摘要：为了提升“油气井工作液案例”硕士课程教学效果，文章首先阐述了“交互—探究”教学模式的理论基础，然后从构建原则和构建流程两个方面论述了“油气井工作液案例”硕士课程“交互—探究”教学模式的构建。

　　关键词：“油气井工作液案例”硕士课程；“交互—探究”教学模式；回馈交互

　　“油气井工作液案例”作为石油工程专业硕士必修的一门课程，其内容不仅涉及大量非常重要的工程实践类理论和方法，还关乎学生处理与工作液相关的井筒事故实操能力的培养。传统的教学方法主要为教师单向“灌输”知识，学生被动接受知识。其教学方式重传授而轻参与，重理念而轻实践，整个教学的主体仍停留在教师层面，未能充分调动学生学习的主观能动性。

　　2017年，教育部高等教育司印发《关于开展新工科研究与实践的通知》，鼓励工科类高校主动适应新一轮科技革命和产业变革，紧扣国家发展需求，开展课堂革命，引领人才培养方向[1]。在高度发展的现代社会，新工科是主动应对第四次工业革命的“先手棋”，故高等院校需要着眼于“新的工科”和“工科的新要求”，积极改革创新，加强课程建设，挣脱传统教育模式的束缚，充分激发学生学习能动性，为提升国家硬实力提供坚实的人才支撑。而自2020年以来，新冠肺炎疫情的暴发打破了高校常规教学方式，促使传统线下课堂向线上网络云课堂深入发展，网络课程教学受到了前所未有的关注，并成为重要的教学手段。基于此，本文将现代教育方法不断创新的趋势与新工科发展要求相结合，聚焦“油气井工作液案例”硕士课程教学呈现的新特点，在传统教学方式的基础上构建“交互—探究”教学模式，以探究学情与目标、探究教学资源、探究教学方法、探究学生回馈交互，并形成教、学、测、评相结合的有效闭环，从而充分调动学生的学习兴趣，提高学生学以致用的能力、理论联系实际的能力、应对井筒各种事故处理的能力，进而持续提升石油工程专业硕士课堂教学效果。

　　一、“交互—探究”教学模式的理论基础

　　“交互—探究”教学模式是基于现有探究式教学法的教学尝试。探究式教学法最早由美国的杜威提出，他认为教学不仅要让学生学习大量的知识，更重要的是要学习科学研究的过程或方法。这种教学法倡导学生的主动参与，是一种积极的学习过程。另外，美国也有学者通过调研发现，长期接受探究式教学法的学生在多年后仍然保持着独立搜集、整理、论证、总结资料文献的能力，这对他们未来的学习与工作能产生积极的影响和助力。探究式教学法把教师的主导作用、学生的主体作用、教科书的示范作用、学生之间的相互作用有机地联系起来，将知识的传授与能力的培养统一起来。故采用探究式教学法进行教学，能促使教师转变传统枯燥刻板的教学思想，深入钻研教材、认真设计课堂的教学程序，同时能加强教师对学生学法的研究，激发学生学习的兴趣，提高学生的自学能力、表达能力、合作能力和逻辑思维能力[2]。探究式教学法在美国教学界广泛推广以后，在世界教育界引起了广泛关注，并经过数十年的不断改进、实践和完善，受到了广大教师与学生的欢迎。

　　二、“油气井工作液案例”硕士课程“交互—探究”教学模式的构建

　　“油气井工作液案例”是一门综合性较强的课程，可培养学生对钻井过程中出现的事故进行综合评估与处理的能力，从而有助于把综合损失降至最低。对于较少接触钻井事故现场的研究生而言，案例教学显得尤为重要。该课程可通过对井下事故与复杂情况进行模拟分析，寻找其规律，从而达到培养学生实操和实际处理问题能力的目的。但目前“油气井工作液案例”课程教学只停留在形式上，并没有真正以学生为中心进行案例设计与分析，未激发学生的学习能动性，教学效果不尽如人意。因此，教师应创新教学模式，解决“油气井工作液案例”教学过程中教与学之间存在不平衡关系的问题；融入师生交互理念，重构“油气井工作液案例”案例教学模式，充分解决教学与实践严重脱节的问题；将教师的“教”、学生的“学”、能力的“测”、教学的“评”相互联系，形成能动的闭合教学过程，从而解决教学过程中教师独占主导地位而未能发挥学生学习主动性的问题。

　　(一)构建原则

　　第一，目标导向原则。只有正确的目标才能指导教学结果的正向性。“交互—探究”教学模式构建需要充分考虑教学活动应达到的目的及应发挥的作用。在应用过程中，教师应有目的地引导学生通过实际案例和操作深入了解与油气井相关的各种突发情况，并让学生在与教师的互动研究过程中体会和学习解决方法。设计“交互—探究”教学模式，就是要为学生能完整体验和经历与油田相关的案例过程创造条件，故在具体设计教学活动的过程时，考虑到探究内容和课堂教学时间、任务的限制，教师要站在整体和全局的高度，用系统整体思想进行有意识的设计，逐级推进，系统安排。

　　第二，主体性原则。主体性原则是指在整个“油气井工作液案例”课程教学活动中，教师要充分重视学生的主体地位，发挥学生的主观能动作用，注重学生的自我成长和同辈之间的互相启发。而在强调学生的主体地位和主动性同时，对教师的要求也会相应有所提高。这要求教师努力寻找学生与案例内容之间的最佳结合点，通过各类教学方法将课程中传授的间接经验转化为学生在今后职业场景中的直接经验，并鼓励学生将直接经验与理论知识结合，从而培养其创新思维。

　　第三，科学性和教育性原则。一个科学而高效的教学模式中，教学活动的目标和内容、教学形式、教学方法等应是符合学生的认知结构和认知规律的。教育性原则是指教学模式应该要有教育意义，能将教学过程与“交互—探究”过程有机融合。科学性和教育性的原则要求教学模式的设计要有明确的方向性和教育目的，把教育性和科学性放在一起统一考量。

　　(二)构建流程

　　教学模式的创新是指在现有课程教学模式的基础上进行继承、改良和创新。只有当现有的教学模式不能有效促进教学活动时，才有必要改变现有教学模式，这样才能促使教学活动中各个环节发挥功效。美国ILM(工业光魔公司)将具有探究式特点的课堂分成七步：①提出问题，开展探究；②流程与问题展示；③整理探究资料；④形成论证；⑤陈述规则与解释理论；⑥讨论探究过程；⑦自我评估与小组评估。探究式七步课堂虽然明确了学生学习的主体地位，但未能体现出教与学应相互促进、相互融合的过程[3]。基于此，本文融合七步课堂法，将教与学的行为置于相互探究的教学场景，构建“交互—探究”教学模式。这样可以解决“油气井工作液案例”课程实施中学生学情分析、教学目标、教学资源、教学方法、合作探究、反馈评价等重要教学实践问题，实现专业理论与油田实际、教师教学与学生交流思考、知识与能力、情感态度和价值观的辩证统一，使“油气井工作液案例”课程理念、目标要求、教学过程与课堂教学、课程评价有机地统一于教学模式，使课程教学更具交互性、开放性、生活性、探究性和实效性。具体如图1所示。

　　1.探究学情与教学目标。学情分析是现代教学设计理论中的重要部分，是教学设计系统中的重要因素之一。准确把握此课程授课对象的基本情况、学习特点等，设计与之相符的教学风格，确定以掌握专业知识为核心的教学目标，是教师开展教学的基础。“油气井工作液案例”是石油工程专业硕士钻井方向学生的重要专业选修课，涵盖了常规钻井液、固井液典型案例分析，与钻井实际和钻井液现场应用结合紧密。钻井液案例方面涵盖的主要内容包括钻井液方案设计、钻井液性能维护、钻井液解决井下复杂问题等。该课程的授课对象是石油工程专业硕士一年级学生，其本身已经具有一定专业知识背景，而课程教学主要围绕实际案例与操作，因此教师在教学风格上需要做到更加灵活，以引导学生在掌握概念的基础上，把握案例的核心，发散思维，培养主动思考与实践操作的能力[4]。“交互—探究”教学模式以解决问题为核心，整个教学活动围绕教会学生解决问题展开。因此，从学情分析的角度设计教学过程，就要求教师能根据学生总体情况和教学内容，精心考量，展示难度适度、逻辑合理的案例。教师要在实际教学中打造开放课堂，发掘学生的自主探究潜能。例如，教师可以创设一些富有开放性的问题情境。教师首先要向学生提供合理的案例，并提供一定的实验条件或必要的资料，由学生自己动手实验或查阅资料，以寻求问题的答案，并提出某些假设。在这种教学模式中，教师应该起到一个组织者的角色，指导、规范学生的探索过程。同时，教师在教学中要注意培养学生寻求合作的团队精神，引导他们将自己的结论清楚地表达出来，从而共同探讨[5]。

　　教学目标的确定需要从知识能力与职业理念两方面入手。在知识能力方面，学生要能在掌握石油工程相关基本原理的基础上，正确地分析、识别和表达油气井工程作业中遇到的钻井液、固井液复杂技术问题，判断设计方案和工程措施的适用性，并根据所学基本原理和方法判断解决与工作液相关的钻井复杂工程问题，提升技术方案的适应性和科学性；要能自主选择与使用信息技术工具和现代工程工具，针对钻井、油气开发、开采等复杂工程问题进行预测与模拟，并能够理解其局限性。在职业理念方面，学生要能够分析和评价石油工程实践环节对社会、健康、安全、法律及文化的影响，并理解应承担的责任；在钻井、完井、油气开发和开采等石油工程实践环节中，要能自觉考虑环境因素和社会可持续性发展因素；要能在多学科背景下的团队中扮演个体、团队成员及负责人的角色，并组织、协调和指挥团队开展工作。

　　2.探究教学资源。教学资源是教学活动过程中的重要支撑，教师需要通过各类教学资源进行问题的导入，引导学生分析问题、查找资料、分析实例。而在后疫情时代，教学资源概念的内涵更加丰富，如新媒体等都可以作为重要的教学资源补充。例如，在井控案例分析环境中，主要内容是溢流的原因，包括不同类型溢流环空运移及其对井筒压力控制的危害和典型井控案例分析。由于实地教学受限，故针对此案例教学，教师可以有效利用线上教学资源，用视频等方式展示罗家16H井、深水地平线海上钻井平台、邛崃2井和博孜3-1X井等井喷失控事故，借助影像画面的生动性，让学生牢固树立“井控无小事，出事必大事”的基本井控安全观念，充分认识到井喷失控后对油气资源、生命财产、自然环境、社会环境和企业形象等均会造成严重的不良影响。同时，学生能更直观地了解溢流原因，以及不同类型溢流的环空运移规律及其对井控的危害，具备分析典型井控案例的基西部素质教育2022年10月第8卷第20期本能力。

　　时政信息也可以作为教学资源。例如，在页岩气水平井井壁失稳案例分析中，教师可以充分融合时政知识，从国家近些年能源需求变化、国际石油形式和页岩气资源量为切入点，介绍页岩气勘探开发的能源战略地位，从而让学生认识到我国页岩气勘探开发尚处于起步阶段，面临诸多难题，并由此引入页岩气钻井中存在的主要难题之一：井壁失稳。基于此，学生能加深对此知识点的印象，充分掌握泥页岩地层的失稳主控因素及其预防对策和措施。另外，课堂思政资源的融合也十分重要，如在井斜的案例分析中，在讲解“动力学主动防斜系统”(垂直钻井工具)的优点时，教师可以介绍该工具被国际油服公司所垄断，只向国内提供工具和服务的租赁业务，费用高昂，从而鼓励学生在今后的学习和科研中积极解决该方面的“卡脖子”技术问题，树立高尚的职业理想，为学生后续的深入学习和研究埋下“种子”。

　　3.探究教学方法。在本课程教学中，教师需要融合运动多种教学方法，全方位指导学生对各类案例进行深入了解。具体包括以语言传递信息为主的方法，如课题知识点讲授、课堂提问、讨论；以直接感知为主的方法，如多媒体教学与小组情景讨论融合；以实际训练为主的方法，如实际操作、实习作业等；以引导探究为主的方法，如问题发现法、探究法等。而其中最重要的方法是案例教学法[6]。

　　国外对案例教学的研究起源较早，主要集中在案例教学法的界定研究、案例教学与教育理论融和研究等方面。国外认知心理学认为学生不是被动的知识接受者，而是积极的信息加工者。即掌握知识信息本身并不是学习的目的，学习应该是超越所给的信息，强调学生解决问题的能力。而人本主义心理学不赞成把人分割开来进行学习研究，强调了人在学习中的主动性和独特性，以人为中心是他们的理论核心[7]。国内学者将案例教学法广泛应用于社会科学的课程教学，特别是高等教育中相关研究非常丰富。李燕凌[8]进行了公共管理教学中案例教学法的理论与实践研究，并从编选教学案例、设计互动课堂、准备教学场景等方面全面阐释了公共管理案例教学的三大重点。邓新明等[9]将案例教学引入工商管理专业教学，并认为由于学生对案例教学的质量感知低于质量期望，从而影响了案例教学的学生满意度与忠诚度。而影响案例教学学生满意度的因素主要包括案例选取、案例课堂建设、案例教学师资、案例教学的能力培养导向、案例教学考核等。王泽鉴[10]对法学案例教学模式进行了探索与创新研究。随着案例教学产生显著成效，各大流派的教育理论都对以学习者为中心、以案例为载体培养学生实际操作能力和学习能动性进行了研究，同时案例教学法在近几年也开始在工程类课程中得到了广泛应用。

　　例如，在学习井塌复杂的表现特征与判断和钻井液处理井塌复杂的方法与过程时，学生要熟悉井壁失稳的原因、征兆，理解钻井液预防井壁失稳的方法、原理，掌握钻井液处理井壁失稳的工艺及注意事项。对此，教师可在理论分析讲解的基础上，通过一个典型实际案例进行发散，让学生分组查找、讨论分析其他井壁失稳案例，之后教师再根据每组学生的表现进行评价，并带领学生共同围绕案例开展分析。又如，在钻井液性能维护的实践教学中，教师应要求学生要掌握钻井液性能的在线监测方法，以及钻井液受侵后的性能恢复方法，并就要求学生以具体的数据、图像展示钻井液受侵前后的性能变化。通过实际操作，学生可掌握钻进过程中钻井液性能的在线测试原理、新工具，深入理解维护钻井液性能采取措施的工作原理及操作方法。

　　4.探究学生回馈交互。学生在课堂的互动与反馈，以及课后的成果反馈、学习反思、课程评价等，都是促进教学的重要因素。在传统线上教学过程中，在线学习主要以教师的信息单向传递为主，普遍缺乏实时交互性，学生在线上课程中仅能被动地接受视频信息。而随着交互技术在在线学习中的应用发展，以弹幕为核心视频互动技术面向网络视频在线学习交互功能的嵌入，形成了基于网络空间的用户交互式学习行为模式，能有效推动师生之间、学生之间、学生与教学资源之间的深层次交互，实现知识内化与知识交流，提高学生课程学习的兴趣度、积极性、满意度和效果[11]。融媒体时代让信息交流与传播更具实时性与交互性，线上课堂教学也让学生的参与度变得更高，突破了传统“填鸭式”线下课堂的限制，从而获得了广大师生的青睐。在“油气井工作液案例”硕士课程教学中，教师可以充分利用这种交互式技术，增强学生与教师的互动性，鼓励学生随时提出问题，激发学生进行案例分析的主观能动性[12]。

　　重视学生学习成果的考查与课程评价，能够有效完善课程教学体系，帮助教师循序递进式地提升教学水平与教学效果。“油气井工作液案例”课程应该在课程结束时，重点考查学生是否真正理解油气井工作液工作原理，掌握钻井液、固井液现场应用基本方法，并能结合石油工程相关课程理论知识，初步具备进行钻井液、固井液施工的基本操作能力；是否扎实掌握石油工程领域等相关的专业知识，是否具备跟踪国内外油气井工作液新挑战、新工艺、新技术和新产品发展趋势的意识，是否很好地掌握油气井工程领域科技前沿发展情况；在实践能力方面，是否基本掌握钻井工程典型井下复杂(喷、漏、塌、卡等)诱因、发生和发展过程、诊断和判断方法，是否能够针对具体的钻井井下复杂情况制定相应的油气井工作液处理措施和方案，具备针对典型钻井井下复杂情况的基本分析能力和处理能力；在综合能力方面，是否能够正确地分析、识别和表达油气井工程作业中遇到的钻井液、固井液复杂技术问题，判断设计方案和工程措施的适用性，并且能够根据所学基本原理和方法判断解决与工作液相关的钻井复杂工程问题技术方案的适应性和科学性，同时具备一定的学术能力。在课程结束后，教师应通过实践操作、实践报告等考核方式，掌握学生的学习情况，分析其存在的薄弱环节，以此为下一次教学活动提供有效的参考支撑[13]。

　　三、结语

　　在“油气井工作液案例”硕士课程中开展“交互—探究”教学，能让学生更加全面地掌握油气井工作液现场应用维护的知识，对工作液解决实际钻井问题形成直观认识，获得最基本的分析问题、解决问题的能力，为后续进入实际钻井行业承担相关工作打下坚实基础；可以帮助学生充分了解典型与工作液相关井下复杂情况的起因、发生、发展、诊断和具体处理过程，积累典型油气井工作液案例事故成功处理经验，以及预防和处理方面的改进措施和建议等，从而全面提升学生的钻井工程实践能力。通过该课程的学习，学生可提前适应钻井工程现场，具备钻井工程的基本实操能力、储备判断和处理典型井下复杂情况的基本知识，为今后踏上工作岗位打好理论与实践基础。

      参考文献：

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