朱秀蘭,劉雪芬,余嵐,姜生玲,孫寧,楊江平(隴東學(xué)院能源工程學(xué)院,甘肅 慶陽 745000)
隨著國內(nèi)能源需求量增大,石油行業(yè)發(fā)展迅速,其先進設(shè)備和專業(yè)技術(shù)的應(yīng)用是油氣資源開采加工的重要推動力。近年來,國企及民營油田企業(yè)急需技術(shù)過硬、專業(yè)熟練且能現(xiàn)場操作的高技能專業(yè)人員。當(dāng)前提出的工程教育專業(yè)認證,就是以專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)出口要求為導(dǎo)向的基礎(chǔ)性評價[1]。我校地處甘肅隴東地區(qū),油田及其相關(guān)企業(yè)眾多,結(jié)合我?!敖ㄔO(shè)高水平應(yīng)用型大學(xué)”的辦學(xué)定位,以培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用型技能為目標(biāo),轉(zhuǎn)變高校傳統(tǒng)教育教學(xué)模式,注重教育過程及結(jié)果,以學(xué)生學(xué)習(xí)與發(fā)展為中心,實現(xiàn)學(xué)習(xí)與就業(yè)二者的有機結(jié)合[2-3]。
油層物理課程是石油工程專業(yè)的基礎(chǔ)必修課程,也是多數(shù)石油類高校的考研課程。例如:以西南石油大學(xué)為例,該校油層物理考研課程增加了對實驗知識點內(nèi)容,明確石油工程專業(yè)課程實驗題占10%分值。本文以油層物理實驗教學(xué)為例,與傳統(tǒng)工科類石油專業(yè)實驗教學(xué)對比,初探基于“工程教育認證”的油層物理實驗教學(xué)改革。
實驗條件不完善主要表現(xiàn)在石油院校部分實驗設(shè)備老化,維修或更換不及時;實驗設(shè)備數(shù)量欠缺,導(dǎo)致分組實驗中個別學(xué)生并未參與實驗,甚至成為不愿意參與實驗同學(xué)的借口與理由。
大部分石油高校的油層物理實驗教學(xué)體系不能與時俱進,其實驗課程獨立性小,完全依附于理論課程,只是作為理論課程的輔助學(xué)習(xí),不能更好地將理論課程中零散孤立的專業(yè)知識點有效地結(jié)合[4-5]。
傳統(tǒng)的油層物理實驗教學(xué)內(nèi)容過于陳舊,一是教學(xué)及教材內(nèi)容涉及專業(yè)知識點少,覆蓋面窄,缺少綜合應(yīng)用。例如:儲層巖石的孔隙度測定、儲層巖石的滲透率測定等單一地表述了儲層巖石某一物性。二是油層物理課程實驗基本上是驗證性實驗,缺乏探究性、設(shè)計類實驗。三是與專業(yè)應(yīng)用技能培養(yǎng)聯(lián)系不緊密,其教學(xué)內(nèi)容設(shè)置只是單一根據(jù)任課教師、實驗室教學(xué)條件及傳統(tǒng)學(xué)科設(shè)置而定,沒有考慮當(dāng)前學(xué)科發(fā)展以及學(xué)生職業(yè)前景需求。早期的石油工程專業(yè)實驗教學(xué)模式并沒有把實驗、實訓(xùn)等實踐教學(xué)與本科生就業(yè)聯(lián)系起來,主要側(cè)重于課堂理論教學(xué),實驗、實訓(xùn)等實踐類教學(xué)相對偏少。
學(xué)生不重視實驗課程,實驗報告冊抄襲嚴(yán)重,僅憑實驗報告冊不能反映學(xué)生掌握理論及實踐技能的真實水平。多數(shù)工科類專業(yè)實驗教學(xué)完全依附于理論教學(xué),包含在理論考試內(nèi),實驗教學(xué)也就完全被忽略。尤其是缺失實驗過程化考核,就不能考查學(xué)生是否具有獨立思考及分析問題的能力、對于實踐操作的心理素質(zhì)承受能力。
實驗室技術(shù)人員及專業(yè)教師不能對實驗室全部儀器設(shè)備正確操作、維護,缺少相關(guān)的技術(shù)培訓(xùn);實驗室技術(shù)人員對專業(yè)知識掌握程度片面有限。
根據(jù)油田企業(yè)開發(fā)技術(shù)的需要,改革實驗教學(xué)體系,打破界限,單獨設(shè)立實驗課,重組實驗,突顯實驗課程應(yīng)用性、適用性?;诠こ探逃龑I(yè)認證,以學(xué)生為中心,進行資源配置和教學(xué)安排,首先,平行實驗課程教學(xué)分組,獨立實驗課時間,使得學(xué)生能夠充分參與到實驗操作中,將學(xué)生以及企業(yè)單位滿意度作為專業(yè)評價的重要參考依據(jù)。其次,合理安排實驗教學(xué),形成“三個層次、四個模塊”實驗教學(xué)體系,三個實驗層次:基礎(chǔ)驗證性實驗、綜合性實驗和設(shè)計性實驗;四個實驗?zāi)K:儲層巖石物性分析實驗?zāi)K、儲層流體性質(zhì)分析實驗?zāi)K、儲層流體滲流規(guī)律分析實驗?zāi)K、儲層驅(qū)油特征及效果分析實驗?zāi)K,如圖1所示。
圖1 油層物理實驗教學(xué)內(nèi)容設(shè)計
根據(jù)工程教育專業(yè)認證的產(chǎn)出導(dǎo)向理念,以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為導(dǎo)向,對照石油專業(yè)畢業(yè)生核心能力和要求,改變教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式,提升教學(xué)實效,激發(fā)學(xué)生對專業(yè)實驗的興趣。
緊密聯(lián)系油田礦場開發(fā)改革實驗教材,使學(xué)生對油層形成、流體滲流等知識理解應(yīng)用更加深入透徹,改變油層物理實驗教學(xué)內(nèi)容,即:優(yōu)化調(diào)整基礎(chǔ)驗證性實驗項目;補充綜合應(yīng)用性、設(shè)計創(chuàng)新類實驗項目如圖1所示,將零散的知識點串聯(lián)起來。改革后的實驗教學(xué)更能激發(fā)學(xué)生主動創(chuàng)新性,提高學(xué)生綜合分析解決復(fù)雜工程問題能力和創(chuàng)新意識,驗證學(xué)習(xí)成果是否達到畢業(yè)考核要求。在改革教學(xué)模式過程中,針對以往的驗證型實驗的教學(xué)模式,增加準(zhǔn)備實驗環(huán)節(jié),要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識和實驗指導(dǎo)書,理解實驗基本原理及實驗數(shù)據(jù)結(jié)果的處理與分析,熟悉實驗流程及實驗操作,自行完成實驗準(zhǔn)備工作。補充的綜合應(yīng)用性、設(shè)計創(chuàng)新類實驗項目采用“項目驅(qū)動任務(wù)”教學(xué)模式完成。首先,教師提供礦場油田開發(fā)資料及油田需要解決的問題,例如:某一油田注水過程中,均質(zhì)儲層黏土礦物含量高,最終采油效果變差,初步分析由于注水水質(zhì)及成分與地層配伍性不好,導(dǎo)致驅(qū)油效果變差。其次,由學(xué)生自行調(diào)研查找資料確定實驗方案、處理實驗數(shù)據(jù)并分析其結(jié)果對油田開發(fā)的指導(dǎo)作用,即分析儲層水敏傷害程度及其相應(yīng)的開發(fā)調(diào)整措施。教師負責(zé)“問題提出—實驗指導(dǎo)—結(jié)果驗收”;學(xué)生需要“解決問題—實驗方案設(shè)計—準(zhǔn)備實驗—實驗及結(jié)果分析”。改革后的實驗課程,以學(xué)生掌握知識為基礎(chǔ),應(yīng)用知識為重點,提高學(xué)生自主探究水平和學(xué)習(xí)成功感。
油層物理實驗考核是對學(xué)生專業(yè)能力進行一種綜合性測評,測評學(xué)生對儲層巖石及流體物性等專業(yè)知識的掌握程度、礦場油田開發(fā)過程中各種復(fù)雜工程問題的解決能力,評價基于工程教育專業(yè)認證的石油專業(yè)教育有效性。
改革之后的油層物理實驗課程考核方式采用多元化考核方式,主要分為平時考核、口試考核及操作考核。其中,平時考核主要為平時考勤和課堂表現(xiàn)、實驗報告冊成績;口試考核主要針對基本理論和方法等,如:實驗測定原理、實驗測試誤差分析;操作考核主要為實驗流程基本操作、實驗注意事項,如:游標(biāo)卡尺使用是否規(guī)范、巖心夾持器中的樣品裝取等。
新型獨立的實驗考核方式有效之處在于:(1)考查學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度;(2)考核學(xué)生對基本知識的掌握、基本原理及方法的理解;(3)考核學(xué)生實驗動手操作能力;(4)檢驗學(xué)生運用所學(xué)知識解決復(fù)雜工程問題的能力;(5)使學(xué)生認識石油行業(yè)發(fā)展前景,規(guī)劃職業(yè)生涯;(6)檢驗當(dāng)代大學(xué)生考試心態(tài)自我調(diào)整情況、臨場應(yīng)變能力。通過改變實驗考核方式,強化學(xué)生應(yīng)用型技能,調(diào)動學(xué)生實驗教學(xué)中學(xué)習(xí)積極性,引導(dǎo)學(xué)生去思考、探索、解決存在的問題。所以,利用考核反向檢測教學(xué)、促進實踐教學(xué)改革,二者相互作用,共同促進。
以教師的科研項目為例,將其中一部分作為學(xué)生選擇的自主設(shè)計類實驗,形成“理論—實踐—創(chuàng)新”的實踐過程?!半p師型”教師善于將科研成果引入實驗教學(xué),開拓學(xué)生視野,培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)應(yīng)用技能,提高學(xué)生創(chuàng)新思維及創(chuàng)新能力[6],促進實驗教學(xué)改革。
以“工程教育認證”為導(dǎo)向,油層物理實驗教學(xué)改革主要體現(xiàn)在:改革傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式,構(gòu)建新的實驗教學(xué)體系,充分考慮兼顧學(xué)生的知識理解、創(chuàng)新思維和應(yīng)用型技能的培養(yǎng),嚴(yán)謹?shù)膶I(yè)態(tài)度和良好的心理素質(zhì)、實驗行為的養(yǎng)成。以“工程教育認證”為導(dǎo)向的油層物理實驗教學(xué)改革是一種以崗位職能為基本依據(jù),突出培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用型技能,充分考慮將專業(yè)理論及實踐學(xué)習(xí)與畢業(yè)后工作崗位較好地銜接起來,有助于培養(yǎng)出受社會歡迎和尊重的高素質(zhì)應(yīng)用型工程技術(shù)人才。