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[教学成果省级]《生产测井原理》精品课程建设与教学改革

信息来源:【教务科】 更新时间:【2009-4-27 0:00:00】 阅读:【0】次

成果名称:《生产测井原理》精品课程建设与教学改革

成果完成人:郭海敏  戴家才  宋红伟  汪忠浩  张超谟

获奖等级:湖北省高等学校省级教学成果奖三等奖

获奖时间:2009

 

生产测井原理的发展始于20世纪30年代,长江大学(原江汉石油学院)根据石油行业和地球物理测井学科发展的需要,经精心筹划于1984年率先在国内高校开设生产测井原理专业课,并出版了国内第一部生产测井教材。在石油勘探开发人才培养计划中,生产测井原理是石油勘探开发类专业一门主要的专业基础课程。在完成教学和培训任务的同时,学校大力开展生产测井原理理论方法和应用科学研究。经过二十多年的建设发展,生产测井原理成为了学校有鲜明特色的专业课程和有明显技术优势的研究方向。2006年该课程被列为长江大学精品课程重点建设项目,2008年被批准为国家精品课程。

一、研究背景

随着我国高等教育形势发展、教育方法理论和生产测井技术不断发展和进步,原课程的教学内容体系、教学方式结构急需改革以适应新形势,原有的教学师资队伍和教学条件亟待改善以满足课程教学的需要。例如,在教学内容体系方面,由于生产测井技术的飞速发展和应用范围逐步扩大,生产测井原理已涉及到应用地球物理学的各个领域,传统的教学内容体系已无法满足油田现场的需要,原有的教材内容急需修订完善;在教学手段方面,由于科技水平的进步和人们获取知识的途径不断增多,传统的课堂讲授、当面讨论答疑的教学方式已不能满足学生需要,多媒体教学、动画教学、录像教学、网络教学等教学方式更受学生欢迎;在实践教学环节方面,原有的教学实验室和现场实习基地已不能满足需要,不仅要增加实验教学仪器和实习基地的数量,更要根据课程知识点的增加开设新的实验实践项目;在师资队伍方面,随着招生规模的扩大和学科知识体系的不断发展,师资力量和师资水平亟待提高。为此,开展“生产测井原理”精品课程建设与教学改革,旨在完善教学条件,提高教学质量。

二、基本内容

1.确定课程在学生基本素质培养中的地位和作用

由于生产测井原理课程的基础性和广泛性,使之在有关石油专业本科教育中起着重要的作用。通过学习使学生掌握生产测井原理的基本概念、基本方法原理、基本分析方法和基本实践技能,并使学生建立以下几个观点,形成正确的认识论,培养学生科学的思维方式和不断进取的精神。

1)工程的观念:地球物理测井学是应用物理学的一个重要分支学科。数学、物理的严格论证及精确计算与工程实际之间往往有很大差距,生产测井原理中“忽略次要,抓住主要”的方法能引导学生的思维更切合工程实际。因而特别有利于学生工程观念的培养。

2)科技进步的观念:随着物理学、数学和信息技术的发展,生产测井方法技术以及信息处理技术也不断创新。学习生产测井原理可以让人深刻地体会到,在科学技术飞速发展的时代,只有不断更新知识,才能不断前进。

3)创新意识:在阐述生产测井方法原理产生背景和现场应用等问题时特别具有启发性,同一个现场需求可能导致多种方法的提出、同一种方法原理可能产生不同的应用,这能够充分发挥学生的想象力和创造力,因而特别有利于创新意识和创新能力的培养。

2.创建先进科学的生产测井课程教学结构

在生产测井原理课程教学中如何更好地解决基础与发展、基础知识与实际应用、理论与实践等矛盾,处理好“宽”、“新”、“深”的关系,建立先进和科学的教学结构,以适应不断更新的课程内容体系始终是我们改革的重点。

本课程建立起“课堂教学”、“实验教学”、“网络教学”、“实践教学”、“专家讲座”交叉融合的教学结构,如下图所示。各教学环节各司其职,相辅相成,互相交融,实现“加强基础,注重实践,因材施教,促进创新”的目标。

生产测井原理的教学结构

1)加强课堂教学的基础性

课堂教学将生产测井最基础最经典的部分作为基本内容,不针对具体的仪器产品,只专注某一类测井方法的讲解。根据“精讲多练,启发引导,留有余地,注重创新”的原则编排教学内容。

2)台阶式实验教学,注重科学素质和综合能力培养

完善了实验教学条件,并充分利用教育部油气资源与勘探技术重点实验室和中国石油天然气集团公司测井重点实验室的资源优势,实现了基础实验、综合实验二阶段台阶式实验教学方式,教学层次分明,循序渐进。基础实验分电、声、核、渗流四个模块设置,以掌握基本方法原理、基本测量仪器的使用为目的。综合实验以对学生进行科学素质、动手能力、综合能力为培养目标。利用开放的教育部重点实验室和测井重点实验室,学生可根据自己的思想设计实验方案并完成实验研究,鼓励学生参与科研课题,在教师指导下完成科学实验研究。

3)建立校内校外二级实践教学,突出课程的工程性和实践性

在校内校外建立二级实践基地,全方位锻炼学生现场生产测井操作和利用各种专业软件处理解释生产测井信息的能力。校内实践教学重点培养学生综合分析和处理解释生产测井资料的能力。学生利用演示教学软件首先熟悉并掌握生产测井信息处理流程,然后对实际资料进行手工解释和计算机解释。学院与Schlumberger公司、贝克Baker Atlas公司、中石油勘探开发研究院、中国石油测井有限公司等单位有着广泛的合作和交流,它们向学校赠送了石油测井解释专用软件并分别在校内建立了“中国地学培训与交流中心”“长江大学FORWARD教学基地”“LEAD教学基地”“Cifsun2000教学基地”。学生在校就能学习和使用这些专用软件,不仅提高了测井信息处理水平,而且工作后能很快适应现场工作环境。校外实践教学重点培养学生现场生产测井操作技能。学院与江汉油田和南阳油田等油田单位合作建立了现场生产实习基地,聘请有经验的现场技术人员担任指导老师,并实现室内模拟测井和井场实测相结合,取得了很好的实践教学效果。

此外,斯伦贝谢公司、贝克阿特拉斯公司等国际公司以及油田单位均在我院设立了奖学金,进一步调动了学生学习的积极性。

4)利用网络教学的灵活性和开放性,实现因材施教

充分发挥网络课堂的优势,建立生产测井原理课程学习网站,为学生提供“电子教案”、“教学录像”、“思考练习题”、“教学大纲”、“教材与参考书”、“学习参考文献”、“网络答疑辅导”等教学资源,延伸课堂教学内容,活跃教学气氛。根据“自主学习,交流互动,举一反三,归纳总结”的原则,为更多希望深入学习本课程的学生提供发表自己看法的条件,使学习程度不同的学生相互启发,共同前进,实现因材施教。

5)开设专家讲坛,活跃学术氛围

聘请国内外知名学者来校讲学,开设专题讲座和培训,介绍测井领域的新理论、新技术、新方法。既让学生了解学科前沿知识,也活跃了学术氛围,激发了学生对本专业、本课程的学习兴趣和学习欲望。近五年来,主办专家讲座100余场,专题培训四次。

3.采用“启发式”教学方式,使学生建立科学的思维方法与创新意识

启发式教学方法始终是本课程教学研究的一个重要问题,其核心是使学生在获得生产测井原理知识的同时能学会像测井专家那样思考测井学的问题。提倡教师针对不同的教学环节和不同的教学内容,授课时先提出要解决的实际问题的背景和需求、在油气勘探开发中的作用,启发学生思考解决问题的方法途径,然后分析总结,再现“方法原理的研究过程”,使学生在学习中有“新发现”的感觉,模拟科学家的探索过程,激发其求知欲和创造欲。

4.建设高素质的师资队伍

高水平的师资队伍是培养高素质人才的保障。采用“以老带新”、“优势互补”、科研与教学相结合、走出校门国门学习国内外先进经验、及时补充具有高学历的新生力量等办法,建设和培育教师队伍。形成了一支学术水平高、教学效果好、责任心强、甘于奉献、具有良好传统的师资队伍。现任主讲教师8名,平均年龄42岁,6名主讲教师均具有博士学位,有3名教师曾出国考察学习,近五年引进和培养博士研究生3名。主讲教师各自形成了独特的教学风格,在各种问卷调查中,他们都获得了有关教师和学生的好评,其中1名教师被评为“湖北名师”。

课程教学组成员研究领域广泛,近五年承担国家“863”、“973”、自然科学基金及省部级科研项目20余项,横向科研项目百余项。先后获得国家科技进步二等奖1项,省部级科技进步一等奖3项、二等奖11项、三等奖4项,出版专著12部。教学与科研相互促进。

5.大力开展教材建设,不断更新教材内容

围绕新的人才培养计划的执行,配合生产测井原理课程教学改革,重新编写了与改革方案相配套的系列教材。在第一部教材的基础上,不断改革教学体系,更新教材内容。内容从注采井网部署、流量、压力、含水、温度、密度测量应用到资料综合解释,从射孔产能预测、水平井测井、套管井地层评价测井、工程测井到综合应用,涵盖了整个生产测井技术涉及的各个领域,力图使学生了解注采井网部署与注采剖面的关系、产能与射孔的关系、产能与剩余油的关系、传统生产测井工艺与现代生产测井技术的关系。

5年出版了3部生产测井教材,同时编写了生产测井资料解释大作业、习题集等配套教学资料。其中《生产测井原理与资料解释》由中国石油教育学会推荐为“高等学校石油天然气类规划教材”。

二、主要特色和创新点

1.充分利用校内外资源,建立课堂教学、实验教学、实践教学、网络教学和专家讲座交叉融合的教学结构,多层次循序渐进的实践环节。

利用教育部油气资源与勘探技术重点实验室和中国石油天然气集团公司测井重点实验室的资源优势,实现了基础实验、综合实验台阶式教学方式。课堂教学与课外实践教学相结合,发挥我校与ShlumbergerBaker Atlas等国际公司以及国内油田单位、科研院所良好合作关系的优势,在校内校外建立了二级实践教学基地,开办专家讲座、专题培训。采取多种途径激励和提高学生的学习兴趣,效果明显。

2.注重科技创新,坚持科研带动并促进教学的发展思路,不断推进教材建设和教学内容体系的改革。

生产测井原理课程是一门应用性、实践性非常强的课程。参与科研并深入油田现场有利于跟踪前沿知识并了解油田需求。教学组的主要成员均有自己明确的科研方向,在复杂储层生产动态检测方法研究方面取得一系列的研究成果,在油田现场积累了丰富而鲜活的素材。这不仅使理论教学更贴近了现场实际,丰富了教学内容,而且激发了学生的学习热情,推动了教材的不断更新。

3.在生产测井前沿技术讲座中采用双语教学。

三、推广应用效果

1.成果得到了广泛的实践并取得了良好的教学效果。

教学改革成果在教学工作中发挥了巨大作用。近五年生产测井原理课程共教授勘查技术与工程、石油工程、资源勘查工程等专业共100多个班次。近三年学生及同行教师对该课程讲课效果的平均评估分分别为93.4193.6,在全校教师排名位居前列。近五年课程小组教师共有6人次获校级教学质量优秀奖、8人次获院级教学质量优秀奖。

学校老教授钟兴水、校内教学督导员朱广生认为“《生产测井原理》这门课程,经过二十多年的建设,积累了丰富的理论教学和实践教学经验,锻炼出一支既有教学经验又有科研能力的教师队伍。他们对教学内容熟练,并且科研上硕果累累。更重要的是这些科研成果中的一些新的理论、方法和认识被引入到教学中去不断充实和更新了教学内容。多年来,培养出的毕业生遍及全国各个油田、有关科研院所、高校和中外石油公司。在《生产测井原理》这门课方面,他们以其扎实的理论功底和解决实际生产科研问题的能力,受到用人单位普遍好评和欢迎。”

2.教材在国内得到广泛的应用和普遍的好评,教学质量受到同行及油田用人单位好评。

所出版的教材《生产测井原理与资料解释》被石油天然气类专业教学指导委员会列为石油天然气类规划教材。教材推广应用到全国各油田,每年为油田单位主办生产测井新技术培训。中科院许厚泽院士、王铁冠院士、中国石油大学(华东)孙建孟教授、中国地质大学(武汉)潘和平教授、西南石油大学陈科贵教授对我校生产测井原理教材及课程给予了高度评价。他们认为教材“涵盖了整个生产测井技术涉及的各个领域,内容范围从传统方法到新技术应用,均进行了深入浅出的论述,并把作者多年来的研究成果包含在整个著作体系中”,殷切“希望本书的出版能为生产测井工作者提供分析问题的新方法,并开阔观察问题的视野,同时也希望本书的出版能为我国石油工业的发展做出更大贡献”。

    近几年勘查技术与工程专业本科生在参加全国硕士研究生入学考试中,考研录取率高。本科教学质量受到包括北京大学、石油大学、中国地质大学、同济大学、中国科学院、中国石油勘探开发科学研究院
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