擴展對比教學法教學石油工程論文
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所謂擴展對比教學法，就是在教學中，將相關知識點向所在專業的其他專業課的相關內容進行擴展，這種擴展可能是同向對比，也可能是反向對比，從而讓學生在專業課的學習中，將各門專業課之間的重點知識點有效地串聯起來，形成對這個專業方向更加全面的認識。擴展對比教學法有如下幾個重要特點。
1.擴展是所在專業方向內的定向擴展
相對于聯想教學法，擴展對比教學法的最大區別是：該方法強調所授知識點是在學生所學專業方向內的擴展教學，而非全面的或者生活化場景的擴展對比。聯想教學法關注的是某個知識點的理解，因此，常常會用生活中特別容易理解的物品或者現象來與所授知識點建立一種聯系，可能是形態上的相似，或者發音上的相仿，從而加深學生的理解和記憶。這種聯想往往是在很大范圍內的聯想，多數都脫離所在的專業背景。擴展對比教學法更注重的是專業內部專業課之間的聯系，其可供聯想的范圍有限，且強調是整體的認識和理解。
2.對比有平行對比、同向對比和反向對比
所謂平行對比，就是對比的知識點之間是平行的，比如講述深度的時候，選擇海拔、高度等來進行對比，就屬于平行對比。同向對比，即一個現象本質上是一致的，但在不同的學科中，其作用是不一樣的。反向對比，即知識點之間是一個反向關系，比如一個闡述流體的流出機制，一個闡述流體的流入機制，但二者之間本質上是相通的。
3.強調各門專業課之間的關系
由于教學中的擴展是限定在學生所在專業的定向擴展。因此，需要教師對各個專業課都能有較好的認識，以便實現科學的教學。擴展對比教學法提供了一個手段，就是將各門專業課之間的聯系挖掘出來，增強學生學習的興趣和融會貫通的能力。
4.形成對所學專業的整體全面認知
擴展對比教學法的目的是讓學生在一個個知識點的串聯下，形成對所學專業的全面認識。因此，該方法的落腳點并不在某個概念的闡述，而在整體的認知。基于這種認知，讓學生更能發現在某門專業課的缺陷和不足，同時也為其后續攻讀研究生或者就業選擇更細的專業方法提供一個全局認識。
1.平行對比的應用
筆者在教授“鉆井與完井工程”課程時發現，關于深度的概念極度容易混淆。在這門專業課中，深度是指從轉臺面開始計量的井眼軌跡的長度，實際上也是鉆井中所有下井的鉆柱的長度之和。特別需要強調的是，深度的起始點不是地面，而是轉臺面。因此補心距（地面與轉臺面的高度）的大小將直接影響深度的大小。擴展一：在采油工程中，我們說的射孔的深度；在測井中，所說的儲層的深度都是鉆井與完井工程中所說的深度，即基于轉臺面的井眼軌跡的長度，這個深度作為這口井的重要標示，伴隨這口井一生。深度將永遠是一個大于零的正值。擴展二：由于深度是一個相對量，在工程中廣泛應用。但在地質中，用得相對較少。對地質工程師來說，他們不關注相對的位置，他們關注的是儲層的絕對位置，即儲層位置在大地坐標系中的坐標，x，y和z。此處的z指的是海拔，它是指地面某個地點或者地理事物高出或者低于海平面的垂直距離，是海拔高度的簡稱。這個z值可能是正值也可能是負值。它表征的是一個絕對位置，不會因不同的鉆井設備或者井眼軌跡而發生變化。建立聯系：用一個圖形來說明，深度與海拔的關系。當一個目標靶點確定后，地質工程師給出其對應的坐標，鉆井工程師需要根據地面條件及地下條件設計相應的井眼軌跡，以期實現準確中靶。到達這個目標點（絕對位置，海拔概念）的軌跡千差萬別（相對長度，深度概念），對應的深度也可能有巨大的差異。通過闡述、對比聯系讓學生加深對這兩個概念的認識，掌握其用法和區別。
2.同向對比的應用
“鉆井與完井工程”課程中講授壓力控制一章時，會講到發生溢流進行關井作業后氣侵及其對鉆井的影響。其中會講到一個圖，即關井后由于地層流體不斷進入井筒，井筒中壓力分布不斷發生變化，表現在地面的立管壓力和套管壓力逐漸升高，且變化的程度不一樣。對于高滲連通性好的儲層，壓力上升的速度較快。因此，可以采用氣侵關井后立管壓力和套管壓力變化曲線粗略判斷井控的難易程度，地層壓力大小和地層滲透率大小。同向對比：在“試井分析”專業課程中，會講到壓力恢復試井。即油井生產一段時間后，突然關井，采用壓力計測量井底壓力的變化情況。進而繪制壓力曲線，采用試井分析的方法求取地層壓力、儲層參數、表皮系數等參數。試井中，關井后有一段井筒儲集效應，即地層流體還會繼續進入到井筒。其流動的原理與鉆井中因為氣侵而關井的原理是一致的。建立聯系：展示兩張圖，一是“鉆井與完井工程”中的壓力變化曲線，二是“試井分析”中的一條典型的壓力恢復曲線。通過圖形闡述其相同之處，結合試井中能計算的參數，反過來講述鉆井中壓力變化所包含的意義。
3.反向對比的應用
在“鉆井與完井工程”這門專業課程中，會反復講授一個知識點：壓力及其應用。鉆井中，為了實現安全鉆井，往往采取衡或者過平衡鉆井，即保證鉆井液產生的液柱壓力大于地層壓力。在這種情況下，鉆井液將會在壓差的作用下進入到地層，從而形成對儲層的傷害。壓差越大，儲層越疏松，濾失進入地層的鉆井液越多，同時鉆井液自身的性能也會影響濾失量的大小。反向擴展對比：鉆井過程中鉆井液向地層濾失，與采油過程中，地層中的原油向井筒流動具有相似性（“采油工程”課程的內容），只是流體流動的方向不一致，但其流動的機理是一致的。而在“滲流力學”一門專業課講授過一個重要的知識點，徑向流動產能方程（“滲流力學”課程的內容）。建立聯系：在黑板上手寫徑向流動產能方程，讓學生回顧其推導過程。從方程中，解釋影響產能的正向因素：儲層厚度、儲層滲透率、生產壓差。影響產能的負向因素：流體粘度、儲層傷害及泄流面積。同樣的類比也可用于鉆井中的泥漿濾失，其濾失量的影響因素與生產中徑向流動的影響因素是類似的。通過回顧一個知識點，建立起兩門學科的聯系，同時加深對專業知識點的認識。
三、結論和認識
基于多年的專業課教學，提出了一種針對石油工程專業課的教學方法—擴展對比教學法。該方法重點在于建立一種專業課間的關聯，通過對一個知識點的定向擴展，實現各個專業知識點的有效串聯，加深學生對知識點的認識的同時，逐漸樹立對所學專業的整體全局認識，做到融會貫通，培養學生的綜合應用能力。
作者：羅萬靜 單位：中國地質大學（北京）能源學院