侯冰,常智,張其星,戴一凡
(1.中國(guó)石油大學(xué)(北京)油氣資源與探測(cè)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 102249;2.中國(guó)石油大學(xué)(北京)石油工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 102249)
巖石力學(xué),又稱“巖體力學(xué)”,其發(fā)展與人類社會(huì)的進(jìn)步和生產(chǎn)力的發(fā)展聯(lián)系緊密。1966 年美國(guó)科學(xué)院巖石力學(xué)委員會(huì)定義巖石力學(xué)為:研究巖石力學(xué)性能的理論和應(yīng)用的科學(xué),是探討巖石對(duì)其周圍物理環(huán)境中力場(chǎng)的反應(yīng)的力學(xué)分支。比較而言,后者與石油工程巖石力學(xué)的研究目的更為契合,強(qiáng)調(diào)了巖石中的礦物材料在地質(zhì)環(huán)境中的力學(xué)特征,而其自然特征如礦物組成、孔隙度等則由成巖過(guò)程和地質(zhì)作用決定。
1951 年奧地利地質(zhì)力學(xué)會(huì)成立,此次地質(zhì)與力學(xué)的有機(jī)融合打開(kāi)了邊緣學(xué)科巖石力學(xué)的大門。1957 年《Rock mechanics》在巴黎出版,作者為法國(guó)巖石力學(xué)學(xué)派代表人J.Talobre,自此巖石力學(xué)學(xué)科受到各方重視,有關(guān)巖石力學(xué)的著作如雨后春筍般涌現(xiàn),并且以國(guó)家為代表形成了不同的巖石力學(xué)學(xué)派。1962 年,由AGS(Australian Geomechanics Society)領(lǐng)銜建立了國(guó)際巖石力學(xué)學(xué)會(huì)(International Society for Rock Mechanics,簡(jiǎn)稱ISRM),標(biāo)志著巖石力學(xué)成為一門獨(dú)立學(xué)科。ISRM 主辦的國(guó)際巖石力學(xué)學(xué)術(shù)大會(huì),是國(guó)際上最高水平的巖石力學(xué)與工程界會(huì)議,享有較高聲譽(yù)。會(huì)議每四年召開(kāi)一次,1966 年第一屆會(huì)議舉辦地點(diǎn)設(shè)在了葡萄牙首都里斯本,吸引著全球各地的巖石力學(xué)學(xué)者前來(lái)赴會(huì)。ISRM先后創(chuàng)辦了《Rock mechanics》《International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences》等刊物,提供了同行們交流學(xué)術(shù)成果與問(wèn)題的平臺(tái),為學(xué)科普及與研究發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。巖石力學(xué)學(xué)會(huì)委員會(huì)于1965 年成立,由多個(gè)單位聯(lián)合組成,后更名為聯(lián)邦巖石力學(xué)委員會(huì)(USNC/RM)。USNC/RM 搭建了多個(gè)交流平臺(tái)供學(xué)者們展示交流研究成果,極大地調(diào)動(dòng)了各國(guó)學(xué)者的研究積極性。隨后,美國(guó)巖石力學(xué)協(xié)會(huì)成立。從1965 年至今,全美巖石力學(xué)學(xué)術(shù)大會(huì)由協(xié)會(huì)主辦,專家學(xué)者在此交流進(jìn)步,再一次促進(jìn)了世界巖石力學(xué)的發(fā)展。
我國(guó)是世界上最早發(fā)現(xiàn)和利用石油的國(guó)家之一,1907 年我國(guó)便于陜西延長(zhǎng)油田鉆成“陸上第一口油井”,1928 年發(fā)現(xiàn)玉門油田。但在近代,我國(guó)石油工業(yè)的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于世界。新中國(guó)成立初期,我國(guó)石油工業(yè)發(fā)展十分嚴(yán)峻,原油產(chǎn)量遠(yuǎn)不能滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)家建設(shè)的需要。1953 年毛澤東主席和周恩來(lái)總理與李四光院士洽談了我國(guó)石油資源勘探開(kāi)發(fā)前景,并開(kāi)始大力推動(dòng)我國(guó)石油行業(yè)的發(fā)展。基于國(guó)家的支持,1955 年在新疆發(fā)現(xiàn)第一個(gè)大油田——克拉瑪依油田,1958 年發(fā)現(xiàn)江漢油田和青海油田。1960 年在石油工業(yè)部的倡導(dǎo)下,國(guó)務(wù)院部門人員、石油系統(tǒng)工作人員、石油院校、轉(zhuǎn)業(yè)軍官、退伍解放軍戰(zhàn)士、及老一輩石油人組成的艱苦奮斗為國(guó)奉獻(xiàn)的石油大軍,進(jìn)入東北平原北部——松嫩平原石油工業(yè)基地,石油會(huì)戰(zhàn)由此開(kāi)始。為了解決會(huì)戰(zhàn)中的各種難題與挑戰(zhàn),會(huì)戰(zhàn)職工以毛澤東思想中《實(shí)踐論》和《矛盾論》為指導(dǎo),開(kāi)展“學(xué)鐵人,做鐵人”活動(dòng),把革命精神和科學(xué)態(tài)度結(jié)合起來(lái),解決了各種突發(fā)情況,探清了大慶油田。在我國(guó)現(xiàn)代石油工業(yè)艱難的起步和自主發(fā)展過(guò)程中,積累了大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對(duì)石油工程巖石力學(xué)有了初步的認(rèn)識(shí),為我國(guó)石油工程巖石力學(xué)的理論突破夯實(shí)了基礎(chǔ)。
在大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,我國(guó)的科研團(tuán)隊(duì)也取得了一些代表性的研究成果,完成了新中國(guó)石油工程巖石力學(xué)學(xué)科從0 到1 的突破。李四光院士于20 世紀(jì)20 年代提出地殼運(yùn)動(dòng)以水平運(yùn)動(dòng)為主,認(rèn)為水平地應(yīng)力對(duì)儲(chǔ)層巖石的變形和破壞起主導(dǎo)作用。1964 年我國(guó)進(jìn)行了首次地應(yīng)力測(cè)量,由陳宗基院士及其團(tuán)隊(duì)完成,對(duì)巖石力學(xué)發(fā)展具有極大的現(xiàn)實(shí)意義。
20 世紀(jì)50 年代,我國(guó)正在進(jìn)行社會(huì)主義三大改造,國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)能力和人民生活水平都有了一定程度的提升,我國(guó)也開(kāi)始大力發(fā)展工業(yè),巖石力學(xué)研究機(jī)構(gòu)陸續(xù)建立。同時(shí),國(guó)內(nèi)巖石力學(xué)也向國(guó)際化的方向大步邁進(jìn)。1979 年起,國(guó)際巖石力學(xué)學(xué)會(huì)ISRM 中我國(guó)成為了團(tuán)體會(huì)員國(guó)之一,并積極承擔(dān)責(zé)任以促進(jìn)國(guó)內(nèi)巖石力學(xué)的理論與科技發(fā)展,在中國(guó)成立分部——ISRM 中國(guó)小組,由陳宗基院士任組長(zhǎng)。1982 年,中國(guó)巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)(籌備組)成立,同年,在陳宗基院士的積極倡導(dǎo)和主持下,成功創(chuàng)辦國(guó)內(nèi)首個(gè)巖石力學(xué)科技期刊——《巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)》。1985 年,經(jīng)國(guó)家體制改革委員會(huì)和中國(guó)科協(xié)批準(zhǔn),正式成立中國(guó)巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)(CSRME)。在國(guó)家的大力支持下,巖石力學(xué)界的學(xué)者們不停探索積極創(chuàng)新,成果頗豐,使得我國(guó)巖石力學(xué)界的地位在世界范圍內(nèi)穩(wěn)步提升。
20 世紀(jì)60—70 年代,黃榮樽教授基于彈性力學(xué)理論提出“六五模型”“七五模型”等地應(yīng)力計(jì)算模型,標(biāo)志著我國(guó)在石油工程巖石力學(xué)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了基礎(chǔ)理論方面的創(chuàng)新與突破。目前由黃榮樽教授提出的地應(yīng)力預(yù)測(cè)模型仍被斯坦福大學(xué)Mark Zoback 教授創(chuàng)辦的GeoMechanics International(GMI)等國(guó)內(nèi)外技術(shù)服務(wù)公司、油田現(xiàn)場(chǎng)和高校廣泛應(yīng)用。在經(jīng)典理論的支撐之下,我國(guó)的石油工程巖石力學(xué)學(xué)科發(fā)展步入了學(xué)科交叉、百花齊放的現(xiàn)代發(fā)展階段。
黃榮樽教授潛心鉆研,于1958 年赴蘇聯(lián)莫斯科石油學(xué)院學(xué)習(xí),歸國(guó)以后又作為引導(dǎo)者帶領(lǐng)著同行們,全力發(fā)展我國(guó)的巖石力學(xué)教學(xué)事業(yè),不斷總結(jié)和提升,改進(jìn)與完善教學(xué)方法和手段。作為我國(guó)石油工程巖石力學(xué)的創(chuàng)始人和奠基人,黃榮樽教授曾獲得多項(xiàng)榮譽(yù)——國(guó)家及省部級(jí)獎(jiǎng)5 次,科技成果顯著——發(fā)表論文60余篇,為我國(guó)石油科技的理論發(fā)展和工程創(chuàng)新做出了突出貢獻(xiàn)。
我國(guó)石油工程巖石力學(xué)的教學(xué)和科研注重學(xué)術(shù)研究與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的深度結(jié)合,在黃榮樽教授的指導(dǎo)下,石油工程巖石力學(xué)實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)理論突破后,20 世紀(jì)70 年代開(kāi)始石油大學(xué)王鴻勛教授、黃榮樽教授便率先對(duì)水力壓裂過(guò)程中裂縫的起裂和擴(kuò)展等理論模型進(jìn)行研究,隨后在1980 年黃榮樽教授在油田現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)了國(guó)內(nèi)石油工程領(lǐng)域第一次水力壓裂實(shí)驗(yàn),1980 年至1985 年,黃榮樽教授帶領(lǐng)鄧金根和長(zhǎng)江大學(xué)王冠貴等學(xué)者推進(jìn)了基于測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)預(yù)測(cè)海上和陸上油氣井出砂的研究,這種模式奠定了我國(guó)石油工程巖石力學(xué)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的發(fā)展基調(diào)。經(jīng)過(guò)30 多年的應(yīng)用積累和潛心研究,我國(guó)的石油工程巖石力學(xué)科研團(tuán)隊(duì)也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展和壯大,并在教育和培養(yǎng)石油工程巖石力學(xué)科研人才方面進(jìn)行了大量投入,蓄勢(shì)待發(fā)。
1985 年黃榮樽教授在華東石油學(xué)院(今中國(guó)石油大學(xué)(華東))首次開(kāi)設(shè)石油工程巖石力學(xué)研究生課程,教學(xué)內(nèi)容緊貼巖石力學(xué)在石油工程中的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用,在黃榮樽教授的倡導(dǎo)下,石油工程巖石力學(xué)逐漸分為水力壓裂增產(chǎn)、油氣井出砂和井壁穩(wěn)定三個(gè)大方向。陳勉、鄧金根、樓一珊、葛洪魁、程遠(yuǎn)方和金衍等人留在高校進(jìn)行教學(xué),繼續(xù)培養(yǎng)石油工程巖石力學(xué)科研人才,曾義金、趙振峰等人則趕赴油田現(xiàn)場(chǎng),推動(dòng)石油工程巖石力學(xué)在石油工程中的應(yīng)用。由陳勉為代表的早期石油工程巖石力學(xué)領(lǐng)軍人才充分利用了生產(chǎn)與科研深度結(jié)合這一科學(xué)發(fā)展模式,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)積累和理論研究創(chuàng)新,在水力壓裂、井壁穩(wěn)定和油氣井出砂等方面均獲得了大量的研究成果,切實(shí)推動(dòng)了我國(guó)石油工程技術(shù)的進(jìn)步。
1997 年,深層巖石力學(xué)專業(yè)委員會(huì)成立,主要研究對(duì)象為石油工程巖石力學(xué)。隨著時(shí)代變化與科技創(chuàng)新,委員會(huì)更名為深層巖石力學(xué)與油氣工程專業(yè)委員會(huì)。此外,委員會(huì)每年召開(kāi)石油工程巖石力學(xué)論壇以推動(dòng)巖石力學(xué)理論發(fā)展和技術(shù)應(yīng)用。論壇涉及到巖石力學(xué)領(lǐng)域最新理論進(jìn)展和技術(shù)創(chuàng)新,針對(duì)關(guān)鍵問(wèn)題、研究方向和挑戰(zhàn)及學(xué)科教育進(jìn)行研討,是巖石力學(xué)乃至石油工程學(xué)術(shù)界最重要的學(xué)術(shù)交流活動(dòng)之一。
陳勉作為中國(guó)石油大學(xué)(北京)的第一個(gè)博士后,在導(dǎo)師黃榮樽的倡導(dǎo)下,創(chuàng)辦了中國(guó)石油大學(xué)(北京)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室以油氣鉆、采、儲(chǔ)過(guò)程涉及的深部地層為研究對(duì)象,為復(fù)雜結(jié)構(gòu)井、深海井及深井超深井等復(fù)雜油氣井安全、高產(chǎn)提供理論和技術(shù)支撐。巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)室立足于國(guó)家重大能源戰(zhàn)略,著眼于油氣領(lǐng)域發(fā)展,致力于培養(yǎng)石油科技領(lǐng)域的領(lǐng)軍人才。陳勉任教至今,已培養(yǎng)博士超30 人,包括金衍、李軍、鄭力會(huì)、龐飛、侯冰和盧運(yùn)虎等教授(圖1)。自“七五”以來(lái),巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)室已完成國(guó)家和部級(jí)重要研究課題70 多項(xiàng),其中“頁(yè)巖油氣高效開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)理論”是石油工程領(lǐng)域第一個(gè)國(guó)家自然科學(xué)重大項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)室在地應(yīng)力預(yù)測(cè)、井壁穩(wěn)定、儲(chǔ)層改造及出砂預(yù)測(cè)與控制等方面取得了多項(xiàng)創(chuàng)新研究成果,以實(shí)驗(yàn)室為第一完成單位獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)2 項(xiàng)。

圖1 黃榮樽師生和美國(guó)巖石力學(xué)學(xué)會(huì)主席羅杰斯合影(右起:J.-C.Roegiers,黃榮樽,陳勉,鄧金根)
1998 年陳勉在石油大學(xué)(北京)(今中國(guó)石油大學(xué)(北京))開(kāi)設(shè)石油工程巖石力學(xué)本科生選修課程。經(jīng)過(guò)近15 年的積累,主持和參與出版石油工程巖石力學(xué)相關(guān)教材學(xué)術(shù)專著6 部。其中以第一作者出版的《石油工程巖石力學(xué)基礎(chǔ)》已成為國(guó)內(nèi)石油高校相關(guān)課程通用教材,并被指定為普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材;《石油工程巖石力學(xué)》《井壁穩(wěn)定學(xué)》已成為國(guó)內(nèi)石油相關(guān)領(lǐng)域的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
在中國(guó)石油大學(xué)(北京)巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)室的影響下,國(guó)內(nèi)地質(zhì)、礦業(yè)和油氣行業(yè)相關(guān)且石油工程專業(yè)師生的體量和教學(xué)資源均頗具規(guī)模的院校也紛紛開(kāi)設(shè)巖石力學(xué)相關(guān)課程,如中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)、中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)、西南石油大學(xué)、東北石油大學(xué)、西安石油大學(xué)、長(zhǎng)江大學(xué)及遼寧石油化工大學(xué)等。另有國(guó)內(nèi)一些院校如燕山大學(xué)、常州大學(xué)等也開(kāi)設(shè)相關(guān)專業(yè),但由于其石油工程專業(yè)規(guī)模較小,本文暫不對(duì)其做統(tǒng)計(jì)分析。可以看出,國(guó)內(nèi)石油院校除東北石油大學(xué)和西安石油大學(xué)兩所院校沒(méi)有開(kāi)設(shè)巖石力學(xué)本科課程外,其他院校本碩博均全部開(kāi)設(shè)。
國(guó)外相關(guān)石油院校,雖然開(kāi)設(shè)的石油工程巖石力學(xué)課程名稱不同,但是能源工程、土木工程、巖土工程、采礦工程和石油工程等專業(yè)同樣開(kāi)設(shè)巖土力學(xué)、巖石物理學(xué)或儲(chǔ)層地質(zhì)力學(xué)等相關(guān)課程,如Stanford University、The University of Texas at Austin、Texas A&M University、Pennsylvania State University、Colorado School of Mines、University of Oklahoma、University of Tulsa、University of Houston、Louisiana State University、University of Wyoming 等。
隨著北美頁(yè)巖氣革命的成功,非常規(guī)油氣資源的工業(yè)化開(kāi)發(fā)這一世紀(jì)難題被擺在所有中國(guó)石油人面前。在常規(guī)儲(chǔ)層高效開(kāi)發(fā)的大量經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,國(guó)內(nèi)各研究機(jī)構(gòu)正式向非常規(guī)油氣資源領(lǐng)域進(jìn)軍,首要任務(wù)是加強(qiáng)對(duì)我國(guó)非常規(guī)油氣資源賦存特征和地質(zhì)條件的認(rèn)知,其次便是學(xué)習(xí)國(guó)外的先進(jìn)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)隨著全球化步伐的加快,石油工程學(xué)科的人才培養(yǎng)和科技創(chuàng)新方式也開(kāi)始有條不紊地實(shí)施國(guó)際化戰(zhàn)略。因此本校通過(guò)學(xué)術(shù)會(huì)議、校內(nèi)訪問(wèn)及線上會(huì)議等方式邀請(qǐng)大量國(guó)外學(xué)者如陳康平、Abass、Li Zhuang、Kun Su(蘇坤)、Ronaldoi I.Borja 和John McLennan 等來(lái)華進(jìn)行學(xué)術(shù)交流,以便國(guó)內(nèi)相關(guān)行業(yè)人才汲取先進(jìn)的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)、聚焦正確的研究方向。此外本校還積極委派高水平人才以出國(guó)留學(xué)、國(guó)際會(huì)議等方式走出去學(xué)習(xí),如林伯韜、周舟、郭旭洋和夏陽(yáng)等。
在多年交流學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和自主研發(fā)攻關(guān)的基礎(chǔ)上,我國(guó)劃定了多個(gè)非常規(guī)油氣藏國(guó)家級(jí)示范區(qū),進(jìn)行了大量的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐,明確了適用于我國(guó)非常規(guī)油氣藏的儲(chǔ)層特征,積累了一定的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn),找到了我國(guó)各類非常規(guī)油氣藏的開(kāi)發(fā)難點(diǎn)。在非常規(guī)油氣藏高效開(kāi)發(fā)的學(xué)術(shù)研究方面也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。
在教學(xué)方面,中國(guó)石油大學(xué)(北京)順應(yīng)時(shí)代發(fā)展潮流,服務(wù)國(guó)家能源發(fā)展戰(zhàn)略需要,加快“雙一流”建設(shè),非常規(guī)油氣科學(xué)技術(shù)研究院應(yīng)運(yùn)而生,因此石油工程巖石力學(xué)的研究重心也由常規(guī)油藏中的均質(zhì)巖石轉(zhuǎn)移到頁(yè)巖、煤巖、致密砂巖、火成巖和碳酸鹽巖等非均質(zhì)、各向異性較強(qiáng)的非常規(guī)儲(chǔ)層上,順應(yīng)了全球油氣發(fā)展新形勢(shì)。
為了鞏固前期在非常規(guī)油氣資源領(lǐng)域的研究成果并且實(shí)現(xiàn)非常規(guī)油氣資源高效開(kāi)發(fā)技術(shù)和理論的可持續(xù)推進(jìn),本校開(kāi)始大量引進(jìn)國(guó)外優(yōu)秀人才執(zhí)教,如林伯韜、王琳琳、李士遠(yuǎn)和馮永存等。
2000 年到2017 年之間,本校石油工程巖石力學(xué)教學(xué)團(tuán)隊(duì)不斷發(fā)展壯大,主要人員包括鄧金根、金衍、張廣清、蔚寶華、侯冰、盧運(yùn)虎和譚強(qiáng)等。在此期間,教學(xué)團(tuán)隊(duì)積極落實(shí)“傳、幫、帶”。資深教授指導(dǎo)青年教師,同時(shí)共同學(xué)習(xí)以提升教學(xué)水平與科研能力。組織團(tuán)隊(duì)活動(dòng),深入研究教學(xué)方法和課程內(nèi)容。為滿足當(dāng)前國(guó)際化教學(xué)需要,馮永存和林伯韜等開(kāi)設(shè)石油工程巖石力學(xué)基礎(chǔ)英文課程,并結(jié)合OBE 理念更新課程英文教學(xué)大綱、教案、日歷、教材和習(xí)題集等教學(xué)資料和課程質(zhì)量評(píng)價(jià)機(jī)制。張廣清、李世遠(yuǎn)等基于“學(xué)堂在線”平臺(tái),建設(shè)了Rock Mechanics in Petroleum Engineering 全英文慕課,不僅有利于實(shí)現(xiàn)課程建設(shè)的目的,還可以充分發(fā)揮國(guó)外教材的優(yōu)勢(shì)。隨后,緊跟時(shí)代步伐,結(jié)合國(guó)內(nèi)外非常規(guī)油氣勘探與開(kāi)發(fā)新形勢(shì)與新難題,陳勉和侯冰等重新更新《石油工程巖石力學(xué)基礎(chǔ)》第二版和英文版教材。
團(tuán)隊(duì)積極通過(guò)科研項(xiàng)目轉(zhuǎn)化和生產(chǎn)實(shí)習(xí)指導(dǎo)等方式與油田現(xiàn)場(chǎng)緊密結(jié)合,不斷豐富工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)(圖2)。此外,團(tuán)隊(duì)充分有效地利用學(xué)校優(yōu)質(zhì)思想政治教育資源,積極促使專業(yè)課教師向思政課教學(xué)名師、示范教師和骨干教師交流學(xué)習(xí)習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想等黨的理論以提升自身思想品質(zhì)。2009 年到2017年之間,實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)獲得國(guó)家級(jí)高等教育教學(xué)成果二等獎(jiǎng)、中國(guó)學(xué)位與研究生教育學(xué)會(huì)研究生教育成果二等獎(jiǎng)、北京市教學(xué)成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)和中國(guó)石油大學(xué)(北京)優(yōu)秀教學(xué)成果等多項(xiàng)教學(xué)獎(jiǎng)。

圖2 巖石力學(xué)團(tuán)隊(duì)教學(xué)研討
為響應(yīng)國(guó)家科教興國(guó),人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略,中國(guó)石油大學(xué)(北京)自2018 年開(kāi)始將本科石油工程巖石力學(xué)基礎(chǔ)課程由選修課變?yōu)楸匦拚n。在侯冰等人的努力下,石油工程巖石力學(xué)基礎(chǔ)2021 年評(píng)選為北京市優(yōu)質(zhì)本科課程。
石油工程巖石力學(xué)基礎(chǔ)課程授課教師包括侯冰、蔚寶華、林伯韜、盧運(yùn)虎、譚強(qiáng)和夏陽(yáng)6 人。在這樣的背景下,侯冰等主講教師緊跟科技和能源開(kāi)發(fā)前沿、豐富教學(xué)內(nèi)容,將頁(yè)巖、煤巖、干熱巖、海底水合物及二氧化碳地下封存等的研究成果引入巖石力學(xué)的課程內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,鼓勵(lì)學(xué)生在校期間進(jìn)行相關(guān)重點(diǎn)學(xué)科的交叉選課,選擇感興趣和有實(shí)踐性的課程,培養(yǎng)學(xué)生的綜合創(chuàng)新能力(圖3)。值得一提的是,2021 年12月中國(guó)石油大學(xué)(北京)獲得“十四五”首個(gè)國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目資助“干熱巖地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)機(jī)理與方法”。此外,為了培養(yǎng)學(xué)生們良好的工程意識(shí)、扎實(shí)的工程分析能力和高超的工程創(chuàng)新能力,引入大量科研案例撰寫《石油工程巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)教程》本科生課程補(bǔ)充教材,并圍繞大型真三軸水力壓裂物理模擬,撰寫專著《水力壓裂物理模擬理論與方法》和《非常規(guī)儲(chǔ)層穿層壓裂理論與關(guān)鍵技術(shù)》。

圖3 侯冰教授課間與學(xué)生交流
侯冰等主講教師將思政理念融入到石油工程巖石力學(xué)課程人才培養(yǎng)體系,并將思政教育貫穿于課程教育教學(xué)全過(guò)程。備課時(shí)充分梳理課程中的德政元素,并融入專業(yè)課程體系中,增強(qiáng)課程專業(yè)針對(duì)性的同時(shí),提高課程思想政治的質(zhì)量水平。教書育人全過(guò)程中,強(qiáng)化課程融入德育教育理念,并在教學(xué)建設(shè)、教學(xué)過(guò)程和質(zhì)量反饋等環(huán)節(jié)中落實(shí)工作并不斷改進(jìn)。最后,針對(duì)課程評(píng)價(jià),將學(xué)生的思想健康狀況、成長(zhǎng)感受體驗(yàn)、課程收獲運(yùn)用及指導(dǎo)幫扶進(jìn)步等納入教育教學(xué)評(píng)估內(nèi)容。此外,中國(guó)特色社會(huì)主義新時(shí)代條件下的教育理念,思政課程結(jié)合習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想,順應(yīng)時(shí)代潮流,把握好創(chuàng)新趨勢(shì),不斷挖掘有效載體與路徑,實(shí)現(xiàn)育人功能。并加強(qiáng)中國(guó)特色新型智庫(kù)人才隊(duì)伍建設(shè),培養(yǎng)高層次石油領(lǐng)域后備人才,發(fā)揚(yáng)偉大的中國(guó)共產(chǎn)黨精神、石油精神和鐵人精神。
石油工程巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,師資力量雄厚,包括教授8 人,副教授4 人,講師4 人。團(tuán)隊(duì)包括2 名長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授、1 名國(guó)家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目首席科學(xué)家、1 名國(guó)家自然科學(xué)基金杰出青年基金獲得者及3 名青年骨干教師。且主講教師2019—2021年學(xué)生評(píng)教在全校名列前茅,11 人次進(jìn)入前20%,4 人次進(jìn)入前5%。
當(dāng)前油氣工業(yè)復(fù)雜化發(fā)展形式下打破傳統(tǒng)學(xué)科壁壘,促進(jìn)學(xué)科交叉發(fā)展,石油工程巖石力學(xué)課程依照“相互滲透,相互融合,繁榮共生”的原則重新構(gòu)建課程體系,優(yōu)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置。經(jīng)過(guò)10 余年的教材及教學(xué)內(nèi)容修訂,形成了一套綜合地質(zhì)勘探—油氣井工程—油氣田開(kāi)發(fā)—油氣儲(chǔ)運(yùn)多學(xué)科自適應(yīng)課程體系。并順應(yīng)石油行業(yè)的變革趨勢(shì),緊抓專業(yè)前沿性,培養(yǎng)學(xué)生遞進(jìn)式、自適應(yīng)強(qiáng)和可遷移的能力。
課程舉辦《石油魂》系列思想政治課程講座,組織觀看《榜樣1~5》專題節(jié)目,參觀大慶鐵人紀(jì)念館,培養(yǎng)了學(xué)生的家國(guó)情懷、科學(xué)與人文精神素養(yǎng),弘揚(yáng)社會(huì)主義核心價(jià)值,發(fā)揚(yáng)石油精神和鐵人精神。