石油工程HSE课程教学质量提升路径探索与实践

摘  要：石油工程HSE是一门涉及多学科的专业选修课，其不仅针对石油专业学生，还以选修课形式向全校其他学院包括机械工程学院、化学工程学院等非石油主干专业学生开设。课程内容涉及石油钻井、开采及集输过程中的健康、安全、环境管理体系中的法律法规。其教学内容相对简单、知识零散等，导致学生学习兴趣不高、知识点掌握效果差。为提升石油工程HSE课题教学效果，该文结合教学实际，探索性地从激发学生兴趣、创新教学模式、深入浅出举例掌握作业流程及加强理论和实践相结合、提升教师综合素质及践行课程思政等方面对教学效果影响开展研究。结合课后调查效果表明，该类教学方法能较好地提高学生积极性和教学质量，具有应用推广的价值。

关键词：石油工程HSE；教学探索；教学实践；教学内容；效果评价

中图分类号：G642        文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2023）14-0121-04

Abstract： Petroleum Engineering HSE is a professional elective course involving multiple disciplines. It is not only for students majoring in petroleum， but also set up as an elective course with students from other colleges of the university， including School of Mechanical Engineering， School of Chemical Engineering and other non-major majors. The course covers laws and regulations of health， safety and environment management system in oil drilling， exploitation， gathering and transferring. Its teaching content is relatively simple and scattered knowledge， so on， leading to low learning interest， poor effect of knowledge mastery. The influencing factor of teaching effect is investigated， combined with the teaching practice with aspects of stimulating students' interest， innovating the teaching mode， grasping the operation process by taking examples for easily understanding， and strengthening the combination of theory and practice， in order to improve the teaching effect of Petroleum Engineering HSE. The enthusiasm of students and teaching quality is improved significantly using this kind of teaching method can better improve， by the results of after-class investigation， which has the value of application and promotion.

Keywords： Petroleum Engineering HSE; teaching exploration; teaching practice; teaching contents; impact assessment

HSE是Health Safety Environment（健康、安全、环境）的英文缩略语。石油工程HSE是针对石油钻井、采油及集输过程中可能产生的工程隐患进行介绍、制定相关行为准则。通过本课程的学习使学生了解并掌握HSE一体化管理体系的基本知识，确定在石油工程活动中可能存在的危害及严重性。通过该课程的学习，学生就业到石油工程现场后，能迅速地融入到国际惯例中[1-2]，从而采取有效的防范手段、控制措施和应急预案来防止事故的发生或把风险降到最低的程度，以减少人员伤害、财产损失和环境污染的有效管理方法。但该课程教学内容具有相对简单、知识点零散和头绪多的特点。现阶段，在石油工程HSE课程教学中，大部分教师采用单一教学方法，学生学习兴趣不高，导致教学效果达不到预期效果。因此，如何采用恰当教学方法和手段去激发学生对这门功课的好奇心和求知欲，提高学生的学习动力和授课教学效果，值得深入探讨。

一  课程教学中存在的问题

（一）  学生积极性差

通过对石油工程课程教学观察发现，大部分时间教师就课程内容进行解读，按照教学大纲归档的学时去讲解每章的课程。由于该课程涉及内容有“有毒有害气体的危害和防护”“职业管理和现场急救”“作业环境管理”“油气消防”“现场作业中的安全管理”，这些内容都是通俗易懂的知识点，对学生来说容易接受，不需花费时间去消化知识点。同时，课程知识点分散，连贯性差，知识面广。此外，学生认为石油工程HSE虽为专业必修课，但该课程教学目的是为了学生在意识上起到认识作用，片面地认为只需在意识上加强即可，不需花费太多精力学习，殊不知每个现场施工事故几乎都是操作不规范、实物本质认识不清楚（需要专业知识作为支撑）而引发。教学内容的零散、简单导致学生的积极性不高。

（二）  教学方法单一

通过调查显示，在石油工程HSE课程的教学中，教师的教学方法比较单一，大部分都是对教材内容的复述，本来是通俗易懂的知识点，照本宣科的教学方式很难激起学生的好奇心[3]。存在这种问题的主要原因是教学方法以灌输式为主，无互动，没有实现人文教育、情感教育等方面的融合。教学手段过于单一，教学目的过于片面，导致学生在学习过程中没有形成一个系统的知识构架。加之本来零散的教学内容，进一步降低了该门课的教学效率。此外，部分新进老师也承担了该课程的教学，刚从学生角色转变为教师角色，缺乏教学经验，也不擅长与学生打交道，导致学生存在上课昏昏欲睡，甚至迟到早退的现象。

（三）  教学案例缺乏

石油工程HSE针对于石油钻井、采油及集输作业中涉及的健康、安全及环境影响问题，若不结合相关案例，仅讲述行为规范，会导致学生在长期课题教学过程中，接收的知识点抽象、空洞，无法形成有效的联系记忆体系，导致学生对知识点的认知和理解过于片面。诸如在讲解井喷案例对环境、健康及安全产生的影响时，若不对油气井钻井工艺、钻井液循环系统、钻进过程中环空压力和地层压力之间关系、地层流体特性及井喷失控后的危害等进行讲解，学生很难理解为什么会发生井喷，如何采取有效措施去控制井喷，地层流体侵入地层对人、动物及环境的危害等。这导致学生接受能力低，教学效果差，难以达到培养计划的要求。因此，在教学手段上需要引入典型事故案例，剖析引起危害的起因、过程及处理措施，进而在某种程度上可以提高学生在课堂上的专注度和加深其对事故发生过程的理解。

二  石油工程HSE课程教学探讨与对策

（一）  提高课程教学效率

在以往石油工程HSE教学过程中，主要采用“老师台上讲，学生台下听”的单一模式，而教学内容也只是以老师从教学大纲中筛选的重点和教材匹配内容为主[4]。学生和教师交流少，学生注意力不能有效集中，大部分学生心思都没有放在学习上。提高教学效果的本质就是提升课题教学效率，可以通过视频、案例来说明石油工程作业环节突发事故的危害性，进而吸引学生注意力。同时，教师在备课时，需要深入挖掘教学内容，实现对教学方法和教学理念的创新，进而打破原有课题结构。譬如，多增加课程提问和讨论环节，或通过课堂互动的方式，学生向老师提出问题，老师答疑解惑以达到学生主动学习的教学目的。这不仅增加了学生课堂专注度，还加深了对课程内容的理解；激发了学生学习兴趣，可有效获得理论知识的提升，提高了课程教学效率。

（二）  优化教学内容

石油工程HSE课程涉及健康、安全及环保方面的法律法规内容较多，内容易懂但枯燥。为此，教学内容上确保针对性，避免大量不相关内容的重复，做到形式上的简洁，突出章节的重点，帮助学生在课前预习和课后总结。为了加深学习理论，解决每章知识点的相互衔接问题，帮助学生构建每章的思维导图，利用思维导图，可实现“课前预习—课堂教学—课后复习”一体化，并可以随时调整、完善[5]。在师生共同做思维导图过程中，提升了学生参与的积极性，真正做到了课前预习、课上交流和课后复习的关联性。在构建思维导图中，可以把学习中的知识重点进行适当补充与完善，在脉络梳理过程中构建知识点内在的联系，不仅锻炼了学生的整体思维能力与形成良好的学习习惯，还能确保零散章节知识点系统性。

同时，优化教学内容要从紧密联系学生的专业背景出发，若是石油钻井专业学生，从钻井工艺流程剖析和改善教学内容。在教学过程中将会拿出一口井的钻井设计和地质设计作为例证，分析这些设计过程中对复杂情况的提示，如何优化钻井工艺技术，有效克服这些难题。比如给学生介绍针对窄密度安全窗口的控压钻井技术解决地层漏、喷及漏喷同存出现的复杂情况，如坚硬地层引入空气钻井及液体欠平衡钻井技术来提高机械钻速，以解决地层难钻的问题。若是机械工程专业学生，可以从井下封隔器、井口防喷器失效角度对钻井复杂施工造成影响进行分析，在讲解过程中通过结合地层溢流情况，通过视频引入，让学生了解井下封隔器及井口防喷器的作用，帮助学生实现学科间的互相渗透，构建多知识结构体系，进而可以满足不同专业学生学习的多样性、拓展求知欲。

（三）  创新教学模式

国内教师授课场景为“教师台上讲，学生台下听”的单调模式，若教师在讨论课上站在三尺讲台，按部就班地提出讨论课主题，面对教师的提问，学生们的表现往往是“一低头二沉默”[6]。想象中气氛活跃的讨论课活生生地演变成现实版的鸦雀无声。这一结果还导致学生普遍存在“讨论课恐惧症”，致使教学实施效果不理想。

在石油工程HSE教学过程中，翻转为“学生台上讲、教师台下评”的模式。石油工程HSE课程重视对重要案例事件的分析。美国墨西哥湾“深水地平线”钻井平台，发生井喷爆炸着火事故，燃烧36小时后沉没，共造成11人死亡、17人受伤，该恶劣事故漏油持续87天，约有410万桶原油流入墨西哥湾，污染波及沿岸5个州。以该灾难为例，课前布置好下次讨论课内容，提前让学生从事件起因、经过、影响及启示方面收集资料，找出事件哪些是人为操作影响的恶果、今后遇到类似事件如何规避和处理。全班同学分若干个组，每个组挑选1个组长，让组长根据小组成员在课后收集资料、做PPT等准备环节投入的精力来给组员打分，该分值为平时成绩的重要依据。在讨论课程中，教师不是处于静止状态，而是在各成员之间来回走动，针对学生在讲解和讨论过程中存在的漏洞进行补充，也用提问方式让小组成员点评和补充，真正实现了全体组成的参与，有效地增进了教师与学生之间的沟通。

在讨论课实施过程中，发现学生潜力巨大，做汇报材料的逻辑性、规范性及汇报能力等效果良好。在汇报过程时，学生专注能力改善很多。同时，教师结合学生汇报内容和汇报效果进行点评，加深了学生对汇报材料的理解，增加了知识点掌握的牢固程度。因此，通过强调学生的主体地位，根据教学内容增加合理的讨论课时间，引入分析案例，提升教学效果。