CDIO模式下石油鉆采機械實訓的探索與實踐

摘要：以石油高校機自專業(yè)石油鉆采機械實訓培養(yǎng)模式為對象，主要探討 CDIO工程理念在實踐教學環(huán)節(jié)的應用與創(chuàng)新研究，并通過實際教學案例進行分析，體現(xiàn)了CDIO理念在實踐教學中的必要性。

關鍵詞：CDIO；石油鉆采機械；機自專業(yè)；實踐教學

作者簡介：趙海洋（1979-），男，黑龍江甘南人，東北石油大學機械科學與工程學院，講師；王尊策（1962-），男，黑龍江同江人，東北石油大學機械科學與工程學院，教授。（黑龍江 大慶 163318）

基金項目：本文系黑龍江省高教綜合改革試點專項“基于CDIO的機自專業(yè)卓越工程師培養(yǎng)模式探索與實踐”、教育部歐特克公司專業(yè)綜合改革項目“東北石油大學機械設計制造及其自動化專業(yè)綜合改革”的研究成果。

中圖分類號：G642.44 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）35-0159-01

20世紀中期以來，隨著工程科學的發(fā)展，我國工程教育越來越偏重工程科學和復雜分析科學，卻逐漸與實際操作能力相脫離。而在全球化背景下，對高校畢業(yè)生的工程實踐能力、團隊工作與交流能力和對企業(yè)與社會環(huán)境的理解與適應能力都提出了更高的要求。因此，工程教育必須在給定的學制內(nèi)對學生進行全面的工程能力與素質(zhì)培養(yǎng)。這不僅僅是中國工程教育，也是世界工程教育所面臨的共同挑戰(zhàn)。

CDIO是2001年由美國麻省理工學院開發(fā)的一種全新工程教育理念和實施體系，其教育理念注重培養(yǎng)學生系統(tǒng)的工程技術能力，體現(xiàn)了當今工程教育的國際共識。[1-2]采用CDIO工程教育理念對工程實訓課程體系、教學理念和學習方法等作出變革才能應對工程教育的挑戰(zhàn)，培養(yǎng)出適合時代要求的復合型人才。[3]

一、機自專業(yè)石油鉆采機械實訓現(xiàn)狀分析

石油鉆采機械實訓是本校機械設計制造及其自動化專業(yè)一門實踐性必修課，是學生進行專業(yè)技術課學習、工程師基本訓練以及提高學生專業(yè)素質(zhì)的重要實踐性教學環(huán)節(jié)之一。通過在油田的實訓使學生更加了解本專業(yè)的辦學特色以及畢業(yè)后工作的業(yè)務范圍和性質(zhì)，以適應石油企業(yè)對人才的要求，為大多數(shù)學生將來從事石油機械工作打下了堅實的基礎。石油鉆采機械實訓的本意是使學生鞏固“機械原理”、“機械設計”與“液壓與氣動”等課程的基本理論知識，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際，從實際出發(fā)分析問題、研究問題和解決問題能力，有助于對培養(yǎng)學生的工程意識提高學生的實踐能力和創(chuàng)新能力。

然而，傳統(tǒng)的實習教學模式雖然使學生走出了課堂，脫離了教室單一環(huán)境的束縛，但實習過程采用的仍是講解式教學模式。教師與工人師傅一味講解、示范、輔導，而學生只能被動聽講。整個實習過程學生按照教師的思路走馬觀花式地完成實習任務，缺乏主動性積極性。學生實習成績的綜合評定也主要依據(jù)考勤、平時表現(xiàn)和實習報告為考核內(nèi)容，不能全面反映一個學生的綜合表現(xiàn)和潛力。此外，以往的實習雖然對后續(xù)的專業(yè)內(nèi)容學習有一定的幫助，但作為教學體系中一個很重要的環(huán)節(jié)并不能較好地體現(xiàn)出應有的價值。因此，革新實踐教學模式，解決傳統(tǒng)實踐教學存在的問題，完善實訓方案，從根本上提高學生學習興趣和綜合素質(zhì)，真正發(fā)揮實踐教學的積極作用，成為工程教育的迫切需要。

二、CDIO工程教育理念對實踐教學的影響

CDIO工程教育培養(yǎng)模式是近年來國際工程教育改革的最新成果。CDIO代表構思（Conceive）、設計（Design）、實現(xiàn)（Implement）和運作（Operate），它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運行的生命周期為載體，讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機聯(lián)系的方式學習工程。CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力四個層面。

從2012年，在黑龍江省高等教育教學改革項目的支持下，東北石油大學機自專業(yè)開始引進CDIO教育模式。CDIO的標準僅僅是對實施CDIO改革的一些指引，每個學校甚至專業(yè)所采用的模式都不一樣，不能簡單照抄，而應立足于建立符合專業(yè)特點的特色模式。為了更好地實現(xiàn)工程教育改革目標，在CDIO的基礎上，東北石油大學機自專業(yè)提出了建立以設計為導向的培養(yǎng)模式：在構思—設計—實現(xiàn)—運作的基礎上，結合職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)，將學生的工程實踐能力和素質(zhì)的成長與學生知識結構的構建融為一體，形成培養(yǎng)具備本專業(yè)特色的應用型人才的教學定位。實踐教學環(huán)節(jié)應首當其沖地進行改革，從培養(yǎng)目標、課程計劃、教與學、實踐場所、教師能力提高、學生能力評估、改革質(zhì)量評估等全方位進行。

三、CDIO模式下石油鉆采機械實訓的改革措施與實踐

結合改革目標為石油鉆采機械實訓制定更加具體完善的課程教學大綱。課程大綱明確學生應掌握的知識和能力，規(guī)劃如何使學生學到這些知識和能力，如何考查學生的知識和能力，并明確課堂教學、基地示范和動手操作的詳盡安排。針對實習的具體情況，石油鉆采機械實訓教學團隊制定了“自組織、自協(xié)調(diào)和自管理”的實訓新模式。

首先，參加實習的學生接受校—基地—班組的三級安全教育，簽署安全實習承諾書。

其次，每班4～5名學生成立一個實訓小組，自薦組長并制定組內(nèi)詳細的自我管理細則。

再次，進入實訓基地前，帶隊教師向即將進入實訓地點的各組學生簡單介紹各實習地點的基本情況，并強調(diào)重點實習任務，包括了解鉆井、采油生產(chǎn)工藝流程和工作原理、掌握典型鉆采設備結構和工作原理，熟悉典型鉆采設備的維修和裝拆方法等，深入分析典型鉆采設備工作過程。觀摩期間可以和帶隊教師或工人師傅交流、探討，各實訓小組在規(guī)定時間內(nèi)返回集合。

最后，以組為單位就所見所聞結合筆者見解進行實訓交流匯報，帶隊教師參與交流，過程中糾正不正確觀點及其忽略問題，并保留記錄，作為一項評分參考，再由各內(nèi)成員就實習表現(xiàn)進行自評和互評，經(jīng)組長匯總后交由帶隊教師作為一項評分參考。

改變后的實訓模式徹底杜絕了以往集體進入一個實訓地點時，教師忙查點，學生抱團擠堆，漫無目的被動記錄，甚至部分學生只能盲目參觀更無交流機會的現(xiàn)象。分組實訓有效降低了安全事故的可能性，并提高了實訓的效率。這種以學生為中心的實訓模式使學生自覺作為實訓的主角，主動學習、思考研討、懂得分工和協(xié)作，明顯增加了主動學習和團隊協(xié)作能力，特別是分析問題和解決問題的能力。學生自評與互評，推翻了凡事都由教師決定的傳統(tǒng)模式，使學生真正體會到主動學習的有效回饋，公平競技的魅力所在，同時也培養(yǎng)了學生攻克難題的自尊心和自信心。

2013年7月，東北石油大學機械設計制造及其自動化專業(yè)四個班共計118名同學在8名教師帶領下，前往大慶石油裝備制造集團進行了為期10天的石油鉆采機械實訓。采用基于CDIO理念提出的“自組織、自協(xié)調(diào)和自管理”的實訓模式，在實習現(xiàn)場進行集中實訓，分組實施。跟蹤調(diào)查結果表明，學生100%出勤率，無請假、遲到和早退現(xiàn)象，零安全事故率，學生實習報告優(yōu)秀率較上兩年平均提高了11.9%，抽樣調(diào)查學生滿意率達到了99.8%。本次實訓效率明顯提高，學生的學習興趣空前濃厚，團隊協(xié)作能力有所增強，改革后的實訓教學模式獲得校教務部門、企業(yè)管理人員及參與學生的一致好評。

四、結論

CDIO模式下石油鉆采機械實訓強調(diào)學生為主體參與整個實訓過程，由于學生親自參與，將過去的被動學變成了主動學，由單打獨斗變成了團隊協(xié)作，增強了學生的學習興趣和團隊合作意識，教學效果明顯提高，充分展示了現(xiàn)代教育“以能力為本”的價值方向，探索出一條基于工程項目的實踐教學之路，具有明顯的創(chuàng)新。

參考文獻：

[1]張先勇，馮進，汪建華.CDIO理念下機械專業(yè)生產(chǎn)實習改革研究與探討[J].中國電力教育，2011，（28）：139-140.

[2]王麗君，王欣欣.基于 CDIO 理念的機械設計制造及其自動化專業(yè)培養(yǎng)模式的探索[J].華北水利水電學院學報（社科版），2012，28（1）：166-168.

[3]王殿君，王偉，張寶生，等.CDIO人才培養(yǎng)模式在機械電子工程專業(yè)綜合訓練中的應用[J].安徽師范大學學報（自然科學版），2011，34（3）：241-243.

（責任編輯：王祝萍）