石油工程专业实习驱动教学模式探讨

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2010年，教育部启动了工程教育的重大改革项目“卓越工程师教育培养计划”，中国石油大学（华东）成为首批跻身“卓越计划”的61所高校之一，是山东省进入“卓越计划”的三所高校之一，是全国唯一一所进入“卓越计划”、石油特色鲜明的211工程高校。为落实高校“卓越计划”培养方案中的企业学习阶段的任务，创建企业、高校联合培养人才的新机制，培养学生的工程设计能力、实践工程能力和工程创新能力，中国石油大学（华东）于2012年与中原油田共建“中石大中原石油工程国家级实践教育中心”。本文以中原石油工程国家级实践教育中心为依托，探讨基于卓越计划的石油工程本科生专业实习问题驱动教学模式。

一、石油工程专业实习的现状

石油工程专业实习的现状可以用一句话概括：安全至上，走马观花，报告交差。安全至上。学生现场实习的安全问题是头等大事，一旦出现问题，后期的处理会十分棘手。由于学生长期生活在高校较为安全的环境下，对现场危险的场所认识不足，从而导致防范意识不足。在实习动员会上，几乎每次都强调“只要完完整整出去，安安全全回来，实习就是圆满”的意识。现场单位更是担心实习学生出现安全问题，有危险的地方限制学生进入。学生现场实习的空间大大缩小，专业实习的质量让位于安全。走马观花。由于校外实习集中安排在暑期，实习的学生班级较多，一般是安排两个班作为一个课堂。受现场施工噪音的影响，六十余学生同时听技术人员讲解，效果较差。再加上现场参观的内容以前没有接触过，实习的内容都是新的，学生又没有问的时间，所以只好囫囵吞枣。石油工程作业的设备与工具较多，学生实多数只能看到外表，不能细致了解设备内部结构。一个完整的石油工程工艺流程链较长，学生在实习期内只能看到工艺流程的一部分。由于安全原因，很少安排学生亲自上岗操作，学生在整个实习过程中对石油工程现场了解不全面。报告交差。生产实习考核主要采取写实习报告的方式。实习指导书给出实习报告的基本框架结构和知识点，学生以实习内容为重点，查阅相关的参考书补齐实习要求的知识点，并撰写出生产实习报告。该种方式要求学生在实习时认真记笔记，课后整理笔记并写成实习报告。该种方式是一种被动式接受知识的方式。由于学生机械地记录，记录不全的地方再参考其他同学的记录。写出来的实习报告基本上是千篇一律，难以区分学生的实习表现，也不利于调动学生学习的积极性。

二、专业实习问题驱动教学模式

问题驱动(problem-basedlearning，PBL)教学模式是一种以问题为基础、学生为中心、教师为引领人、自主学习与小组讨论为教学形式的课程新模式，主要强调学生的自主学习。该模式能有效地训练学生发现问题和解决问题的能力，进而加强创造力的培养。教师在此过程中的角色是问题的提出者、课程的设计者和结果的评估者。与传统的“以授课为基础的学习(LectureBasedLearning，LBL)”教育模式相比，在设计理念、实施方式、评估体系、实施效果等方面都有着根本区别。该方法已在国际上，特别是欧美、日本等发达国家广泛应用石油工程卓越计划培养目标是，培养适应经济全球化和我国社会主义现代化建设需要、德智体全面发展，具有良好的基础理论、实验技能、计算机和外语应用能力，掌握石油天然气工程系统理论，获得石油天然气工程领域工程师基本训练，具有宽广的国际视野、开创意识和工程设计施工能力，毕业后能在石油天然气工程及相关行业从事工程设计施工、科技开发、经营管理等方面工作的国际化工程技术人才。学生不仅要掌握通用工程的一般方法，而且要掌握石油天然气工程领域的基本技能。在夯实基础理论的基础上，注重培养石油天然气工程的工程素养，并以油气藏工程、钻完井工程、开采工程为主线，培养具有国际视野、石油天然气工程全局意识和创新能力的应用型工程师。加强学生对未来工作的认知度，培养学生艰苦创业精神和献身石油的责任感。面对二十一世纪石油工业快速发展的形势，石油工程卓越计划专业实习采用问题驱动教学模式变得尤为迫切。

1.探究式教学的属性教学史上早已形成的灌输模式，从头灌到尾，即所谓注入式教学，不利于发挥学生学习的主动性。问题驱动教学模式本质上属于探究式教学。探究的本意是探讨与研究。探讨就是探本求源、探求学问和真理。研究就是研讨问题、追根溯源、多方寻解出答案。探究式教学包括探究性课堂教学和学生研究性学习两个方面。探究式课堂教学是在教师的循循善诱下，通过学生自主学习和团队讨论的方式，对现有教材进行探究，让学生通过多种释疑解难尝试活动，用已有知识解决实际问题的课堂教学形式。研究性学习是学生在教师指导下，从各自不同的兴趣、爱好和条件出发，选择适宜的研究课题，独立自主地开展探索性研究，用来培养创新精神、提高创造能力的学习方式。该学习方式的突出特征是坚持学生在学习中的自由选题、自主探究和自由创造，更有利于培养学生创新能力。

2.注重过程考核方式的原则过程考核就是对于学生学习过程进行全方位、各种形式、不同阶段的考核，监督和评价学生认知过程和综合应用能力的形成。过程考核方式是考查教与学的重要机制。在过程考核中，体现教师的评价标准，学生自觉地按照教师的评价标准不断向这个方向靠拢，从而不断强化问题驱动教学模式。改变过去一考定终身的考核模式，形成多次考核的模式。通过每次考核评分标准的导向，反复强化教师的教学模式。教师利用考核的指挥棒有效达到改变教学方式的目的。

3.增加自主学习的内容自主学习是指学习者能够主动自觉学习，根据个人情况确立学习目标、制定学习计划、选择学习方式、监控学习过程和学习计划的实施，自我检查评估，逐步发展。大学生已具备了较高的自学能力，有意识地筛选出适合自学的材料发给学生。在自学过程中，鼓励学生展开讨论，这也为问题的产生提供了来源，从而将讲授知识和研讨知识进行了有机拆分，给自主学习提供了空间和舞台。

4.增强小组合作学习的分量合作学习法是以小组为单位共同努力完成各种学习任务。该方法侧重以小组为主体，以学习者为中心组织教学活动，强调学习者的个人实践、自我发展。合作者之间需遵循合作各方为取得某一共同的或各自的目的而进行互利、多方面配合的合作原则。一项工程都是由多人协作才能完成，培养学生的合作意识就是培养学生的工程意识。在现场实习中嵌入合作学习的内容，可为学生较好地融入社会打下良好的基础。

5.教师在实习的每个单元结束时要及时进行评价问题驱动教学模式下的学生为解决问题需要查阅课外资料，归纳、整理所学的知识与技能，培养学生的自主学习精神，让孤立的知识碎片化作整体知识链条。教师从中心位置中退出，仅在关键时刻起到点拨、引领与传授的作用。在每个实习单元结束时，教师的及时评价能有效地引导实习向着既定的目标迈进。

三、问题驱动教学模式的实践

2014年暑期，中国石油大学（华东）石油工程首届卓越计划班2011级10班和11班在中原油田进行为期六周的校外专业实习。两个班共60人分成钻井、油藏、采油等三个专业方向轮流进行实习，每个专业方向以20人为一组，具备了小班授课、探究式学习的基本条件。下面以钻井方向问题驱动教学为例进行介绍。

1.授课模式转变激发了学生探索热情按照教学安排，每一部分内容先对设备功能进行简单介绍，然后由学生探索设备工作原理。把学习的主动权交给了学生，学生的学习热情得到了提高。如，在防喷器远程控制台的学习中，学生在教师讲解完后，便兴致勃勃地探索设备各个开关是怎样通过液气管路起的作用。弄清楚了蓄能器里面有一个预压气囊，可通过电动方式或气压方式将工业用油变成高压储存在蓄能器中。学生通过探索，明白了设备工作原理。

2.在过程考核中，强化问题驱动教学理念一种新的教学模式的有效贯彻，必须经过考核逐步强化。在以往的实习报告中，学生通常是最后整理。为了贯彻新的教学模式，变成每天都要写一页实习报告上交。教师当天批改报告，并及时讲评。第一次的报告只有10%的学生符合要求，经过不断强化和点拨，60%以上的学生报告能符合优良的标准。

3.安排学生课下进行自主学习实习期间，学生的课余时间比较多，充分利用课余时间可有效地延伸实习的长度和广度。以往实习主要针对钻井的设备，而对工艺涉入较少。卓越班的实习加大了对工艺的学习，提前印发了钻井工艺的学习材料，规定在实习的周末进行自学并撰写学习报告。通过钻井工艺的自学，深刻地理解了各钻井设备的功用，实现了设备和工艺的紧密结合。

4.引导学生利用现有知识学习新的设备技术目前顶驱装置在内部市场中的配置比例不高，但在外部市场中的配置比例比较高。如何在卓越班中进行顶驱装置的学习成为一项难题。为了化解这个难题，从顶驱的关键部件入手，将转盘、水龙头、液气大钳等主要设备有机集成即成为顶驱。引导学生弄清这几部分设备结构后，再下发顶驱装置的学习材料，自学领会顶驱装置是怎样集成创新的。

5.在小组合作学习中，深化问题学习的深度在每次20人实习中，采取2人一组的方式，并确保其中有1人是日报告中的优秀者，以保证小组学习的质量。每组探讨的题目采取先写开题报告，教师批改提出合理化建议完善后再进行探讨。最后采取答辩式的汇报方式进行，并邀请现场的专家一同参加。小组同学针对实习中遇到的难点问题，深入探讨，加强学习的深度，解决心中的困惑。小组合作学习也使学生学会了自主学习方法。

6.提高了学生发现解决现场问题的能力通过采取问题驱动教学模式，学生对待知识的态度产生了变化，不是被动地接受知识，而是利用已有的知识去认识未知的知识，把产生的疑问提出来做为未来解决问题的目标。学生听现场教师讲到“在钻杆上卸扣时，由于人工判断失误，未及时发现下钳口咬合不紧，导致钳尾摆动伤害外钳工”，就提出了“在下钳口加装压力传感器（压电式）、PLC（可编程逻辑控制器）、操作杆加指示灯，三者用线路连接。上卸扣时，下钳头与管具咬合压力通过传感器测定，当压力达不到规定压力，指示灯亮，指示危险”的改进方案。学生听现场教师讲到“钻井现场有众多高压管汇与阀门，若阀门密封不好或者年久失修，造成高压流体外漏，会造成人身安全，设备损坏”时，就提出了“利用安全工程中的无损检测方法，对各个阀门及高压密封设备（如节流阀管汇各阀门、泥浆泵）进行检测与监控，预防事故发生”的解决方案。这些想法的产生，得益于问题驱动教学模式。师生在教学效果评价中，对问题驱动教学模式给予了充分肯定。中原油田钻井公司培训学校的领导认为，学生在较短的时间内取得了非常好的实习效果，最后通过答辩的方式汇报，展示了学生实习的深度和广度，有必要继续总结，推广这种良好模式。学生们认为，这种模式使学习的积极性得到了提高，学习的内容丰富，学习是在你追我赶、不断探索的氛围中进行的，从而把学习变成了一种乐趣而不是负担。

四、结论

1.针对石油工程专业实习“安全至上、走马观花、报告交差”的现状，提出了问题驱动教学模式以切实提高石油工程卓越班教学质量。

2.专业实习问题驱动教学模式可概括为：本质上是探究式教学模式，注重过程考核的原则，增加自主学习的内容，增强小组合作学习的分量，教师在实习的每个单元结束时要及时进行评价。

3.在中国石油大学（华东）2011级石油工程卓越班，专业实习问题驱动教学模式得到了应用。由于在过程考核中强化和树立了问题驱动教学理念，激发了学生探索和研究的热情。通过安排学生课下进行自主学习、引导学生利用现有知识学习新的设备技术、在小组合作学习中深化问题学习的深度，提高了学生认识现场问题的能力。

作者：黄根炉 张卫东 步玉环 单位：中国石油大学