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(xué)科的專業(yè)主干課程，為使課程教學(xué)進(jìn)一步適應(yīng)和服務(wù)于學(xué)生未來工作需求，加強(qiáng)理論知識與現(xiàn)場天然氣開發(fā)實(shí)踐的聯(lián)系，提升課堂教學(xué)效果，本文探討氣藏工程在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)實(shí)踐等方面的改革措施。在教學(xué)內(nèi)容方面，加強(qiáng)了課堂知識與氣田現(xiàn)場的聯(lián)系，對課程知識進(jìn)行了延展，并以案例庫形式針對氣藏開發(fā)熱點(diǎn)問題設(shè)置了8個(gè)教學(xué)專題。在教學(xué)方法上，加強(qiáng)了作業(yè)和學(xué)生自學(xué)、調(diào)研環(huán)節(jié)，課堂教學(xué)逐步轉(zhuǎn)向提問討論式的研究型教學(xué)，考試內(nèi)容提升了闡述題形式，注重理解和知識運(yùn)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(xiàn)標(biāo)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(qiáng)，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(shè)，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(jià)，并主要側(cè)重理論分析、數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)等理論知識，教學(xué)方法上主要為課堂講授，所以在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法上無法適應(yīng)氣藏工程師未來的工作需求，有待于進(jìn)行課程的改革。本文基于目前氣藏工程教學(xué)中存在的內(nèi)容系統(tǒng)性不高、理論性過強(qiáng)、教學(xué)手段單一等問題，增加了氣藏的儲層評價(jià)、試井分析、動態(tài)分析等內(nèi)容，并探討了在保持為32學(xué)時(shí)的情況下完成設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容、提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果的方案。

一、課程概況與改革目標(biāo)

氣藏工程為我校石油工程專業(yè)本科生專業(yè)選修課，設(shè)置為32學(xué)時(shí)，2學(xué)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(xué)及相態(tài)特征、氣藏物質(zhì)平衡、儲量計(jì)算及采收率、氣井產(chǎn)能分析與設(shè)計(jì)、氣藏動態(tài)監(jiān)測五部分。根據(jù)目前的教學(xué)大綱，氣藏工程的教學(xué)目標(biāo)為：使學(xué)生掌握天然氣在多種孔隙介質(zhì)中的流動特點(diǎn)及規(guī)律，掌握氣藏物質(zhì)平衡方法、氣藏儲量計(jì)算方法與氣藏采收率計(jì)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(yīng)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(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：（1）氣藏開發(fā)知識體系的建立。（2）課堂教學(xué)與現(xiàn)場實(shí)踐的緊密聯(lián)系。（3）知識學(xué)習(xí)過程與技術(shù)應(yīng)用過程的有機(jī)統(tǒng)一。（4）學(xué)生被動接受與主動學(xué)習(xí)的有效轉(zhuǎn)變。

二、教學(xué)知識體系優(yōu)化

系統(tǒng)合理的教學(xué)知識體系是吸引學(xué)習(xí)興趣、提高教學(xué)效率、提升教育成效的基礎(chǔ)。在目前氣藏工程教學(xué)內(nèi)容中，存在著以下幾個(gè)方面的問題：（1）課程內(nèi)容與先修課程有重復(fù)現(xiàn)象。如作為課程重點(diǎn)內(nèi)容之一的天然氣物理化學(xué)及相態(tài)特征，占用了本課程6個(gè)學(xué)時(shí)，但近4學(xué)時(shí)的內(nèi)容與油層物理課程完全重復(fù)，在物質(zhì)平衡、儲量計(jì)算等方面與油藏工程也有重復(fù)之處。（2）內(nèi)容過于聚焦，延展性不強(qiáng)。雖然講授了儲量、產(chǎn)能、工作制度制定等重點(diǎn)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(yīng)用的時(shí)機(jī)，學(xué)生并沒有系統(tǒng)性的認(rèn)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(yīng)用性特點(diǎn)。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(jià)、開發(fā)、管理的系統(tǒng)化的知識體系，突出現(xiàn)場應(yīng)用實(shí)踐的教學(xué)特點(diǎn)，滿足學(xué)生未來工作的需求。優(yōu)化后的教學(xué)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(shí)了氣藏開發(fā)管理，梳理提煉了天然氣滲流機(jī)理，新增了氣田開發(fā)地質(zhì)和氣井動態(tài)評價(jià)（試井）兩部分內(nèi)容。

三、氣田開發(fā)案例庫建設(shè)

案例教學(xué)自興起以來在醫(yī)學(xué)、法學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域顯示出良好的教學(xué)效果，在工學(xué)領(lǐng)域也受到歡迎。氣藏工程課程內(nèi)容復(fù)雜，理論知識抽象，為了使學(xué)生更好地理解、提升教學(xué)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(shí)際案例，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容穿插至不同的課堂中。在進(jìn)行案例教學(xué)過程中，充分遵從案例教學(xué)的特點(diǎn)，充分發(fā)揮學(xué)生的能動性，不將教學(xué)目的放在老師對學(xué)生的“教”上，而著眼于師生之間的互動學(xué)習(xí)上。正是這種理論與實(shí)踐的緊密結(jié)合，使得學(xué)生更好地理解理論知識，并對其應(yīng)用方法、結(jié)果分析及理論的作用有了更深入細(xì)致的理解和掌握，極大調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在氣藏工程教學(xué)改革中，緊密結(jié)合課程理論知識、氣田實(shí)際開發(fā)理論與技術(shù)、最新學(xué)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(fù)雜氣藏，分析整理經(jīng)典應(yīng)用案例，建立了滿足學(xué)生學(xué)習(xí)和課堂教學(xué)需求的案例庫，以專題形式在課堂上與學(xué)生進(jìn)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(jì)算與核實(shí)案例；產(chǎn)能試井實(shí)施方案與解釋成果；不穩(wěn)定試井實(shí)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(xué)方法的改革

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

1.課堂研究型教學(xué)。在教學(xué)改革過程中，課堂講授注重提問啟發(fā)式的研究型教學(xué)方法。這種教學(xué)方法能有效集中學(xué)生聽課注意力，啟發(fā)學(xué)生對新知識的主動思考與推演，加強(qiáng)新學(xué)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(shí)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(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。設(shè)置調(diào)研匯報(bào)和討論課。針對布置給學(xué)生小組的課下完成的調(diào)研內(nèi)容，除上交調(diào)研報(bào)告外，還抽取部分小組進(jìn)行課上的調(diào)研匯報(bào)，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(xué)過程中設(shè)置討論環(huán)節(jié)，針對有些多解性問題進(jìn)行討論、分析，營造創(chuàng)新的學(xué)習(xí)環(huán)境，提高學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力和創(chuàng)新能力。

2.課下調(diào)研與自學(xué)。在氣藏工程教學(xué)中，針對課程重點(diǎn)、氣藏開發(fā)熱點(diǎn)等關(guān)鍵性問題，將學(xué)生分組進(jìn)行課題調(diào)研。在2015年的教學(xué)中，共完成了不同特點(diǎn)凝析氣藏開發(fā)方式分析、低滲巖性氣藏儲量核實(shí)等4項(xiàng)調(diào)研課題，從隨后的調(diào)研匯報(bào)結(jié)果看，學(xué)生調(diào)研熱情高，知識學(xué)習(xí)效果好，提升了寫作與總結(jié)能力。針對與其他課程有重復(fù)的教學(xué)內(nèi)容，要求同學(xué)在課下自學(xué)，在課上以提問的形式請同學(xué)簡單講解，既加深了理解和印象，又提高了課程的教學(xué)效率。同時(shí)，設(shè)計(jì)了50余道代表性題目的習(xí)題集，作為學(xué)生的作業(yè)題庫，供同學(xué)選作或自學(xué)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(xué)效果和教學(xué)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(dǎo)和計(jì)算題，考試內(nèi)容多集中于教材內(nèi)容，無法有效引導(dǎo)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、理論聯(lián)系實(shí)際的能力及主動開展實(shí)踐調(diào)研的動力。在本次教學(xué)改革中，主要進(jìn)行了兩方面的嘗試，均取得良好效果。一是將平時(shí)成績的比例提高至30%～40%，平時(shí)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(bào)、課堂提問等均納入其中。二是對考試題型和考試重點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化?？荚囍校O(shè)立側(cè)重考察學(xué)生內(nèi)容理解、知識運(yùn)用、現(xiàn)場實(shí)踐等方面的題型。

氣藏工程課程旨在把學(xué)生所學(xué)的有關(guān)專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用，以解決實(shí)際氣田的開發(fā)設(shè)計(jì)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(xué)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(jìn)行了教學(xué)內(nèi)容和方法的改革。改革實(shí)現(xiàn)了建立合理氣藏工程知識體系的目標(biāo)，強(qiáng)化了學(xué)生氣藏開發(fā)地質(zhì)概念，增強(qiáng)了氣藏開發(fā)管理系統(tǒng)化觀念，突出了現(xiàn)場案例教學(xué)特點(diǎn)，建設(shè)了滿足學(xué)生未來工作需求，與國際化接軌的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法。

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