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新工科背景下天山综合地质实习基地建设经验分析

时间:2024-05-07

能源 谢庆宾 许涛

摘    要:新疆天山具有丰富的地质现象及矿产资源,是地质教学的天然讲堂,中国石油大学(北京)在天山创建资源勘查专业油气地质综合实践基地,以新工科建设为目标,形成“以油田企业需求为教学导向,企业实践技能为教学目标,企业标准化成果为评价标准,企业高级工程师为学生导师,企业精神文化为思政课堂”的“五融合教学体系”及“课堂讲授、野外观察、现场记录、室内制图、综合汇报”的“五位一体教学方法”,为新型工程人才培养提供经验。

关键词:油气地质教学;综合地质实习;天山实习基地;新工科;经验

中图分类号:G642          文献标识码:B          文章编号:1002-4107(2021)02-0031-03

国家“人工智能”、“互联网+”、“一带一路经济带建

设”等重大发展战略的提出,不断给我国大学人才培养模式提出新的要求。如何培养能够服务于国家经济建设,具有扎实的专业基础、创新能力及实践技能的新型工程人才,成为近年来国内高校教学改革关注的热点和重点。在这种形势下“新工科建设”重大行动计划给高校的发展提供了重要的机遇和挑战。综合地质实习是地质相关专业本科生最重要的实践教学环节之一,是对大学所学专业知识的系统梳理和应用,对于培养学生的观察思考能力、实践操作能力、逻辑思维能力及项目组织能力都具有重要的意义。如何在“新工科建设”的背景下,围绕着“工程建设”这一目标,将企业需求融入到综合地质实践教学环节中,在保障学生专业知识学习的基础上,增加工程实践技能教学,成为国内地质实习教学改革的重要方向[1-2]。

中国石油大学(北京)克拉玛依校区充分发挥地域优势,与中国石油新疆油田公司联合开展天山综合地质实习基地建设,充分发挥校企一体化办学的优势[3-5],在新疆天山创建以油气地质教学为核心的综合地质实习基地,形成“以油田企业需求为教学导向,企业实践技能为教学目标,企业标准化成果为评价标准,企业高级工程师为学生导师,企业精神文化为思政课堂”的“五融合教学体系”及“课堂讲授、野外观察、现场记录、室内制图、综合汇报”的“五位一体教学方法”,为创新型工程人才的培养提供了有益的尝试。

一、新工科背景下的综合地质实践教学体系

石油企业最重要的工作是进行油气的勘探开发。油气的生成、运移、聚集、赋存过程及相应的研究方法是油田企业日常研究工作中的主要内容。新工科强调的是围绕企业需求进行人才培养,因此在天山综合地质实习基地建设过程中,企业的需求始终是教学设计的核心内容。

(一)以油田企業需求为教学导向

对于石油企业来说,一切工作的出发点都围绕着油气勘探、开发工作。除了地质专业所要掌握的基本原理、技术和流程外,在实习基地建设过程中,重点突出了在油气勘探中所应用到的基本知识。例如在野外背斜的讲解过程中,增加了背斜及其相关的圈闭类型的内容,强调背斜作为盆地内最重要的含油气构造,决定了油气田发育的位置和规模。在讲解沉积岩过程中,将沉积岩的发育特征与生油层、储层、盖层结合起来,让学生在野外获得直观的认识,学会带着问题去观察野外现象。在泥火山观察的过程中,则重点介绍了油气的运移和散逸过程,学生可以观察到地下的流体是如何沿着断层运移到地表,形成地表油苗的。在实习区内还有新疆油田公司钻探的高探1井。这些井钻探的目的层、构造类型、储层特征、油气运聚模式等问题,均可以作为地质实习的研讨内容,引导学生在实习过程中找到答案。在实习教学过程中,情景式教学成为教学的主要手段,教师要时刻引导学生进行角色转换。例如,在进行野外地层观察的过程中,要让学生以油田工程师的身份思考问题,对野外看到的地质现象进行分析和讨论,提出自己的想法和见解。

(二)以企业实践技能为教学目标

传统的野外地质实习教学注重的是对学生所学理论知识的应用及野外地质现象的观察识别,对企业实践技能要求较少。学生在学习过程中并不了解各项技能在企业工作中的用途,以及企业要求的标准。因此,在教学过程中,企业实践技能培训成为重要的教学环节之一。油田企业在野外工作时,注重野外地质露头的系统观察、测量、样品采集及石油地质条件的评价;强调野外工作的设计、实施、组织分工、总结及安全、后勤保障等多个环节。在实习过程中,教师组织学生按照油田企业的野外工作标准划分为若干个小组,各小组在实习前明确任务及分工。在实习过程中,教师指导学生完成地质图读图、野外地层产状测量、野外记录、野外实测剖面、野外填图等多个实践环节;辅导学生完成野外地质考察计划书、安全保障书、组员分工、项目实施报告等的撰写;编制野外地质、地形图,实测剖面图,构造纲要图,实习区材料图,实习区柱状图等多种工业化图件,达到企业的工作及制图要求。特别是在地质图编制过程中,大地坐标、比例尺、方位、图例、责任表、图件填充颜色等均有明确的要求,需要学生严格按照企业的标准及流程完成全部实习过程,通过这些教学措施,来打通由学校到企业的最后一公里。

(三)以企业标准化成果为评价标准

学校对于学生的评价体系多以考试为主,教师以试卷或者学业报告的形式对学生的成绩进行评定。这种评价体系使得学生只注重记忆而忽视实际技能的应用,只注重文字的撰写而忽视汇报及表达能力的培养。因此在天山综合地质实习过程中,引入了企业的标准化成果评价体系。标准化成果强调的是,实习完成内容的标准化、实习掌握技能的标准化、实习考核方式的标准化。完成内容的标准化,是指实习过程中的野外记录簿、野外数据表、野外记录的导航点、采集的标本化石及标注、项目设计报告、项目实施报告、项目总结报告、各类地质图件等均需要按照油田的标准完成。教师对所有实习的中间资料和最终成果进行检查和评分,并计入最终的总成绩。实习技能的标准化强调的是学生所掌握的各类野外技能,教师在野外采取随机考核的方式,检查学生对野外技能的掌握程度。实习考核的标准化是对包括野外表现、图件编写、总结报告、现场考核、室内答辩等五个环节进行综合评价,力求反映学生的真实能力。

(四)以企业高级工程师为学生导师

天山综合实习基地的创建是企业与高校一体化建设的重要成果。负责实习基地建设的教师都曾经在油田担任过高级工程师和企业专家,了解企业工作流程,具有丰富的现场工作经验。在野外教学过程中,这些复合型教师既能够准确把握野外教学的重点和难点,又能够兼顾大学生学习特点,使得大学生充分感受到书本知识和野外教学实践相结合对于今后职业发展的重要性。在教学之余,导师与学生同吃、同住、共同学习,也为学生介绍了许多企业文化和工作特点,帮助学生进一步了解企业现场工作,解决学习、生活中的困惑。许多学生就是在实习过程中,形成了比较成熟的就业观,最终选择了留在新疆工作。因此教师的企业工作背景,在教学过程中起到了重要的作用。

(五)以企业精神文化为思政课堂

在新工科建设过程中,对学生开展系统的、有针对性的思政教育也是教学体系中的重要组成部分。传统教学过程中,学生的思政教育主要依靠教师在课堂中进行相关教学活动,教学形式较单一,学生的体验感不强。在天山综合地质实习基地建设过程中,为了更好地对学生开展思政教育,中国石油大学(北京)和新疆油田公司相关企业联合挖掘企业思政教育资源,对学生开展石油文化、创业精神、新疆多民族文化教育。

天山综合实习基地位于克拉玛依市独山子区西部,在实习过程中,学生通过参观独山子展览馆了解新疆的油气勘探开发历史。独山子油田是中国发现和开发最早的油气田之一,与延长油矿、玉门油矿并称中华人民共和国成立前三大油矿。独山子油田从清光绪二十三年(1897年)土法开采石油至今已有100多年的历史[6]。独山子油矿的发现及开发为新中国培养了大批石油人才。通过展览馆内的讲解和独山子油田遗址的现场参观,学生充分感受到石油勘探背后厚重的历史和石油开发的重要性,提高了学习的责任感和荣誉感。

独山子展览馆陈列着杨拯陆烈士的照片和遗物,杨拯陆烈士是爱国将军杨虎城的女儿,在西北大学地质系毕业后主动要求来新疆参加勘探工作。1958年9月25日,在新疆中蒙边界的三塘湖盆地率队进行石油地质勘探时,遭遇寒流袭击,壮烈牺牲。石油人爱国精神、创业精神、艰苦奋斗不怕牺牲的精神深深地打动了年轻的学生,让他们更加坚定了为国家找油的决心。

在野外实习过程中,学生还参观了新疆油田公司高探1井井场,了解了准噶尔盆地南缘的勘探历史和未来的发展前景。在野外和地震队队员一起交流,近距离感受石油人的工作的状态和内容。这些潜移默化的教学内容为学生今后留在新疆、建设新疆打下了坚实基础。

二、“五位一体”的综合地质实习教学方法

综合地质实习相对于传统的课堂教学过程,需要增加更多的实践教学和实际操作环节。在野外教学过程中不但要为学生讲授基本的理论知识,同时还要为学生提供丰富的实践环境。

(一)课堂讲授

地质实习不仅仅是在野外的学习,在实习过程中还要安排多次课堂集中授课,为学生提前介绍实习内容,做好课程预习。主要包括“实习区概况及实习要求”、“实习路线简介”、“野外工作方法”、“野外安全须知”、“实测剖面方法”、“野外填图方法”和“实习报告编写要求”等。这些集中授课环节,既可以帮助学生快速掌握野外工作要求,同时也可以实现课堂到野外教学的过渡,使学生完成理论—实践—理论的螺旋上升过程,更好地把握野外学习环节。

(二)野外观察

开展野外实践教学,首先要培养学生的野外观察能力。与传统课堂教学不同的是,学生要掌握观察地质现象的方法,熟悉、了解野外观察内容及要求。教师通过实例解剖、现场考察、问答等方式,引导学生关注野外地质现象的特征。例如,在识别地层过程中,教师要引导学生远观地层的产状变化、颜色变化、地层组合变化及地层接触关系的变化。近距离观察岩性变化、沉积层理变化、层序结构及沉积构造变化等。通过野外观察培训,可以提高学生对野外地质现象的敏感性。

(三)现场记录

在野外进行现场数据采集记录,准确获取第一手研究资料是野外实习工作中的主要内容。一名合格的野外地质工作者要掌握野外记录的标准、格式、方法,能够准确采集和记录野外所观察的地质信息。在天山综合地质实习过程中,除了通过罗盘测量产状、地质素描,野簿、野外照片、野外标本记录规范外,还增加了利用卫星定位系统及软件记录野外路线、标志点、测量方位、路线长度和面积等方法。使学生可以把传统的野外数据采集和现代化的网络信息技术手段相结合,以提高工作效率,进一步接近油田企业的工作要求。

(四)室内制图

室内制图是在野外获取资料后,在室内进行数据分析处理,按照规范制作地质图件。传统的制图方法是利用手工进行绘图,在地形图的基础上,根据实习路线和记录的地层标志点等进行地质图的绘制。本次实习在传统手工制图的基础上,采用油田企业常用的制图软件,将数字填图过程中所获取的信息快速导入到doublefox等制图软件中,利用软件自动生成、繪制地质图,这种手工制图与电脑软件相结合的方法,既能保证学生掌握制图的基本原理和方法,又能提高制图效率,使学生更加接近油田的生产实际,提高学生的学习兴趣。

(五)综合汇报

传统的实习教学过程中,主要以实习报告和野簿作为学生评分的主要材料。这种考核方式难以满足企业的需求。企业更加注重员工的汇报、总结和表达能力,因此在综合地质实习过程中,设置了多种综合汇报训练方式来提高学生的汇报和总结能力。例如,在野外实习过程中采取分组发言的方式,来考查学生对于野外露头的观察能力。在每天完成实习后,采取组长总结的形式,来交流当天实习的收获。在实习进行一半的时候,采取专项汇报的形式,让各小组就某一专题介绍他们的学习体会。在填图过程中,采取随机抽查、汇报的形式,让各小组介绍填图的收获。综合汇报的形式较为丰富,有口头汇报、地质素描、PPT汇报和现场汇报等多种方式。通过综合汇报的形式,提高了学生的语言表达能力、总结能力、逻辑思维能力和多媒体制作能力。

三、天山综合地质实习基地建设效果

在全国大力推行新工科建设的大背景下,中国石油大学(北京)克拉玛依校区与新疆油田公司紧密合作,在油气地质综合实践基地建设过程中充分发挥校企合作优势,仅用1年时间就建成了天山综合地质实习基地,目前已完成3轮次的教学工作,其中参与教学活动的本科生280人,研究生30人,留学生5人。为中国石油天然气集团有限公司、中国石油化工集团有限公司化等驻疆企业培训员工近60人次。学生对综合地质实习的满意度超过95%。首届毕业生的培养质量受到了油田企业的认可,目前签约石油企业的人数占签

约就业总人数的88%。大部分毕业生选择留在新疆工作。***总书记给克拉玛依校区首届毕业生回信,充分肯定了他们到边疆基层工作的选择。国内各大主流媒体对于校区毕业生进行了多轮次报道,充分反映了校区新工科的建设理念和建设成果。校区油气地质综合基地建设项目获得了第十届新疆维吾尔自治区高等教育教学成果二等奖。这些成果的取得,为新工科背景下综合地质实习基地建设提供了丰富的经验。

参考文献:

[1]张建国.实践教学中应用型人才的培养——以石油地质    综合实习为例[J].教育现代化,2019(62).

[2]李晓乐.新工科背景下地方高校课程改革研究——以《地    下工程勘察技术》为例[J].建材与装饰,2020(17).

[3]陈刚强.“油矿地质现场实习”校企一体化平台建设与实    践[J].黑龙江教育:理论与实践,2020(2).

[4]于景维,谢庆宾,祁利祺,等.应用型高校校企合作探索——    以中国石油大学(北京)克拉玛依校区为例[J].才智,2017(29).

[5]殷文,谢庆宾,冯程,等.新工科引领下的“五融合”递进式应    用型人才培养模式研究[J].中国地质教育,2020(2).

[6]罗治形,许长福,帕丽达·吐尔孙.独山子油田一些遗留历    史问题的考证之一[J].新疆石油科技,2010(3).

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