贾文龙 吴瑕(西南石油大学 石油与天然气工程学院,四川 成都 610500)
提高油气储运工程毕业设计质量的教学方法初探
贾文龙吴瑕
(西南石油大学 石油与天然气工程学院,四川 成都 610500)
从毕业设计(论文)题目的设计、教学方法、考核方式三个方面初步探讨了提高油气储运工程专业本科毕业设计质量的途径。根据学生兴趣、就业取向和行业技术的发展方向,将油气储运工程专业的毕业设计题目分为工艺与施工设计、方案论证和理论研究三大类;在教学过程中,采用因材施教、分类指导的原则,在鼓励学生自由探索的同时进行正确引导;采用论文评阅、多媒体答辩等多种方式进行综合考核。通过毕业设计,全面提高学生解决工程实际问题能力。
油气储运工程;毕业设计;教学;探索
油气储运工程是石油与天然气工程的二级学科,具有鲜明行业特点。该专业的教学目标是培养面向我国油气工业发展需要,德智体美全面发展,具备工科基础理论和油气储运工程专业知识,具有良好的工程意识和科学素养,能在国家与省、市的发展规划、交通运输、城市燃气、石油石化和国防等行业与部门从事油气储运系统工程的规划、设计、建设、管理、技术开发和应用研究的高级工程技术人才[1,2]。中国石油大学是我国最早开设油气储运工程专业的院校。西南石油大学是我国第二所开设油气储运工程专业的大学,目前已经建设成为了国家级重点学科和国家级特色专业。在油气储运行业大发展的背景下,目前全国开设油气储运工程专业的院校已经超过了35所。
毕业设计是油气储运工程本科教学阶段最为重要的实践教学环节。通过毕业设计,可以全面训练和检验学生综合运用所学的理论和技术知识解决工程实际问题的能力[3-5]。因此,提高本科毕业设计(论文)质量的对于提升本科生的综合素质具有十分重要的意义。
为了提高毕业设计的教学质量,可以从毕业设计(论文)的选题、分类教学和考核方面着手开展工作。
本科毕业设计开始于大学四年级的下学期,学生处于即将毕业,步入社会工作的关键时期,学习的心态相比大四以前明显更为浮躁。因此,如何通过毕业设计(论文)题目的设计吸引学生的兴趣,使其能够将较多的精力投入到毕业设计中,是教师首先需要考虑的问题。针对这一问题时,最为有效的方法是结合学生的工作去向,设置与未来工作岗位相关的毕业设计题目。这样,一方面通过毕业设计,学生能够提升自身的综合素质,另一方面还能为未来的工作奠定基础。
油气储运工程专业毕业生的就业去向大体可分为三类:一类是进入设计、施工单位;第二类是运行与管理单位;第三类是继续攻读研究生。针对这三类就业去向,可以设置三大类毕业设计题目。
(一)工艺与施工设计类
这类题目着重强调“设计”,属于较为传统的油气储运工程毕业设计内容,主要是根据教师下达的设计任务,完成相应的工艺设计、施工设计任务。具体内容包括流程设计、设备选型、技术经济比选、工艺流程图绘制、设备安装图绘制等。例如:A输气管道工艺设计、B清管分输站工艺设计、C城市配气管网的工艺设计等。
(二)方案论证类
相比于传统的工艺与施工设计类题目,这类题目着重强调“方案论证”。主要针对某一具体的工程问题,在研究相关原理的基础之上,采用商业软件、编制计算机程序等手段,经过一系列的分析、论证,提出某一工程实际问题的具体解决方案。近年来,随着商业软件在油气储运行业的广泛应用而逐渐得到了重视,十分受学生欢迎。例如,应用OLGA软件分析某一条气液混输管道的积液量随输量的变化规律;利用Pipeline Studio软件分析某城市配气管网的小时调峰方案等具体问题等。
作者简介:贾文龙(1986-),男,西南石油大学石油与天然气工程学院讲师,博士,从事油气储运方面的教学与科研工作。
(三)理论研究类
这类题目着重强调“研究”,主要是针对目前尚不成熟的一些理论问题开展探索性研究。通过实验、数值模拟等方法,对现有的理论模型修正、完善,弥补现有方法的不足。这类题目一般没有现成的模板可以借鉴,研究难度较大、所需时间长,很难在较短时间内取得突破性的成果,同时对于学生的专业知识基础要求较高。因此,适合继续攻读研究生的学生选用。一方面可以为作为研究生阶段学习的“热身”,另一方面还可以在攻读研究生学位期间开展更加深入的研究。例如,输油管道液柱分离模拟、高含CO2天然气水合物预测方法、输油管道的腐蚀机理研究等。
(一)工艺与施工设计类毕业设计的教学
工艺与施工设计类的毕业设计需要严格遵循国家、行业的相关标准和规范。毕业设计文档编写方面也应严格遵照相关标准和规范。因此,教师应着重引导学生如何在标准、规范规定的范围之内,进行相关工艺与施工设计,并编制设计文档。
例如,在输气管道的工艺设计中,地区等级与阀室间距、管道的水力计算、强度与稳定性校核都是必不可少的设计内容;国家强制性标准《输气管道工程设计规范,GB50251-2015》已经对这些原则、方法进行了明确的规定,毕业设计必须遵照该标准开展。又如,《石油天然气工程制图标准SY/T 0003-2012》属于行业推荐标准,其中对设备的图例、文字的字体、大小等进行了详细的规定,毕业设计中的图纸绘制也应尽量符合该标准。
除此之外,中国石油天然气集团公司为了推进规范化设计工作,按照“标准化、模块化、信息化”的要求,编制了大量的设计规定类文件(CDP文件)。虽然这类文件不属于强制要求的国家和行业标准,但是它们是对相关标准、规范的进一步细化,这为本科毕业设计的开展提供了很好的参考。例如,《输气管道工程站场设计规定》就对输气站场的工程分类、建设水平、建设原则、站场工艺、自动控制进行了全面的、详细的规定。这些都可以引入到毕业设计的实际教学中来。
(二)方案论证类毕业设计的教学
相比于工艺与施工设计类的毕业设计,方案论证类的毕业设计具有较大的灵活性。这类题目鼓励学生通过应用现有的软件、方法,进行自由探索,找到某一工程问题的具体解决办法。在论文撰写方面也鼓励学生通过自我构思完成,没有严格的标准和规范进行规定。在教学中,教师主要需要完成两方面的工作。一是及时为学生在软件应用、程序编制方面遇到的问题进行答疑解难;二是要引导学生将软件、程序的应用和实际工程问题相联系,并着重把握方案论证的总体思路。
例如,在应用OLGA软件分析管道积液量和输量之间的关系时,一方面教师要及时解决学生在应用OLGA软件时所面临的难题,促使他们尽快掌握专业软件的使用方法;另一方面,要从理论上阐述积液量与输量之间的定性关系,强调这种定性分析与软件应用之间的联系。学生则需要通过应用软件进行多种方案的模拟,进行数据分析与总结对比分析,才能获得积液量与输量之间的定量关系。
(三)理论研究类毕业设计的教学
相比于前两类毕业设计题目,理论研究类毕业设计适合于部分理论基础较好的学生。这类毕业设计往往需要解决一些前人尚未解决的问题。在论文撰写方面也没有固定的模式可以遵循。这从研究手段与方法、论文编写等方面为学生留下了较大的发挥空间。但是,由于学生的基础知识尚不能完全满足研究需要,在科学研究方面的经验存在不足,开展这类毕业设计时,学生很容易陷入到不知如何开始着手研究的窘境,甚至不能完成毕业设计任务。这就对教师的本身的学术水平和指导方法提出了较高的要求。
作为指导教师,一方面要对理论问题有较为深刻的理解,并能够发现解决问题的可行路径,为学生指明进一步努力探索的方向,让学生少走弯路。另一方面,还需要教师与学生建立了经常性的、共同性的探讨机制,共同研讨毕业设计中所发现的新现象、新规律。在及时纠正错误观点的同时,激发学生的学习信心和成就感,并最终促进毕业设计目标的实现。
例如,在输油管道腐蚀机理的研究中,学生通过开展原油组分分析、水样离子成分分析等相关实验,会发现引起管道腐蚀的一些因素,并结合现有的理论知识对腐蚀机理进行解释。这时,教师一方面应鼓励学生勇敢探索,发表自己的见解;另一方面,还应结合专业知识,对所提出的见解的合理性进行判断,引导学生正确认识科学问题。
近年以来,西南石油大学将毕业设计的考核分为了学术不端检测、论文评阅、现场答辩三个环节。通过这三个环节,对论文从选题、格式、方法与结论的正确性、工作量、学生对毕业设计的掌握程度等多方面对进行综合评价,全面评估毕业设计的质量、学生的专业知识、技能水平和综合素质。
油气储运工程专业的培养目标是紧贴我国油气储运行业的人才需求,培养高级的工程技术人才。为了提高毕业设计质量,需要综合考虑学生的知识结构、行业技术的发展趋势、学生的就业取向,合理的进行毕业设计题目设计,精细进行分类指导,严格毕业设计考核程序。通过毕业设计,全面训练和检验学生综合运用所学的理论和技术知识解决工程实际问题的能力。
[1]张劲军,何利民,宫敬,等.油气储运理论与技术进展[J].中国石油大学学报(自然科学),2013,5:151-162.
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[3]赵丽新,常向东,何浩.油气储运专业本科毕业设计(论文)质量全过程监控体系研究及实践[J].化工高等教育,2012,5:64-67.
[4]龙学渊,田园,孟江.油气储运专业实践教学的探索与实践[J].陕西教育(高教版),2009,5:69-71
[5]陈永志,田野,范世东.油气储运专业毕业设计环节规范化管理的思考[J].科教文汇,2006,4:73-74.
In order to enhance the graduation thesis quality of the Oil&Gas Storage and Transportation Engineering,this paper discusses the thesis'writing from the task design,teaching and testing methods.According to the students'interests,career development direction,and trend of industrial technology,the graduation tasks are categorized into three categories:process and construction design,solution project approach and theory research.Different teaching methods are also suggested for different tasks to give correct guidance for the students.Various ways,such as paper review,and multimedia defense are adopted for comprehensive examination.Thus,students'ability of solving the actual engineering problems will be comprehensively enhanced.
Oil&Gas Storage and Transportation Engineering;graduation thesis;teaching;exploration
2096-000X(2016)15-0115-02
G642
A