基于現代工程教育體系的實踐教學改革與實踐

殷代印，曹廣勝

（東北石油大學 石油工程學院，黑龍江 大慶 163318）

在當前我國高等工程教育取得很大成績的良好局面下，如何進一步適應新時期本科教育和科技發展的形勢，全面提高人才培養質量與人才培養目標的符合程度，取決于能否理清本科教育發展的思路，有目的、有計劃地進行課程體系、教學方法、教學手段的改革[1－2]。實踐教學作為鞏固理論知識和理論聯系實際的有效途徑，作為培養具有創新意識的高素質工程技術人才的重要環節，作為培養學生掌握科學方法和提高動手能力的重要平臺，在高等工程教育結構和教學體系的形成中具有舉足輕重的作用。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》和教育部《關于進一步深化本科教學改革，全面提高教學質量的若干意見》中也對高校實踐教學的改革提出了相應的要求。為此，結合行業需求和專業人才培養實際，通過實施整體創新，以現代工程教育體系的構建為目標，對我校石油與天然氣工程類專業的實踐教學進行了改革與實踐。

1 現代工程教育體系構建的背景分析

1.1 現代工程教育體系的功能與內涵

我國高等工程教育的規模居世界第一，工程教育基本上滿足了社會對多種層次、多種類型工程技術人才的大量需求[3]。現代工程教育體系的構建旨在為學生提供跨學科、綜合化的知識背景，使學生獲得適當的系統化科學知識以適應現代工程基本研究的需要，使學生在技術和非技術領域內都學會如何學習并有志于終身學習，同時，讓學生盡早獲得工程意識并保持他們的志趣，提供其進入工程技術領域的必備知識和能力[4－5]。

工程技術人才培養目標內涵的概括描述一般分為知識、能力、素質3個模塊。這就需要以培養目標為主線，構建基礎科學層次、技術科學層次、工程技術層次的框架式現代工程教育體系，以及以課程群為基本元素，構建模塊化網絡型課程結構，也需要圍繞學科典型工程系統確立實踐教學課程體系。而這些現代工程觀的缺乏使石油等特殊行業的畢業生難以在短期內順利實現崗位對接。長期以來，學校教育更強調學科知識體系而脫離或弱化工程背景的事實，使得工程教育被過于科學化，加之教師的工程背景不強，以及企業考慮生產安全等因素，對工程教育的積極性也不高，又造成工程教育在一定程度上被“軟化”，甚至呈現紙上談兵的局面。因此，構建現代工程教育體系，發揮其多元化功能，有助于全面促進工程科學理論、工程技術、工程管理的實際應用。

1.2 專業概況

東北石油大學是黑龍江省省屬普通高等學校，擁有石油與天然氣工程國家一級重點學科，依托于油氣田開發工程、油氣井工程和油氣儲運工程國家二級重點學科，重點開辦有石油工程、海洋油氣工程和油氣儲運工程等特色性石油與天然氣類專業。其中石油工程專業經過50余年的積淀，在重點專業和特色專業建設的基礎上，已成為黑龍江省“綜合改革試點專業”、國家“綜合改革試點專業”，在課程建設、教學團隊打造、教學平臺開發等方面一直探索性開展教育、教學改革。

2 石油與天然氣工程類專業實踐教學的改革

結合石油與天然氣行業發展需求和我校石油工程、海洋油氣工程、油氣儲運工程等專業實際，著眼于現代工程教育體系的構建和人才培養質量及就業競爭力的提高，對石油與天然氣工程類專業實踐教學進行了較為系統的改革與實踐。

2.1 轉變實踐教學理念

在工程教育背景下，傳統“以學生為中心，以培養學生掌握專業基本技能和要求”的實踐教學理念已不能完全適應行業發展和專業建設的需要[6－7]。在此基礎上，統籌研究實驗、實習、實訓等實踐教學環節，將項目式教學和問題探究式教學相結合，將課程實踐訓練和企業真實生產任務作為載體進行項目訓練相結合，轉變并形成為“以培養學生為中心，以強化學生基本技能、綜合技能、創新能力和工程意識為核心”的新型實踐教學理念。

2.2 深化專業實驗教學改革，加強實踐教學隊伍建設

以堅持培養基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高，具有一定創新能力、較強實踐能力和良好發展潛力的石油與天然氣工程類高級技術人才為指導思想和基本目標，突破一直以來局限于章節或課程知識的專業基礎性或專業性實驗，將基本技能實驗、綜合設計實驗、自主選修實驗、探索創新實驗有機結合并統籌安排，對專業實驗教學進行改革，形成兼顧傳統與現代的實驗教學格局。與此同時，從采取引進、培養并重的思路出發，制定實踐教學隊伍建設規劃，優先吸納具有實踐經歷和企業培養背景的碩士、博士人員，建立青年教師業務能力和師德師風的常態化培訓機制，并充分發揮“產學研”優勢，加強校企聯合創新基地和實習基地在實驗、實習、實訓教學環節中的作用，構筑“雙師型”實踐教學隊伍[8]。

2.3 強化實習基地建設，創新實習、實訓內容

實習基地的建設是搞好專業實習、實訓的關鍵，隨著石油天然氣開發新技術的不斷涌現，相關設備、工藝也在不斷發展、更新，實習基地的建設應是一個持續不斷的任務[9－10]。因此，樹立系統和發展的觀點，一方面鞏固與油田等單位業已建立起來的良好合作關系，另一方面在油田開拓校企聯合大學生創新基地，建立緊密型的人才聯動培養關系。基于所搭建的這些基地和實踐創新場所，在深井、高溫井、三次采油、低滲透油藏及氣田開發等專業領域創新性擴充實習、實訓教學內容，努力改善實習、實訓教學效果，提高學生的工程實踐能力。

2.4 推進課程設計教學的改革與實踐

針對一直以來課程設計以班級教學為主、同一班級甚至多個班級選用同一訓練題目存在的諸多弊端，以及石油與天然氣工程類專業“油田合作班”這種“訂單式”人才培養的現實需要，從課程設計教學計劃形式的靈活性、課程設計教學內容的創新性、課程設計教學大綱及管理制度的規范性、課程設計試題庫與數據庫的完善等方面出發，對課程實踐訓練環節進行改革。

2.5 畢業設計教學環節的優化與改革

作為銜接學校與社會需求的橋梁，畢業設計這一實踐教學環節對于保障人才培養質量具有舉足輕重的作用[11]。在選題制度方面，應緊密結合專業研究方向，以教師的科研課題為依托，與工程實際和生產相結合，難度適中，同時，充分利用用人企業的資源，在建立健全各項合作制度的前提下，鼓勵用人企業參與到已簽約學生畢業設計教學環節中來，將實際生產實踐中的相關具體技術問題滲透給學生，使學生提前了解崗位需求，鍛煉實踐能力，擴展知識面，縮短畢業后適應新環境、新崗位的時間，用人企業也可以從中省去將來新員工培訓的部分環節；在指導方式方面，根據選題情況進行優化，體現一定的針對性，校內畢業設計指導教師應著眼于方向、方法及進程上的指導，著重于培養學生應用知識的能力、生產實踐的能力和創新思維能力，校企合作的畢業設計指導方式，則采用“雙導師、雙指導”的模式，校內導師把握專業培養目標、教學基本要求和畢業設計（論文）質量標準，企業導師彌補學生工程背景和實踐的不足；在過程監督方面，以導師負責制為基礎，實行院、系、教研室三級跟蹤監督，改革中期檢查的形式和范圍；在考評機制方面，實施學生和指導教師的雙向考評，特別是突出畢業設計指導工作在教師業績考評、年度教學激勵政策上的權重。通過這些方面的優化與改革，使畢業設計教學環節的質量得到進一步的保證。

2.6 改革并構建實驗、實習、實訓一體化的實踐教育教學體系

遵循“以學生為主體，以教師為主導”的原則，在實驗教學中立足傳統，發展現代實驗；在實習教學中鞏固基地，創新內容，積極拓展實踐創新場所；在實訓教學中，將基于專業課程的實踐訓練和以企業真實生產任務為載體進行項目訓練相結合[12－13]。同時，重視“產學研”的深度融合，實現室內實驗與礦場實踐的雙向互動，使各環節教學內容系統銜接、相互協調，并且健全管理和運行保障機制，以構建一種實驗、實習、實訓一體化，貫穿石油與天然氣工程類專業本科教學全過程的多層次實踐教育教學體系。

3 石油與天然氣工程類專業實踐教學的改革成效

3.1 改革成果

（1）建成“石油工程與地質”國家級實驗教學示范中心，創建了大學生創新實驗平臺。通過對實驗教學理念、實驗教學方法、實驗教學手段及實驗教學隊伍的一系列改革與建設，有效促進了專業實驗室的發展。在“十一五”期間“石油工程”省級實驗教學示范中心建設的基礎上，自2009年批準東北石油大學“石油工程與地質”國家級實驗教學示范中心（建設單位）以來，作為石油與天然氣工程類專業實踐教學改革與實踐的主要載體，油氣井工程實驗室、采油工程實驗室、油藏工程實驗室和油氣儲運工程實驗室以示范中心的核心單位進行建設。并通過購置新的儀器設備、建立開放運行方式與機制，創建了專為大學生使用的創新實驗平臺，為學生開展創新性實踐活動提供了優越條件，也豐富了國家級實驗教學示范中心的內涵建設。目前已建成為東北地區唯一的集石油鉆探、油藏評價、石油工程、油氣儲運工程等專業于一體的具有鮮明特色的石油類綜合性實驗中心，并以優異成績通過了專家組的評審驗收。

（2）建成石油與天然氣工程類專業實習、實訓基地群，獲批國家級工程實踐教育中心共建單位。建成了大慶油田技術培訓中心、大慶油田有限責任公司儲運銷售分公司南三油庫、中石油管道公司大慶林源首站等穩固的實習基地；充分利用毗鄰大慶油田的地緣優勢，在大慶油田勘探開發研究院、采油工程研究院、設計院及采油四廠、采油九廠等單位建立了校企聯合大學生創新基地，拓展并創新了實習、實訓教學內容，形成了石油與天然氣工程類專業實習、實訓基地群。同時，作為主要建設對象，于2012年6月獲批國家級工程實踐教育中心共建單位。

（3）石油工程專業列入教育部第二批“卓越工程師教育培養計劃”。針對國家強化工程教育的戰略性舉措，在繼續豐富石油工程和油氣儲運工程國家特色專業、省重點專業建設的同時，抓住了契機，積極申報，憑借專業背景和已有建設、改革發展成果，石油工程專業列入了教育部第二批“卓越工程師教育培養計劃”，相關組織實施細則的梳理也在有序進行中。

（4）“雙師型”實踐教學隊伍建設步伐穩步推進，大慶精神、鐵人精神的育人特色進一步得到提升。一方面通過吸納具有實踐經歷和企業培養背景的碩士、博士人員加入實踐教學隊伍；另一方面充分利用校企聯合創新基地和實習基地，發揮企業工程技術人員作為指導教師的作用，穩步推進了“雙師型”實踐教學隊伍的建設步伐。同時，通過加強對教師業務能力、師德師風、愛崗敬業、求真務實、開拓創新的培養、培訓，使大慶精神、鐵人精神的育人特色進一步得到了提升。

（5）充分發揮“產學研”辦學優勢，有力促進了學生實踐動手能力和創新能力的培養。將“產學研”辦學貫穿于石油與天然氣工程類專業實踐教學改革與實踐的全過程，保證了學生專業基本技能培養的同時，有力促進了學生動手能力、實踐能力和創新能力的培養。

（6）畢業生培養質量及就業競爭力提高，社會服務功能和示范輻射效應顯著增強。這種實踐、創新、工程能力一體化的教育教學模式的應用效果顯著，其中近兩年來，石油工程和油氣儲運工程專業的畢業生培養質量及就業競爭力明顯提高，一次就業率穩中有升。實踐教學改革經驗及成果已在兄弟院校借鑒或推廣應用，校內仿真教學特色實驗室作為省科普教育基地，開展了大量合作交流及社會服務工作，示范輻射效應和社會服務功能顯著增強。

3.2 實踐效果

改革成果在我校石油工程、海洋油氣工程和油氣儲運工程專業進行了全面推廣應用，學生受益面廣，成效顯著。

（1）所建成的國家級“石油工程與地質”實驗教學示范中心是石油與天然氣工程類專業大學生創新實驗、創新訓練計劃實施的主要場所，2012年度，由學生自主完成的“深井防腐蝕水泥漿體系實驗評價與優選”和“基于庫侖滴定原理的碘量法在油田地面系統硫化物分析中的研究與應用”2項成果在全國地學類30個國家級實驗教學示范中心所提交的60余項創新性實驗成果中脫穎而出，分獲一等獎和二等獎。

（2）所建成的石油與天然氣工程類專業實習基地覆蓋了石油工程和油氣儲運工程專業的所有本科生，校企聯合創新基地覆蓋了兩個專業大三、大四年級10%～15%的學生。

（3）石油工程專業和油氣儲運工程專業以優異成績順利通過了“十一五”省級重點專業驗收，并成為“十二五”省級重點專業建設點，石油工程“卓越工程師教育培養計劃”的相關組織實施細則也在有序梳理中。

（4）實踐教學隊伍層次明顯提高，近年引進的高層次人才和聘任的企業指導教師約占到實踐教學隊伍的30%。

（5）石油工程專業和油氣儲運工程專業近兩屆畢業生的專業技能、知識運用能力、實踐動手能力及創新能力顯著提升，平均就業率達到了95%以上，用人單位評價良好。

（6）實踐教學的改革經驗與成果已在同類院校得以借鑒或推廣應用，加上大量的交流及社會服務工作，使示范帶頭作用明顯，同時有效地服務于行業和地方區域經濟發展。

4 小結及展望

總之，通過實施整體創新，以現代工程教育體系的構建為目標，在石油與天然氣工程類專業實踐教學過程中加強改革與實踐。

（1）統籌大學生實驗、實習、實訓等實踐教學環節，通過改革，將項目式教學和問題探究式教學相結合，將課程實踐訓練和企業真實生產任務作為載體進行項目訓練相結合，形成了“以培養學生為中心，以強化學生基本技能、綜合技能、創新能力和工程意識為核心”的實踐教學理念，并構建了一種實驗、實習、實訓一體化，并貫穿石油與天然氣工程類專業本科教學全過程的多層次實踐教育教學體系。

（2）采取科研促教學的措施，促進實習、實訓、創新基地的建設，并使工程實踐教育中心的鞏固建設、卓越計劃的推進、實踐教學隊伍的優化等得到加強，將“產學研”貫穿于石油與天然氣工程類專業實踐教學改革與實踐的全過程，實現了與油田開發建設的緊密結合，促進了石油行業緊缺人才動手能力、實踐能力和創新能力的培養。

（3）集實踐教學體系、教學模式、教學隊伍建設于一體，進一步提升了大慶精神、鐵人精神的育人特色，豐富了育人內涵，提高了育人質量，實踐教學改革經驗與成果的示范輻射效應及社會服務功能也不斷凸顯。

當然，建立現代工程教育體系，需主動處理好如何建構現代工程教育的課程體系，以及教師知識結構如何滿足現代工程教育的教學要求等多重關系；落實現代工程教育體系，完成對學生現代工程師相關知識、技術的傳授、相關技能的訓練，則是一項系統工程，需多管齊下，并不斷地進行改革與創新。

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