石油工程專業實習驅動教學模式論文
教育部啟動了工程教育的重大改革專案“卓越工程師教育培養計劃”，中國石油大學（華東）成為首批躋身“卓越計劃”的61所高校之一，是山東省進入“卓越計劃”的三所高校之一，是全國唯一一所進入“卓越計劃”、石油特色鮮明的211工程高校。為落實高校“卓越計劃”培養方案中的企業學習階段的任務，建立企業、高校聯合培養人才的新機制，培養學生的工程設計能力、實踐工程能力和工程創新能力，中國石油大學（華東）於20**年與中原油田共建“中石大中原石油工程國家級實踐教育中心”。本文以中原石油工程國家級實踐教育中心為依託，探討基於卓越計劃的石油工程本科生專業實習問題驅動教學模式。
一、石油工程專業實習的現狀
石油工程專業實習的現狀可以用一句話概括：安全至上，走馬觀花，報告交差。安全至上。學生現場實習的安全問題是頭等大事，一旦出現問題，後期的處理會十分棘手。由於學生長期生活在高校較為安全的環境下，對現場危險的場所認識不足，從而導致防範意識不足。在實習動員會上，幾乎每次都強調“只要完完整整出去，安安全全回來，實習就是圓滿”的意識。現場單位更是擔心實習學生出現安全問題，有危險的地方限制學生進入。學生現場實習的空間大大縮小，專業實習的質量讓位於安全。走馬觀花。由於校外實習集中安排在暑期，實習的學生班級較多，一般是安排兩個班作為一個課堂。受現場施工噪音的影響，六十餘學生同時聽技術人員講解，效果較差。再加上現場參觀的內容以前沒有接觸過，實習的內容都是新的，學生又沒有問的時間，所以只好囫圇吞棗。石油工程作業的裝置與工具較多，學生實習大多數只能看到外表，不能細緻瞭解裝置內部結構。一個完整的石油工程工藝流程鏈較長，學生在實習期內只能看到工藝流程的一部分。由於安全原因，很少安排學生親自上崗操作，學生在整個實習過程中對石油工程現場瞭解不全面。報告交差。生產實習考核主要採取寫實習報告的方式。實習指導書給出實習報告的基本框架結構和知識點，學生以實習內容為重點，查閱相關的參考書補齊實習要求的知識點，並撰寫出生產實習報告。該種方式要求學生在實習時認真記筆記，課後整理筆記並寫成實習報告。該種方式是一種被動式接受知識的方式。由於學生機械地記錄，記錄不全的地方再參考其他同學的記錄。寫出來的實習報告基本上是千篇一律，難以區分學生的實習表現，也不利於調動學生學習的積極性。
二、專業實習問題驅動教學模式
問題驅動(problem-basedlearning，PBL)教學模式是一種以問題為基礎、學生為中心、教師為引領人、自主學習與小組討論為教學形式的課程新模式，主要強調學生的自主學習。該模式能有效地訓練學生髮現問題和解決問題的能力，進而加強創造力的培養。教師在此過程中的角色是問題的提出者、課程的設計者和結果的評估者。與傳統的“以授課為基礎的學習(LectureBasedLearning，LBL)”教育模式相比，在設計理念、實施方式、評估體系、實施效果等方面都有著根本區別。該方法已在國際上，特別是歐美、日本等發達國家廣泛應用石油工程卓越計劃培養目標是，培養適應經濟全球化和我國社會主義現代化建設需要、德智體全面發展，具有良好的基礎理論、實驗技能、計算機和外語應用能力，掌握石油天然氣工程系統理論，獲得石油天然氣工程領域工程師基本訓練，具有寬廣的國際視野、開創意識和工程設計施工能力，畢業後能在石油天然氣工程及相關行業從事工程設計施工、科技開發、經營管理等方面工作的國際化工程技術人才。學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域的基本技能。在夯實基礎理論的基礎上，注重培養石油天然氣工程的工程素養，並以油氣藏工程、鑽完井工程、開採工程為主線，培養具有國際視野、石油天然氣工程全域性意識和創新能力的應用型工程師。加強學生對未來工作的認知度，培養學生艱苦創業精神和獻身石油的責任感。面對二十一世紀石油工業快速發展的形勢，石油工程卓越計劃專業實習採用問題驅動教學模式變得尤為迫切。
1.探究式教學的屬性教學史上早已形成的灌輸模式，從頭灌到尾，即所謂注入式教學，不利於發揮學生學習的主動性。問題驅動教學模式本質上屬於探究式教學。探究的本意是探討與研究。探討就是探本求源、探求學問和真理。研究就是研討問題、追根溯源、多方尋解出答案。探究式教學包括探究性課堂教學和學生研究性學習兩個方面。探究式課堂教學是在教師的循循善誘下，透過學生自主學習和團隊討論的方式，對現有教材進行探究，讓學生透過多種釋疑解難嘗試活動，用已有知識解決實際問題的課堂教學形式。研究性學習是學生在教師指導下，從各自不同的興趣、愛好和條件出發，選擇適宜的研究課題，獨立自主地開展探索性研究，用來培養創新精神、提高創造能力的學習方式。該學習方式的突出特徵是堅持學生在學習中的自由選題、自主探究和自由創造，更有利於培養學生創新能力。
2.注重過程考核方式的原則過程考核就是對於學生學習過程進行全方位、各種形式、不同階段的考核，監督和評價學生認知過程和綜合應用能力的形成。過程考核方式是考查教與學的重要機制。在過程考核中，體現教師的評價標準，學生自覺地按照教師的評價標準不斷向這個方向靠攏，從而不斷強化問題驅動教學模式。改變過去一考定終身的考核模式，形成多次考核的模式。透過每次考核評分標準的導向，反覆強化教師的教學模式。教師利用考核的指揮棒有效達到改變教學方式的目的。
3.增加自主學習的內容自主學習是指學習者能夠主動自覺學習，根據個人情況確立學習目標、制定學習計劃、選擇學習方式、監控學習過程和學習計劃的實施，自我檢查評估，逐步發展。大學生已具備了較高的自學能力，有意識地篩選出適合自學的材料發給學生。在自學過程中，鼓勵學生展開討論，這也為問題的產生提供了來源，從而將講授知識和研討知識進行了有機拆分，給自主學習提供了空間和舞臺。
4.增強小組合作學習的分量合作學習法是以小組為單位共同努力完成各種學習任務。該方法側重以小組為主體，以學習者為中心組織教學活動，強調學習者的個人實踐、自我發展。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行互利、多方面配合的合作原則。一項工程都是由多人協作才能完成，培養學生的合作意識就是培養學生的工程意識。在現場實習中嵌入合作學習的內容，可為學生較好地融入社會打下良好的基礎。
5.教師在實習的每個單元結束時要及時進行評價問題驅動教學模式下的學生為解決問題需要查閱課外資料，歸納、整理所學的知識與技能，培養學生的自主學習精神，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，僅在關鍵時刻起到點撥、引領與傳授的作用。在每個實習單元結束時，教師的及時評價能有效地引導實習向著既定的目標邁進。
三、問題驅動教學模式的實踐
2014年暑期，中國石油大學（華東）石油工程首屆卓越計劃班2011級10班和11班在中原油田進行為期六週的校外專業實習。兩個班共60人分成鑽井、油藏、採油等三個專業方向輪流進行實習，每個專業方向以20人為一組，具備了小班授課、探究式學習的基本條件。下面以鑽井方向問題驅動教學為例進行介紹。
1.授課模式轉變激發了學生探索熱情按照教學安排，每一部分內容先對裝置功能進行簡單介紹，然後由學生探索裝置工作原理。把學習的主動權交給了學生，學生的學習熱情得到了提高。如，在防噴器遠端控制檯的`學習中，學生在教師講解完後，便興致勃勃地探索裝置各個開關是怎樣透過液氣管路起的作用。弄清楚了蓄能器裡面有一個預壓氣囊，可透過電動方式或氣壓方式將工業用油變成高壓儲存在蓄能器中。學生透過探索，明白了裝置工作原理。
2.在過程考核中，強化問題驅動教學理念一種新的教學模式的有效貫徹，必須經過考核逐步強化。在以往的實習報告中，學生通常是最後整理。為了貫徹新的教學模式，變成每天都要寫一頁實習報告上交。教師當天批改報告，並及時講評。第一次的報告只有10%的學生符合要求，經過不斷強化和點撥，60%以上的學生報告能符合優良的標準。
3.安排學生課下進行自主學習實習期間，學生的課餘時間比較多，充分利用課餘時間可有效地延伸實習的長度和廣度。以往實習主要針對鑽井的裝置，而對工藝涉入較少。卓越班的實習加大了對工藝的學習，提前印發了鑽井工藝的學習材料，規定在實習的週末進行自學並撰寫學習報告。透過鑽井工藝的自學，深刻地理解了各鑽井裝置的功用，實現了裝置和工藝的緊密結合。
4.引導學生利用現有知識學習新的裝置技術目前頂驅裝置在內部市場中的配置比例不高，但在外部市場中的配置比例比較高。如何在卓越班中進行頂驅裝置的學習成為一項難題。為了化解這個難題，從頂驅的關鍵部件入手，將轉盤、水龍頭、液氣大鉗等主要裝置有機整合即成為頂驅。引導學生弄清這幾部分裝置結構後，再下發頂驅裝置的學習材料，自學領會頂驅裝置是怎樣整合創新的。
5.在小組合作學習中，深化問題學習的深度在每次20人實習中，採取2人一組的方式，並確保其中有1人是日報告中的優秀者，以保證小組學習的質量。每組探討的題目採取先寫開題報告，教師批改提出合理化建議完善後再進行探討。最後採取答辯式的彙報方式進行，並邀請現場的專家一同參加。小組同學針對實習中遇到的難點問題，深入探討，加強學習的深度，解決心中的困惑。小組合作學習也使學生學會了自主學習方法。
6.提高了學生髮現解決現場問題的能力透過採取問題驅動教學模式，學生對待知識的態度產生了變化，不是被動地接受知識，而是利用已有的知識去認識未知的知識，把產生的疑問提出來做為未來解決問題的目標。學生聽現場教師講到“在鑽桿上卸扣時，由於人工判斷失誤，未及時發現下鉗口咬合不緊，導致鉗尾擺動傷害外鉗工”，就提出了“在下鉗口加裝壓力感測器（壓電式）、PLC（可程式設計邏輯控制器）、操作杆加指示燈，三者用線路連線。上卸扣時，下鉗頭與管具咬合壓力透過感測器測定，當壓力達不到規定壓力，指示燈亮，指示危險”的改進方案。學生聽現場教師講到“鑽井現場有眾多高壓管匯與閥門，若閥門密封不好或者年久失修，造成高壓流體外漏，會造成人身安全，裝置損壞”時，就提出了“利用安全工程中的無損檢測方法，對各個閥門及高壓密封裝置（如節流閥管匯各閥門、泥漿泵）進行檢測與監控，預防事故發生”的解決方案。這些想法的產生，得益於問題驅動教學模式。師生在教學效果評價中，對問題驅動教學模式給予了充分肯定。中原油田鑽井公司培訓學校的領導認為，學生在較短的時間內取得了非常好的實習效果，最後透過答辯的方式彙報，展示了學生實習的深度和廣度，有必要繼續總結，推廣這種良好模式。學生們認為，這種模式使學習的積極性得到了提高，學習的內容豐富，學習是在你追我趕、不斷探索的氛圍中進行的，從而把學習變成了一種樂趣而不是負擔。
四、結論
1.針對石油工程專業實習“安全至上、走馬觀花、報告交差”的現狀，提出了問題驅動教學模式以切實提高石油工程卓越班教學質量。
2.專業實習問題驅動教學模式可概括為：本質上是探究式教學模式，注重過程考核的原則，增加自主學習的內容，增強小組合作學習的分量，教師在實習的每個單元結束時要及時進行評價。
3.在中國石油大學（華東）2011級石油工程卓越班，專業實習問題驅動教學模式得到了應用。由於在過程考核中強化和樹立了問題驅動教學理念，激發了學生探索和研究的熱情。透過安排學生課下進行自主學習、引導學生利用現有知識學習新的裝置技術、在小組合作學習中深化問題學習的深度，提高了學生認識現場問題的能力。