測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)復(fù)雜工程問題的構(gòu)建與布局

劉科滿 仵杰 賈惠芹 王小鑫 黃曉燕

摘要：以測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)認(rèn)證為例，探討具有石油石化行業(yè)特色的測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)的復(fù)雜工程問題的主要特征，構(gòu)建“測(cè)井工程—測(cè)井解釋—鉆井工程—地面工程—數(shù)據(jù)傳輸通道—地面測(cè)控系統(tǒng)”六位一體的復(fù)雜工程問題體系，并將復(fù)雜工程問題與非技術(shù)因素的各要素布局到相應(yīng)的教學(xué)環(huán)節(jié)中，以課程教學(xué)為基礎(chǔ)，以實(shí)踐教學(xué)為平臺(tái)，以課程競(jìng)賽和產(chǎn)學(xué)研合作為兩翼，堅(jiān)持四年培養(yǎng)不間斷，將解決復(fù)雜工程問題的能力培養(yǎng)貫穿到日常的教學(xué)活動(dòng)中，以期使學(xué)生達(dá)到基本具備解決復(fù)雜工程問題的知識(shí)、意識(shí)、能力和素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：工程教育專業(yè)認(rèn)證;畢業(yè)要求;復(fù)雜工程問題

中圖分類號(hào)：G642.0? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號(hào)：1674-9324（2019）44-0061-02

自2016年我國(guó)正式加入本科專業(yè)認(rèn)證國(guó)際互認(rèn)協(xié)議——《華盛頓協(xié)議》以來(lái)，遵循成果導(dǎo)向、以學(xué)生為中心、持續(xù)改進(jìn)的教育理念，此理念逐漸成為我國(guó)高等教育改革的主流理念。為了更好地提升高等工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量，國(guó)內(nèi)各高校紛紛啟動(dòng)工程教育專業(yè)認(rèn)證工作，并將是否通過工程教育認(rèn)證視為衡量其本科教育教學(xué)水平的關(guān)鍵。高校測(cè)控技術(shù)儀器專業(yè)參加專業(yè)認(rèn)證除了滿足《中國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會(huì)工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)》，還需要滿足行業(yè)協(xié)會(huì)出臺(tái)的補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)。然而我國(guó)工程教育專業(yè)數(shù)量大、覆蓋面廣，各高校測(cè)控專業(yè)面向行業(yè)不同就業(yè)領(lǐng)域也不盡相同，其解決復(fù)雜工程問題也存在明顯差異，因此各高校如何根據(jù)學(xué)校定位和培養(yǎng)目標(biāo)，制定具有行業(yè)特色的“培養(yǎng)目標(biāo)和課程體系”來(lái)培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力就變得極為迫切了。本文將以具有石油石化特色的西安石油大學(xué)的測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)認(rèn)證工作的實(shí)踐，從培養(yǎng)學(xué)生“解決復(fù)雜工程問題的能力”和“考慮非技術(shù)因素影響能力”的角度出發(fā)，探討具有石油石化特色的復(fù)雜工程問題的主要特征，構(gòu)建復(fù)雜工程問題體系，并將復(fù)雜工程問題與非技術(shù)因素的各要素布局到相應(yīng)的教學(xué)環(huán)節(jié)中，以期達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。

一、石油石化特色的復(fù)雜工程問題的主要特征

西安石油大學(xué)測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和專業(yè)定位是培養(yǎng)能夠在石油及相關(guān)領(lǐng)域從事測(cè)控儀器裝備設(shè)計(jì)開發(fā)、制造、技術(shù)服務(wù)和經(jīng)營(yíng)管理等工作，具有一定創(chuàng)新意識(shí)的高素質(zhì)復(fù)合型技術(shù)人才，并服務(wù)于石油行業(yè)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)。本專業(yè)針對(duì)西安石油大學(xué)的辦學(xué)定位，認(rèn)真梳理了石油測(cè)控領(lǐng)域可能面對(duì)的工程問題，認(rèn)為石油石化特色的復(fù)雜工程問題的主要特征如下：①測(cè)量信號(hào)的多樣性與復(fù)雜性;②信號(hào)傳輸信道的特殊性與復(fù)雜性;③測(cè)量方法的多樣性與適用性;④井筒測(cè)量環(huán)境的復(fù)雜性;⑤鉆井控制的復(fù)雜性;⑥解釋評(píng)價(jià)的復(fù)雜性與適用性;⑦涉及學(xué)科的多樣性。石油測(cè)控儀器涉及學(xué)科面廣，包括鉆井、測(cè)井、錄井、地震勘探、完井和固井等石油勘探開發(fā)等多個(gè)環(huán)節(jié)，涉及學(xué)科包括計(jì)算機(jī)、物理、化學(xué)、電子信息、自動(dòng)控制、機(jī)械及機(jī)電一體化等。

二、構(gòu)建具有石油石化特色的復(fù)雜工程問題體系

依據(jù)西安石油大學(xué)測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)的石油石化特色的復(fù)雜工程問題的主要特征，發(fā)現(xiàn)石油測(cè)控領(lǐng)域與儀器涉及石油天然氣勘探、開發(fā)、儲(chǔ)運(yùn)和加工的各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)及科學(xué)研究活動(dòng)，從“井底—井筒—傳輸—地面”呈立體式分布，具有典型的儀器科學(xué)與技術(shù)和控制科學(xué)與技術(shù)交叉融合的特點(diǎn)，并且涉及課程廣泛，因此很難綜合為一個(gè)復(fù)雜工程問題。

針對(duì)這種特點(diǎn)，結(jié)合石油領(lǐng)域行業(yè)特色，我們構(gòu)建了“測(cè)井工程—測(cè)井解釋—鉆井工程—地面工程—數(shù)據(jù)傳輸通道—地面測(cè)控系統(tǒng)”六位一體的復(fù)雜工程問題體系，將復(fù)雜工程問題分解為六個(gè)子復(fù)雜工程問題。

三、石油石化特色的復(fù)雜工程問題及非技術(shù)因素布局

以畢業(yè)要求3為例，《中國(guó)工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會(huì)工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)（2017版）》中規(guī)定，畢業(yè)要求3.3為“設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案”。本專業(yè)將畢業(yè)要求3分解為3個(gè)指標(biāo)點(diǎn)：（1）能夠針對(duì)石油領(lǐng)域的測(cè)控系統(tǒng)的功能和指標(biāo)需求，優(yōu)選電路、器件、算法等，設(shè)計(jì)軟件流程，完成系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)。（2）能夠設(shè)計(jì)單元模塊/子系統(tǒng)的硬件電路，完成PCB板設(shè)計(jì);子程序模塊設(shè)計(jì)、仿真、實(shí)現(xiàn)及系統(tǒng)調(diào)試，并考慮石油儀器使用環(huán)境的特殊性。（3）能夠在石油測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施過程中考慮電氣安全、人身安全、操作安全、法律、文化及環(huán)境等因素，并體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)。根據(jù)畢業(yè)要求3的規(guī)定，將培養(yǎng)應(yīng)用相關(guān)知識(shí)解決復(fù)雜工程問題能力的要素布局如下圖所示。

四、結(jié)論

隨著世界和國(guó)家能源結(jié)構(gòu)的重大調(diào)整，許多國(guó)際國(guó)內(nèi)的石油相關(guān)企業(yè)面臨合并、升級(jí)與轉(zhuǎn)型，石油測(cè)控領(lǐng)域呈現(xiàn)密集化、智能化、數(shù)字化、小型化、低成本化的趨勢(shì)，對(duì)石油測(cè)控專業(yè)的畢業(yè)生提出了更高的要求。在具體的實(shí)施過程中，構(gòu)建的“測(cè)井工程—測(cè)井解釋—鉆井工程—地面工程—數(shù)據(jù)傳輸通道—地面測(cè)控系統(tǒng)”六位一體的復(fù)雜工程問題體系提升了畢業(yè)生的綜合素質(zhì)，但也存在一些問題，即在構(gòu)建復(fù)雜工程問題、課程體系和實(shí)踐環(huán)節(jié)時(shí)，如何處理石油測(cè)控與通用測(cè)控的兼容性問題，這也為本專業(yè)的持續(xù)改進(jìn)提出了新的要求。

參考文獻(xiàn)：

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