基于卓越工程師的油氣儲運(yùn)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究*

楊浩瓏，孟 江，石 玲，田 園，趙學(xué)芬

(重慶科技學(xué)院石油與天然氣工程學(xué)院，重慶 高新區(qū) 401331)

為了促進(jìn)高等教育面向社會需求培養(yǎng)人才，提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量，2010年教育部啟動了“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”(簡稱“卓越計(jì)劃”)。

重慶科技學(xué)院是“卓越計(jì)劃”試點(diǎn)高校之一，至此已有國家級“卓越計(jì)劃”試點(diǎn)專業(yè)5個(gè)。油氣儲運(yùn)工程獲得教育部第三批“卓越工程師培養(yǎng)教育計(jì)劃”專業(yè)改革試點(diǎn)資格。隨著“卓越計(jì)劃”的實(shí)施，油氣儲運(yùn)工程專業(yè)原有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式已不能滿足工程實(shí)踐能力要求，在該專業(yè)現(xiàn)有的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革勢在必行。本文針對油氣儲運(yùn)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的一些問題，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，取得了一些較好的效果。

1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題

1.1 教學(xué)方式傳統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)幾乎都采用教師先講授實(shí)驗(yàn)，學(xué)生再按步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的傳統(tǒng)教學(xué)方法。在實(shí)驗(yàn)課中，教師先對實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟等要求進(jìn)行講述，并將實(shí)驗(yàn)操作試做一次，學(xué)生依葫蘆畫瓢完成實(shí)驗(yàn)[1]。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中基本上學(xué)生處于被動狀態(tài)，這種傳統(tǒng)教學(xué)方式，不利于學(xué)生積極性培養(yǎng)，難以鍛煉學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力，不能滿足卓越工程師培養(yǎng)要求[2]。

1.2 儀器臺套不足

實(shí)驗(yàn)室建設(shè)投入不足，實(shí)驗(yàn)室儀器資源緊張，使得教學(xué)效果大打折扣，學(xué)生的動手能力得不到應(yīng)有的培養(yǎng)與訓(xùn)練。擴(kuò)招后，由于投入少，儀器數(shù)量不夠，造成部分教學(xué)實(shí)驗(yàn)多人一組，少數(shù)同學(xué)可以動手操作，大部分同學(xué)在旁邊看實(shí)驗(yàn)，最后抄襲數(shù)據(jù)結(jié)果，還有一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目由于缺乏儀器，只能安排演示性實(shí)驗(yàn)，更有甚者由于沒有資金去建設(shè)實(shí)驗(yàn)室，部分課程不能開出實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

1.3 考核方式落后

專業(yè)教學(xué)實(shí)驗(yàn)成績評判主要采用實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績?yōu)橹鞯膫鹘y(tǒng)評判方式，而報(bào)告評閱過程中又主要以報(bào)告規(guī)范性、整潔性、正確性為主要評分依據(jù)，實(shí)驗(yàn)成績考評帶有很大的主觀隨意性，不能很好體現(xiàn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)動手能力和創(chuàng)新能力。這種傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)考核方法單一死板，造成學(xué)生不重視實(shí)驗(yàn)，應(yīng)付實(shí)驗(yàn)考核，相互抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告，甚至更改實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，不能激發(fā)學(xué)生的積極性，不能滿足“卓越計(jì)劃”對學(xué)生實(shí)踐能力和工程能力培養(yǎng)的需求[3]。

1.4 內(nèi)容類型單一

長期以來，受傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)思想的影響，專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)主要以驗(yàn)證理論教學(xué)中所描述現(xiàn)象、基本參數(shù)測定為主，極少引入目前最新設(shè)備、先進(jìn)技術(shù)。目前專業(yè)開出的課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容簡單，主要以演示型、驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)為主，綜合型、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)很少。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一、簡單，對學(xué)生實(shí)驗(yàn)動手能力的培養(yǎng)不夠，特別在綜合型、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)方面的訓(xùn)練與培養(yǎng)力度不夠，造成學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力差，走上工作崗位后不能很快適應(yīng)工作崗位需求。

2 基于“卓越計(jì)劃”油氣儲運(yùn)工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革思路和方法

2.1 改革傳統(tǒng)教學(xué)方式，注重實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)

為培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動手操作和實(shí)驗(yàn)分析能力，改變學(xué)生“抱著走”被動的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式為“主動走”主動的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式[5]。實(shí)驗(yàn)教學(xué)重心由教師講授實(shí)驗(yàn)為主轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生自學(xué)實(shí)驗(yàn)為主。教師作用是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)。學(xué)生先通過實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)化課件、查閱資料進(jìn)行預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，提交預(yù)習(xí)報(bào)告后，才能進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)課程，在預(yù)習(xí)課程上教師只講授儀器的結(jié)構(gòu)原理、安全注意事項(xiàng)等知識，而對實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)處理等不會做太多講解，預(yù)習(xí)達(dá)到要求后，學(xué)生才能動手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。此過程教師主要對實(shí)驗(yàn)考核和實(shí)驗(yàn)報(bào)告環(huán)節(jié)進(jìn)行把關(guān)。專業(yè)針對《工程流體力學(xué)》《油品分析》等專業(yè)基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了教學(xué)方式改革，通過教學(xué)方式改革促使學(xué)生實(shí)驗(yàn)前認(rèn)真預(yù)習(xí)，掌握實(shí)驗(yàn)儀器使用、操作、實(shí)驗(yàn)步驟等相關(guān)知識，實(shí)驗(yàn)課程中教師減少實(shí)驗(yàn)講解，把更多時(shí)間交給學(xué)生去思考和動手完成實(shí)驗(yàn)，這有利于學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

2.2 改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容

增大綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開發(fā)力度，不斷更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以提高學(xué)生綜合實(shí)踐能力。專業(yè)利用學(xué)校爭取的建設(shè)資金1000萬元用于支持油氣儲運(yùn)工程實(shí)踐教學(xué)平臺的建設(shè)。建設(shè)了油氣儲運(yùn)工程虛擬仿真教學(xué)平臺，包括天然氣集輸虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室、原油集輸虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室、天然氣長輸虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室、管道泄露實(shí)驗(yàn)室；油氣儲運(yùn)工程科研平臺，包括環(huán)道實(shí)驗(yàn)室、腐蝕實(shí)驗(yàn)室等科研實(shí)驗(yàn)室。通過新建實(shí)驗(yàn)室，極大的提高了綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開出能力，專業(yè)針對《油氣集輸工程》等專業(yè)課程加大實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開發(fā)，近幾年更新和新增綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目20項(xiàng)，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合型、設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)為主，演示型、驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)為輔的格局。

2.3 改革實(shí)驗(yàn)考核方式，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量

實(shí)驗(yàn)考核是實(shí)驗(yàn)教學(xué)重要環(huán)節(jié)，科學(xué)合理的實(shí)驗(yàn)考核方式是提高教學(xué)質(zhì)量的保證[6]。對于專業(yè)開設(shè)專業(yè)實(shí)驗(yàn)建立了規(guī)范的考評模式，新的考核方式考核內(nèi)容包括：實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)態(tài)度等幾個(gè)方面。實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)考核是學(xué)生實(shí)驗(yàn)課前預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，提交預(yù)習(xí)報(bào)告，教師對學(xué)生的預(yù)習(xí)情況進(jìn)行考核，考核包括對實(shí)驗(yàn)原理和方法的理解、儀器操作、注意事項(xiàng)等，預(yù)習(xí)考核合格學(xué)生方能進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)操作考核是學(xué)生達(dá)到要求后可申請實(shí)驗(yàn)操作考核，考核小組由兩名教師組成，一般由任課教師和實(shí)驗(yàn)教師共同組成。學(xué)生按申請順序依次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)考核。實(shí)驗(yàn)操作考核重點(diǎn)是對學(xué)生的實(shí)踐動手能力進(jìn)行考核，主要包括儀器使用和操作是否規(guī)范、實(shí)驗(yàn)觀察和記錄是否真實(shí)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析以及實(shí)驗(yàn)初步結(jié)果的是否準(zhǔn)確等方面。實(shí)驗(yàn)報(bào)告考核是實(shí)驗(yàn)操作考核結(jié)束后，學(xué)生獨(dú)立完成報(bào)告，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)報(bào)告的考核重點(diǎn)是對數(shù)據(jù)分析、處理、歸納總結(jié)等方面考核。專業(yè)最開始在《石油儀表及自動化》課程開展實(shí)驗(yàn)考核方式改革，取得了較好的效果，現(xiàn)在在所有教學(xué)實(shí)驗(yàn)都采用新的考核方式。

2.4 利用實(shí)驗(yàn)室開放，提升實(shí)踐能力培養(yǎng)

實(shí)驗(yàn)室開放有利于學(xué)生創(chuàng)新意識、動手能力、分析和解決問題能力的培養(yǎng)。專業(yè)20間教學(xué)、科研實(shí)驗(yàn)室全天向?qū)W生開放，學(xué)生根據(jù)科技創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目、科研實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等項(xiàng)目在實(shí)踐教學(xué)系統(tǒng)上申請實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，由實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人根據(jù)學(xué)生人數(shù)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和預(yù)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間，安排實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、藥品做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，學(xué)生根據(jù)計(jì)劃完成擬定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中，指導(dǎo)教師應(yīng)全程指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室開放還應(yīng)面向?qū)嶒?yàn)基礎(chǔ)比較弱的學(xué)生，這部分學(xué)生在正常的實(shí)驗(yàn)課程中沒有弄懂或?qū)嶒?yàn)做失敗了，他們可以利用實(shí)驗(yàn)室開放進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，利用寬松的時(shí)間充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性將實(shí)驗(yàn)做得更好，收獲更多，逐步提高實(shí)驗(yàn)技能，能順利通過實(shí)驗(yàn)考核。

3 結(jié) 語

通過專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，整體實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果有了顯著改善。2020年我們分別對專業(yè)部分學(xué)生抽樣進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革無記名問卷調(diào)查。本次調(diào)查共回收了調(diào)查表78份。調(diào)查結(jié)果顯示：95.7%以上學(xué)生認(rèn)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革后自己的動手能力、自學(xué)能力有不同程度的提高；94.2%以上的學(xué)生對實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式、考核方式比較滿意。通過對油氣儲運(yùn)工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的實(shí)踐，在培養(yǎng)本專業(yè)學(xué)生實(shí)際操作能力，綜合實(shí)踐素質(zhì)起到了重要的推動作用，為卓越工程師培養(yǎng)目標(biāo)奠定了夯實(shí)的基礎(chǔ)。