楊滿平 施而修 韓鑫

[摘 要] 案例教學(xué)是培養(yǎng)專業(yè)學(xué)位研究生的一種重要教學(xué)手段，“高等油藏工程”是石油與天然氣工程專業(yè)學(xué)位研究生一門重要的學(xué)位課程，通過多年的教學(xué)準(zhǔn)備和實踐，對該課程案例教學(xué)存在的案例典型性不足、學(xué)生參與案例教學(xué)的程度和積極性不高、教學(xué)效果不夠等問題進(jìn)行了深入的分析和改進(jìn)。通過完善案例庫資料，提高案例庫質(zhì)量，采用多種教學(xué)模式并在教學(xué)中引入思政元素，并建立了比較完善的教學(xué)和實踐案例庫。同時，通過完善案例教學(xué)的評價機(jī)制，對課堂教學(xué)和項目實踐效果進(jìn)行評價，為進(jìn)一步提高案例教學(xué)效果提供依據(jù)。實踐表明，案例教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的最重要途徑，能夠提高教學(xué)效果。

[關(guān)鍵詞] 案例教學(xué);案例庫;高等油藏工程;實踐

[基金項目] 2019年度河北省教育廳省級研究生專業(yè)學(xué)位教學(xué)案例庫立項項目“油氣藏開發(fā)動態(tài)分析案例庫建設(shè)及應(yīng)用”（KCJSZ2019028）

[作者簡介] 楊滿平（1974—），男，湖南永州人，博士，燕山大學(xué)車輛與能源學(xué)院副院長，教授，主要從事油氣田開發(fā)及開采領(lǐng)域理論及教學(xué)研究。

[中圖分類號] TE34-4;G643.2 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-9324（2022）18-0149-04 [收稿日期] 2021-06-28

引言

專業(yè)學(xué)位是針對社會特定職業(yè)領(lǐng)域的需要，培養(yǎng)具有較強(qiáng)的專業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)，能夠創(chuàng)造性地從事實際工作的高層次應(yīng)用型專門人才而設(shè)置的一種學(xué)位類型。培養(yǎng)專業(yè)學(xué)位研究生，就是重點培養(yǎng)具有較高專業(yè)知識水平與較強(qiáng)實際工作能力的應(yīng)用人才，因此，對學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)尤為重要。而案例教學(xué)則是提高教學(xué)效果和培養(yǎng)學(xué)生實踐能力的一種重要的教學(xué)方法，非常適合于專業(yè)學(xué)位研究生的課程教學(xué)[1，2]。

案例教學(xué)（Case Method）是一種開放式、互動式的新型教學(xué)方式，是由美國哈佛法學(xué)院前院長C. C. Langdell于1870年首創(chuàng)，后經(jīng)哈佛企管研究所所長W. B. Doham推廣，并從美國迅速傳播到世界許多地方，被認(rèn)為是代表未來教育方向的一種成功教育方法。如1991年，Kowalski提出案例教學(xué)法可以訓(xùn)練學(xué)生的推理、思索、解決問題的能力[3];1992年，Shulman將案例教學(xué)法定義為將案例作為教學(xué)媒介的一種教學(xué)方法[4];1996年，Merseth提出案例教學(xué)法包括大班級及小團(tuán)體的討論、案例中的角色扮演或案例撰寫等[5]。20世紀(jì)80年代，案例教學(xué)引入我國，并逐漸得到廣泛應(yīng)用[6-9]。

“高等油藏工程”課程是石油與天然氣工程專業(yè)學(xué)位研究生的一門專業(yè)學(xué)位課程，該門課程的核心內(nèi)容是要求學(xué)生掌握各種油藏動態(tài)分析方法，對油氣藏的開發(fā)動態(tài)進(jìn)行綜合分析，找出相應(yīng)的開發(fā)規(guī)律并總結(jié)開發(fā)中存在的問題，并在此基礎(chǔ)上找出影響油氣藏開發(fā)效果的主要因素，提出相應(yīng)的開發(fā)調(diào)整對策。該課程對研究生理論知識、專業(yè)與實踐技能具有很高的要求，涵蓋了包括油氣田開發(fā)地質(zhì)學(xué)、滲流力學(xué)、油層物理等多學(xué)科知識，對于培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力及提升綜合素質(zhì)等方面具有重要作用。因此，在課程的教學(xué)過程中案例教學(xué)就顯得尤為重要，通過一個合適的油氣藏真實開發(fā)案例進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生充分掌握油氣藏動態(tài)分析的方法、內(nèi)容、目標(biāo)和意義，并且在本課程項目實施過程中，要求每位學(xué)生自主完成一個油藏的案例分析，進(jìn)一步加深學(xué)生對該方法的認(rèn)識和利用。油藏動態(tài)分析案例庫建設(shè)及案例教學(xué)實踐，有助于增強(qiáng)該課程授課的針對性及增強(qiáng)學(xué)生對專業(yè)知識的把握和應(yīng)用能力，對于石油與天然氣工程專業(yè)的研究生投入專業(yè)實踐，以及在油氣田開發(fā)領(lǐng)域從事研究工作具有非常重要的實踐意義。

一、目前案例教學(xué)存在的問題

案例教學(xué)是“高等油藏工程”課程教學(xué)過程中一種非常重要的教學(xué)方法，但在案例教學(xué)實施過程中往往存在一些問題，導(dǎo)致本課程的案例教學(xué)達(dá)不到預(yù)期效果，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

（一）案例的典型性

油藏動態(tài)分析方法多、內(nèi)容廣，如何找到一個既能夠適用于絕大部分油藏動態(tài)分析方法，也能夠覆蓋所有分析內(nèi)容的案例尤為重要，因此案例的代表性和典型性就非常重要。我國油氣藏類型比較復(fù)雜，不同的油氣藏類型在開發(fā)過程中出現(xiàn)的生產(chǎn)規(guī)律和問題也各不相同，需要采取不同的動態(tài)分析方法，有針對性地開展分析。

比如我國東部分布普遍的陸相復(fù)雜斷塊油藏，其開發(fā)主要受到斷層、儲層非均質(zhì)的影響，很難形成較好的注采系統(tǒng)，因此開發(fā)效果一般比較差，此類油藏要開展動態(tài)分析，需要對油藏地質(zhì)特征取得精細(xì)和準(zhǔn)確認(rèn)識的基礎(chǔ)上進(jìn)行，才能找到影響開發(fā)效果的主要因素，并提出有針對性的開發(fā)調(diào)整對策。

（二）學(xué)生參與案例教學(xué)的程度和積極性

從目前實施案例教學(xué)后的反饋看，影響學(xué)生參加案例教學(xué)的程度和積極性主要表現(xiàn)在以下幾個方面：授課學(xué)時有限，教師難以對所有知識點進(jìn)行詳細(xì)講授，學(xué)生需要花一定的時間自學(xué)一些相關(guān)的知識;學(xué)生的專業(yè)基礎(chǔ)素質(zhì)存在比較大的差別，特別是一些轉(zhuǎn)專業(yè)的學(xué)生，專業(yè)基礎(chǔ)相對要差一些;有關(guān)油氣藏方面的知識比較抽象，學(xué)生難以理解;學(xué)生對油田實際案例了解并不充分，也沒有參加過類似的案例教學(xué)，參與案例教學(xué)及案例分析沒有頭緒。上述原因?qū)е聦W(xué)生參與案例教學(xué)的程度比較低，積極性也難以提高，因此需要進(jìn)一步完善案例教學(xué)的內(nèi)容及學(xué)生參與案例教學(xué)的過程。

（三）案例教學(xué)的效果

案例教學(xué)對專業(yè)學(xué)位研究生來說，一定程度上解決了課堂教學(xué)理論與實踐脫節(jié)的弊端，是培養(yǎng)專業(yè)學(xué)位研究生職業(yè)能力的重要手段。但在實際教學(xué)中，仍然面臨以下一些問題，影響到案例教學(xué)的效果：案例的典型性、數(shù)量和質(zhì)量是否達(dá)到要求，案例教學(xué)是否能夠覆蓋所有的重點和難點，學(xué)生對案例教學(xué)的適應(yīng)性及參與程度如何，學(xué)生是否做了提前準(zhǔn)備，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果如何考核和評價，教學(xué)設(shè)施難以保證案例教學(xué)的順利實施等。目前“高等油藏工程”課程案例庫存在典型性不足，難以覆蓋所有重點知識，案例數(shù)量少、質(zhì)量偏低等突出問題，導(dǎo)致案例教學(xué)的實際效果并不突出。

二、案例教學(xué)的改革及實施

（一）完善案例庫資料，提高質(zhì)量

油藏動態(tài)分析案例庫中的每一個案例，都由大量的靜動態(tài)數(shù)據(jù)組成，包括油藏的基本特征數(shù)據(jù)和油藏開發(fā)動態(tài)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)是否充分完整，決定了案例庫的質(zhì)量。因此，在已經(jīng)建成的案例庫的基礎(chǔ)上，需要繼續(xù)收集完善數(shù)據(jù)，并確保每個案例庫的數(shù)據(jù)達(dá)到以下要求：目標(biāo)案例為真實油藏;油藏動靜態(tài)數(shù)據(jù)齊全，且所有數(shù)據(jù)都為真實數(shù)據(jù);開發(fā)油水總井?dāng)?shù)達(dá)到30口井以上;油藏開發(fā)已經(jīng)達(dá)到5年以上;油藏開發(fā)類型多樣。數(shù)據(jù)類型則包括：油藏基本特征數(shù)據(jù)，包括但不局限于油藏的地層特征、構(gòu)造特征、沉積特征、儲層巖石、儲層物性、流體性質(zhì)、滲流特征、敏感性、溫度壓力特征;油藏類型及儲量等;油水井基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（井名、井位坐標(biāo)、井類型、井史）;油水井生產(chǎn)數(shù)據(jù)（油、水井月生產(chǎn)數(shù)據(jù)）;油藏（斷塊或區(qū)塊）生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù);生產(chǎn)措施數(shù)據(jù)（壓裂、酸化、補(bǔ)孔等）;生產(chǎn)測試數(shù)據(jù)（產(chǎn)液剖面、吸水剖面、示蹤測試、壓力測試）;相關(guān)圖件（構(gòu)造井位圖、連通圖及有效厚度等值線圖等）。

（二）注重課程思政教學(xué)

案例教學(xué)過程中，增加了課程思政教學(xué)的內(nèi)容，主要在以下兩個知識點的教學(xué)過程中融入課程思政教學(xué)案例。

1.油藏動態(tài)分析方法。在講解油藏動態(tài)分析需要處理大量動靜態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析時，引入智能油田的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。經(jīng)過近20年的發(fā)展，油氣田開發(fā)已初步實現(xiàn)了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、自動化，并開始向智能化目標(biāo)邁進(jìn)。從最初的油田歷史數(shù)據(jù)歸檔管理及生產(chǎn)、管理、經(jīng)驗數(shù)據(jù)的實時采集及存儲，到集成油田員工、油井、設(shè)備等信息實現(xiàn)互通互聯(lián)、統(tǒng)一管理，再到生產(chǎn)數(shù)據(jù)的自動采集、傳輸和儲存，油井與設(shè)備的遠(yuǎn)程控制、自動優(yōu)化，自動報警、自動關(guān)停，最終實現(xiàn)利用已有大量知識及經(jīng)驗對油田進(jìn)行智能化開發(fā)的目的。相應(yīng)地，數(shù)字油田技術(shù)的應(yīng)用范圍也逐漸從井筒、油井?dāng)U展到油氣藏、油氣田，并將最終實現(xiàn)全資產(chǎn)覆蓋。因此，智能油田是數(shù)字油田未來的發(fā)展方向，最終目標(biāo)是實現(xiàn)全部油田資產(chǎn)的智能化開發(fā)運營。通過這個案例教育學(xué)生要提高創(chuàng)新意識，努力擴(kuò)展自己的知識面，學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)及人工智能等方面的知識。

2.產(chǎn)量遞減分析。在講解油藏生產(chǎn)階段劃分穩(wěn)產(chǎn)階段時引入大慶油田5000萬噸持續(xù)多年穩(wěn)產(chǎn)的故事。大慶油田創(chuàng)造了世界同類油田開發(fā)史上的奇跡：1976年起，實現(xiàn)年產(chǎn)原油5000萬噸以上連續(xù)27年高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，實現(xiàn)年產(chǎn)原油4000萬噸以上連續(xù)12年持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)。如今，已經(jīng)開發(fā)建設(shè)了60余年的大慶油田依然能夠以較高的產(chǎn)量穩(wěn)產(chǎn)。“當(dāng)好標(biāo)桿旗幟，建設(shè)百年油田”，探索老油田的發(fā)展新路，大慶油田展示著資源型國有企業(yè)的張力與活力。通過這一案例教育學(xué)生，科技是第一生產(chǎn)力，創(chuàng)新和科技進(jìn)步是油田保持長期穩(wěn)定生產(chǎn)的主要原因。

（三）多種教學(xué)模式的應(yīng)用

根據(jù)“高等油藏工程”課程的特點和教學(xué)要求，結(jié)合學(xué)生知識背景和學(xué)習(xí)特點，在案例教學(xué)過程中，以現(xiàn)代教學(xué)理念為指導(dǎo)，提倡教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)模式，對教學(xué)方法進(jìn)行了探索和改革。主要的教學(xué)模式和方法包括多媒體教學(xué)法、課堂互動、案例教學(xué)法、項目式教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)等。講解采用多媒體課件，通過大量的圖像和動畫能夠更直觀，加深學(xué)生的理解和記憶，課堂中還加入大量的互動和討論，讓學(xué)生主動學(xué)習(xí)課程的重點和難點，同時案例教學(xué)和項目式教學(xué)能夠提高學(xué)生對油田實際問題的處理能力，網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)有助于師生在課下和線上的互動，讓學(xué)生能夠隨時與教師交流溝通，并獲得大量的線上資源輔助學(xué)習(xí)。通過多種教學(xué)模式的應(yīng)用，確保案例教學(xué)能夠獲得最佳的教學(xué)效果。

三、案例教學(xué)應(yīng)用效果評價

（一）案例教學(xué)評價機(jī)制

案例教學(xué)評價機(jī)制可以作為提升教育質(zhì)量的依據(jù)。完善的案例教學(xué)評價機(jī)制不僅關(guān)注定性評價，更應(yīng)關(guān)注定量評價，應(yīng)該對案例教學(xué)的目標(biāo)、內(nèi)容、教學(xué)階段、效果等評價指標(biāo)進(jìn)行賦值打分，具體評價標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)考慮案例教學(xué)是否激發(fā)了學(xué)生的求知欲，使學(xué)生掌握了相關(guān)油藏工程理論和方法;是否提高了學(xué)生分析和解決油田復(fù)雜問題的能力;以及是否提高了教師的案例教學(xué)能力等。因此，案例教學(xué)評價應(yīng)將教學(xué)的特點予以突出，同時對于整體學(xué)習(xí)效果諸如學(xué)習(xí)成績、課堂參與案例教學(xué)情況、課后項目完成情況等予以打分，并且將學(xué)生實際完成項目的成績占40%。合理的成績比例不僅能夠有效提升學(xué)生的參與熱情，更有利于學(xué)生思維能力的拓展，真正做到理論與實踐相結(jié)合，提高學(xué)生解決實際工程問題的能力。在分析學(xué)生各項成績的同時，要總結(jié)案例教學(xué)存在的問題并不斷改進(jìn)，進(jìn)一步提高案例教學(xué)效果及教師的案例教學(xué)能力。

（二）課堂教學(xué)效果評價

案例教學(xué)方式的引入將課前、課中和課后三個環(huán)節(jié)有機(jī)銜接起來，促使學(xué)生充分利用課余時間，提高了教學(xué)的有效性和延續(xù)性;加強(qiáng)了教師與學(xué)生的互動，增強(qiáng)課堂教學(xué)活力，提高課堂教學(xué)質(zhì)量。具體教學(xué)效果表現(xiàn)在以下幾方面：學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課的興趣大大提高，由原來的被動接受知識轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)專業(yè)知識，學(xué)習(xí)效果顯著提升;學(xué)生參加案例教學(xué)和課堂討論的積極性較高，達(dá)到了鍛煉學(xué)生動手能力的目標(biāo);實施案例教學(xué)后的學(xué)生更愿意獨立思考，部分學(xué)生能夠主動提出一些與課程相關(guān)的科學(xué)問題，并且嘗試去分析和解決問題;學(xué)生整體成績比較優(yōu)秀;教師通過案例教學(xué)也能夠不斷改進(jìn)自己的教學(xué)方法，提高教學(xué)效果。

（三）項目效果評價

在案例教學(xué)完成后，布置一個油藏動態(tài)分析項目，要求學(xué)生在課后自主完成，即通過課堂學(xué)習(xí)的油藏動態(tài)分析方法，按照要求完成一個實際油藏案例的分析，內(nèi)容包括油藏特征、開發(fā)動態(tài)與開發(fā)效果分析，以及影響油藏開發(fā)效果的主要因素及評價，最終提出針對性的開發(fā)調(diào)整對策。通過這個案例分析項目，學(xué)生既鞏固了所學(xué)的知識，還獲得了較好的教學(xué)效果，主要表現(xiàn)在：學(xué)生自主完成一個項目，達(dá)到了鍛煉專業(yè)學(xué)位研究生能主動解決復(fù)雜工程問題的目標(biāo);項目成績占比較大，有助于提升學(xué)生參加項目的積極性;研究生在參加案例分析項目后積累了項目經(jīng)驗，所有學(xué)生都主動報名參加中國石油工程設(shè)計大賽并取得優(yōu)異成績。

結(jié)論

高等油藏工程案例教學(xué)及項目的實施，對提高石油與天然氣工程專業(yè)學(xué)位研究生的專業(yè)知識水平和工程應(yīng)用能力意義重大。

第一，案例教學(xué)是一種實踐性、互動式的教學(xué)方法，是以案例為依托，以學(xué)生為中心，以問題為起點，以自主學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，以討論交流為手段，以提高學(xué)生分析與解決問題的能力為目的，以及加深學(xué)生對基本理論的理解而開展的理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)方法。案例教學(xué)對教學(xué)效果的提高是顯而易見的。第二，案例教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的最重要途徑，案例的使用有助于縮短教學(xué)情境與實際生活情境的差距，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性與創(chuàng)造性。但必須要保持案例的典型性和完整性，并增加一些學(xué)生感興趣的內(nèi)容，確保案例教學(xué)內(nèi)容豐富而不枯燥無味。第三，不斷豐富本課程案例庫的數(shù)量，完善案例庫的質(zhì)量，確保所有學(xué)生都能參與案例教學(xué)及案例分析項目并獲得提高。第四，結(jié)合其他課程優(yōu)秀的評價辦法，建立本課程案例教學(xué)的評價機(jī)制或評價體系，分析案例教學(xué)的效果，為進(jìn)一步提高案例教學(xué)效果提供依據(jù)。第五，充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和線上資源的優(yōu)勢，推動課前、課中和課后三個教學(xué)環(huán)節(jié)緊密結(jié)合，為案例教學(xué)提供支撐。

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Practice and Application of Case Teaching in Advanced Reservoir Engineering Course

YANG Man-ping， SHI Er-xiu， HAN Xin

（School of Vehicle and Energy， Yanshan University， Qinhuangdao， Hebei 066004， China）

Abstract： Case teaching is an important teaching method to cultivate professional degree postgraduates. Advanced Reservoir Engineering is an important degree course for professional degree postgraduates of petroleum and natural gas engineering. Through years of teaching preparation and practice， it is found that there are some problems in case teaching， such as the lack of typicality of cases， the low degree and enthusiasm of students to participate in case teaching， and the teaching effect is not good enough. By improving the case database materials， improving the quality of the case database， adopting a variety of teaching modes and introducing ideological and political elements into the teaching， a relatively perfect teaching and practice case database has been established. At the same time， by improving the evaluation mechanism of case teaching， we can evaluate the effect of classroom teaching and project practice， so as to provide the basis for further improving the effect of case teaching. Practice shows that case teaching is the most important way to cultivate students’ active learning， which can improve the teaching effect.

Key words： case teaching; case base; Advanced Reservoir Engineering; practice