石油工程專(zhuān)業(yè)實(shí)習驅動(dòng)教學(xué)模式探討論文
20xx年，教育部啟動(dòng)了工程教育的重大改革項目“卓越工程師教育培養計劃”，中國石油大學(xué)（華東）成為首批躋身“卓越計劃”的61所高校之一，是山東省進(jìn)入“卓越計劃”的三所高校之一，是全國唯一一所進(jìn)入“卓越計劃”、石油特色鮮明的211工程高校。為落實(shí)高�！白吭接媱潯迸囵B方案中的企業(yè)學(xué)習階段的任務(wù)，創(chuàng )建企業(yè)、高校聯(lián)合培養人才的新機制，培養學(xué)生的工程設計能力、實(shí)踐工程能力和工程創(chuàng )新能力，中國石油大學(xué)（華東）于2012年與中原油田共建“中石大中原石油工程國家級實(shí)踐教育中心”。本文以中原石油工程國家級實(shí)踐教育中心為依托，探討基于卓越計劃的石油工程本科生專(zhuān)業(yè)實(shí)習問(wèn)題驅動(dòng)教學(xué)模式。
一、石油工程專(zhuān)業(yè)實(shí)習的現狀
石油工程專(zhuān)業(yè)實(shí)習的現狀可以用一句話(huà)概括：安全至上，走馬觀(guān)花，報告交差。安全至上。學(xué)生現場(chǎng)實(shí)習的安全問(wèn)題是頭等大事，一旦出現問(wèn)題，后期的處理會(huì )十分棘手。由于學(xué)生長(cháng)期生活在高校較為安全的環(huán)境下，對現場(chǎng)危險的場(chǎng)所認識不足，從而導致防范意識不足。在實(shí)習動(dòng)員會(huì )上，幾乎每次都強調“只要完完整整出去，安安全全回來(lái)，實(shí)習就是圓滿(mǎn)”的意識�，F場(chǎng)單位更是擔心實(shí)習學(xué)生出現安全問(wèn)題，有危險的地方限制學(xué)生進(jìn)入。學(xué)生現場(chǎng)實(shí)習的空間大大縮小，專(zhuān)業(yè)實(shí)習的質(zhì)量讓位于安全。走馬觀(guān)花。由于校外實(shí)習集中安排在暑期，實(shí)習的學(xué)生班級較多，一般是安排兩個(gè)班作為一個(gè)課堂。受現場(chǎng)施工噪音的影響，六十余學(xué)生同時(shí)聽(tīng)技術(shù)人員講解，效果較差。再加上現場(chǎng)參觀(guān)的內容以前沒(méi)有接觸過(guò)，實(shí)習的內容都是新的，學(xué)生又沒(méi)有問(wèn)的時(shí)間，所以只好囫圇吞棗。石油工程作業(yè)的設備與工具較多，學(xué)生實(shí)習大多數只能看到外表，不能細致了解設備內部結構。一個(gè)完整的石油工程工藝流程鏈較長(cháng)，學(xué)生在實(shí)習期內只能看到工藝流程的一部分。由于安全原因，很少安排學(xué)生親自上崗操作，學(xué)生在整個(gè)實(shí)習過(guò)程中對石油工程現場(chǎng)了解不全面。報告交差。生產(chǎn)實(shí)習考核主要采取寫(xiě)實(shí)習報告的方式。實(shí)習指導書(shū)給出實(shí)習報告的基本框架結構和知識點(diǎn)，學(xué)生以實(shí)習內容為重點(diǎn)，查閱相關(guān)的參考書(shū)補齊實(shí)習要求的知識點(diǎn)，并撰寫(xiě)出生產(chǎn)實(shí)習報告。該種方式要求學(xué)生在實(shí)習時(shí)認真記筆記，課后整理筆記并寫(xiě)成實(shí)習報告。該種方式是一種被動(dòng)式接受知識的方式。由于學(xué)生機械地記錄，記錄不全的地方再參考其他同學(xué)的記錄。寫(xiě)出來(lái)的實(shí)習報告基本上是千篇一律，難以區分學(xué)生的實(shí)習表現，也不利于調動(dòng)學(xué)生學(xué)習的積極性。
二、專(zhuān)業(yè)實(shí)習問(wèn)題驅動(dòng)教學(xué)模式
問(wèn)題驅動(dòng)(problem-basedlearning，PBL)教學(xué)模式是一種以問(wèn)題為基礎、學(xué)生為中心、教師為引領(lǐng)人、自主學(xué)習與小組討論為教學(xué)形式的課程新模式，主要強調學(xué)生的自主學(xué)習。該模式能有效地訓練學(xué)生發(fā)現問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，進(jìn)而加強創(chuàng )造力的培養。教師在此過(guò)程中的角色是問(wèn)題的提出者、課程的設計者和結果的評估者。與傳統的“以授課為基礎的學(xué)習(LectureBasedLearning，LBL)”教育模式相比，在設計理念、實(shí)施方式、評估體系、實(shí)施效果等方面都有著(zhù)根本區別。該方法已在國際上，特別是歐美、日本等發(fā)達國家廣泛應用石油工程卓越計劃培養目標是，培養適應經(jīng)濟全球化和我國社會(huì )主義現代化建設需要、德智體全面發(fā)展，具有良好的基礎理論、實(shí)驗技能、計算機和外語(yǔ)應用能力，掌握石油天然氣工程系統理論，獲得石油天然氣工程領(lǐng)域工程師基本訓練，具有寬廣的國際視野、開(kāi)創(chuàng )意識和工程設計施工能力，畢業(yè)后能在石油天然氣工程及相關(guān)行業(yè)從事工程設計施工、科技開(kāi)發(fā)、經(jīng)營(yíng)管理等方面工作的國際化工程技術(shù)人才。學(xué)生不僅要掌握通用工程的一般方法，而且要掌握石油天然氣工程領(lǐng)域的基本技能。在夯實(shí)基礎理論的基礎上，注重培養石油天然氣工程的工程素養，并以油氣藏工程、鉆完井工程、開(kāi)采工程為主線(xiàn)，培養具有國際視野、石油天然氣工程全局意識和創(chuàng )新能力的應用型工程師。加強學(xué)生對未來(lái)工作的認知度，培養學(xué)生艱苦創(chuàng )業(yè)精神和獻身石油的責任感。面對二十一世紀石油工業(yè)快速發(fā)展的形勢，石油工程卓越計劃專(zhuān)業(yè)實(shí)習采用問(wèn)題驅動(dòng)教學(xué)模式變得尤為迫切。
1.探究式教學(xué)的屬性教學(xué)史上早已形成的灌輸模式，從頭灌到尾，即所謂注入式教學(xué)，不利于發(fā)揮學(xué)生學(xué)習的主動(dòng)性。問(wèn)題驅動(dòng)教學(xué)模式本質(zhì)上屬于探究式教學(xué)。探究的本意是探討與研究。探討就是探本求源、探求學(xué)問(wèn)和真理。研究就是研討問(wèn)題、追根溯源、多方尋解出答案。探究式教學(xué)包括探究性課堂教學(xué)和學(xué)生研究性學(xué)習兩個(gè)方面。探究式課堂教學(xué)是在教師的循循善誘下，通過(guò)學(xué)生自主學(xué)習和團隊討論的方式，對現有教材進(jìn)行探究，讓學(xué)生通過(guò)多種釋疑解難嘗試活動(dòng)，用已有知識解決實(shí)際問(wèn)題的課堂教學(xué)形式。研究性學(xué)習是學(xué)生在教師指導下，從各自不同的興趣、愛(ài)好和條件出發(fā)，選擇適宜的研究課題，獨立自主地開(kāi)展探索性研究，用來(lái)培養創(chuàng )新精神、提高創(chuàng )造能力的學(xué)習方式。該學(xué)習方式的突出特征是堅持學(xué)生在學(xué)習中的自由選題、自主探究和自由創(chuàng )造，更有利于培養學(xué)生創(chuàng )新能力。
2.注重過(guò)程考核方式的原則過(guò)程考核就是對于學(xué)生學(xué)習過(guò)程進(jìn)行全方位、各種形式、不同階段的考核，監督和評價(jià)學(xué)生認知過(guò)程和綜合應用能力的形成。過(guò)程考核方式是考查教與學(xué)的重要機制。在過(guò)程考核中，體現教師的.評價(jià)標準，學(xué)生自覺(jué)地按照教師的評價(jià)標準不斷向這個(gè)方向靠攏，從而不斷強化問(wèn)題驅動(dòng)教學(xué)模式。改變過(guò)去一考定終身的考核模式，形成多次考核的模式。通過(guò)每次考核評分標準的導向，反復強化教師的教學(xué)模式。教師利用考核的指揮棒有效達到改變教學(xué)方式的目的。
3.增加自主學(xué)習的內容自主學(xué)習是指學(xué)習者能夠主動(dòng)自覺(jué)學(xué)習，根據個(gè)人情況確立學(xué)習目標、制定學(xué)習計劃、選擇學(xué)習方式、監控學(xué)習過(guò)程和學(xué)習計劃的實(shí)施，自我檢查評估，逐步發(fā)展。大學(xué)生已具備了較高的自學(xué)能力，有意識地篩選出適合自學(xué)的材料發(fā)給學(xué)生。在自學(xué)過(guò)程中，鼓勵學(xué)生展開(kāi)討論，這也為問(wèn)題的產(chǎn)生提供了來(lái)源，從而將講授知識和研討知識進(jìn)行了有機拆分，給自主學(xué)習提供了空間和舞臺。
4.增強小組合作學(xué)習的分量合作學(xué)習法是以小組為單位共同努力完成各種學(xué)習任務(wù)。該方法側重以小組為主體，以學(xué)習者為中心組織教學(xué)活動(dòng)，強調學(xué)習者的個(gè)人實(shí)踐、自我發(fā)展。合作者之間需遵循合作各方為取得某一共同的或各自的目的而進(jìn)行互利、多方面配合的合作原則。一項工程都是由多人協(xié)作才能完成，培養學(xué)生的合作意識就是培養學(xué)生的工程意識。在現場(chǎng)實(shí)習中嵌入合作學(xué)習的內容，可為學(xué)生較好地融入社會(huì )打下良好的基礎。
5.教師在實(shí)習的每個(gè)單元結束時(shí)要及時(shí)進(jìn)行評價(jià)問(wèn)題驅動(dòng)教學(xué)模式下的學(xué)生為解決問(wèn)題需要查閱課外資料，歸納、整理所學(xué)的知識與技能，培養學(xué)生的自主學(xué)習精神，讓孤立的知識碎片化作整體知識鏈條。教師從中心位置中退出，僅在關(guān)鍵時(shí)刻起到點(diǎn)撥、引領(lǐng)與傳授的作用。在每個(gè)實(shí)習單元結束時(shí)，教師的及時(shí)評價(jià)能有效地引導實(shí)習向著(zhù)既定的目標邁進(jìn)。
三、問(wèn)題驅動(dòng)教學(xué)模式的實(shí)踐
2014年暑期，中國石油大學(xué)（華東）石油工程首屆卓越計劃班2011級10班和11班在中原油田進(jìn)行為期六周的校外專(zhuān)業(yè)實(shí)習。兩個(gè)班共60人分成鉆井、油藏、采油等三個(gè)專(zhuān)業(yè)方向輪流進(jìn)行實(shí)習，每個(gè)專(zhuān)業(yè)方向以20人為一組，具備了小班授課、探究式學(xué)習的基本條件。下面以鉆井方向問(wèn)題驅動(dòng)教學(xué)為例進(jìn)行介紹。
1.授課模式轉變激發(fā)了學(xué)生探索熱情按照教學(xué)安排，每一部分內容先對設備功能進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，然后由學(xué)生探索設備工作原理。把學(xué)習的主動(dòng)權交給了學(xué)生，學(xué)生的學(xué)習熱情得到了提高。如，在防噴器遠程控制臺的學(xué)習中，學(xué)生在教師講解完后，便興致勃勃地探索設備各個(gè)開(kāi)關(guān)是怎樣通過(guò)液氣管路起的作用。弄清楚了蓄能器里面有一個(gè)預壓氣囊，可通過(guò)電動(dòng)方式或氣壓方式將工業(yè)用油變成高壓儲存在蓄能器中。學(xué)生通過(guò)探索，明白了設備工作原理。
2.在過(guò)程考核中，強化問(wèn)題驅動(dòng)教學(xué)理念一種新的教學(xué)模式的有效貫徹，必須經(jīng)過(guò)考核逐步強化。在以往的實(shí)習報告中，學(xué)生通常是最后整理。為了貫徹新的教學(xué)模式，變成每天都要寫(xiě)一頁(yè)實(shí)習報告上交。教師當天批改報告，并及時(shí)講評。第一次的報告只有10%的學(xué)生符合要求，經(jīng)過(guò)不斷強化和點(diǎn)撥，60%以上的學(xué)生報告能符合優(yōu)良的標準。
3.安排學(xué)生課下進(jìn)行自主學(xué)習實(shí)習期間，學(xué)生的課余時(shí)間比較多，充分利用課余時(shí)間可有效地延伸實(shí)習的長(cháng)度和廣度。以往實(shí)習主要針對鉆井的設備，而對工藝涉入較少。卓越班的實(shí)習加大了對工藝的學(xué)習，提前印發(fā)了鉆井工藝的學(xué)習材料，規定在實(shí)習的周末進(jìn)行自學(xué)并撰寫(xiě)學(xué)習報告。通過(guò)鉆井工藝的自學(xué)，深刻地理解了各鉆井設備的功用，實(shí)現了設備和工藝的緊密結合。
4.引導學(xué)生利用現有知識學(xué)習新的設備技術(shù)目前頂驅裝置在內部市場(chǎng)中的配置比例不高，但在外部市場(chǎng)中的配置比例比較高。如何在卓越班中進(jìn)行頂驅裝置的學(xué)習成為一項難題。為了化解這個(gè)難題，從頂驅的關(guān)鍵部件入手，將轉盤(pán)、水龍頭、液氣大鉗等主要設備有機集成即成為頂驅。引導學(xué)生弄清這幾部分設備結構后，再下發(fā)頂驅裝置的學(xué)習材料，自學(xué)領(lǐng)會(huì )頂驅裝置是怎樣集成創(chuàng )新的。
5.在小組合作學(xué)習中，深化問(wèn)題學(xué)習的深度在每次20人實(shí)習中，采取2人一組的方式，并確保其中有1人是日報告中的優(yōu)秀者，以保證小組學(xué)習的質(zhì)量。每組探討的題目采取先寫(xiě)開(kāi)題報告，教師批改提出合理化建議完善后再進(jìn)行探討。最后采取答辯式的匯報方式進(jìn)行，并邀請現場(chǎng)的專(zhuān)家一同參加。小組同學(xué)針對實(shí)習中遇到的難點(diǎn)問(wèn)題，深入探討，加強學(xué)習的深度，解決心中的困惑。小組合作學(xué)習也使學(xué)生學(xué)會(huì )了自主學(xué)習方法。
6.提高了學(xué)生發(fā)現解決現場(chǎng)問(wèn)題的能力通過(guò)采取問(wèn)題驅動(dòng)教學(xué)模式，學(xué)生對待知識的態(tài)度產(chǎn)生了變化，不是被動(dòng)地接受知識，而是利用已有的知識去認識未知的知識，把產(chǎn)生的疑問(wèn)提出來(lái)做為未來(lái)解決問(wèn)題的目標。學(xué)生聽(tīng)現場(chǎng)教師講到“在鉆桿上卸扣時(shí)，由于人工判斷失誤，未及時(shí)發(fā)現下鉗口咬合不緊，導致鉗尾擺動(dòng)傷害外鉗工”，就提出了“在下鉗口加裝壓力傳感器（壓電式）、PLC（可編程邏輯控制器）、操作桿加指示燈，三者用線(xiàn)路連接。上卸扣時(shí)，下鉗頭與管具咬合壓力通過(guò)傳感器測定，當壓力達不到規定壓力，指示燈亮，指示危險”的改進(jìn)方案。學(xué)生聽(tīng)現場(chǎng)教師講到“鉆井現場(chǎng)有眾多高壓管匯與閥門(mén)，若閥門(mén)密封不好或者年久失修，造成高壓流體外漏，會(huì )造成人身安全，設備損壞”時(shí)，就提出了“利用安全工程中的無(wú)損檢測方法，對各個(gè)閥門(mén)及高壓密封設備（如節流閥管匯各閥門(mén)、泥漿泵）進(jìn)行檢測與監控，預防事故發(fā)生”的解決方案。這些想法的產(chǎn)生，得益于問(wèn)題驅動(dòng)教學(xué)模式。師生在教學(xué)效果評價(jià)中，對問(wèn)題驅動(dòng)教學(xué)模式給予了充分肯定。中原油田鉆井公司培訓學(xué)校的領(lǐng)導認為，學(xué)生在較短的時(shí)間內取得了非常好的實(shí)習效果，最后通過(guò)答辯的方式匯報，展示了學(xué)生實(shí)習的深度和廣度，有必要繼續總結，推廣這種良好模式。學(xué)生們認為，這種模式使學(xué)習的積極性得到了提高，學(xué)習的內容豐富，學(xué)習是在你追我趕、不斷探索的氛圍中進(jìn)行的，從而把學(xué)習變成了一種樂(lè )趣而不是負擔。
四、結論
1.針對石油工程專(zhuān)業(yè)實(shí)習“安全至上、走馬觀(guān)花、報告交差”的現狀，提出了問(wèn)題驅動(dòng)教學(xué)模式以切實(shí)提高石油工程卓越班教學(xué)質(zhì)量。
2.專(zhuān)業(yè)實(shí)習問(wèn)題驅動(dòng)教學(xué)模式可概括為：本質(zhì)上是探究式教學(xué)模式，注重過(guò)程考核的原則，增加自主學(xué)習的內容，增強小組合作學(xué)習的分量，教師在實(shí)習的每個(gè)單元結束時(shí)要及時(shí)進(jìn)行評價(jià)。
3.在中國石油大學(xué)（華東）2011級石油工程卓越班，專(zhuān)業(yè)實(shí)習問(wèn)題驅動(dòng)教學(xué)模式得到了應用。由于在過(guò)程考核中強化和樹(shù)立了問(wèn)題驅動(dòng)教學(xué)理念，激發(fā)了學(xué)生探索和研究的熱情。通過(guò)安排學(xué)生課下進(jìn)行自主學(xué)習、引導學(xué)生利用現有知識學(xué)習新的設備技術(shù)、在小組合作學(xué)習中深化問(wèn)題學(xué)習的深度，提高了學(xué)生認識現場(chǎng)問(wèn)題的能力。
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