运用案例教学探索油气生产安全技术的课程改革

陈坤 魏鑫

摘  要：案例教学是理论与实践相结合的新型互动式教学方法，大大提高了传统课堂教学模式中的实践性、互动性和时效性。文章针对“油气生产安全技术”课程的特点，引入案例教学方法探索工程科学的现状，从案例选取、案例库建设等方面探讨案例教学的实施方式，对取得教学实施成效进行展望，并在其他工程类课程的教学中起到一定指导作用。

关键词：油气生产安全技术;案例教学;实施方式;课程改革

中图分类号：G642        文献标志码：A         文章编号：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

在國内经济不断改革，国际原油市场复杂多变的背景下，我国的石油行业面临着前所未有的挑战，对高校的石油人才培养也提出了全新的要求。能否培养出高效、创新、国际化的高素质石油人才成为衡量当前石油院校教学质量的重要标准。课堂教学作为高校教学的重要环节，它的好坏决定着高校育人的成败。因此，石油高校应当及时转变教学思路，在教学方式、课前准备、效果考察等方面进行创新，在传统课堂教学方式的基础上进一步发展，更好地促进人才的全面发展。而案例教学法作为一种新型教学方式，为教学改革提供全新的发展趋势。

一、案例教学的科学优势

案例教学法自1870年提出以来[1]，已经广泛应用于社会科学中，随着其产生的效果越来越显著，在工程类课程也得到了长足的发展。根据教育部于2015 年出台的《教育部关于加强专业学位研究生案例教学和联合培养基地建设的意见》，将案例教学定义为：以学生为中心，以案例为基础，将理论与实践紧密结合，引导学生发现问题、分析问题、解决问题，从而掌握理论、形成观点、提高能力的一种教学方式[2]。在案例教学中，所使用的案例既不是纯粹的用来阐述事实，也不是只为了讲述某种道理，而是基于事实的基础上讲述道理而编写的故事，具有明确的教学内涵，是能够让学生掌握理论、提高实践能力的。其拥有的具体优势：

（一）提高教学的实践性

大部分工程类课程都采用“讲故事教学法”。然而，这种传统的授课方式使得工程类专业学生对本专业的认识不足[3]。学生经常在课堂上通过这种传统方法学习到解决问题方法，并不一定能为他们作为工程师后遇到的现实问题提供帮助。现实世界中所接触的问题是复杂的、没有明确的解决方案，并且可以以多种方式呈现，这些都意味着学生需要具有更强的实践能力。而传统的课堂授课方式的不足之处在于，它不能有效地激励学生，因为学生是被动地接受信息，而不是积极地参与学习过程。而案例教学法一方面为抽象理论知识找到具体的表现载体，培养学生理论知识;另一方面也为学生建立了理论与实践相结合的基本理念，提高学生对于工程类问题的实践能力。

（二）增强师生间的互动性

高等教育学习的主体是学生，而传统教学过程中往往以教师为主，教师与学生仅仅是主动与被动的关系。而案例教学法则打破了这种关系，增强了师生之间的互动交流。教师需要在与学生的交流互动中，加深思考，根据教学方式的转变，不断补充新的教学内容，提高自身的教学能力[4]。学生则必须加强自身的理论知识建设，加强对课堂教学的投入，做到自己提出问题，自己解决问题，并接受教师之间的良性互动。

（三）改善成果的时效性

案例教学法并不是完全取代传统课堂教学模式，而是对它的一种互补，是为了弥补课堂教学的不足。目前，在石油高校的课堂教学中，普遍存在着理论知识内容陈旧、应用内容与实际发展相违背，教学材料多年未更新等问题。案例教学法则要求教师必须结合当前发展新形势，将最前端的行业发展需求作为案例纳入到教学中，并对老旧的理论知识进行更正，更好地表现出行业生产服务发展，大大提高教学的时效性。

二、实施案例教学的必要性

《油气生产安全技术》课程是重庆科技学院安全工程专业本科生主干课程，课程全部学时为72学时，其中课堂教学48学时，实践教学24学时。课堂教学内容主要包括石油天然气基本概念、钻井设备、钻前工程安全技术、钻井工艺安全技术、固井工程安全技术、钻井事故处理技术、完井工程安全、采油工艺安全技术、井下作业安全、油气集输安全技术、采气工艺安全技术、环境保护及HSE等。通过课程教学，使学生系统地了解石油天然气生产过程中其钻井工程、采油工程、油气集输工程的基本生产工艺过程，了解石油行业通行的健康、安全与环境保护（HSE）管理体系的基础知识，掌握钻井、油气开采和油气集输过程中的危险有害因素辨识和安全生产技术知识，使学生能够理论联系实际，解决油气生产中的安全问题，并受到有关安全技术基本技能的训练，为将来学生毕业后能较好的适应油气生产安全管理方面的工作打下良好、坚实基础。相应的配套教材有《油田生产安全技术》、《钻井工程安全手册》和《井下作业安全手册》等。

一是教材老化，教育教学目标不合理。目前，该课程使用的中国石化出版社出版《油田生产安全技术》辅助教材，与新工科背景下，工程教育的要求脱节。二是课堂教学与实践教学脱节，不适用解决工程的能力培养要求。学生对现场了解程度不够，不适应当前工程教育的要求，导致学生学习乏味。三是教与学分离，出现教师教课，学生厌课的现象。学生了解知识的渠道增加，出现上课赖课，考试前突击背书，通过考试的情况。

面对这些问题，需要通过案例教学法，使学生系统地了解钻井工程、油气开采工程、油气储运的基本生产工艺过程。掌握钻井、油气开采和油气储运过程中的危险有害因素辨识，解决油气生产中的安全问题，从而加强学生实践环节的培养。

三、实施方式的探讨

（一）案例选取

案例教学的效果很大程度上由选取案例的数量和质量决定，课堂教学时间有限，大量无用的案例必然会占用宝贵的课堂时间。因此教师必须选取合适的案例。首先，选取案例的时候，应注意案例的难易程度，过于复杂超出学生能力的案例会降低学生的学习兴趣和主动性。其次，案例需要具有代表性，符合当前的教学主题，具有鲜明的特点。比如在选取钻前工程安全技术方面的案例时，必须着重于国标和石油标准对相关井场选址及布置的安全要求，钻前工程施工中的危险因素及其防范措施等方面。最后《油气生产安全技术》课程大量涉及跨学科和多方向方面的实践内容，案例必须要具有一定综合性，尽可能多的涉及关键知识点，从而让学生掌握理论、形成观点、提高能力。

（二）案例库建设

选择合适的案例后，不能立刻将其运用到课堂教学上，还要经设计、整理和归类，形成教学案例库。根据《油气生产安全技术》课程的特点和教学任务，油气生产安全技术案例库可以校企合作开发，通过邀请合作企业参与案例教学，与企业合作開展案例教学研究，以学生课程设计素材开发教学案例。校企合作开发案例库，不仅可以让学生实时观摩到企业工程师如何进行工程实践，也可以满足企业对学生实践要求的多种考察[5]。对于学校，一方面培养了学生对实践联系理论的能力，另一方面也促进了学校与企业的合作，形成良性循环。

四、成果探讨

（一）建立模糊综合评价模型

第一步，构建教学评价体系。确定3个一级指标，6个二级指标。

第二步，确定评语集合。评语集合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，根据标度法构造模糊矩阵方法，利用归一化法进行计算和一致性检验，确定权重集合，并对指标权重进行打分。见表1。

第四步，确定单因素模糊矩阵。确定一级模糊评估Ui的单因素模糊矩阵为Ri。

Rij=（i=1，2…，m;j=1，2，…，n）表示第i项指标对第j 级评语的隶属度。

第五步，构建模糊综合评价模型。

Bi=Ai·Ri={bi1，bi2…bin}

Ui的一极模糊综合评判矩阵为Bi。

第六步，根据最大隶属原则确定对应评价等级。

（二）模型应用

对本校参与“油气生产安全技术”课程的124名学生发放问卷调查，共发放124份，实际收回112份，有效问卷109份。详细情况见表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]

根据结果得，二级综合评价的模糊矩阵

模糊综合评价结果为

B=A·R=[0.81  0.09  0.05  0.05]

根据最大隶属原则，maxB=0.81评价结果为V1：很好。

五、结束语

1. 案例教学法有助于使学生能够理论联系实际，解决油气生产中的安全问题，学生可通过案例教学法在掌握安全技术基本技能理论基础上进行实践，为将来学生毕业后能较好的适应油气生产安全管理方面的工作打下良好、坚实基础。例如，通过校企合作开发的案例库，学生可以了解常用固井设备，理解固井施工技术难点和固井质量评价，掌握固井施工过程中的危险有害因素及其防范措施。

2. 案例教学法作为一种新型教学方法，从本质上讲依旧是一种教学方法。但是在评价教学效果时，还是要坚持评价方式的创新性原则，不能采用传统的评价方式，应综合考虑学生在教学过程中的发挥作用，采用合理的评价方式评价教学效果。

3. 案例教学法仍旧具有一定的局限性。一是案例教学法并非能够涵盖所有课程与内容，必须有选择的使用该方法;二是案例教学法对学生与教师都有较高的要求，学生需要有一定的创新精神，老师必须要有较强的工作责任心。三是案例教学法对课程时间要求特别的高，如果规划不当，会打乱整体的教学进度，从而产生负面作用。

参考文献：

[1]刘惠，王安平.试析思想政治理论课教学方法中的案例教学法[J].思想理论教育导刊，2012（11）：82-84.

[2]王福斌，陈至坤，张瑞成.构建“智能控制”教学案例，提高研究生实践技能[J].大学教育，2018，94（04）：86-88.

[3]宋小利，高立国.油气储运专业普通化学实验的教学改革与实践[J].广州化工，2015（18）：187-188.

[4]刘刚.哈佛商学院案例教学作用机制及其启示[J].中国高教研究，2008（5）：89-91.

[5]王应密，张乐平.全日制工程硕士案例教学资源库建设探析[J].高等工程教育研究，2013（4）：166-171.

基金项目：重庆科技学院应用型特色课程建设项目“油气生产安全技术案例式教学”（编号：AQKC2018019）;重庆科技学院安全工程学院教改项目“基于‘双改的《油气生产安全技术》案例式教学改革与实践”（编号：AQJG2018003）;国家应急管理部安全生产重大事故防治关键技术科技项目“页岩气井喷预测关键技术及风险动态评估研究”（编号：Chongqing-0006-2018AQ）;重庆市教委重点项目“基于改进ACO-GA高含硫输气管道高后果区泄漏关键应急技术研究”（编号：KJZD-K201901501）

作者简介：陈坤（1979-），男，汉族，重庆人，博士，副教授，硕士生导师，研究方向：油气生产安全，事故预防与控制等教学与科研。