劉　華

(中國石油大學(華東) 地球科學與技術(shù)學院, 山東 青島　266580)

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美國德克薩斯大學“油氣勘探”實驗教學特色與啟示

劉華

(中國石油大學(華東) 地球科學與技術(shù)學院, 山東 青島266580)

為了深入了解美國大學的實驗教學體系和理念,在系統(tǒng)聆聽美國德克薩斯大學地質(zhì)類課程和調(diào)研文獻的基礎(chǔ)上,重點分析了“油氣勘探”課程的實驗教學特色。該課程采用重基礎(chǔ)、強實踐的“內(nèi)容模塊+綜合實訓”的實驗教學體系,側(cè)重于勘探技術(shù)與理論相結(jié)合的仿真式綜合實驗,以及有利于綜合應(yīng)用能力提升的企業(yè)專家主導的考評方式,在學生創(chuàng)新能力、獨立思考能力以及合作能力培養(yǎng)方面成效顯著。我國應(yīng)加強實驗教學比重,優(yōu)化實驗教學模式,采用多樣化考核方式,建立適合我國油氣勘探特色的實驗教學體系。

美國大學； 油氣勘探； 實驗教學

《高等教育法》明確規(guī)定 “高等教育的任務(wù)是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級專門人才”,其中實踐教學是人才培養(yǎng)的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)[1-2]。隨著我國高等教育教學模式改革的不斷進行,實踐教學在知識應(yīng)用和培養(yǎng)能力方面發(fā)揮了重要作用[3-6],但在創(chuàng)新能力、獨立思考能力以及合作能力培養(yǎng)方面有待進一步提升。相對而言,美國大學將培養(yǎng)學生自學能力和創(chuàng)新意識作為實驗教學的核心理念[7],注重教學、科研、生產(chǎn)相結(jié)合的大學理念[8],彰顯出實驗教學思想的先進性。美國德克薩斯大學奧斯汀分校擁有全美一流的學術(shù)及石油勘探與開發(fā)專業(yè)學系,所培養(yǎng)的學生在石油行業(yè)具有極高的學術(shù)聲譽。為了深入了解美國大學的實驗教學體系與思想,作者利用在美國德克薩斯大學奧斯汀分校一年的訪學機會,系統(tǒng)參與了“油氣勘探”、“基礎(chǔ)地質(zhì)學”、“沉積學”等地學類課程的教學,梳理了美國“油氣勘探”類實驗教學課程的特色,并分析了對我國能源勘探類實驗教學改革的啟示。

1　實驗教學模式特點

油氣地質(zhì)學是一個理論性和實踐性極強的學科[9],“油氣勘探”作為油氣地學類的核心專業(yè)課程,集理論性、綜合性和實踐性于一身[10-11],其中,實驗教學是增強學生對油氣地學整體知識理解、技能應(yīng)用與綜合分析能力的關(guān)鍵。美國德克薩斯大學Peter.B.Fleming教授所講授的“油氣勘探”課程集地學類實驗課程特色于一身,具有鮮明的特點。

1.1“由模塊到綜合”的實驗教學模式

課程采用一種基于“理論模塊”與“綜合實訓”相結(jié)合的實驗教學模式,易于夯實基礎(chǔ)、提升綜合能力。

“理論模塊”的實驗教學以建立對油氣勘探的理論理解和實驗技能訓練為目的,主要圍繞課程的重點理論知識設(shè)計了6個相應(yīng)的模塊進行單項實驗技能訓練。“理論模塊”的實驗教學安排在課程的前8周,實驗教學內(nèi)容相對簡單且應(yīng)用實驗技術(shù)單一,易于掌握。通過單項練習,讓學生充分了解測井、物探、地質(zhì)、地化資料在油氣勘探中的應(yīng)用及其優(yōu)缺點,扎實地打好實驗基礎(chǔ)。

第9周開始進行為期2個月的“綜合實訓”,進行以經(jīng)濟勘探為目標的綜合知識分析與綜合技能訓練,內(nèi)容涵蓋了本課程以及前期所學專業(yè)課的相關(guān)知識點和技能,并綜合嵌入了6個“理論模塊”的知識點和實驗技術(shù)。因此,“綜合實訓”必須建立在系統(tǒng)掌握“理論模塊”知識和技能的基礎(chǔ)上完成,是學生前期掌握知識狀況和技能的有效反映,也是學生知識運用、綜合能力提升的有效途徑。兩大實驗體系相互結(jié)合,最終達到夯實基礎(chǔ)、提升學生綜合能力的目的。

1.2“仿真式”實驗內(nèi)容體系

該課程的“綜合實訓”所用的基礎(chǔ)資料為某油田的真實資料,以模仿石油公司競標區(qū)塊的工作流程為主線,所設(shè)計的實驗內(nèi)容涵蓋了學生畢業(yè)后從事的主要工作內(nèi)容及基本技能,且與國際石油公司的工作要求相一致,易于增強實戰(zhàn)能力,培養(yǎng)創(chuàng)新精神。

“綜合實訓”要求兩人一組成立“公司”,根據(jù)所給的墨西哥灣盆地某區(qū)塊的地震剖面、測井曲線等實際資料,綜合分析該區(qū)的油氣地質(zhì)條件和油氣藏的形成過程,識別圈閉并估算油氣資源量,從經(jīng)濟效益出發(fā)確定有利的區(qū)塊,進行公開競標。面對真實復雜的地質(zhì)條件,在時間較緊的情況下,每組學生都要采取探究式的學習方式,通過分工協(xié)調(diào),利用自己所學的知識分析有利的聚油區(qū)帶,精確地算出自己所選區(qū)塊的資源量和效益,謹慎地制定招標的價格,保證競標的成功。

“仿真式”的實驗教學內(nèi)容是對學生所學知識掌握程度以及應(yīng)用能力的真實考驗,有利于增強學生的實戰(zhàn)能力。由于分析過程中會碰到種種難題,小組成員需要協(xié)商進行獨立解決,在自學能力以及解決勘探實際問題的技巧上得到顯著提高,并培養(yǎng)了對科學問題的批判性和創(chuàng)新性思維。此外,分工合作的方式還培養(yǎng)了團隊的合作精神和競爭意識,提升了學生對實驗的興趣。

1.3企業(yè)專家主導的考評模式

該課程的考核方式采用了基于企業(yè)專家主導的評定方式,易于激發(fā)學習熱情、促提思辯能力,別有新意,值得推崇。

“綜合實訓”的考核除了提交文字報告外,還要進行成果展示與答辯。成果展示采用國際會議通用的展板形式,在學院的一樓大廳進行2天的展示,期間學院的任何教師和學生都可以針對展板內(nèi)容做出評價。展示最后一天統(tǒng)一組織答辯,由石油公司的現(xiàn)場高級專家擔任評委,根據(jù)每組學生答辯的情況進行打分。為了激發(fā)學生學習的熱情,評價的選項較多,包括公司取名的新穎性、圖件的準確性與規(guī)范性、實驗技術(shù)和方法的先進性、分析的合理性、觀點的正確性、答辯的技巧性以及著裝的得體性等多項內(nèi)容,并設(shè)置了單項獎項和綜合獎項。最后,評分專家會對整體的答辯情況進行總結(jié),讓大家相互學習,取長補短。該類企業(yè)專家主導的仿真式考評方式鍛煉了學生的講解能力、思辨能力以及團隊合作能力,激發(fā)了學生的學習熱情,是一種值得推崇的考評模式。

2　對實驗教學改革的幾點啟示

對比美國地學類課程的實驗教學,我國的理論課講授更為系統(tǒng)、細致,但在實驗教學方面則顯得投入不夠,尤其是在提升學生綜合能力和技能的跨學科綜合實驗設(shè)置方面考慮較少。因此,圍繞工科特色的創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標,結(jié)合美國高校在實驗教學上的優(yōu)點,建議開展不同層次的改革與探索。

2.1轉(zhuǎn)變實驗室管理思路,加大實驗教學比重

借鑒國外實驗教學理念,從管理意識上重視實驗教學的改革是提升實驗教學質(zhì)量的首要條件。

實驗室作為創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要載體和平臺,設(shè)備的先進性、前沿成果的轉(zhuǎn)化效率、實驗人員的素質(zhì)等均關(guān)乎著教學質(zhì)量,也是實驗室管理改革的重要方面。美國地質(zhì)類課程的實驗學時與理論課學時比為3∶2,實驗教學比重遠遠高于我國同類課程,因此,增加實驗教學的比重是重視實踐課程的基礎(chǔ)保障。此外,實驗設(shè)備的投入也是實驗教學改革的基礎(chǔ)。大力加強現(xiàn)有科研實驗設(shè)備向教學設(shè)備的轉(zhuǎn)型,積極地建立教學科研一體化的實踐教學基地,既保障了教學設(shè)備的先進性,又為科研成果向教學轉(zhuǎn)化提供了便利,還加強了高素質(zhì)實驗師資的配備。

2.2轉(zhuǎn)變實驗課教學思維,優(yōu)化實驗教學模式

實驗教學的最終目的是使學生更好地掌握理論知識并能靈活地運用[12]。為了突出學生的個性發(fā)展以及遵循知識獲取的規(guī)律,要堅持“強化基礎(chǔ)訓練、鞏固理論知識；創(chuàng)立綜合實驗、提升創(chuàng)新能力”的教學理念,突出實驗模塊的層次性、遞進性和綜合性。

我國的石油勘探工作復雜,工作流程與國外差異明顯,建立適合我國勘探特色的綜合多學科知識和技能的綜合實訓模塊是提升綜合勘探技能的最有效措施。由于綜合實驗涉及的內(nèi)容體系較多,學生需要進行具體工作的設(shè)計,對于鍛煉學生的獨立思考能力、創(chuàng)新能力以及批判性思維均大有裨益。

國外高校在實驗教學中,教師講授較少,主要是學生自行操作與分析,并加以情境式問題設(shè)置。我國應(yīng)增加學生在實驗操作上的自主性,以“教師中心式的教”轉(zhuǎn)變?yōu)橐浴皩W生中心式的學”。分組實驗體現(xiàn)的團隊合作精神,對現(xiàn)代科學研究也是至關(guān)重要的[13],利于增強學生獨立思考與團隊合作的能力,在復雜實驗中可以設(shè)置靈活多樣的實驗教學方式,有利于提高學生的學習興趣,給學生提供較寬闊的思維空間和選擇余地,培養(yǎng)學生對科學問題批判性的思維技巧,提高學生獨立解決問題的能力和創(chuàng)新能力。

2.3轉(zhuǎn)變實驗教學評價,考核方式多樣化

開發(fā)適合新形勢下人才需求的實驗教學評價體系,建立多元化的實驗成績評定模式,與世界人才評價體系接軌是提升實驗教學質(zhì)量的一大基石。

統(tǒng)一的評價標準已經(jīng)不適合個性化教學的發(fā)展,而與國際接軌或?qū)嶋H工作流程接軌的評價體系更易于被學生所接受和認可。目前我國常用的實驗報告考核方式已落伍,彰顯個性的展板、答辯等形式的評價更有利于發(fā)現(xiàn)學生的特長,同時鍛煉學生的語言表達能力和歸納總結(jié)能力。借助于行業(yè)專家以及實踐經(jīng)驗豐富的兼職教授的力量進行教學方式和考核方式改革,更利于學生的培養(yǎng)。

3　結(jié)語

實驗教學給學生提供了全方位的鍛煉和寬闊的思維空間,是一種優(yōu)于理論教學的授課模式?？梢灶A言,未來大學的教學模式是以實驗主導的教學模式。美國等國家在實驗教學方面已經(jīng)走在了我國的前面,其先進的教學理念、靈活多樣的教學方法以及不斷創(chuàng)新的精神都值得我們學習。由于國情的差異,借鑒學習國外先進的教學理念和經(jīng)驗,建立適合我國國情的國際化人才培養(yǎng)的實驗教學模式,是每一個高校教育者所應(yīng)思考的問題。

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Inspiration from teaching features of Petroleum Exploration experimental course in University of Texas of USA

Liu Hua

(School of Geoscience, China University of Petroleum, Qingdao 266580, China)

In order to insight into the experimental teaching system and its concept in American universities, based on listening the geological courses in the University of Texas at Austin and the document survey, this article focuses on analyzing the features of Petroleum Exploration experimental course. The course adopts a “content mode + integrated practice” experimental teaching system that pays more attention to the basis and practice, and emphasizes the combination of exploration technologies and exploration theories and an evaluation method with an expert from the company that is beneficial to improve students’ comprehensive applicable abilities. Meanwhile, notable results have been achieved in fostering students’ abilities of innovation, independent thinking cooperation. Benefiting from this, our country should increase the proportion of experimental teaching, optimize the experimental teaching mode and adopt diversified evaluation methods, and finally establish a special experimental teaching system which is suitable for the characteristics of Petroleum Exploration course in China.

american universities; petroleum exploration; experimental teaching

DOI:10.16791/j.cnki.sjg.2016.04.055

2015- 10- 20修改日期：2015- 12- 01

山東省研究生教育創(chuàng)新計劃項目“基于研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的專業(yè)核心課程教學模式研究”(SDYY15138)；中國石油大學(華東)教學改革項目“油氣地學學科師資隊伍國際化建設(shè)研究”(JY-B201422)

劉華(1977—),女,山東博興,博士,副教授,中國石油大學(華東)地學院副院長,主要從事油氣地質(zhì)方向的教學、科研及管理工作.

E-mail：liuhua_r@sina.com

G465

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1002-4956(2016)4- 0201- 03

世界大學實驗室