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摘要:
我校石油工程專業對包括“膠體與表面化學”在內的很多專業基礎課進行了“重點課程建設”,并進行了相關專業課的教改。課程的建設及教改強調“教學相長,以人為本”的教育理念,以利于更好地為國家輸送及儲備卓越的石油專業人才。
關鍵要:
石油工程;高等教育;課程建設
目前,我國石油天氣然的對外依存度已分別超過60%和30%。我國的石油早已不再似沈括的《夢溪筆談》所云“蓋石油至多,生于地中無窮,不若松木有時而竭”。對我國的戰略石油儲備及我國經濟的可持續發展而言,石油工程卓越人才的培養突顯其重要性。為此,我院每年都參與“國家大學生創新性實驗”項目,特別注重培養學生的學習能力、動手能力以及創新能力,并為優秀大學生提供“卓越工程師教育培養計劃”。我院同時還注重各級“教學名師”的帶頭作用以及對骨干教師的愛護和培養。在專業基礎課程和專業課的教學方面,我校每年分批進行“重點課程建設”,以及國家、省及學校等各個級別的“精品課”建設。我院廣大教師在“教學相長”中為國家輸送了大量石油工程專業技術人才,確保了對我國石油工程“卓越工程師”人才的培養和儲備。
一、專業基礎課的課程建設
石油工程是一門非常專業的工程學科,本科生在第二學年開始專業基礎課的學習。為了讓學生能更好更快地領悟專業知識,我們教師都會在授課時引入石油工程中必須運用到的理論知識。因此,學生在第三學年學習專業課時,就能夠很好地運用前一年所學到的理論基礎知識。例如,我們針對大二學生的專業基礎課“膠體與界面化學”進行了“重點課程建設”。“膠體與界面化學”是石油工程專業的先行課,學好這門課就能更快地學好大三以后開設的“鉆井液工藝原理”、“提高原油采收率”等專業課。該門課主要講解地是用“膠體與界面化學”的方法來解釋和解決包括油氣鉆井和開發過程中所遇到的問題。例如,超細碳酸鈣可用于保護油氣層的屏蔽暫堵技術,它能很快地在井壁形成一層類似薄膜狀的濾餅,降低完井液及固井水泥漿對油氣層的進一步傷害;而且在采油之前,用酸化的方法可以溶解掉超細碳酸鈣,恢復油氣層的產能。學生在教師的引導下,逐步學會運用“膠體與界面化學”的基礎理論知識去解釋油氣開采過程中的一些異?,F象,為將來解決油氣鉆井過程中的卡、漏、塌、噴等系列難題,以及采油過程中的砂、蠟、水、稠、低等難題打下堅實的理論基礎。在為期一年的課程建設中,我們建設了題庫,改編了部分實驗,為今后開設實驗課程打下堅實的基礎,為提高學生的實驗動手能力創造良好條件。立項教師指導大學生進行了“國家大學生創新性實驗”的項目研究,對“膠體與表面化學”中的“溶膠的制備”進行了專門的實驗研究,指導學生進行了新型納米材料的研制,并將所研制的納米材料用到油氣鉆井的工作液(即鉆井液)中。
二、專業課的教改
石油工程因其極強的專業性而突顯了理論應用于實際的重要性。我校的“石油工程”既是國家級精品課,也是我校與油田進行科研合作和實驗基地建設的重點內容,為提高專業課教師的科研能力以及本專業學生的實踐和創新能力創造了很好的客觀條件。我們教師在學校創造的良好氛圍下申請校級、省部級和國家級的教改項目,以及“中石油創新基金”和國家自然科學基金等項目。一線教師在教學能力和科研能力均得到充分鍛煉和提高的同時,也開拓了我們學生的視野。學生在大三之后會有為期近一個月的課程設計,分別是鉆井工程設計和油氣開發方案的設計;此外,學生還會到現場實習參觀。在課程設計過程中,學生將自己定位為“乙方”,根據資深教師仿“甲方”提供的地質資料以及鄰井資料進行設計。在課程設計過程中,學校會對大三之后優選出的學生進行重點培養,這些學生必須設計從油氣鉆井到開發和開采的全過程,而不僅僅是設計其中部分內容。他們不僅要實際動手推算公式,還要學會應用相關軟件進行數據處理,為將來成為我國石油工業的“卓越工程師”打下扎實的理論基礎。為了我們學生今后的“雙創”提供良好條件,我院始終強調教師的引導作用,引導學生主動學習,注重培養學生的主動學習能力和主動創新意識。例如,我校石油工程學院動員全部任課教師參與了2014年全國的石油高校“石油工程設計大賽”。在參賽的設計過程中,教師進行知識整合,以學生為主體,首次對煤層氣的鉆井和開采進行了單項和綜合項目的設計。最終在學院領導和廣大師生的共同努力下,我院在全國比賽中奪得了四個一等獎。此后,我們連年參加大賽并連年獲獎,這充分說明了我院強調“教學相長”和“以人為本”教學理念的正確。
三、傳統文化與專業知識的結合
我們專業課教師均來自石油工程專業及相關專業,即我們均非師范出身。但是,“學為人師,行為世范”也是我們專業課教師對自己從事教書育人工作的基本要求。正值傳統文化漸漸回歸主流,我們在授課時也會將我國傳統的道德文化引入課堂。例如,在講授專業課“鉆井液工藝原理”“水基鉆井液”部分時,本人引入我國哲人推崇的“中庸之道”。水基鉆井液的主要作用是清洗井底、穩定井壁和平衡地層壓力等,其主要成分是水、黏土及多種處理劑。黏土在基漿中必須充分水化分散才能保持鉆井液的動力穩定性。當水接觸到地層時,地層中的黏土礦物也會水化分散,造成井壁的不穩定。水基鉆井液就在這樣一對矛盾——“鉆井液的穩定”和“井壁的穩定”中發展至今。鉆井液處理劑由確保鉆井液體系“絕對”穩定(實際導致井壁不穩定)的陰離子聚合物,經由確保井壁“絕對”穩定(實際導致鉆井液體系不穩定)的陽離子聚合物,發展至現在的兩性離子/中性聚合物,強調的是,在油氣鉆井過程中,鉆井液體系的“相對”穩定和井壁的“相對”穩定。引入傳統的中國文化理念后,本人發現課堂氣氛變得相對活躍,學生反饋認為更易理解水基鉆井液的專業知識了。
四、結論
我們教師希望能引導學生逐步深入研究石油工程專業知識,其實是在將我們的“石油夢”、“中國夢”寄托于我們的學生。石油工程專業的教與學絕非單純的教師授業與學生受業,我們的學生在學習過程中,從對石油工程的懵懂無知,到對石油工程的鉆研、對我國石油工業的展望,以及對世界石油態勢的把握,其實是在逐步塑造自己未來“石油人”的形象,爭取以“石油人”的身份成就我們的“強國夢”。愿我們的石油后生們能將自己的所學所長用于石油工程及相關領域的學習和實踐,相信我們的石油后生們定會自強不息,如“云從龍,風從虎”,終會如《易經》“乾”卦九五爻之喻:“飛龍在天,利見大人”。也愿我們的石油先生們,如“乾”卦初九爻“潛龍勿用”之釋:不成乎名,遁世無悶。
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作者:曹曉春 單位:東北石油大學石油工程學院