石油工程專業(yè)實驗教學設備創(chuàng)新研究與實踐

劉竟成 何君蓮 王振庫 潘義強

摘 要：石油工程專業(yè)實驗設備創(chuàng)新研究是石油與天然氣國家級實驗教學示范中心發(fā)展的趨勢和必然要求。本文在分析實驗教學示范中心設備更新存在問題的基礎上，分析了實驗設備創(chuàng)新的重要性，提出了實驗教學中實驗設備的創(chuàng)新研究與實踐要遵循的安全性準則、可靠性準則、可拓展性準則等三項基準準則，并提出實驗設備動態(tài)管理模式強化實驗設備創(chuàng)新。

關鍵詞：石油工程;實驗設備;創(chuàng)新研究

隨著石油工業(yè)的迅速發(fā)展，石油工程專業(yè)人才培養(yǎng)面臨著巨大挑戰(zhàn)和變化。由于石油工程專業(yè)課程內(nèi)容的快速更新，原有的部分實驗設備已不能滿足當前實驗教學的需要，部分專業(yè)實驗設備沒有已開發(fā)的產(chǎn)品，以上原因促進了石油工程專業(yè)實驗設備的研究、創(chuàng)新與自制，而實驗設備的研究可以提高學生的發(fā)散思維、創(chuàng)新思維、差異性思維和探索求知欲，對實驗教學綜合水平提升具有重要意義。實驗設備創(chuàng)新研究不但促進實驗教學的發(fā)展，擴充了實驗項目，促進人才培養(yǎng)，是當前石油工程專業(yè)實驗教學發(fā)展的趨勢[1]。

1實驗教學中設備創(chuàng)新的重要性

石油工程專業(yè)實驗教學由于專科辦學層次、設備老舊等多種歷史遺留因素的限制，部分實驗項目和設備過于陳舊，已不能滿足目前人才培養(yǎng)質(zhì)量的要求。實驗設備創(chuàng)新研究著眼于油田企業(yè)需要的新技術、新理論與實踐相結合，讓學生在實驗學習中進一步融會貫通所學的新技術、新理論，培養(yǎng)出積極吸納新知識、新技能的動手能力強的優(yōu)秀畢業(yè)生，培養(yǎng)學生學習知識從“理解”向“實踐”轉變，提高石油工程專業(yè)學生動手能力和創(chuàng)新能力[2-3]。

專業(yè)實驗設備創(chuàng)新是近年來各高校追求的目標，甚至是衡量學校專業(yè)實驗教學水平的重要指標。專業(yè)實驗設備的自研以其成本低、實用性強、針對性獨特的特點逐步得到專業(yè)實驗教學的認可，在實驗教學中采用創(chuàng)新實驗設備，通過設備創(chuàng)新研究可以適應不同專業(yè)、不同層次學生實驗課程的要求，實驗設備創(chuàng)新研究與實踐主要有以下特點：（1）可重組性和模塊化;（2）先進性和開放性;（3）綜合性和創(chuàng)新性。

2實驗設備創(chuàng)新研究的準則

實驗設備創(chuàng)新研究踐目前已逐漸成為各高校實驗教學的基本要求，甚至成為實驗教學質(zhì)量的一個衡量準則，實驗設備創(chuàng)新研究過程中必須遵循一定的教學準則。

2.1實驗設備安全性準則

實驗教學中實驗設備創(chuàng)新研究最主要的一個基準就是安全性，這也是實驗教學的基本前提，特別是石油工程專業(yè)涉及高溫高壓的這些危險性實驗，這些實驗會引起一些不可預料的后果，對實驗教學和人身安全都具有較大的影響。實驗設備研究自制過程中應嚴格按照國家各項標準進行設計、研究過程中應考慮到當?shù)貧夂颦h(huán)境因素影響、研究成功后應進行反復試做，才能投入應用，避免在實驗過程造成意外事故，導致實驗失敗或人身傷害。要提高實驗教學實驗設備的安全系數(shù)，排除安全隱患前提下進行實驗設備研究是當前實驗創(chuàng)新的難點，也是實驗教學和管理人員、實驗教學主管部門在鼓勵開展實驗設備創(chuàng)新研究時需要重點考慮和關注的內(nèi)容，要做好各項應急對策和安全防范措施。

2.2實驗設備可靠性準則

可靠性問題會嚴重影響實驗成效和實驗教學質(zhì)量，因此在實驗教學過程中，針對創(chuàng)新研發(fā)的新設備或經(jīng)過改造的舊設備要經(jīng)過大量反復的測試，尋找存在不可靠因素及其原因，采取可行措施予以解決，確保創(chuàng)新實驗設備的可靠性。只有可靠性高的產(chǎn)品才是合格的產(chǎn)品設備，才能既能保證投入實驗得到可靠的實驗結果還能保證實驗的安全性，實驗教學創(chuàng)新研究實驗設備要從可靠性進行著手[4-5]。

2.3實驗設備拓展性準則

實驗教學過程中涉及到實驗設備創(chuàng)新研究和自制實踐時，要充分考慮到實驗室持續(xù)發(fā)展和實驗教學的今后課程安排，綜合設計型、創(chuàng)新型實驗的需求和理論課程的內(nèi)容調(diào)整變化，對實驗創(chuàng)新設備研究時要保留其可拓展性。由于實驗室實驗設備一般研發(fā)自制投入實驗后都需要使用5年以上，新設備若缺乏可拓展性就難以滿足相應理論課程教學內(nèi)容變化的需要。因此，在實驗設備創(chuàng)新研究時要考慮可改造、可升級性，在實驗設計內(nèi)容改變的情況下，依然根據(jù)對設備進行升級改造然后進行實驗，確保實驗設備可以持續(xù)多次使用，可以滿足實驗教學持續(xù)發(fā)展的需求，不但節(jié)省了成本，還提高了實驗教學效率，拓展性就成了實驗設備創(chuàng)新研究的必要基準。

3實驗設備創(chuàng)新實踐的綜合能力培養(yǎng)

改進創(chuàng)新和研發(fā)自制石油工程專業(yè)實驗設備是石油與天然氣國家級實驗教學示范中心的重要內(nèi)容，通過改進創(chuàng)新不斷提高現(xiàn)有實驗設備的使用壽命、增加實驗項目，也可以提高教學人員的業(yè)務水平，更重要的是學生參與實驗設備改進創(chuàng)新和研發(fā)過程，師生共同改進現(xiàn)有設備、創(chuàng)新研究新設備，能充分挖掘學生的潛力和創(chuàng)造力。而且學生作為實驗設備開發(fā)者，對設備的優(yōu)缺點和各種性能十分清楚，對實驗過程的精準把控可靠有效，不容易出現(xiàn)各種誤操作、不熟悉等行為。

4實驗教學中實驗設備創(chuàng)新實踐的運行管理

實驗設備是實驗教學不可或缺的重要組成部分，當現(xiàn)有實驗設備和儀器儀表不能滿足實驗教學需求，創(chuàng)新研究自制和實踐又達不到要求時，就需要及時引進先進的科學的實驗設備或技術，然后在此基礎上加大創(chuàng)新研究和研發(fā)自制力度，創(chuàng)造出符合實驗需求和實驗室長期發(fā)展的新設備。引入設備時要按照科學有效機制加強考核和論證，確保引進的設備成本低、性能好、實驗契合度高、后期改進和研發(fā)按效果大。

5結論

（1）實驗設備創(chuàng)新對實驗教學發(fā)展具有重要的作用，主要體現(xiàn)在創(chuàng)新實踐的可重組性和模塊化、先進性和開放性、綜合性和創(chuàng)新性等優(yōu)勢特點方面。

（2）實驗教學中實驗設備的創(chuàng)新研究要遵循一定的基準原則，具體包含安全性準則、可靠性準則、精確性準則、可拓展性準則，以四項基準為出發(fā)點進行創(chuàng)新研究才能得到科學合理和符合實驗需求的設備。

（3）實驗設備創(chuàng)新實踐培養(yǎng)學生綜合能力要從熟知實驗設備內(nèi)部結構及原理、參與實驗設備維修和保養(yǎng)、開展實驗設備創(chuàng)新研發(fā)自制入手，綜合發(fā)展以提升學生綜合能力。

（4）從建立創(chuàng)新實驗設備研究的引入機制、促進資源共享的實驗教學模式、實現(xiàn)實驗設備創(chuàng)新研究與實踐的動態(tài)管理等三個措施出發(fā)搭建完善實驗設備創(chuàng)新研究動態(tài)管理模式。

參考文獻：

[1]孔蓉. 改進機構實驗設備 培養(yǎng)學生創(chuàng)新實踐能力[J].中國教育技術裝備，2012，33（11）：31-33.

[2]王革思，高敬鵬，趙宇寧，等. 以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)為導向 全方位自制實驗教學設備[J].實驗技術與管理，2018，6：23-26.

[3]楊威，崔彬，韓亮，等. 新工科背景下自制計算機類實驗設備的探索與實踐[J].高校實驗室科學技術，2019，（03）：125-128.

[4]李鳳霞，王鄭庫，李文華，等. 石油工程實踐教學中心高效運行機制研究[J].重慶科技學院學報（社會科學版），2012，（9）：182-183.

[5]王鄭庫，李鳳霞，曾順鵬，等. 石油工程專業(yè)課程自主式實驗教學研究[J].中國地質(zhì)教育，2016（1）：93-95.

（1.重慶科技學院石油與天然氣國家級實驗教學示范中心;2.重慶市石油與天然氣學會）