“測井原理及工程應用”課程思政教學元素的挖掘及實施

吳 豐，程 超，趙鵬裴

（西南石油大學 地球科學與技術學院，四川 成都 610500）

課程思政是高校教學的重要內容之一，將思想政治教育元素有機融合到專業課程教育中是高校課程思政的任務。課程思政的目標是實現立德樹人，注重加強對學生的世界觀、人生觀和價值觀的教育，為中國特色社會主義事業培養合格的建設者和可靠的接班人［1］。本文以“測井原理及工程應用”課程為例，從測井學科歷史、知名科學家事跡、國家戰略需求、日常生活、社會熱點事件等多個維度挖掘思政教學元素，為測井類課程思政教學提供參考。

一、“測井原理及工程應用”課程特點

“測井原理及工程應用”課程主要講述電法測井、聲波測井、核測井等的基本原理、基本方法，常規測井曲線解釋方法和原理，并結合應用實例，就測井資料在油氣田開發各個環節的主要應用進行介紹。通過本課程的學習，使學生對測井這門技術有一個整體的理解和認識，對測井技術在石油工程中的意義和作用有所認識和理解；掌握各類測井方法的基本原理及測井曲線的形狀特征，能利用測井資料開展簡單的工程、地質分析；培養學生利用測井資料開展工程技術問題分析和計算的能力。該門課程涉及的物理知識范圍廣泛，教師要采用多種教學方法，靈活開展教學設計，才能更好地融入課程思政元素，在傳授專業知識的同時，開展思想政治教育和引導。

二、課程思政教學元素挖掘

（一）從測井學科歷史中挖掘思政元素

每個學科的發展都有其獨特的歷史，測井學科的發展歷史不僅可以幫助學生更好地理解測井課程知識點，還可以通過重大理論技術突破事件、重點儀器研發事件等激發學生的辯證思維、不屈不撓的奮斗精神。1927年，斯倫貝謝兄弟在法國測量世界上第一條電測曲線，成為測井界鼻祖。通過展示斯倫貝謝兄弟測井的現場照片和測井曲線，引導學生體會測井技術的飛速發展。過去，我國的測井儀器研發落后于國外，劉永年、張庚驥等老一輩測井儀器專家激流勇進，為了我國測井儀器的自主研發嘔心瀝血，奉獻畢生精力，使我國的測井儀器快速發展；近年來，西方國家加大了對中國的技術封鎖，中油測井、中海油服等國內公司設立測井儀器研發中心，全力攻關先進的成像測井、隨鉆測井等測井儀器裝備，解決了測井儀器“卡脖子”問題。通過我國測井儀器研發的歷史，啟發學生繼承石油人堅韌不拔、勇于奉獻的優良傳統。

（二）從知名科學家事跡中挖掘思政元素

知名科學家不僅對學科的發展做出了重要貢獻，他們身上堅持不懈、實事求是、批判質疑、勇于探索創新的科學精神及崇高的思想品德和家國情懷更是具有非凡的教育意義［2］。1936年，我國著名的地球物理學家翁文波院士在四川石油溝，成功測量了我國第一條電阻率和自然電位曲線，開創了我國使用測井技術勘探石油天然氣的先河；并且翁文波院士在我國最早開辦了地球物理課程，培養了中國第一代地球物理人才，為我國地球物理學科的發展播下了希望的種子。翁文波院士不僅敬業，對于人才培養也有獨特的見解。他認為培養人才創新精神的本質是培養質疑精神，創新在于新認識，在于打破舊思想的束縛。

（三）從國家戰略需求中挖掘思政元素

1949年中華人民共和國成立，面對國際各大勢力的虎視眈眈，國防安全成為重要的國家戰略需求。1964年，我國第一顆原子彈在新疆羅布泊爆炸成功，標志著中國國防現代化進入了一個新階段，提高了中國的國際地位。在原子彈研制過程中，大量科研人員隱姓埋名，舍小家，成就大家，為國家的強盛做出了貢獻。在新時代，我國修建了大亞灣核電站、秦山核電站等十余座核電站，為我國能源安全、能源多元化提供了更多的可能性。從放射性這一概念，自然過渡到原子彈、核電站等國家戰略需求，增強學生“國家興衰，匹夫有責”的使命感。在“碳中和”背景下，能源與環境的協調發展越來越重要，減少對化石燃料的需求已經被提上議事日程。通過溫度測井基礎知識的講授，自然過渡到我國地熱資源的勘探與利用。雖然我國有豐富的地熱資源，但目前利用程度比較低。這就需要我們解放思想，勇于開拓探索，合理開發利用好地熱資源，為人民造福，為國家發展做貢獻。

（四）從日常生活中挖掘思政元素

日常生活中的許多現象都與測井概念密切相關，利用好這些日常現象與專業概念的關系開展教學，會使思政教育更具親和力和感染力。我們在日常生活和工作中會接觸到各種各樣的放射性，例如大理石地磚和大理石家具存在自然放射性，醫院的CT掃描具有放射性，密度測井也要使用放射性源。放射性并不是洪水猛獸，只要了解相應的專業知識，做好安全防護，就能夠避免傷害，從而讓放射性造福人類。引導學生用辯證的眼光看待放射性，普及、強化安全和環保意識。我國著名水利工程三峽大壩的水力發電機組、海上和西北地區的風力發電機、家用電風扇均應用了渦輪，這與測井渦輪流量計的原理非常相似。從日常生活中的例子自然過渡到測井渦輪流量計，培養了學生舉一反三的思維。

（五）從社會熱點事件中挖掘思政元素

社會熱點事件吸引著人們大量的關注。隨時關注社會熱點事件，巧妙地建立社會熱點事件與專業知識點的關聯，讓思政教育的實施更容易被學生所接受，產生更好的教育效果。2020年12月17日，嫦娥五號攜帶1 731 g月球樣品返回地球，中核集團核工業北京地質研究院創新團隊在十四萬個月球樣品顆粒中，分離出一顆約10微米大小的單晶顆粒，并成功解譯其晶體結構。該顆粒獲得國際礦物學會（IMA）新礦物分類及命名委員會（CNMNC）正式批準，確證為一種新礦物，被命名為嫦娥石。從礦物密度的概念自然過渡到新發現的嫦娥石，培養學生注重細節、一絲不茍的精神。2022年11月20日，卡塔爾世界杯正式開賽，許多學生都在討論世界杯。然而許多學生卻不知道卡塔爾的天然氣儲量位居全球第三位，擁有全球最大的單一氣田，已探明儲量超過25萬億立方米，約占全球份額的20%。卡塔爾世界杯期間，中國石化集團公司與卡塔爾能源公司簽署了為期27年的液化天然氣（LNG）長期購銷協議。通過氣層測井識別這一知識點，科普卡塔爾豐富的天然氣資源，向學生傳輸作為石油人，要有居安思危的意識和確保國家能源安全的使命感。

三、課程思政教學方法探索

（一）理論教學與實踐教學結合

“測井原理及工程應用”課程涉及大量電法測井、聲波測井、核測井等基本原理，雖然理論教學采用了提前預習、視頻動畫演示、回答問題互動等方式提升教學效果，但仍然有部分學生未完全掌握。“實踐是檢驗真理的唯一標準”，只有通過理論教學與實踐教學結合才能讓學生更好地掌握這些知識點。首先，在教學過程中經常通過測井解釋軟件展示實際測井資料，方便學生更好地理解測井方法原理。其次，充分重視實驗課的作用，通過學生開展雙側向水槽模擬實驗、巖石聲波速度測量、實際測井儀器辨識等實驗，讓學生不僅知其然，更知其所以然。最后，打印實際的測井曲線圖（線下教學）或發送電子版測井曲線圖（線上教學）給學生，引導其完成測井資料綜合解釋，進一步強化理論教學的效果。

（二）線上教學與線下教學結合

雖然線上教學在一定程度上節約了師生的時間，并且線上教學還具備回放功能，但線上教學時師生互動性不夠，學生學習得不到有效監督［3］。針對這種情況，就需要教師創新教學方式，線上教學與線下教學緊密結合，提高學習積極性。“測井原理及工程應用”這門課程在實施時，針對線下課堂提問時，也會同步對線上學生進行提問，讓線下學生與線上學生進行溝通；考慮到線上難以開展實驗教學，教師采用直播的方式讓學生身臨其境體驗實驗過程，通過與學生互動，取得了很好的實驗教學效果。

（三）翻轉課堂引入

在授課中，引入翻轉課堂，設計更加靈活、更加多元化的教學活動，包括案例教學、角色反轉、小組討論、合作編寫報告、PPT演講等。例如，在阿爾奇公式這一章節，要求學生以阿爾奇公式為基礎，調研巖電參數的巖石物理意義；調研不同孔隙結構、泥質含量、潤濕性等條件下，巖電參數會如何改變。通過資料調研，學生由被動學習向主動學習轉變，進一步提升了綜合素質。在此基礎上，學生會進一步延伸，接觸到巖石“非阿爾奇現象”，從而提高學生的辯證思維能力。

（四）非標準答案考核

眾所周知，測井曲線影響因素眾多，測井資料處理和解釋具有強烈的多解性，解釋結論非唯一。但測井資料地質、工程應用卻需要從多解性中找到最佳結論。解決實際問題需要對測井資料進行反復論證、綜合分析，需要對學生進行全面鍛煉：在測井系列設計中掌握基本概念、基本方法原理；在實際應用的情景設定中分析問題、積累經驗，達到課程學習的目的。承擔課程教學任務的教師長期與油田合作，具備豐富的測井資料；同時，教師見識了國內外各種工程難題，積累了豐富的經驗與案例資源。因此，這門課程具備開展非標準答案考核的基礎和條件。

不同于常規的課程考核，非標準答案考核的核心在于答案的非唯一性。非標準答案考核可以選擇閉卷考試、開卷考試或撰寫報告等方式。“測井原理及工程應用”課程考核內容分為三個部分。

1.測井基本概念和基本原理部分。設定一定情景模式下地質或工程任務要求，讓學生完成測井項目設計。例如，針對高壓高含硫氣藏，在不同井型（直井、大斜度井、水平井）條件下，根據所學測井方法原理設計出能解決地質或工程目標任務的測井系列。此部分成績占25%。

2.測井資料應用部分。布置綜合性、開放性、探究性的任務。例如，結合油田實際測井資料，從安全鉆井液設計、井壁穩定性評價、固井質量與套管損傷檢查、地層劃分、巖性識別、儲層評價、射孔建議、剩余油挖潛評價、酸化壓裂應用效果評價等方面進行綜合測試。此部分成績占60%。

3.思政教育部分。結合測井學科發展、新技術新方法及儀器更新、油田生產實際等，就現場施工作業的安全、環保、高效綠色開發、可持續發展等問題進行闡述，啟發學生對于今后類似工程問題的思考。此部分成績占15%。

四、課程思政教學實施效果

本課程改革主要針對西南石油大學2019—2020級石油工程專業的學生。課程結束后，通過每位學生的課程感悟和隨機談話進行教學效果調查。結果顯示，學生對課程授課內容、課程改革內容、授課方式、課程考核方式的滿意程度在95%以上。

（一）教師的教學理念與水平提升

在思政元素挖掘、教學方法探索和教學實施過程中，教師自己首先受到了教育，對課程思政有了更全面、更深刻的理解和體會。通過課程思政教學，教師更好地實踐了“創新、求實、注重細節、一絲不茍、批判質疑”的科研與職業精神。學生在教師潤物無聲的言傳身教中，不僅學會了測井專業知識，還學會了如何做一名堅韌不拔、勇于奉獻的石油人。

（二）學生的學習能力與內驅力增強

“測井原理及工程應用”課程的教學不再是傳統的“填鴨式”教學。教師不再是課堂的絕對權威，學生能勇于質疑，同時也能謹慎求證。通過翻轉課堂的引入，學生自主學習、查閱相關文獻、小組討論，將學習結果進行PPT演講，成為課堂的主角。通過這些舉措，學生的學習能力快速提升，學習內驅力大幅度增強，并且還培養了學生的表達能力、團隊協作能力和人際交往能力。

結語

本文對“測井原理及工程應用”課程思政教學元素進行了初步挖掘和實施，在教學中取得了較好的效果。課程思政的實施不僅提升了教師的教學理念與水平，還增強了學生的學習能力與內驅力，為測井類課程思政教學提供了參考。當然“測井原理及工程應用”的課程思政的內容還需要進一步完善，教師和學生也需要根據課程的發展調整和適應教學改革。希望測井類課程能在長期的教學實踐中，不斷摸索、發展、壯大，打造出更優質的課程思政教學體系。