饒永超 王樹(shù)立 趙會(huì)軍 趙書(shū)華 周詩(shī)崠 周寧

摘要：針對(duì)油氣儲(chǔ)運(yùn)專(zhuān)業(yè)多相流動(dòng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的使用和開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀，為高效實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性與創(chuàng)新能力的雙提高，在教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)使用規(guī)律、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置和教學(xué)方式方法等方面進(jìn)行了改革探索研究，為培養(yǎng)適應(yīng)我國(guó)油氣儲(chǔ)運(yùn)工程現(xiàn)代化建設(shè)需要的具有創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力和自我學(xué)習(xí)能力的高素質(zhì)人才提供支撐。

關(guān)鍵詞：油氣儲(chǔ)運(yùn)工程；教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；探索研究

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.423 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）11-0139-02

一、引言

油氣田生產(chǎn)中的油氣水集輸是油氣儲(chǔ)運(yùn)工程的重要研究方面之一。多相流動(dòng)理論則是油氣集輸與處理技術(shù)的重要理論基礎(chǔ)[1]。通過(guò)綜合性的多相流動(dòng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)與使用，使學(xué)生能夠掌握油氣儲(chǔ)運(yùn)工程中涉及的油氣多相流動(dòng)的基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí)，并具備在生產(chǎn)一線解決實(shí)際油氣集輸問(wèn)題的能力具有重要意義[2]。因此，針對(duì)多相流動(dòng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)與運(yùn)行現(xiàn)狀存在的問(wèn)題，在常州大學(xué)石油工程學(xué)院油氣儲(chǔ)運(yùn)工程專(zhuān)業(yè)多相流動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的使用規(guī)律、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置和教學(xué)方式方法等方面進(jìn)行了一系列探索性的改革與實(shí)踐。

二、平臺(tái)概況

油氣儲(chǔ)運(yùn)多相流動(dòng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是一套大型的綜合性多功能實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，主要包括氣液等多相流動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)、管道沖刷腐蝕實(shí)驗(yàn)以及多相流動(dòng)傳熱特性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)主要由水源、水箱、管道泵、液體流量計(jì)、螺桿式空氣壓縮機(jī)、緩沖罐、氣體流量計(jì)、氣液混合器、實(shí)驗(yàn)管段、含氣率測(cè)定管段以及控制系統(tǒng)組成。油氣儲(chǔ)運(yùn)多相流動(dòng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)如圖1所示[3]。

三、平臺(tái)使用規(guī)律

平臺(tái)具有開(kāi)放性、多功能性。在調(diào)研分析油氣儲(chǔ)運(yùn)專(zhuān)業(yè)油氣集輸技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，并綜合油氣集輸技術(shù)的主要專(zhuān)業(yè)課程知識(shí)基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)建設(shè)集氣液兩相螺旋流流動(dòng)特性實(shí)驗(yàn)、氣液兩相螺旋流傳熱特性實(shí)驗(yàn)、水平管道內(nèi)沖刷腐蝕實(shí)驗(yàn)以及傾斜管道積液攜帶實(shí)驗(yàn)于一體的貼近油氣儲(chǔ)運(yùn)工程、油氣集輸技術(shù)實(shí)踐的多相流動(dòng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。該平臺(tái)功能廣，擁有較高的實(shí)驗(yàn)水準(zhǔn)，可滿足油氣儲(chǔ)運(yùn)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)多相流動(dòng)技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研的需要。

理論教學(xué)與工程實(shí)際相結(jié)合，以工程化訓(xùn)練為主導(dǎo)。該平臺(tái)能模擬真實(shí)的管線流動(dòng)特性、傳熱特性及沖刷腐蝕特性的實(shí)際工況，具有鮮明的行業(yè)特色，反映了多相流動(dòng)學(xué)科及相關(guān)交叉學(xué)科技術(shù)的最新前沿。在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，學(xué)生既可以進(jìn)行油氣集輸領(lǐng)域流體力學(xué)等基礎(chǔ)性本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，又使相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可應(yīng)用于實(shí)際油氣輸送的需要；解決傳統(tǒng)教學(xué)多以驗(yàn)證性教學(xué)為主、脫離生產(chǎn)實(shí)際工藝和工況、學(xué)生實(shí)際操作機(jī)會(huì)少等難題。

教學(xué)與科研相結(jié)合。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)和應(yīng)用注重發(fā)揮科研優(yōu)勢(shì)，將科研設(shè)備和技術(shù)引入了實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生的科研能力，并將實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容擴(kuò)展到科研課題，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)與科研的相互促進(jìn)。

四、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案改革

1.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目體系改革。在多相流動(dòng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)基礎(chǔ)上，結(jié)合油氣集輸技術(shù)課程理論教學(xué)的實(shí)際，制定了實(shí)踐教學(xué)大綱和實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)書(shū)，秉承知識(shí)學(xué)習(xí)、能力訓(xùn)練、創(chuàng)新精神并重的理念，制定了可認(rèn)知性、可動(dòng)手性、可研究型的總體指導(dǎo)思想，在教學(xué)組織上采取遞進(jìn)形式以滿足基礎(chǔ)、綜合、創(chuàng)新三個(gè)不同層次的需要，構(gòu)筑了包含認(rèn)知演示型實(shí)驗(yàn)、基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的油氣集輸技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。認(rèn)知演示型實(shí)驗(yàn)主要包括多功能油氣實(shí)驗(yàn)平臺(tái)及設(shè)備認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)該類(lèi)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生掌握多相流動(dòng)與單相流動(dòng)之間的區(qū)別與聯(lián)系，了解油氣輸運(yùn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際混輸管路的流動(dòng)特點(diǎn)及設(shè)備運(yùn)行的調(diào)節(jié)方法?；A(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)主要包括氣液兩相流動(dòng)參數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)、氣液兩相流動(dòng)流型識(shí)別實(shí)驗(yàn)等，通過(guò)該類(lèi)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生掌握多相流動(dòng)研究的基礎(chǔ)理論及基本方法。綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)主要包括氣液兩相流動(dòng)壓降阻力實(shí)驗(yàn)、氣固兩相沖刷腐蝕特性實(shí)驗(yàn)及多相流動(dòng)傳熱特性實(shí)驗(yàn)等，該類(lèi)實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生完成知識(shí)的綜合和實(shí)際應(yīng)用，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)和要求，自主擬定實(shí)驗(yàn)方案和步驟，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果展開(kāi)分析討論，找出不足和改進(jìn)措施，充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和能動(dòng)性，不斷提高學(xué)生的工程創(chuàng)新能力并加深對(duì)油氣集輸技術(shù)的理解和掌握。

2.本科生學(xué)習(xí)創(chuàng)新能力雙提高改革。針對(duì)本科生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)問(wèn)題，為有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，拓展學(xué)生的知識(shí)面，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力，課題組在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容優(yōu)化、實(shí)驗(yàn)方法多樣化、綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)、課外科技創(chuàng)新訓(xùn)練激勵(lì)機(jī)制及學(xué)生科研成果培育等方面進(jìn)行了一些改革嘗試與實(shí)踐。實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重點(diǎn)是結(jié)合了油氣儲(chǔ)運(yùn)工程的行業(yè)特點(diǎn)，立足油氣儲(chǔ)運(yùn)工程油氣集輸技術(shù)需求，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、能力培養(yǎng)為目標(biāo)，以培養(yǎng)工程應(yīng)用與創(chuàng)新思維為導(dǎo)向，培養(yǎng)綜合素質(zhì)為根本，以多功能油氣集輸技術(shù)綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)為基礎(chǔ)，以實(shí)踐教學(xué)為主線，給學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)更寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境，強(qiáng)調(diào)學(xué)生在實(shí)踐中豐富和鞏固理論知識(shí)。讓本科生泡在研究室，可以發(fā)揮自己的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力，研究油氣集輸技術(shù)方面自己感興趣的領(lǐng)域，在實(shí)踐中鍛煉和提高學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力。通過(guò)課堂教學(xué)改革探索與實(shí)踐，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性有所提高，課堂教學(xué)效果得到了明顯改善，學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力也得到了極大提高。

五、結(jié)論

多相流動(dòng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的使用與教學(xué)優(yōu)化，充分結(jié)合了油氣儲(chǔ)運(yùn)工程的行業(yè)特點(diǎn)，進(jìn)一步加強(qiáng)了油氣儲(chǔ)運(yùn)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容、方法與手段，可使學(xué)生在學(xué)校中接觸和掌握到更加貼近工程現(xiàn)場(chǎng)、貼近油氣儲(chǔ)運(yùn)工程實(shí)際的相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，有效實(shí)現(xiàn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力與創(chuàng)新能力的雙提高。同時(shí)，油氣儲(chǔ)運(yùn)多相流動(dòng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的優(yōu)化使用進(jìn)一步強(qiáng)化了專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)和綜合實(shí)驗(yàn)與學(xué)生學(xué)習(xí)與創(chuàng)新之間的紐帶，提高了學(xué)生用所學(xué)的知識(shí)解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與思維及動(dòng)手能力，為他們今后的工作打下了良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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