中國(guó)石油工程設(shè)計(jì)大賽過(guò)程存在的問(wèn)題及其對(duì)策分析

范開(kāi)峰 李思 王衛(wèi)強(qiáng) 王璐

[摘 要]隨著國(guó)家推出“加大油氣勘探開(kāi)發(fā)力度，保障國(guó)家能源安全”的重要舉措，用人單位對(duì)石油專業(yè)人才的技能、創(chuàng)新能力等要求也越來(lái)越高。中國(guó)石油工程設(shè)計(jì)大賽是石油工程領(lǐng)域的專業(yè)賽事，為培養(yǎng)“科技上有作為，學(xué)術(shù)上有創(chuàng)新，工程上有突破”的卓越工程師搭建了廣闊平臺(tái)。但賽事在開(kāi)展過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題，主要集中在學(xué)生的專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)、專業(yè)軟件與辦公軟件的使用、團(tuán)隊(duì)協(xié)作等方面。以遼寧石油化工大學(xué)為例，從學(xué)生和指導(dǎo)教師的雙重視角深入分析了學(xué)生參賽過(guò)程中存在的問(wèn)題及其產(chǎn)生原因，并從理論教學(xué)方法創(chuàng)新、培訓(xùn)方法改進(jìn)和組織方法改進(jìn)等方面提出了詳細(xì)的應(yīng)對(duì)措施。希望這些探索能夠有助于中國(guó)石油工程設(shè)計(jì)大賽在石油類高校中更加高效地開(kāi)展，有助于大學(xué)生創(chuàng)新思維、綜合能力方面的提升，同時(shí)為高校教學(xué)改革提供新思路。

[關(guān)鍵詞]學(xué)科競(jìng)賽;創(chuàng)新人才;卓越工程師;團(tuán)隊(duì)協(xié)作;實(shí)踐能力

[中圖分類號(hào)] G64 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 2095-3437（2020）11-0159-03

為培養(yǎng)一批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的高素質(zhì)后備工程技術(shù)人才，提高我國(guó)自主創(chuàng)新能力，建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家、人力資源強(qiáng)國(guó)，增強(qiáng)國(guó)家核心競(jìng)爭(zhēng)力，教育部2018年啟動(dòng)了“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃2.0”[1]。同年，國(guó)家推出“加大油氣勘探開(kāi)發(fā)力度，保障國(guó)家能源安全”的重要舉措，三大石油公司按照國(guó)家要求努力加大國(guó)內(nèi)油氣勘探開(kāi)發(fā)力度，增加油氣產(chǎn)量，從而降低我國(guó)原油的對(duì)外依存度，切實(shí)保障國(guó)家能源安全。國(guó)家的相關(guān)政策是對(duì)石油行業(yè)基層工作者的有力引導(dǎo)和督促，作為石油類高校的教育工作者，為了培養(yǎng)創(chuàng)新型專業(yè)技術(shù)人才，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神，為國(guó)家輸送更多優(yōu)秀的基層石油工作者，組織和指導(dǎo)學(xué)生參加學(xué)科競(jìng)賽以及創(chuàng)新教學(xué)方法和培養(yǎng)模式是行之有效的措施。

結(jié)合卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)和石油高校特色，中國(guó)石油工程設(shè)計(jì)大賽組委會(huì)提出了“學(xué)、賽、研”三位一體的卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃[2-3]，并且每年舉辦一屆石油工程設(shè)計(jì)大賽。中國(guó)石油工程設(shè)計(jì)大賽是由世界石油理事會(huì)中國(guó)國(guó)家委員會(huì)、中國(guó)石油學(xué)會(huì)、中國(guó)石油教育學(xué)會(huì)主辦以及中國(guó)石油大學(xué)（北京）承辦的石油類全國(guó)性競(jìng)賽，是石油類高校探索和落實(shí)國(guó)家“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃2.0”的重要舉措[4-5]。大賽賽題給定某油氣田區(qū)塊的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括區(qū)塊概況、水文條件、地質(zhì)特征、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)等信息，作為作品設(shè)計(jì)和計(jì)算的依據(jù)。很多信息一般不直接給出，參賽者需要通過(guò)相關(guān)計(jì)算和推導(dǎo)獲取更多數(shù)據(jù)，進(jìn)而提出設(shè)計(jì)方案來(lái)解決現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題，給參賽者留足了自由發(fā)揮和創(chuàng)新的空間。大賽的最終作品是一份解決實(shí)際工程問(wèn)題的完整的設(shè)計(jì)方案，包括工藝流程設(shè)計(jì)、參數(shù)優(yōu)化、經(jīng)濟(jì)計(jì)算、HSE、公用工程、配套工程等內(nèi)容，對(duì)學(xué)生查閱資料、計(jì)算數(shù)值、優(yōu)選方案、將理論與實(shí)踐結(jié)合、解決實(shí)際問(wèn)題等的綜合能力具有很高的要求。

中國(guó)石油工程設(shè)計(jì)大賽的舉辦在全國(guó)乃至世界范圍內(nèi)都產(chǎn)生了重要影響，具有覆蓋面廣、參賽人員多、實(shí)踐性強(qiáng)等諸多特點(diǎn)。2019年，國(guó)內(nèi)外參賽的院校有41所、學(xué)生有4000余名、指導(dǎo)教師800余名，提交的有效作品達(dá)到1273份，影響力逐年擴(kuò)大。大賽分為方案設(shè)計(jì)與軟件開(kāi)發(fā)兩大類，涵蓋了油氣藏工程、鉆完井工程、采油氣工程和地面工程學(xué)科，形成了“學(xué)以賽用，賽以促研”的人才培養(yǎng)模式，為培養(yǎng)“科技上有作為，學(xué)術(shù)上有創(chuàng)新，工程上有突破”的卓越工程師人才搭建了廣闊平臺(tái)。

但高校在組織參與中國(guó)石油工程設(shè)計(jì)大賽的過(guò)程中也存在一些問(wèn)題和需要改進(jìn)之處，以遼寧石油化工大學(xué)為例，其不足之處主要集中在學(xué)生專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)不完整、專業(yè)軟件使用不熟練、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足、團(tuán)隊(duì)協(xié)作不到位等方面。如果所存在的問(wèn)題得不到足夠重視和合理解決，將阻礙這個(gè)大賽在石油類高校的高效開(kāi)展，創(chuàng)新型與工程實(shí)踐型學(xué)生的培養(yǎng)效果也將受到影響。

一、存在的問(wèn)題

（一）專業(yè)知識(shí)體系不完善

中國(guó)石油工程設(shè)計(jì)大賽是一項(xiàng)專業(yè)性非常強(qiáng)的賽事，要求學(xué)生綜合運(yùn)用相關(guān)學(xué)科的專業(yè)知識(shí)給出設(shè)計(jì)方案來(lái)解決實(shí)際工程問(wèn)題。針對(duì)石油上、中、下游專業(yè)的特點(diǎn)，設(shè)置油（氣）藏工程、鉆完井工程、采油（氣）工程、地面工程四項(xiàng)內(nèi)容，學(xué)生根據(jù)自己的專業(yè)選擇對(duì)應(yīng)項(xiàng)目來(lái)設(shè)計(jì)作品。設(shè)計(jì)作品對(duì)專業(yè)知識(shí)要求很高，擁有完備的專業(yè)知識(shí)體系是完成作品的必要前提。但是學(xué)生的專業(yè)知識(shí)體系往往不完善，主要體現(xiàn)在以下兩方面：一方面，參賽的本科生有很大一部分是大三與大四的學(xué)生，石油工程設(shè)計(jì)大賽在每年春季舉行，此時(shí)的大三學(xué)生往往尚未修完全部專業(yè)課，對(duì)專業(yè)知識(shí)的掌握存在欠缺，并不能很好地完成作品設(shè)計(jì)任務(wù)。另一方面，一部分參賽的碩士研究生本科階段并不是石油類專業(yè)，他們對(duì)專業(yè)課的掌握也同樣存在明顯短板。此外，即使參賽學(xué)生是石油類專業(yè)且修完了全部專業(yè)課程，但是學(xué)校的教學(xué)過(guò)程往往偏重于理論問(wèn)題，教學(xué)大綱和課程時(shí)間設(shè)置也不允許任課教師講解過(guò)多的實(shí)際工程問(wèn)題，導(dǎo)致學(xué)生仍然欠缺使用專業(yè)知識(shí)解決復(fù)雜實(shí)際工程問(wèn)題的能力。所以，對(duì)于多數(shù)參賽學(xué)生而言，需要借助書(shū)籍和其他文獻(xiàn)資料來(lái)補(bǔ)充專業(yè)知識(shí)缺口，在此基礎(chǔ)上完成作品的設(shè)計(jì)。

（二）專業(yè)軟件掌握不全面

中國(guó)石油工程設(shè)計(jì)大賽的賽題內(nèi)容涵蓋石油工業(yè)上游與中游的全部范圍，涉及工況模擬、參數(shù)計(jì)算、設(shè)備選型、工藝優(yōu)化等，計(jì)算內(nèi)容多、工作量大，僅依靠公式進(jìn)行手動(dòng)計(jì)算難以滿足計(jì)算要求。其賽題通常需要使用專業(yè)軟件進(jìn)行求解，采用有限元分析等方法解決計(jì)算過(guò)程復(fù)雜、無(wú)法得到數(shù)值解等情況下的工程問(wèn)題。常用的石油類專業(yè)軟件有GPTSIM、petrol、Eclipse、Pipephase、Fluent、OLGA、Pipesim、Hysys等，充分運(yùn)用數(shù)值仿真軟件來(lái)完成大賽內(nèi)容是保證作品質(zhì)量的重要措施之一。在軟件使用方面，碩士研究生相對(duì)更熟練，因?yàn)橐恍┐T士生的研究課題需要通過(guò)軟件的數(shù)值計(jì)算來(lái)完成，他們已經(jīng)掌握了一些專業(yè)軟件的操作。但是多數(shù)研究生掌握的專業(yè)軟件只是與其研究?jī)?nèi)容相關(guān)的那部分，這對(duì)于完成石油工程設(shè)計(jì)大賽需要的多樣化計(jì)算和模擬來(lái)說(shuō)仍顯不足。例如：綜合組作品設(shè)計(jì)內(nèi)容涵蓋從油氣藏工程到地面工程的全部工藝流程，需要使用GPTSIM、Eclipse等油藏模擬軟件對(duì)油藏分布、油水在地層中的流動(dòng)等進(jìn)行計(jì)算，而原油開(kāi)采出地層后，地面管網(wǎng)中的水熱力計(jì)算經(jīng)常會(huì)用到Pipephase、Fluent、Pipesim、Hysys等軟件。對(duì)于本科生而言，他們可能只了解AutoCAD一類的通用軟件，而從未接觸過(guò)像petrol、Eclipse這類專業(yè)軟件，導(dǎo)致其作品中的計(jì)算部分大都是基于相關(guān)基本公式進(jìn)行的，這就降低了作品質(zhì)量和計(jì)算效率，給工作開(kāi)展造成很大困難?？傊瑢I(yè)軟件在學(xué)生群體中普及率很低，因此，多數(shù)學(xué)生都是報(bào)名參加比賽后才開(kāi)始學(xué)習(xí)相關(guān)軟件的。這部分工作占據(jù)了學(xué)生很多時(shí)間，他們無(wú)法花更多時(shí)間去總體優(yōu)化和布局作品，從而降低了作品完成質(zhì)量。

（三）辦公軟件使用不熟練

隨著參賽人數(shù)的增多，比賽的過(guò)程競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，近幾年提交的最終作品頁(yè)數(shù)通常超過(guò)100頁(yè)，包含很多圖表、公式、參考文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)規(guī)范等內(nèi)容，對(duì)于本科生而言，相當(dāng)于提前完成了本科畢業(yè)論文。因此，保證作品撰寫(xiě)的規(guī)范性和科技性，進(jìn)行科學(xué)合理的排版也是完成作品過(guò)程中的一項(xiàng)重要工作。多數(shù)參賽學(xué)生為本科生和低年級(jí)碩士研究生，他們普遍缺乏寫(xiě)作論文、做科研項(xiàng)目等的錘煉，因此缺乏學(xué)術(shù)思維和學(xué)術(shù)素養(yǎng)，對(duì)作品排版、圖表處理技術(shù)手段、圖表美觀度、格式等細(xì)節(jié)問(wèn)題的處理不夠精細(xì)，這就影響到作品的整體質(zhì)量。除去工作態(tài)度因素，很多學(xué)生在排版和圖表處理過(guò)程中對(duì)辦公軟件不熟練，平時(shí)使用Word、Excel、PPT等辦公軟件進(jìn)行撰寫(xiě)和排版方面的工作不多，只能對(duì)數(shù)據(jù)做成粗略的圖表，這就嚴(yán)重影響到作品的美觀度和嚴(yán)謹(jǐn)性。

（四）團(tuán)隊(duì)協(xié)作效率低

中國(guó)石油工程設(shè)計(jì)大賽從賽題發(fā)布到提交作品大概只有一個(gè)月時(shí)間，學(xué)生很難完全依靠自己的力量來(lái)完成這項(xiàng)復(fù)雜的工作，通常需要2～5名學(xué)生組隊(duì)“協(xié)同作戰(zhàn)”，但團(tuán)隊(duì)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)分工不明確、溝通不到位、主觀能動(dòng)性差、配合不默契等問(wèn)題。很多學(xué)生第一次參賽，缺乏組隊(duì)共同完成作品的經(jīng)歷，他們往往是自己琢磨問(wèn)題、查閱文獻(xiàn)、計(jì)算參數(shù)等，缺乏團(tuán)隊(duì)之間的討論、溝通和取長(zhǎng)補(bǔ)短，這就容易出現(xiàn)“閉門(mén)造車”現(xiàn)象。此外，由于缺乏經(jīng)驗(yàn)等原因，學(xué)生做不到根據(jù)每個(gè)人的特長(zhǎng)分配任務(wù)，同時(shí)缺乏臨陣調(diào)整的能力，因此團(tuán)隊(duì)協(xié)作效率很低，容易出現(xiàn)“拖、等、靠”等現(xiàn)象。

二、改進(jìn)的措施與建議

（一）創(chuàng)新專業(yè)課授課方法

專業(yè)課教師通常按照教學(xué)大綱進(jìn)行授課，主要講解書(shū)本上的基礎(chǔ)理論和問(wèn)題的求解方法，學(xué)生通常也將學(xué)習(xí)的重點(diǎn)放在基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)和理解上，花費(fèi)很多時(shí)間和精力背公式，圍繞考試重點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)。這就導(dǎo)致學(xué)生在遇到實(shí)際工程問(wèn)題時(shí)不知從何下手，往往只是知道其中的一些基本理論和公式，不能從根本上解決實(shí)際問(wèn)題。鑒于學(xué)習(xí)專業(yè)課的最終目的還是解決實(shí)際問(wèn)題，建議專業(yè)課教師在授課過(guò)程中多結(jié)合實(shí)際工程案例進(jìn)行分析。適當(dāng)調(diào)整教學(xué)大綱內(nèi)容，在完成基本教學(xué)任務(wù)后，圍繞某個(gè)實(shí)際工程問(wèn)題給學(xué)生布置課后作業(yè)，這樣會(huì)鍛煉學(xué)生查閱資料以及將知識(shí)結(jié)合起來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力。久而久之，便有益于學(xué)生形成正確的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的思路，提高綜合能力和創(chuàng)新思維，為學(xué)生參加各類學(xué)科競(jìng)賽和將來(lái)走上工作崗位奠定良好基礎(chǔ)。

（二）開(kāi)設(shè)培訓(xùn)課

由于中國(guó)石油工程設(shè)計(jì)大賽每年都舉辦一次，且學(xué)生報(bào)名人數(shù)不受限制，可以每年都參加比賽，因此，參與大賽的學(xué)生覆蓋面廣，群眾基礎(chǔ)好。石油類高校的相關(guān)學(xué)院可以組織本學(xué)院的專業(yè)課教師定期開(kāi)展大賽培訓(xùn)，培訓(xùn)課向所有學(xué)生開(kāi)放。參與講課的教師可以為學(xué)生分析歷年賽題、講解參賽經(jīng)驗(yàn)、傳授專業(yè)課知識(shí)、講解如何提高作品質(zhì)量，讓學(xué)生提前對(duì)中國(guó)石油工程大賽進(jìn)行了解。同時(shí)，可以組織專業(yè)課教師或者高年級(jí)的研究生開(kāi)展專業(yè)軟件培訓(xùn)論壇，建立軟件培訓(xùn)交流群，組織低年級(jí)研究生和本科生參加，讓學(xué)生提前接觸到專業(yè)軟件，培養(yǎng)興趣。學(xué)生可以安裝軟件到自己的電腦并利用課余時(shí)間進(jìn)行自學(xué)，遇到問(wèn)題也可以及時(shí)在交流群中進(jìn)行交流，提高學(xué)習(xí)效率。通過(guò)培訓(xùn)，學(xué)生可以全面認(rèn)清自身在專業(yè)知識(shí)及專業(yè)軟件方面的不足，從而促進(jìn)學(xué)生“查漏補(bǔ)缺”、自主學(xué)習(xí)，使學(xué)生學(xué)習(xí)更有針對(duì)性，有效解決學(xué)生專業(yè)知識(shí)體系不完善和專業(yè)軟件使用不熟練的問(wèn)題。

（三）組織模擬訓(xùn)練

參賽院校在每年的中國(guó)石油工程設(shè)計(jì)大賽正式開(kāi)始前，可以在校內(nèi)組織開(kāi)展大賽模擬訓(xùn)練。參照往年的大賽賽題，由學(xué)校組織專任教師給出模擬賽題并擔(dān)任評(píng)委，組織學(xué)生參賽并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成作品，指導(dǎo)教師對(duì)提交的作品進(jìn)行打分和評(píng)價(jià)，并及時(shí)將其結(jié)果反饋給學(xué)生，幫助學(xué)生提前發(fā)現(xiàn)自己的短板。模擬訓(xùn)練還能暴露出學(xué)生普遍存在的問(wèn)題，可以為學(xué)校的賽事組織者提供參考并在賽事組織過(guò)程中重點(diǎn)對(duì)學(xué)生的存在問(wèn)題進(jìn)行講解，提高學(xué)生提交作品的有效率和獲獎(jiǎng)的成功率。此外，模擬訓(xùn)練可以讓學(xué)生提前練習(xí)作品排版過(guò)程，熟悉辦公軟件的使用，并全面激發(fā)和提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。同時(shí)還可以組織作品完成質(zhì)量較好的學(xué)生進(jìn)行模擬答辯訓(xùn)練，讓學(xué)生制作答辯PPT并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)向?qū)＜艺故竞椭v解，專家提出問(wèn)題讓學(xué)生回答，并為學(xué)生打分。這一過(guò)程可以提前讓學(xué)生熟悉答辯流程，使學(xué)生在參加正式比賽時(shí)有更充分的思想準(zhǔn)備，以從容面對(duì)答辯專家。

三、結(jié)束語(yǔ)

中國(guó)石油工程設(shè)計(jì)大賽已成為我國(guó)石油教育界覆蓋面最大、影響力最廣的學(xué)生創(chuàng)新盛會(huì)，也逐漸成為國(guó)際石油教育界的一道亮麗風(fēng)景線，為廣大石油專業(yè)學(xué)生提供了展示自我風(fēng)采、發(fā)揮專業(yè)特長(zhǎng)、與同行交流學(xué)習(xí)的廣闊平臺(tái)。大賽的開(kāi)展在培養(yǎng)創(chuàng)新人才、促進(jìn)教育教學(xué)改革、激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣與動(dòng)力、培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)精神等方面都起到了積極作用。

但是，中國(guó)石油工程設(shè)計(jì)大賽在石油類高校開(kāi)展過(guò)程中也存在一系列問(wèn)題。筆者從學(xué)生與指導(dǎo)教師的雙重視角對(duì)存在問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)闡述，提出了包括理論教學(xué)方法創(chuàng)新、培訓(xùn)方法改進(jìn)和組織方法改進(jìn)等應(yīng)對(duì)策略，以為培養(yǎng)新時(shí)代卓越石油工程師發(fā)揮更大作用，進(jìn)一步擴(kuò)大大賽的影響力，為石油行業(yè)健康發(fā)展和國(guó)家能源事業(yè)做出更多貢獻(xiàn)。以中國(guó)石油工程設(shè)計(jì)大賽為例進(jìn)行分析，也可以對(duì)其他大學(xué)生賽事的組織和開(kāi)展起到一定的啟發(fā)作用。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

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[責(zé)任編輯：龐丹丹]