“采油采氣工程課程設計”教學改革與實踐

焦國盈，裴蘋汀，戚志林，徐春碧

“采油采氣工程課程設計”教學改革與實踐

焦國盈，裴蘋汀，戚志林，徐春碧

針對學生人數多、組成復雜、學習積極性不高的特點，從課程設計的選題、課程設計的過程控制和考核方式三個方面對采油采氣工程課程設計的教學進行了總結。引入了分段講解的指導方式，比較了課程設計的教學效果。探討了在轉型時期提高課程設計教學效果的方法，有利于培養合格的石油工程工程師。

采氣工程；采油工程；課程設計；教學改革；教學實踐

“采油采氣工程課程設計”是石油工程專業學生在學習“采油工程”、“鉆井工程”、“油藏工程”和“采氣工程”四大工程之后的一門非實驗實踐課。主要目的是通過課程設計，培養學生理論聯系實際的設計思想，使學生得到油井采油方法選擇、油井采油工藝設計、氣井排水采氣工藝方法選擇以及排水采氣工藝設計計算、油氣井增產水井增注工藝設計（包括施工設備及入井材料的選擇、施工參數的計算、工藝流程的編制等）等方面的綜合訓練，培養學生查閱專業文獻、設計手冊以及綜合運用所學理論解決采油采氣工程中所涉及的一般工程問題的能力，幫助學生鞏固所學專業知識，深化和拓展知識面，使之受到一次較全面的設計訓練，為后續的畢業設計和實際工程設計奠定基礎。

采油采氣工程課程設計是培養未來石油工程工程師的重要環節之一，使石油工程專業學生得到初步的工程訓練。近年，隨著高等教育由精英教育向大眾教育的轉變，我校年招生量已經增加到5700多人，在校生已經達到了18000多人，我院在校生也達到2800多人，但專職教師年均僅增加6人，師生比已經達到了43：1，石油工程專業的畢業生每年達到290多人，課程設計時人均指導學生數達到45人。同時，隨著大學畢業生數量的逐年增加，原先不被看好的石油等艱苦行業已經變為熱點行業，越來越多的石油子弟和地方學生通過高考或者中途轉專業等各種途徑進入石油工程專業，因此，我院的石油工程專業由普通本科、應用本科和大專升本科（簡稱專升本）三部分組成。應用本科和專升本的學生主要來自石油系統和學校駐地，本身基礎比較差，由于不愁畢業后的就業問題，因此學習積極性不高，導致整體學習風氣不是很好。在學生人數多、學習積極性不高的情況下，如何進行課程設計，指導教師面臨著巨大的挑戰：必須思考如何做怎樣進行過程控制？如何進行客觀的考核？通過三屆課程設計的實踐，筆者對采油采氣工程課程設計的教學進行了探討。

一、課程設計的選題

采油采氣工程課程設計的內容必須與采油工程或者采氣工程相關。內容可以是采油工藝（自噴、人工舉升）設計、注水工藝設計、注氣工藝設計、增產工藝設計、射孔工藝設計、完井工藝設計、氣井排水采氣工藝設計等等。題目可選自噴油井節點系統分析、機抽井參數設計、氣舉井氣舉參數設計、注水井注水參數設計、注氣提高采收率施工設計、水力壓裂施工設計、酸壓工藝設計、基質酸化工藝設計、油氣井射孔工藝設計、油氣井完井方式設計、氣井節點分析和氣井排水工藝設計等。

采油采氣課程設計的時間只有兩周，選題時內容不能太多，大多數學生沒有辦法在兩周內完成，得不到完整的工程設計訓練［1,2］。但是，內容也不能太少，內容太少學生不需要花太多的時間就能完成，達不到課程設計訓練的目的。同時，課程設計的內容也不應與畢業設計的內容重復，以擴展學生的知識面。

二、課程設計的過程控制

課程設計時首先由指導教師給學生下達設計任務，給出基礎設計參數，講解設計要求、主要設計計算過程和設計計算方法。然后，學生通過查有關文獻資料、參考書，獨立完成設計內容，編寫設計報告。

筆者在課程設計選題時，已經就設計內容編寫了相應的課程設計指導書。以前在指導課程設計時，在課程設計開始時就將指導書發給學生，學生參考指導書的計算模型和計算方法就可以完成課程設計任務。這種方式雖然學生輕松，指導教師工作量也小，但是課程設計效果不好。在口試時，大部分學生連設計模型或者計算公式中出現的符號都沒有搞懂，更別說計算方法和設計思路。

針對上述指導方式的不足，在2007級進行課程設計時，對指導方式進行了改革。在課程設計時，按照進度安排，將設計內容分為幾大部分，各部分規定具體的完成時間。在下達設計任務、講解設計要求和時間安排后，講解第一部分的設計模型和設計方法，然后學生按照指導教師的講解開始第一部分的設計計算；以后按照進度安排講解以后的部分內容，每部分內容講解完后，讓學生獨立完成設計計算，直到完成所有設計內容。如筆者指導的“水力壓裂工藝設計”，設計內容包括裂縫幾何尺寸計算、支撐劑在縫中的運移和分布計算、裂縫導流能力計算、增產效果計算和施工參數計算五部分內容。根據時間安排，裂縫幾何尺寸計算3天，支撐劑在縫中的運移和分布計算2天，裂縫導流能力計算、增產效果計算和施工參數計算各1天，總共8天完成所有設計計算內容。在課程設計第1天，講解裂縫幾何尺寸計算模型和計算方法，學生在接下來的2天完成裂縫幾何尺寸部分的計算；在第4天上午講解支撐劑在縫中的運移和分布的計算方法，學生在第4、5天完成這部分的計算；在接下來的3天時間里，每天上午講解相應的計算方法，學生當天完成相應部分的設計計算；在課程設計的第9天，學生完成設計報告；最后一天則進行課程設計的考核。在課程設計過程中，指導教師每天上午在設計教室進行答疑，對共性問題，則進行集體講解。這種方式的最大特點調動了學生的學習積極性，使學生牢固掌握設計方法和思路，同時也督促學生準時參加課程設計。

三、課程設計的考核

課程設計的考核內容包括出勤情況、設計報告和口試三部分。最終成績分為優秀、良好、中等、及格和不及格五級。各小組的負責人在每天9點準時進行考勤。同時，指導教師不定期在上午集中講解或者答疑前集中考勤。設計報告主要看是否完成設計任務、書寫是否工整、設計結果是否合理。口試內容為計算方法、設計思路以及與設計任務相關的采油工程和采氣工程知識。口試時指導教師向學生提出5個問題，根據回答情況給出口試成績：如果全部答對所有問題，則口試成績為優秀；答對4個問題，則口試成績為良好；僅答對3個問題，口試成績只能得中等；如果僅答對2個問題，則口試成績為及格；答對1個問題或者答錯所有問題，則口試成績為不及格。課程設計成績以口試成績為基礎，考慮設計報告和出勤情況確定。如果設計結果合理、報告書寫工整且按時參加答疑，則將口試成績提升一個等級作為課程設計最終成績；如果設計結果不合理或者書寫潦草且缺席次數多，則將口試成績降低一個等級作為課程設計最終成績。

四、教學效果對比

2006級石油工程專業采油采氣工程課程設計采用老的指導方式，口試結果不是很理想。大部分同學沒有搞懂水力壓裂工藝設計的設計思路和設計方法，有些甚至沒有搞懂計算模型中部分符號的意義，更不要說與設計任務相關的采油工程和采氣工程教材的基本知識。

2007級課程設計采用新的指導方式，口試結果非常令人滿意：20%的學生口試成績為優秀，70%的學生口試時得到良好，僅有10%的學生得到中等的口試成績，沒有口試成績為及格及以下的學生。絕大部分學生不但掌握了設計計算方法和設計計算模型，而且設計思路清清楚楚。同時，對采油工程和采氣工程教材的相關知識也掌握得比較扎實。

[1]劉曉燕，劉立君，宮克勤.課程設計教學模式改革探討[J].黑龍江教育：高教研究與評估，2007（7-8）.

[2]馬國光.論《油氣集輸》課程設計教改實踐[J].石油高等教育，2000（2）.

G642.3

A

1673-1999（2011）09-0166-02

焦國盈（1976-），男，博士，重慶科技學院（重慶401331）石油與天然氣工程學院副教授，研究方向為油氣井增產技術和油氣井完井技術。

2011-03-02