以学为中心达成石油工程专业“工程与社会”培养目标的教学模式探索与实践

摘 要：我国正处于推进建设世界规模最大高等教育体系的关键进程中，普及化阶段呈现多样化、个性化、学习化和现代化等显著发展特征，亟待聚焦课程质量要素重构、拔尖创新人才培养，运用系统性、整体性、协调性的方式整体推进高等教育改革创新，全面提升有组织的人才自主培养能力。该文采用一致性构建原则，探索建立与石油工程专业“工程与社会”培养目标相匹配的石油工程HSE课程教学模式，通过设计科学合理的学习活动和灵活多样的学习测评，以课程思政引领学生主动学习，培养学生善于学习的能力和素养，实现学生主动建构知识，深深沉浸在发现、探索和解决“工程与社会”问题的贯穿式学习氛围中，有效提升“工程与社会”培养目标的达成度，为加大油气勘探开发力度、保障国家能源安全输送富有创新精神和创新能力的高层次科技人才。

关键词：石油工程；以学为中心；工程与社会；培养目标；教学模式

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2024）23-0１２２-0４

Abstract： China is in the crucial process of promoting the construction of the world's largest higher education system， the popularization stage presents significant development characteristics such as diversification， personalization， learning and modernization. It is urgent to focus on the reconstruction of curriculum quality elements， cultivation of top innovative talents， and the use of systematic， holistic and coordinated methods to promote the ability of organized independent talent cultivation. This paper adopts the principle of consistent construction to explore and establish a teaching model for the course Petroleum Engineering HSE that matches the training objectives of engineering and society. The study designs the scientific and reasonable learning activities and flexible and diverse learning assessments， uses curriculum ideological and political to leading students active learning. The aim is tocultivate students' ability and literacy to be good at learning， achieve a seamless learning atmosphere of actively construct knowledge， deeply immerse themselves in discovering， exploring and solving engineering and society issues. The study hopes effectively improves the achievement of the training objectives of engineering and society， and provides high-level scientific and technological talents with innovative spirit and ability to increase oil and gas exploration and development efforts and ensure national energy security.

Keywords： petroleum engineering; learning-centeredness; engineering and society; training objectives; teaching model

我国正处于推进建设世界规模最大高等教育体系的关键进程中，普及化阶段呈现多样化、个性化、学习化和现代化等显著发展特征[1]，面临立德树人对高校实施高水平、高质量本科教育的要求，全面推进课程思政建设、落实每一项培养目标的达成[2]，不仅需要高校教师具备高尚的师德、扎实的功底、育人的能力和敬业的态度，更加需要高等教育教学视域的根本性转变。

2018年10月，教育部《关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》明确“坚持立德树人，以促进学生全面发展为中心，因课制宜选择教学方式方法[3]”，既注重“教的好”，更注重“学得好”，加大过程考核，激发学生兴趣和潜能，培养真正适应经济社会发展需要的高素质专业人才[4]；2020年6月，教育部印发《高等学校课程思政建设指导纲要》要求“全面推进课程思政建设[5]”，注重强化学生工程伦理教育[6]，培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当[7]；2020年10月，中共中央、国务院印发《深化新时代教育评价改革总体方案》提出“引导全党全社会树立科学的教育发展观，破立并举，推进教育评价关键领域改革取得实质性突破，健全引导教师潜心育人的评价制度，促进学生全面发展评价办法多元化[8]”；2021年5月，西南石油大学发布《关于进一步强化本科课程考核评价的规定》（西南石大教〔2021〕27号）要求“切实将课程思政贯穿考核全过程，狠抓过程考核评价，推进多样化课程考核模式改革[9]”；2022年教育部“聚焦贯彻落实党的二十大精神、展现教育新气象新作为”年终总结会议强调“把握教育服务中华民族伟大复兴的重要使命，加快建设高质量教育体系，推进高水平教育对外开放与合作[10]”，更好地促进人和经济社会的发展进步，更好地推动教育成为经济社会发展中的快变量、强变量。

综上所述，如何科学合理设置课程考核评价要求，实施以学为中心的课程教学方式[11-12]，形成课程目标、学习活动、学习测评一致性构建的教学视域；如何聚焦课程质量要素重构、拔尖创新人才培养，运用系统性、整体性、协调性的方式整体推进高等教育改革创新，全面提升有组织的人才自主培养能力是理工农医类高等院校教学工作所面临的核心问题。

一 探索以学为中心达成“工程与社会”培养目标的必要性

石油天然气是人类生产生活赖以生存的物质基础，是国家经济发展的重要支柱，攸关国家安全和国计民生。当前全球正在加快推进以高效、清洁、低碳、多元化为主要特征的能源转型进程，油气的安全稳定供应与绿色低碳转型、传统化石能源的不可替代与能源转型的不可逆转、能源国际合作的不断深化与能源政治博弈的愈演愈烈，使得能源安全成为关系国家经济社会发展的全局性、基础性、战略性问题。积极探索行稳致远开创教育教学工作新局面，不断深入理解教育改革发展所处的新时代和环境的新变化。同时，清醒看到建设现代化强国对教育提出的新要求新使命、清醒看到科技革命和产业变革带来的新变化新趋势、清醒看到人口结构变化提出的新期待新任务，是石油类高等院校高层次科技人才培养的关键。

西南石油大学是新中国创建的第二所石油本科院校，在油气勘探开发领域独具鲜明特色，以“解决重大工程难题和技术瓶颈”为显著优势，石油与天然气工程学科立足油田勘探开发及人才培养事业的创新发展，石油工程本科专业为国家特色专业、且通过中国工程教育认证。2020年修订的《石油工程本科专业人才培养方案》明确提出：培养适应国家油气工业和社会经济发展需求，能够胜任石油工程及相关领域的应用型和创新型高级工程技术人才，分别从工程知识、问题分析、设计/开发解决方案、研究、使用现代化工具、工程与社会、环境和可持续发展、职业规范、个人和团队、沟通、项目管理、终身学习12个方面提出了知识和能力方面的毕业要求。如何以课程思政为引领，持续提升学生在这12个方面的综合能力和专业素养，如何培养真正适应经济社会发展、具有大国工匠精神和能源安全使命担当的高素质专业人才，进一步提升“工程与社会”培养目标的达成度，是师生教学过程中持续探索和思考的关键问题。

以石油工程HSE课程为例，该课程要求学生理解HSE一体化管理基本理论，掌握石油工程作业现场危害辨识、风险评价和控制方法，具备履行、实施和编制石油工程各类生产作业HSE方案的能力。常规的“课堂表现+每章作业+期末考试”考核方式，因教学过程评价少、非标准化试题占比小、综合素养考核内容不足，教学方式对吸引学生主动学习的魅力不足，课程教学实践中存在“教学内容庞杂、主动学习动力不足、培养创新能力的学习活动单一”等问题；同时该课程尤其注重“工程与社会”培养目标的达成，而课程教学方式仍停留在传统的“教师传授”为主，课堂学习活动、学习测评等过程考核评价不足，未充分调动学生主动学习的兴趣和潜力，已不满足培养方案和过程考核评价的要求，不能有效支撑“工程与社会”培养目标的达成。

二 达成“工程与社会”培养目标需解决的关键问题

为有效提升“工程与社会”培养目标的达成度，应采取以学为中心的视角构建课程目标、学习活动和学习测评等学习要素之间的一致性，让学生明白学什么、怎么学，达到怎样的标准，通过科学合理的教学设计，让学生主动学习、善于学习，实现学生主动建构知识，深深沉浸在发现、探索和解决工程与社会问题的贯穿式学习氛围中，探索培养富有创新精神和创新能力高层次专业技术人才的教学设计方法，有效提升课程教学对“工程与社会”培养目标的支撑力度，核心在于解决三个方面的矛盾性问题。

（一） 石油工程HSE课程庞杂的教学内容讲授与学生主动学习之间的矛盾

教师按照教学大纲完成了所有章节教学内容的讲授，但学生只是简单被动地接受信息，没有主动学习，未经历对章节知识进行选择、加工、处理以及主动建构知识的过程，无法做到融会贯通、学以致用，“工程与社会”课程目标达成度大打折扣，需要解决的问题在于从以教为中心向以学为中心的转变。

（二） 石油工程HSE课堂学习活动设计与学生参与度之间的矛盾

“讲授式教学”甚至是“混合式教学”课堂中学生参与学习活动的数量和质量较低，这类“讲授”无法满足实践性较强的石油工程课程的多样化、个性化要求，出现“课前学生不预习、反正老师上课会讲”“课堂时间有限、学生缺乏深层思考和构建知识的机会”“课后师生没有积极的互动和反思”等系列不利于“工程与社会”课程目标达成的现象，需要解决的问题在于设计科学合理的、与工程社会密切相关的系列课堂学习活动，以吸引学生主动学习。

（三） 石油工程HSE课程考核评价与学生工程实践能力之间的矛盾

课程考核评价的目的在于对学生掌握理论知识、方法技能及学以致用能力的反馈和评价，以此了解学生的学习情况和课程目标的达成情况，仅通过一份期末试卷无法反映学习测评的深层次目的，因为课程考核评价的根本目的是评量学生学习表现，也是教学反思、教学改革的依据和参照。需要解决的问题在于设计让学生展示自我成就、为学生提供学习机会的学习测评活动，提升学生终身学习、沟通表达和团队协作综合能力。

三 以学为中心的课程教学模式

突破上述石油工程HSE讲授式教学方式的问题，关键在于形成以学为中心的课程教学模式，将教学设计由“教师传授”向“学生学习”转变，重点在于教学过程中学习目标、学习活动和学习测评的一致性构建。

（一） 形成以学为中心、石油工程类课程目标、系列学习活动和学习测评一致性建构的教学设计方法

以课程思政为引领，研究石油工程HSE课程知识点、课堂体验、课后反思等有效学习活动要素的组织方式，建立以经典问题和典型案例为导向的互动沉浸式教学方法，实施“贯穿式”教学策略，采用“分类分层次、一步一深入”的教学方法，设计以过程评价考核为主的课堂学习活动和学习测评（图1），在课程教学过程中持续改进以实现激发石油工程类学生主动学习、终身学习能力的目标。

（二） 构建以问题为导向，以创新为中心，“知识传授+意识塑造+能力培养”产学研三维一体创新人才协同培养新模式

采用“引导式、互动式、研讨式”教学模式，建立以“关键核心技术攻关为导向，融合前沿科技成果、构建典型案例数据库，贯穿案例实践、创新实践、竞赛实践”的沉浸式课程体系，让学生沉浸于发现、探索、解决问题的教学环节中，有效提升学生服务工程和社会的创新意识和创新能力（图2）。

四 以学为中心的“问题导入、方法实践、效果反馈”贯穿式教学策略

（一） 探索以学为中心的课程一致性建构提高“工程与社会”目标达成度的方法

以石油工程专业培养目标和石油工程HSE课程教学大纲为依据，凝练章节知识体系，筛选教师讲授内容和学生自学内容，在科研成果中抽提HSE经典案例和技术方案，采用“典型案例引导式”和“经典问题互动式”教学理念，构建以问题导向为主线，以思政教育为切入点，贯穿HSE基础理论、技术方法和实践教学的沉浸式课程设计方法，引导和提升石油工程学生履行和实施HSE管理技术的能力，形成一套以学为中心的、具有一致性构建特征的石油工程HSE教学设计方法。

（二） 设计适用于石油工程HSE课程教学的系列学习活动

科学合理地制订系列学习活动及其实施方式，在课程设计中引入有意义的学习经历，吸引学生主动参与课程学习，搜集可用于学生自主学习的视频和案例作为课前在线学习活动，课堂上学生通过参加学习活动自主构建石油工程HSE知识体系，设计课后学生针对学习内容的反思性探讨和总结活动，结合案例分析和技术探索，培养学生创新意识和创新能力。

设计涵盖“核心知识、学以致用、触类旁通、人性维度、志趣情怀、9D/kKQcYnAl6w24ppvk8WIDhICe9BJF3Nd/kn8Ay0+Q=学会学习”六大维度的系列学习活动，包括但不限于“课堂表现+手绘思维导图+案例分析汇报+每章在线测试+课程结业论文”，其中课堂表现是主讲教师根据学生主动学习的表现进行加分或扣分；手绘思维导图是每章教学任务完成后手绘该章知识框架图；案例分析汇报是全体学生自由分组，经文献调研、分析讨论、PPT制作和汇报演讲等步骤完成；每章在线测试是每章教学任务完成后使用在线平台完成在线测试；课程结业论文是学生单独撰写与课程内容密切相关的课程结业论文。构建强力吸引学生主动学习，培养学生善于学习、自主构建知识体系的“以学生为中心”的教学设计方法。

（三） 设计适用于石油工程HSE课程教学的学习测评体系

建立课程过程考核评价机制，设计多元化学习测评体系，构建使每堂课都成为提升教师教学效果和学生学习成效的教学考核模式，考核模式包涵上述“课堂表现+手绘思维导图+案例分析汇报+每章在线测试+课程结业论文”以及角色扮演、头脑风暴等学习活动，优化设计每项学习测评在总成绩中的比例，构建学习测评、学习反思互促反哺教学改革的良性机制。

设计形成性测评和总结性测评，运用形成性测评结果，分析课程目标达成度，评估学生自主学习成果并告知学生今后需要改进和提升的内容；运用总结性测评结果，整体测评学生是否达到课程学习目标，为学生提供学习表现及后续学习建议，确保石油工程HSE课程“风险管理”理念和“PDCA动态原则”根植于学生心中。

五 实践效果

团队通过实施以学为中心达成“工程与社会”培养目标的教学模式，有效解决了“学生畏难情绪大、主动学习动力不足、培养创新能力的学习活动单一”等问题，课程教学主要取得两方面的成效。

一是教师教学更专注于引导、互动、研讨式教学，让学生沉浸于发现、探索、解决问题的教学过程中，培养学生具备履行和实施石油工程各类HSE生产作业的能力；学生沉浸于自主学习和思考问题的氛围，更利于掌握石油工程HSE风险识别和控制理论知识。

二是过程评价考核模式将综合性、开放性、探究性试题分值大幅提升至总成绩的100%，灵活运用角色扮演、头脑风暴、思维导图、在线测试和案例汇报等多元化考核方式，相比常规考核方式，有效提升学生发现、探索和解决工程与社会问题的积极性，促使学生熟练掌握和运用石油工程HSE理论知识。

教学设计方法具备一定的优越性及推广价值，为实践性较强的工科类专业课程教学设计和过程评价考核提供了新思路和新方法。

参考文献：

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[12] 魏如青.“一流本科专业建设”背景下“以学为中心”的教学模式创新探索——以国际贸易专业为例[J].经济师，2023（2）：190-191.

基金项目：2021—2024国家自然科学基金面上项目“深层页岩气长位移水平井套管完整性研究”（52074234）；四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目“‘宏微联合、交叉驱动’提升石油工程国家一流学科人才创新创业能力的探索与实践”阶段研究成果（JG2021-568）

第一作者简介：侯铎（1984-），男，汉族，宁夏石嘴山人，博士，讲师，硕士研究生导师。研究方向为井筒完整性及失效分析教学和科研。