基于“工程教育认证”的油层物理实验教学改革

朱秀兰，刘雪芬，余岚，姜生玲，孙宁，杨江平(陇东学院能源工程学院，甘肃 庆阳 745000)

0 引言

随着国内能源需求量增大，石油行业发展迅速，其先进设备和专业技术的应用是油气资源开采加工的重要推动力。近年来，国企及民营油田企业急需技术过硬、专业熟练且能现场操作的高技能专业人员。当前提出的工程教育专业认证，就是以专业人才培养目标和毕业出口要求为导向的基础性评价[1]。我校地处甘肃陇东地区，油田及其相关企业众多，结合我校“建设高水平应用型大学”的办学定位，以培养学生应用型技能为目标，转变高校传统教育教学模式，注重教育过程及结果，以学生学习与发展为中心，实现学习与就业二者的有机结合[2-3]。

油层物理课程是石油工程专业的基础必修课程，也是多数石油类高校的考研课程。例如：以西南石油大学为例，该校油层物理考研课程增加了对实验知识点内容，明确石油工程专业课程实验题占10%分值。本文以油层物理实验教学为例，与传统工科类石油专业实验教学对比，初探基于“工程教育认证”的油层物理实验教学改革。

1 传统石油专业实验教学现状

1.1 实验条件不完善

实验条件不完善主要表现在石油院校部分实验设备老化，维修或更换不及时；实验设备数量欠缺，导致分组实验中个别学生并未参与实验，甚至成为不愿意参与实验同学的借口与理由。

1.2 实验教学体系、教学内容及教学模式需要更新

大部分石油高校的油层物理实验教学体系不能与时俱进，其实验课程独立性小，完全依附于理论课程，只是作为理论课程的辅助学习，不能更好地将理论课程中零散孤立的专业知识点有效地结合[4-5]。

传统的油层物理实验教学内容过于陈旧，一是教学及教材内容涉及专业知识点少，覆盖面窄，缺少综合应用。例如：储层岩石的孔隙度测定、储层岩石的渗透率测定等单一地表述了储层岩石某一物性。二是油层物理课程实验基本上是验证性实验，缺乏探究性、设计类实验。三是与专业应用技能培养联系不紧密，其教学内容设置只是单一根据任课教师、实验室教学条件及传统学科设置而定，没有考虑当前学科发展以及学生职业前景需求。早期的石油工程专业实验教学模式并没有把实验、实训等实践教学与本科生就业联系起来，主要侧重于课堂理论教学，实验、实训等实践类教学相对偏少。

1.3 实验考核缺失

学生不重视实验课程，实验报告册抄袭严重，仅凭实验报告册不能反映学生掌握理论及实践技能的真实水平。多数工科类专业实验教学完全依附于理论教学，包含在理论考试内，实验教学也就完全被忽略。尤其是缺失实验过程化考核，就不能考查学生是否具有独立思考及分析问题的能力、对于实践操作的心理素质承受能力。

1.4 实验师资队伍建设有待提高

实验室技术人员及专业教师不能对实验室全部仪器设备正确操作、维护，缺少相关的技术培训；实验室技术人员对专业知识掌握程度片面有限。

2 实验教学改革

2.1 基于工程教育专业认证，改革实验教学体系

根据油田企业开发技术的需要，改革实验教学体系，打破界限，单独设立实验课，重组实验，突显实验课程应用性、适用性。基于工程教育专业认证，以学生为中心，进行资源配置和教学安排，首先，平行实验课程教学分组，独立实验课时间，使得学生能够充分参与到实验操作中，将学生以及企业单位满意度作为专业评价的重要参考依据。其次，合理安排实验教学，形成“三个层次、四个模块”实验教学体系，三个实验层次：基础验证性实验、综合性实验和设计性实验；四个实验模块：储层岩石物性分析实验模块、储层流体性质分析实验模块、储层流体渗流规律分析实验模块、储层驱油特征及效果分析实验模块，如图1所示。

图1 油层物理实验教学内容设计

2.2 以矿场油田开发为导向，改变教学内容及教学模式

根据工程教育专业认证的产出导向理念，以学生学习成果为导向，对照石油专业毕业生核心能力和要求，改变教学内容、教学模式，提升教学实效，激发学生对专业实验的兴趣。

紧密联系油田矿场开发改革实验教材，使学生对油层形成、流体渗流等知识理解应用更加深入透彻，改变油层物理实验教学内容，即：优化调整基础验证性实验项目；补充综合应用性、设计创新类实验项目如图1所示，将零散的知识点串联起来。改革后的实验教学更能激发学生主动创新性，提高学生综合分析解决复杂工程问题能力和创新意识，验证学习成果是否达到毕业考核要求。在改革教学模式过程中，针对以往的验证型实验的教学模式，增加准备实验环节，要求学生根据所学知识和实验指导书，理解实验基本原理及实验数据结果的处理与分析，熟悉实验流程及实验操作，自行完成实验准备工作。补充的综合应用性、设计创新类实验项目采用“项目驱动任务”教学模式完成。首先，教师提供矿场油田开发资料及油田需要解决的问题，例如：某一油田注水过程中，均质储层黏土矿物含量高，最终采油效果变差，初步分析由于注水水质及成分与地层配伍性不好，导致驱油效果变差。其次，由学生自行调研查找资料确定实验方案、处理实验数据并分析其结果对油田开发的指导作用，即分析储层水敏伤害程度及其相应的开发调整措施。教师负责“问题提出—实验指导—结果验收”；学生需要“解决问题—实验方案设计—准备实验—实验及结果分析”。改革后的实验课程，以学生掌握知识为基础，应用知识为重点，提高学生自主探究水平和学习成功感。

2.3 改变实验考核方式，强化学生应用型技能

油层物理实验考核是对学生专业能力进行一种综合性测评，测评学生对储层岩石及流体物性等专业知识的掌握程度、矿场油田开发过程中各种复杂工程问题的解决能力，评价基于工程教育专业认证的石油专业教育有效性。

改革之后的油层物理实验课程考核方式采用多元化考核方式，主要分为平时考核、口试考核及操作考核。其中，平时考核主要为平时考勤和课堂表现、实验报告册成绩；口试考核主要针对基本理论和方法等，如：实验测定原理、实验测试误差分析；操作考核主要为实验流程基本操作、实验注意事项，如：游标卡尺使用是否规范、岩心夹持器中的样品装取等。

新型独立的实验考核方式有效之处在于：(1)考查学生学习态度；(2)考核学生对基本知识的掌握、基本原理及方法的理解；(3)考核学生实验动手操作能力；(4)检验学生运用所学知识解决复杂工程问题的能力；(5)使学生认识石油行业发展前景，规划职业生涯；(6)检验当代大学生考试心态自我调整情况、临场应变能力。通过改变实验考核方式，强化学生应用型技能，调动学生实验教学中学习积极性，引导学生去思考、探索、解决存在的问题。所以，利用考核反向检测教学、促进实践教学改革，二者相互作用，共同促进。

2.4 培养“双师型”教师，注重实验教学与科研相结合

以教师的科研项目为例，将其中一部分作为学生选择的自主设计类实验，形成“理论—实践—创新”的实践过程。“双师型”教师善于将科研成果引入实验教学，开拓学生视野，培养学生专业应用技能，提高学生创新思维及创新能力[6]，促进实验教学改革。

3 结语

以“工程教育认证”为导向，油层物理实验教学改革主要体现在：改革传统的实验教学模式，构建新的实验教学体系，充分考虑兼顾学生的知识理解、创新思维和应用型技能的培养，严谨的专业态度和良好的心理素质、实验行为的养成。以“工程教育认证”为导向的油层物理实验教学改革是一种以岗位职能为基本依据，突出培养学生应用型技能，充分考虑将专业理论及实践学习与毕业后工作岗位较好地衔接起来，有助于培养出受社会欢迎和尊重的高素质应用型工程技术人才。