杰出工程师钻探工程课程设计的改进措施

杰出工程师钻探工程课程设计的改进措施

来源:www.51fabiao.org作者:jingju发布时间:2015-06-11 18:12
本文为工程师论文,笔者针对卓越工程师的培养目标,借鉴全国石油工程设计大赛对学生自主性、创新性、整体素质、工程实践能力、团队协作能力以及综合运用专业知识能力培养的成功模式。
一、给予学生更多的发挥空间

结合石油工程类专业学生的特点,以及石油企业的实际和工业实况,通过举办全国石油工程设计大赛的形式,给广大石油学子提供了实践、创新、交流的舞台,极大地提高了学生的自主性、创新性、整体素质、工程实践能力、团队协作能力以及综合运用专业知识的能力,其模式能够为石油工程卓越工程师课堂教学,尤其是课程设计教学提供良好的示范。笔者根据指导学生参加全国石油工程设计大赛的体会,借鉴其成功的培养模式,针对卓越工程师的钻井工程课程设计应借鉴全国石油工程设计大赛的成功模式,改进传统的“象牙塔”式教育方式,紧密联系工程实际和专业前沿领域,以学生为主体,全国石油工程设计大赛是一个以学生为主体的专业竞赛平台。学生通过自主选题,根据自己的专业及兴趣爱好,选择油(气)藏工程、钻完井工程、采油(气)工程、地面工程、HSE与经济评价等专业进行设计,同时根据自己的选题及大赛要求自由组队,在方案设计类单项组、综合组和技术创新类中选择其一,给学生充分的自由发挥空间。
石油工程卓越工程师的培养目标是满足石油企业对高级工程技术人才的迫切需求,通过课堂教学、基地实习、油田企业实践等教学环节,提高学生的工程实践能力,为国家输送合格的石油工程领域从事油藏工程、采油工程、钻井工程设计、施工和管理的工程应用型人才。全国石油工程设计大赛组委会针对卓越工程师的培养目标和高校实际,打造了一套“学习、竞赛、研究”三位一体的高素质石油人才培养平台。
在设计以及后期评审竞赛过程中,指导教师只是起到辅助答疑的作用,并不亲自参与具体设计和后期竞赛,把创造与竞争的舞台完全交给学生。让学生在感受到责任的同时,更多激发其内心的自主意识,达到极大地提高学生的主观能动性的目的。
钻井工程课程设计要求学生按照任务书的内容完成一口井的综合设计。虽然每个人的任务书都不相同,但都是常规简单直井的设计,且设计模式以及内容很相似。其缺点是,一方面,任务书的要求,限制了学生个人特长的发挥。另一方面,由于每人设计的高度相似性,不可避免存在部分抄袭的情况,降低了学生的积极性。因此,针对卓越工程师的钻井工程课程设计应进行如下改进。
(1)给出更多的设计选择,实现任务书和设计形式的多元化。允许学生进行自主选题,其设计成果可以以软件的编写、工艺的创新、设备或装置的设计形式体现。
(2)进一步削弱教师在课程设计中所起的作用。建立相应的奖惩措施,让学生有一定的责任感,并能积极主动地完成设计,让每一位学生都能在大众面前全面清晰地讲述自己的设计原理及设计依据。
(3)增加钻井工程设计任务书的新颖性和前沿性内容。可以以石油工程设计大赛的赛题为依托,逐渐增加复杂结构井、海上油气井和非常规储层油气井的钻完井的设计内容。通过讨论油气开发的热点问题,提升学生的主观能动性和创新发挥空间,同时满足石油企业对行业前沿工程技术人才的需求。
(4)增加钻井工程设计软件介绍与使用环节。目前国内各大油田在进行设计时都在使用成熟的钻井设计软件,而常规课程对于这些软件介绍较少,熟练掌握和使用这些软件,能够使学生对钻井工程设计有更好的整体把握,同时提高其与工程实践的结合能力。

二、增加地质工程特色

卓越工程师教育培养计划的目的是培养造就一批创新能力强,适应经济社会发展需要的高质量卓越工程师后备人才。全国石油工程设计大赛选题来源于现场油田区块,包括实际地质和工程基础数据。其设计结果既要充分适应实际地质特征及开发要求,同时又要具有较强的工程可操作性以及经济、环保、安全、应用性。
通过钻井工程课程设计进一步提高卓越工程师的工程意识、工程素质和工程实践能力,培养具有创新精神和实践能力的应用型高级专门人才。传统的钻井工程课程设计缺乏对地质特征和工程背景的充分考虑,且其并未重视HSE与经济评价部分,属于较为理想化、过于简单化的设计,制约了卓越工程师工程意识、工程素质和工程实践能力的提高。卓越工程师钻井工程课程设计应充分考虑地质特征和工程背景,对钻完井过程涉及到的相关内容进行全面设计,其设计方法和步骤流程应与实际工程相吻合,设计结果要能体现出较强的现场针对性和可操作性。
在设计过程中,应作如下改进:
(1)增加指导教师案例教学的环节,指导教师应针对某油田区块的具体地质特征和开发方式,介绍不同钻完井设计的优缺点,尤其是对不合理的案例应重点剖析原因所在。
(2)鼓励学生自主设计,提倡根据基础参数进行分析,并参考其他油田的案例进行合理的钻完井方式、钻井设备及钻井参数的优选,而不仅仅依赖于邻井单口井的参数。
(3)增加HSE与经济评价部分的设计比重,从经济、工程和环境等多方面对设计结果进行评价,培养未来工程师的整体素养。
(4)更加重视设计过程,每一步设计的依据及原理要有理论说明及现场资料支撑,其设计要能体现出较强的现场针对性。如,钻井设备、钻井方式、完井方式的选择等,既要适应油藏地质特征及后期开发要求,同时还要具有工程可操作性。
 
三、突出激发学生的创新潜能

从给予学生更多的发挥空间、增加地质工程特色、激发学生的创新潜能、培养学生的团队协作能力等方面提出了卓越工程师钻井工程课程设计的改进措施。着重培养学生的自主性、创新性、整体素质、工程实践能力、团队协作能力以及综合运用专业知识的能力。
全国石油工程设计大赛鼓励学生对油田勘探开发运输整个过程中涉及到的相关技术工艺进行创新设计,没有具体的题目和内容限制,允许学生在较大的范围内自由选择,极大地激发了学生的创新潜能。传统的钻井工程课程设计对学生的设计内容及结果有过多的限制,不利于学生创新潜能的发挥。
为此应针对卓越工程师的培养要求做出如下改进:
(1)鼓励创新意识。同样的基础参数不同人的设计都会有差别,越成熟的方法及思路,越难跳出传统的思维怪圈。具有创新性的设计,往往在开始阶段存在诸多的不足和缺陷,但只要能够体现出设计者有依据的、独有的创新意识都应该受到称赞。
(2)技术的进步是靠无数人长期共同努力获得的,因此要引导学生善于发现设计过程中每一个具体问题,在小问题上取得发展和创新。如,在参加全国石油工程设计大赛过程中,有学生发现现有井身结构设计的一个公式解释上存在问题,虽然对他的设计结果并无影响,但这种在细节问题上不盲从、独立思考的习惯应受到鼓励。
(3)失败是成功之母,创新思维和能力的开发,必然会伴随着诸多的问题,此时应充分发挥指导教师的作用,对不合理的设计结果要给予必要的引导,使其认识到不足的原因,从而增强其考虑问题的全面性。

四、培养学生的团队协作能力

针对卓越工程师的培养目标,借鉴全国石油工程设计大赛对学生自主性、创新性、整体素质、工程实践能力、团队协作能力以及综合运用专业知识能力培养的成功模式,全国石油工程设计大赛要求参赛学生按照一定的人数分别组成单项组和综合组进行方案设计,以及技术创新设计,要求团队成员协同“作战”。对团队成员间分工协作、默契配合提出很高要求,既需要个体独立的创作能力,还需要团队的凝聚力。
现有的钻井工程课程设计大都由一个人独立完成。一方面,受时间所限,个人无法完成整个钻井工程设计的全部内容,因而学生不能将整个工程实践及流程全部考虑进来,制约了学生工程整体观的形成。另一方面,也不利于学生团队协作能力的培养。为此,针对卓越工程师培养应做出如下改进:
(1)随机组成团队,兼顾个体独立创作及团队的协作性。虽然全国石油工程设计大赛是自由组队,但为了培养学生的包容与沟通能力,平时可随机组队,从而尽可能避免相熟的同学组合,而不熟悉的同学没有过多接触现象的出现,以培养学生融入团队的能力。
(2)集体讨论设计方案。组队以后,需要集体分析钻井工程设计任务书的内容,对每个人提出的设计方案进行反复探讨,最终优选出满足地质和工程要求的钻完井设计方案,培养其综合运用知识解决实际问题的能力。此时指导教师应对每个团队优选出的设计方案的合理性进行评价,并给出改进意见。
(3)合理的团队分工。根据确定好的钻完井设计方案和每一部分的工作量,具体分配给每一位队员,并对每个人设计的要点及核心进行说明。(4)团队的实时沟通和一致性。钻井工程设计的每一部分并不是单独的个体,各个部分之间相互衔接,相互影响。设计过程中,每位队员要能够与其他队员及时沟通,从而保证设计的一致性和完整性。
卓越工程师需要具有综合性的专业技能,每位团队成员虽然把重心放在自己的设计任务上,但还需了解团队内其他成员的设计,从而提高其整体素养。
 
参考文献(略)