強(qiáng)化學(xué)生能力和素質(zhì)培養(yǎng)的工科類專業(yè)課程實(shí)踐教學(xué)體系探索
——以“油氣地質(zhì)與勘探”為例

劉景東，蔣有錄，劉 華，張立強(qiáng)，譚麗娟

（中國石油大學(xué)（華東）地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 山東 青島 266580）

2004 年教育部開始著手?jǐn)U大高校教學(xué)評估與認(rèn)證工作，之后無論是中國高等工程教育專業(yè)認(rèn)證，還是卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃及新工科卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃2.0，都體現(xiàn)出以實(shí)踐教學(xué)為高等工程教育的重要組成部分及整體教學(xué)改革的重要驅(qū)動(dòng)力。中國高等工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會(huì)依照“以生為本，結(jié)果導(dǎo)向，持續(xù)改進(jìn)”的OBE 教育理念，制定了本科畢業(yè)達(dá)標(biāo)的12 項(xiàng)能力要求，均以學(xué)生的能力培養(yǎng)為核心，而實(shí)踐教學(xué)作為課程教學(xué)的重要組成部分，在學(xué)生實(shí)踐、工程和創(chuàng)新等專業(yè)核心能力培養(yǎng)中起著無可替代的作用，其教學(xué)成效直接關(guān)系到學(xué)生專業(yè)能力的達(dá)成程度，影響專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量。

中國石油大學(xué)（華東）“油氣地質(zhì)與勘探”課程是該校已通過兩輪專業(yè)認(rèn)證的國家特色專業(yè)“資源勘查工程”最核心的專業(yè)課程，具有較強(qiáng)的理論性、實(shí)踐性和綜合性，其知識(shí)體系應(yīng)用于石油勘探與開發(fā)的全過程。以工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)持續(xù)改進(jìn)，加強(qiáng)該類課程中與理論教學(xué)相互融合的實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)，是該類課程實(shí)現(xiàn)學(xué)生能力、素質(zhì)培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。自資源勘查工程專業(yè)接受工程教育認(rèn)證考查以來，該課程堅(jiān)持以學(xué)生能力培養(yǎng)為核心，針對如何使實(shí)踐教學(xué)更好地貫徹工程教育理念、如何進(jìn)一步提升實(shí)踐教學(xué)資源、改進(jìn)教學(xué)方式與評價(jià)方法等問題，從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和教學(xué)評價(jià)等方面持續(xù)改進(jìn)，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)支撐專業(yè)核心能力培養(yǎng)，在學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量提升中取得了較明顯的成效。

1 課程實(shí)踐教學(xué)改革總體思路

根據(jù)工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)及其畢業(yè)要求，貫徹工程教育專業(yè)認(rèn)證理念，以學(xué)生為中心，首先從專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求出發(fā)，完善課程實(shí)踐教學(xué)的專業(yè)核心能力培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)計(jì)；然后整合已有的課程實(shí)踐教學(xué)資源，并開發(fā)探究性、創(chuàng)新性實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目，改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容；結(jié)合先進(jìn)的工程教育教學(xué)實(shí)施與成果目標(biāo)達(dá)成評價(jià)理念，制定實(shí)踐教學(xué)實(shí)施方式和能力目標(biāo)達(dá)成量化評價(jià)方法，從而建立起涵蓋教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和教學(xué)評價(jià)的課程實(shí)踐新教學(xué)體系；通過課程實(shí)踐教學(xué)的具體實(shí)施，結(jié)合學(xué)生能力達(dá)成分析和總結(jié)，持續(xù)改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量。改革思路如圖1 所示。

圖1 課程實(shí)踐教學(xué)體系改革總體思路

2 課程實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)

對照工程教育認(rèn)證現(xiàn)場考察報(bào)告結(jié)果，并貫徹新時(shí)代以學(xué)生能力為核心的培養(yǎng)理念，完善專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)及畢業(yè)要求，將畢業(yè)要求分解為多個(gè)指標(biāo)點(diǎn)，進(jìn)而研究“油氣地質(zhì)與勘探”課程教學(xué)與畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的聯(lián)系，提出該課程支撐畢業(yè)要求達(dá)成的教學(xué)目標(biāo)。

資源勘查工程專業(yè)在2020 版新修訂的培養(yǎng)方案中，包括13 條畢業(yè)要求及分解的37 個(gè)指標(biāo)點(diǎn)，其中與“油氣地質(zhì)與勘探”課程相關(guān)的有5 條畢業(yè)要求，共6 個(gè)指標(biāo)點(diǎn)（表1）。與2017 版及之前的培養(yǎng)方案相比較，該課程對應(yīng)的畢業(yè)要求及指標(biāo)點(diǎn)更加強(qiáng)調(diào)應(yīng)用專業(yè)知識(shí)分析和解決油氣資源勘探開發(fā)過程中的復(fù)雜工程問題，更加注重學(xué)生了解油氣地質(zhì)領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀及前沿動(dòng)態(tài)，具備創(chuàng)新意識(shí)?？梢钥闯觯@些新補(bǔ)充或完善的畢業(yè)要求和指標(biāo)點(diǎn)多與課程實(shí)踐教學(xué)具有密切聯(lián)系。為此，圍繞“油氣地質(zhì)與勘探”課程對應(yīng)的指標(biāo)點(diǎn)，完善了課程目標(biāo)（表2），與之前的課程目標(biāo)相比較，重點(diǎn)補(bǔ)充了“熟悉國內(nèi)外油氣地質(zhì)研究及發(fā)展動(dòng)態(tài)、能夠表述復(fù)雜及有效分析油氣地質(zhì)勘探工程問題、具有團(tuán)隊(duì)合作和創(chuàng)新意識(shí)”，而且在該課程的課程設(shè)計(jì)中補(bǔ)充了“能夠進(jìn)行油氣地質(zhì)綜合研究的綜合設(shè)計(jì)、交流匯報(bào)技能”等目標(biāo)，從而更加支撐新的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)。不難看出，專業(yè)培養(yǎng)方案和課程目標(biāo)的制定，正從單純的“知識(shí)—實(shí)施”傳統(tǒng)模式到“知識(shí)—設(shè)計(jì)—實(shí)施—交流”等體現(xiàn)素質(zhì)、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的方向發(fā)生轉(zhuǎn)變，這為實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式與評價(jià)等改革提供了明確的思路。

表1 與課程相關(guān)的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)

表2 課程教學(xué)目標(biāo)及達(dá)到的指標(biāo)點(diǎn)

3 課程實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容

結(jié)合改進(jìn)的課程目標(biāo)，課程實(shí)踐教學(xué)應(yīng)更突出能力培養(yǎng)目標(biāo)和預(yù)期學(xué)習(xí)成果，通過持續(xù)改進(jìn)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)、完善教學(xué)內(nèi)容，以滿足不同實(shí)踐教學(xué)對達(dá)成素質(zhì)、能力培養(yǎng)目標(biāo)的支撐。在對“油氣地質(zhì)與勘探”課程已有實(shí)驗(yàn)、習(xí)題等實(shí)踐訓(xùn)練分析的基礎(chǔ)上，圍繞油氣生成、油氣成藏、油氣分布、油氣勘探等主要模塊，增加教師科研實(shí)例，充分利用原油含氮化合物等先進(jìn)的地球化學(xué)分析技術(shù)，新開發(fā)了“烴源巖評價(jià)與生烴史模擬”“油氣輸導(dǎo)層優(yōu)勢運(yùn)移方向地質(zhì)判識(shí)”“流體包裹體觀察與均一溫度測定實(shí)驗(yàn)”等具有探究性、創(chuàng)新性的實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目，將“圈閉綜合評價(jià)”與“預(yù)探井設(shè)計(jì)”整合為一個(gè)綜合性勘探實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目；對課程設(shè)計(jì)“油氣地質(zhì)綜合研究”的研究內(nèi)容，圍繞教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行了系統(tǒng)完善，通過提供更多基礎(chǔ)資料、減少前人已有圖表等方式，使教學(xué)項(xiàng)目內(nèi)容更加豐富，更能體現(xiàn)綜合性、設(shè)計(jì)性和研究性。在各實(shí)踐項(xiàng)目整合、設(shè)計(jì)的過程中，考慮了不同實(shí)踐環(huán)節(jié)之間的有機(jī)銜接，建立起常規(guī)實(shí)踐項(xiàng)目與探究性實(shí)踐項(xiàng)目相結(jié)合的創(chuàng)新型實(shí)踐教學(xué)體系，能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升實(shí)踐教學(xué)對學(xué)生實(shí)踐、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

4 課程實(shí)踐教學(xué)方式

為使學(xué)生通過實(shí)踐教學(xué)獲得預(yù)期學(xué)習(xí)成果，達(dá)到專業(yè)能力培養(yǎng)目標(biāo)，不同的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容宜采取不同的教學(xué)方式。常規(guī)驗(yàn)證性為主的實(shí)驗(yàn)、習(xí)題，主要采用認(rèn)知導(dǎo)向的教學(xué)方式，使學(xué)生理解所學(xué)習(xí)的理論知識(shí)，掌握基本的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐技能，并能夠直接應(yīng)用于實(shí)踐活動(dòng)。而探究性、創(chuàng)新性較強(qiáng)的實(shí)踐項(xiàng)目，則宜采用項(xiàng)目管理式的教學(xué)方式（圖2），將項(xiàng)目教學(xué)劃分為課前、課上、課后三個(gè)階段。課前，教師設(shè)置探究性問題，并提供實(shí)踐活動(dòng)所需的基礎(chǔ)資料、儀器、軟件，然后學(xué)生自行分組并圍繞問題和給定的實(shí)踐條件開展文獻(xiàn)調(diào)研、自主探究，制定解決問題的設(shè)計(jì)方案；課上，學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐過程操作，教師跟蹤并進(jìn)行過程指導(dǎo)，學(xué)生總結(jié)、匯報(bào)研究成果；課后，學(xué)生反思并完善實(shí)踐成果，撰寫實(shí)踐報(bào)告，教師進(jìn)行綜合考核，并反思、完善實(shí)踐項(xiàng)目。該實(shí)踐教學(xué)方式的轉(zhuǎn)變充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，將學(xué)生的實(shí)踐活動(dòng)分解為分析問題、方案設(shè)計(jì)、動(dòng)手實(shí)踐、成果總結(jié)等多個(gè)環(huán)節(jié)，有利于鍛煉學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。

圖2 探究、創(chuàng)新性實(shí)踐項(xiàng)目教學(xué)方式流程圖

5 課程實(shí)踐教學(xué)評價(jià)方式

課程教學(xué)評價(jià)是確定教學(xué)目標(biāo)是否達(dá)成及下一步持續(xù)改進(jìn)的重要依據(jù)。在評價(jià)課程實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量時(shí)，首先對每個(gè)課程目標(biāo)分別設(shè)置考核項(xiàng)（考核評價(jià)內(nèi)容），然后針對各考核項(xiàng)分別進(jìn)行學(xué)習(xí)成效量化評價(jià)，并綜合各考核項(xiàng)來計(jì)算每個(gè)課程實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成度。

與課程實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式相對應(yīng)，該課程實(shí)踐教學(xué)評價(jià)的設(shè)計(jì)與實(shí)施，改變了傳統(tǒng)的以期末考試成績?yōu)橹鞯目己朔绞?。為更能體現(xiàn)學(xué)生能力的達(dá)成度，將考核評價(jià)貫穿于實(shí)踐教學(xué)的全過程，通過過程評價(jià)與最后評價(jià)相結(jié)合的方式，來保證考核成績能夠體現(xiàn)學(xué)生的能力培養(yǎng)目標(biāo)。其中，驗(yàn)證性的教學(xué)實(shí)踐項(xiàng)目主要通過實(shí)踐過程和實(shí)踐報(bào)告進(jìn)行考核，探究性實(shí)踐項(xiàng)目則通過方案設(shè)計(jì)、實(shí)踐過程、實(shí)踐成果、實(shí)踐報(bào)告等方面進(jìn)行考核，另外還改編一些實(shí)踐項(xiàng)目融入課程的期中或期末考試中，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)的多元化考核（表3）。通過上述評價(jià)方式的改革，不僅可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)實(shí)踐教學(xué)結(jié)果的評價(jià)，而且能夠獲取針對不同課程目標(biāo)的考核項(xiàng)評價(jià)結(jié)果，進(jìn)而判斷各個(gè)課程目標(biāo)的達(dá)成程度。根據(jù)評價(jià)結(jié)果，并結(jié)合學(xué)生反饋、督導(dǎo)組聽課評價(jià)等，不斷修改、完善課程實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式及教學(xué)評價(jià)方法，從而實(shí)現(xiàn)課程實(shí)踐教學(xué)的持續(xù)改進(jìn)。

表3 課程實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)的評價(jià)內(nèi)容

6 結(jié)語

以中國工程教育專業(yè)認(rèn)證為驅(qū)動(dòng)，以學(xué)生的素質(zhì)、能力培養(yǎng)為目標(biāo)，中國石油大學(xué)（華東）的“油氣地質(zhì)與勘探”課程實(shí)踐教學(xué)持續(xù)改進(jìn)，不斷推進(jìn)教學(xué)改革探索，形成了相對完善的課程實(shí)踐教學(xué)體系。其中教學(xué)目標(biāo)緊跟時(shí)代發(fā)展，教學(xué)內(nèi)容注重科教融合，教學(xué)方式與評價(jià)方法突出過程與能力培養(yǎng)，擁有知識(shí)創(chuàng)新和能力訓(xùn)練雙重功能，能夠有效提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)觀察、分析與解決復(fù)雜問題的能力。