有系統(tǒng)完備的氣藏儲層、滲流、油氣藏工程與開發(fā)開采等理論基礎(chǔ)與工程知識，便于在未來氣田開發(fā)生產(chǎn)過程中具備分析問題、解決問題的理論基礎(chǔ)與知識體系。通過本次課程改革，有效實現(xiàn)以下目標：（1）氣藏開發(fā)知識體系的建立。（2）課堂教學與現(xiàn)場實踐的緊密聯(lián)系。（3）知識學習過程與技術(shù)應用過程的有機統(tǒng)一。（4）學生被動接受與主動學習的有效轉(zhuǎn)變。

二、教學知識體系優(yōu)化

系統(tǒng)合理的教學知識體系是吸引學習興趣、提高教學效率、提升教育成效的基礎(chǔ)。在目前氣藏工程教學內(nèi)容中，存在著以下幾個方面的問題：（1）課程內(nèi)容與先修課程有重復現(xiàn)象。如作為課程重點內(nèi)容之一的天然氣物理化學及相態(tài)特征，占用了本課程6個學時，但近4學時的內(nèi)容與油層物理課程完全重復，在物質(zhì)平衡、儲量計算等方面與油藏工程也有重復之處。（2）內(nèi)容過于聚焦，延展性不強。雖然講授了儲量、產(chǎn)能、工作制度制定等重點理論知識，但這些知識在氣藏開發(fā)全過程中發(fā)揮的作用和應用的時機，學生并沒有系統(tǒng)性的認識。（3）知識體系過于理論化，沒有體現(xiàn)出作為工程類課程的應用性特點。在改革探索過程中，逐步構(gòu)建以“氣藏”為線索的，涵蓋氣藏評價、開發(fā)、管理的系統(tǒng)化的知識體系，突出現(xiàn)場應用實踐的教學特點，滿足學生未來工作的需求。優(yōu)化后的教學內(nèi)容由原來的5部分增加為7部分，調(diào)整精練了氣藏流體特征，調(diào)整充實了氣藏開發(fā)管理，梳理提煉了天然氣滲流機理，新增了氣田開發(fā)地質(zhì)和氣井動態(tài)評價（試井）兩部分內(nèi)容。

三、氣田開發(fā)案例庫建設

案例教學自興起以來在醫(yī)學、法學等各個領(lǐng)域顯示出良好的教學效果，在工學領(lǐng)域也受到歡迎。氣藏工程課程內(nèi)容復雜，理論知識抽象，為了使學生更好地理解、提升教學質(zhì)量，以建立氣田開發(fā)案例庫的形式，分析整理了大量氣田開發(fā)實際案例，根據(jù)教學內(nèi)容穿插至不同的課堂中。在進行案例教學過程中，充分遵從案例教學的特點，充分發(fā)揮學生的能動性，不將教學目的放在老師對學生的“教”上，而著眼于師生之間的互動學習上。正是這種理論與實踐的緊密結(jié)合，使得學生更好地理解理論知識，并對其應用方法、結(jié)果分析及理論的作用有了更深入細致的理解和掌握，極大調(diào)動了學生的學習興趣。在氣藏工程教學改革中，緊密結(jié)合課程理論知識、氣田實際開發(fā)理論與技術(shù)、最新學術(shù)研究成果，針對國內(nèi)含水氣藏、凝析氣藏、致密氣藏、高含硫氣藏、頁巖氣等各類復雜氣藏，分析整理經(jīng)典應用案例，建立了滿足學生學習和課堂教學需求的案例庫，以專題形式在課堂上與學生進行討論與分析。案例庫包括以下主要內(nèi)容：開發(fā)區(qū)優(yōu)選案例；氣田開發(fā)方案；凝析氣藏相態(tài)特征研究案例；動靜態(tài)儲量計算與核實案例；產(chǎn)能試井實施方案與解釋成果；不穩(wěn)定試井實施方案與解釋成果；氣田動態(tài)分析研究案例；氣田開發(fā)調(diào)整與挖潛案例。

四、教學方法的改革

優(yōu)化后的教學內(nèi)容和建立的與之對應的案例庫使得課堂教學內(nèi)容體系性以及與現(xiàn)場應用聯(lián)系的緊密性明顯增強。在進行教學內(nèi)容優(yōu)化、案例庫建設的基礎(chǔ)上，為了確保教學內(nèi)容的完成，提升學生的學習效果，建立與之適應的教學方法是十分必要的。在氣藏工程教學改革中，針對課堂、課下和課程考核三個環(huán)節(jié)，圍繞研究型和工程應用型的指導思想進行教學方法的優(yōu)化。

1.課堂研究型教學。在教學改革過程中，課堂講授注重提問啟發(fā)式的研究型教學方法。這種教學方法能有效集中學生聽課注意力，啟發(fā)學生對新知識的主動思考與推演，加強新學內(nèi)容的理解與記憶。輔以理論知識、現(xiàn)場研究與生產(chǎn)實踐的案例，能有效提升理論知識的形象化、具體化，大大激發(fā)了學生的學習興趣。設置調(diào)研匯報和討論課。針對布置給學生小組的課下完成的調(diào)研內(nèi)容，除上交調(diào)研報告外，還抽取部分小組進行課上的調(diào)研匯報，提升調(diào)研質(zhì)量。針對開發(fā)方式、工作制度及某些現(xiàn)場開發(fā)問題，在教學過程中設置討論環(huán)節(jié)，針對有些多解性問題進行討論、分析，營造創(chuàng)新的學習環(huán)境，提高學生理論聯(lián)系實際的能力和創(chuàng)新能力。

2.課下調(diào)研與自學。在氣藏工程教學中，針對課程重點、氣藏開發(fā)熱點等關(guān)鍵性問題，將學生分組進行課題調(diào)研。在2015年的教學中，共完成了不同特點凝析氣藏開發(fā)方式分析、低滲巖性氣藏儲量核實等4項調(diào)研課題，從隨后的調(diào)研匯報結(jié)果看，學生調(diào)研熱情高，知識學習效果好，提升了寫作與總結(jié)能力。針對與其他課程有重復的教學內(nèi)容，要求同學在課下自學，在課上以提問的形式請同學簡單講解，既加深了理解和印象，又提高了課程的教學效率。同時，設計了50余道代表性題目的習題集，作為學生的作業(yè)題庫，供同學選作或自學之用。

3.注重能力的考核方式?？己朔绞降膭?chuàng)新是確保氣藏工程教學效果和教學改革成敗的重要保證。此前的考核方式是期末考試，考試的形式比較單調(diào)，題型也多為名詞解釋、簡答、公司推導和計算題，考試內(nèi)容多集中于教材內(nèi)容，無法有效引導學生的自主學習能力、理論聯(lián)系實際的能力及主動開展實踐調(diào)研的動力。在本次教學改革中，主要進行了兩方面的嘗試，均取得良好效果。一是將平時成績的比例提高至30%～40%，平時成績的評定不再僅僅關(guān)注出勤，而是將作業(yè)、調(diào)研匯報、課堂提問等均納入其中。二是對考試題型和考試重點進行優(yōu)化。考試中，設立側(cè)重考察學生內(nèi)容理解、知識運用、現(xiàn)場實踐等方面的題型。

氣藏工程課程旨在把學生所學的有關(guān)專業(yè)課程知識綜合應用，以解決實際氣田的開發(fā)設計及氣藏管理這一系統(tǒng)工程問題，該課程是石油工程專業(yè)的重要基礎(chǔ)課程。在我國天然氣工業(yè)快速發(fā)展，學生對氣藏工程知識迫切需求的背景下，基于課程現(xiàn)狀與存在的問題，對氣藏工程課程進行了教學內(nèi)容和方法的改革。改革實現(xiàn)了建立合理氣藏工程知識體系的目標，強化了學生氣藏開發(fā)地質(zhì)概念，增強了氣藏開發(fā)管理系統(tǒng)化觀念，突出了現(xiàn)場案例教學特點，建設了滿足學生未來工作需求，與國際化接軌的教學內(nèi)容與教學方法。

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