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摘要:
我校石油工程專業(yè)對包括“膠體與表面化學”在內(nèi)的很多專業(yè)基礎課進行了“重點課程建設”,并進行了相關(guān)專業(yè)課的教改。課程的建設及教改強調(diào)“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(yè)人才。
關(guān)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(zhàn)略石油儲備及我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展而言,石油工程卓越人才的培養(yǎng)突顯其重要性。為此,我院每年都參與“國家大學生創(chuàng)新性實驗”項目,特別注重培養(yǎng)學生的學習能力、動手能力以及創(chuàng)新能力,并為優(yōu)秀大學生提供“卓越工程師教育培養(yǎng)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(yǎng)。在專業(yè)基礎課程和專業(yè)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(yè)技術(shù)人才,確保了對我國石油工程“卓越工程師”人才的培養(yǎng)和儲備。
一、專業(yè)基礎課的課程建設
石油工程是一門非常專業(yè)的工程學科,本科生在第二學年開始專業(yè)基礎課的學習。為了讓學生能更好更快地領(lǐng)悟?qū)I(yè)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(yè)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(yè)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(yè)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(yè)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(fā)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(shù),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(chǎn)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常現(xiàn)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(chuàng)造良好條件。立項教師指導大學生進行了“國家大學生創(chuàng)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(yè)課的教改
石油工程因其極強的專業(yè)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(nèi)容,為提高專業(yè)課教師的科研能力以及本專業(yè)學生的實踐和創(chuàng)新能力創(chuàng)造了很好的客觀條件。我們教師在學校創(chuàng)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(chuàng)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(fā)方案的設計;此外,學生還會到現(xiàn)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(jù)資深教師仿“甲方”提供的地質(zhì)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(yōu)選出的學生進行重點培養(yǎng),這些學生必須設計從油氣鉆井到開發(fā)和開采的全過程,而不僅僅是設計其中部分內(nèi)容。他們不僅要實際動手推算公式,還要學會應用相關(guān)軟件進行數(shù)據(jù)處理,為將來成為我國石油工業(yè)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(chuàng)”提供良好條件,我院始終強調(diào)教師的引導作用,引導學生主動學習,注重培養(yǎng)學生的主動學習能力和主動創(chuàng)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(lǐng)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(diào)“教學相長”和“以人為本”教學理念的正確。
三、傳統(tǒng)文化與專業(yè)知識的結(jié)合
我們專業(yè)課教師均來自石油工程專業(yè)及相關(guān)專業(yè),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(yè)課教師對自己從事教書育人工作的基本要求。正值傳統(tǒng)文化漸漸回歸主流,我們在授課時也會將我國傳統(tǒng)的道德文化引入課堂。例如,在講授專業(yè)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(wěn)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(wěn)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(wěn)定。水基鉆井液就在這樣一對矛盾——“鉆井液的穩(wěn)定”和“井壁的穩(wěn)定”中發(fā)展至今。鉆井液處理劑由確保鉆井液體系“絕對”穩(wěn)定(實際導致井壁不穩(wěn)定)的陰離子聚合物,經(jīng)由確保井壁“絕對”穩(wěn)定(實際導致鉆井液體系不穩(wěn)定)的陽離子聚合物,發(fā)展至現(xiàn)在的兩性離子/中性聚合物,強調(diào)的是,在油氣鉆井過程中,鉆井液體系的“相對”穩(wěn)定和井壁的“相對”穩(wěn)定。引入傳統(tǒng)的中國文化理念后,本人發(fā)現(xiàn)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(yè)知識了。
四、結(jié)論
我們教師希望能引導學生逐步深入研究石油工程專業(yè)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(yè)的教與學絕非單純的教師授業(yè)與學生受業(yè),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(yè)的展望,以及對世界石油態(tài)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(guān)領(lǐng)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(jīng)》“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