范开峰 李思 王卫强 王璐

[摘 要]随着国家推出“加大油气勘探开发力度，保障国家能源安全”的重要举措，用人单位对石油专业人才的技能、创新能力等要求也越来越高。中国石油工程设计大赛是石油工程领域的专业赛事，为培养“科技上有作为，学术上有创新，工程上有突破”的卓越工程师搭建了广阔平台。但赛事在开展过程中也发现了一些问题，主要集中在学生的专业知识结构、专业软件与办公软件的使用、团队协作等方面。以辽宁石油化工大学为例，从学生和指导教师的双重视角深入分析了学生参赛过程中存在的问题及其产生原因，并从理论教学方法创新、培训方法改进和组织方法改进等方面提出了详细的应对措施。希望这些探索能够有助于中国石油工程设计大赛在石油类高校中更加高效地开展，有助于大学生创新思维、综合能力方面的提升，同时为高校教学改革提供新思路。

[关键词]学科竞赛;创新人才;卓越工程师;团队协作;实践能力

[中图分类号] G64 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2020）11-0159-03

为培养一批创新能力强、适应社会经济发展需求的高素质后备工程技术人才，提高我国自主创新能力，建设创新型国家、人力资源强国，增强国家核心竞争力，教育部2018年启动了“卓越工程师教育培养计划2.0”[1]。同年，国家推出“加大油气勘探开发力度，保障国家能源安全”的重要举措，三大石油公司按照国家要求努力加大国内油气勘探开发力度，增加油气产量，从而降低我国原油的对外依存度，切实保障国家能源安全。国家的相关政策是对石油行业基层工作者的有力引导和督促，作为石油类高校的教育工作者，为了培养创新型专业技术人才，激发学生的创新意识、创新能力和创新精神，为国家输送更多优秀的基层石油工作者，组织和指导学生参加学科竞赛以及创新教学方法和培养模式是行之有效的措施。

结合卓越工程师培养目标和石油高校特色，中国石油工程设计大赛组委会提出了“学、赛、研”三位一体的卓越工程师培养计划[2-3]，并且每年举办一届石油工程设计大赛。中国石油工程设计大赛是由世界石油理事会中国国家委员会、中国石油学会、中国石油教育学会主办以及中国石油大学（北京）承办的石油类全国性竞赛，是石油类高校探索和落实国家“卓越工程师教育培养计划2.0”的重要举措[4-5]。大赛赛题给定某油气田区块的基础数据，包括区块概况、水文条件、地质特征、实验数据和现场生产数据等信息，作为作品设计和计算的依据。很多信息一般不直接给出，参赛者需要通过相关计算和推导获取更多数据，进而提出设计方案来解决现场问题，给参赛者留足了自由发挥和创新的空间。大赛的最终作品是一份解决实际工程问题的完整的设计方案，包括工艺流程设计、参数优化、经济计算、HSE、公用工程、配套工程等内容，对学生查阅资料、计算数值、优选方案、将理论与实践结合、解决实际问题等的综合能力具有很高的要求。

中国石油工程设计大赛的举办在全国乃至世界范围内都产生了重要影响，具有覆盖面广、参赛人员多、实践性强等诸多特点。2019年，国内外参赛的院校有41所、学生有4000余名、指导教师800余名，提交的有效作品达到1273份，影响力逐年扩大。大赛分为方案设计与软件开发两大类，涵盖了油气藏工程、钻完井工程、采油气工程和地面工程学科，形成了“學以赛用，赛以促研”的人才培养模式，为培养“科技上有作为，学术上有创新，工程上有突破”的卓越工程师人才搭建了广阔平台。

但高校在组织参与中国石油工程设计大赛的过程中也存在一些问题和需要改进之处，以辽宁石油化工大学为例，其不足之处主要集中在学生专业知识结构不完整、专业软件使用不熟练、实践经验不足、团队协作不到位等方面。如果所存在的问题得不到足够重视和合理解决，将阻碍这个大赛在石油类高校的高效开展，创新型与工程实践型学生的培养效果也将受到影响。

一、存在的问题

（一）专业知识体系不完善

中国石油工程设计大赛是一项专业性非常强的赛事，要求学生综合运用相关学科的专业知识给出设计方案来解决实际工程问题。针对石油上、中、下游专业的特点，设置油（气）藏工程、钻完井工程、采油（气）工程、地面工程四项内容，学生根据自己的专业选择对应项目来设计作品。设计作品对专业知识要求很高，拥有完备的专业知识体系是完成作品的必要前提。但是学生的专业知识体系往往不完善，主要体现在以下两方面：一方面，参赛的本科生有很大一部分是大三与大四的学生，石油工程设计大赛在每年春季举行，此时的大三学生往往尚未修完全部专业课，对专业知识的掌握存在欠缺，并不能很好地完成作品设计任务。另一方面，一部分参赛的硕士研究生本科阶段并不是石油类专业，他们对专业课的掌握也同样存在明显短板。此外，即使参赛学生是石油类专业且修完了全部专业课程，但是学校的教学过程往往偏重于理论问题，教学大纲和课程时间设置也不允许任课教师讲解过多的实际工程问题，导致学生仍然欠缺使用专业知识解决复杂实际工程问题的能力。所以，对于多数参赛学生而言，需要借助书籍和其他文献资料来补充专业知识缺口，在此基础上完成作品的设计。

（二）专业软件掌握不全面

中国石油工程设计大赛的赛题内容涵盖石油工业上游与中游的全部范围，涉及工况模拟、参数计算、设备选型、工艺优化等，计算内容多、工作量大，仅依靠公式进行手动计算难以满足计算要求。其赛题通常需要使用专业软件进行求解，采用有限元分析等方法解决计算过程复杂、无法得到数值解等情况下的工程问题。常用的石油类专业软件有GPTSIM、petrol、Eclipse、Pipephase、Fluent、OLGA、Pipesim、Hysys等，充分运用数值仿真软件来完成大赛内容是保证作品质量的重要措施之一。在软件使用方面，硕士研究生相对更熟练，因为一些硕士生的研究课题需要通过软件的数值计算来完成，他们已经掌握了一些专业软件的操作。但是多数研究生掌握的专业软件只是与其研究内容相关的那部分，这对于完成石油工程设计大赛需要的多样化计算和模拟来说仍显不足。例如：综合组作品设计内容涵盖从油气藏工程到地面工程的全部工艺流程，需要使用GPTSIM、Eclipse等油藏模拟软件对油藏分布、油水在地层中的流动等进行计算，而原油开采出地层后，地面管网中的水热力计算经常会用到Pipephase、Fluent、Pipesim、Hysys等软件。对于本科生而言，他们可能只了解AutoCAD一类的通用软件，而从未接触过像petrol、Eclipse这类专业软件，导致其作品中的计算部分大都是基于相关基本公式进行的，这就降低了作品质量和计算效率，给工作开展造成很大困难。总之，专业软件在学生群体中普及率很低，因此，多数学生都是报名参加比赛后才开始学习相关软件的。这部分工作占据了学生很多时间，他们无法花更多时间去总体优化和布局作品，从而降低了作品完成质量。

（三）办公软件使用不熟练

随着参赛人数的增多，比赛的过程竞争越来越激烈，近几年提交的最终作品页数通常超过100页，包含很多图表、公式、参考文献、设计规范等内容，对于本科生而言，相当于提前完成了本科毕业论文。因此，保证作品撰写的规范性和科技性，进行科学合理的排版也是完成作品过程中的一项重要工作。多数参赛学生为本科生和低年级硕士研究生，他们普遍缺乏写作论文、做科研项目等的锤炼，因此缺乏学术思维和学术素养，对作品排版、图表处理技术手段、图表美观度、格式等细节问题的处理不够精细，这就影响到作品的整体质量。除去工作态度因素，很多学生在排版和图表处理过程中对办公软件不熟练，平时使用Word、Excel、PPT等办公软件进行撰写和排版方面的工作不多，只能對数据做成粗略的图表，这就严重影响到作品的美观度和严谨性。

（四）团队协作效率低

中国石油工程设计大赛从赛题发布到提交作品大概只有一个月时间，学生很难完全依靠自己的力量来完成这项复杂的工作，通常需要2～5名学生组队“协同作战”，但团队中经常会出现分工不明确、沟通不到位、主观能动性差、配合不默契等问题。很多学生第一次参赛，缺乏组队共同完成作品的经历，他们往往是自己琢磨问题、查阅文献、计算参数等，缺乏团队之间的讨论、沟通和取长补短，这就容易出现“闭门造车”现象。此外，由于缺乏经验等原因，学生做不到根据每个人的特长分配任务，同时缺乏临阵调整的能力，因此团队协作效率很低，容易出现“拖、等、靠”等现象。

二、改进的措施与建议

（一）创新专业课授课方法

专业课教师通常按照教学大纲进行授课，主要讲解书本上的基础理论和问题的求解方法，学生通常也将学习的重点放在基础理论的学习和理解上，花费很多时间和精力背公式，围绕考试重点进行学习。这就导致学生在遇到实际工程问题时不知从何下手，往往只是知道其中的一些基本理论和公式，不能从根本上解决实际问题。鉴于学习专业课的最终目的还是解决实际问题，建议专业课教师在授课过程中多结合实际工程案例进行分析。适当调整教学大纲内容，在完成基本教学任务后，围绕某个实际工程问题给学生布置课后作业，这样会锻炼学生查阅资料以及将知识结合起来解决实际问题的综合能力。久而久之，便有益于学生形成正确的分析问题和解决问题的思路，提高综合能力和创新思维，为学生参加各类学科竞赛和将来走上工作岗位奠定良好基础。

（二）开设培训课

由于中国石油工程设计大赛每年都举办一次，且学生报名人数不受限制，可以每年都参加比赛，因此，参与大赛的学生覆盖面广，群众基础好。石油类高校的相关学院可以组织本学院的专业课教师定期开展大赛培训，培训课向所有学生开放。参与讲课的教师可以为学生分析历年赛题、讲解参赛经验、传授专业课知识、讲解如何提高作品质量，让学生提前对中国石油工程大赛进行了解。同时，可以组织专业课教师或者高年级的研究生开展专业软件培训论坛，建立软件培训交流群，组织低年级研究生和本科生参加，让学生提前接触到专业软件，培养兴趣。学生可以安装软件到自己的电脑并利用课余时间进行自学，遇到问题也可以及时在交流群中进行交流，提高学习效率。通过培训，学生可以全面认清自身在专业知识及专业软件方面的不足，从而促进学生“查漏补缺”、自主学习，使学生学习更有针对性，有效解决学生专业知识体系不完善和专业软件使用不熟练的问题。

（三）组织模拟训练

参赛院校在每年的中国石油工程设计大赛正式开始前，可以在校内组织开展大赛模拟训练。参照往年的大赛赛题，由学校组织专任教师给出模拟赛题并担任评委，组织学生参赛并在规定时间内完成作品，指导教师对提交的作品进行打分和评价，并及时将其结果反馈给学生，帮助学生提前发现自己的短板。模拟训练还能暴露出学生普遍存在的问题，可以为学校的赛事组织者提供参考并在赛事组织过程中重点对学生的存在问题进行讲解，提高学生提交作品的有效率和获奖的成功率。此外，模拟训练可以让学生提前练习作品排版过程，熟悉办公软件的使用，并全面激发和提高学生的自主学习能力和团队协作能力。同时还可以组织作品完成质量较好的学生进行模拟答辩训练，让学生制作答辩PPT并在规定时间内向专家展示和讲解，专家提出问题让学生回答，并为学生打分。这一过程可以提前让学生熟悉答辩流程，使学生在参加正式比赛时有更充分的思想准备，以从容面对答辩专家。

三、结束语

中国石油工程设计大赛已成为我国石油教育界覆盖面最大、影响力最广的学生创新盛会，也逐渐成为国际石油教育界的一道亮丽风景线，为广大石油专业学生提供了展示自我风采、发挥专业特长、与同行交流学习的广阔平台。大赛的开展在培养创新人才、促进教育教学改革、激发学生自主学习的兴趣与动力、培养学生团队精神等方面都起到了积极作用。

但是，中国石油工程设计大赛在石油类高校开展过程中也存在一系列问题。笔者从学生与指导教师的双重视角对存在问题进行了详细阐述，提出了包括理论教学方法创新、培训方法改进和组织方法改进等应对策略，以为培养新时代卓越石油工程师发挥更大作用，进一步扩大大赛的影响力，为石油行业健康发展和国家能源事业做出更多贡献。以中国石油工程设计大赛为例进行分析，也可以对其他大学生赛事的组织和开展起到一定的启发作用。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 黄小亮，戚志林，王苑岭，等.浅析石油工程设计大赛对卓越工程师培养之意义[J].中国地质教育，2013（2）：100-102.

[2] 段纪淼，刘慧姝，伍建林，等.以“全国石油工程设计大赛”为载体推进创新人才培养[J].石油教育，2016（5）：8-10.

[3] 王宇航，王伟.石油高校人才培养模式的探索与实践：以“全国石油工程设计大赛”为例[J].重庆科技学院学报（社会科学版），2015（6）：139-140+146.

[4] 梁永图，陈勉，曹立虎.基于全国石油工程设计大赛平台的卓越石油工程师培养研究[J].石油教育，2011（6）：68-70.

[5] 王伟，田永娟，肖坤，等.中国石油工程设计大赛作品网络评审系统[J].石油教育，2015（6）：85-86.

[责任编辑：庞丹丹]