基于现代工程教育体系的实践教学改革与实践

殷代印，曹广胜

（东北石油大学 石油工程学院，黑龙江 大庆 163318）

在当前我国高等工程教育取得很大成绩的良好局面下，如何进一步适应新时期本科教育和科技发展的形势，全面提高人才培养质量与人才培养目标的符合程度，取决于能否理清本科教育发展的思路，有目的、有计划地进行课程体系、教学方法、教学手段的改革[1－2]。实践教学作为巩固理论知识和理论联系实际的有效途径，作为培养具有创新意识的高素质工程技术人才的重要环节，作为培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台，在高等工程教育结构和教学体系的形成中具有举足轻重的作用。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》和教育部《关于进一步深化本科教学改革，全面提高教学质量的若干意见》中也对高校实践教学的改革提出了相应的要求。为此，结合行业需求和专业人才培养实际，通过实施整体创新，以现代工程教育体系的构建为目标，对我校石油与天然气工程类专业的实践教学进行了改革与实践。

1 现代工程教育体系构建的背景分析

1.1 现代工程教育体系的功能与内涵

我国高等工程教育的规模居世界第一，工程教育基本上满足了社会对多种层次、多种类型工程技术人才的大量需求[3]。现代工程教育体系的构建旨在为学生提供跨学科、综合化的知识背景，使学生获得适当的系统化科学知识以适应现代工程基本研究的需要，使学生在技术和非技术领域内都学会如何学习并有志于终身学习，同时，让学生尽早获得工程意识并保持他们的志趣，提供其进入工程技术领域的必备知识和能力[4－5]。

工程技术人才培养目标内涵的概括描述一般分为知识、能力、素质3个模块。这就需要以培养目标为主线，构建基础科学层次、技术科学层次、工程技术层次的框架式现代工程教育体系，以及以课程群为基本元素，构建模块化网络型课程结构，也需要围绕学科典型工程系统确立实践教学课程体系。而这些现代工程观的缺乏使石油等特殊行业的毕业生难以在短期内顺利实现岗位对接。长期以来，学校教育更强调学科知识体系而脱离或弱化工程背景的事实，使得工程教育被过于科学化，加之教师的工程背景不强，以及企业考虑生产安全等因素，对工程教育的积极性也不高，又造成工程教育在一定程度上被“软化”，甚至呈现纸上谈兵的局面。因此，构建现代工程教育体系，发挥其多元化功能，有助于全面促进工程科学理论、工程技术、工程管理的实际应用。

1.2 专业概况

东北石油大学是黑龙江省省属普通高等学校，拥有石油与天然气工程国家一级重点学科，依托于油气田开发工程、油气井工程和油气储运工程国家二级重点学科，重点开办有石油工程、海洋油气工程和油气储运工程等特色性石油与天然气类专业。其中石油工程专业经过50余年的积淀，在重点专业和特色专业建设的基础上，已成为黑龙江省“综合改革试点专业”、国家“综合改革试点专业”，在课程建设、教学团队打造、教学平台开发等方面一直探索性开展教育、教学改革。

2 石油与天然气工程类专业实践教学的改革

结合石油与天然气行业发展需求和我校石油工程、海洋油气工程、油气储运工程等专业实际，着眼于现代工程教育体系的构建和人才培养质量及就业竞争力的提高，对石油与天然气工程类专业实践教学进行了较为系统的改革与实践。

2.1 转变实践教学理念

在工程教育背景下，传统“以学生为中心，以培养学生掌握专业基本技能和要求”的实践教学理念已不能完全适应行业发展和专业建设的需要[6－7]。在此基础上，统筹研究实验、实习、实训等实践教学环节，将项目式教学和问题探究式教学相结合，将课程实践训练和企业真实生产任务作为载体进行项目训练相结合，转变并形成为“以培养学生为中心，以强化学生基本技能、综合技能、创新能力和工程意识为核心”的新型实践教学理念。

2.2 深化专业实验教学改革，加强实践教学队伍建设

以坚持培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高，具有一定创新能力、较强实践能力和良好发展潜力的石油与天然气工程类高级技术人才为指导思想和基本目标，突破一直以来局限于章节或课程知识的专业基础性或专业性实验，将基本技能实验、综合设计实验、自主选修实验、探索创新实验有机结合并统筹安排，对专业实验教学进行改革，形成兼顾传统与现代的实验教学格局。与此同时，从采取引进、培养并重的思路出发，制定实践教学队伍建设规划，优先吸纳具有实践经历和企业培养背景的硕士、博士人员，建立青年教师业务能力和师德师风的常态化培训机制，并充分发挥“产学研”优势，加强校企联合创新基地和实习基地在实验、实习、实训教学环节中的作用，构筑“双师型”实践教学队伍[8]。

2.3 强化实习基地建设，创新实习、实训内容

实习基地的建设是搞好专业实习、实训的关键，随着石油天然气开发新技术的不断涌现，相关设备、工艺也在不断发展、更新，实习基地的建设应是一个持续不断的任务[9－10]。因此，树立系统和发展的观点，一方面巩固与油田等单位业已建立起来的良好合作关系，另一方面在油田开拓校企联合大学生创新基地，建立紧密型的人才联动培养关系。基于所搭建的这些基地和实践创新场所，在深井、高温井、三次采油、低渗透油藏及气田开发等专业领域创新性扩充实习、实训教学内容，努力改善实习、实训教学效果，提高学生的工程实践能力。

2.4 推进课程设计教学的改革与实践

针对一直以来课程设计以班级教学为主、同一班级甚至多个班级选用同一训练题目存在的诸多弊端，以及石油与天然气工程类专业“油田合作班”这种“订单式”人才培养的现实需要，从课程设计教学计划形式的灵活性、课程设计教学内容的创新性、课程设计教学大纲及管理制度的规范性、课程设计试题库与数据库的完善等方面出发，对课程实践训练环节进行改革。

2.5 毕业设计教学环节的优化与改革

作为衔接学校与社会需求的桥梁，毕业设计这一实践教学环节对于保障人才培养质量具有举足轻重的作用[11]。在选题制度方面，应紧密结合专业研究方向，以教师的科研课题为依托，与工程实际和生产相结合，难度适中，同时，充分利用用人企业的资源，在建立健全各项合作制度的前提下，鼓励用人企业参与到已签约学生毕业设计教学环节中来，将实际生产实践中的相关具体技术问题渗透给学生，使学生提前了解岗位需求，锻炼实践能力，扩展知识面，缩短毕业后适应新环境、新岗位的时间，用人企业也可以从中省去将来新员工培训的部分环节；在指导方式方面，根据选题情况进行优化，体现一定的针对性，校内毕业设计指导教师应着眼于方向、方法及进程上的指导，着重于培养学生应用知识的能力、生产实践的能力和创新思维能力，校企合作的毕业设计指导方式，则采用“双导师、双指导”的模式，校内导师把握专业培养目标、教学基本要求和毕业设计（论文）质量标准，企业导师弥补学生工程背景和实践的不足；在过程监督方面，以导师负责制为基础，实行院、系、教研室三级跟踪监督，改革中期检查的形式和范围；在考评机制方面，实施学生和指导教师的双向考评，特别是突出毕业设计指导工作在教师业绩考评、年度教学激励政策上的权重。通过这些方面的优化与改革，使毕业设计教学环节的质量得到进一步的保证。

2.6 改革并构建实验、实习、实训一体化的实践教育教学体系

遵循“以学生为主体，以教师为主导”的原则，在实验教学中立足传统，发展现代实验；在实习教学中巩固基地，创新内容，积极拓展实践创新场所；在实训教学中，将基于专业课程的实践训练和以企业真实生产任务为载体进行项目训练相结合[12－13]。同时，重视“产学研”的深度融合，实现室内实验与矿场实践的双向互动，使各环节教学内容系统衔接、相互协调，并且健全管理和运行保障机制，以构建一种实验、实习、实训一体化，贯穿石油与天然气工程类专业本科教学全过程的多层次实践教育教学体系。

3 石油与天然气工程类专业实践教学的改革成效

3.1 改革成果

（1）建成“石油工程与地质”国家级实验教学示范中心，创建了大学生创新实验平台。通过对实验教学理念、实验教学方法、实验教学手段及实验教学队伍的一系列改革与建设，有效促进了专业实验室的发展。在“十一五”期间“石油工程”省级实验教学示范中心建设的基础上，自2009年批准东北石油大学“石油工程与地质”国家级实验教学示范中心（建设单位）以来，作为石油与天然气工程类专业实践教学改革与实践的主要载体，油气井工程实验室、采油工程实验室、油藏工程实验室和油气储运工程实验室以示范中心的核心单位进行建设。并通过购置新的仪器设备、建立开放运行方式与机制，创建了专为大学生使用的创新实验平台，为学生开展创新性实践活动提供了优越条件，也丰富了国家级实验教学示范中心的内涵建设。目前已建成为东北地区唯一的集石油钻探、油藏评价、石油工程、油气储运工程等专业于一体的具有鲜明特色的石油类综合性实验中心，并以优异成绩通过了专家组的评审验收。

（2）建成石油与天然气工程类专业实习、实训基地群，获批国家级工程实践教育中心共建单位。建成了大庆油田技术培训中心、大庆油田有限责任公司储运销售分公司南三油库、中石油管道公司大庆林源首站等稳固的实习基地；充分利用毗邻大庆油田的地缘优势，在大庆油田勘探开发研究院、采油工程研究院、设计院及采油四厂、采油九厂等单位建立了校企联合大学生创新基地，拓展并创新了实习、实训教学内容，形成了石油与天然气工程类专业实习、实训基地群。同时，作为主要建设对象，于2012年6月获批国家级工程实践教育中心共建单位。

（3）石油工程专业列入教育部第二批“卓越工程师教育培养计划”。针对国家强化工程教育的战略性举措，在继续丰富石油工程和油气储运工程国家特色专业、省重点专业建设的同时，抓住了契机，积极申报，凭借专业背景和已有建设、改革发展成果，石油工程专业列入了教育部第二批“卓越工程师教育培养计划”，相关组织实施细则的梳理也在有序进行中。

（4）“双师型”实践教学队伍建设步伐稳步推进，大庆精神、铁人精神的育人特色进一步得到提升。一方面通过吸纳具有实践经历和企业培养背景的硕士、博士人员加入实践教学队伍；另一方面充分利用校企联合创新基地和实习基地，发挥企业工程技术人员作为指导教师的作用，稳步推进了“双师型”实践教学队伍的建设步伐。同时，通过加强对教师业务能力、师德师风、爱岗敬业、求真务实、开拓创新的培养、培训，使大庆精神、铁人精神的育人特色进一步得到了提升。

（5）充分发挥“产学研”办学优势，有力促进了学生实践动手能力和创新能力的培养。将“产学研”办学贯穿于石油与天然气工程类专业实践教学改革与实践的全过程，保证了学生专业基本技能培养的同时，有力促进了学生动手能力、实践能力和创新能力的培养。

（6）毕业生培养质量及就业竞争力提高，社会服务功能和示范辐射效应显著增强。这种实践、创新、工程能力一体化的教育教学模式的应用效果显著，其中近两年来，石油工程和油气储运工程专业的毕业生培养质量及就业竞争力明显提高，一次就业率稳中有升。实践教学改革经验及成果已在兄弟院校借鉴或推广应用，校内仿真教学特色实验室作为省科普教育基地，开展了大量合作交流及社会服务工作，示范辐射效应和社会服务功能显著增强。

3.2 实践效果

改革成果在我校石油工程、海洋油气工程和油气储运工程专业进行了全面推广应用，学生受益面广，成效显著。

（1）所建成的国家级“石油工程与地质”实验教学示范中心是石油与天然气工程类专业大学生创新实验、创新训练计划实施的主要场所，2012年度，由学生自主完成的“深井防腐蚀水泥浆体系实验评价与优选”和“基于库仑滴定原理的碘量法在油田地面系统硫化物分析中的研究与应用”2项成果在全国地学类30个国家级实验教学示范中心所提交的60余项创新性实验成果中脱颖而出，分获一等奖和二等奖。

（2）所建成的石油与天然气工程类专业实习基地覆盖了石油工程和油气储运工程专业的所有本科生，校企联合创新基地覆盖了两个专业大三、大四年级10%～15%的学生。

（3）石油工程专业和油气储运工程专业以优异成绩顺利通过了“十一五”省级重点专业验收，并成为“十二五”省级重点专业建设点，石油工程“卓越工程师教育培养计划”的相关组织实施细则也在有序梳理中。

（4）实践教学队伍层次明显提高，近年引进的高层次人才和聘任的企业指导教师约占到实践教学队伍的30%。

（5）石油工程专业和油气储运工程专业近两届毕业生的专业技能、知识运用能力、实践动手能力及创新能力显著提升，平均就业率达到了95%以上，用人单位评价良好。

（6）实践教学的改革经验与成果已在同类院校得以借鉴或推广应用，加上大量的交流及社会服务工作，使示范带头作用明显，同时有效地服务于行业和地方区域经济发展。

4 小结及展望

总之，通过实施整体创新，以现代工程教育体系的构建为目标，在石油与天然气工程类专业实践教学过程中加强改革与实践。

（1）统筹大学生实验、实习、实训等实践教学环节，通过改革，将项目式教学和问题探究式教学相结合，将课程实践训练和企业真实生产任务作为载体进行项目训练相结合，形成了“以培养学生为中心，以强化学生基本技能、综合技能、创新能力和工程意识为核心”的实践教学理念，并构建了一种实验、实习、实训一体化，并贯穿石油与天然气工程类专业本科教学全过程的多层次实践教育教学体系。

（2）采取科研促教学的措施，促进实习、实训、创新基地的建设，并使工程实践教育中心的巩固建设、卓越计划的推进、实践教学队伍的优化等得到加强，将“产学研”贯穿于石油与天然气工程类专业实践教学改革与实践的全过程，实现了与油田开发建设的紧密结合，促进了石油行业紧缺人才动手能力、实践能力和创新能力的培养。

（3）集实践教学体系、教学模式、教学队伍建设于一体，进一步提升了大庆精神、铁人精神的育人特色，丰富了育人内涵，提高了育人质量，实践教学改革经验与成果的示范辐射效应及社会服务功能也不断凸显。

当然，建立现代工程教育体系，需主动处理好如何建构现代工程教育的课程体系，以及教师知识结构如何满足现代工程教育的教学要求等多重关系；落实现代工程教育体系，完成对学生现代工程师相关知识、技术的传授、相关技能的训练，则是一项系统工程，需多管齐下，并不断地进行改革与创新。

（References）

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