油气储运工程施工课程教学改革与实践
2014-03-25游赟严宏东王中一
游赟,严宏东,王中一
随着国家能源战略的高速发展和地面工程技术的不断进步,迫切需要培养能满足油气储运工程施工要求的、专业知识扎实、工程实践能力强、具有创新精神并获得工程师基本训练的高素质应用型专门人才。油气储运工程施工是油气储运工程专业本科的专业必修课,主要向学生教授油气管道和储罐施工的方法、程序、机具、材料以及施工组织、现场管理的技术方法。高质量的工程专业课程教学是保证人才培养质量的重要支持之一,实施课程改革,提高教学质量是高校教学改革的重要课题。因此,研究如何应对新形势和新条件下的课程改革对改变传统教学模式,扩展教学手段,探索现代教育新方法具有重要的现实意义。
一、课程现状与存在的问题
油气储运施工课程教学内容除绪论外,由施工组织设计、管道基本施工工艺、穿跨越工程、储罐施工等组成。课程设置上是在完成生产实习之后进行讲授,主要以油气储运工程施工全过程为导向,以长距离输油气管道施工、站场施工和储罐施工的理论分析、施工设备、施工方法,并结合具体施工案例的分析进行教学。但油气储运工程施工是一门理论性和实践性都很强的课程。在由于外部环境的变化和工程应用办学等因素的影响,课程教学过程工作中出现了不少新的问题。主要表现为:
一是目前该课程理论授课方式主要以传统的理论讲授为主,传统的教学模式具有系统化、有条理、易总结等优点,但同时也存在一个突出的问题:多数情况下以灌输为主,以传授已有知识为目的,强调对知识的记忆、模仿和重复练习,缺乏学生主动学习的教学引导,造成学生被动式学习,教学效果不佳,明显影响教学质量。
二是我国的油气地面工程建设进入了一个新的发展时期。“十二五”规划提出,“加快西北、东北、西南和海上进口油气战略通道建设,完善国内油气主干管网。”到2015年,国内油气管道总长度预计达到14万公里左右。随着西气东输二线的建设,中亚天然气管道年输气能力达到300亿立方米,中缅天然气管道输气能力达到120亿立方米,东部海上通道建设将实现LNG每年1000万吨以上的供应能力,构建起了我国西北、东北、西南、海上四大油气战略通道。可以预见未来几年,中国油气地面工程建设将得到更大发展,这对油气储运工程施工教学内容革新也提出了新的要求。
三是油气储运施工课程本身涉及到材料、工艺、力学及设备等多种学科的基础知识,而且内容很广泛,仅就穿跨越施工的类型来说,主要的就有十几种,而在每一类过程中,又因采用的工艺和方法、设备的不同而各具特点。教学对象主要是对储运施工没有实际经验的学生,而且是在很有限的时间里来学习这门课程。如何通过教学改革帮助学生处理众多的专业性和工程经验性的知识,梳理教学中各个部分之间的内在联系,不致学生学到的只是一堆死知识,也是该课程在教学方法与手段改革过程中所需解决的问题。
以上这些问题很大程度上影响了储运工程施工课程教学的质量和效果。那么采取什么样的措施来改变传统教学模式,扩展教学手段才能保证培养的学生具备专业的知识、能力和素质,我们进行了探索改革。
二、课程的改革与实践探索
根据目前油气储运工程施工课程所面临的问题,我们调研在校学生理论学习、生产实习、毕业学生工作情况等,在分析总结与课程有关的问题基础上,深入油气储运工程施工课程教学的改革与实践,凝练课程教学特色,努力创新教学方法。
(一)“实习——学习——实训”的综合教学模式
此教学模式可以很好的实现课程理论与实践相结合问题。在学习理论知识之前,教师先带学生到校外生产实习基地进行生产实习,使学生对油气田地面工程建设进行感性认知,通过接触实际工程过程,形成整体认识,进而在课堂上达到更好的理论教学效果。在课堂教学结束后,课程在校内的工程实训基地以工程训练的方式,使学生将理论同实践进一步结合,并开展开放式的实训探索,让学生自己编制工程施工方案,熟悉施工流程和工作规程,可为学生今后的工作奠定基础。由此这样的综合教学模式将生产实习、课堂理论教学、课程设计、工程综合实训有机结合,使课程教学在理念上、模式上、运行上实现新突破和新跨越。
(二)“案例式”、“引导式”教学突出工程人才培养理念
课堂教学是课程理论教学的主要部分,也是实现学生理论与实践相结合的重要环节。我们针对储运工程施工教学内容重点、难点多而散的特点,在教学过程中广泛采取“案例式”、“引导式”教学。在教学过程中,通过查阅大量资料、参加行业会议、与企业合作交流、参观大型工程建设等方式收集整理油气储运工程施工方面最新的科研成果和技术方法 (如自动超声波探伤(AUT)、定向钻穿越施工技术、泥水平衡盾构穿越技术、卫星通信技术等),将国内外一些运用相关技术的工程实例引入教学中,使学生更好的了解和掌握油气储运施工的相关原理和技术,有利于学生把理论学习所需的收敛思维与创新实践所需的发散性思维进行整合,内化为自身的认识结构。同时,在教学内容的重点、难点部分,辅以“引导式”教学,力求让学生自主从工程理论与应用技能实际问题入手,引出理论知识,实现理论与实际相结合的教学,达到突出现场工程师人才培养的目的。
(三)图、文、声、画的多媒体课件开发
在课程的教学过程当中,即便在生产实习的基础上进行课堂教学,也存在有的施工机械、装置设备拆卸不便和施工过程不可见性等问题从而导致学生对施工设备的组成和构造、施工工艺和方法感性认知差的现象。对此,我们充分发挥以信息技术手段为中心的现代化教育手段,利用3Dmax、AutoCAD、Flash等软件技术开发了大量能够直观反映设备结构及内部运行机理和施工操作过程的教学课件。通过多媒体课件教学以其直观性强,信息量大的特点,全方位地展示教学内容,改变传统单一的教学模式,应用更加直观、形象的教学手段体现了教学内容的生动性和直观性。
(四)重视实践环节与理论教学的结合
培养应用型人才是我国高等教育从精英教育向大众教育发展的必然产物,也是与之相应的经济社会发展的必然要求。应用型教育的目标是培养能够熟练运用知识,解决生产实际问题,适应社会多样化需要的应用型与知识型人才。由于油气储运工程施工是一门理论性和应用性都很高的课程,为此我们为该课程配备了两周时间的课程设计独立性实践教学环节和一周时间的工程综合训练。在课程设计环节中培养学生综合运用所学理论知识去解决一般工程实际问题的能力,初步锻炼学生设计方案、绘制图纸、使用技术资料及编写工程类文件的能力;在工程实训中加深学生对油气场站建设工程理论的深入理解,熟悉油气站场平面布置,了解场区工艺设施及土建施工的基本内容,正确使用常用工具,规范进行站场内工艺管道及设施的安装或更换操作,掌握油气场站试运投产基本流程。由此,以培养学生工程意识和实践动手能力,从而让学生在学习施工工艺过程的同时进行一些工程实例的技术运用,使学生更好的了解和掌握油气储运施工的相关原理和技术。
三、结束语
在油气储运工程施工课程教学改革与实践研究中努力适应我国经济和社会发展需要,以创建人才培养、素质养成的课程教学改革,优化课程体系和教学内容,可使提高教学质量有大的突破。同时,在坚持传授知识、培养能力、提高素质、协调发展相结合的原则指导下,树立学生的大工程意识,将 “实习——学习——实训”有机结合起来,使学生的工程能力得到强化训练,可使油气储运工程专业学生在专业技能、创新素质和工程能力得到较好的培养。
[1]何利民,高祁.油气储运工程施工[M].北京:石油工业出版社,2007.
[2]冯耀荣,等.中国石油油气管道技术发展展望[J].油气储运,2008(3).
[3]杨子鸣.浅谈毕业设计对加强学生工程实践能力的作用[J].电气电子教学学报,2004(2).