地球物理测井课程思政教育体系建设探索与实践

2024-02-25谢然红王帅金国文郭江峰王兵唐跟阳

高教学刊 2024年4期

谢然红　王帅　金国文　郭江峰　王兵　唐跟阳

摘要：思政教育是大学教育中的关键一环，将思政教育与专业课程教学有机融合进行课程思政教育体系建设，对落实立德树人根本任务、实现德智并重的新时期人才培养目标至关重要。该文以地球物理测井课程为例，从家国情怀、学科使命、创新精神和实践能力四个方面深入挖掘课程中蕴含的思政元素，并有机融入课堂授课、实训实践、大学生科创和考核评价等教学环节，构建贯穿整个教学过程的多元过程化课程思政教育体系。教学实践表明，地球物理测井课程思政教育体系建设实现价值塑造、知识传授与能力培养相统一的教学目标，达到润物细无声的教学效果。

关键词：地球物理测井；思政教育；体系建设；探索实践；教学效果

中图分类号：G641 文献标志码：A 文章編号：2096-000X（2024）04-0046-04

Abstract： Ideological and political education is a key link in university education. The organic integration of ideological and political education with professional curriculum teaching to carry out the construction of the curriculum ideological and political education system is crucial for implementing the fundamental task of cultivating morality and talents， and achieving the goal of cultivating talents with equal emphasis on morality and intelligence in the new era. Taking the course of Geophysical Well Logging as an example， this paper deeply explores the ideological and political elements contained in the course from the four aspects of home and country feelings， disciplinary mission， innovative spirit and practical ability. These ideological and political elements are organically integrated into the teaching links such as classroom teaching， practical training practice， scientific and technological innovation and assessment and evaluation， so as to build a multi-process curriculum ideological and political education system throughout the teaching process. Teaching practice shows that the construction of ideological and political education system of the course of Geophysical Well Logging has achieved the teaching goal of unifying value shaping， knowledge transfer and ability cultivation， and achieved the teaching effect of moistening things silently.

Keywords： Geophysical Well Logging; the ideological and political education; system construction; exploration and practice; teaching effect

课程思政教育是一种将思想道德教育与专业知识教育相融合的教育方式。在2016年召开的全国高校思想政治工作会议上，习近平总书记强调了开展思政教育的重要性[1]。2019年，《关于深化新时代学校思想政治理论课改革创新的若干意见》的发布，明确了立德树人、铸魂育人的总体要求[2]。因此，深入挖掘课程思政元素，将思政教育有机融入专业课程教学，建设课程思政教育体系，对培养新时期社会主义事业建设人才至关重要[3]。

作为石油工业十大学科之一，地球物理测井是中国石油大学（北京）资源勘查工程和勘查技术与工程专业的本科必修核心课程。主要教学内容涵盖了声波测井、电测井、核物理测井和核磁共振测井等多种测井方法的基本原理及综合应用[4]。地球物理测井是进行油气资源勘探开发的关键技术，本课程开课历史悠久，知识覆盖面广，蕴含丰富的思政元素。通过课程思政教育，有助于培养学生艰苦奋斗、开拓创新的学习精神，引导学生建立投身祖国油气勘探开发事业的自信心和自豪感，树立为祖国能源建设奉献青春和热血的远大理想。因此，进行地球物理测井课程思政教育体系建设对牢牢抓住能源饭碗、培养新时期测井人才具有重要意义。

课程教学团队从家国情怀、学科使命、创新精神和实践能力四个方面深入挖掘地球物理测井课程中蕴含的思政元素，建立思政案例库，并将思政教育有机融入课堂授课、实训实践、大学生科创和考核评价等教学环节，构建贯穿整个教学过程的多元过程化课程思政教育体系，形成德育与智育并重的协同育人新模式，提高教学效果。

一地球物理测井课程思政元素挖掘

（一）家国情怀

科技发展日新月异，新型测井仪器层出不穷，为了不让我国的测井技术落后于人，在中国测井八十余年的发展过程中，我国测井研究人员秉持“我为祖国献石油”的赤子初心，艰苦奋斗，走过了一条无比艰辛的自主发展之路。

测井技术的发展历史可以概括为模拟测井时代、数字测井时代、数控测井时代及成像测井时代[5]。每个时代都涌现出一批勇担时代使命的测井前辈，推动我国测井事业不断进步。①模拟测井时代（1927—1964年）。1939年，翁文波先生在玉门完成了我国第一次测井工作，没有专门的测井仪器，就用两根普通电灯皮线做电缆，扎上麻绳做深度记号，测出了我国第一条自然电位曲线和视电阻率曲线；1947年，刘永年先生研制出了我国第一台手动测井仪，成为我国测井仪器设计制作的第一人。②数字测井时代（1965—1972年）。1953年和1954年，相继研制出了国产半自动测井仪和国产全自动测井仪；1958年，刘永年先生研制出JD-581型多线式井下自动电测仪，可以一次测出多条测井曲线，石油部鉴定指出“为我国测井史揭开了新的一页”。③数控测井时代（1973—1990年）。1975年，我国从美国引进了3600型数字测井仪，开始了我国数字测井的新阶段；1982年，我国第一台数字测井仪通过鉴定，使我国测井技术步入了数字化的先进水平。④成像测井时代（1990年至今）。2005年，中国第一套自主创新研制、具有自主知识产权的高性能测井成套装备开始投产实验，从此中国测井打破了长期以来国外公司在测井装备和技术上对我国的垄断；2015年，国产多频核磁共振测井仪器研制成功并正式投产使用，这项长期以来被国际三大油田服务公司垄断的高端测井技术，我国实现了自主研制。

在课程教学中，通过讲述我国测井研究人员从最初的一穷二白，到现在能够独立自主研发成套测井设备的光辉成绩，将老一辈测井人艰苦奋斗、无私奉献、勇担时代使命的家国情怀传输给学生。前人筚路蓝缕，以启山林，在艰苦的条件下，攻坚克难，为我们今天的测井事业打下了坚实的基础。如今国际形势风云变幻，能源安全是实现“中国梦”的重要保障，地球物理测井作为直接探测地下油气资源的关键技术，还有诸多难题亟需解决。通过课程思政教育，引导学生认识到投身地球物理测井油气勘探是一项机遇与挑战并存的事业，从而激发学生的学习热情，树立科技报国的远大理想。

（二）学科使命

学科大发展，方有大作为[6]。在我国测井行业不断发展的过程中，涌现出了大批优秀的测井学科奠基者、建设者、引领者。在教学过程中，通过重点讲述王曰才先生、谭廷栋先生及张庚骥先生的先进事迹，培养学生们的学科自豪感和归属感。

王曰才先生是我国测井学科的奠基人之一，是最早一批测井教育家。他组建了中国第一个地球物理测井专业，指导了中国最早一批地球物理研究生[7-8]。他曾多次带领学生参与油田建设，取得了突出的成绩。在他的带领下，数百名测井专业人才进入全国各地油田，从事测井工作，可谓桃李满天下。

谭廷栋先生是中国石油勘探开发研究院李宁院士的导师之一，也是我国测井学科的重要建设者[9]。他将一生都投入到了我国的测井事业中，即使晚年患病在身，也从未停止工作。更令人动容的是，他是为测井“正名”的先驱与前辈。正是谭廷栋先生等一批学者的四处奔走、大声疾呼，才使越来越多的人意识到测井不仅仅是一门“技术”，更是一门“学问”。在谭廷栋先生等学者的不懈努力下，测井被确定为石油工业十大学科之一。谭廷栋先生主持撰写了《测井学》，他认为测井学只能依靠测井人自己去发展，测井内部要团结一致，年轻人更要志向高远，做油田做不了的事，做有利于测井学科本身发展的事[9]。

张庚骥先生是斐名中外的测井学者，是中国测井界的骄傲[10]。1978年和1979年完成的论文《非均匀介质电场的逐次逼近解法和直流电测井的几何因子》和《感应测井的高次几何因子》，首次对几何因子给出了严格的数学定义，是感应测井理论的一次重大突破和飞跃，引起了国际测井界关注，其一阶近似在国际上被称为张氏几何因子。著名电法测井专家Stan Gianzero称“张庚骥教授是测井界真正的先驱，我们都是他的学生”[10]。

测井学和其他学科一样，都有众多优秀的学术榜样，这些榜样为学生们提供了无穷的动力，是学生们科研道路上的北斗星。通过学习王曰才先生、谭廷栋先生及张庚骥先生等老一辈测井学者的生平事迹，让学生体会他们锲而不舍的求索精神，正是由于前辈们的奔走疾呼，才奠定了今天测井学科的地位，使得测井学科具有了更为广阔的发展前景，继续发展壮大测井学科，是年轻测井人义不容辞的责任，从而使学生产生学科归属感和自豪感。

（三）创新精神

创新精神是一个国家和民族发展的不竭源泉。在课程教学中，通过梳理测井技术的发展历程，引导学生意识到创新精神对测井行业发展起到的推动作用。在诸多测井技术中，电阻率测井堪称测井行业年代最久远的测井技术。第一条电阻率曲线于1927年由斯伦贝谢兄弟测出，被视为现代测井行业的诞生标志。从最开始的普通电阻率测井技术的诞生到现在的阵列感应电阻率测井的普遍应用，电阻率测井技术的发展可以看成是一个不断“发现问题，解决问题”的创新过程。

最初的电阻率测井方法十分简单，使用四个电极系，根据欧姆定律，测量地层的视电阻率，由于油和水的电阻率差异很大，因此可以根据电阻率判断地层是否含油。但普通电阻率测井方法没办法控制电流的流向，如果井筒中的泥浆矿化度很高，或者目标地层厚度很薄，电流就难以流入目标地层，或者难以反映地层真正的电阻率。为了解决这个问题，研究人员又开发了侧向电阻率测井，通过在主电极两侧增加屏蔽电极的方法，使電流更加集中，控制了电流的流向，测得的结果更能够反映地层的真实电阻率。

当井筒中泥浆为油基泥浆时，油基泥浆不导电，侧向测井无法测量地层电阻率。为解决这一问题，研究人员设计开发了感应测井，创新性地将地层视为一圈又一圈可以导电的“地层单元环”，利用电磁感应原理，在地层中建立磁场，测量地层电导率。

很快新的问题又接踵而至，感应测井只能测量中感应及深感应两条电阻率曲线，无法有效反应地层中泥浆滤液的侵入情况。针对这一问题，研究人员设计了阵列感应测井仪器，基于多组线圈，可以在径向上测得5个或者6个深度的感应电阻率数值，充分反应了地层电阻率随径向深度的变化情况，更有利于油气层的探测。

通过课程教学，让同学们认识到电阻率测井方法从普通电阻率测井发展到侧向测井、感应测井，再到阵列感应测井，正是持续的测井技术创新解决了层出不穷的储层评价难题。随着油气勘探开发不断向致密砂岩、页岩等复杂非常规油气储层倾斜深入，更多、更复杂的测井难题亟需解决，只有不断推动测井技术创新，占领油气勘探开发技术高地，才能真正将能源饭碗牢牢握在中国人自己手中。

（四）实践能力

实践是检验真理的唯一标准。地球物理测井教学要求学生既要掌握地球物理测井基础知识，又要具备测井储层评价的实践技能，充分意识到实践能力的培养在个人专业素养提升中的重要作用。

通过课程教学，让学生更加深刻地理解测井工作流程，包括资料的收集、测井方案的制定、测井仪器的刻度、测井仪器的安装、测井数据的监控及采集、测井资料的检查和测井资料的解释处理等，以及在直井、斜井、水平井等不同测井环境中的差别，真正做到理论与实践相结合。

同时，不仅理论能够指导实践，实践也能拓展理论。阿尔奇公式在岩石物理学和石油测井的发展中具有划时代和里程碑式的意义。虽然电阻率测井早在20世纪20年代便已诞生，但在当时岩石电阻率响应关系并不明确，导致电阻率测井只能用于定性识别油气水层，无法实现储层定量评价。直到1941年，美国壳牌公司石油测井工程师阿尔奇在对大量砂岩样品进行实验测量的基础上，构建了地层因数与孔隙度、电阻率增大系数与含水饱和度的经验关系式，开创了储层饱和度测井定量评价的先河。因此，阿尔奇公式的建立来源于大量的实验实践，是实践拓展理论的典型思政案例。

二地球物理测井课程思政教育有机融入

（一）课堂授课

1 优化教学内容

为提高课堂授课效果，教学团队重视课程教学资源建设，不断丰富教学内容，将国内外最新的测井方法及评价技术加入教学课件，注重培养学生创新能力。同时，对课程思政素材进行充分挖掘，建立“地球物理测井课程思政教育案例库”。从国内外油气勘探开发历程、不同测井评价技术发展历程和先进人物事迹等方面出发，针对不同章节特点，搜集图片、音频、视频等多模态思政教育素材，并进行优化整合，细化思政案例与测井知识的融合点，建立思政教育与知识传授有机融合的教学大纲和教学课件，从而让思政教育贯穿整个地球物理测井教学过程。

2 丰富教学形式

课堂授课是最基础也是最重要的教学模式，但传统的填鸭被动式教学方法无法调动学生学习积极性，思政教育效果欠佳。以学生为中心，对课堂授课进行精心设计，采用启发式授课、研讨式教学、探究式学习的教学方法，教师授课、分组研讨、专题汇报等形式有机融合，丰富教学模式，耐心引导，循序渐进，实现知识传授与思政教育协同共振，培养同学们的家国情怀、学科使命、创新精神和实践能力。

（二）实训实践

1 实验实训

“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”。中国石油大学（北京）油气资源与探测国家重点实验室建设有完整的电法、声波、核物理及核磁共振测井实验室，配套先进齐全的实验设备和仪器，为进行实验实训教学提供了充足条件。通过实验设计、仪器参观学习，将抽象的理论知识具象化，指导学生对油田实际测井资料进行解释处理，在巩固测井理论知识的同时培养解决实际测井评价问题的动手实践能力。

2 油田实习

组织学生参加油田实习活动。一方面，可以让学生学习油田测井仪器的先进设计理念，例如远探测声波测井仪器，可以测量井周距离较远的地层，描述地质体，一定程度上突破了测井的“一孔之见”。这种测井仪器并非是课堂授课的重点，但却是油田勘探开发实际所需的测井仪器。通过油田实习了解油田的测井需求和发展方向，有助于学生的职业选择和规划。另一方面，通过油田的安全教育，可以培养学生们的安全意识。井场充满了危险，如果操作不当，很有可能危害自己和他人安全，学习如何按照规章制度办事，保护自身及他人的人身安全是每个人的责任与义务。穿工服、穿工鞋、戴安全帽及行车途中系安全带，是测井劳动中铁一般的安全纪律，不遵守纪律，就是对自己和他人生命的不负责。同时，邀请一线测井工人为学生们做交流报告，从测井工人的衣食住行，讲到不分昼夜的辛勤劳动，从严格审查测井数据的劳动制度，讲到测井数据对生产的重大意义，更容易让学生感同身受。

通过油田实习，不仅使学生们增长见闻，了解真实的生产状况，还可以培养学生的学科意识、实践能力、艰苦奋斗精神与报效祖国的责任感。

（三）大学生科技创新

在完成既定教学任务的同时，地球物理测井教学团队积极引导和帮助学生参与科技创新项目，培养其创新能力。从科创选题开始把关，引导学生选择当下的科研难点，指导学生搜集相关文献，教会学生如何完成一个科研项目。例如，非常规油气是当下油气勘探领域内的研究难点和重点，团队成员将非常规储层测井评价作为近年来大学生科创课题的主题，引导学生思考非常规储层与常规储层有何差异，其测井评价方法有何不同；学生自主查阅文献，总结文献中的测井评价方法；让学生自主处理实际井数据；启发学生对比不同评价方法之間的优劣，选择最优评价方法；引导学生在已有方法的基础上加以适当的改进。

通过帮助学生参加大学生科创活动，让学生体验选题、方案设计、方案实施过程和结题这一完整的科研流程，有助于培养大学生的科研能力及实践能力，树立崇尚科学的正确价值观，为将来的科研工作打下坚实的基础。

（四）考核评价

考核评价是整个教学过程的重要一环，直接影响思政教育的成效。在传统考核评价体系的基础上，将知识考核点与思政要素考核点有机结合，建立综合考量课程理论基础知识、实践能力、学习能力和思政学习效果的地球物理测井课程考核评价新体系。采用思政教育主题汇报、案例分享、报告总结等多种方式，避免考核形式单一僵化，激发学生内在学习动力，巩固思政学习效果。

三结束语

课程思政教育体系建设是新时代高校人才培养的重要内容。本文以地球物理测井课程为例，深入挖掘课程思政元素，有机融入课程教学各个环节，构建了贯穿整个教学过程的多元过程化课程思政教育体系。教学实践表明，思政教育与知识传授同向同行，不仅帮助学生提高了专业学习效果，而且树立了正确的人生观和价值观，助力培养可堪大用、能擔重任的油气勘探创新人才。

参考文献：

[1] 习近平在全国高校思想政治工作会议上强调：把思想政治工作贯穿教育教学全过程开创我国高等教育事业发展新局面[J].教育文化论坛，2016，8（6）：144.

[2] 中共中央办公厅国务院办公厅印发《关于深化新时代学校思想政治理论课改革创新的若干意见》[J].中华人民共和国国务院公报，2019（24）：9-15.

[3] 徐昕，杨蕾，陈东，等.新工科背景下信号与系统课程思政教学探索与实践[J].高教学刊，2023，9（16）：188-191.

[4] 谢然红，金国文，付建伟.基于兴趣和任务双驱动的《地球物理测井》课程教学改革[J].广西教育，2022（6）：126-129.

[5] 谭廷栋.测井的回顾与展望——纪念我国测井诞生50周年[J].地球物理测井，1989（3）：1-8，36-77.

[6] 李宁，王祖纲.学科大发展方有大作为——专访中国工程院院士、地球物理测井专家李宁[J].世界石油工业，2022，29（3）：7-13.

[7] 纪念石油地球物理测井专家教育家王曰才先生[J].测井技术，2016，40（1）：39.

[8] 恭贺王曰才教授80寿辰王曰才先生——中国地球物理测井及地球物理测井专业教育奠基人之一[J].测井技术，2003（4）：353-354.

[9] 李宁.测井学先哲英灵永存，悼我师晚辈再写春秋——悼念谭廷栋总工程师[J].石油地球物理勘探，2000（3）：289.

[10] 纪念著名数学物理科学家——张庚骥教授[J].测井技术，2018，42（4）：368.

基金项目：北京市高等教育学会教学改革研究课题“《地球物理测井》课程多元过程化思政教育体系建设”（MS2022052）