《油氣集輸工程》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究

王大慶 梁平 游赟 黃輝榮

摘?要：結(jié)合工程教育專業(yè)認(rèn)證和學(xué)科競賽對(duì)大學(xué)生分析和解決復(fù)雜工程問題的能力要求，提出了以學(xué)生工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的四級(jí)遞進(jìn)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目數(shù)量、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以及學(xué)習(xí)產(chǎn)出要求進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，注重理論知識(shí)與工程問題相結(jié)合、基本技能訓(xùn)練與設(shè)計(jì)研究相結(jié)合、實(shí)物流程仿真與工藝過程模擬相結(jié)合。改革成果將全面提升本課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量水平和學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力，更好地迎合我校培養(yǎng)應(yīng)用型高級(jí)專門人才的目標(biāo)定位。

關(guān)鍵詞：油氣集輸工程;實(shí)驗(yàn)教學(xué);工程實(shí)踐;創(chuàng)新能力;應(yīng)用型人才

中圖分類號(hào)：TE84;G642??文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Research?onExperimental?Teaching?Reform

of?"Oil?and?Gas?Gathering?and?Transportation?Engineering"

Wang?Daqing?Liang?Ping?You?Yun?Huang?Huirong

School?of?Petroleum?Engineering?Chongqing?University?of?Science?and?Technology?Chongqing?401331

Abstract：Combined?with?engineering?education?specialty?certification?and?discipline?competition?for?college?students'?abilities?to?analyze?and?solve?complex?engineering?problems，a?fourlevel?of?progressive?experimental?teaching?system?oriented?by?cultivating?students'?engineering?practice?and?innovation?ability?is?proposed.The?number?of?experiments，experimental?content?and?learning?output?requirements?were?optimized?and?adjusted，which?focuses?on?the?combinations?of?theoretical?knowledge?with?engineering?practice，basic?skill?training?with?design?and?research，and?physical?process?simulation?and?process?simulation.The?experimental?reform?results?will?comprehensively?improve?the?experimental?teaching?quality?and?students'?ability?of?practical?innovation，and?better?serve?our?university?to?cultivate?applicationoriented?senior?professionals.

Keywords：Gas?gathering?and?transportation?engineering;?Experimental?teaching;?Engineering?practice;?innovation?capability;?Technical?talents

課程實(shí)驗(yàn)是課程教學(xué)內(nèi)容的重要組成部分，在理論聯(lián)系實(shí)際、提高理論知識(shí)、增強(qiáng)分析能力等方面起著重要作用。近年來，中國工程教育專業(yè)認(rèn)證和學(xué)科競賽對(duì)培養(yǎng)學(xué)生分析和解決專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)復(fù)雜工程問題的能力提出了更高的要求[1]。在這種形勢(shì)下，《油氣集輸工程》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)尚不能較好地支撐專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和課程目標(biāo)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革迫在眉睫。本文將對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化，以提升實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的層次水平，增強(qiáng)對(duì)學(xué)生工程實(shí)踐和設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

1?實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革總體方案制定

根據(jù)油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)課程設(shè)置與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的支撐對(duì)應(yīng)關(guān)系，《油氣集輸工程》課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)共設(shè)置5個(gè)實(shí)驗(yàn)10學(xué)時(shí)，支撐畢業(yè)設(shè)計(jì)指標(biāo)點(diǎn)4.2和4.3，要求學(xué)生能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對(duì)油氣集輸工程領(lǐng)域內(nèi)的復(fù)雜工程問題進(jìn)行研究，具備開展設(shè)計(jì)和實(shí)施實(shí)驗(yàn)的能力，能正確采集、整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行關(guān)聯(lián)、分析和解釋，通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論。對(duì)照指標(biāo)點(diǎn)內(nèi)容和學(xué)科競賽要求，本課程現(xiàn)開實(shí)驗(yàn)尚存在諸如實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目配置不均衡、選做實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目缺乏、探究型和設(shè)計(jì)型的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目偏少等問題，尤其是缺乏針對(duì)復(fù)雜油氣集輸管網(wǎng)和站場流程的模擬仿真和實(shí)踐訓(xùn)練，難以支撐對(duì)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力培養(yǎng)。因此，提出“面向工程、厚基礎(chǔ)、強(qiáng)設(shè)計(jì)、重探究”的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目優(yōu)化改進(jìn)方案（見下圖），形成以學(xué)生工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的四級(jí)遞進(jìn)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，以更好地培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、操作能力、設(shè)計(jì)能力以及研究能力[2]。

《油氣集輸工程》實(shí)驗(yàn)改革方案圖

2?層級(jí)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的能力培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)置

四個(gè)層級(jí)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分別為基礎(chǔ)型、綜合型、設(shè)計(jì)型和探究型實(shí)驗(yàn)，逐步實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生從低層次的基本實(shí)驗(yàn)技能到高層次的分析探究能力的培養(yǎng)[3]。（1）基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)：主要培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作基本技能。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目要求學(xué)生能夠動(dòng)手搭建實(shí)驗(yàn)裝置，完成對(duì)油氣基本特性的測(cè)試和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的讀取，使學(xué)生對(duì)油氣特性及其測(cè)試原理有更為直觀深入的理解，并使其動(dòng)手操作能力得到鍛煉和提高[4]。（2）綜合型實(shí)驗(yàn)：重在加深學(xué)生對(duì)集輸工藝實(shí)物仿真流程的直觀認(rèn)識(shí)，提高基于數(shù)據(jù)分析診斷故障和排除故障的能力，以及設(shè)備啟用和檢修停運(yùn)的操作能力。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目要求學(xué)生能夠正確辨識(shí)異常生產(chǎn)參數(shù)，并經(jīng)關(guān)聯(lián)分析判斷故障位置，然后通過規(guī)范性操作及時(shí)排除故障，恢復(fù)流程正常運(yùn)行。（3）設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)：著重培養(yǎng)學(xué)生基于穩(wěn)態(tài)模擬仿真和大量數(shù)據(jù)分析的工藝模塊設(shè)計(jì)能力。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目要求學(xué)生能借助于模擬軟件對(duì)復(fù)雜集輸管網(wǎng)和站場流程進(jìn)行建模仿真，并經(jīng)過反復(fù)模擬計(jì)算和數(shù)據(jù)綜合分析，給出滿足生產(chǎn)參數(shù)邊界條件和設(shè)計(jì)規(guī)范要求的管道和設(shè)備設(shè)計(jì)選型結(jié)果。（4）探究型實(shí)驗(yàn)：著重培養(yǎng)學(xué)生基于動(dòng)態(tài)模擬仿真和參數(shù)敏感性分析去解決工程實(shí)際問題的創(chuàng)新性思維和科學(xué)研究能力。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目要求學(xué)生能運(yùn)用全動(dòng)態(tài)多相流模擬軟件針對(duì)油氣集輸管網(wǎng)生產(chǎn)運(yùn)行問題正確建模，模擬研究管內(nèi)流體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并能對(duì)參數(shù)動(dòng)態(tài)變化規(guī)律進(jìn)行分析和解釋，最終通過數(shù)據(jù)信息綜合得到問題的有效解決方案。在保證總實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)要求的條件下，學(xué)生可結(jié)合自己情況逐級(jí)選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。基礎(chǔ)較好的學(xué)生在完成必選實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上可跨級(jí)選擇高層次實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

3?實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目及其產(chǎn)出要求優(yōu)化

本次改革對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)層級(jí)配置了多個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目供學(xué)生選擇，要求完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目個(gè)數(shù)和總學(xué)時(shí)不變。優(yōu)化調(diào)整后的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及其產(chǎn)出要求見上表。優(yōu)化調(diào)整主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）擴(kuò)充了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)量，由原來5個(gè)增加至12個(gè)，新增實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有原油電脫水虛擬仿真流程操作訓(xùn)練、氣田集輸管網(wǎng)模擬分析設(shè)計(jì)、集氣站工藝流程模擬分析設(shè)計(jì)、三甘醇脫水流程模擬設(shè)計(jì)、起伏地區(qū)集氣管線工況動(dòng)態(tài)模擬研究、集氣管線清管過程模擬研究等。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目內(nèi)容設(shè)置難易相結(jié)合，學(xué)生可結(jié)合自己的知識(shí)技能掌握情況選做。（2）豐富了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的類型，由原來的2種（綜合型和驗(yàn)證型）變更為4種（即基礎(chǔ)型、綜合型、設(shè)計(jì)型、研究型），且對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ囊笾饘舆f進(jìn)，在確保大多數(shù)同學(xué)實(shí)驗(yàn)技能得到鍛煉和提升的同時(shí)又給基礎(chǔ)扎實(shí)的同學(xué)提供了個(gè)人能力拓展空間。（3）新增的設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和探究型實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上與學(xué)科競賽案例、工程實(shí)際案例緊密貼合，同時(shí)也對(duì)原實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“油田油氣集輸管網(wǎng)模擬分析設(shè)計(jì)”和“氣田井場工藝流程模擬分析設(shè)計(jì)”進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，著重鍛煉學(xué)生分析研究和解決實(shí)際工程設(shè)計(jì)問題的能力。

4?結(jié)論

通過深化《油氣集輸工程》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，構(gòu)建了四級(jí)遞進(jìn)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，優(yōu)化了課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目及其產(chǎn)出要求，這將全面提升本課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量水平，增強(qiáng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維能力。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革模式也可推廣應(yīng)用至油氣儲(chǔ)運(yùn)專業(yè)的其他核心課程。

參考文獻(xiàn)：

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基金項(xiàng)目：重慶科技學(xué)院本科教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目“基于學(xué)科競賽案例庫的油氣集輸工程課程教學(xué)改革研究”（項(xiàng)目編號(hào)：201918）

作者簡介：王大慶（1980—?），男，重慶潼南人，博士，講師，研究方向：油氣集輸和管道完整性技術(shù)。