魏兵

摘 要：提高采收率原理是高等學(xué)校石油工程和油田化學(xué)專業(yè)本科生的一門專業(yè)選修課，在培養(yǎng)石油專業(yè)人才過程中起到非常重要的作用。為提升教學(xué)效果，文章作者先分析了當(dāng)前課程教學(xué)過程中存在的一些共性和個性問題，然后結(jié)合作者在國外高校的教學(xué)經(jīng)驗，從教學(xué)理念、課程定位、課程資料、教學(xué)方法、考核方式等方面提出了持續(xù)改進的意見和建議，以期為提高采收率原理的教學(xué)改革提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：“提高采收率原理”;教學(xué)效果;國外教學(xué)經(jīng)驗;教學(xué)改革;問題與建議

一、“提高采收率原理”課程教學(xué)中面臨的主要問題

問題一：基礎(chǔ)專業(yè)知識要求高

“提高采收率原理”課程是建立在多學(xué)科交叉基礎(chǔ)上的一門“石油專業(yè)課”，課程內(nèi)容實際包涵了物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)、力學(xué)等多門學(xué)科，要求學(xué)生具有完善的專業(yè)知識體系，但實際上這點在本科階段是很難達到的，所以必然會給學(xué)生理解和掌握提高采收率相關(guān)知識點帶來阻力。除此之外，課程講到的化學(xué)驅(qū)、復(fù)合物、混相驅(qū)、熱采等技術(shù)體系，包含了很深的理論體系，知識結(jié)構(gòu)也很復(fù)雜，學(xué)習(xí)難度大[1]。

問題二：內(nèi)容抽象

“提高采收率原理”課程內(nèi)容繁雜、綜合性強，涵蓋內(nèi)容從儲層結(jié)構(gòu)、流體性質(zhì)到滲流規(guī)律等。研究對象是埋深幾百到幾千米的地下環(huán)境，很多模型、現(xiàn)象和機理是經(jīng)抽提、簡化得到，缺少直觀的手段去探測和觀察。教學(xué)過程缺少體驗教學(xué)，很難理解其中的物理含義。

問題三：教學(xué)手段受限

目前，“提高采收率原理”課程教學(xué)多數(shù)采用“粉筆+黑板+講臺”的傳統(tǒng)教學(xué)模式，以教師為中心，“填鴨式”教學(xué)。這種方式突出表現(xiàn)為師生間缺少互動探討、課堂節(jié)奏快，學(xué)生更不可能產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，對該課程學(xué)習(xí)得很膚淺，背離了工程教育的教學(xué)理念[2]。

問題四：教材欠完善

國內(nèi)“提高采收率原理”教材種類多、選擇多，有專門針對某一類（種）技術(shù)的教材，也有覆蓋全部內(nèi)容的教材。但是，整體上看，現(xiàn)有的教材需要進一步完善，適應(yīng)現(xiàn)代石油工程專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)要求。問題包括：①隨著科學(xué)研究的不斷深入，教材中的某些觀點和認識需要修正;②知識結(jié)構(gòu)需要優(yōu)化，突出課程重點和難點;③教材的知識體系滯后于技術(shù)發(fā)展;④教材缺少指導(dǎo)性的習(xí)題和練習(xí)。

問題五：實踐環(huán)節(jié)欠缺

“提高采收率原理”是一門基于實驗的課程，單純地依賴課堂的講解，學(xué)生很難理解這些復(fù)雜的過程，無法形成直觀的印象。所以，學(xué)生需要通過實踐環(huán)節(jié)加強相關(guān)概念、理論和過程的理解。目前，“提高采收率原理”的實驗主要包括微乳液制備和阻力系數(shù)及殘余阻力系數(shù)的測定，實驗覆蓋范圍不夠?qū)?，不足以讓學(xué)生建立提高采收率過程的理論體系，實踐內(nèi)容需要整合和優(yōu)化，

二、國外教學(xué)經(jīng)驗總結(jié)

筆者從2010年～2013年在國外某大學(xué)擔(dān)任“提高采收率原理”課程的助理講師，負責(zé)整個課程的教學(xué)資料建設(shè)、課堂教學(xué)和考核。總體而言，在講授本門課程時需要重要注重以下幾個方面：

1.教學(xué)思路構(gòu)建

構(gòu)建一條清晰的思路是學(xué)習(xí)“提高采收率原理”課程的關(guān)鍵。因此筆者歸納了現(xiàn)有提高采收率的技術(shù)體系，根據(jù)其技術(shù)內(nèi)涵對所有的技術(shù)進行了分類，如下圖所示。每一類提高采收率技術(shù)的理論基礎(chǔ)相近，所以沿著這條思路，重點從基礎(chǔ)理論、技術(shù)實施和案例分析三個方面講解，剖析每一類、每一種技術(shù)的異同，對理解和掌握本門課程大有幫助。

2.課程資料更新

如上所述，當(dāng)前石油勘探開發(fā)在化學(xué)驅(qū)、氣驅(qū)和熱采等領(lǐng)域都有重大進展，尤其是室內(nèi)理論研究和礦場試驗。但是，相關(guān)內(nèi)容并未及時體現(xiàn)在“提高采收率原理”課程中。因此，筆者在依靠經(jīng)典教材的基礎(chǔ)上，每年補充行業(yè)內(nèi)最新研究成果和進展，同時調(diào)整課程的重點，體現(xiàn)本門課程的工程價值和意義。例如，2011年增加了加拿大Pelican Lake油田稠油聚合物驅(qū)的進展，2012年分析美國和加拿大致密油藏提高采收率的案例等。

3.教材的直觀性

針對“提高采收率原理”課程的特殊性，教師應(yīng)注重課件的直觀性和生動性，打破傳統(tǒng)的平面課件模式，借助三維仿真、三維模擬等手段，構(gòu)建立體課件，讓學(xué)生可以“走進”油藏，建立客觀實體感受，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，改善授課效果。

4.客體的能動性

去除教師和講臺中心化，建立以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，開辟“第二課堂”“第三課堂”，加重課后作業(yè)分量。根據(jù)每節(jié)課的內(nèi)容，要求閱讀2～3篇相關(guān)科技文獻，并提交相應(yīng)的報告。同時，針對某些工程問題，組建研討小組，每組3～4人，設(shè)計解決方案，如需實驗數(shù)據(jù)支撐，可隨時申請到教學(xué)實驗室開展相關(guān)實驗研究。這樣可以充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，同時鍛煉科研能力和溝通協(xié)作能力，培養(yǎng)團隊合作精神，這一點在國外的教學(xué)中尤其重視。

5.重視礦場實踐

國外石油工程課程特別重視實踐，針對重要的課程會專門設(shè)計礦場實踐環(huán)節(jié)，把課堂的知識和自己的理解延伸至油田現(xiàn)場。每年的“提高采收率原理”課程會安排有1～2天的油田學(xué)習(xí)，由學(xué)院負責(zé)聯(lián)系和安排，主要內(nèi)容包括安全培訓(xùn)、試驗進展介紹和現(xiàn)場操作參觀等。通過實踐，學(xué)生可加深對基本概念和基礎(chǔ)理論的理解，特別是針對某一問題如何運用所掌握知識設(shè)計可行性方案。

三、教學(xué)改革的建議

1.優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)，更新教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)行業(yè)發(fā)展的動態(tài)和前沿，優(yōu)化“提高采收率原理”課程的知識結(jié)構(gòu)，在教學(xué)內(nèi)容上有所取舍，突出課程內(nèi)容的實效性。針對本科生的課程應(yīng)注重理論基礎(chǔ)，掌握事物的本質(zhì)，重點學(xué)習(xí)各種技術(shù)的機理和工藝過程，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)當(dāng)前技術(shù)的局限性，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的科學(xué)思維方法。教師應(yīng)關(guān)注提高采收行業(yè)的發(fā)展趨勢，對具有重要意義的研究成果要從理論、方法和效果上進行重點剖析。

2.改變考核模式，建立過程監(jiān)督

改變現(xiàn)有的單一期末考試考核模式，加重學(xué)習(xí)過程中成績的比例。針對某一類提高采收率技術(shù)體系可分別考核，采用隨堂測驗、方案設(shè)計、案例分析、文獻綜述等多種方式，建立過程監(jiān)督體系，任課教師可及時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)。另外，鼓勵學(xué)生開展探究性、創(chuàng)新性實驗，教師予以指導(dǎo)，實驗成績計入最后考核結(jié)果。

3.突出實踐環(huán)節(jié)，加強師生互動

結(jié)合實際工程問題和科研動態(tài)，積極探索提高采收率探究性實驗教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)新思維。教師在實驗過程中應(yīng)跟蹤指導(dǎo)，尤其是在實驗方案制訂和數(shù)據(jù)分析階段，建立融洽的師生關(guān)系。突出礦場實踐環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實際。

本文總結(jié)了國內(nèi)石油高?！疤岣卟墒章试怼闭n程目前面臨的問題，梳理了筆者在國外講授這門課程的經(jīng)驗，從教學(xué)理念、課程資料、教學(xué)方法、考核方式等方面對課程的教學(xué)改革提出了建議。任何教學(xué)改革都是一個循序漸進的過程，對于這種多學(xué)科交叉課程，要求教師積極借鑒其他學(xué)科的教學(xué)經(jīng)驗，探索新型教學(xué)改革模式，為石油工程專業(yè)的人才培養(yǎng)提供新內(nèi)涵。

參考文獻：

[1]李俊，高雅，張利亞，等.“提高采收率”課程教學(xué)改革與探索[J].教育教學(xué)論壇，2015（1）.

[2]孫琳，蒲萬芬，金發(fā)揚，等.啟發(fā)式與探究式結(jié)合下的提高采收率原理教學(xué)實踐[J].科教文匯（上旬刊），2018（2）.