專業技術實踐教學對大學生創新能力培養研究

朱永愛+向軍+高棟梁+王發元+徐建飛

摘要：專業技術實踐教學對學生創新能力的培養具有顯著優勢。通過采油裝備技術實踐教學實例，圍繞以培養大學生創新能力為目的，闡述了其教學內容、教學過程和情景課堂、模型體驗、工訓實踐等教學模式，使教學過程變得生動活潑，有效提高了學生的創新思維和實踐動手能力。

關鍵詞：采油裝備；實踐教學；教學理念；教學模式

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）02-0108-02

一、引言

隨著全球90%的油田進入成熟期，石油開采的難度越來越大，勘探開發已重點向深海、邊遠地區、油區深層、地質結構復雜的非常規產區等領域轉移，石油開采技術及設備越來越受到關注。各石油院校為了能夠讓石油學子畢業后迅速融入石油開采行業，大都開設了有關石油裝備方面的課程，但是受于條件限制，大多以基礎理論教學為主，缺乏理論與實踐結合的重要環節。

采油裝備創新實踐教學是中國石油大學（華東）石油工業訓練中心（以下簡稱“中心”）開設的一門面向大學生的公共選修課程，旨在解決采油裝備基礎理論與實踐脫離嚴重的問題。中心以自主研發的大量石油開采仿真教學裝備為基礎，為學生搭建了多元化石油工業訓練平臺，根據各個學科和專業的不同需求、采油生產現場需求和采油設備研發態勢，精心確定了相應的基礎理論課程及相應的訓練計劃、訓練內容，并對訓練的效果及時進行評估，根據學生的反饋信息進行及時調整。

二、采油裝備實踐教學課程介紹

1.教學內容及過程。采油裝備在石油裝備中量大面廣，由于采油工藝過程及方法千差萬別，使得采油裝備的工作原理及操作方法有所不同，為了讓學生能夠真正地將書本上的理論知識應用于實際的石油開采過程中，課程內容包括了32學時的課堂理論學習和16學時的動手實踐。

2.教學模式。要培養學生的創新能力和實踐能力，就應該建立與之相適應的課堂教學模式，采油裝備具有顯著的工業應用背景，在實踐教學過程中，我們運用了新的教學方法、采用新的教學模式、應用新的教學手段進行石油鉆采裝備的課堂教學，促進了教學思想、教學過程、結構模式的根本變革，總結出了一套能充分體現理論結合實踐思想的教學模式：情景課堂→模型體驗→工訓實踐。

（1）情景課堂。該課程面向全校各專業學生，包括機械、石油、外語、自動化等專業。在教學過程中，為了避免枯燥的理論基礎知識講解給學生帶來消極的情緒，在講解過程中加入大量的多媒體視頻、動畫、掛圖等，讓學生有種身臨其境的狀態，調動起積極性，生動地完成理論教學。最后利用8個學時讓學生自己演講自己準備的相關PPT，課件內容可以為教學內容中的任意一個點的擴展，即可以讓學生根據課堂內容查找資料，此做法可提高學生自主學習的主動性，鍛煉學生編寫課件和演講的能力。

（2）模型體驗。在課堂上，利用小型采油裝備模型進行現場演示，讓學生思考石油鉆采設備是如何工作的，結合理論知識，達到融會貫通的效果。

（3）工訓實踐。石油工業訓練中心研制了各種等比例縮放的中型教學模型，學生可在老師的指導下進行拆卸，了解采油裝備的內部結構及工作過程，提出創新性的問題。可采用小組討論的形式對現有裝置的不足提出意見，并給出有效的解決方案。中心可根據學生的反饋意見開展針對性討論，如有必要可將意見反饋至相關生產廠商。

3.教學步驟。

（1）課堂教學。共32學時，該部分主要采用多媒體方式給學生講解石油鉆采設備的工作原理等基礎知識，并利用小型教學模型進行現場演示，加深對基礎知識的理解。

（2）工訓實踐。學生自己動手操作、拆裝模型，形象生動地對課堂理論知識做進一步補充。工訓區主要包括“采油裝備工訓區”、“工藝管柱訓練區”和“壓裂酸化實訓室”。

在采油裝備工訓區，根據采油設備模型，講解常用抽油機的原理、特點和使用環境，引出沖程、沖次的概念。然后講抽油泵的結構原理，并根據抽油泵原理，讓學生自己得出抽油設備每分鐘理論排量和泵效的計算方法，并動手測量相關參數，計算理論排量和泵效。

在工藝管柱訓練區，先講解注采工具，每類講一個典型工具，然后講解各類井口裝置，并根據最后一個潛油電泵井口裝置引出潛油電泵采油裝備工作原理，讓學生根據所講工作原理，連接潛油電泵裝備的井下工藝管柱。

在壓裂酸化實訓室，根據實際需求引出壓裂和酸化的概念。利用中心自主研發的模擬仿真系統進行壓裂酸化地面設備以及整個施工工藝過程的介紹。通過仿真系統，使學生熟悉現場實際操作流程。最后讓學生能夠利用相關的工具模型把壓裂的井下工藝管柱連接起來。

（3）實踐測試。為每個學生分發一張注采工具的原理圖，讓學生根據所提供的原理圖，找到相關工具并拆裝，了解內部結構，描述工具的工作原理，繪制其中一個相關零件并說明零件的加工工藝。

三、成績考評及信息反饋

該部分主要是用來對學生在整個教學實踐訓練中所表現出來的態度、技術熟練程度和對訓練內容的了解、掌握程度等做出合理的評價?？荚u內容包括：出勤情況、課堂作業、PPT演講、技術熟練程度，書面測試、如表1所示。

其中，出勤情況可采用課前點名或參照課堂作業完成情況進行檢查，3次無故曠課者取消其考評資格；演講用PPT不可照搬網絡資源，如有發現取消該部分成績；技術熟練程度是看學生在訓練過程中的操作情況和訓練作業的完成質量；測試成績主用于評估學生對訓練內容的了解、掌握程度，通常采用筆試的方式進行，時間一般安排在訓練科目結束前。

對于缺課（請假超過3次）或技術熟練程度不過關的，需要進行補課或重新進行一次訓練，最終考評的結果以百分制給出，總分小于60的視為不合格，需要進行補考。老師在給出成績的同時，還要給學生寫一個簡要的評語，指出學生在訓練過程中所表現出來的長處和需要加強的地方。

信息反饋環節，要求學生在訓練結束后填寫訓練調查表，參考反饋的建議和意見對訓練方案和訓練重點進行調整。

四、采油裝備工業訓練課程實踐成果

石油工業訓練中心自2008年被評為國家級實驗教學示范中心以來，研制了一大批石油鉆采仿真教學裝備，從硬件方面看在國內同類院校中是首屈一指的。《采油裝備工業訓練》作為中心的特色公選課程，充分利用相關資源對學生進行石油訓練，拓寬知識面，推進具有石油特色復合型與應用型人才培養。實現石油工業訓練中心“以提高學生綜合工程素質為目標，石油工業訓練為主線，培養實踐技能和創新精神為重點”的實踐教學思路，完善中心的實踐教學體系。

自2009年開始，本課程已經開設6年，培養學生已達400多人，使學生掌握鉆采機械的組成、結構和工作原理的同時，熟練地拆裝和操作這些設備的主要部件；對采油裝備有全面的認識，培養學生的動手能力，開發創造性思維；教學效果明顯提高，極大地增強了學生的學習積極性，為學生提高自身的科學素養，強化石油文化特色，以及今后從事與石油有關的工作打下了良好的基礎。

五、總結

采油裝備工業訓練實踐教學課程通過多媒體課堂、模型演示、工業實訓等方式，系統地訓練了學生的實踐能力，使學生能夠將采油裝備的理論基礎知識運用到實踐活動中，讓石油學子能夠快速地融入到石油生產工業中。隨著科學技術的發展和教學需求，中心將加大仿真教學設備的研制，進一步完善教學模型庫。同時，在工業訓練基礎上，注重將采油設備高新技術納入培訓計劃，加強學生的創新和研發能力。

參考文獻：

[1]趙海洋，王尊策，王金東，賈光政.CDIO模式下石油鉆采機械實訓的探索與實踐[J].實驗實踐教學，2015，（294）：159-165.

[2]賈翠玲，徐明娜，王利利.機器人創新實踐教學對學生能力培養研究[J].現代商貿工業，2013，（5）：151-152.

[3]朱華炳，闞緒平，丁二農.準工業化工程訓練基地建設與教學改革實踐[J].實驗科學與技術，2008，6（4）：121-123.

[4]劉舜堯，李燕，鐘世金.從傳統的金工實習教學到現代工業制造訓練[J].有色金屬高教研究，1999，（4）：85-87.

[5]樓佩煌.高新技術工業訓練的地位、作用于成功示范[J].南京航空航天大學學報：社會科學版，1999，（3）：69-74.

[6]姜微.石油的鉆采設備及工藝[J].科技創新導報，2014，（9）：69.

[7]孫良臣.試論機械工程專業學生的工業訓練[J].2002，4（4）：49-50.