石油工程仿真實踐教學

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［摘要］現(xiàn)代高等教育越來越注重培養(yǎng)學生的綜合能力，而傳統(tǒng)的教學模式只能滿足學生對理論知識的需求，對學生實踐能力的培養(yǎng)，傳統(tǒng)的教學模式尚不能滿足。為了彌補傳統(tǒng)教學方式的不足，提高學生的實踐能力，我校建設了石油工程仿真實訓基地，將課堂教學與課外實踐有效地結合起來。應該以模擬實踐教學為體系，指出當前石油工程教學的不足，并對石油工程仿真實訓教學的優(yōu)越性進行研究。

［關鍵詞］石油工程；仿真實踐；教學研究

隨著時代的發(fā)展和科技的進步，高等教育的教學模式也發(fā)生了變化。傳統(tǒng)的高等教育旨在向學生傳授基礎的理論知識，而現(xiàn)代高等教育不僅要向學生傳授基礎理論知識，更對學生的綜合素質及創(chuàng)新能力等進行培養(yǎng)。[1]將石油工程仿真模塊運用于學生實踐教學中，不僅可以豐富學生的理論知識，還可以提高學生對石油工程相關設備的分析能力，提高學生的實踐操作能力，為向國家石油行業(yè)輸送大量高素質人才奠定基礎。

一、石油工程傳統(tǒng)教學的不足

石油工程的傳統(tǒng)教學是由教師主導的封閉式教學，其注重學生理論知識的培養(yǎng)。在這種模式下，學生處于被動接受的狀態(tài)，學習效率低下，不能學以致用，學生主動學習的意愿很難被激發(fā)。[2]石油工程教學中涉及實踐教學，學校會組織學生驅車幾個小時到油田參觀。由于石油工程的設備都是大型設備，系統(tǒng)龐大、結構復雜、造價昂貴，學生也只能看著設備，聽著培訓員的講解。這種以參觀形式進行的實踐教學不僅耗費時間和成本，在一定程度上也存在著安全隱患，更重要的是學生沒有機會真正的動手操作設備，實踐操作能力并沒有得到提高。因此，必須改變當今石油工程的教學模式，提升學生的實踐能力，以適應石油工程行業(yè)發(fā)展需求。

二、石油工程仿真模塊實驗教學的優(yōu)越性

（一）提高教學效果

目前，石油工程課程的教學完全是理論教學，學生只能通過書本觀察石油工程方面相關的設備，無法掌握一些設備的具體操作方法。因此，學生在學習中難免會感到枯燥、乏味，學習積極性不高。[3]仿真教學可以將抽象的理論知識變?yōu)樾蜗蟆⒕唧w的直觀教學，彌補客觀條件的不足，為學生提供近似真實的訓練環(huán)境，提高學生的實際操作能力，激發(fā)學生的學習興趣，調動學生學習的積極性。[4]在石油工程仿真設備運行的過程中，學生可以直觀的觀察石油的開采過程，教師可以根據學生的實際操作情況了解學生對知識的接受能力，從而對教學計劃進行適當?shù)卣{整。

（二）提高教師的專業(yè)能力

石油工程專業(yè)的任課教師不僅要具備相應的理論知識，更要具有油田實地考察的經驗，而現(xiàn)今大多數(shù)石油工程專業(yè)的任課教師不具備油田現(xiàn)場的考察經驗，只能通過書本的描述來講解，其專業(yè)知識面較窄，對石油工程相關設備的操作技能了解較少。專業(yè)、系統(tǒng)的教學對學生進行實際操作非常有利，教師可以在教學的過程中不斷積累和提高實踐經驗，從而將更專業(yè)、更系統(tǒng)的知識傳授給學生。

（三）讓學生身臨其境，提高學生的適應能力

石油工程仿真模塊是一種真實油田情景的展示，是一種具有指向性與時效性情景的創(chuàng)設。在該模塊中進行實踐教學，能夠給予學生強烈的視覺體驗以及一種身臨其境的感受，讓學生能夠在實踐操作過程中加深對所學內容的理解，使學生的認知能力大幅度提高。

（四）提前培養(yǎng)學生的職業(yè)習慣

[5]石油工程行業(yè)屬于高風險行業(yè)。通過石油工程的仿真訓練，可以使學生樹立安全意識，養(yǎng)成穿戴安全護服的良好習慣，保證生產安全。石油工程的相關設備復雜，工序比較繁多，在生產過程中，工人間必須相互配合協(xié)作才能完成。仿真訓練不僅能夠培養(yǎng)學生嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，還能培養(yǎng)學生的溝通能力和團結協(xié)作能力，增強學生的團隊意識。由于石油工程產業(yè)的復雜性，穩(wěn)定生產對于石油工程行業(yè)來說是相當重要的。在生產過程中出現(xiàn)的問題如果不能及時解決，其后果不堪設想。可見，如何及時發(fā)現(xiàn)和解決問題就顯得非常重要。而仿真裝置上模擬了一些在生產過程中常出現(xiàn)的問題和不正規(guī)的操作步驟，教師可以引導學生在操作的過程中發(fā)現(xiàn)問題，讓學生通過分析去解決問題。這可以培養(yǎng)學生的主觀能動性，達到實踐的目的。

（五）營造安全實踐的教學氛圍

目前，石油院校學生的實踐教學大多以校企協(xié)同合作的形式完成，大學作為培養(yǎng)人才的主體，企業(yè)作為使用人才的主體，共同完成學生相關專業(yè)的實踐教學任務，培養(yǎng)學生的實踐操作能力和創(chuàng)新能力。而石油工程作為一個工科專業(yè)，實踐訓練必須在油田現(xiàn)場執(zhí)行，而油田企業(yè)大多遠離高校，學生要經過長途跋涉才能到達實踐訓練現(xiàn)場，這在一定程度上提高了實踐的危險系數(shù)。由于石油工業(yè)是一個高風險的產業(yè)體系，油田作為石油工業(yè)的一線產業(yè)，其現(xiàn)場環(huán)境條件苛刻，過程聯(lián)系性強，原料多為易燃易爆、有毒有害、有腐蝕的物質，并且生產技術復雜，設備種類繁多，學生在實踐的過程中，稍有不慎就會發(fā)生安全事故。石油工程仿真模塊為學生提供了一個安全實踐的平臺，其模擬采油過程，大大降低了危險系數(shù)，而石油工程的相關設備以及電線電路的布置都采用了安全保護，這能從根本上杜絕危險的發(fā)生，保障學生的安全。

三、石油工程仿真實踐教學模塊的構建

（一）教學實踐設備的構建

我校致力于培養(yǎng)石油工程高級人才，學生理論知識的運用能力、實踐能力是人才培養(yǎng)的關鍵。在校領導的大力支持下，我校依據已確立的實訓中心建設思路，相繼建設鉆井機裝置、修井機裝置、井控裝置、抽油機裝置、油藏剖面模擬裝置等多套與石油工程專業(yè)相關的實訓裝置，并立即投入運行，讓學生利用裝置進行實踐訓練。這些設備均由真實設備按一定的比例制作，可進行現(xiàn)場操作演示。以鉆井機為例：1.根據鉆井機原型設備設計制造，基本與原型外形一致；2.井架模型、底座模型、天車模型根據相似理論設計制造而成，確保應力測試試驗數(shù)據的準確性；3.基本包含了全套鉆機的設備，達到看到模型即看到實物鉆機的效果；4.模型所有功能的試驗均用控制臺操作，方便可靠；5.所有零部件均為鋼質，確保了模型的強度和耐用；6.所有機加件均鍍鋅處理，表面采用高質量油漆或噴塑處理，確保了模型的美觀性；7.具有實物鉆機的諸多功能，可對井架、底座進行載荷試驗。學生通過對鉆井機的實踐訓練，可以達到以下實踐效果：1.熟悉整套鉆機的結構組成；2.可直觀靈活的觀摩學習真實鉆機的諸多功能；3.可對模型進行載荷試驗，甚至破壞性試驗，滿足科研的需要。相對于去井廠實習，鉆機模塊具備以下優(yōu)勢：1.節(jié)省了實習費用；2.降低了設備及人身安全風險系數(shù)；3.試驗項目及試驗時間靈活方便，井廠主要以打井為主，不可能為試驗停止作業(yè)；4.諸多鉆機功能學生可以親自參與，而在井廠學生只能參觀而無法實際操作；5.應力測試試驗是鉆機模型的技術核心，而在井廠幾乎無法進行；6.必要時，可進行破壞性試驗。除此鉆機外，石油工程仿真實訓基地還配有采油機、修井機、井控裝置及油藏剖面模擬裝置，可以使學生全方位的觀察原油采出的過程，讓學生了解石油工程行業(yè)的技術特點，達到實踐的目的。

（二）實踐教學培養(yǎng)計劃的構建

我校組建的油氣儲運仿真實訓基地不僅豐富了實踐教學內容，而且提高了教學效率。下面是我校的實踐教學計劃安排。

四、結束語

石油工程仿真模塊的建設是為了培養(yǎng)學生理論分析能力和實踐操作技能，使學生能夠將理論與實際相聯(lián)系，從而更好地適應現(xiàn)代科學發(fā)展對人才的要求。通過石油工程仿真模塊的建設，學生可以在書本理論知識學習的基礎上，掌握石油工程相關設備的操作方法，從而具備理論基礎和實踐能力，綜合素質能得到大幅度提高。此外，仿真教學也培養(yǎng)了學生嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L，為今后向國家石油系統(tǒng)輸送大量高素質人才提供了保障。

［參考文獻］

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［3］安寅，孟祥貴，王偉.工程教育下的電工技術實驗教學改革［J］.實驗科學與技術，2012（1）：67-69.

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［5］郭泉.化工單元操作實訓裝置的研制［J］.中國教育技術裝備，2012（12）：120-121.

作者：王衛(wèi)強 孫小平 孫林 孫文志 單位：遼寧石油化工大學