“測井原理及工程應(yīng)用”課程思政教學(xué)元素的挖掘及實施

課程思政是高校教學(xué)的重要內(nèi)容之一，將思想政治教育元素有機融合到專業(yè)課程教育中是高校課程思政的任務(wù)。課程思政的目標(biāo)是實現(xiàn)立德樹人，注重加強對學(xué)生的世界觀、人生觀和價值觀的教育，為中國特色社會主義事業(yè)培養(yǎng)合格的建設(shè)者和可靠的接班人［1］。本文以“測井原理及工程應(yīng)用”課程為例，從測井學(xué)科歷史、知名科學(xué)家事跡、國家戰(zhàn)略需求、日常生活、社會熱點事件等多個維度挖掘思政教學(xué)元素，為測井類課程思政教學(xué)提供參考。一、“測井原理及工程應(yīng)用”課程特點“測井原理及工程應(yīng)用”課程主要講述電法測井、聲波測井、核測井等的基本原理、基本方法，常規(guī)測井曲線解釋方法和原理，并結(jié)合應(yīng)用實例，就測井資料在油氣田開發(fā)各個環(huán)節(jié)的主要應(yīng)用進行介紹。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生對測井這門技術(shù)有一個整體的理解和認識，對測井技術(shù)在石油工程中的意義和作用有所認識和理解；掌握各類測井方法的基本原理及測井曲線的形狀特征，能利用測井資料開展簡單的工程、地質(zhì)分析；培養(yǎng)學(xué)生利用測井資料開展工程技術(shù)問題分析和計算的能力。該門課程涉及的物理知識范圍廣泛，教師要采用多種教學(xué)方法，靈活開展教學(xué)設(shè)計，才能更好地融入課程思政元素，在傳授專業(yè)知識的同時，開展思想政治教育和引導(dǎo)。二、課程思政教學(xué)元素挖掘（一）從測井學(xué)科歷史中挖掘思政元素每個學(xué)科的發(fā)展都有其獨特的歷史，測井學(xué)科的發(fā)展歷史不僅可以幫助學(xué)生更好地理解測井課程知識點，還可以通過重大理論技術(shù)突破事件、重點儀器研發(fā)事件等激發(fā)學(xué)生的辯證思維、不屈不撓的奮斗精神。1927年，斯倫貝謝兄弟在法國測量世界上第一條電測曲線，成為測井界鼻祖。通過展示斯倫貝謝兄弟測井的現(xiàn)場照片和測井曲線，引導(dǎo)學(xué)生體會測井技術(shù)的飛速發(fā)展。過去，我國的測井儀器研發(fā)落后于國外，劉永年、張庚驥等老一輩測井儀器專家激流勇進，為了我國測井儀器的自主研發(fā)嘔心瀝血，奉獻畢生精力，使我國的測井儀器快速發(fā)展；近年來，西方國家加大了對中國的技術(shù)封鎖，中油測井、中海油服等國內(nèi)公司設(shè)立測井儀器研發(fā)中心，全力攻關(guān)先進的成像測井、隨鉆測井等測井儀器裝備，解決了測井儀器“卡脖子”問題。通過我國測井儀器研發(fā)的歷史，啟發(fā)學(xué)生繼承石油人堅韌不拔、勇于奉獻的優(yōu)良傳統(tǒng)。（二）從知名科學(xué)家事跡中挖掘思政元素知名科學(xué)家不僅對學(xué)科的發(fā)展做出了重要貢獻，他們身上堅持不懈、實事求是、批判質(zhì)疑、勇于探索創(chuàng)新的科學(xué)精神及崇高的思想品德和家國情懷更是具有非凡的教育意義［2］。1936年，我國著名的地球物理學(xué)家翁文波院士在四川石油溝，成功測量了我國第一條電阻率和自然電位曲線，開創(chuàng)了我國使用測井技術(shù)勘探石油天然氣的先河；并且翁文波院士在我國最早開辦了地球物理課程，培養(yǎng)了中國第一代地球物理人才，為我國地球物理學(xué)科的發(fā)展播下了希望的種子。翁文波院士不僅敬業(yè)，對于人才培養(yǎng)也有獨特的見解。他認為培養(yǎng)人才創(chuàng)新精神的本質(zhì)是培養(yǎng)質(zhì)疑精神，創(chuàng)新在于新認識，在于打破舊思想的束縛。（三）從國家戰(zhàn)略需求中挖掘思政元素1949年中華人民共和國成立，面對國際各大勢力的虎視眈眈，國防安全成為重要的國家戰(zhàn)略需求。1964年，我國第一顆原子彈在新疆羅布泊爆炸成功，標(biāo)志著中國國防現(xiàn)代化進入了一個新階段，提高了中國的國際地位。在原子彈研制過程中，大量科研人員隱姓埋名，舍小家，成就大家，為國家的強盛做出了貢獻。在新時代，我國修建了大亞灣核電站、秦山核電站等十余座核電站，為我國能源安全、能源多元化提供了更多的可能性。從放射性這一概念，自然過渡到原子彈、核電站等國家戰(zhàn)略需求，增強學(xué)生“國家興衰，匹夫有責(zé)”的使命感。在“碳中和”背景下，能源與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展越來越重要，減少對化石燃料的需求已經(jīng)被提上議事日程。通過溫度測井基礎(chǔ)知識的講授，自然過渡到我國地?zé)豳Y源的勘探與利用。雖然我國有豐富的地?zé)豳Y源，但目前利用程度比較低。這就需要我們解放思想，勇于開拓探索，合理開發(fā)利用好地?zé)豳Y源，為人民造福，為國家發(fā)展做貢獻。（四）從日常生活中挖掘思政元素日常生活中的許多現(xiàn)象都與測井概念密切相關(guān)，利用好這些日?，F(xiàn)象與專業(yè)概念的關(guān)系開展教學(xué)，會使思政教育更具親和力和感染力。我們在日常生活和工作中會接觸到各種各樣的放射性，例如大理石地磚和大理石家具存在自然放射性，醫(yī)院的CT掃描具有放射性，密度測井也要使用放射性源。放射性并不是洪水猛獸，只要了解相應(yīng)的專業(yè)知識，做好安全防護，就能夠避免傷害，從而讓放射性造福人類。引導(dǎo)學(xué)生用辯證的眼光看待放射性，普及、強化安全和環(huán)保意識。我國著名水利工程三峽大壩的水力發(fā)電機組、海上和西北地區(qū)的風(fēng)力發(fā)電機、家用電風(fēng)扇均應(yīng)用了渦輪，這與測井渦輪流量計的原理非常相似。從日常生活中的例子自然過渡到測井渦輪流量計，培養(yǎng)了學(xué)生舉一反三的思維。（五）從社會熱點事件中挖掘思政元素社會熱點事件吸引著人們大量的關(guān)注。隨時關(guān)注社會熱點事件，巧妙地建立社會熱點事件與專業(yè)知識點的關(guān)聯(lián)，讓思政教育的實施更容易被學(xué)生所接受，產(chǎn)生更好的教育效果。2020年12月17日，嫦娥五號攜帶1731g月球樣品返回地球，中核集團核工業(yè)北京地質(zhì)研究院創(chuàng)新團隊在十四萬個月球樣品顆粒中，分離出一顆約10微米大小的單晶顆粒，并成功解譯其晶體結(jié)構(gòu)。該顆粒獲得國際礦物學(xué)會（IMA）新礦物分類及命名委員會（CNMNC）正式批準(zhǔn)，確證為一種新礦物，被命名為嫦娥石。從礦物密度的概念自然過渡到新發(fā)現(xiàn)的嫦娥石，培養(yǎng)學(xué)生注重細節(jié)、一絲不茍的精神。2022年11月20日，卡塔爾世界杯正式開賽，許多學(xué)生都在討論世界杯。然而許多學(xué)生卻不知道卡塔爾的天然氣儲量位居全球第三位，擁有全球最大的單一氣田，已探明儲量超過25萬億立方米，約占全球份額的20%。卡塔爾世界杯期間，中國石化集團公司與卡塔爾能源公司簽署了為期27年的液化天然氣（LNG）長期購銷協(xié)議。通過氣層測井識別這一知識點，科普卡塔爾豐富的天然氣資源，向?qū)W生傳輸作為石油人，要有居安思危的意識和確保國家能源安全的使命感。三、課程思政教學(xué)方法探索（一）理論教學(xué)與實踐教學(xué)結(jié)合“測井原理及工程應(yīng)用”課程涉及大量電法測井、聲波測井、核測井等基本原理，雖然理論教學(xué)采用了提前預(yù)習(xí)、視頻動畫演示、回答問題互動等方式提升教學(xué)效果，但仍然有部分學(xué)生未完全掌握?！皩嵺`是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”，只有通過理論教學(xué)與實踐教學(xué)結(jié)合才能讓學(xué)生更好地掌握這些知識點。首先，在教學(xué)過程中經(jīng)常通過測井解釋軟件展示實際測井資料，方便學(xué)生更好地理解測井方法原理。其次，充分重視實驗課的作用，通過學(xué)生開展雙側(cè)向水槽模擬實驗、巖石聲波速度測量、實際測井儀器辨識等實驗，讓學(xué)生不僅知其然，更知其所以然。最后，打印實際的測井曲線圖（線下教學(xué)）或發(fā)送電子版測井曲線圖（線上教學(xué)）給學(xué)生，引導(dǎo)其完成測井資料綜合解釋，進一步強化理論教學(xué)的效果。（二）線上教學(xué)與線下教學(xué)結(jié)合雖然線上教學(xué)在一定程度上節(jié)約了師生的時間，并且線上教學(xué)還具備回放功能，但線上教學(xué)時師生互動性不夠，學(xué)生學(xué)習(xí)得不到有效監(jiān)督［3］。針對這種情況，就需要教師創(chuàng)新教學(xué)方式，線上教學(xué)與線下教學(xué)緊密結(jié)合，提高學(xué)習(xí)積極性?！皽y井原理及工程應(yīng)用”這門課程在實施時，針對線下課堂提問時，也會同步對線上學(xué)生進行提問，讓線下學(xué)生與線上學(xué)生進行溝通；考慮到線上難以開展實驗教學(xué)，教師采用直播的方式讓學(xué)生身臨其境體驗實驗過程，通過與學(xué)生互動，取得了很好的實驗教學(xué)效果。（三）翻轉(zhuǎn)課堂引入在授課中，引入翻轉(zhuǎn)課堂，設(shè)計更加靈活、更加多元化的教學(xué)活動，包括案例教學(xué)、角色反轉(zhuǎn)、小組討論、合作編寫報告、PPT演講等。例如，在阿爾奇公式這一章節(jié)，要求學(xué)生以阿爾奇公式為基礎(chǔ)，調(diào)研巖電參數(shù)的巖石物理意義；調(diào)研不同孔隙結(jié)構(gòu)、泥質(zhì)含量、潤濕性等條件下，巖電參數(shù)會如何改變。通過資料調(diào)研，學(xué)生由被動學(xué)習(xí)向主動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變，進一步提升了綜合素質(zhì)。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生會進一步延伸，接觸到巖石“非阿爾奇現(xiàn)象”，從而提高學(xué)生的辯證思維能力。（四）非標(biāo)準(zhǔn)答案考核眾所周知，測井曲線影響因素眾多，測井資料處理和解釋具有強烈的多解性，解釋結(jié)論非唯一。但測井資料地質(zhì)、工程應(yīng)用卻需要從多解性中找到最佳結(jié)論。解決實際問題需要對測井資料進行反復(fù)論證、綜合分析，需要對學(xué)生進行全面鍛煉：在測井系列設(shè)計中掌握基本概念、基本方法原理；在實際應(yīng)用的情景設(shè)定中分析問題、積累經(jīng)驗，達到課程學(xué)習(xí)的目的。承擔(dān)課程教學(xué)任務(wù)的教師長期與油田合作，具備豐富的測井資料；同時，教師見識了國內(nèi)外各種工程難題，積累了豐富的經(jīng)驗與案例資源。因此，這門課程具備開展非標(biāo)準(zhǔn)答案考核的基礎(chǔ)和條件。不同于常規(guī)的課程考核，非標(biāo)準(zhǔn)答案考核的核心在于答案的非唯一性。非標(biāo)準(zhǔn)答案考核可以選擇閉卷考試、開卷考試或撰寫報告等方式?！皽y井原理及工程應(yīng)用”課程考核內(nèi)容分為三個部分。1.測井基本概念和基本原理部分。設(shè)定一定情景模式下地質(zhì)或工程任務(wù)要求，讓學(xué)生完成測井項目設(shè)計。例如，針對高壓高含硫氣藏，在不同井型（直井、大斜度井、水平井）條件下，根據(jù)所學(xué)測井方法原理設(shè)計出能解決地質(zhì)或工程目標(biāo)任務(wù)的測井系列。此部分成績占25%。2.測井資料應(yīng)用部分。布置綜合性、開放性、探究性的任務(wù)。例如，結(jié)合油田實際測井資料，從安全鉆井液設(shè)計、井壁穩(wěn)定性評價、固井質(zhì)量與套管損傷檢查、地層劃分、巖性識別、儲層評價、射孔建議、剩余油挖潛評價、酸化壓裂應(yīng)用效果評價等方面進行綜合測試。此部分成績占60%。3.思政教育部分。結(jié)合測井學(xué)科發(fā)展、新技術(shù)新方法及儀器更新、油田生產(chǎn)實際等，就現(xiàn)場施工作業(yè)的安全、環(huán)保、高效綠色開發(fā)、可持續(xù)發(fā)展等問題進行闡述，啟發(fā)學(xué)生對于今后類似工程問題的思考。此部分成績占15%。四、課程思政教學(xué)實施效果本課程改革主要針對西南石油大學(xué)2019—2020級石油工程專業(yè)的學(xué)生。課程結(jié)束后，通過每位學(xué)生的課程感悟和隨機談話進行教學(xué)效果調(diào)查。結(jié)果顯示，學(xué)生對課程授課內(nèi)容、課程改革內(nèi)容、授課方式、課程考核方式的滿意程度在95%以上。（一）教師的教學(xué)理念與水平提升在思政元素挖掘、教學(xué)方法探索和教學(xué)實施過程中，教師自己首先受到了教育，對課程思政有了更全面、更深刻的理解和體會。通過課程思政教學(xué)，教師更好地實踐了“創(chuàng)新、求實、注重細節(jié)、一絲不茍、批判質(zhì)疑”的科研與職業(yè)精神。學(xué)生在教師潤物無聲的言傳身教中，不僅學(xué)會了測井專業(yè)知識，還學(xué)會了如何做一名堅韌不拔、勇于奉獻的石油人。（二）學(xué)生的學(xué)習(xí)能力與內(nèi)驅(qū)力增強“測井原理及工程應(yīng)用”課程的教學(xué)不再是傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)。教師不再是課堂的絕對權(quán)威，學(xué)生能勇于質(zhì)疑，同時也能謹慎求證。通過翻轉(zhuǎn)課堂的引入，學(xué)生自主學(xué)習(xí)、查閱相關(guān)文獻、小組討論，將學(xué)習(xí)結(jié)果進行PPT演講，成為課堂的主角。通過這些舉措，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力快速提升，學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力大幅度增強，并且