運(yùn)用案例教學(xué)探索油氣生產(chǎn)安全技術(shù)的課程改革

陳坤 魏鑫

摘? 要：案例教學(xué)是理論與實(shí)踐相結(jié)合的新型互動(dòng)式教學(xué)方法，大大提高了傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式中的實(shí)踐性、互動(dòng)性和時(shí)效性。文章針對(duì)“油氣生產(chǎn)安全技術(shù)”課程的特點(diǎn)，引入案例教學(xué)方法探索工程科學(xué)的現(xiàn)狀，從案例選取、案例庫建設(shè)等方面探討案例教學(xué)的實(shí)施方式，對(duì)取得教學(xué)實(shí)施成效進(jìn)行展望，并在其他工程類課程的教學(xué)中起到一定指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：油氣生產(chǎn)安全技術(shù);案例教學(xué);實(shí)施方式;課程改革

中圖分類號(hào)：G642? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：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(nèi)經(jīng)濟(jì)不斷改革，國際原油市場復(fù)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(duì)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(zhì)石油人才成為衡量當(dāng)前石油院校教學(xué)質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)。課堂教學(xué)作為高校教學(xué)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(yīng)當(dāng)及時(shí)轉(zhuǎn)變教學(xué)思路，在教學(xué)方式、課前準(zhǔn)備、效果考察等方面進(jìn)行創(chuàng)新，在傳統(tǒng)課堂教學(xué)方式的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展，更好地促進(jìn)人才的全面發(fā)展。而案例教學(xué)法作為一種新型教學(xué)方式，為教學(xué)改革提供全新的發(fā)展趨勢。

一、案例教學(xué)的科學(xué)優(yōu)勢

案例教學(xué)法自1870年提出以來[1]，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于社會(huì)科學(xué)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(tái)的《教育部關(guān)于加強(qiáng)專業(yè)學(xué)位研究生案例教學(xué)和聯(lián)合培養(yǎng)基地建設(shè)的意見》，將案例教學(xué)定義為：以學(xué)生為中心，以案例為基礎(chǔ)，將理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)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(diǎn)、提高能力的一種教學(xué)方式[2]。在案例教學(xué)中，所使用的案例既不是純粹的用來闡述事實(shí)，也不是只為了講述某種道理，而是基于事實(shí)的基礎(chǔ)上講述道理而編寫的故事，具有明確的教學(xué)內(nèi)涵，是能夠讓學(xué)生掌握理論、提高實(shí)踐能力的。其擁有的具體優(yōu)勢：

（一）提高教學(xué)的實(shí)踐性

大部分工程類課程都采用“講故事教學(xué)法”。然而，這種傳統(tǒng)的授課方式使得工程類專業(yè)學(xué)生對(duì)本專業(yè)的認(rèn)識(shí)不足[3]。學(xué)生經(jīng)常在課堂上通過這種傳統(tǒng)方法學(xué)習(xí)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(shí)問題提供幫助?，F(xiàn)實(shí)世界中所接觸的問題是復(fù)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(xué)生需要具有更強(qiáng)的實(shí)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(lì)學(xué)生，因?yàn)閷W(xué)生是被動(dòng)地接受信息，而不是積極地參與學(xué)習(xí)過程。而案例教學(xué)法一方面為抽象理論知識(shí)找到具體的表現(xiàn)載體，培養(yǎng)學(xué)生理論知識(shí);另一方面也為學(xué)生建立了理論與實(shí)踐相結(jié)合的基本理念，提高學(xué)生對(duì)于工程類問題的實(shí)踐能力。

（二）增強(qiáng)師生間的互動(dòng)性

高等教育學(xué)習(xí)的主體是學(xué)生，而傳統(tǒng)教學(xué)過程中往往以教師為主，教師與學(xué)生僅僅是主動(dòng)與被動(dòng)的關(guān)系。而案例教學(xué)法則打破了這種關(guān)系，增強(qiáng)了師生之間的互動(dòng)交流。教師需要在與學(xué)生的交流互動(dòng)中，加深思考，根據(jù)教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變，不斷補(bǔ)充新的教學(xué)內(nèi)容，提高自身的教學(xué)能力[4]。學(xué)生則必須加強(qiáng)自身的理論知識(shí)建設(shè)，加強(qiáng)對(duì)課堂教學(xué)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(dòng)。

（三）改善成果的時(shí)效性

案例教學(xué)法并不是完全取代傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式，而是對(duì)它的一種互補(bǔ)，是為了彌補(bǔ)課堂教學(xué)的不足。目前，在石油高校的課堂教學(xué)中，普遍存在著理論知識(shí)內(nèi)容陳舊、應(yīng)用內(nèi)容與實(shí)際發(fā)展相違背，教學(xué)材料多年未更新等問題。案例教學(xué)法則要求教師必須結(jié)合當(dāng)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(xué)中，并對(duì)老舊的理論知識(shí)進(jìn)行更正，更好地表現(xiàn)出行業(yè)生產(chǎn)服務(wù)發(fā)展，大大提高教學(xué)的時(shí)效性。

二、實(shí)施案例教學(xué)的必要性

《油氣生產(chǎn)安全技術(shù)》課程是重慶科技學(xué)院安全工程專業(yè)本科生主干課程，課程全部學(xué)時(shí)為72學(xué)時(shí)，其中課堂教學(xué)48學(xué)時(shí)，實(shí)踐教學(xué)24學(xué)時(shí)。課堂教學(xué)內(nèi)容主要包括石油天然氣基本概念、鉆井設(shè)備、鉆前工程安全技術(shù)、鉆井工藝安全技術(shù)、固井工程安全技術(shù)、鉆井事故處理技術(shù)、完井工程安全、采油工藝安全技術(shù)、井下作業(yè)安全、油氣集輸安全技術(shù)、采氣工藝安全技術(shù)、環(huán)境保護(hù)及HSE等。通過課程教學(xué)，使學(xué)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(hù)（HSE）管理體系的基礎(chǔ)知識(shí)，掌握鉆井、油氣開采和油氣集輸過程中的危險(xiǎn)有害因素辨識(shí)和安全生產(chǎn)技術(shù)知識(shí)，使學(xué)生能夠理論聯(lián)系實(shí)際，解決油氣生產(chǎn)中的安全問題，并受到有關(guān)安全技術(shù)基本技能的訓(xùn)練，為將來學(xué)生畢業(yè)后能較好的適應(yīng)油氣生產(chǎn)安全管理方面的工作打下良好、堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。相應(yīng)的配套教材有《油田生產(chǎn)安全技術(shù)》、《鉆井工程安全手冊(cè)》和《井下作業(yè)安全手冊(cè)》等。

一是教材老化，教育教學(xué)目標(biāo)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(shù)》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(xué)與實(shí)踐教學(xué)脫節(jié)，不適用解決工程的能力培養(yǎng)要求。學(xué)生對(duì)現(xiàn)場了解程度不夠，不適應(yīng)當(dāng)前工程教育的要求，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)乏味。三是教與學(xué)分離，出現(xiàn)教師教課，學(xué)生厭課的現(xiàn)象。學(xué)生了解知識(shí)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(duì)這些問題，需要通過案例教學(xué)法，使學(xué)生系統(tǒng)地了解鉆井工程、油氣開采工程、油氣儲(chǔ)運(yùn)的基本生產(chǎn)工藝過程。掌握鉆井、油氣開采和油氣儲(chǔ)運(yùn)過程中的危險(xiǎn)有害因素辨識(shí)，解決油氣生產(chǎn)中的安全問題，從而加強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐環(huán)節(jié)的培養(yǎng)。

三、實(shí)施方式的探討

（一）案例選取

案例教學(xué)的效果很大程度上由選取案例的數(shù)量和質(zhì)量決定，課堂教學(xué)時(shí)間有限，大量無用的案例必然會(huì)占用寶貴的課堂時(shí)間。因此教師必須選取合適的案例。首先，選取案例的時(shí)候，應(yīng)注意案例的難易程度，過于復(fù)雜超出學(xué)生能力的案例會(huì)降低學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。其次，案例需要具有代表性，符合當(dāng)前的教學(xué)主題，具有鮮明的特點(diǎn)。比如在選取鉆前工程安全技術(shù)方面的案例時(shí)，必須著重于國標(biāo)和石油標(biāo)準(zhǔn)對(duì)相關(guān)井場選址及布置的安全要求，鉆前工程施工中的危險(xiǎn)因素及其防范措施等方面。最后《油氣生產(chǎn)安全技術(shù)》課程大量涉及跨學(xué)科和多方向方面的實(shí)踐內(nèi)容，案例必須要具有一定綜合性，盡可能多的涉及關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，從而讓學(xué)生掌握理論、形成觀點(diǎn)、提高能力。

（二）案例庫建設(shè)

選擇合適的案例后，不能立刻將其運(yùn)用到課堂教學(xué)上，還要經(jīng)設(shè)計(jì)、整理和歸類，形成教學(xué)案例庫。根據(jù)《油氣生產(chǎn)安全技術(shù)》課程的特點(diǎn)和教學(xué)任務(wù)，油氣生產(chǎn)安全技術(shù)案例庫可以校企合作開發(fā)，通過邀請(qǐng)合作企業(yè)參與案例教學(xué)，與企業(yè)合作開展案例教學(xué)研究，以學(xué)生課程設(shè)計(jì)素材開發(fā)教學(xué)案例。校企合作開發(fā)案例庫，不僅可以讓學(xué)生實(shí)時(shí)觀摩到企業(yè)工程師如何進(jìn)行工程實(shí)踐，也可以滿足企業(yè)對(duì)學(xué)生實(shí)踐要求的多種考察[5]。對(duì)于學(xué)校，一方面培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)實(shí)踐聯(lián)系理論的能力，另一方面也促進(jìn)了學(xué)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(píng)價(jià)模型

第一步，構(gòu)建教學(xué)評(píng)價(jià)體系。確定3個(gè)一級(jí)指標(biāo)，6個(gè)二級(jí)指標(biāo)。

第二步，確定評(píng)語集合。評(píng)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(biāo)度法構(gòu)造模糊矩陣方法，利用歸一化法進(jìn)行計(jì)算和一致性檢驗(yàn)，確定權(quán)重集合，并對(duì)指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行打分。見表1。

第四步，確定單因素模糊矩陣。確定一級(jí)模糊評(píng)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(xiàng)指標(biāo)對(duì)第j 級(jí)評(píng)語的隸屬度。

第五步，構(gòu)建模糊綜合評(píng)價(jià)模型。

Bi=Ai·Ri={bi1，bi2…bin}

Ui的一極模糊綜合評(píng)判矩陣為Bi。

第六步，根據(jù)最大隸屬原則確定對(duì)應(yīng)評(píng)價(jià)等級(jí)。

（二）模型應(yīng)用

對(duì)本校參與“油氣生產(chǎn)安全技術(shù)”課程的124名學(xué)生發(fā)放問卷調(diào)查，共發(fā)放124份，實(shí)際收回112份，有效問卷109份。詳細(xì)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(jié)果得，二級(jí)綜合評(píng)價(jià)的模糊矩陣

模糊綜合評(píng)價(jià)結(jié)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(píng)價(jià)結(jié)果為V1：很好。

五、結(jié)束語

1. 案例教學(xué)法有助于使學(xué)生能夠理論聯(lián)系實(shí)際，解決油氣生產(chǎn)中的安全問題，學(xué)生可通過案例教學(xué)法在掌握安全技術(shù)基本技能理論基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)踐，為將來學(xué)生畢業(yè)后能較好的適應(yīng)油氣生產(chǎn)安全管理方面的工作打下良好、堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。例如，通過校企合作開發(fā)的案例庫，學(xué)生可以了解常用固井設(shè)備，理解固井施工技術(shù)難點(diǎn)和固井質(zhì)量評(píng)價(jià)，掌握固井施工過程中的危險(xiǎn)有害因素及其防范措施。

2. 案例教學(xué)法作為一種新型教學(xué)方法，從本質(zhì)上講依舊是一種教學(xué)方法。但是在評(píng)價(jià)教學(xué)效果時(shí)，還是要堅(jiān)持評(píng)價(jià)方式的創(chuàng)新性原則，不能采用傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)方式，應(yīng)綜合考慮學(xué)生在教學(xué)過程中的發(fā)揮作用，采用合理的評(píng)價(jià)方式評(píng)價(jià)教學(xué)效果。

3. 案例教學(xué)法仍舊具有一定的局限性。一是案例教學(xué)法并非能夠涵蓋所有課程與內(nèi)容，必須有選擇的使用該方法;二是案例教學(xué)法對(duì)學(xué)生與教師都有較高的要求，學(xué)生需要有一定的創(chuàng)新精神，老師必須要有較強(qiáng)的工作責(zé)任心。三是案例教學(xué)法對(duì)課程時(shí)間要求特別的高，如果規(guī)劃不當(dāng)，會(huì)打亂整體的教學(xué)進(jìn)度，從而產(chǎn)生負(fù)面作用。

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