石油與天然氣工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)實(shí)踐——基于“全流程、高仿真、六共同”理念

龍學(xué)淵，蘇堪華，官正強(qiáng)，張其敏，熊偉，李文華

隨著我國高等教育改革的深入，高校對強(qiáng)化大學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)越來越重視，高校實(shí)踐教學(xué)主要圍繞整合、結(jié)合、聯(lián)合三方面的內(nèi)容進(jìn)行改革，提升高校辦學(xué)水平和教育質(zhì)量。即更加強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)室資源的有效整合，根據(jù)學(xué)校辦學(xué)特色和專業(yè)特點(diǎn)，以強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐能力為重點(diǎn)，整合相關(guān)實(shí)驗(yàn)室資源和師資隊(duì)伍，建立目標(biāo)清晰、載體明確、考核科學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，構(gòu)建功能集約、資源優(yōu)化、開放充分、運(yùn)行高效的專業(yè)類實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺，為應(yīng)用型、復(fù)合型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)創(chuàng)造有利條件。更加強(qiáng)調(diào)教學(xué)科研的有機(jī)結(jié)合，要統(tǒng)籌相關(guān)教學(xué)科研實(shí)驗(yàn)室資源，促進(jìn)教學(xué)科研互動，實(shí)現(xiàn)科研成果向?qū)嶒?yàn)教學(xué)內(nèi)容的有效轉(zhuǎn)化，使學(xué)生了解科技最新發(fā)展和學(xué)術(shù)前沿動態(tài)，激發(fā)科研興趣，啟迪科研思維，掌握科研方法，培養(yǎng)科研道德，提升科學(xué)研究和科技創(chuàng)新的能力。更加強(qiáng)調(diào)學(xué)校與企業(yè)的深度聯(lián)合，探索建立地方高校與社會、軍隊(duì)院校與部隊(duì)協(xié)同培養(yǎng)人才的新機(jī)制。突出專業(yè)能力培養(yǎng)的區(qū)域、軍隊(duì)特色，促進(jìn)專業(yè)實(shí)驗(yàn)與科學(xué)研究、工程訓(xùn)練、社會應(yīng)用、部隊(duì)訓(xùn)練相結(jié)合。創(chuàng)建貼近實(shí)際的模擬、虛擬、仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境。多渠道鼓勵和吸引熱愛教學(xué)工作且實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)人員參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)[1]。

石油與天然氣實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心是重慶市高校目前唯一從事油氣勘探開發(fā)人才培養(yǎng)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺。在學(xué)校確立的“德育為先、加強(qiáng)基礎(chǔ)、突出應(yīng)用、注重素質(zhì)、面向基層”的應(yīng)用型人才培養(yǎng)理念和辦學(xué)思想的指導(dǎo)下，石油與天然氣實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心以行業(yè)、企業(yè)對石油類專業(yè)人才工程應(yīng)用和創(chuàng)新能力需求為導(dǎo)向，適應(yīng)石油工程技術(shù)高度集約和學(xué)科專業(yè)多交叉的特點(diǎn)，樹立“以學(xué)生為主體，注重學(xué)生知識、能力和素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展，突出工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念[2]，按照現(xiàn)代石油與天然氣生產(chǎn)工藝流程，構(gòu)建形成了多層次、多模塊銜接遞進(jìn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，形成了大石油、全流程的高水平實(shí)踐教學(xué)平臺，建成了具有現(xiàn)場工程真實(shí)實(shí)踐環(huán)境又高于現(xiàn)場實(shí)踐教學(xué)功能的集鉆采集輸于一體的高水平綜合性全尺寸校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)基地，探索形成了“六共同”校企深度合作育人的模式。

一、構(gòu)建體現(xiàn)全流程訓(xùn)練的大石油工程實(shí)踐教學(xué)體系

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心根據(jù)已確立的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念與建設(shè)思路，在多年的教學(xué)探索與實(shí)踐的基礎(chǔ)上，按照現(xiàn)代油氣生產(chǎn)“地—鉆—采—輸”全流程及油田技術(shù)服務(wù)全系統(tǒng)構(gòu)建涵蓋大石油工程多個專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)需要的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，分層次、分模塊科學(xué)組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)石油工程相關(guān)專業(yè)學(xué)生圍繞能力培養(yǎng)主線，分層次、分方向培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力，體現(xiàn)了石油行業(yè)對高素質(zhì)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求。

圖1 石油與天然氣工程實(shí)踐教學(xué)體系

（一）五模塊設(shè)置實(shí)驗(yàn)（實(shí)踐）課程

按照大石油工程概念，根據(jù)現(xiàn)代石油工業(yè)生產(chǎn)工藝流程，組建了地質(zhì)、鉆井、采油、集輸和油服5個實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊，分別服務(wù)10個本科專業(yè)的人才培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的高度共享。（1）地質(zhì)模塊。主要面向資源勘查工程和地質(zhì)學(xué)、石油工程專業(yè)，內(nèi)容涵蓋油氣資源勘查、評價(jià)和管理。（2）鉆井模塊。主要面向石油工程專業(yè)，內(nèi)容包括油氣井工程理論、方法、設(shè)備和技術(shù)。（3）采油模塊。主要面向石油工程專業(yè)，內(nèi)容包括油氣田開發(fā)工程的理論、方法、設(shè)備和技術(shù)。（4）集輸模塊。主要面向油氣儲運(yùn)工程和建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)城市燃?xì)夤こ谭较颍瑑?nèi)容包括油氣預(yù)處理、長輸、城市燃?xì)獾阮I(lǐng)域的理論、方法、設(shè)備和技術(shù)。（5）油服模塊。主要面向機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化、自動化、測控技術(shù)與儀器、應(yīng)用化學(xué)、安全工程專業(yè)，內(nèi)容包括油田生產(chǎn)設(shè)備、自動控制、檢測儀器、油田化學(xué)、安全生產(chǎn)等油田服務(wù)領(lǐng)域的理論、方法、設(shè)備和技術(shù)。

（二）四層次遞進(jìn)構(gòu)建項(xiàng)目（課程）內(nèi)涵

按照“專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、專業(yè)實(shí)驗(yàn)、工程實(shí)踐和創(chuàng)新實(shí)踐”四個層次，由淺入深，由簡單到復(fù)雜，在夯實(shí)專業(yè)基本技能的基礎(chǔ)上，逐步培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力。（1）專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。依托石油與天然氣工程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室，加深學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解，規(guī)范工科學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的基本行為，掌握實(shí)驗(yàn)的基本方法、數(shù)據(jù)處理的知識和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫，學(xué)會常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器與裝置的使用，培養(yǎng)觀察和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力，為后續(xù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)奠定基礎(chǔ)。（2）專業(yè)實(shí)驗(yàn)。依托石油工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，根據(jù)不同專業(yè)及專業(yè)方向能力培養(yǎng)需要，針對專業(yè)理論知識，通過綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，幫助學(xué)生理解和掌握石油工程專業(yè)知識，培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。（3）工程實(shí)踐。依托校內(nèi)外實(shí)踐教學(xué)基地，通過生產(chǎn)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、綜合訓(xùn)練、畢業(yè)實(shí)踐等途徑，讓學(xué)生熟悉石油生產(chǎn)現(xiàn)場、設(shè)備、技術(shù)及文化，培養(yǎng)學(xué)生工程意識和利用專業(yè)知識分析解決生產(chǎn)現(xiàn)場常見問題的能力。（4）創(chuàng)新實(shí)踐。依托創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室和專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，通過實(shí)驗(yàn)中心開放課題、教師科研子課題和學(xué)校的系列創(chuàng)新項(xiàng)目計(jì)劃為載體，培養(yǎng)學(xué)生的研究與實(shí)踐能力、合作與創(chuàng)新素質(zhì)。我校實(shí)施的“萬千百十”創(chuàng)新育人系列工程是一個按照因材施教原則構(gòu)建的具有塔式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的創(chuàng)新教育體系。該創(chuàng)新實(shí)踐教育體系包含面向全體學(xué)員的“賽課計(jì)劃”，數(shù)千學(xué)生參與的“大學(xué)生科技競賽”，數(shù)百學(xué)生立項(xiàng)開展的“大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃”和在全校一二年級學(xué)生中選拔的有數(shù)十名學(xué)生能獲得的“優(yōu)秀人才資助計(jì)劃”。

二、依據(jù)“三個有利于”整合資源，搭建高水平實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺

按照人才培養(yǎng)和實(shí)踐教學(xué)的需要，本著有利于資源高效利用，有利于促進(jìn)學(xué)生知識的轉(zhuǎn)化和實(shí)踐能力的提高，以及有利于培養(yǎng)學(xué)生的大工程意識和創(chuàng)新意識等原則，合理整合資源，搭建高水平實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺。在統(tǒng)籌建設(shè)與石油天然氣工程緊密相關(guān)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步把與中石油合作共建的“鉆采集輸綜合實(shí)踐教學(xué)基地”和一批精密、大型、稀有設(shè)備進(jìn)行有機(jī)整合，搭建了一個重點(diǎn)面向石油工程、資源勘查工程、油氣儲運(yùn)工程、地質(zhì)學(xué)等專業(yè)，同時(shí)兼顧輻射石油機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化、自動化、測控技術(shù)與儀表、電氣工程及其自動化、油田化學(xué)、安全工程等專業(yè)的全流程訓(xùn)練的大石油工程高水平實(shí)踐教學(xué)平臺。

圖2 石油與天然氣實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心平臺

三、依托行業(yè)，探索形成“六共同”校企深度合作育人模式

依托石油工程國家級特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn)、中石油川東鉆探公司和重慶氣礦兩個國家級工程實(shí)踐教育中心，以及重慶市高等教育改革研究重點(diǎn)項(xiàng)目，探索形成了校企“共同制定人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)、共同構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系、共同組建教學(xué)隊(duì)伍、共同建設(shè)實(shí)驗(yàn)平臺、共同實(shí)施教學(xué)、共同評價(jià)教學(xué)效果”的協(xié)同育人模式。

第一，形成了學(xué)校和石油行業(yè)企業(yè)雙主體共同育人機(jī)制。明確了校企雙方責(zé)權(quán)利，建立“資源共享，協(xié)議約定，互利共贏”的運(yùn)行管理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)聯(lián)合辦學(xué)縱深發(fā)展、人才互聘互用、實(shí)踐教學(xué)與科研平臺的共享、科技合作廣結(jié)碩果的良好局面，保障聯(lián)合育人的實(shí)施。

第二，依托校企共建產(chǎn)學(xué)研合作基地，保證企業(yè)參與人才培養(yǎng)。2011年重慶科技學(xué)院與中國三大石油公司和重慶市人民政府聯(lián)合簽署了“政、產(chǎn)、學(xué)、研”戰(zhàn)略合作協(xié)議；校企共同成立了產(chǎn)學(xué)研工作委員會和教學(xué)指導(dǎo)委員會，共建了22個產(chǎn)學(xué)研合作基地，保證企業(yè)參與人才培養(yǎng)全過程。

第三，共建校內(nèi)外工程實(shí)踐平臺，實(shí)施企業(yè)為主導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力理念。2012年獲得“中石油川東鉆探國家級工程實(shí)踐教育中心”和“中石油重慶氣礦國家級工程實(shí)踐教育中心”兩項(xiàng)改革試點(diǎn)，建立了8個穩(wěn)定的校外實(shí)踐教學(xué)基地；2009年，與中石油共同投資3000萬打造了校內(nèi)真實(shí)工作環(huán)境的、集鉆采集輸于一體的高水平綜合性實(shí)踐教學(xué)基地；共同制定人才培養(yǎng)方案，企業(yè)為學(xué)生提供生產(chǎn)實(shí)習(xí)條件、畢業(yè)設(shè)計(jì)和科技創(chuàng)新課題，并全程參與指導(dǎo)和質(zhì)量監(jiān)控，形成了“學(xué)、研、做”一體化教學(xué)模式。

第四，協(xié)同創(chuàng)新，培養(yǎng)工程實(shí)踐能力和技術(shù)研發(fā)能力強(qiáng)的師資隊(duì)伍。油田為中心教師提供3～6個月的工程實(shí)踐條件；為中心教師提供科研課題和技術(shù)問題，與企業(yè)工程技術(shù)人員聯(lián)合攻關(guān)，教師在研中教；及時(shí)與企業(yè)專家共同修改、更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。長期從企業(yè)聘請20余名中高級工程技術(shù)管理人員承擔(dān)校內(nèi)外實(shí)踐教學(xué)指導(dǎo)任務(wù)和面向全校教師和學(xué)生的“石油大講堂”學(xué)術(shù)講座工作。

四、系統(tǒng)化改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，提高教學(xué)效果

第一，采用師生互動的啟發(fā)式、討論式教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與意識。在組織演示與驗(yàn)證性、綜合性實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師在實(shí)驗(yàn)前簡明扼要地講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和要求，在實(shí)驗(yàn)過程中采取引導(dǎo)和個別輔導(dǎo)的方法，及時(shí)對學(xué)生提出的問題加以點(diǎn)撥、探討，鼓勵學(xué)生思考并解決問題，以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與意識。在整個實(shí)驗(yàn)過程中，教師的作用主要是啟發(fā)、引導(dǎo)、組織和考核，通過設(shè)置問題調(diào)動學(xué)生主動思考、自學(xué)、互相討論，分享各自在查閱資料和試驗(yàn)過程中學(xué)習(xí)到的相關(guān)知識，獲得多樣化的解決方案。

第二，采用“仿真訓(xùn)練與現(xiàn)場實(shí)踐相結(jié)合”的實(shí)踐教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力。通過中心與企業(yè)深度合作，構(gòu)建了一個高水平的貼近油田企業(yè)現(xiàn)場實(shí)際的仿真工程訓(xùn)練基地。借助于該模擬工程環(huán)境、仿真工程氛圍的基地，學(xué)生能夠進(jìn)行油田生產(chǎn)現(xiàn)場的技能訓(xùn)練、部分生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)和鉆、采、集、輸?shù)膶?shí)戰(zhàn)訓(xùn)練，解決了學(xué)生到生產(chǎn)現(xiàn)場不能實(shí)際動手操作的問題。通過校內(nèi)工程訓(xùn)練基地的訓(xùn)練、實(shí)習(xí)與校外企業(yè)的實(shí)習(xí)相結(jié)合，有利于培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力和現(xiàn)場操作水平。

第三，采用校內(nèi)外“交替式”實(shí)踐的教學(xué)方法，促進(jìn)學(xué)生知識向能力和素質(zhì)的有效轉(zhuǎn)化。為了加深學(xué)生對理論知識的理解，促進(jìn)學(xué)生知識向能力和素質(zhì)的有效轉(zhuǎn)化，探索了校內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與校外實(shí)踐教學(xué)穿插交替的教學(xué)方法——針對資源勘查工程專業(yè)和地質(zhì)學(xué)專業(yè)，采用室內(nèi)標(biāo)本及顯微鏡實(shí)驗(yàn)教學(xué)與室外野外實(shí)踐教學(xué)穿插互補(bǔ)的教學(xué)，部分室內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程進(jìn)行過程中增加了室外或野外實(shí)地教學(xué)內(nèi)容，以提高學(xué)生野外綜合觀察分析能力。

第四，采用目標(biāo)驅(qū)動實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。教師給出實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和目標(biāo)，主要由學(xué)生根據(jù)任務(wù)目標(biāo)完成實(shí)驗(yàn)的各個環(huán)節(jié)，如資料查找、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、儀器調(diào)試、實(shí)驗(yàn)結(jié)果測量與處理等。這種方法使學(xué)生任務(wù)目標(biāo)明確，充分發(fā)揮學(xué)生的自主性，有利于培養(yǎng)其獨(dú)力工作能力?；陧?xiàng)目目標(biāo)驅(qū)動的實(shí)驗(yàn)課程包括課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、工程實(shí)訓(xùn)及各類創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目等，要求學(xué)生選擇題目后，在教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成。教師只是向?qū)Ш皖檰?，幫助學(xué)生在獨(dú)立研究的道路上克服各種困難，引導(dǎo)學(xué)生如何在實(shí)踐中學(xué)習(xí)新內(nèi)容、發(fā)現(xiàn)新思路、掌握新方法，培養(yǎng)了學(xué)生的合作精神、解決問題和創(chuàng)新等綜合能力。

五、建設(shè)成效

（一）學(xué)生學(xué)習(xí)效果

通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)、綜合實(shí)踐和創(chuàng)新設(shè)計(jì)項(xiàng)目和競賽，學(xué)生的大石油工程綜合素質(zhì)、實(shí)踐和創(chuàng)新能力得到了較大提高。近三年，學(xué)生參與的大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目55項(xiàng)，其中國家級1項(xiàng)，省部級2項(xiàng)，校級52項(xiàng)。組織學(xué)生參加了全國石油工程設(shè)計(jì)大賽、全國地質(zhì)技能大賽、全國大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”、“中石化—三井杯”化工設(shè)計(jì)競賽等各類大學(xué)生創(chuàng)新競賽，獲得省部級獎勵82項(xiàng)，其中國家級54項(xiàng)，省部級28項(xiàng)。大學(xué)生申請專利25項(xiàng)，獲得授權(quán)6項(xiàng)。學(xué)生發(fā)表第一作者論文11篇。

（二）用人單位評價(jià)

通過學(xué)校委托北京麥克斯公司對部分用人單位進(jìn)行的畢業(yè)生質(zhì)量調(diào)查結(jié)果顯示，石油企業(yè)對我校畢業(yè)生的總體滿意率達(dá)100%，其中認(rèn)為“很滿意”的占33%，認(rèn)為“滿意”的占67%。用人單位評價(jià)：“畢業(yè)生綜合素質(zhì)好，動手能力強(qiáng)，而且肯下基層，能吃苦耐勞”；“學(xué)生學(xué)習(xí)勤奮，基礎(chǔ)扎實(shí)，有很強(qiáng)的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力”。畢業(yè)生得到用人單位的廣泛認(rèn)可和好評。

在石油工程應(yīng)用型人才培養(yǎng)方面取得的成效，得到了三大石油公司的充分肯定和高度評價(jià)。中石油教育指導(dǎo)專家組來校考察時(shí)指出：“重慶科技學(xué)院石油工程實(shí)踐教學(xué)基地的建設(shè)，是國內(nèi)其他學(xué)校沒有的，產(chǎn)學(xué)研協(xié)同育人機(jī)制抓得實(shí)，工程實(shí)踐能力培養(yǎng)有特色！”實(shí)現(xiàn)了學(xué)校、企業(yè)和學(xué)生“三贏”。近3年來，我校石油類專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)率一直保持在90%以上，其中，300多學(xué)生先后進(jìn)入斯倫貝謝、哈里伯頓等國際一流石油公司工作。

（三）教研教改成果

三年來，中心獲得國家級教學(xué)成果獎1項(xiàng)、省部級教學(xué)成果獎6項(xiàng)，國家級特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn)、卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃、國家級精品視頻公開課等質(zhì)量工程項(xiàng)目3個，省部級質(zhì)量工程項(xiàng)目9項(xiàng)，獲得了市級教改立項(xiàng)11項(xiàng)，發(fā)表教研教改論文55篇，出版教材20本，在編石油高等教育“十二·五”規(guī)劃教材9本。

（四）示范輻射

實(shí)驗(yàn)教學(xué)與改革起到了積極的輻射作用。西南石油大學(xué)、長江大學(xué)等20余所高校多次來校參觀學(xué)習(xí)，他們認(rèn)為中心是國內(nèi)高校中第一個實(shí)現(xiàn)了具有真實(shí)石油工程環(huán)境的仿真實(shí)踐教學(xué)，在石油行業(yè)人才的培養(yǎng)中發(fā)揮了不可替代的作用。多所高校正在計(jì)劃建設(shè)類似的實(shí)踐教學(xué)基地。

[1]關(guān)于進(jìn)一步開展“十二五”高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)工作的通知[R].教高司函〔2012〕197號.

[2]嚴(yán)欣平，李文華，柏偉.加強(qiáng)和創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)的探索與實(shí)踐[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)：社會科學(xué)版，2013（2）.