秦文龍，陳軍斌，劉曉娟

(西安石油大學(xué) 石油工程學(xué)院，西安 710065)

石油工程是實踐性很強(qiáng)的一門工科專業(yè)［1］，該專業(yè)的學(xué)生除了需要掌握牢固的專業(yè)理論知識外，還需要有豐富的實踐經(jīng)驗和較強(qiáng)的動手、創(chuàng)新能力［2］。而實驗教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維與動手能力上具有的獨特條件［3］，在石油工程專業(yè)人才培養(yǎng)中占有舉足輕重的地位。

針對我國石油與天然氣工程領(lǐng)域?qū)I(yè)人才培養(yǎng)的實際需要，根據(jù)“加強(qiáng)基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)、辦出特色”的教學(xué)改革指導(dǎo)思想，石油工程學(xué)院實驗中心改革原有實驗教學(xué)不適應(yīng)的方法、內(nèi)容與管理機(jī)制。通過實驗室建設(shè)與實驗教學(xué)改革構(gòu)建新型的實驗教學(xué)模式，面向21世紀(jì)培養(yǎng)高質(zhì)量的石油工程技術(shù)人才，以適應(yīng)激烈的競爭，在競爭中求發(fā)展。

1 發(fā)揮科研優(yōu)勢，搞好教學(xué)實驗室建設(shè)

實驗室是進(jìn)行教學(xué)、開展科學(xué)實驗、提供社會技術(shù)服務(wù)的場所［4］。實驗室建設(shè)的水平，實驗設(shè)備的技術(shù)先進(jìn)性，在一定程度上決定著實驗課程的教學(xué)效果以及人才的培養(yǎng)質(zhì)量。為切實加強(qiáng)教學(xué)及科研實驗設(shè)備的建設(shè)，近年來，西安石油大學(xué)石油工程學(xué)院結(jié)合“油氣田開發(fā)工程”“油氣井工程”兩個省重點學(xué)科建設(shè)項目進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，本著“立足基礎(chǔ)、面向全校、專業(yè)拓寬、資源重組、資源共享”的實驗室建設(shè)理念，建立了一個校級專業(yè)綜合基礎(chǔ)實驗中心。實驗中心設(shè)有油藏物理實驗室、滲流力學(xué)實驗室、采油工程實驗室、鉆井工程實驗室和油氣儲運(yùn)工程實驗室。該實驗中心的成立不僅提高了管理效率，也充分利用了教學(xué)資源。它立足石油工程學(xué)院，同時面向全校學(xué)生進(jìn)行基本實踐技能訓(xùn)練。

為了充分發(fā)揮西安石油大學(xué)石油工程學(xué)院的科研優(yōu)勢，先后自行設(shè)計安裝了多套實驗研究裝置，如“油氣舉升工藝模擬裝置”“抽油機(jī)模型及示功圖測試一體化系統(tǒng)”和“復(fù)合波場采油多功能動態(tài)模擬系統(tǒng)”等。這些實驗裝置及設(shè)備的建設(shè)，為西安石油大學(xué)工程學(xué)院開發(fā)新的、高水平的教學(xué)實驗項目及培養(yǎng)創(chuàng)新型人才奠定了良好的基礎(chǔ)。該實驗中心于2009年被評為陜西省教學(xué)示范中心。

2 建設(shè)一支高水平的實驗教師隊伍

實驗室建設(shè)的關(guān)鍵是實驗隊伍建設(shè)。建立一支結(jié)構(gòu)合理、素質(zhì)優(yōu)良、精干的實驗室教師隊伍是教學(xué)實驗改革的關(guān)鍵，也是提高實驗教學(xué)質(zhì)量、完成實驗室任務(wù)以及其他建設(shè)成功的保障。石油工程學(xué)院實驗中心通過教學(xué)改革，形成了一支學(xué)歷、能力和素質(zhì)較高的實驗教學(xué)隊伍。在8名實驗教師中，75具有高、中級以上職稱，平均年齡為38歲。其中碩士生6名、本科生2名、在讀碩士1名，教師隊伍梯隊結(jié)構(gòu)合理。同時，為了加強(qiáng)實驗教師隊伍建設(shè)，提高實驗教師隊伍的總體業(yè)務(wù)水平，實驗中心制定了人才培養(yǎng)計劃。一方面有計劃地培養(yǎng)青年教師攻讀碩士學(xué)位、博士學(xué)位;另一方面還通過外出進(jìn)修、隨班聽課、自學(xué)以及參加各種培訓(xùn)班等多種方式提高實驗人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)。

3 改革管理體制，完善實驗教學(xué)管理體系

要取得好的教學(xué)效果，必須有相應(yīng)的科學(xué)的管理體制及管理方法，為此，我們建立了一套較為完整的實驗教學(xué)管理體系。

3.1 成立實驗中心，實施統(tǒng)一管理

西安石油大學(xué)的原鉆井、采油和油藏工程3個實驗室是附屬于3個專業(yè)，由2個專業(yè)教研室分管，管理體制松散。在此情況下學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)班子打破原分散的實驗室管理方法，在學(xué)院內(nèi)成立一個實驗中心，統(tǒng)管各個實驗室。同時選聘了較強(qiáng)的領(lǐng)導(dǎo)班子負(fù)責(zé)實驗教學(xué)改革與日常實驗室管理，這是實現(xiàn)教學(xué)改革的組織保證。

3.2 明確教師分工責(zé)任，增強(qiáng)崗位管理

根據(jù)教學(xué)、管理等崗位的設(shè)置進(jìn)行了明確分工，實行責(zé)任制管理。在分工中實行了“一人多崗”，即實驗技術(shù)人員除承擔(dān)正常實驗教學(xué)任務(wù)(或技術(shù)工作)外，每個人都兼有實驗室管理(實驗教學(xué)、儀器設(shè)備管理、安全衛(wèi)生管理等)崗位的工作?！耙粚６嗄堋?，則要求實驗人員從只會上一門實驗課和只會用一個實驗室的儀器設(shè)備，到至少會上兩門實驗課和至少會維護(hù)兩個實驗室的儀器設(shè)備。這就要求教師不僅要轉(zhuǎn)變原有的思想觀念，而且還要在教學(xué)管理的能力上適應(yīng)和促進(jìn)教學(xué)改革。3.3 建立科學(xué)的成績考核辦法，完善實驗課程管理

建立穩(wěn)定的教學(xué)秩序，要求學(xué)生必須遵守實驗室各種管理制度，實驗課必須按照嚴(yán)格的程序進(jìn)行，做到課前有預(yù)習(xí)，課后交實驗報告。同時實施綜合考核管理機(jī)制，將學(xué)生實驗動手操作能力、課堂表現(xiàn)、實驗報告等成績按一定比例綜合評定學(xué)生成績，培養(yǎng)學(xué)生全面(包括安全等)的工程意識。

4 改革教學(xué)模式，提高實驗教學(xué)質(zhì)量

實驗教學(xué)方法是決定實驗教學(xué)質(zhì)量的重要因素［5］。為此需要完善專業(yè)實驗教學(xué)體系，改革實驗教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的綜合實驗?zāi)芰Γ?］。

4.1 組建獨立的實驗教學(xué)課程

石油與天然氣工程領(lǐng)域?qū)嶒炘瓉砀綄儆诙鄠€專業(yè)，學(xué)科的理論課實驗學(xué)時少，并且部分實驗內(nèi)容相近，這不僅使開課的數(shù)量有限，而且客觀上使學(xué)生對實驗課認(rèn)識不足，甚至輕視實驗，使實驗教學(xué)質(zhì)量得不到保證。學(xué)院將石油與天然氣工程領(lǐng)域?qū)嶒灙毩⒃O(shè)課，列入專業(yè)教學(xué)計劃中，并制定與之相適應(yīng)的教學(xué)大綱，單獨考核成績。這樣提高了實驗課在學(xué)生心目中的地位，使之受到重視，也提高了部分教師的認(rèn)識。

4.2 編寫新教材，優(yōu)化實驗項目，充實實驗內(nèi)容

對重組專業(yè)實驗，就要相應(yīng)地調(diào)整和優(yōu)化專業(yè)實驗的學(xué)時及內(nèi)容，以適應(yīng)發(fā)展的需要。在選擇實驗內(nèi)容上，打破原專業(yè)實驗設(shè)置，考慮對學(xué)生多方面的訓(xùn)練及實驗的系統(tǒng)性、科學(xué)性與實用性，減少不必要的重復(fù)內(nèi)容。通過學(xué)院學(xué)術(shù)委員會討論，重新設(shè)置實驗內(nèi)容，編寫了《石油工程實驗原理與技術(shù)》新教材。對實驗項目進(jìn)行優(yōu)化組合，按新實驗室教學(xué)的教學(xué)大綱設(shè)課，從而有效利用有限學(xué)時。

4.3 設(shè)計一批開放型綜合性實驗，改革實驗教學(xué)方法

將石油與天然氣工程領(lǐng)域?qū)I(yè)實驗分為物性參數(shù)測試、工藝模擬及開放型綜合設(shè)計三類。針對不同類型的實驗采用不同教學(xué)方法:

1)物性參數(shù)測試要求學(xué)生通過學(xué)習(xí)實驗指導(dǎo)書及有關(guān)儀器說明書后，自行操作完成，以培養(yǎng)學(xué)生按照儀器說明書進(jìn)行操作的能力;

2)工藝模擬實驗要求在教師指導(dǎo)下完成，目的在于通過室內(nèi)模擬裝置，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)實驗?zāi)芰?

3)開放型綜合設(shè)計實驗中，明確實驗?zāi)繕?biāo)，只為學(xué)生提供必備的儀器、材料，要求學(xué)生獨立設(shè)計實驗方案，親自動手組裝、操作儀器、完成實驗并提交實驗報告，以培養(yǎng)學(xué)生的綜合實驗?zāi)芰Α?/p>

在開放型綜合設(shè)計實驗中，學(xué)生在了解實驗的基本原理、流程及所用設(shè)備、儀器性能特點和使用方法的基礎(chǔ)上，可根據(jù)自己的興趣和掌握程度進(jìn)行方案設(shè)計、流程組裝及測試分析，對實驗中出現(xiàn)的一些現(xiàn)象或問題，由學(xué)生自己獨立去分析、判斷和解決。實現(xiàn)實驗教學(xué)模式靈活化、多樣化，培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力、科學(xué)思維和創(chuàng)新意識，使之成長為綜合素質(zhì)高的創(chuàng)新型人才。

4.4 利用多媒體技術(shù)強(qiáng)化學(xué)生實踐操作能力，提高實驗教學(xué)效果

由于改革后的實驗內(nèi)容大大增加，課堂容量提高，給傳統(tǒng)石油工程實驗教學(xué)帶來巨大的挑戰(zhàn)。為此，學(xué)院本著高起點、高要求的原則，利用多媒體技術(shù)研制了石油工程實驗CAI課件，為學(xué)生創(chuàng)造了全方位的學(xué)習(xí)途徑。

學(xué)生可以在開展實驗活動之前，在多媒體軟件的幫助下對所要開展的實驗內(nèi)容進(jìn)行充分了解、熟悉，對有關(guān)設(shè)備儀器的用途、操作要領(lǐng)以及注意事項有比較深入的了解，再到實驗室進(jìn)行實地參觀、對照、學(xué)習(xí)和親自動手實踐，認(rèn)識會更加深刻。對于一些復(fù)雜、有危險、要求高、時間長或者抽象、不可見以及難于解釋的內(nèi)容，如鉆井過程中的井噴情景再現(xiàn)及其控制等，用多媒體優(yōu)勢以形象化和直觀化的形式呈現(xiàn)給學(xué)生。既加深了學(xué)生的印象，又提高了教學(xué)效果。

4.5 開展“實驗?zāi)苁指傎悺?，綜合檢驗學(xué)生實驗?zāi)芰?，提高教學(xué)質(zhì)量

由學(xué)校實驗中心教學(xué)組主辦，以開發(fā)學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生科技創(chuàng)新意識，提高學(xué)生動手實踐能力為宗旨的“實驗?zāi)苁指傎悺币呀?jīng)成功舉辦兩屆。

“實驗?zāi)苁指傎悺币髮W(xué)生在數(shù)小時內(nèi)，完成從方案設(shè)計、儀器選擇、實際操作、結(jié)果分析、報告撰寫等一系列工作。競賽內(nèi)容包括實驗理論筆試和操作考試兩項測試。

實驗理論筆試的考查范圍主要是石油工程實驗中的理論知識以及基礎(chǔ)知識，涵蓋油層物理、滲流力學(xué)、采油工程和提高采收率等實驗內(nèi)容，包括誤差理論、數(shù)據(jù)處理、實驗室安全、電和氣的使用等基本知識。實驗操作考試的考查范圍主要是主要專業(yè)課程的相關(guān)實驗，考查基本的實驗技能、實驗設(shè)計、實驗操作、數(shù)據(jù)采集和分析處理能力，實驗總結(jié)與報告撰寫能力。

在競賽活動過程中，通過學(xué)生在做實驗的前前后后的工作獲得成績，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，并能夠在以后的學(xué)院評優(yōu)評獎、畢業(yè)推薦和其他活動中，在同等條件下獲得優(yōu)先考慮，受到學(xué)生的普遍歡迎，因此更好地激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造力和學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)的思維方式和實踐能力。同時，實驗競賽與實驗教學(xué)改革相輔相成，通過競賽幫助發(fā)現(xiàn)了一些目前實驗教學(xué)的不足之處，如學(xué)生基本功不扎實、實驗課程體系不完善、實驗教學(xué)手段落后等，從而為完善實驗教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量指明了方向。

5 結(jié)束語

石油工程實驗教學(xué)改革的關(guān)鍵是要有完成實驗教學(xué)所必需的場地、環(huán)境和儀器設(shè)備的數(shù)量和質(zhì)量的條件保障。敬業(yè)愛崗、精通業(yè)務(wù)的教師隊伍保障，制度完備且執(zhí)行認(rèn)真的管理體制保障以及創(chuàng)新的現(xiàn)代化教學(xué)方法保障。然而石油工程教改是一個新的嘗試，實驗教學(xué)改革有其特殊性、復(fù)雜性，教改的實踐時間較短，有待進(jìn)一步實踐提高。

［1］胡紹彬，趙明國，羅云.石油工程實驗現(xiàn)代化教學(xué)模式探索［J］.實驗室科學(xué)，2009(4):54－55.

［2］蘭培英.校企合作工學(xué)結(jié)合努力推進(jìn)陜北地區(qū)高職教育健康發(fā)展［J］.延安教育學(xué)院學(xué)報，2008，22(1):1－4.

［3］王其軍，呂棟梁，辜音奎，等.實驗室開放對學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究［J］.實驗科學(xué)與技術(shù)，2009，7(3):88－89.

［4］朱向群，胡朝暉，劉湘暉，等.改革實驗教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生實踐能力與創(chuàng)新能力［J］.實驗技術(shù)與管理，2001，18(1):108－111.

［5］趙子剛，趙明國，羅云.搞好石油工程實驗教學(xué)改革全面提高實驗教學(xué)質(zhì)量［J］.實驗技術(shù)與管理，1998，15(4):4－6.

［6］王志華，龍安厚.綜合性、設(shè)計性實驗有效促進(jìn)教學(xué)的實踐與認(rèn)識［J］.高校實驗室工作研究，2009，102(4):74－76.