油气田应用化学实验室建设与实验教学改革探讨

杨欢，罗跃，李水清,王松，丁康乐，于小荣

(长江大学化学与环境工程学院，湖北荆州434023)



油气田应用化学实验室建设与实验教学改革探讨

杨欢，罗跃，李水清,王松，丁康乐，于小荣

(长江大学化学与环境工程学院，湖北荆州434023)

以长江大学油气田应用化学专业为例，探讨了油气田应用化学实验室的建设与实验教学改革。介绍了现有教学条件和资源状况，并从培养适应社会发展的创新型复合型人才的教学发展要求角度提出了实验室建设的发展方向和教学改进方法。

油气田应用化学；实验室建设；实验教学

长江大学应用化学学科于2003年获批“湖北省重点学科”，其应用化学专业于2008年获批“湖北省品牌专业”立项建设项目(已进入第2期建设)，2014年获批“湖北省战略性新兴(支柱)产业计划”立项建设项目，2015年获批“湖北省专业综合改革试点”项目。长江大学应用化学专业现有油气田应用化学、精细化工及助剂和绿色农业化学3个优势方向，其中油气田应用化学实验室是应用化学专业的主要实验室之一。2013年9月应用化学专业成为一本招生专业，截至2016年7月该批生源马上要进入毕业就业阶段，对在校生的就业打算、学习需求、学科方向、创业欲望等方面的调研显示，油气田应用化学专业主要面向石油石化行业就业。

长江大学应用化学专业具有优越的实验条件、精良的实验设备和先进的实验管理水平，为提升应用化学专业的办学水平提供强有力的支撑。笔者对油气田应用化学实验室建设和实验教学改革进行了探讨，以重点培养学生的实践能力和创新能力，提高学生的综合素质，培育出适应社会发展的创新型复合型人才。

1 油气田应用化学实验室建设

现有应用化学专业实验室拥有4个教学型实验分室，包括钻井液与完井液实验分室、采油化学实验分室、集输化学实验分室和提高采收率实验分室等，仪器总值600余万元，面积2000m2，仪器设备较齐全。包括以下主要设备：气相色谱仪、高温高压动失水仪、API失水仪、高温滚子炉、渗透率梯度测试仪、岩心驱替装置、紫外分光光度计、分析电子天平、表面张力测定仪、激光粒度仪、有机合成装置、人工气候箱、远红外干燥箱等[1]。随着科技日新月异的进步和新兴研究方向的开启，现有实验仪器和设备已远不能满足需求。为了满足应用化学专业人才培养的需要，按照应用化学实验室建设的基本原则，从实验室建设规划、实验教学管理模式、实验教学团队建设、实验网络平台建设等方面进行了探讨。

1.1 科学制定实验室建设规划

由学校领导和国有资产与设备管理处牵头，组织和安排化工学院(实验中心)和应用化学专业主管实验室工作的负责人进行调研，根据应用化学专业的教学、科研工作需要做好专业实验室建设规划，建立专业实验室建设的论证专家教授委员会，充分发挥专家教授的作用，对专业实验室的建设规划及方案进行系统的、科学的论证，并形成应用化学专业实验室建设的总体规划方案，将实验室分成钻井液与完井液、采油化学和集输化学3个方向，每个方向下设2～3个实验分室。具体实验室建设规划如表1所示。

表1 油气田应用化学实验室建设方案

1.2 建立和完善管理模式，提高资源利用率

对专业实验室的管理体制进行改革，并对专业实验室实行院、系两级管理。

1)在一级学科(化学工程与技术)的大目录下进行深层次的整合，对相近实验室(如化工专业石油炼制方向原油物性检测与应用化学实验室集输化学方向)进行整合。

2)扩大实验室规模。在研究方向下建立实验分室，并根据学科发展需要逐步开设更多分室，进一步提高专业实验室的整体水平。

3)努力拓宽专业实验室的受益面，扩大服务范围。除满足应用化学专业人才培养的需要以外，也能服务于学校和社会科学研究的需要。通过延长开放时间，实现学校与学院(实验中心) 之间的资源共享，提高专业实验室的资源使用效益。

1.3 建设高素质的实验教学团队

每年引进一定数量的硕士及其以上学位的毕业生作为专职实验系列教师；在理论教学与实验教学方面，要求所有教师参与实验室建设工作，并按各自研究方向(钻完井液化学、采油化学和集输化学)分别指导1～2次实验课；在教师配备方面，每个方向的实验课程至少有2名教师，且其中一名必须为45岁以下的教师。

1.4 建立和完善网络教学平台建设

学校近期已完成校园网(包括局域网和无线网的全覆盖)的建设工作，并已投入试运行阶段。应用化学专业实验室拟充分利用网络平台将多媒体课件与教案、教学大纲、网上作业、系部信息、参考资料等上网，便于学生预习与复习。今后将逐步将油田应用化学中钻井液与完井液、采油化学和集输化学3个方向的实验内容、实验仪器设备等资源上网。应用化学专业学生可进行开放性实验的网上预约，并且在网上提交实验报告，实验指导教师批改实验报告后可以直接在网上评定实验成绩[1]。

2 油气田应用化学实验教学改革

多年来，油气田应用化学教研组一直十分重视教学方法的改革和先进教学手段的应用，形成了一套以启发式教学为主，以模型演示、现场实习、实验课、多媒体演讲、网络教学等为辅的教学模式。

2.1 实验教学改革

1)修订实验教学大纲。根据学生的就业方向和社会需求的变更，对油气田应用化学实验教学大纲进行了修订，并于2013年提出全面修订应用化学专业的教学大纲，其中包括了油气田应用化学理论与实验课程的教学大纲。油气田应用化学实验教学大纲编写过程中，由学科带头人严格审定实验项目，由相关责任教师根据实验教学目的负责编写。

2)教材的选用与建设。目前尚无专门的油气田应用化学实验教材，要根据专业建设并结合理论课程教学，总结教学经验和教学科研成果编写实验教材。现已全面启动教材编写计划，先在校内使用后再修订出版。

3)实验教学模式改革。油气田应用化学实验是在油田化学、油层物理，提高采收率原理等课程的实验基础上设置的专业实验，实验课程在于验证、巩固、加深油气田应用化学理论和实验方法。实验以油气田应用化学的研制、应用和评价为主要内容。油气田应用化学实验共32学时，实验项目分为基础实验、综合与设计型实验、研究与创新实验。具体实验内容如表2所示。

表2 油气田应用化学实验内容

基础实验按照2人一组，要求每一名学生都能独立完成。由于实验设备的限制，针对综合与设计型实验、研究与创新实验，不要求每一组学生做相同的实验项目，可根据自己的学习情况和兴趣进行选择。这样既防止了学生相互抄袭模仿，同时又锻炼了学生的自学能力，有利于学生综合能力的提升。

4)自主研发实验设备。学校与一些石油相关仪器公司共同研发与建设一批实验教学仪器，这些教学仪器不仅能满足本科生的日常教学，还能为研究生和教师的科研提供便利条件。目前油气田应用化学实验室具有自主开发实验设备，包括动态结垢测试仪、高温高压动态腐蚀评价仪、JHJZ-1高温高压动态减阻评价系统等。学校与荆州现代石油科技发展有限公司合作研发的高温高压电解仪，高温高压金属腐蚀测定仪都运用到本科生实验教学中。

5)实验室管理模式改革。实验室设置实验管理员专人专管的形式，制定了严格的管理制度。所有教师、研究生及外单位有需要的科研人员均可以申请进入实验室。进入实验室开展实验必须经过管理人员许可。为了培养更符合社会需要的创新人才，教师可以对学习能力较强的本科生进行重点培养。比如吸入本科生参与到科研中，带领本科生参加湖北省大学生化学化工创新成果大赛，这样学生不仅巩固了理论知识，更对专业方向有了更明确的认识[2]。为了满足学生学习的需要，设立了油气田应用化学开放实验室[3～5]。首先学生向教师提出申请，教师通过考核并对实验项目进行布置，再经过实验管理员同意后并进行实验室出入和药品出入库登记，学生方才可以进入开放实验室进行实验操作。由于油气田应用化学实验的操作时间一般较长，这就需要学生与实验室管理员主动配合，协助实验室管理员对实验药品及仪器进行清理、登记，使实验室管理做到规范、条理、安全。

6)创建网络交流平台。现开设有师生问答网页、师生共享邮箱、QQ讨论组、微信群等联系方式，老师可在线与学生实时进行讨论。通过网络共享了油气田应用化学方向相关课程资料，学生登录界面后即可根据自己的学习需求下载资料，同学之间、师生之间也可采用问答、邮件展开多种形式的交流。

2.2 实验考核改革

实验考核不再拘泥于实验操作分数和实验报告分数，更多的是考察学生创新能力的培养情况。实验操作分数由教师全程观察学生的实际操作并对操作技能进行评分。实验课后学生网上提交实验报告。再以试卷形式测试学生对实验理论掌握情况，最后评判学生在实验中是否独立思考和创新能力[1]。考核内容越细致，考核成绩就越能反映学生的实际动手能力，这样不仅保证了对每一个学生公平公正的考核成绩，而且督促学生勤于思考，勤于创新，综合运用所学知识解决实际问题能力。

3 结语

坚持面向石油石化行业、面向地方、面向基层的人才培养定位，坚持以学生为主体，以教师为主导，通过实验课程的改革和建设，进一步优化师资结构，整合教师资源和实验设备资源，促进专业建设与学科建设的共同发展，推动师资队伍建设，提高人才培养质量，提升科研水平，培育出适应科学技术发展的创新人才，并带动其他专业的建设和发展，为提升办学水平提供强有力的支撑。

[1]杨欢，罗跃，李水清，等.《油田化学》课程实验教学改革探讨[J].长江大学学报(自科版)，2013,10(28)：139～140.

[2]任朝华，罗跃，李水清，等.应用化学专业生产实习的实践探索与认识[J].教育与教学研究，2011，25(6):88～90.

[3]李水清，梅平，罗跃.应用化学实验教学改革的探索与实践[J].教育与教学研究，2009，23(12):78～79.

[4]武海峰，邹德平，牛勇平.应用型人才培养的实验教学研究——基于经济与管理专业[J].北方经贸，2012，32(7)：143～145.

[5]李水清，罗跃，任朝华，等.应用化学省级品牌专业的建设与实践[J].长江大学学报(自科版)农学卷，2010，7(3):86～88.

2016-04-10

湖北省教育厅本科高校“专业综合改革”试点项目(2015)；湖北省教育厅高等学校战略性新兴(支柱)产业人才培养计划本科项目(2014)。

杨欢(1981-)，男，博士，副教授，现主要从事油气田应用化学的教学与研究，yanghuan76@foxmail.com。

G642.423；O69

A

1673-1409(2016)27-0081-04

[引著格式]杨欢，罗跃，李水清，等.油气田应用化学实验室建设与实验教学改革探讨[J].长江大学学报(自科版)，2016,13(27)：81～84.