范開峰 李思 王衛(wèi)強 王璐

[摘 要]隨著國家推出“加大油氣勘探開發(fā)力度，保障國家能源安全”的重要舉措，用人單位對石油專業(yè)人才的技能、創(chuàng)新能力等要求也越來越高。中國石油工程設(shè)計大賽是石油工程領(lǐng)域的專業(yè)賽事，為培養(yǎng)“科技上有作為，學(xué)術(shù)上有創(chuàng)新，工程上有突破”的卓越工程師搭建了廣闊平臺。但賽事在開展過程中也發(fā)現(xiàn)了一些問題，主要集中在學(xué)生的專業(yè)知識結(jié)構(gòu)、專業(yè)軟件與辦公軟件的使用、團隊協(xié)作等方面。以遼寧石油化工大學(xué)為例，從學(xué)生和指導(dǎo)教師的雙重視角深入分析了學(xué)生參賽過程中存在的問題及其產(chǎn)生原因，并從理論教學(xué)方法創(chuàng)新、培訓(xùn)方法改進和組織方法改進等方面提出了詳細的應(yīng)對措施。希望這些探索能夠有助于中國石油工程設(shè)計大賽在石油類高校中更加高效地開展，有助于大學(xué)生創(chuàng)新思維、綜合能力方面的提升，同時為高校教學(xué)改革提供新思路。

[關(guān)鍵詞]學(xué)科競賽;創(chuàng)新人才;卓越工程師;團隊協(xié)作;實踐能力

[中圖分類號] G64 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2020）11-0159-03

為培養(yǎng)一批創(chuàng)新能力強、適應(yīng)社會經(jīng)濟發(fā)展需求的高素質(zhì)后備工程技術(shù)人才，提高我國自主創(chuàng)新能力，建設(shè)創(chuàng)新型國家、人力資源強國，增強國家核心競爭力，教育部2018年啟動了“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃2.0”[1]。同年，國家推出“加大油氣勘探開發(fā)力度，保障國家能源安全”的重要舉措，三大石油公司按照國家要求努力加大國內(nèi)油氣勘探開發(fā)力度，增加油氣產(chǎn)量，從而降低我國原油的對外依存度，切實保障國家能源安全。國家的相關(guān)政策是對石油行業(yè)基層工作者的有力引導(dǎo)和督促，作為石油類高校的教育工作者，為了培養(yǎng)創(chuàng)新型專業(yè)技術(shù)人才，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神，為國家輸送更多優(yōu)秀的基層石油工作者，組織和指導(dǎo)學(xué)生參加學(xué)科競賽以及創(chuàng)新教學(xué)方法和培養(yǎng)模式是行之有效的措施。

結(jié)合卓越工程師培養(yǎng)目標和石油高校特色，中國石油工程設(shè)計大賽組委會提出了“學(xué)、賽、研”三位一體的卓越工程師培養(yǎng)計劃[2-3]，并且每年舉辦一屆石油工程設(shè)計大賽。中國石油工程設(shè)計大賽是由世界石油理事會中國國家委員會、中國石油學(xué)會、中國石油教育學(xué)會主辦以及中國石油大學(xué)（北京）承辦的石油類全國性競賽，是石油類高校探索和落實國家“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃2.0”的重要舉措[4-5]。大賽賽題給定某油氣田區(qū)塊的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括區(qū)塊概況、水文條件、地質(zhì)特征、實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)場生產(chǎn)數(shù)據(jù)等信息，作為作品設(shè)計和計算的依據(jù)。很多信息一般不直接給出，參賽者需要通過相關(guān)計算和推導(dǎo)獲取更多數(shù)據(jù)，進而提出設(shè)計方案來解決現(xiàn)場問題，給參賽者留足了自由發(fā)揮和創(chuàng)新的空間。大賽的最終作品是一份解決實際工程問題的完整的設(shè)計方案，包括工藝流程設(shè)計、參數(shù)優(yōu)化、經(jīng)濟計算、HSE、公用工程、配套工程等內(nèi)容，對學(xué)生查閱資料、計算數(shù)值、優(yōu)選方案、將理論與實踐結(jié)合、解決實際問題等的綜合能力具有很高的要求。

中國石油工程設(shè)計大賽的舉辦在全國乃至世界范圍內(nèi)都產(chǎn)生了重要影響，具有覆蓋面廣、參賽人員多、實踐性強等諸多特點。2019年，國內(nèi)外參賽的院校有41所、學(xué)生有4000余名、指導(dǎo)教師800余名，提交的有效作品達到1273份，影響力逐年擴大。大賽分為方案設(shè)計與軟件開發(fā)兩大類，涵蓋了油氣藏工程、鉆完井工程、采油氣工程和地面工程學(xué)科，形成了“學(xué)以賽用，賽以促研”的人才培養(yǎng)模式，為培養(yǎng)“科技上有作為，學(xué)術(shù)上有創(chuàng)新，工程上有突破”的卓越工程師人才搭建了廣闊平臺。

但高校在組織參與中國石油工程設(shè)計大賽的過程中也存在一些問題和需要改進之處，以遼寧石油化工大學(xué)為例，其不足之處主要集中在學(xué)生專業(yè)知識結(jié)構(gòu)不完整、專業(yè)軟件使用不熟練、實踐經(jīng)驗不足、團隊協(xié)作不到位等方面。如果所存在的問題得不到足夠重視和合理解決，將阻礙這個大賽在石油類高校的高效開展，創(chuàng)新型與工程實踐型學(xué)生的培養(yǎng)效果也將受到影響。

一、存在的問題

（一）專業(yè)知識體系不完善

中國石油工程設(shè)計大賽是一項專業(yè)性非常強的賽事，要求學(xué)生綜合運用相關(guān)學(xué)科的專業(yè)知識給出設(shè)計方案來解決實際工程問題。針對石油上、中、下游專業(yè)的特點，設(shè)置油（氣）藏工程、鉆完井工程、采油（氣）工程、地面工程四項內(nèi)容，學(xué)生根據(jù)自己的專業(yè)選擇對應(yīng)項目來設(shè)計作品。設(shè)計作品對專業(yè)知識要求很高，擁有完備的專業(yè)知識體系是完成作品的必要前提。但是學(xué)生的專業(yè)知識體系往往不完善，主要體現(xiàn)在以下兩方面：一方面，參賽的本科生有很大一部分是大三與大四的學(xué)生，石油工程設(shè)計大賽在每年春季舉行，此時的大三學(xué)生往往尚未修完全部專業(yè)課，對專業(yè)知識的掌握存在欠缺，并不能很好地完成作品設(shè)計任務(wù)。另一方面，一部分參賽的碩士研究生本科階段并不是石油類專業(yè)，他們對專業(yè)課的掌握也同樣存在明顯短板。此外，即使參賽學(xué)生是石油類專業(yè)且修完了全部專業(yè)課程，但是學(xué)校的教學(xué)過程往往偏重于理論問題，教學(xué)大綱和課程時間設(shè)置也不允許任課教師講解過多的實際工程問題，導(dǎo)致學(xué)生仍然欠缺使用專業(yè)知識解決復(fù)雜實際工程問題的能力。所以，對于多數(shù)參賽學(xué)生而言，需要借助書籍和其他文獻資料來補充專業(yè)知識缺口，在此基礎(chǔ)上完成作品的設(shè)計。

（二）專業(yè)軟件掌握不全面

中國石油工程設(shè)計大賽的賽題內(nèi)容涵蓋石油工業(yè)上游與中游的全部范圍，涉及工況模擬、參數(shù)計算、設(shè)備選型、工藝優(yōu)化等，計算內(nèi)容多、工作量大，僅依靠公式進行手動計算難以滿足計算要求。其賽題通常需要使用專業(yè)軟件進行求解，采用有限元分析等方法解決計算過程復(fù)雜、無法得到數(shù)值解等情況下的工程問題。常用的石油類專業(yè)軟件有GPTSIM、petrol、Eclipse、Pipephase、Fluent、OLGA、Pipesim、Hysys等，充分運用數(shù)值仿真軟件來完成大賽內(nèi)容是保證作品質(zhì)量的重要措施之一。在軟件使用方面，碩士研究生相對更熟練，因為一些碩士生的研究課題需要通過軟件的數(shù)值計算來完成，他們已經(jīng)掌握了一些專業(yè)軟件的操作。但是多數(shù)研究生掌握的專業(yè)軟件只是與其研究內(nèi)容相關(guān)的那部分，這對于完成石油工程設(shè)計大賽需要的多樣化計算和模擬來說仍顯不足。例如：綜合組作品設(shè)計內(nèi)容涵蓋從油氣藏工程到地面工程的全部工藝流程，需要使用GPTSIM、Eclipse等油藏模擬軟件對油藏分布、油水在地層中的流動等進行計算，而原油開采出地層后，地面管網(wǎng)中的水熱力計算經(jīng)常會用到Pipephase、Fluent、Pipesim、Hysys等軟件。對于本科生而言，他們可能只了解AutoCAD一類的通用軟件，而從未接觸過像petrol、Eclipse這類專業(yè)軟件，導(dǎo)致其作品中的計算部分大都是基于相關(guān)基本公式進行的，這就降低了作品質(zhì)量和計算效率，給工作開展造成很大困難?？傊?，專業(yè)軟件在學(xué)生群體中普及率很低，因此，多數(shù)學(xué)生都是報名參加比賽后才開始學(xué)習相關(guān)軟件的。這部分工作占據(jù)了學(xué)生很多時間，他們無法花更多時間去總體優(yōu)化和布局作品，從而降低了作品完成質(zhì)量。

（三）辦公軟件使用不熟練

隨著參賽人數(shù)的增多，比賽的過程競爭越來越激烈，近幾年提交的最終作品頁數(shù)通常超過100頁，包含很多圖表、公式、參考文獻、設(shè)計規(guī)范等內(nèi)容，對于本科生而言，相當于提前完成了本科畢業(yè)論文。因此，保證作品撰寫的規(guī)范性和科技性，進行科學(xué)合理的排版也是完成作品過程中的一項重要工作。多數(shù)參賽學(xué)生為本科生和低年級碩士研究生，他們普遍缺乏寫作論文、做科研項目等的錘煉，因此缺乏學(xué)術(shù)思維和學(xué)術(shù)素養(yǎng)，對作品排版、圖表處理技術(shù)手段、圖表美觀度、格式等細節(jié)問題的處理不夠精細，這就影響到作品的整體質(zhì)量。除去工作態(tài)度因素，很多學(xué)生在排版和圖表處理過程中對辦公軟件不熟練，平時使用Word、Excel、PPT等辦公軟件進行撰寫和排版方面的工作不多，只能對數(shù)據(jù)做成粗略的圖表，這就嚴重影響到作品的美觀度和嚴謹性。

（四）團隊協(xié)作效率低

中國石油工程設(shè)計大賽從賽題發(fā)布到提交作品大概只有一個月時間，學(xué)生很難完全依靠自己的力量來完成這項復(fù)雜的工作，通常需要2～5名學(xué)生組隊“協(xié)同作戰(zhàn)”，但團隊中經(jīng)常會出現(xiàn)分工不明確、溝通不到位、主觀能動性差、配合不默契等問題。很多學(xué)生第一次參賽，缺乏組隊共同完成作品的經(jīng)歷，他們往往是自己琢磨問題、查閱文獻、計算參數(shù)等，缺乏團隊之間的討論、溝通和取長補短，這就容易出現(xiàn)“閉門造車”現(xiàn)象。此外，由于缺乏經(jīng)驗等原因，學(xué)生做不到根據(jù)每個人的特長分配任務(wù)，同時缺乏臨陣調(diào)整的能力，因此團隊協(xié)作效率很低，容易出現(xiàn)“拖、等、靠”等現(xiàn)象。

二、改進的措施與建議

（一）創(chuàng)新專業(yè)課授課方法

專業(yè)課教師通常按照教學(xué)大綱進行授課，主要講解書本上的基礎(chǔ)理論和問題的求解方法，學(xué)生通常也將學(xué)習的重點放在基礎(chǔ)理論的學(xué)習和理解上，花費很多時間和精力背公式，圍繞考試重點進行學(xué)習。這就導(dǎo)致學(xué)生在遇到實際工程問題時不知從何下手，往往只是知道其中的一些基本理論和公式，不能從根本上解決實際問題。鑒于學(xué)習專業(yè)課的最終目的還是解決實際問題，建議專業(yè)課教師在授課過程中多結(jié)合實際工程案例進行分析。適當調(diào)整教學(xué)大綱內(nèi)容，在完成基本教學(xué)任務(wù)后，圍繞某個實際工程問題給學(xué)生布置課后作業(yè)，這樣會鍛煉學(xué)生查閱資料以及將知識結(jié)合起來解決實際問題的綜合能力。久而久之，便有益于學(xué)生形成正確的分析問題和解決問題的思路，提高綜合能力和創(chuàng)新思維，為學(xué)生參加各類學(xué)科競賽和將來走上工作崗位奠定良好基礎(chǔ)。

（二）開設(shè)培訓(xùn)課

由于中國石油工程設(shè)計大賽每年都舉辦一次，且學(xué)生報名人數(shù)不受限制，可以每年都參加比賽，因此，參與大賽的學(xué)生覆蓋面廣，群眾基礎(chǔ)好。石油類高校的相關(guān)學(xué)院可以組織本學(xué)院的專業(yè)課教師定期開展大賽培訓(xùn)，培訓(xùn)課向所有學(xué)生開放。參與講課的教師可以為學(xué)生分析歷年賽題、講解參賽經(jīng)驗、傳授專業(yè)課知識、講解如何提高作品質(zhì)量，讓學(xué)生提前對中國石油工程大賽進行了解。同時，可以組織專業(yè)課教師或者高年級的研究生開展專業(yè)軟件培訓(xùn)論壇，建立軟件培訓(xùn)交流群，組織低年級研究生和本科生參加，讓學(xué)生提前接觸到專業(yè)軟件，培養(yǎng)興趣。學(xué)生可以安裝軟件到自己的電腦并利用課余時間進行自學(xué)，遇到問題也可以及時在交流群中進行交流，提高學(xué)習效率。通過培訓(xùn)，學(xué)生可以全面認清自身在專業(yè)知識及專業(yè)軟件方面的不足，從而促進學(xué)生“查漏補缺”、自主學(xué)習，使學(xué)生學(xué)習更有針對性，有效解決學(xué)生專業(yè)知識體系不完善和專業(yè)軟件使用不熟練的問題。

（三）組織模擬訓(xùn)練

參賽院校在每年的中國石油工程設(shè)計大賽正式開始前，可以在校內(nèi)組織開展大賽模擬訓(xùn)練。參照往年的大賽賽題，由學(xué)校組織專任教師給出模擬賽題并擔任評委，組織學(xué)生參賽并在規(guī)定時間內(nèi)完成作品，指導(dǎo)教師對提交的作品進行打分和評價，并及時將其結(jié)果反饋給學(xué)生，幫助學(xué)生提前發(fā)現(xiàn)自己的短板。模擬訓(xùn)練還能暴露出學(xué)生普遍存在的問題，可以為學(xué)校的賽事組織者提供參考并在賽事組織過程中重點對學(xué)生的存在問題進行講解，提高學(xué)生提交作品的有效率和獲獎的成功率。此外，模擬訓(xùn)練可以讓學(xué)生提前練習作品排版過程，熟悉辦公軟件的使用，并全面激發(fā)和提高學(xué)生的自主學(xué)習能力和團隊協(xié)作能力。同時還可以組織作品完成質(zhì)量較好的學(xué)生進行模擬答辯訓(xùn)練，讓學(xué)生制作答辯PPT并在規(guī)定時間內(nèi)向?qū)＜艺故竞椭v解，專家提出問題讓學(xué)生回答，并為學(xué)生打分。這一過程可以提前讓學(xué)生熟悉答辯流程，使學(xué)生在參加正式比賽時有更充分的思想準備，以從容面對答辯專家。

三、結(jié)束語

中國石油工程設(shè)計大賽已成為我國石油教育界覆蓋面最大、影響力最廣的學(xué)生創(chuàng)新盛會，也逐漸成為國際石油教育界的一道亮麗風景線，為廣大石油專業(yè)學(xué)生提供了展示自我風采、發(fā)揮專業(yè)特長、與同行交流學(xué)習的廣闊平臺。大賽的開展在培養(yǎng)創(chuàng)新人才、促進教育教學(xué)改革、激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習的興趣與動力、培養(yǎng)學(xué)生團隊精神等方面都起到了積極作用。

但是，中國石油工程設(shè)計大賽在石油類高校開展過程中也存在一系列問題。筆者從學(xué)生與指導(dǎo)教師的雙重視角對存在問題進行了詳細闡述，提出了包括理論教學(xué)方法創(chuàng)新、培訓(xùn)方法改進和組織方法改進等應(yīng)對策略，以為培養(yǎng)新時代卓越石油工程師發(fā)揮更大作用，進一步擴大大賽的影響力，為石油行業(yè)健康發(fā)展和國家能源事業(yè)做出更多貢獻。以中國石油工程設(shè)計大賽為例進行分析，也可以對其他大學(xué)生賽事的組織和開展起到一定的啟發(fā)作用。

[ 參 考 文 獻 ]

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[2] 段紀淼，劉慧姝，伍建林，等.以“全國石油工程設(shè)計大賽”為載體推進創(chuàng)新人才培養(yǎng)[J].石油教育，2016（5）：8-10.

[3] 王宇航，王偉.石油高校人才培養(yǎng)模式的探索與實踐：以“全國石油工程設(shè)計大賽”為例[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報（社會科學(xué)版），2015（6）：139-140+146.

[4] 梁永圖，陳勉，曹立虎.基于全國石油工程設(shè)計大賽平臺的卓越石油工程師培養(yǎng)研究[J].石油教育，2011（6）：68-70.

[5] 王偉，田永娟，肖坤，等.中國石油工程設(shè)計大賽作品網(wǎng)絡(luò)評審系統(tǒng)[J].石油教育，2015（6）：85-86.

[責任編輯：龐丹丹]