利用多元化學科競賽培養石油工程創新型復合人才

馬天壽+付建紅+郭昭學

摘要：學科競賽是學生利用所學專業知識創造性地解決某一領域實際問題的競賽活動，它是一種培養大學生創新能力的重要載體。解釋了學科競賽的基本含義、分類及其主要特點，分析了石油工業發展對人才的要求和現有的人才培養模式；分析了學科競賽在人才培養中的作用，提出依托“基礎—創新—綜合”多元化學科競賽培養石油工程創新型復合人才的新模式，論述了“基礎—創新—綜合”三個層次學科競賽下的創新型復合人才培養模式，并探討了多元化學科競賽在培養石油工程創新人才方面的功效，對深化人才培養模式具有一定的指導作用。

關鍵詞：石油工程；人才培養；多元化；創新人才；復合人才；學科競賽

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）40-0127-04

一、學科競賽的多元化及特點

學科競賽一般是指由組織方給出題目，由學生單人或組隊在一定時間內以競賽方式，運用課堂教學與課外實踐的知識來發現、分析和解決問題，完成競賽要求任務的系列活動[1]。學科競賽的分類方式很多，通常可以根據競賽級別、主辦單位、內容、時間、空間、形式、人數等多種方式進行分類。最常用的分類是根據競賽級別劃分的，通常可分為國際級競賽、國家級競賽、省部級競賽、市級競賽、校級競賽等。其中，國際級競賽層次相對最高，但受限于學生英語水平的限制，參與人數往往較少。例如，由美國數學及其應用聯合會主辦的美國大學生數學建模競賽，該競賽論文需要全英文寫作，國內知名工科院校定期組織學生參加。國家級競賽層次次之，由于國內學生參與面廣，其水平基本代表了全國同層次學生的最高水平。目前，教育部確認的全國性競賽主要包括全國大學生數學建模競賽、全國大學生機械創新設計大賽、全國大學生電子設計競賽、全國大學生結構設計競賽、全國大學生工程訓練綜合能力競賽、全國大學生智能汽車競賽、全國大學生廣告藝術大賽、全國大學生物流設計大賽、全國大學生“挑戰杯”競賽等，這9大競賽覆蓋了全國最廣泛的基礎學科。近年來也出現了專業性更強的全國性學科競賽，如全國大學生英語競賽、全國周培源大學生力學競賽、全國石油工程設計競賽、全國大學生化學實驗競賽、全國大學生物理實驗競賽、全國大學生信息安全競賽等。此外，省部級、市級和校級競賽更是層出不窮、種類繁多，在此不再累述。各級、各類學科競賽基本形成了系統豐富的多元化的學科競賽體系。

學科競賽主題不同，所涉及的學科專業不同，競賽形式也有所不同。例如，數學建模競賽主要側重于建立生活實際問題的數學模型，學生組隊參加并以競賽論文形式呈現，作品評審時分為地區獲獎和全國獲獎，只有在地區評審中脫穎而出的作品方可進入全國評審而獲得大獎；機械創新設計大賽和電子設計競賽側重于產品的設計和制作，學生組隊參加并以競賽設計報告和產品實物的形式呈現，作品評審時分為地區獲獎和全國獲獎，只有地區獲獎的前幾名方可被推薦參加全國競賽，參加由組委會組織的全國決賽，但只是通過展示初賽成果進行評審。英語競賽側重于對語言的掌握和熟練程度，學生獨立參加，分為初賽、地區競賽和全國決賽，只有在每一級競賽的冠亞季軍方可進入全國決賽。石油工程設計競賽側重于實際油田開發、鉆井、采油和儲運方案的設計，學生獨立或組隊參加，并以設計報告形式呈現，作品評審時分為地區初賽和全國決賽，只有在地區評審中獲得推薦資格的作品方可進入全國決賽。不難發現，學科競賽具有如下特點：力求競賽形式的多樣化、重視競賽內容的實踐性、重視競賽活動的創新、重視參賽團隊的協作性、突出競賽過程的競爭性和時效性、突出作品的新穎性和實用性。通過開展系統的學科競賽活動，有利于培養學生的創新精神和實踐能力，有助于激發學生的團結協作精神和競爭意識，有助于形成良好的校園文化氛圍，有助于推動相應學科的課程教學改革和教學質量提升。

二、石油工程創新型人才及其培養模式

石油是國家的能源命脈，而石油工業在國家地位中處于“國家命脈”。隨著常規油氣資源的枯竭，石油開采技術的發展日新月異，對于技術人才的質量和數量均有較大需求，這些人才需要滿足當前石油工業發展的需求。當前，石油工程創新型人才應具有非常規思維和創造能力，具有較強的把專業知識轉化為工程技術的創新能力，能夠解決石油工業面臨的重大科技難題，并能夠適應石油企業的國際化競爭[2]。

石油工程創新型復合人才的培養途徑與方法很多，石油類高校課堂教學生是培養大學生基本能力的必要環節，傳統方法大多希望通過改進教學模式培養學生創新能力。例如，大量的研究引進網絡課堂、MOOC、微課、虛擬仿真手段、案例教學等形式多樣的新型教育模式進行課程改革，但以傳統教育模式為主的方法主要目標仍然是培養學生從事相關專業的專業知識水平和能力，在培養創新意識和創新能力方面仍然存在大量不足：教育體制和觀念的“標準化”思維等因素阻礙了大學生創新能力的培養[3]，思想上重視不夠、教學管理體制死板、教學方式單一和實踐環節缺失也是影響和制約大學生創新能力培養的主要因素[4]。為此，實踐教學改革、課外開放實驗、創新基金課題、課外實踐基地、認知實習、地質實習、現場實習等方式被廣泛采用，以培養學生創新能力，這就是目前主要的培養模式，該模式已經收到了較好的效果，但這類模式通常很難直接評價學生創新能力在類似學科學生中的水平。因此，學科競賽被提出來評價學生在某一學科專業的創新能力在類似學科學生中的水平。例如，全國石油工程設計大賽，通過“學習、競賽、研究”的有機結合，鍛煉和提升了學生的整體素質和綜合運用石油專業知識的能力，培養適應經濟、社會發展需要的科技創新型、工程實踐型和團隊協作型的高素質技術人才[5]。目前，學科競賽已經被公認為一種培養大學生創新能力的重要載體。

三、多元化學科競賽與石油工程創新型人才培養

1.學科競賽在人才培養中的作用。學科競賽已經被公認是一種培養大學生創新能力的重要載體。張姿炎認為學科競賽有利于培養創新意識和思維，有利于調動學生積極性，有利于培養創新和實踐能力，有利于提升學生綜合素質[1]；王曉勇和俞松坤指出學科競賽通過學生自主選題以親自動手和獨立研究的方式來培養學生的問題意識、綜合分析能力、實際操作能力、競爭與溝通能力[6]；徐宇瓊認為學科競賽對應用型人才培養和深化實踐教學改革等方面具有顯著的作用，而且對促進大學生能力提高影響深遠[7]；李娟和劉潔認為學科競賽對培養學生創新能力、競爭意識和團隊協作精神有積極的作用，對提高教學質量、推進課程體系和教學內容改革也有不可替代的作用[8]。總的來看，學科競賽可以在很大程度上培養學生發現、分析和解決問題的能力，有助于培養創新能力、團隊協作精神和綜合素質，培養出創新型復合人才。endprint

2.依托多元化學科競賽培養石油工程創新人才。目前關于專業學科競賽和大學生能力培養的相關研究已經比較豐富，但是，對于多元化學科競賽和大學生能力培養的相關研究較少，特別是對學科競賽在提高大學生創新能力培養的研究成果較少，而針對石油工程大學生的相關研究更是鮮見報道。《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》明確指出：“要著力提高學生勇于探索的創新精神和善于解決問題的實踐能力”[9]，而實際上學科競賽作為培養學生創新能力的重要載體時常被忽略。為此，探索多元化學科競賽下的石油工程大學生創新能力培養途徑和方法以及機制，對于培養石油工程創新型復合人才具有重要的現實意義，同時也有著非常重要的學術價值。為達到利用多元化學科競賽培養創新型復合人才的目的，需要重視以下幾點：（1）利用多元化學科競賽培養石油工程創新型復合人才，需要重視和引導大學生參加基礎類學科競賽。基礎類競賽主要包括數學建模競賽、英語競賽、周培源力學競賽、化學實驗競賽、大物理實驗競賽等基礎學科方面的競賽；數學、力學、物理和化學是石油工程專業非常重要的基礎知識，學生在參加這類基礎競賽時，需要進行專門的培訓和訓練，競賽過程又進一步幫助學生認識到利用基礎知識解決實際問題的普遍過程和方法，激發學生主動學習熱情，培養學生的基礎能力和解決問題的能力。英語是石油工程創新型復合人才在應對國際化方面必須掌握的技能，通過參加英語競賽有助于提升英語聽、說、讀、寫、譯方面的實用技能。同時，基礎學科方面的競賽本身也需要學生具有創新意識，需要采用創新的思路、方法解決實際的問題。（2）利用多元化學科競賽培養石油工程創新型復合人才，需要重視和引導大學生參加創新類學科競賽。創新類競賽主要包括電子設計競賽、機械創新設計大賽、“挑戰杯”競賽、全國石油工程設計大賽創新組等。這類競賽題目只是大致圈定了競賽的主題，并未限定競賽作品的具體內容和方案，這就給參賽隊伍留下了足夠的創新空間，參賽隊伍可以結合自己的認識并查閱相關資料，設計出符合主題的作品。一方面，機械創新設計大賽、電子設計競賽等競賽要求參賽隊伍設計并制作出實物，這就要求設計不僅只是考慮創新性，而是要非常重視實用性，不能設計出過份理想且難以實現的方案，而是需要設計出滿足功能且簡便、實用的方案；另一方面，“挑戰杯”競賽、全國石油工程設計大賽創新組等競賽，并未限定作品的形式甚至主題，其形式可以是調研報告、軟件開發、科技論文、科技報告、實物樣機/樣品等，這就給學生留下了足夠的發揮空間，激發學生主動學習和自主探索的熱情，學生可以根據自身興趣和愛好制作滿足要求的競賽作品。可見，創新類競賽可以通過引導學生興趣和愛好，培養學生創新能力的競賽類型。（3）利用多元化學科競賽培養石油工程創新型復合人才，需要重視和引導大學生參加綜合類學科競賽。綜合類競賽不僅需要學生具有一定的學科和專業基礎，而且對于學生解決問題的能力、創新能力、團隊協作能力和綜合能力等方面也具有極高的要求。例如，全國石油工程設計大賽命題緊隨石油工程類專業發展的最新方向，廣泛涉及石油工程類專業研究的開發、鉆完井、采油和儲運等各個領域，通過提供實際油田區塊的基礎數據，要求學生充分發揮創新及團隊合作精神，在規定時間內完成油田總體開發方案設計，具體包括油藏工程、鉆完井工程、采油工程和地面工程等諸多環節[5]。競賽題目本身對學生石油工程專業知識的要求已經很高，油田總體開發方案是一個油田開發團隊集體攻關的結果，甚至很多碩士和博士研究生都不能很好地解決；競賽題目還要求參賽隊伍的設計方案要兼顧各個環節之間的協調性，設計出具有實用性的創新方案，這對創新能力、團隊協作能力等提出了極高的要求；設計作品的評審包括賽區評審和答辯、全國總決賽評審和答辯，這對參賽隊伍編寫設計報告、提煉成果、制作PPT、匯報PPT等綜合能力也提出了極高的要求。

四、多元化學科競賽培養石油工程創新人才的功效探討

1.利用“基礎—創新—綜合”多元化學科競賽培養石油工程創新人才，有助于加強學生課程理論與實踐的結合，有助于激發學生主動學習和自主探索的興趣、有助于學生更好地完成實習和實踐環節，培養學生發現、分析和解決問題的能力，最終達到培養學生的創新能力、團隊協作精神和綜合素質的目的。基礎類競賽可以培養基礎扎實的石油工程專業人才，創新類競賽可以培養具有創新能力的石油工程優秀人才，綜合類競賽有助于鑄就具有創新性和綜合素質的石油工程創新型復合人才。

2.利用多元化學科競賽培養石油工程創新人才，開辟了石油工程大學生創新能力培養的新途徑和新思路。石油工程大學生創新能力培養，傳統經驗做法是以課堂教學為基礎，從實踐教學改革、課外開放實驗、創新基金課題、課外實踐基地、認知實習、地質實習、現場實習等方式入手，而學科競賽的作用常常“滄海遺珠”式地被忽視，特別是“基礎—創新—綜合”的多元學科競賽更未受到足夠的重視。利用多元化學科競賽培養石油工程創新人才模式的提出，為石油工程創新型復合人才的培養開辟了新的途徑和思路。

3.利用多元化學科競賽培養石油工程創新人才，有利于加速實踐教學教育模式的改革，促進實施以學生為主體的實踐教學模式。陶行知曾指出“人人都是創新之人，處處都是創新之地”[10]。通過“基礎—創新—綜合”的多元學科競賽提供石油工程大學生創新的平臺，使學生在參與中學習、探究、感悟、思考、合作、動手，可以最大程度地發揮學生參與實踐的主體性角色，開創以學生為主體的實踐教學模式[10]。

4.利用多元化學科競賽培養石油工程創新人才，有利于促進教學生態系統良性發展。針對石油工程專業的特點，選擇合適的競賽項目，將日常教學、實踐環節、課程建設等與學科競賽有機結合，可以把課堂和課外、理論和實踐、教與學，探究性學習和接受性學習相結合起來，從而實現日常教學、實踐環節、課程建設的有機統一。

5.利用多元化學科競賽培養石油工程創新人才，有助于推動大學生學科競賽機制的構建和完善。針對石油工程專業的特點，構建適合石油工程專業的“基礎—創新—綜合”多元學科競賽體系，有助于推動學生學科競賽機制地構建和完善。

參考文獻：

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