中国和俄罗斯地球物理测井高等教育对比与启示

邵才瑞

(中国石油大学(华东)地球科学与技术学院, 山东 青岛 266580)

0　引　言

中国地球物理测井本科高等教育始于1955年前北京石油学院参照苏联专业体系建立的矿场地球物理专业[1],与俄罗斯相关专业有着极大的相似性,历经应用地球物理(1994年)[2]、勘查技术与工程(1999年)[3]发展至今。经过60余年的发展,中国石油大学(华东)勘查技术与工程(测井)专业现为国家级特色专业、山东省品牌专业,也是“双一流”重点学科建设专业,2017年通过《华盛顿协议》国际工程教育标准认证。伴随“一带一路”国家建设战略,中国和俄罗斯(简称中俄)石油领域的合作逐渐扩大,迫切需求懂技术、懂俄语的特殊专业人才,“双一流”建设对人才培养国际化也提出了新的要求,了解俄罗斯相关专业设置现状和特色成为必要。

自2012开始,中国石油大学(华东)通过对俄罗斯高校实地调研,全面了解俄罗斯圣彼得堡矿业大学、莫斯科古勃金石油天然气大学、彼尔姆国立大学、彼尔姆国立理工大学、乌法国立石油技术大学的专业设置情况和特色,为人才培养国际化交流和教学改革提供了参考和借鉴,为贯彻“一带一路”国家能源发展战略、培养石油测井国际化人才打下了基础。

1　俄罗斯地球物理测井高等教育现状

1.1　高等教育学制

俄罗斯高等教育学制目前采取新旧学制并存的做法。旧学制即俄罗斯传统专家学制:本科5年专家学位、3年(在职4年)副博士、申请博士;新学制与国际接轨:本科4年学士、2年硕士、3年(在职4年)副博士、申请博士。

5年专家学位与中国相比介于学士与硕士之间,具有工程师资格,毕业后可报考攻读副博士学位;而4年本科学士必需取得硕士学位后才能报考攻读副博士学位。

副博士学制规定全日制3年、在职4年,可申请延长期限。博士是获得副博士学位后在工作岗位上进行5年到10年的相关研究工作,通过撰写论文与著作,提出独创性见解且在科学研究与实践上有重大贡献,成为某一学科方向带头人后才有权申请科学博士学位,通过答辩即被授予博士学位,相当于中国评审教授。

1.2　专业设置概况

俄罗斯高等教育专业目录经过多次调整[4-5],2007年5月俄罗斯教育与科学部公布了新时期高等教育培养方向和专业目录方案,涵盖学士、硕士、专家3个层次。其中学士和硕士学制按宽口径培养方向培养,专家学制按专业精深培养。

俄罗斯现行教育领域组(学科门类)下均有学士、硕士和专家学制专业方向和培养标准[6]。其中地质、勘探与矿产资源开发[7]教育领域组(学科门类)代码为130000,具有4个专家学制方向,地质勘探技术专业方向为其中之一(与中国勘查技术与工程对应),地球物理测井归属于该专业方向。

通过对俄罗斯彼尔姆国立大学、彼尔姆国立理工大学、莫斯科古勃金石油天然气大学、圣彼得堡矿业大学及乌法国立石油技术大学的考察[8],了解了地球物理测井专业在这些高校的设置情况(见表1)。

表1　俄罗斯相关高校相关专业设置

彼尔姆国立大学始建于1916年,是俄罗斯5个最佳古典综合大学之一,为俄罗斯国家研究型大学,被列入俄罗斯第1批50所国际化大学及联合国教科文组织全球高校500强名单。该校设有地质学院,其地球物理系成立于1954年,为全俄罗斯金牌系,设有矿藏勘探地球物理方法专业,负责测井物探专家人才培养。

俄罗斯古勃金石油天然气大学成立于1930年,是俄罗斯专门的石油工业高校,为俄罗斯国家研究型大学、中俄工科大学联盟成员,其石油学科在国际上享有盛誉。油气地质与地球物理学院的地球物理测井系成立于1951年,设有地球物理测井专业,专门培养地球物理测井专家人才。该系有科学院院士3人、通讯院士多名,与我国有着较长的合作交流历史。

圣彼得堡矿业大学成立于1773年,是俄罗斯成立最早的一所高等工科大学,也是欧洲历史最悠久的工科大学之一,为俄罗斯首批国家研究型大学之一。该校地质与勘探学院的地球物理与地球化学勘探系可追溯到20世纪20年代,拥有地质勘探科学与技术学科,设有矿藏勘探地球物理方法专业,负责培养测井和物探专家人才。1955—1958年曾派出电法测井专家车列明斯基(ЧЕРЕМЕНСКИЙ ГЕОРГИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ)在前北京石油学院执教。

乌法国立石油技术大学成立于1948年,是俄罗斯仅次于莫斯科古勃金石油天然气大学的石油专门技术大学。该校矿业与石油学院涵盖石油勘探、开发等专业,地球物理系负责地质勘探技术中的地球物理测井专家学制学生培养。

彼尔姆国立理工大学在采矿和石油部设有石油天然气地质(130101)、石油天然气钻探(131000)、石油天然气开采(131201)等相关专业,这些专业中设有部分测井课程。

莫斯科国立矿业大学始创于1918年,为俄罗斯矿山开发专业性工科大学,该校专业设置主要针对矿山开发方面专业,除了矿物勘探学与地球物理测井专业有一定相关性外,其他专业相似度都较小。

2　俄罗斯不同高校地球物理测井相关专业特色

通过对上述几所大学相近专业课程设置[9-10]、师资、实验和实践条件、产学研情况的调研分析,总结俄罗斯地球物理测井高等教育特色如下。

2.1　保留专家学制,注重实践能力培养

2008年楚泽涵[11]对俄罗斯4年学士学位工程实践缺陷进行了总结,但对于地质资源勘探类等主干工科专业,俄罗斯高校依然保留了5年专家学位学制(见表1),理论教学与工程实践能力培养并重。5年专家学制教学计划中第5年主要为实践和实习、获得工程师资格认证,这与中国相关专业有较大的差异。表2和图1为俄罗斯不同高校相关专业培养计划的不同类型课程学分分配。虽然莫斯科古勃金石油天然气大学实践类课程较其他2所较少,但毕业论文和资格认证学分偏多,不同高校实践、毕业论文及工程师资格认证的总学分比重基本相当。

图1　不同类型课程学时比例

大学人文、社会和经济通识教育基础数学与自然科学专业课实践类毕业论文及国家资格认证总计实践比例(实践、毕业资格)/%圣彼得堡矿业大学3275135391729818彼尔姆国立大学3670135391829819莫斯科古勃金石油天然气大学3956111242725719

2.2　专业特色鲜明,专业设置可在国家大类目录下按照专业特色细化

考察彼尔姆国立理工大学、圣彼得堡矿业大学的地质勘探科学与技术类的矿藏地球物理勘探方法专业方向和莫斯科古勃金石油天然气大学的地球物理测井专业方向,其精细程度各不相同。

莫斯科古勃金石油天然气大学更贴近石油,专业设置和划分更细。专业课基本以测井为主,除了基本的专业课外还针对复杂储层、开发测井、水平井特殊测井方法和油田开发检测开设了专门化课程(见表3)。由于该学校物探和测井方向分开培养,因此,培养计划的总学分与其他学校相比稍少(见表2)。该校与其他高校相比在油气地球物理测井方面有着完善的专业设置,涵盖了岩石物理、地球物理测井方法理论、油气田监测、水平井与定向井测井、射孔作业、测井信息处理与应用多个方面,尤其是在油气藏综合评价方面特色明显。

由此可见,俄罗斯专业设置具有鲜明的学校特色,并非固定模式。圣彼得堡矿业大学与彼尔姆国立大学的矿藏地球物理勘探方法专业将物探和测井2个方向合为一体培养,注重物探和测井的综合应用。圣彼得堡矿业大学电法勘探优势鲜明,彼尔姆国立大学重、磁、电勘探具有优势。莫斯科古勃金石油天然气大学地球物理测井专业特色鲜明,课程设计与中国石油大学(华东)相近程度最大,涵盖测井方法(声、电、核)、仪器、解释、射孔、开发监测等各个方向,并针对复杂储层、水平井及油田开发监测等细化设置了专门化课程,值得我们学习。

2.3　注重双师型师资建设和教材更新

莫斯科古勃金石油天然气大学和彼尔姆国立大学聘有相当数量的双师型教师,这些教师一般是企业或研究院的高级工程师,具有技术首席或总工程师头衔,又是学校的聘任教师,具有很强的工程实践背景和能力,为实践教学的开展提供了便利条件。

由于俄罗斯高校教授是在发表专著、获得正博士学位后评定,因此,大部分教授都会有专著或者教材,较为注重教材建设,教材更新较为及时,系列配套齐全,但纸质教材相对昂贵。

表3　莫斯科古勃金石油天然气大学专门化专业课教学计划

3　中俄测井高等教育的差异与特色

3.1　培养目标、学制和教学计划

从培养目标和学制看,俄罗斯培养目标是为企业培养油气矿藏勘探地球物理专家,采用5年专家学制;中国则强调厚基础、宽专业,采用的是4年学制。

从教学计划看,由于俄罗斯采用的是5年专家学制,因此课程计划中专业课和实践比重较大,重视专业素质和工程实践能力的培养。中国地球物理测井专业自1955年正式成立至今历经多次专业调整,学制由最早的5年变成4年,培养专业名称从矿场地球物理、应用地球物理(1994年)演变成勘查技术与工程(1999年)大类专业[12],国家指导培养目标趋于宽泛化。中国石油大学(华东)虽然积极谋求专业素质的细化培养,但在国家和学校教学框架的要求下,与俄罗斯高校教学计划相比专业和实践类课程偏少。表4和图2为中俄部分高校地球物理测井相关专业的教学计划课程类别比例,可以看出中国偏重通识和基础科学教育。

表4　中俄部分高校培养计划课程类别比例(%)

通过对比可以看出,俄罗斯专家学制着重培养专业精英,中国偏重厚基础、宽专业。该理念充分表现在理论课时分配上,以图3莫斯科古勃金石油天然气大学和中国石油大学(华东)理论课程分配对比为例,可以看出俄罗斯专业基础和专业课比例总和大于中国8%,而基础科学和人文通识课程分别小于中方4%和8%。由此可以看出,中国培养目标是为培养专业人才奠定基础,通过从业后的实际锻炼成为专业精英,而俄方强化了校内培养。

此外,俄罗斯在课程设置上也体现了专家化精细培养的理念。其相关高校除了面向勘探开发全过程具有精细的专业化教学计划外,各学校还根据自身特长开设了专门化课程,譬如莫斯科古勃金石油天然气大学针对复杂储层、水平井、 油田开发、井间储层研究及建模等开设了相关课程(见表3)。

相比俄罗斯高校,中国教育部教学计划框架更强调厚基础、宽专业。这种培养目标虽然并非企业所期望,但有益学生的后期多元化发展和适应就业市场的变化。中国石油大学(华东)采取了折中的做法,在保证学生有宽厚的自然科学和专业基础上,通过设置不同专业方向选修课进行细化培养,以强化专业素质[13]。从专业课程设置看,由于中国学制较短,与俄罗斯相比开发测井课时偏少。因为在保证教育部规定的通识类学时不被压缩的前提下,突出厚基础、宽专业,就难以有足够学时保证面面俱到。但从课程设置看也涵盖了勘探、开发测井各个环节(见表5)。

图2　中俄部分高校课程类别比重对比

图3　中俄部分高校现行理论教学计划学时分配比较

从工程实践能力培养上看,也体现了俄罗斯的专家培养特色。俄罗斯高校第5学年课程主要是进行毕业及工程师资格认证。为培养学生的工程实践能力,除了依靠大型国有企业和跨国公司的实习基地外,还与国际著名公司建有联合实验室,有的还建有校内实习基地,为学生提供工程实践训练。譬如圣彼得矿业大学与加拿大凤凰公司建有电法勘探联合实验室,莫斯科古勃金石油天然气大学不仅有斯伦贝谢公司的实习基地,还有自己的郊外测井实习基地;彼尔姆国立大学不仅彼尔姆油气地球物理公司实习基地,还有学校自己的测井实习井。此外,俄联邦为解决学生的生产实习,为企业接收学生制定了减税政策,这些举措为学生工程实践提供了保障,值得我们借鉴。

表5　中国石油大学(华东)主要专业必修和选修课

3.2　学生培养方式

(1) 俄罗斯基本采用小班上课,注重理论教学和实践应用相结合;中国注重教学和科研相结合。

由于俄罗斯学生人数相对较少,因此基本是小班上课,并且注重理论教学和实践的结合。有些教室同时又是实验室,因此,教师在进行理论教学的同时可结合实验设备进行讲解,增强了学生的直观认识。另外,配合理论教学注重实验教学补充,理论课大都配有相关实验课。彼尔姆国立大学基本上每上一周理论课后就进行一次实验课,以此增强学生对理论知识的理解和工程实践能力培养;实验课教师会对每个学生进行实验指导,实验内容要求学生当堂完成,因此,学生能够对理论知识做到融会贯通。

近年来,中国强调教师教学和科研并重,因此,教师能将最新科研成果与课堂知识相结合,可以在学生掌握基本理论知识的基础上及时把相关最新技术和应用介绍给学生,让学生把握技术发展动态和趋势。此外,通过开设新技术进展课程、开展大学生科技创新第2课堂活动,培养了学生的科研创新意识。

(2) 俄罗斯具有灵活务实的考核方式,中方有严格的教学和考核规范。俄罗斯课程考试一般比较灵活,重在考查学生对课程内容的真实掌握程度。多数课程成绩由多次随堂测验和课堂表现组成,不太强调期末考试,将成绩评定贯穿于平时教学活动中,对平时测验、课堂表现成绩评定教师都会有严格的标准。期末考试除了笔试外还有口试,以测试学生的理解程度和灵活应用能力。因此,学生感觉每天的学习都像在考试。这虽然对教师提出了更高的要求,增加了教师的劳动强度,但调动了学生平时的学习主动性、化“集中灌输”为“日积月累”,有利于学生专业素质的养成和考查学生的真才实学。

与俄罗斯相比,中国学生数量较多,因此,在教学和考核上更依赖严格的规范。在备课、讲授、作业、实验、考试、课程设计、实习等不同环节都有相应的规范和考核办法。虽然与俄罗斯相比在一对一个性化培养方面有所欠缺,但能保证对多数学生的教学质量。

(3) 在图书资料和生活服务保障上,俄罗斯重在自助,中国重在学校。俄罗斯虽然注重教材内容的更新编写,但由于印刷成本较高、纸质教材较为昂贵,因此,纸质教材供应和学生拥有的教材较少,学生主要依靠笔记和电子图书学习。另外,俄罗斯高校学生宿舍多数不在校园,学校不提供早餐和晚餐,这样虽然锻炼了学生的自理能力,但在食宿上需要花费一定的时间和精力。

与俄罗斯相比,中国学生数量多、教材印刷成本低,因此,每个学生都有配套教材,另外有丰富的图书馆藏和自习场所,这给学生课后学习提供了极大的便利条件。在住宿和就餐上也有完善的学校后勤保障,从而给学生节省出了大量的学习时间。此外,学生还配备辅导员,负责学生管理,这也为学生在校生活提供了极大的帮助。

3.3　师资构成与考核目标

俄罗斯注重双师型师资建设,师资考核注重国内学术声誉和教学贡献。论文采用自成体系的RSCI排名检索系统,并不追逐国际上的SCI论文数量。对于科研项目和经费数量也不作为硬性指标,因此,大部分教师能专心致力于开展教学、科研工作,重在著书立传、教书育人。

中国在师资考核上则强调教学与科研并重、或倾向科研,重在考核科研成果和高水平论文,注重教研结合、以研促教。虽然中国倡导聘用企业专家作为双师型兼职教师,但缺乏相应配套措施,因此,难以很好落实。

4　启　示

(1) 大学重在文化积淀和专业特色建设。以上几所俄罗斯大学都是著名的大学,并具有较好的国际声望。这些学校十分重视历史文化的积淀,通过博物馆、校史陈列馆、文化走廊的实物图片文字等资料介绍学校创建和发展过程中的重要历史事件、著名教授、优秀毕业生等,令人见贤思齐、发人深思、涤荡灵魂。

这些大学都具有鲜明的传统办学特色,并非一味强调向综合大学发展。像莫斯科古勃金石油天然气大学、圣彼得堡矿业大学,其本科专业领域都很有限,但每个专业都久负声誉、新专业很少。俄罗斯高校专业设置与用人单位专业划分密切结合,重在专家化培养,而我们改革方向则偏向专业合并、大类施教,值得思考。

另外,这些大学保持适度招生规模。虽然俄罗斯是石油天然气大国,但有关油气勘探开发专业的招生规模并不盲目扩张,小规模招生使得学生的专业课教学基本上都能在实验室进行,师生交流增强,真正实现了理论与实践教学的结合。对于地球物理测井这种行业性较强的专业,中国应该学习以特色求发展,而非以规模求生存。

(2) 大学以教学为核心、理论基础与工程实践能力培养并重。俄罗斯这些大学既有综合性大学也有专门性大学。教师的主要精力在于教书育人,教师的著作也基本上都是教科书,其科研工作基本上是围绕教学开展。

从教学计划看俄罗斯更为重视学生的工程实践能力培养,从考试考查形式看也重在考查学生的能力,而非应试教育,这是中国应该学习的地方。

(3) 共享教学资源、重视双师型师资建设。俄罗斯高校校园和办公面积一般不大,教学办公环境资源都不宽裕,但利用率较高。即使是教授也基本上是多人在一个房间办公,有的教室、办公室和实验室三位一体,只有少数人由于特殊需要才有单独的办公室。实验室随时对学生开放,大型科研设备有专人管理、资源共享。

俄罗斯高校教师没有严格的退休年龄规定,虽然教师有所老龄化,但对资深师资也是一种有效利用。此外,双师型师资的聘用可弥补师资工程实践缺陷,为学生工程训练提供良好的师资补充,也使得学生的实践教学尤其是生产实习更到位。譬如彼尔姆国立大学和莫斯科古勃金石油天然气大学都具有一定数量的双师型教师,有的甚至兼任系副主任。

相比而言,中国高校近几年投入了大量的财力和精力来改善办学硬件条件,但在教学资源整合共享、师资利用等软环境建设上有待提升。

(4) 中俄测井高等教育合作具有必要性和紧迫性。“一带一路”国家共同体发展战略,推进了中俄在油气资源领域的合作。鉴于中俄在油气资源方面的长期合作趋势,加强在油气资源勘探领域的学生交流培养有着长远的意义。

目前中俄在电缆和随钻测井技术引进和服务方面互通有无,需要懂俄语的专业人才。此外,两国高校专业课程设置相近,各有特色,专业啮合度优于英美。俄罗斯高校基础理论和实践教学扎实,国内教学科研并重、注重新技术研发。因此,中俄高校具有优势互补性,是“双一流”建设地球物理测井人才培养国际化的重要途径之一。

目前中国20世纪50年代的留苏人才已经进入耄耋之年,懂专业、懂俄语的专业人才青黄不接,亟待培养一定数量懂俄语的高层次测井专业人才。随着中国测井技术和高等教育水平国际地位的提升,俄罗斯也有向中国派出留学生的愿望和需求。

中俄地球物理测井高等教育具有较大的相似性和各自特色,加强中俄地球物理测井高等教育合作是“一带一路”国家战略、“双一流”建设的历史选择。

致谢:本文得到了中国石油学会石油测井专业委员会陆大卫先生、50年代留苏测井专家沈志成先生、中国石油大学楚泽涵教授的大力推介和帮助。沈志成教授帮助完成了首次出访活动并对俄罗斯教学计划进行了翻译。此外,中国外交部驻俄大使馆教育处、中国石油大学(华东)国际合作与交流处、地球科学与技术学院给予了大力支持,在此一并致谢。