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文件名称:石油工程专业“岩石力学”课程思政实践探索.docx
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更新时间:2025-05-27
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文档摘要

石油工程专业“岩石力学”课程思政实践探索

彭岩李世远张广清

[摘要]课程思政是教学新理念和教学改革的重要方向。结合石油工程专业背景,梳理了“岩石力学”的教学难点,提出利用课堂思政优势克服教学难点的思路,达到融合课堂思政与课堂知识点的目标。阐明了“岩石力学”教学的3个难点,从5个课堂思政角度建立了岩石力学思想政治案例库,并介绍了部分实例。教学效果表明,课程思政加深了学生对理论知识的理解,丰富了学生对岩石力学理论应用的认知,克服了学生对岩石力学理论的畏难情绪,显著提高了“岩石力学”教学效果。

[关键词]课程思政;教学难点;思想政治路径;教学案例

[基金项目]2021年度中国石油大学(北京)校级教改项目“石油与天然气工程学科研究生课程思政示范课程群建设与实践”(YJS2021003)

[中图分类号]G641[文献标识码]A[文章编号]1674-9324(2023)18-0081-04[收稿日期]2022-08-01

习近平总书记出席全国高校思想政治工作会议并发表重要讲话,强调:“要用好课堂教学这个主渠道,思想政治理论课要坚持在改进中加强,提升思想政治教育亲和力和针对性,满足学生成长发展需求和期待,其他各门课都要守好一段渠、种好责任田,使各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应。”[1]

教育部发布多个文件,详细指导了高校落实习近平总书记关于高校思想政治理论课的重要講话精神。2017年12月,中共教育部党组关于印发《高校思想政治工作质量提升工程实施纲要》的通知指出,课程育人就是要“深入推动习近平新时代中国特色社会主义思想进教材、进课堂、进头脑”,大力推动以课程思政为目标的课堂教学改革[2]。2018年10月,教育部发布《关于加快建设高水平本科教育全面提升人才培养能力的意见》,提出在构建全员、全过程、全方位“三全育人”大格局过程中,着力推动高校全面加强课程思政建设,做好整体设计,根据不同专业人才培养特点和专业能力素质要求,科学合理设计思想政治教育内容[3]。2020年6月,教育部关于印发《高等学校课程思政建设指导纲要》的通知,为高校推进课程思政建设提供了指导[4]。

岩石力学发展于20世纪初,是一门认识和控制岩石系统力学行为与工程功能的学科,因此在土木工程、采矿工程、石油工程等涉及岩石材料的行业中广泛应用[5]。岩石力学理论离不开具体工程背景,导致其理论体系庞杂,学生因理解困难而产生畏难、厌学情绪。思想政治教育与专业教育融合能达到单纯的专业教育达不到的教学效果,是“三全育人”的重要切入口,可增强学生自主学习的动力,丰富学生的知识广度,进而提高教学效果。石油工程专业的“岩石力学”课程思政探索为工科专业的课程思政提供了有益参考。

一、石油工程专业“岩石力学”课程教学难点

石油工程需在储层中钻井、压裂、注水/气等,对地层产生扰动,会导致井壁失稳、储层出砂、激活地下断层等问题。石油工程需要对储层岩石力学行为进行准确分析,以减少工程事故并提高储层产量。岩石力学理论建立时间早、应用背景复杂、应用领域扩展迅速,导致“岩石力学”课程教学难度大。笔者在教学实践中发现,影响“岩石力学”课程教学的主要难点如下。

(一)理论体系杂

岩石力学是固体力学的一个分支学科,理论至少涉及了理论力学、材料力学和弹性力学的基础知识,要求学生能融会贯通各类基础知识,否则难以跟上课堂节奏。此外,不同学科对岩石力学知识的侧重点有显著差异,要求学生对本专业工程背景具有一定的了解。例如,石油工程侧重于岩石破坏与裂缝扩展,需要着重学习岩石破坏准则、裂缝扩展准则等知识。目前岩石力学教材同质化严重,专业学科背景不突出,不利于各专业针对性学习。

(二)教学内容旧

岩石力学伴随着工业化进展不断进步,理论体系日新月异。传统岩石力学知识立足于20世纪工程背景,已不满足现代工程需求。近20年来,我国科学技术突飞猛进,在岩石力学领域中涌现众多原创性科研成果。我国石油开发深度已近万米,其岩石应力状态、岩石力学性质、裂缝扩展特征都与传统浅部储层不同。我国储层岩性比国外复杂,储层薄互层发育、非均质性强烈,导致其裂缝扩展特征和国外不同。教学中应当介绍我国科研工作者为提高我国油气开发及采矿效率所提出的岩石力学新理论。

(三)应用门槛高

岩石力学理论表明:边界条件、岩石材料特征、载荷加载路径、多物理场耦合作用等因素都对岩石变形特征、裂缝扩展规律有显著影响。应用岩石力学解决实际问题必须对理论知识、实际岩石材料、具体工程背景有深刻理解,还要运用数值求解的方法。因此,应用岩石力学解决实际问题是系统工程,若采用简化模型,则无法体现岩石力学的特点和应用技巧;若采用工程实例,则分析过程烦琐且课堂时间有限,使学生不易理解而产生畏难情绪。

二、石油工程专业“岩石力学”课程思政案例

2021年2月