油氣地質(zhì)與勘探國家級教學(xué)實(shí)驗(yàn)示范中心實(shí)踐教學(xué)平臺建設(shè)

于翠玲

（中國石油大學(xué)（華東）地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,山東 青島）

一 引言

長期以來，中國石油大學(xué)（華東）地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院高度重視實(shí)踐教學(xué)，不斷把已有的實(shí)踐教學(xué)手段和新的實(shí)踐方法、技術(shù)及內(nèi)容相結(jié)合，融入科學(xué)研究成果，持續(xù)更新和完善實(shí)踐教學(xué)體系。尤其是學(xué)院“油氣地質(zhì)與勘探國家級教學(xué)示范中心”獲準(zhǔn)建設(shè)以來，更是認(rèn)真遵循教育部關(guān)于示范中心建設(shè)的有關(guān)要求，結(jié)合當(dāng)代高等教育人才的培養(yǎng)規(guī)律和油氣地學(xué)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)特點(diǎn)，在教學(xué)過程中不斷對教學(xué)實(shí)踐平臺進(jìn)行建設(shè)及完善，綜合培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力。

二 實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心基本簡介

中國石油大學(xué)（華東）油氣地質(zhì)與勘探實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心（以下簡稱“中心”）于2016年正式入選國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心[1]，其前身是1953年北京石油中心成立時建立的6個基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室。經(jīng)過60年的建設(shè)和發(fā)展，已經(jīng)成為體現(xiàn)石油勘探行業(yè)特色、在國內(nèi)具有示范和引領(lǐng)作用的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心。中心主要服務(wù)于“資源勘查工程”（國家特色專業(yè)）、“勘查技術(shù)與工程”（國家特色專業(yè)）、“地質(zhì)學(xué)”“地球物理學(xué)”4個地學(xué)類專業(yè)的人才培養(yǎng)，同時為“石油工程”等9個專業(yè)相關(guān)課程提供教學(xué)實(shí)驗(yàn)和野外實(shí)習(xí)。

三 實(shí)踐教學(xué)平臺建設(shè)

地礦類專業(yè)是一種實(shí)踐性和應(yīng)用性很強(qiáng)的專業(yè)，人才培養(yǎng)過程中，必須通過實(shí)踐平臺建設(shè)，加強(qiáng)對學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練[2]。實(shí)踐教學(xué)在人才培養(yǎng)過程中起著舉足輕重的作用，遵循教育教學(xué)和人才成長規(guī)律，中心注重理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合和各實(shí)踐環(huán)節(jié)的相互銜接，系統(tǒng)構(gòu)建了“室內(nèi)實(shí)驗(yàn)”—“野外實(shí)習(xí)”—“工程實(shí)訓(xùn)”—“創(chuàng)新實(shí)干”循序漸進(jìn)且相輔相成的實(shí)踐教學(xué)平臺，并在教學(xué)過程中不斷對平臺進(jìn)行建設(shè)及完善。

（一）室內(nèi)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

室內(nèi)實(shí)驗(yàn)與課程教學(xué)計劃緊密結(jié)合，為課程內(nèi)配套實(shí)驗(yàn)或獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)課，以小班化教學(xué)為主，采取分批次、大循環(huán)的方式，高效且充分地利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源。對于專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，確保學(xué)生每人一機(jī)進(jìn)行自主觀察及動手操作，教師進(jìn)行啟發(fā)式講解、演示及輔導(dǎo)；在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排上，主要考慮學(xué)生獲得專業(yè)基本知識和技能，建立專業(yè)科學(xué)的基本思維方式以及實(shí)驗(yàn)方法，循序漸進(jìn)地開展各種專業(yè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。整個實(shí)驗(yàn)過程，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)過程規(guī)范操作，引導(dǎo)學(xué)生把學(xué)習(xí)和探究結(jié)合起來，提高學(xué)生觀察問題和分析問題的能力。對應(yīng)用性強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生多以分組形式循環(huán)進(jìn)行儀器操作，教師全程進(jìn)行指導(dǎo)，采用提問式和討論式進(jìn)行理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高學(xué)生獨(dú)立思考、提出問題和解決問題的能力。

中心的四個專業(yè)共有32個教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，每年共開設(shè)180個左右的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。中心每年對其中3～5個實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行集中建設(shè)或更新改進(jìn)。首先，撥專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)用于保證基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，例如：以理科地質(zhì)學(xué)專業(yè)為例，“結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)”“沉積學(xué)”“古生物學(xué)”等課程大多具有很強(qiáng)的實(shí)踐性、經(jīng)驗(yàn)性，且知識更新快[3]，為保障實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)性和先進(jìn)性，對巖石學(xué)、沉積學(xué)、古生物學(xué)等實(shí)驗(yàn)室分批次進(jìn)行升級，建設(shè)了偏光鏡顯微互動教學(xué)系統(tǒng)，極大地改善了教學(xué)條件，使得課堂教學(xué)變得高效且生動，不僅提高了學(xué)生的識別鑒定能力，還充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。其次，添置具有專業(yè)特色的教學(xué)設(shè)備，4個地學(xué)類專業(yè)根據(jù)學(xué)科發(fā)展及實(shí)驗(yàn)緊迫性需要，持續(xù)為實(shí)驗(yàn)室補(bǔ)充先進(jìn)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，均在教學(xué)過程中發(fā)揮了重要的作用。例如：巖石評價儀、色譜質(zhì)譜儀等設(shè)備的添置，使學(xué)生對解決油氣地質(zhì)條件中非常重要的油氣組分分析、烴源巖評價、油源對比等油氣地質(zhì)問題有了具體的認(rèn)識，分組實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)學(xué)生知識應(yīng)用和綜合分析問題能力的訓(xùn)練培養(yǎng)，還為學(xué)生開展創(chuàng)新試驗(yàn)提供了實(shí)驗(yàn)平臺。各實(shí)驗(yàn)室采取門禁授權(quán)形式對學(xué)生全面開放，同時設(shè)立綜合開放項(xiàng)目，更好保證了學(xué)生課后的自主學(xué)習(xí)和知識的復(fù)習(xí)鞏固。

（二）野外實(shí)習(xí)教學(xué)

野外是地質(zhì)學(xué)研究的天然實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)和野外實(shí)踐調(diào)查是地質(zhì)學(xué)研究的最重要方法[4]。實(shí)習(xí)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、理論聯(lián)系實(shí)際、提高綜合素質(zhì)的主要教學(xué)環(huán)節(jié)。中心堅持野外實(shí)習(xí)教學(xué)大學(xué)四年不斷線，循序漸進(jìn)地提高學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)。以資源勘查工程專業(yè)學(xué)生為例，大一主要開展認(rèn)識實(shí)習(xí)，以教師講解與學(xué)生自主觀察分析相結(jié)合，以巖石、地層、構(gòu)造、生物、沉積、風(fēng)化等知識點(diǎn)線為主體，培養(yǎng)其觀察認(rèn)識及理論聯(lián)系實(shí)際的能力，并激發(fā)學(xué)生對專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣；大二主要開展專題實(shí)習(xí)，以教師指導(dǎo)下分組討論式實(shí)習(xí)為主，實(shí)習(xí)過程中不斷優(yōu)化教學(xué)路線，提煉知識點(diǎn)，以沉積、構(gòu)造、環(huán)境演變等綜合知識點(diǎn)為主，培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題的能力；大三主要開展綜合實(shí)習(xí)，以教師指導(dǎo)下分組討論式實(shí)習(xí)與自主選題專題實(shí)習(xí)相結(jié)合，加強(qiáng)數(shù)字填圖內(nèi)容，切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生野外踏勘及解決問題的能力；大四開展油田現(xiàn)場實(shí)習(xí)，讓學(xué)生親臨油田現(xiàn)場，了解油氣田開發(fā)生產(chǎn)的基本過程、關(guān)鍵設(shè)施及主要工藝流程，熟悉各種資料的獲取方法，掌握油田地質(zhì)研究的基本內(nèi)容和主要技術(shù)。

中心一貫重視野外實(shí)習(xí)教學(xué)，多年來建立了秦皇島、新汶、巢湖、魯東等野外地質(zhì)實(shí)習(xí)基地，并不斷創(chuàng)造條件增加實(shí)習(xí)教學(xué)的內(nèi)容，特別是充分發(fā)揮學(xué)校地理位置優(yōu)勢，不斷在學(xué)校周邊的沙灘、海岸、瀉湖、山脈、河流、島嶼等天然地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行踏勘，建立起良好的野外實(shí)習(xí)基地，如靈山島發(fā)育了良好中生界地層，已成為學(xué)生開展綜合性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)基地。針對實(shí)習(xí)中的地質(zhì)現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生自主觀察與分析，完成實(shí)際資料的采集、地質(zhì)問題的研究分析、實(shí)習(xí)論文的寫作、交流與答辯。實(shí)習(xí)考核方法的原則是“重創(chuàng)新能力，重團(tuán)隊精神”，考核形式包括傳統(tǒng)的教師評價、同學(xué)間互評和實(shí)習(xí)報告的答辯評審等多種方法，切實(shí)提升學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)，并達(dá)到強(qiáng)健體魄、促進(jìn)團(tuán)結(jié)的綜合素質(zhì)培養(yǎng)目的。

（三）工程實(shí)訓(xùn)教學(xué)

依托企業(yè)工程訓(xùn)練實(shí)習(xí)基地，開展以企業(yè)生產(chǎn)案例為內(nèi)容的工程實(shí)訓(xùn)教學(xué)。我校具有近40年在礦區(qū)辦學(xué)的經(jīng)歷，積累了豐富的企業(yè)教學(xué)資源，早在1991年，我校就與勝利油田成立了廠校合作委員會，成立了地質(zhì)、物探、測井等專業(yè)的油田實(shí)習(xí)基地，雙方于2012年共建了“教育部勘查技術(shù)與工程專業(yè)工程實(shí)踐教育中心”，并在此后不斷尋求新的合作，先后與山東地礦第三勘探院、山東正元有限公司等6所企事業(yè)單位簽訂合作協(xié)議，為學(xué)生開辟新的工程實(shí)訓(xùn)基地。近年來，不斷更新企業(yè)實(shí)訓(xùn)模式，豐富實(shí)訓(xùn)內(nèi)容，拓展實(shí)訓(xùn)領(lǐng)域，企業(yè)通過現(xiàn)場專家授課、捐贈儀器設(shè)備、提供工程實(shí)訓(xùn)案例、接收大學(xué)生到油田實(shí)習(xí)等形式參與工程實(shí)訓(xùn)教學(xué)。課程多采用雙師型教學(xué)方式，通過參觀、講解、演示、講座及操作等多層次教學(xué)體系，不斷加強(qiáng)學(xué)生對油氣勘探與開發(fā)工程中的安全、環(huán)境保護(hù)及發(fā)展趨勢等方面的認(rèn)識和理解，熟悉油氣田勘探、開發(fā)中的資料錄取與解釋，基本掌握不同階段、不同油氣田工程所涉及地質(zhì)、物探、測井等問題的研究方法，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用和解決油氣田地質(zhì)及工程問題的實(shí)踐技能，增強(qiáng)團(tuán)隊協(xié)作意識、職業(yè)規(guī)范與社會責(zé)任感。資源勘查工程、勘查技術(shù)與工程等專業(yè)本科生每年在企業(yè)實(shí)訓(xùn)至少3周，并且有2/3以上的本科生在企業(yè)或依托油田企業(yè)科研項(xiàng)目完成畢業(yè)論文設(shè)計，有效地增強(qiáng)了學(xué)生的工程意識，提高了工程實(shí)訓(xùn)教學(xué)水平。

企業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)對于學(xué)生專業(yè)發(fā)揮著重要的作用，但也存在一些不足，例如：學(xué)生去油田井場實(shí)習(xí)時，因?yàn)榫畧龃嬖谥T如井噴、高空墜物、地下有毒氣體散溢、電擊等諸多安全危險，所以無法進(jìn)入生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)踐甚至觀摩都難以做到，因此，結(jié)合自主研發(fā)和企業(yè)捐贈的儀器設(shè)備、軟件系統(tǒng)等，中心建立了校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地，基本形成了以企業(yè)現(xiàn)場實(shí)訓(xùn)為主，校內(nèi)場地實(shí)訓(xùn)為輔的工程實(shí)訓(xùn)實(shí)踐教學(xué)模式。以勘查技術(shù)與工程專業(yè)為例，在校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地建了2口200米深8.5英寸和9.5英寸天然地層裸眼井、5口近10米深人工地層模型井、可滿足聲波測井遠(yuǎn)距離探測科研及教學(xué)演示實(shí)驗(yàn)需求；建立了7口大直徑的不同類型模擬井，用于模擬不同聲學(xué)性質(zhì)、電學(xué)性質(zhì)以及和物理性質(zhì)的模擬測井地層環(huán)境，可用于巖石各向異性和測井響應(yīng)模擬；所建立的模擬實(shí)驗(yàn)井群，為模擬不同儲層特征、不同井眼環(huán)境、不同測井方式的地層模塊環(huán)境及相關(guān)條件下測井響應(yīng)模擬測量提供了實(shí)訓(xùn)條件支撐，也為相關(guān)測井方法理論和數(shù)值模擬提供了驗(yàn)證平臺。通過校內(nèi)實(shí)訓(xùn)平臺建設(shè)，形成從校內(nèi)基礎(chǔ)原理實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐、實(shí)訓(xùn)與校外生產(chǎn)觀摩相結(jié)合的遞進(jìn)型多層次實(shí)踐體系，一定程度上擺脫了學(xué)生難以落實(shí)生產(chǎn)實(shí)習(xí)的困境，使學(xué)生實(shí)驗(yàn)和工程實(shí)踐訓(xùn)練機(jī)會大大增加，工程意識和實(shí)踐能力得到全面提升。

除校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)外，中心積極開展虛擬仿真項(xiàng)目建設(shè)，地學(xué)（包括地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)、勘查技術(shù)與工程、資源勘查工程、測繪學(xué)等專業(yè)）的研究以觀測為基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)是地學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容，是提升學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的方法和重要手段，尤其對那些不可及、不可逆、不可視的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容采用虛擬仿真的形式可以實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的擴(kuò)展和延伸。中心統(tǒng)一規(guī)劃建設(shè)地學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺，并分別由各系不同專業(yè)建設(shè)相關(guān)重點(diǎn)內(nèi)容的虛擬仿真項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)諸多不可視教學(xué)信息的可視化和互動性，從而實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的用于地學(xué)人才培養(yǎng)的數(shù)字信息化教育平臺，以滿足現(xiàn)代化教學(xué)的需求。根據(jù)各個專業(yè)的知識特點(diǎn)，進(jìn)行虛擬仿真項(xiàng)目的建設(shè)，開展了油田地質(zhì)實(shí)習(xí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)、基礎(chǔ)地質(zhì)實(shí)驗(yàn)與黃島海岸地質(zhì)實(shí)習(xí)虛擬仿真、油氣成藏過程的虛擬仿真、震源參數(shù)反演過程的虛擬仿真、地質(zhì)博物館數(shù)字化建設(shè)等多個項(xiàng)目。

（四）創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)

新的歷史時期，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育成為大學(xué)教育人才培養(yǎng)的重點(diǎn)，它是為了適應(yīng)人類社會進(jìn)入知識經(jīng)濟(jì)時代，建設(shè)創(chuàng)新型國家和提升未來國際競爭力的需要，對于地學(xué)專業(yè)學(xué)科來說，這一點(diǎn)尤為重要[5]。2011年，中心及學(xué)院整合大學(xué)生科技類社團(tuán)和專業(yè)協(xié)會，成立大學(xué)生科技創(chuàng)新聯(lián)合會（以下簡稱“科創(chuàng)聯(lián)”），2016年，又與大學(xué)生科技創(chuàng)新聯(lián)合會聯(lián)合成立“油氣地學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐中心”（以下簡稱“創(chuàng)新實(shí)踐中心”），借助“一流學(xué)科”平臺，以“發(fā)揮專業(yè)特色、打造精品活動；引領(lǐng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，培養(yǎng)科技人才”為宗旨，嘗試將創(chuàng)業(yè)課堂教學(xué)與實(shí)踐有機(jī)融合，嘗試提升創(chuàng)業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的社會性，讓更廣泛的學(xué)生受益，在貴州遵義、四川涼山、山東聊城等地建立了大學(xué)生暑期社會實(shí)踐基地，每年組建多支社會實(shí)踐團(tuán)隊，開展各式各樣的社會實(shí)踐，學(xué)生積極申報社會實(shí)踐項(xiàng)目，參與社會實(shí)踐的學(xué)生占95%以上。中心的大學(xué)生科技創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)聯(lián)合會獲評2020年山東省大學(xué)生優(yōu)秀科技社團(tuán)。

在激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)熱情方面，創(chuàng)新實(shí)踐中心主動邀請專業(yè)教師和學(xué)生標(biāo)兵開展講座，激勵學(xué)生積極參與雙創(chuàng)活動，建立教師講授知識、標(biāo)兵傳授經(jīng)驗(yàn)的思想引領(lǐng)體制，本科生雙創(chuàng)活動參與度達(dá)100%。在學(xué)生雙創(chuàng)能力提升方面，創(chuàng)新實(shí)踐中心開設(shè)“地語明燈”課程，每年邀請約20名教師講授論文撰寫、專利申請、競賽備賽等技巧；編寫大學(xué)生科技活動指南，組織科創(chuàng)講堂，提高學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。學(xué)科競賽與實(shí)踐教學(xué)互動，將學(xué)科競賽貫穿于實(shí)踐教學(xué)各課程中，豐富完善實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容和形式[6]。在搭建科技競賽平臺方面，創(chuàng)新實(shí)踐中心每年開展地質(zhì)模型大賽、地球科普知識競賽等6項(xiàng)科技競賽，單項(xiàng)競賽參與人數(shù)突破800人；協(xié)助組織全國大學(xué)生測井技能競賽、山東省大學(xué)生地質(zhì)技能競賽、山東省大學(xué)生地球物理知識競賽等高級別賽事，為學(xué)生參與科技活動搭建平臺。在師生的不斷努力下，涌現(xiàn)出多位學(xué)生雙創(chuàng)先進(jìn)典型，學(xué)生團(tuán)隊斬獲6類國家級學(xué)科競賽最高獎，在“互聯(lián)網(wǎng)+”“挑戰(zhàn)杯”“創(chuàng)青春”等賽事中屢獲佳績。通過以賽促學(xué)、以賽促訓(xùn)、以訓(xùn)強(qiáng)技的融通策略，不斷地積累、總結(jié)、分析和挖掘技能競賽的成果[7]，促進(jìn)創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)的改革與完善。

四 結(jié)語

實(shí)踐教學(xué)作為鞏固理論知識和理論聯(lián)系實(shí)際的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的高素質(zhì)工程技術(shù)人才的重要途徑，是培養(yǎng)工科學(xué)生掌握基礎(chǔ)理論和提高實(shí)踐能力的重要平臺[8]，中心樹立了“能力培養(yǎng)和素質(zhì)拓展協(xié)調(diào)發(fā)展”的教育理念，突出了實(shí)踐教學(xué)在人才培養(yǎng)中的地位與作用，實(shí)現(xiàn)了實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)并重，堅持以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)，以素質(zhì)培養(yǎng)為核心，以多學(xué)科知識融合為背景，注重培養(yǎng)學(xué)生的工程意識、實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，有效地促進(jìn)了學(xué)生知識、能力和素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。按照“實(shí)驗(yàn)基本能力的培養(yǎng)”“綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ挠?xùn)練”和“創(chuàng)新意識與科研能力的提高”三個層次，建立了石油特色鮮明的立體實(shí)踐教學(xué)平臺，為國家培養(yǎng)了大批高素質(zhì)、創(chuàng)新型的優(yōu)秀人才。日后，中心會繼續(xù)不斷加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)，突出學(xué)生能力培養(yǎng)，來規(guī)劃、建設(shè)和管理好示范中心，確實(shí)發(fā)揮示范中心在人才培養(yǎng)中的重要作用。