摘要：針對(duì)專業(yè)認(rèn)證在優(yōu)化工程教育人才培養(yǎng)體系和培養(yǎng)模式中對(duì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的要求，結(jié)合我校石油工程專業(yè)以認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)為基準(zhǔn)的教育教學(xué)改革實(shí)際，介紹了以軟硬件相結(jié)合的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，闡述了其作為石油工程專業(yè)認(rèn)證中持續(xù)改進(jìn)工作抓手的有益作用，為相關(guān)專業(yè)開展工程教育改革與創(chuàng)新提供了借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：實(shí)踐教學(xué);實(shí)驗(yàn)平臺(tái);管理平臺(tái);專業(yè)認(rèn)證;石油工程

中圖分類號(hào)：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1674-9324（2019）22-0269-03

作為工程教育人才培養(yǎng)體系和培養(yǎng)模式優(yōu)化的一種有效途徑，專業(yè)認(rèn)證已在檢驗(yàn)專業(yè)的競爭力、重構(gòu)系統(tǒng)的人才培養(yǎng)體系、形成持續(xù)的人才培養(yǎng)保障機(jī)制及全面提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量方面發(fā)揮著抓手性作用[1，2]。實(shí)踐教學(xué)作為支持人才培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成的教學(xué)環(huán)節(jié)之一，其教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)方法、教學(xué)模式及最終的教學(xué)效果等直接支撐專業(yè)認(rèn)證產(chǎn)出導(dǎo)向理念的貫徹和落實(shí)[3]。石油工程專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中也對(duì)包括實(shí)驗(yàn)、工程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)、科技創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)和社會(huì)實(shí)踐等在內(nèi)的實(shí)踐環(huán)節(jié)提出了具體要求，尤其是在支持條件標(biāo)準(zhǔn)里就實(shí)驗(yàn)條件明確指出：實(shí)驗(yàn)室面積和實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備滿足教學(xué)需要，實(shí)驗(yàn)室安全管理規(guī)范，安全警示標(biāo)識(shí)清晰，裝備安全措施有效，實(shí)驗(yàn)涉及的危險(xiǎn)化學(xué)藥品均備有安全說明，存取有記錄，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有安全操作規(guī)程;基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)每組學(xué)生數(shù)不超過2人，專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和專業(yè)實(shí)驗(yàn)每組學(xué)生數(shù)原則上不超過4人;每位教師不得同時(shí)指導(dǎo)兩個(gè)以上不同內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)[4，5]。這便為專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行及管理提出了更高的要求，同時(shí)也為實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)的持續(xù)改進(jìn)提供了契機(jī)。

一、專業(yè)概況及認(rèn)證背景

我校石油工程專業(yè)依托于石油與天然氣工程國家一級(jí)重點(diǎn)學(xué)科及油氣田開發(fā)工程和油氣井工程國家二級(jí)重點(diǎn)學(xué)科，目前為黑龍江省重點(diǎn)建設(shè)專業(yè)、國家第二類特色專業(yè)、教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”試點(diǎn)專業(yè)、地方高校國家綜合改革試點(diǎn)專業(yè)[6]。本專業(yè)一直致力于培養(yǎng)具有扎實(shí)的自然科學(xué)基礎(chǔ)和良好的人文素養(yǎng)，掌握石油工程領(lǐng)域?qū)I(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)，具有社會(huì)責(zé)任感、創(chuàng)新意識(shí)和國際交流能力，能夠在石油與天然氣工程及相關(guān)行業(yè)從事工程設(shè)計(jì)與施工、科技開發(fā)和經(jīng)營管理等方面工作或能夠進(jìn)入相關(guān)專業(yè)繼續(xù)深造的石油工程領(lǐng)域高級(jí)專門人才[7，8]。在促成國際通行教育質(zhì)量保障制度的專業(yè)認(rèn)證背景下，我校石油工程專業(yè)正在申請(qǐng)工程教育認(rèn)證，相關(guān)的教學(xué)改革及持續(xù)改進(jìn)工作也在有序梳理并順利開展中。本文介紹的是創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)正是其中一個(gè)縮影。

二、搭建創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

以現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心和重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為依托，整合包括儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)場所等在內(nèi)的各種硬件資源，考慮鉆井、油藏、采油及地面等石油工程專業(yè)領(lǐng)域，從基本參數(shù)測定、性能表征、工藝模擬，到方案優(yōu)選，設(shè)計(jì)流體性能參數(shù)測試、流體性能評(píng)價(jià)、鉆采工藝模擬、驅(qū)油方案優(yōu)選等小型一體化實(shí)驗(yàn)臺(tái)，進(jìn)而搭建了為石油工程專業(yè)大學(xué)生共享開放使用的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，為本專業(yè)大學(xué)生開展創(chuàng)新性實(shí)踐活動(dòng)提供了專門場所和優(yōu)越環(huán)境條件，同時(shí)也豐富了“石油工程與地質(zhì)”國家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心、“石油與天然氣工程”國家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的內(nèi)涵建設(shè)。

該創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)在實(shí)驗(yàn)管理層面上開放、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容層面上開放、課內(nèi)外科技創(chuàng)新活動(dòng)層面上開放，滿足了學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)的需求，為實(shí)現(xiàn)課程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，尤其是探索創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)等層次教學(xué)目標(biāo)提供了可靠保障。

三、開發(fā)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)

為了提高所搭建創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的利用效率，并強(qiáng)化專業(yè)認(rèn)證視角下創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)的信息化建設(shè)，開發(fā)了涵蓋網(wǎng)站系統(tǒng)和選課系統(tǒng)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)（校內(nèi)訪問地址：http：//118.203.135.156：8080/openlab/），并發(fā)揮其在教學(xué)過程中的網(wǎng)絡(luò)信息化功能。

（一）網(wǎng)站系統(tǒng)

如圖1，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)網(wǎng)站系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)使用多層架構(gòu)開發(fā)模式，包括持久層、業(yè)務(wù)層、表示層。持久層使用Hibernate框架實(shí)現(xiàn)，表示層使用MVC Model2模式。視圖（V）采用Freemarker，控制器（C）采用Struts2，通過使用Struts2來實(shí)現(xiàn)MVC Model2模式，可以讓系統(tǒng)程序數(shù)據(jù)的顯示與業(yè)務(wù)邏輯分離。此設(shè)計(jì)模式是目前比較流行的MVC模式之一，采用此種模式主要是考慮數(shù)據(jù)的安全性和用戶操作的方便性。后臺(tái)管理模塊開發(fā)基于Java語言，Java語言最大的特點(diǎn)是能夠在Windows、Linux服務(wù)器上進(jìn)行部署。從網(wǎng)站的安全方面，Java語言運(yùn)行時(shí)，Java類需要類加載器載入，并經(jīng)由字節(jié)碼校驗(yàn)器校驗(yàn)之后才可以運(yùn)行。Java類在網(wǎng)絡(luò)上使用時(shí)，對(duì)它的權(quán)限進(jìn)行了設(shè)置，保證了被訪問用戶的安全性，從而保證了用戶在使用過程中數(shù)據(jù)的安全?；谝陨系目蚣芎驼Z言，網(wǎng)站系統(tǒng)開發(fā)中使用目前比較流行的Tomcat作為應(yīng)用服務(wù)器，Mysql數(shù)據(jù)庫作為存儲(chǔ)工具，同時(shí)Tomcat和Mysql也可以跨平臺(tái)進(jìn)行部署，以便兼容后期服務(wù)器操作系統(tǒng)的變更。

（二）選課系統(tǒng)

如圖2，選課系統(tǒng)包含創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教務(wù)管理、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)開放預(yù)約管理、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)過程智能指導(dǎo)與報(bào)告提交等功能。

1.教務(wù)管理的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。教務(wù)可直接導(dǎo)入學(xué)期課程表或者對(duì)教學(xué)計(jì)劃和開課管理進(jìn)行詳細(xì)管理。其中教學(xué)計(jì)劃主要包括課程計(jì)劃、培養(yǎng)計(jì)劃及開課計(jì)劃，開課管理主要包括選課日期設(shè)定、學(xué)期日期設(shè)定、開課審核及開課查詢。

2.教學(xué)管理的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。教師編制并發(fā)布開課計(jì)劃，學(xué)生在教務(wù)發(fā)布后可查看開課計(jì)劃并進(jìn)行選課。教師可自主添加創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，并可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行安排。

3.開放預(yù)約管理的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。學(xué)生登錄系統(tǒng)后點(diǎn)擊“預(yù)約工位”，單擊已選實(shí)驗(yàn)室信息，彈出信息提示框按鈕，點(diǎn)擊提交，該實(shí)驗(yàn)工位預(yù)約成功。工位預(yù)約成功后，可在“我的預(yù)約”下查看預(yù)約的工位。另外，實(shí)驗(yàn)室管理員點(diǎn)擊每個(gè)工位下的“操作”按鈕，頁面彈出當(dāng)前工位的操作層，用戶可點(diǎn)擊“添加儀器”按鈕，即進(jìn)入附屬于工位的儀器設(shè)備添加頁面。

4.過程智能指導(dǎo)與報(bào)告提交。教師可點(diǎn)擊向?qū)D中的“考勤管理”按鈕完成對(duì)相應(yīng)學(xué)生的考勤管理，學(xué)生點(diǎn)擊“提交報(bào)告”按鈕，可進(jìn)入填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告頁面。教師點(diǎn)擊批改按鈕，進(jìn)入批改實(shí)驗(yàn)頁面，完成對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的批改，并可以在下側(cè)輸入該學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績及評(píng)語。

另外，系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的資產(chǎn)管理、互動(dòng)交流通知管理等。

四、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)運(yùn)行實(shí)踐

基于創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)硬件和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)軟件，在專業(yè)認(rèn)證背景下面向石油工程專業(yè)開展了創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)運(yùn)行實(shí)踐。其中，在共享開放環(huán)節(jié)中，實(shí)驗(yàn)管理層面的開放主要用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程內(nèi)必做項(xiàng)目的時(shí)間開放，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)自主選擇實(shí)驗(yàn)時(shí)間。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容層面開放主要用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程內(nèi)選做項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)，主要為綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，通過網(wǎng)絡(luò)預(yù)約、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)提交、批準(zhǔn)等程序?qū)嵤？萍紕?chuàng)新活動(dòng)開放，研究內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)時(shí)間均由學(xué)生自主設(shè)計(jì)和安排，有利于學(xué)生創(chuàng)新能力及個(gè)性化培養(yǎng)。大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)平臺(tái)提供必要的設(shè)備和實(shí)驗(yàn)耗材，主要任務(wù)是保證學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)的進(jìn)行。在運(yùn)行實(shí)踐中，平臺(tái)的軟硬件日常由研究生作為助理教師監(jiān)督維護(hù)，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的全天候開放。實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果得到了大幅度提升，大學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)得到了加強(qiáng)，大學(xué)生的工程實(shí)踐能力也得到了強(qiáng)化，實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生綜合素質(zhì)明顯有了提高，在人才培養(yǎng)目標(biāo)達(dá)成度及持續(xù)改進(jìn)方面顯現(xiàn)出一定的優(yōu)勢。

五、結(jié)語

在當(dāng)前我國高校“雙一流”建設(shè)戰(zhàn)略形勢下，專業(yè)認(rèn)證已成為高校人才培養(yǎng)體系進(jìn)一步梳理、人才培養(yǎng)質(zhì)量進(jìn)一步提高、教育質(zhì)量保障機(jī)制進(jìn)一步改進(jìn)的有效途徑，而實(shí)踐教學(xué)作為一項(xiàng)主要的教學(xué)環(huán)節(jié)，在“以學(xué)生為中心”、“以產(chǎn)出為導(dǎo)向”及“持續(xù)改進(jìn)”三大理念的再現(xiàn)與培植中扮演著重要作用。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)促進(jìn)了石油工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成，保障了大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)，為石油工程專業(yè)認(rèn)證創(chuàng)設(shè)了有力支撐，尤其是作為專業(yè)認(rèn)證中持續(xù)改進(jìn)工作的抓手，其為相關(guān)專業(yè)開展工程教育改革與創(chuàng)新也提供了有益參考。

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