王婋　潘琳　朱芳冰　蔡忠賢　周紅

[摘 要]實踐教學(xué)是石油工程專業(yè)人才培養(yǎng)中十分重要的組成部分，在新工科背景下，應(yīng)建立創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標(biāo)和野外實踐教學(xué)體系。對傳統(tǒng)工科專業(yè)進(jìn)行改造升級，可以強化學(xué)生的專業(yè)理論知識與實踐相結(jié)合的能力。綜合運用科研成果、虛擬仿真等智能化技術(shù)，設(shè)置多學(xué)科交叉的實踐課程體系并建立多專業(yè)融合的實訓(xùn)教學(xué)基地，構(gòu)建實踐教學(xué)與科研相結(jié)合的實踐教學(xué)平臺，探索科學(xué)可行的人才培養(yǎng)模式，可以實現(xiàn)新工科背景下的石油工程專業(yè)內(nèi)涵式發(fā)展，進(jìn)而在實踐教學(xué)中培養(yǎng)面向未來的創(chuàng)新人才。

[關(guān)鍵詞]新工科;實踐教學(xué);實訓(xùn)基地

[中圖分類號] G647 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2021）08-0125-03

新時代賦予了高校培養(yǎng)創(chuàng)新人才的責(zé)任與使命。在新工科背景下，為順應(yīng)高等教育的發(fā)展，提高教育教學(xué)質(zhì)量，結(jié)合國內(nèi)外石油工程行業(yè)發(fā)展的趨勢，石油工程專業(yè)面臨著由傳統(tǒng)工科專業(yè)向新型石油工程專業(yè)轉(zhuǎn)型、升級的問題[1]。中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）（以下簡稱“我?！保┦凸こ虒I(yè)教師針對學(xué)科特色、服務(wù)面向和國家經(jīng)濟社會發(fā)展的新形勢，踐行實踐育人，采取“以學(xué)生為中心”和“以問題為導(dǎo)向”的實踐教學(xué)方法，落實石油工程新工科專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)定位，探索科學(xué)可行的人才培養(yǎng)新模式和傳統(tǒng)特色工科專業(yè)改造升級路徑，制訂以石油工程專業(yè)為交點、測繪和水文地質(zhì)及地球物理探測等多學(xué)科交叉為特征的石油工程新工科專業(yè)培養(yǎng)方案[2]，使人才培養(yǎng)更加適應(yīng)創(chuàng)新人才培養(yǎng)需要，從根本上提高石油工程專業(yè)本科實踐教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)專業(yè)素質(zhì)高、實踐能力強的一流人才[3]。

實踐教學(xué)在學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)過程中起到了十分重要的作用。我校以新工科為思路導(dǎo)向，通過石油工程專業(yè)建設(shè)與學(xué)科發(fā)展的有機融合，對傳統(tǒng)工科專業(yè)進(jìn)行改造升級，探索實踐教學(xué)的有效途徑，充分利用科研項目建立的先期野外科研觀測基地，采用學(xué)科交叉的方式培養(yǎng)學(xué)生使用先進(jìn)的探測設(shè)備和技術(shù)手段，強化學(xué)生專業(yè)理論與實踐相結(jié)合的能力[4]，以提高石油工程專業(yè)學(xué)生的實踐能力和綜合素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

一、開展實訓(xùn)基地建設(shè)的意義

一是有利于石油工程專業(yè)的升級改造和培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。以新工科思維提供的交叉、融合、升級的專業(yè)改造建設(shè)為實訓(xùn)基地建設(shè)的指導(dǎo)思想，通過實訓(xùn)項目的建設(shè)將石油工程與測繪、水文地質(zhì)、地球物理探測等多個學(xué)科交叉融合，實現(xiàn)石油工程專業(yè)的全面升級改造，提高學(xué)生的綜合實踐能力，引領(lǐng)學(xué)生對研究區(qū)廣泛分布的典型潛山儲集體進(jìn)行觀察、描述、測量和分析，研究地下儲集空間的連通關(guān)系。在野外實訓(xùn)中鼓勵學(xué)生之間、學(xué)生與專業(yè)教師之間進(jìn)行學(xué)術(shù)交流與討論，結(jié)合已學(xué)習(xí)的石油工程專業(yè)課程，引導(dǎo)學(xué)生對本專業(yè)的一些基本科學(xué)問題進(jìn)行思考，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。

二是有利于增強學(xué)生的實踐能力。以野外科研觀測基地為平臺，利用先進(jìn)的技術(shù)裝備激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣并有效提高學(xué)生的實踐動手能力。與傳統(tǒng)的教學(xué)實習(xí)相比，依托科研觀測基地的實訓(xùn)項目為學(xué)生提供了目前新款、高性能的影像記錄、測量、探測裝備，實現(xiàn)了大范圍、高精度的觀察與測量，這能提高學(xué)生的專業(yè)意識和學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的實際動手能力。同時，以教學(xué)與科研實踐有機融合為基礎(chǔ)，可以提高學(xué)生的參與度，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實踐能力和創(chuàng)新能力。

三是有利于促進(jìn)科教融合，教研相長?？茖W(xué)研究與實踐教學(xué)的有機融合，能將科研資源轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實的教學(xué)資源。教學(xué)是科研的基礎(chǔ)，可以指導(dǎo)和推進(jìn)科研的發(fā)展;科研是教學(xué)的有力補充和提升，把最新科研成果引入課堂、納入教材，可以有效地將科研資源轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源，豐富和充實教師的實踐教學(xué)內(nèi)容?？蒲信c教學(xué)的相輔相成，能實現(xiàn)以科研促教學(xué)，以教學(xué)推動科研的良性互動，不斷提升實踐教育教學(xué)質(zhì)量，實現(xiàn)石油工程專業(yè)實踐教學(xué)的升級改造。

二、實訓(xùn)基地建設(shè)的育人目標(biāo)

依托專業(yè)優(yōu)勢學(xué)科和平臺，為學(xué)生創(chuàng)造跨學(xué)科融合的氛圍，使學(xué)生獲得多維學(xué)術(shù)視角，落實跨學(xué)科專業(yè)培養(yǎng)的理念，推動實踐教學(xué)的改革，推進(jìn)學(xué)科交叉的課程建設(shè)以及實踐活動開展，深化實踐教學(xué)方式方法改革，通過升級改造實踐教學(xué)體系和對專業(yè)實習(xí)基地進(jìn)行拓展，著力培養(yǎng)創(chuàng)新實踐能力強且適應(yīng)專業(yè)發(fā)展需求的“交叉”人才。實現(xiàn)實踐育人的目標(biāo)定位：強化石油工程專業(yè)學(xué)生的專業(yè)思想，通過培養(yǎng)學(xué)生對專業(yè)現(xiàn)象的感性認(rèn)識，使學(xué)生在專業(yè)知識學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上更準(zhǔn)確地認(rèn)識和量化縫洞型油藏儲集體，為后續(xù)的儲量評價及合理設(shè)計開發(fā)方式、調(diào)整開發(fā)方案打好基礎(chǔ)。培養(yǎng)石油工程專業(yè)學(xué)生實踐動手能力與綜合分析能力，用地球物理探測領(lǐng)域先進(jìn)的技術(shù)手段，引導(dǎo)學(xué)生對實踐中所觀察到的科學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行思考，對油藏工程科學(xué)問題進(jìn)行綜合分析，以此來提高學(xué)生利用多種方式參與野外教學(xué)實踐，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和教學(xué)資源的利用效率。

三、實訓(xùn)基地建設(shè)策略

實訓(xùn)基地的建設(shè)基于項目組先期建立的野外科研觀測基地。該科研基地依托國家科技重大專項、國家示范工程及其他的國家級先導(dǎo)項目研究的需求，以基地為平臺確定野外實訓(xùn)路線，對石油工程實踐教學(xué)升級改造，將科研基地改造為適合專業(yè)教學(xué)要求的實訓(xùn)基地。通過對地面與地下多層次觀測、新技術(shù)與信息化相結(jié)合以及數(shù)字化野外實踐教學(xué)體系的構(gòu)建，研發(fā)石油工程野外實踐教學(xué)資源[5]。

實訓(xùn)基地建設(shè)以推進(jìn)石油專業(yè)實踐教學(xué)水平提升為目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生在實踐中加深對典型潛山儲集體的儲集性能、滲透能力及水動力系統(tǒng)等專業(yè)理論知識的理解，描述地下儲集空間的連通關(guān)系，以達(dá)到油藏地質(zhì)與工程實踐結(jié)合，靜態(tài)分析與動態(tài)研究結(jié)合，虛擬仿真與野外實訓(xùn)有機結(jié)合的目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)意識、實踐能力及綜合素質(zhì)。

實踐教學(xué)基地建設(shè)策略包括以下三個方面。

一是實踐教學(xué)團隊建設(shè)。教學(xué)團隊專業(yè)知識扎實，具有豐富的野外教學(xué)經(jīng)驗，教學(xué)與科研并重，近年來累計主持、參加校級以上教學(xué)研究課題10余項，承擔(dān)科研項目20余項，通過教學(xué)研究與科學(xué)研究為實習(xí)基地建設(shè)提供扎實的技術(shù)支持。

二是實踐教學(xué)路線和實踐教學(xué)內(nèi)容建設(shè)。在野外科研觀測基地建設(shè)的基礎(chǔ)上，選取出露情況好、交通較為便利、符合環(huán)保要求的野外剖面進(jìn)行踏勘，最終確定野外實訓(xùn)路線。依托項目組初步建立的恩施—利川野外科研觀測基地，指導(dǎo)學(xué)生對該地區(qū)廣泛分布的典型潛山儲集體的儲集性能、滲透能力及水動力系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的描述、測量和記錄。確定工作區(qū)域及典型剖面后，根據(jù)實踐教學(xué)需要，結(jié)合剖面位置、自然環(huán)境、交通條件等因素，設(shè)計實訓(xùn)內(nèi)容，優(yōu)選無人機航拍、測量，野外露頭三維激光掃描儀等實訓(xùn)儀器設(shè)備，進(jìn)行儲集體探測及儲集能力測量，水動力系統(tǒng)分析等，探究地下儲集空間的連通關(guān)系。

三是管理體制及運行機制建設(shè)。實訓(xùn)基地采用基地站長和帶隊教師負(fù)責(zé)制，項目負(fù)責(zé)人和實習(xí)教師設(shè)計實訓(xùn)內(nèi)容和路線，并負(fù)責(zé)教學(xué)和學(xué)生管理。建設(shè)開放式工科實踐教學(xué)實訓(xùn)基地，承擔(dān)本校不同學(xué)院相似專業(yè)的實踐教學(xué)任務(wù)及科研考察工作。

四、新工科背景下的實訓(xùn)基地建設(shè)思考與構(gòu)想

實訓(xùn)基地的建設(shè)在實踐教學(xué)中不斷深化和完善，為進(jìn)一步落實新工科建設(shè)，踐行實踐育人和創(chuàng)新人才的培育，我們做了如下思考。

（一）加強實踐教學(xué)信息化建設(shè)，構(gòu)建完善的野外實踐教學(xué)體系

落實新工科建設(shè)，構(gòu)建完善的野外實踐教學(xué)體系，還應(yīng)進(jìn)一步加強實踐教學(xué)信息化、數(shù)字化建設(shè)，通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺和虛擬仿真系統(tǒng)的建設(shè)，深化傳統(tǒng)的石油工程實踐教學(xué)升級改造。

構(gòu)建實踐教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺：利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以互聯(lián)網(wǎng)為基地，建設(shè)實踐教學(xué)網(wǎng)站，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺涵蓋了教學(xué)實習(xí)的核心內(nèi)容，實現(xiàn)信息化整合。為學(xué)生提供課程在線學(xué)習(xí)平臺，實現(xiàn)教學(xué)資源共享。課程網(wǎng)絡(luò)平臺不僅具有完整的電子教案和閱讀資料，也配置網(wǎng)上相關(guān)資源、重要實踐教學(xué)錄像等，基本能滿足實習(xí)前后學(xué)生預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)、測試、查閱等需要[6]。

研制虛擬仿真系統(tǒng)：傳統(tǒng)的野外教學(xué)實習(xí)因受天氣、交通等因素影響而有可能無法按期、按計劃全面實行，這會影響實習(xí)內(nèi)容的完整性和教學(xué)效果。虛擬仿真教學(xué)與野外教學(xué)實踐虛實結(jié)合、相輔相成，形成互補形式。同時，在虛擬的實踐環(huán)境中教師可以靈活設(shè)計實踐教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生也可以在實習(xí)要求下，自己思考和設(shè)計實習(xí)方案，然后再進(jìn)行分析對比。整個過程學(xué)生處于主動學(xué)習(xí)狀態(tài)，這不僅讓學(xué)生掌握了學(xué)科知識，還充分調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

虛擬仿真系統(tǒng)可有效地應(yīng)用于實訓(xùn)前的預(yù)習(xí)，以及實訓(xùn)后的數(shù)據(jù)補充和互動學(xué)習(xí)。通過仿真手段將實訓(xùn)路線、測量過程虛擬化，學(xué)生通過在線訪問可進(jìn)行無人機航拍、三維激光測量、地球物理探測的學(xué)習(xí)、練習(xí)和測試，系統(tǒng)地掌握各項實訓(xùn)內(nèi)容的原理、方法與操作過程，最終加深對實訓(xùn)基地地質(zhì)現(xiàn)象的理解。以虛補實，擴充了實訓(xùn)的深度，為部分交通不便區(qū)域的野外實訓(xùn)提供了可靠、安全的解決方案。虛擬仿真系統(tǒng)在精細(xì)內(nèi)容實體化方面具有很大的優(yōu)勢，有利于學(xué)生更直觀地了解儲集體內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征。

（二）踐行實踐育人，采取“以學(xué)生為中心”和“以問題為導(dǎo)向”的實踐教學(xué)方法，落實石油工程新工科專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)定位

“以學(xué)生為中心”，以石油工程科學(xué)實踐活動為主題，培養(yǎng)學(xué)生主動實踐的能力。在實習(xí)中，尊重學(xué)生的主體性和能動性。這種教學(xué)理念及相應(yīng)的教學(xué)方法，有利于發(fā)揮學(xué)生的主動性、積極性和創(chuàng)造性，有利于培養(yǎng)學(xué)生主動實踐的能力。石油工程實踐教學(xué)以學(xué)生為中心、以石油工程實踐活動為中心，通過實訓(xùn)基地實踐教學(xué)為學(xué)生營造自我體驗、自主學(xué)習(xí)、自由創(chuàng)造的環(huán)境，讓學(xué)生主動開展石油工程科學(xué)項目的學(xué)習(xí)，在“做一名油藏工程師”中學(xué)習(xí)和實踐。

“以問題為導(dǎo)向”的實踐教學(xué)，即石油工程實踐教學(xué)的設(shè)置以野外科研現(xiàn)場為中心，以石油工程科學(xué)研究中實際存在的科學(xué)問題為導(dǎo)向開展實踐教學(xué)，而不僅僅是按照書本章節(jié)的模式分塊段進(jìn)行教學(xué)。實際上，科學(xué)問題的解決需要學(xué)生綜合運用所學(xué)習(xí)的相關(guān)專業(yè)知識與技術(shù)方法，團體協(xié)同努力[3]。

（三）構(gòu)建科教融合的教學(xué)團隊，促進(jìn)學(xué)科建設(shè)

教學(xué)團隊根據(jù)野外實訓(xùn)路線及實踐內(nèi)容，加強成果建設(shè)，促進(jìn)石油工程專業(yè)開設(shè)、改造更多實訓(xùn)課程，進(jìn)一步提升實踐教學(xué)質(zhì)量。

充滿活力和創(chuàng)新能力的實踐教學(xué)團隊，能引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新性。同時，進(jìn)一步鼓勵教師將優(yōu)秀的科研成果轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂袆?chuàng)新性的實踐課程;積極把握教學(xué)與科研的關(guān)系，“寓教于研、教研相長”，實現(xiàn)以科研促教學(xué)，以教學(xué)推動科研的良性互動;鼓勵教師把國際前沿學(xué)術(shù)發(fā)展、最新研究成果和實踐經(jīng)驗融入實踐教學(xué)，并覆蓋教學(xué)全過程，使實踐教學(xué)內(nèi)容的建設(shè)具有可持續(xù)性。

五、結(jié)語

野外實踐教學(xué)是專業(yè)知識理論與野外實踐的有機結(jié)合，是提高學(xué)生分析問題和解決工程實踐問題的有效辦法，有益于學(xué)生鞏固和加深對所學(xué)專業(yè)知識的認(rèn)識、培養(yǎng)學(xué)生獨立思考的能力和初步的科學(xué)研究能力，對提高學(xué)生綜合運用專業(yè)知識分析、解決科學(xué)問題能力有重要意義。要切實做好新工科背景下石油工程專業(yè)野外教學(xué)實習(xí)的升級改造，需要將科學(xué)研究、學(xué)科交叉、信息化建設(shè)有機融入傳統(tǒng)的野外教學(xué)中，這對于全面提高教學(xué)實習(xí)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量具有重要意義[7]。

在新工科背景下，石油工程專業(yè)綜合性野外實踐教學(xué)的升級改造、實訓(xùn)基地的建設(shè)和創(chuàng)新人才的培養(yǎng)任重而道遠(yuǎn)。落實石油工程新工科專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)定位，通過專業(yè)理論的傳承和野外實訓(xùn)基地建設(shè)以及跨學(xué)科交叉融合、優(yōu)化虛擬仿真等可以為學(xué)生構(gòu)建豐富多樣的實踐教學(xué)體系，將創(chuàng)新教育和科學(xué)研究融入人才培養(yǎng)全過程，重組并優(yōu)化涵蓋專業(yè)基礎(chǔ)知識的新工科專業(yè)的課程體系和實踐教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建“專業(yè)教學(xué)—野外實習(xí)—綜合提升”的新工科實踐教學(xué)體系[2]，從而實現(xiàn)新工科背景下的石油工程專業(yè)內(nèi)涵式發(fā)展，使學(xué)生能更好地掌握所學(xué)的專業(yè)知識，增強學(xué)生的綜合實踐能力，從根本上提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、自主探究、自主創(chuàng)造能力。

[ 參 考 文 獻(xiàn) ]

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[3] 謝妮，唐朝暉，時紅蓮，等.土木工程專業(yè)（巖土工程方向）野外實踐教學(xué)方法改革研究[J].當(dāng)代教育實踐與教學(xué)研究，2019（24）：67-68.

[4] 董燕，王學(xué)武，代曉東，等.新工科背景下采油工程實踐教學(xué)有效途徑探索[J].當(dāng)代教育實踐與教學(xué)研究，2019（9）：63-64+95.

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[7] 朱芳冰，黃耀琴，石油工程專業(yè)本科畢業(yè)論文指導(dǎo)教學(xué)實踐與思考[J].大學(xué)教育，2015（11）：64-65.

[責(zé)任編輯：陳 明]