“采油模擬實訓”項目化教學設計

付 強

(湖北科技職業(yè)學院，湖北 武漢 430074)

油氣資源是關系國計民生的重要戰(zhàn)略資源,隨著我國綜合國力的增強和人民生活水平的提高，國內能源需求缺口越來越大，對外依存度逐年增加。據(jù)2020年3月由中國石油企業(yè)協(xié)會和對外經濟貿易大學“一帶一路”能源貿易與發(fā)展研究中心聯(lián)合編撰的《中國油氣產業(yè)發(fā)展分析與展望報告藍皮書(2019—2020)》報告指出，2019年我國原油進口量5.0572億噸，同比增長9.5%，石油對外依存度達70.8%；天然氣進口量9,660萬噸，同比增長6.9%，對外依存度達43%[1]。

筆者調研走訪湖北省內江漢石油工程公司下屬鉆井公司、井下測試公司、測錄井公司、頁巖氣公司，以及國內大慶、勝利、新疆等油田下屬石油工程公司得知，油田企業(yè)普遍缺乏石油工程一線高級技能人才，僅江漢石油工程公司一年缺口約為300人/年，國內油田缺口約為8000人/年，市場對高職石油工程人才需求還是很大的，整體處于供不應求狀態(tài)。

隨著石油工程一線裝備機械化、信息化、智能化水平的提高，現(xiàn)場施工管理科學化、規(guī)范化、信息化水平越來越強，石油工程一線對人員的素質要求也隨之提升。傳統(tǒng)的高職石油工程教學已不能完全滿足高素質復合型技術技能人才培養(yǎng)的需要，需要對相關課程，特別是實訓課程進行改革?！安捎湍M實訓”課程是為滿足石油工程采油采氣崗位技能操作培訓需要而開設，也是湖北科技職業(yè)學院省級特色專業(yè)石油工程技術的一門專業(yè)核心課程，通過對該課程的項目化教學設計和實施，來提高學生的學習興趣、加強學生的綜合素質培養(yǎng)，通過課程思政的方式在課程教學中融入三老四嚴的石油精神、鐵人精神來培養(yǎng)學生的行業(yè)認同感和職業(yè)道德，為學生將來從事采油采氣崗位工作打下堅實的基礎。提升“采油模擬實訓”課程的教學質量和專業(yè)人才培養(yǎng)質量，滿足油氣行業(yè)高素質技能人才需求，為我國油氣行業(yè)提供持續(xù)穩(wěn)定的技能人才人力資源保障。

一、項目化教學概述

從教育學的淵源看，項目化教學思想起源于20世紀初杜威(John Dewey，1859—1952)的實用主義教育思想，即“做中學(learn by doing)”的經驗學習模式，并在其弟子克伯屈(William Heard Kilpatrick,1871—1965)的“設計教學法”(project method)中得到了繼承和發(fā)展[2-3]。項目化教學(Project-Based Learning, 簡稱PBL)作為一個學術概念源于1958年美國醫(yī)學院的一種做法，即將通過多科會診治療一例疑難雜癥的病人當作一個項目。項目化教學的核心包括兩部分：一是承載教學信息的項目，二是圍繞項目的實施過程和相應項目產品或解決方案。構建主義和學習科學的發(fā)展，為項目化學習提供了情景、建構、認知學徒制等學理上的依據(jù)，目前項目化學習在教育、醫(yī)學、經濟、管理等領域獲得了廣泛的認同和推崇。[3]

我國在20世紀90年代末引入項目教學法，近20年來，教育工作者結合中國實際將其廣泛應用于課堂實踐，并對項目教學法的內涵、意義和具體應用做了大量研究[4]。根據(jù)筆者的統(tǒng)計，截至2020年10月5日，在中國知網(wǎng)以“項目化教學”為檢索詞進行主題檢索，從1915年至2020年共有7,823篇期刊論文，59篇碩士學位論文；其中2010年至2020年共有7,291篇，占論文總數(shù)量的93.2%；2008年開始每年新增100篇以上相關論文，表明項目化教學方法在近10年得到了越來越多學者的研究和重視[5]。從圖1來看，2014年達到峰值834篇，而后每年維持在650篇以上。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，近些年項目化教學的研究有相當?shù)臒岫取?/p>

圖1 1915—2020年中國知網(wǎng)以“項目化教學”為檢索詞文獻量統(tǒng)計表(截止2020.10.5)

二、“采油模擬實訓”課程項目化教學改革的意義

隨著我國綜合國力的提高，國家對高素質復合型技術技能人才的需求量不斷增加，客觀上促進了職業(yè)院校的改革與發(fā)展。項目化教學改革旨在探尋更加科學、高效的教學理念與教學方式，以此方式促進職業(yè)教育教學科學化、現(xiàn)代化、高效化教學目標的實現(xiàn)[6]。項目化教學以職業(yè)能力為行為導向，以工作任務為中心，通過經由科學設計的具體項目來開展教學,已經被證明是適應高職院校人才培養(yǎng)的課程模式之一[7-9]，是傳統(tǒng)課堂理論教學的重大突破與革新，它強調學生的自主學習能力與學習成果應用相結合，能夠使教學得到多元化發(fā)展，使學生得到專業(yè)化的項目訓練和綜合素質的提升，在切實提高高職院校人才培養(yǎng)質量的過程中發(fā)揮著越來越重要的作用。

(一)通過項目化教學調動學生的學習積極性

職校生入學考試分數(shù)偏低，文化基礎偏弱，學習目的不明確，學習興趣不濃一直是困擾職業(yè)教育發(fā)展的頑疾[10]。項目教學法是讓學生實施完成一個個具體的項目，學生的學習目的明確，興趣濃厚。如果讓學生自行設計一個其感興趣的項目，就能調動學生的積極性。在項目實施過程中,學生時常感受到項目成功的喜悅，這更能強化學生的學習積極性。[11]

(二)通過項目化教學培養(yǎng)學生的多種能力

學生通過完成項目，團隊合作解決項目真實情景中的復雜問題，培養(yǎng)鍛煉學生的團隊協(xié)作能力、溝通交流能力、動手操作能力、創(chuàng)新能力和批判性思維。項目化教學一般需要分組完成，項目單元實施過程多為項目單元布置任務、各小組自學和討論、項目單元實施、各小組匯報、總結發(fā)言等等[12]，通過小組內及小組間的充分交流、討論、決策等，提高學生的合作能力，強化學生的團隊意識，團體意識和團隊合作能力是當前社會化大生產所要求的重要基本素質。項目教學法提供了培養(yǎng)學生綜合職業(yè)能力和提高綜合素質的機會，實現(xiàn)了與未來職業(yè)崗位的無縫對接,是培養(yǎng)高素質復合型技術技能人才的重要途徑和方法。[13]

(三)通過項目化教學促進教師的自我發(fā)展

教師的自我發(fā)展是教育質量提高的重要保障。項目化教學對教師提出了更高的要求，項目化教學的實施有利于教師的自我發(fā)展。項目化教學具有多學科綜合的特點，教師必須熟悉掌握相關學科知識才能做好項目化教學設計，在項目設計時需要綜合考慮參與對象、主題、類型、目標、活動階段、預期成果、成果展示方案等要素；在完成項目研究的過程中融入課堂討論，明確學生的活動規(guī)劃詳情，了解學生對知識的學習和應用程度，清晰知曉各個項目小組的項目進度，根據(jù)學生的學習情況和項目執(zhí)行情況進行必要的糾偏，并在適當?shù)臅r間對學生提出和遇到的種種難題、困惑予以適當?shù)慕忉尯椭笇В源_保他們能夠從容應對出現(xiàn)的意料之外的陌生情境和問題[14]。另外，項目化教學課堂管理相比傳統(tǒng)課堂管理難度更大，因為給予學生的課堂自由度更大，但這不是撒手不管，而是有的放矢，對教師的課堂管理能力提出了更高的要求。教師必須投入相當?shù)臅r間和精力拓展自己的知識面、提高教學能力和課堂駕馭能力，才能上好項目化教學課程，通過項目化教學設計和實施能有效促進教師的自我發(fā)展。

三、“采油模擬實訓”課程定位和現(xiàn)狀

(一)課程的定位

“采油模擬實訓”課程是石油工程技術專業(yè)的一門專業(yè)核心課，主要面向采油、采氣崗位群，課程內容實踐性強、邏輯性強，各模塊相對獨立又系統(tǒng)完整。課程對應的典型工作任務為石油和天然氣開采相關工程生產、工藝技術、施工及現(xiàn)場管理等崗位工作任務，職業(yè)能力為熟悉常見采油、采氣設備，掌握油氣開采工藝流程，了解相關油氣開采設備、裝置、儀器的作用和原理，會使用常用工具和專業(yè)油氣開采工具，熟悉油氣開采現(xiàn)場安全操作規(guī)范等。

課程教學過程以石油工程國家級實訓基地采油模擬教學平臺為依托，輔助適度多媒體教學講解，通過石油和天然氣開采綜合模擬訓練，讓學生熟悉油氣開采現(xiàn)場常見的生產工藝流程和操作規(guī)范，了解相關設備、裝置、儀器的作用和工作原理，會使用常用工具和采油采氣工具，最終能達到按現(xiàn)場操作要求進行規(guī)范、專業(yè)操作的目的。

本課程與先修課程“石油工程概論”“采油工程”“井下作業(yè)”等專業(yè)核心課程知識相銜接，并將其進行綜合運用，培養(yǎng)學生對油氣開采工具、裝備和油氣集輸?shù)睦斫夂筒僮?，對學生從事油氣開采能力培養(yǎng)和職業(yè)素養(yǎng)養(yǎng)成起主要支撐和促進作用。

(二)課程現(xiàn)狀

“采油模擬實訓”先導課程為“石油工程概論”和“采油工程”，學生在掌握油氣開采相關理論原理、相關數(shù)學公式和推導的基礎上，才能有效開展采油模擬實訓操作。然而，高職學生普遍基礎偏弱，學生學習的積極性、主動性和對知識的理解能力、接受能力均較低，尤其是缺乏持之以恒的信心和毅力[15]，另外如遇到老師的教學方法不當和年輕教師教學經驗不足，很容易導致學生對這些公式、定理、原理缺乏充分的理解和掌握，這將直接導致學生后續(xù)學習越來越困難，甚至因此喪失學習興趣，最終導致教學效果大打折扣。

湖北科技職業(yè)學院于2016年初建成石油工程國家實訓基地，在此之前由于實訓條件欠缺，教師上課多采用理論知識講解和觀看專業(yè)圖片、視頻的方法來進行教學，硬件條件的束縛導致前期課程教學效果有限。另外，由于年輕教師教學經驗的缺乏，課程設計、課堂互動和課堂討論等環(huán)節(jié)開展不夠，導致課堂上學生遲到早退，課堂睡覺、玩手機、聊天現(xiàn)象也時有發(fā)生。

2015年以來，受國際油價波動的大環(huán)境影響，石油專業(yè)學生就業(yè)形勢也隨之波動。在信息化社會里，國際油價波動和世界知名石油公司破產重組、國內油田企業(yè)人事變動等信息直接傳遞給了石油專業(yè)學生，少量學生學習動力減弱。幫助學生提高學習動力，明確學習目標，提高學習興趣就顯得尤為重要。根據(jù)筆者10余年教學經驗，學生的學習動機啟發(fā)得好，學習興趣調動得高，總體的教學效果就會比較好。

四、“采油模擬實訓”課程項目化教學設計

(一)課程目標和課程設計思路

1.課程目標

“采油模擬實訓”課程依托石油工程國家實訓基地，通過實際動手操作，學生能勝任油氣開采崗位群的工作要求，能獨立完成采油、注水、井下作業(yè)崗位所對應的工作任務，使學生在真實的工作環(huán)境和素質教育環(huán)境中學習常用采油工具、設備的使用方法，掌握各類抽油機的基本原理和結構，了解油氣集輸整個過程。

(1)知識目標：掌握采油基礎知識理論和了解常用采油工具、設備的使用方法；熟練掌握游梁式抽油機的拆裝和結構、各類抽油機的基本原理和結構；了解油氣集輸整個過程。

(2)能力目標：按油氣開采生產任務要求，完成油氣開采崗位工作任務，進行油氣開采生產操作技術總結的能力；具有獨立完成油氣開采崗位職責，開展安全文明生產的能力；協(xié)調各方面公共關系的能力和團隊合作的能力。

(3)素質目標：養(yǎng)成認真負責的工作態(tài)度和嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L；具有艱苦奮斗、自主立業(yè)、開拓創(chuàng)新的精神；適應不斷提高的生產技術，具備開拓創(chuàng)新的能力。

2.課程設計思路

“采油模擬實訓”課程在設計時充分考慮學生就業(yè)的需求，針對采油采氣實際工作崗位來設計項目教學內容，突出能力培養(yǎng)，注重實習實訓條件建設，以實踐為主線，簡化不必要的理論，堅持實踐為重、理論夠用的原則進行課程建設。根據(jù)高職石油工程技術專業(yè)特點的要求，利用石油工程國家實訓基地，堅持邊學邊做，通過反復訓練來實現(xiàn)對采油采氣工作崗位知識和相關設備操作要點的掌握。在課程設計時，我們始終堅持以人為本位，以能力為主線，以工作過程系統(tǒng)化為導向的理念，在強調教學內容專業(yè)性、系統(tǒng)性的同時，注重課程的實踐性與適應性。

(二)課程教學內容及學時安排

“采油模擬實訓”課程教學團隊通過與中石化江漢油田等油田企業(yè)合作，對石油工程技術專業(yè)的畢業(yè)生所從事的職業(yè)崗位和職業(yè)能力進行調研和分析，獲得了該專業(yè)面向的工作任務，即學習領域，實現(xiàn)了知識的重構。其中“采油模擬實訓”課程主要為采油模擬實訓項目，并穿插適量理論教學和課堂討論，培養(yǎng)能夠從事油氣開采施工一線工作的技術人員。主要教學內容是按照采油采氣職業(yè)崗位要求選取，主要依據(jù)油田企業(yè)現(xiàn)場調研和國民經濟行業(yè)分類國家標準。具體內容選取見表1。

(三)教學方法與策略

1.課前自主預習

通過給學生提供相關采油模擬實訓項目化學習資料，充分拓展學生的石油專業(yè)視野，培養(yǎng)學生良好的學習習慣和自主學習能力，鍛煉學生的綜合素質；通過向學生提出一些油氣開采現(xiàn)場的真實問題，讓學生利用網(wǎng)絡資源自主學習的方式尋找答案，提出解決問題的辦法，課后討論評價。

2.課中執(zhí)行項目

通過任務驅動項目化教學法給學生布置“采油模擬實訓”課程項目化學習任務，學生通過查閱資料，對知識體系進行整理歸納，再選出代表進行講解，最后由教師進行總結。任務驅動項目化教學法基本以小組為單位進行，少部分項目以個人為單位組織進行。教師布置具體的“采油模擬實訓”項目任務，學生積極提問，共同討論，以達到共同學習的目的。課程項目實施中后期，在教師的指導下，以全班或小組為單位，圍繞項目的中心問題，各抒己見，通過討論或辯論活動，獲得知識或鞏固知識。全體學生都參加活動，可以培養(yǎng)合作精神，激發(fā)學生的學習興趣，提高學生學習的獨立性。

3.課后項目延伸

課后項目延伸,顧名思義是項目化教學完成以后進行的，它可以有多種形式，可以課后討論，可以做試驗,可以寫調查報告,可以查找油氣開采相關資料,可以找事例,可以網(wǎng)上延伸學習等等，使學生獲得知識、鞏固知識、培養(yǎng)學生自學能力，通過課后延伸開闊學生的知識與視野，培養(yǎng)學生的學習興趣和創(chuàng)新能力。本課程主要通過智慧職教、藍墨云班課學習網(wǎng)絡上的油氣開采知識，教師通過網(wǎng)絡輔導答疑對學生答疑解惑，使學生的知識能力得到進一步的訓練和拓展，為將來對口就業(yè)打下良好的基礎。

(四)考核評價

考核評價是教學過程的重要組成部分。科學合理的考核方式不僅能夠真實反映學生對知識技能的掌握情況，有效評定學生成績，同時還能促進學生的學習積極性和提升教學效果。

“采油模擬實訓”課程實行過程性評價考核，它是課程項目化改革的重要組成部分，通過加強學習的過程管理，嚴格過程考核，在前期調研試點的基礎上實施。它不同于常規(guī)理論課“一考定終身”的終結性考試方式，而是對所有參加課程教學活動學生的學習活動過程和結果進行全過程綜合分析和評價，并記錄為過程性評價成績，最后匯總加權合并得到學生的最終成績。

表1 “采油模擬實訓”課程項目化教學內容和目標要求

表2 “采油模擬實訓”課程項目化考核表

具體來講，“采油模擬實訓”課程的成績包括課堂考核、項目考核和課程總結等部分。過程性評價成績構成為：課堂表現(xiàn)30%、項目考核60%、課程總結10%。課程總分100分，平時課堂表現(xiàn)合計30分，其中滿勤15分，每缺一次課扣5分，超過3次取消本門課程參加成績評定資格，學習態(tài)度、項目參與度、討論等環(huán)節(jié)共占15分；分項目階段性課程考核是考核重點，共60分，按分項目打分，每個項目5分，分12次考核打分；期末課程內容總結和心得體會合計10分，根據(jù)總結和撰寫情況給分。具體構成、考核內容和考核要求見表2。

實踐表明，通過“采油模擬實訓”課程過程性考核的實施，石油專業(yè)學生的到課率、課堂表現(xiàn)、學習興趣、學習習慣、對相關知識的掌握情況都有了明顯的提升，過程性考核適宜在高職石油專業(yè)中廣泛推廣。

五、教學效果分析

通過兩輪的項目化教學實踐，筆者對石油工程技術專業(yè)17級、18級開設本門課程的學生進行了教學效果問卷調查，結合教師的上課感受、作業(yè)批改和實訓報告完成情況分析項目化教學改革實施效果。分析表明“采油模擬實訓”課程通過實施項目化教學改革，依托石油工程國家實訓基地良好的實訓條件，學生通過完成經過精心設計、具體的采油模擬實訓項目有效提高了學習興趣，學生的團隊合作能力得到了顯著提高，師生間的互動得到了增強，有效提升了課程學習效果和對相關知識的掌握，學生將來到油氣開采崗位能更好地掌握現(xiàn)場技能，更快上手。具體教學反饋見表3。

表3 “采油模擬實訓”課程項目化教學效果分析表

六、結語

以油氣開采崗位工作內容來設計項目單位內容，突出崗位能力鍛煉，簡化不必要的理論，堅持實踐為重、理論夠用的原則進行項目化教學設計，通過對高職石油工程專業(yè)“采油模擬實訓”課程進行項目化教學設計并實施，將課堂教學和將來從事的油氣開采崗位之間建立了一個紐帶，通過一個個基于工作崗位的油氣開采項目的實施，充分調動了學生的學習積極性，在基于工作過程的油氣開采項目實施工程中，學生的專業(yè)知識、綜合能力和職業(yè)素養(yǎng)都得到了有效鍛煉和提升，畢業(yè)后學生能更快更熟練地適應油氣開采工作崗位，提高了“采油模擬實訓”課程的教學質量和石油工程技術專業(yè)的人才培養(yǎng)質量。項目化教學改革會逐漸在石油專業(yè)其他具備條件的課程中推廣，同時也會組織教師繼續(xù)相關教學研究，并在基于項目化教學的活頁式教材編寫和師資隊伍建設方面做進一步的探索和研究。