運用案例教學探索油氣生產(chǎn)安全技術的課程改革

陳坤 魏鑫

摘? 要：案例教學是理論與實踐相結合的新型互動式教學方法，大大提高了傳統(tǒng)課堂教學模式中的實踐性、互動性和時效性。文章針對“油氣生產(chǎn)安全技術”課程的特點，引入案例教學方法探索工程科學的現(xiàn)狀，從案例選取、案例庫建設等方面探討案例教學的實施方式，對取得教學實施成效進行展望，并在其他工程類課程的教學中起到一定指導作用。

關鍵詞：油氣生產(chǎn)安全技術;案例教學;實施方式;課程改革

中圖分類號：G642? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2096-000X（2020）16-0133-03

Abstract： Case teaching is a new interactive teaching method combining theory with practice， which greatly improves the practicality， interaction and timeliness of the traditional classroom teaching mode. Based on the characteristics of the "oil and gas production safety technology" course， this paper introduces the case teaching method to explore the status quo of engineering science， and discusses the implementation of case teaching from the aspects of case selection， case base construction， and prospects for the effectiveness of teaching implementation. It plays a guiding role in the teaching of other engineering courses.

Keywords： oil and gas production safety technology; case teaching; method of implementation; teaching effect

引言

在國內經(jīng)濟不斷改革，國際原油市場復雜多變的背景下，我國的石油行業(yè)面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，對高校的石油人才培養(yǎng)也提出了全新的要求。能否培養(yǎng)出高效、創(chuàng)新、國際化的高素質石油人才成為衡量當前石油院校教學質量的重要標準。課堂教學作為高校教學的重要環(huán)節(jié)，它的好壞決定著高校育人的成敗。因此，石油高校應當及時轉變教學思路，在教學方式、課前準備、效果考察等方面進行創(chuàng)新，在傳統(tǒng)課堂教學方式的基礎上進一步發(fā)展，更好地促進人才的全面發(fā)展。而案例教學法作為一種新型教學方式，為教學改革提供全新的發(fā)展趨勢。

一、案例教學的科學優(yōu)勢

案例教學法自1870年提出以來[1]，已經(jīng)廣泛應用于社會科學中，隨著其產(chǎn)生的效果越來越顯著，在工程類課程也得到了長足的發(fā)展。根據(jù)教育部于2015 年出臺的《教育部關于加強專業(yè)學位研究生案例教學和聯(lián)合培養(yǎng)基地建設的意見》，將案例教學定義為：以學生為中心，以案例為基礎，將理論與實踐緊密結合，引導學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，從而掌握理論、形成觀點、提高能力的一種教學方式[2]。在案例教學中，所使用的案例既不是純粹的用來闡述事實，也不是只為了講述某種道理，而是基于事實的基礎上講述道理而編寫的故事，具有明確的教學內涵，是能夠讓學生掌握理論、提高實踐能力的。其擁有的具體優(yōu)勢：

（一）提高教學的實踐性

大部分工程類課程都采用“講故事教學法”。然而，這種傳統(tǒng)的授課方式使得工程類專業(yè)學生對本專業(yè)的認識不足[3]。學生經(jīng)常在課堂上通過這種傳統(tǒng)方法學習到解決問題方法，并不一定能為他們作為工程師后遇到的現(xiàn)實問題提供幫助。現(xiàn)實世界中所接觸的問題是復雜的、沒有明確的解決方案，并且可以以多種方式呈現(xiàn)，這些都意味著學生需要具有更強的實踐能力。而傳統(tǒng)的課堂授課方式的不足之處在于，它不能有效地激勵學生，因為學生是被動地接受信息，而不是積極地參與學習過程。而案例教學法一方面為抽象理論知識找到具體的表現(xiàn)載體，培養(yǎng)學生理論知識;另一方面也為學生建立了理論與實踐相結合的基本理念，提高學生對于工程類問題的實踐能力。

（二）增強師生間的互動性

高等教育學習的主體是學生，而傳統(tǒng)教學過程中往往以教師為主，教師與學生僅僅是主動與被動的關系。而案例教學法則打破了這種關系，增強了師生之間的互動交流。教師需要在與學生的交流互動中，加深思考，根據(jù)教學方式的轉變，不斷補充新的教學內容，提高自身的教學能力[4]。學生則必須加強自身的理論知識建設，加強對課堂教學的投入，做到自己提出問題，自己解決問題，并接受教師之間的良性互動。

（三）改善成果的時效性

案例教學法并不是完全取代傳統(tǒng)課堂教學模式，而是對它的一種互補，是為了彌補課堂教學的不足。目前，在石油高校的課堂教學中，普遍存在著理論知識內容陳舊、應用內容與實際發(fā)展相違背，教學材料多年未更新等問題。案例教學法則要求教師必須結合當前發(fā)展新形勢，將最前端的行業(yè)發(fā)展需求作為案例納入到教學中，并對老舊的理論知識進行更正，更好地表現(xiàn)出行業(yè)生產(chǎn)服務發(fā)展，大大提高教學的時效性。

二、實施案例教學的必要性

《油氣生產(chǎn)安全技術》課程是重慶科技學院安全工程專業(yè)本科生主干課程，課程全部學時為72學時，其中課堂教學48學時，實踐教學24學時。課堂教學內容主要包括石油天然氣基本概念、鉆井設備、鉆前工程安全技術、鉆井工藝安全技術、固井工程安全技術、鉆井事故處理技術、完井工程安全、采油工藝安全技術、井下作業(yè)安全、油氣集輸安全技術、采氣工藝安全技術、環(huán)境保護及HSE等。通過課程教學，使學生系統(tǒng)地了解石油天然氣生產(chǎn)過程中其鉆井工程、采油工程、油氣集輸工程的基本生產(chǎn)工藝過程，了解石油行業(yè)通行的健康、安全與環(huán)境保護（HSE）管理體系的基礎知識，掌握鉆井、油氣開采和油氣集輸過程中的危險有害因素辨識和安全生產(chǎn)技術知識，使學生能夠理論聯(lián)系實際，解決油氣生產(chǎn)中的安全問題，并受到有關安全技術基本技能的訓練，為將來學生畢業(yè)后能較好的適應油氣生產(chǎn)安全管理方面的工作打下良好、堅實基礎。相應的配套教材有《油田生產(chǎn)安全技術》、《鉆井工程安全手冊》和《井下作業(yè)安全手冊》等。

一是教材老化，教育教學目標不合理。目前，該課程使用的中國石化出版社出版《油田生產(chǎn)安全技術》輔助教材，與新工科背景下，工程教育的要求脫節(jié)。二是課堂教學與實踐教學脫節(jié)，不適用解決工程的能力培養(yǎng)要求。學生對現(xiàn)場了解程度不夠，不適應當前工程教育的要求，導致學生學習乏味。三是教與學分離，出現(xiàn)教師教課，學生厭課的現(xiàn)象。學生了解知識的渠道增加，出現(xiàn)上課賴課，考試前突擊背書，通過考試的情況。

面對這些問題，需要通過案例教學法，使學生系統(tǒng)地了解鉆井工程、油氣開采工程、油氣儲運的基本生產(chǎn)工藝過程。掌握鉆井、油氣開采和油氣儲運過程中的危險有害因素辨識，解決油氣生產(chǎn)中的安全問題，從而加強學生實踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)。

三、實施方式的探討

（一）案例選取

案例教學的效果很大程度上由選取案例的數(shù)量和質量決定，課堂教學時間有限，大量無用的案例必然會占用寶貴的課堂時間。因此教師必須選取合適的案例。首先，選取案例的時候，應注意案例的難易程度，過于復雜超出學生能力的案例會降低學生的學習興趣和主動性。其次，案例需要具有代表性，符合當前的教學主題，具有鮮明的特點。比如在選取鉆前工程安全技術方面的案例時，必須著重于國標和石油標準對相關井場選址及布置的安全要求，鉆前工程施工中的危險因素及其防范措施等方面。最后《油氣生產(chǎn)安全技術》課程大量涉及跨學科和多方向方面的實踐內容，案例必須要具有一定綜合性，盡可能多的涉及關鍵知識點，從而讓學生掌握理論、形成觀點、提高能力。

（二）案例庫建設

選擇合適的案例后，不能立刻將其運用到課堂教學上，還要經(jīng)設計、整理和歸類，形成教學案例庫。根據(jù)《油氣生產(chǎn)安全技術》課程的特點和教學任務，油氣生產(chǎn)安全技術案例庫可以校企合作開發(fā)，通過邀請合作企業(yè)參與案例教學，與企業(yè)合作開展案例教學研究，以學生課程設計素材開發(fā)教學案例。校企合作開發(fā)案例庫，不僅可以讓學生實時觀摩到企業(yè)工程師如何進行工程實踐，也可以滿足企業(yè)對學生實踐要求的多種考察[5]。對于學校，一方面培養(yǎng)了學生對實踐聯(lián)系理論的能力，另一方面也促進了學校與企業(yè)的合作，形成良性循環(huán)。

四、成果探討

（一）建立模糊綜合評價模型

第一步，構建教學評價體系。確定3個一級指標，6個二級指標。

第二步，確定評語集合。評語集合V={V1，V2，V3，V4}={很好，好，良，一般}={[0.75，1]，[0.5，0.75），[0.25，0.5），[0，0.25）}。

第三步，根據(jù)標度法構造模糊矩陣方法，利用歸一化法進行計算和一致性檢驗，確定權重集合，并對指標權重進行打分。見表1。

第四步，確定單因素模糊矩陣。確定一級模糊評估Ui的單因素模糊矩陣為Ri。

Rij=（i=1，2…，m;j=1，2，…，n）表示第i項指標對第j 級評語的隸屬度。

第五步，構建模糊綜合評價模型。

Bi=Ai·Ri={bi1，bi2…bin}

Ui的一極模糊綜合評判矩陣為Bi。

第六步，根據(jù)最大隸屬原則確定對應評價等級。

（二）模型應用

對本校參與“油氣生產(chǎn)安全技術”課程的124名學生發(fā)放問卷調查，共發(fā)放124份，實際收回112份，有效問卷109份。詳細情況見表1。

由表1知道：

B=A·R=[0.77 0.17 0.03 0.03]

同理可得：

B=[0.84? 0.08? 0.03? 0.05]

B=[0.77? 0.06? 0.11? 0.06]

根據(jù)結果得，二級綜合評價的模糊矩陣

模糊綜合評價結果為

B=A·R=[0.81? 0.09? 0.05? 0.05]

根據(jù)最大隸屬原則，maxB=0.81評價結果為V1：很好。

五、結束語

1. 案例教學法有助于使學生能夠理論聯(lián)系實際，解決油氣生產(chǎn)中的安全問題，學生可通過案例教學法在掌握安全技術基本技能理論基礎上進行實踐，為將來學生畢業(yè)后能較好的適應油氣生產(chǎn)安全管理方面的工作打下良好、堅實基礎。例如，通過校企合作開發(fā)的案例庫，學生可以了解常用固井設備，理解固井施工技術難點和固井質量評價，掌握固井施工過程中的危險有害因素及其防范措施。

2. 案例教學法作為一種新型教學方法，從本質上講依舊是一種教學方法。但是在評價教學效果時，還是要堅持評價方式的創(chuàng)新性原則，不能采用傳統(tǒng)的評價方式，應綜合考慮學生在教學過程中的發(fā)揮作用，采用合理的評價方式評價教學效果。

3. 案例教學法仍舊具有一定的局限性。一是案例教學法并非能夠涵蓋所有課程與內容，必須有選擇的使用該方法;二是案例教學法對學生與教師都有較高的要求，學生需要有一定的創(chuàng)新精神，老師必須要有較強的工作責任心。三是案例教學法對課程時間要求特別的高，如果規(guī)劃不當，會打亂整體的教學進度，從而產(chǎn)生負面作用。

參考文獻：

[1]劉惠，王安平.試析思想政治理論課教學方法中的案例教學法[J].思想理論教育導刊，2012（11）：82-84.

[2]王福斌，陳至坤，張瑞成.構建“智能控制”教學案例，提高研究生實踐技能[J].大學教育，2018，94（04）：86-88.

[3]宋小利，高立國.油氣儲運專業(yè)普通化學實驗的教學改革與實踐[J].廣州化工，2015（18）：187-188.

[4]劉剛.哈佛商學院案例教學作用機制及其啟示[J].中國高教研究，2008（5）：89-91.

[5]王應密，張樂平.全日制工程碩士案例教學資源庫建設探析[J].高等工程教育研究，2013（4）：166-171.

基金項目：重慶科技學院應用型特色課程建設項目“油氣生產(chǎn)安全技術案例式教學”（編號：AQKC2018019）;重慶科技學院安全工程學院教改項目“基于‘雙改的《油氣生產(chǎn)安全技術》案例式教學改革與實踐”（編號：AQJG2018003）;國家應急管理部安全生產(chǎn)重大事故防治關鍵技術科技項目“頁巖氣井噴預測關鍵技術及風險動態(tài)評估研究”（編號：Chongqing-0006-2018AQ）;重慶市教委重點項目“基于改進ACO-GA高含硫輸氣管道高后果區(qū)泄漏關鍵應急技術研究”（編號：KJZD-K201901501）

作者簡介：陳坤（1979-），男，漢族，重慶人，博士，副教授，碩士生導師，研究方向：油氣生產(chǎn)安全，事故預防與控制等教學與科研。