油氣儲運專業實驗考核模式的改革與實踐

摘要：分析了傳統油氣儲運專業實驗考核方法存在的不足，對實驗考核模式進行改革，根據基礎性、設計性、綜合性和研究性實驗的特點，在原理知識、設計能力、操作水平、創新思維四個方面細化并增加了實驗考核內容。綜合采用多種實驗考核方式對實驗過程的不同階段進行客觀評價。實踐表明，新的實驗考核模式有效提高了專業實驗的教學質量和效果。

關鍵詞：實驗教學；考核模式；教學改革

作者簡介：閻鳳元（1981-），女，北京人，中國石油大學（北京）機械與儲運工程學院，工程師。（北京 102249）

中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）23-0095-02

油氣儲運工程是石油天然氣工程領域的重要學科，也是一門工程應用學科，培養學生的工程實踐能力尤為重要。[1]油氣儲運專業課程實驗教學是學生理解相關專業知識、鍛煉實驗操作技能、提高分析解決工程實際問題的能力、培養合作精神和創新意識的有效教學形式。客觀、公正、科學、合理的實驗考核方式能夠激發學生對專業知識的學習興趣、引導學生掌握正確的學習方法，激勵學生認真實驗，有效提高實驗教學的質量和效果。[2]

然而，傳統的實驗考核方式單一，多為實驗教師根據實驗操作過程及報告評分。隨著實驗室的發展建設及綜合、設計、創新性實驗的增加，簡單考核實驗基本情況的方式已不適用于現在的實驗教學。為此，針對油氣儲運專業實驗的考核模式進行了改革，力求全面覆蓋學生實驗的各個環節，注重對學生實踐創新、分析解決問題能力的培養和考核，保證專業實驗的教學效果和培養質量。[3]

一、實驗考核模式的現狀分析

1.實驗考核內容不全面，不能全面評價學生實驗學習的質量和效果

傳統的實驗教學的考核內容只包括實驗目的、實驗過程、實驗數據的記錄和整理，而實驗的預習環節、學生在實驗過程中的分析和思考過程、學生與實驗相關專業知識的綜合掌握和靈活運用能力都未能納入實驗考核內容中去，因而無法對學生實驗學習的效果進行全面評價。

2.很難實現對實驗全過程的考查，激勵效果不明顯

現有的實驗考核體系僅能對學生在實驗室的行為進行觀察評定，實驗指導教師無法了解學生在實驗工作其他環節中的行為和表現。而且打分幾乎完全依據學生上交的實驗報告，造成學生片面重視這一環節，小組實驗過程中經常出現部分學生懶于動手，坐等他人實驗結果，只重視實驗報告書寫，甚至出現實驗報告抄襲得高分的現象。這會嚴重挫傷認真實驗、勤于思考的學生的學習積極性，不能起到激勵學生學習知識和培養能力的作用。

3.考核模式長期不變，不能適應儲運教學實驗室的發展及綜合設計創新性實驗的增加

油氣儲運工程專業實驗教學以往演示性、驗證性的基礎類實驗較多，綜合設計性和研究性實驗較少，學生學習積極性不高。在學校大力支持下，油氣儲運系大力發展實驗教學基礎設施，建立了專業基礎教學平臺、專業教學平臺、創新實驗平臺三個層次的實驗教學平臺，并在此基礎上設計、開發開設了大量設計性和綜合性實驗，而傳統的考核模式很難適應這些新開發實驗的要求。為此實驗教學的考核模式也必須與時俱進，對考核內容和考核模式進行大膽的改革，重點培養、提高學生的合作精神和創新意識，才能適應新型實驗教學的要求，取到良好的考核效果。

4.實驗考核方式單一，很難起到啟發創新思維的作用

以往實驗考核為實驗預習、實驗操作過程、實驗報告三部分。但無論哪一部分都僅能反映學生實驗基本情況，不能反映并鼓勵學生提高實踐創新能力，不能發揮考核對學生培養創新思維的導向作用。因此，構建以培養實踐創新型、工程應用型人才為導向的實驗考核模式成為實驗教學改革的重要內容。

二、實驗考核內容的分類優化改革

油氣儲運工程專業目前共開設了四類實驗：基礎性實驗、設計性實驗、綜合性實驗和研究性實驗。這四類實驗各有特點，在原理知識、設計能力、操作水平、創新思維四個方面，應分門別類細化并增加實驗考核內容。通過專業課程教師和實驗課程教師共同討論，運用專家打分法確定了各部分內容在總分中的權重。同時由于油氣儲運專業實驗常接觸易燃易爆、有毒有腐蝕性的石油類產品及有機化學試劑，因此有必要強化對安全知識和實驗室管理規定的考核。

1.基礎性實驗

油氣儲運專業基礎性實驗多為原油及油氣產品物性認識的驗證性、測量性實驗，一般根據國家或行業標準進行。以往實驗中學生僅關注測量所得數據的正確性，而忽視了對實驗原理的理解，為此考核內容有必要強化實驗原理的掌握。此類實驗涉及油氣樣品、高溫（如柴油餾程）、低溫（如液氮）操作、精密儀器等，安全尤為重要，因此考核內容中加強了安全知識的考核。調整后的實驗教學考核內容包括安全知識、實驗原理/方法考察、實驗前儀器準備、實驗操作流程及操作過程、規范的實驗數據記錄、實驗數據處理、實驗分析與思考、實驗報告。

2.設計性實驗

油氣長輸管道和油氣儲存裝置都是復雜的系統工程，涉及流動工藝、材料、設備、儀表自動化等各個方面，各專業課程中設計性和綜合性實驗最多，如某長輸原油管道冬季輸送方案設計與模擬、某油庫的收發油工藝設計與管理模擬等，均要求學生通過已知參數設計實驗方案并進行軟件模擬。考核內容不應只包括原理知識的記憶和實驗過程記錄，還應增加或加強實驗方案設計及比選、實驗情況分析及處理、實驗總結與思考的考核，才能引導學生從被動接受到主動思考，鼓勵個性化方案和方法/手段的創新，加深學生對工程實踐的理解，提高學生分析解決問題的能力。

3.綜合性實驗

綜合性實驗考查學生對專業課程知識的綜合理解和靈活運用能力，如管道密閉輸送運行模擬、輸油管道水擊過程及控制實驗、油田集輸管網運行模擬分析實驗等，實驗原理、方法及實驗手段涉及專業課程的多個知識點。因此，實驗考核增加了相關專業知識及實驗技能考查內容，考核內容主要有實驗原理及方法、實驗儀器設備知識考核（如原油旋轉粘度計測量原理及儀器誤差分析）、實驗數據記錄及處理、總結實驗中存在的問題和改進方法。

4.研究性實驗

研究性實驗注重學生創新和科研能力的綜合素質培養，多為科研與教學結合的開放性實驗及本科畢業設計論文課題、學科競賽等。研究性實驗周期較長，需要在教師的指導下完成。傳統的實驗原理、方法等考核內容明顯不適用于此類實驗。新設計的研究性實驗的考核內容包含研究目的、實驗手段方法的合理性、研究成果的實用性、查閱文獻的能力、撰寫科技論文的能力、創新合作能力，以及結果處理分析、歸納和總結的能力。

三、多元化的實驗考核方式改革

油氣儲運專業實驗教學的發展對實驗考核提出了更高的要求，只采用評閱實驗報告的考核方式遠不能滿足上述要求。為此應綜合采用多種新形式的實驗考核方式，才能達到理想的考核效果。

1.應用實驗網絡教學管理系統，做好實驗預習考核

實驗預習是學生掌握相關知識原理、熟悉實驗設備及操作的重要環節，是實驗順利進行的重要保證。而以往學生不重視這個環節，在預習中盲目抄襲講義且不求甚解。為解決這一問題將實驗指導書、儀器使用方法、安全操作規定等相關知識以多媒體課件、文檔、圖片、視頻的方式植入實驗網絡教學管理系統，全面指導學生預習，并在預習考核系統中進行在線測試。測試分為三個部分：一是實驗室安全準入考核，包含管理規定、油氣安全知識及事故應急處理。二是儀器模擬操作考核，將實驗儀器操作制作成FLASH動畫，應用鼠標點擊完成模擬實驗操作過程，不能按照要求操作則扣分。三是實驗必備知識考核，重點考察實驗原理、方法、專業背景等知識。學生必須通過在線測試系統的考核才能預約實驗時間，進入實驗環節。

2.實驗過程監控記錄

由于實驗學生人數眾多，實驗指導教師很難全程關注每一個學生的操作情況。因此，根據不同實驗的特點，增設了不同的實驗過程監控方式。儀器操作類實驗，在每一個操作臺前安裝了攝像系統，教師通過攝像監控系統可觀察每一組學生的操作，并給予客觀的評分。計算機仿真類實驗，在仿真系統中植入操作過程記錄程序，將學生的每一步操作記錄在數據庫文檔中，并自動上傳至控制中心，教師根據學號調出操作過程及結果進行評價。

3.建立上機題庫，全面考核實驗知識

根據不同專業課程的特點，綜合各門課程知識，建立專業實驗題庫，可分實驗選擇試題，也可分課程隨機抽取試題，用于學生實驗結束后檢驗所學知識，對學生充分理解和掌握專業知識有積極地促進和激勵作用。

4.創新研究實驗進行驗收答辯及成果展示

此類實驗項目多來源于科研、專業競賽、學生自主擬題等，沒有固定的實驗方法及步驟，依賴實驗教師的指導和學生的探索，完成時間長。傳統的實驗報告考核方法完全不能適用于此類實驗。為此創新性的設計、采納了結題報告、產品/模型/成果文件/軟件、發表論文及實驗答辯的多種形式對創新研究實驗進行考核。尤其是每學期組織一次的實驗答辯，不僅很好地考核了學生的自主學習能力、思維能力、實驗動手能力、作品水平和創新能力，還能體現出學生的反應能力、組織管理能力、團隊協作能力、科技道德、責任心等，能夠客觀全面地對創新研究實驗進行考核和成績評定。

四、考核模式改革的實踐應用效果

科學、公正、客觀的實驗考核結果是檢驗實驗教學質量、提高學生學習效果及科學實踐素養的重要保障，為此油氣儲運專業在實驗教學中逐步實行上述考核內容和考核方式的改革，在教學實踐中取得了較為理想的教學效果。成功之處在于：一是保證了實驗預習的質量，減少了實驗過程可能出現的差錯，這對于降低實驗中發生意外的概率有積極作用，此外強化安全知識和實驗室規章的考核也有利于提高教學實驗的安全性。二是提高了實驗指導教師對實驗過程的掌控能力，在實驗教學中能夠更好地識別企圖“混水摸魚”的學生，減少了實驗評分中的不公平現象，在激勵學生學習熱情并培養學生的科學精神上取得了意外的收獲。三是解決了設計性、研究性實驗的考核這一緊迫問題，對于新型專業教學實驗的順利開設并推廣起到了重要的促進作用。四是增強了學生實驗的積極性和興趣，提高了實驗效率，鍛煉了學生能力。

經過近幾年的教學實踐，發現目前在專業教學實驗及實驗考核中還存在如下不足需進一步研究解決：首先對專業教學實驗的重視程度不夠，這不僅體現在學生的重視程度不夠，還體現在專業課教師不重視、不支持專業教學實驗，為此需開展專業教學實驗及考核方式改革，并在軟件開發、設備購置方面有一定的經費投入。其次專業實驗考核模式雖然較傳統方式更全面、客觀、科學，但需要實驗指導教師投入更多的精力和工作量，因而在推廣中遇到一定的阻力，這一問題可通過在實驗教師工作量評定及業績考核方面出臺適當的鼓勵機制來解決。

五、結束語

實踐和創新能力是工科學生的核心競爭力。專業教學實驗考核的改革，適應我國工學教育重視培養學生動手能力、實踐能力、思維能力和創新能力的發展趨勢，解決了油氣儲運專業開設設計性和創新性實驗所面臨的技術問題，有效提高了專業實驗的教學質量和效果，得到了任課教師和學生的一致好評。而且這一考核方式的改革，解決了工科專業實驗教學中很多帶有共性的問題，對其他工科專業的實驗教學考核改革也具有很好的參考價值。

參考文獻：

[1]嚴大凡.油氣儲運專業建業——甲子回溯[J].油氣儲運，2012，31

（6）：401-406.

[2]卑占宇，羅曉冰，等.藥學專業有機化學實驗考核方法的研究與實施[J].實驗室研究與探索，2008，27（10）：132-135.

[3]尹立蘋，劉雁紅，等.高校實驗教學考核模式的研究與探索[J].實驗科學與技術，2009，7（5）：73-75.

（責任編輯：孫晴）