資源勘查工程專業(yè)人才培養(yǎng)過程中的實驗教學探索

斯尚華　宋立軍　尹帥　劉超　成友友

［摘 要］實驗教學在高校實踐教學體系中具有重要地位，文章針對高校工程類專業(yè)實驗教學中存在的實驗室開放不暢、教師和學生積極性不高、儀器設備利用效率低、實踐教學效果不理想等問題，進行了原因剖析，并結合 “工程專業(yè)認證”的人才培養(yǎng)理念，提出高校資源勘查工程專業(yè)實驗教學改革措施，并總結了實驗教學的重要意義。

［關鍵詞］實驗教學；資源勘查；工程類專業(yè)；人才培養(yǎng)；重要意義

［中圖分類號］G640 ［文獻標識碼］A ［文章編號］2095-3437（2024）02-0127-05

中國工程教育專業(yè)認證協會發(fā)布的《工程教育認證標準》對高等學校工程專業(yè)畢業(yè)生的基本素質提出了具體要求，其中有一項要求為：工程類大學生必須熟練進行本專業(yè)實驗的設計與操作，并對實驗數據具有解釋分析能力。我國部分高校的工程類實驗教學中存在實驗室開放不暢、教師和學生積極性不高、儀器設備利用效率低、實踐教學效果不理想等問題，本文針對這些問題進行了剖析，并結合“全面貫徹工程專業(yè)認證”的人才培養(yǎng)理念，提出了實驗教學的改革措施，并總結了實驗教學的重要意義。

一、實驗教學存在問題的剖析

部分高校工程類專業(yè)實驗教學存在以上問題的主要原因在于實驗室沒有合理的運行管理機制、沒有足夠的資金和合理的學校政策支持。實驗室人員專業(yè)技能水平高、實驗儀器管理和維護較好的實驗室更多被用于教師的科研工作，而非本科生的實踐教學。部分學校的實驗室管理水平相對較低往往是因為存在以下問題：個別教師占用實驗室部分儀器設備，他們負責實驗設備的日常維護和管理，且熟悉實驗操作流程；實驗室部分人員是外聘或兼職人員，在時間和精力上疏于對實驗室的管理；實驗室的部分日常管理人員專業(yè)基礎不過硬，部分實驗人員沒有相似或相關學歷，不熟練操作和維護儀器設備，僅對實驗室進行簡單的日常管理。一般而言，兼職人員時間和精力有限，無法全身心投入實驗室的教學和管理工作；而全職人員經常限制本科生在課外使用實驗室，以避免實驗儀器和設備的損壞。因此，從實驗室管理體系的角度來看，普通高校一般難以支持本科生在實驗室中開展學習活動。此外，實驗室在實驗設備購置方面也存在一些問題，如重復購置、儀器設備配置不合理、缺乏調研和論證就盲目購置和配置儀器設備等。以上這些不考慮實驗室建設過程中教學和科研的實際需要的行為，表明當前部分高校實驗室管理體系的不完善。

二、實驗教學應對措施的探索

要提升實驗教學效果、提高學生實驗技能，除了構建合理的實驗教學模式（見圖1），還應積極籌集實驗室發(fā)展建設資金，制定合理的管理制度，優(yōu)化實驗室儀器配置，提高工科學生教學科研活動中的實驗室資源利用率。一是除了政府的資助補貼，實驗室還應爭取讓企業(yè)參與到實驗室建設中，使企業(yè)成為學校實驗室建設的重要資金來源，實驗室則幫助企業(yè)解決生產難題。讓企業(yè)和政府共同出資支持高校實驗室建設，能促進產學研共同發(fā)展。二是改革目前不完善的實驗室管理體制，將實驗室人員聘用制公開透明化，優(yōu)化實驗室人員結構，加強實驗人員的素質建設，提升管理水平，提高實驗教學水平，服務于師生。三是提高實驗室利用率，充分利用實驗室資源，鼓勵師生利用實驗室進行學術活動，如在實驗室內設立基金項目，鼓勵師生和實驗室人員共同申報基金課題等。四是制定實驗教學考核方法，學校教務處、實驗管理處、科技處等相關職能部門與二級教學院系共同交流實驗教學改革經驗，根據各個專業(yè)的實際情況制定實驗教學考核方法，改革工作目標，優(yōu)化目前的實驗教學考核辦法，量化考核指標，建立合理的實驗教學考核體系。

三、資源勘查工程專業(yè)實驗教學的具體改革措施

下面，本文以西安石油大學資源勘查工程專業(yè)（以下簡稱本專業(yè)）為例，探討實驗教學的具體改革措施。

（一）始終以育人為中心，不斷完善實驗教學體系

建立完善的實驗教學體系，并與相關企業(yè)的重點實驗室合作，以提升學生的實驗能力和創(chuàng)新能力。畢業(yè)論文選題要結合本專業(yè)的實際問題，單獨進行實驗驗證環(huán)節(jié)，以培養(yǎng)學生的科學意識、協作精神以及綜合應用所學知識解決實際問題的能力。

在本專業(yè)的課程體系中，實驗課程與畢業(yè)論文共38.5學分，占總學分的20.48%，學分比例達到通用標準要求的課程設置要求。本專業(yè)將石油地質學實驗課程、有機地球化學實驗課程、油氣田地質學實驗課程、油氣開發(fā)地質基礎實驗課程、油氣成藏地質學實驗課程等的實驗環(huán)節(jié)組成完善的實驗教學體系，并與企業(yè)合作建立了陜西省油氣成藏地質學重點實驗室、全國石油和化工行業(yè)致密油氣地質學重點實驗室等10個教學實訓基地。通過實驗實踐，培養(yǎng)了學生的實驗動手能力、創(chuàng)新意識和能力。

（二）以實驗教學體系來推動實驗教學改革

本專業(yè)的實驗教學理念是：以能力培養(yǎng)為核心，堅持理論聯系實際，培養(yǎng)嚴謹的科學態(tài)度，深化理論認識，強化技能訓練，激發(fā)創(chuàng)新意識，促進學生知識、能力和素質的協調發(fā)展。因此，要建設一流的自然科學、專業(yè)基礎與專業(yè)課程實驗室，并結合教學、科研實驗室和省部級重點實驗室，建設良好的大學生科技創(chuàng)新基地及平臺，為師生創(chuàng)造良好的實驗教學環(huán)境和條件。優(yōu)化理化實驗、專業(yè)基礎課及專業(yè)課實驗、大學生科技創(chuàng)新訓練等各類實驗實踐的教學環(huán)節(jié)，為實現人才培養(yǎng)目標和畢業(yè)要求提供保障。各個環(huán)節(jié)相互銜接，配置良好，實現理論與實驗相結合、室內實驗與野外實踐相結合、宏觀與微觀相結合、教學與科研相結合、傳統(tǒng)教學手段與現代教學方式相結合的教學目標。

本專業(yè)工程實驗教學環(huán)節(jié)主要由集中實驗教學環(huán)節(jié)構成，單獨設置的專業(yè)實驗教學環(huán)節(jié)以絕大多數學生參與為基本原則，包括獨立設置的實驗課程、實驗學時超過16學時的課程單獨設置的實驗課程等。2021版培養(yǎng)方案中單獨設置的實驗課程包括結晶學與礦物學實驗（必修）、礦物巖石實驗（必修）、構造地質學實驗（必修）、油氣開發(fā)地質基礎實驗（選修）。除單獨設置的實驗課程外，在理論課程環(huán)節(jié)還有部分專業(yè)課設置了課內實驗環(huán)節(jié)（實驗課時小于16學時）。各工程實驗與畢業(yè)設計的課程教學目標及畢業(yè)要求指標點的對應關系見表1。

（三）與科研院所、企業(yè)共建實驗基地

本專業(yè)與企業(yè)合作建立的實驗實訓基地有延長油田下寺灣采油廠、延長油田富縣采油廠、延長油田靖邊采油廠等（見表2）。企業(yè)學習以生產實習的方式為主。生產實習是將油氣地質專業(yè)理論知識與油田現場實驗密切結合的集中教學活動。生產實習的主要教學內容包括油田企業(yè)現場基本組織構成及功能、油田勘探與開發(fā)地質研究基本內容及生產部署過程、參觀油田開發(fā)地質實驗室、地面露頭考察、巖心觀察與描述、采油、注水基本原理及工藝等。通過生產實習，達到進一步強化學生對理論知識的理解、提升其理論聯系實際能力和提高教學質量的目的。這對于幫助學生熟悉油田工作基本情況、培養(yǎng)實驗動手能力和縮短適應工作周期等具有不可替代的作用。

通過該課程的學習，學生要熟悉油田單位現場基本組織結構及功能，了解油田勘探與開發(fā)地質研究基本內容及生產部署過程，掌握露頭剖面觀測、巖心觀察與描述等基本技能和方法。結合鉆井、采油、注水及集輸等石油工程各環(huán)節(jié)的學習，學生要能夠熟悉油田工作基本情況、理解資源勘查工程實驗活動與社會的關系，能夠評價油氣勘探開發(fā)活動對環(huán)境與社會的影響等。

四、實驗教學的重要意義

工程類專業(yè)的實驗教學應充分利用好實驗室資源，這有利于提高學校教育的整體水平，也能提升學校的科研能力及培養(yǎng)高水平人才的能力。其具體意義如下：一是有利于工科大學生多種能力的培養(yǎng)。實驗教學課堂能培養(yǎng)學生的多種能力，如實驗設計能力、動手操作能力、獨立發(fā)現并解決問題的能力、發(fā)明創(chuàng)造能力、主動學習能力等。二是有利于充分發(fā)揮大學生的學習主體作用。大學生進行實驗設計和操作時，教師主要起指導作用。大學生從實驗項目的選擇到實驗報告的完成都是主動進行的，這一過程充分體現了大學生的主體性，有利于培養(yǎng)大學生的主動學習意識，使學生養(yǎng)成良好的學習習慣，增強了學生學習的主觀能動性，為他們將來進入社會打下了良好的基礎。三是彌補了理論教學的不足。通過實驗，學生能更好地理解及掌握理論知識，鞏固基礎。

目前，部分高校教師會按照教材及自己的專長來安排實驗課程和實驗項目，而有些實驗會與部分學生的研究方向不同。這使得部分學生不僅缺乏上實驗課的興趣，更不會對實驗數據及結果進行深入分析。而大學生自己感興趣的實驗很難在實驗室進行，這就難以提升大學生對實驗課的興趣及相應能力。因此，實驗教學應以學生為中心，結合學生學習興趣、理論課程目標等要素設置實驗課內容。

五、結語

隨著我國高?！半p一流”建設的發(fā)展，各大高校從戰(zhàn)略高度推進實驗教學改革，以促進本科教學質量的全面提高。實驗作為大學教學的重要組成部分，越來越受到重視。每年教育部撥給各高校實驗室的專項資金逐步增加，實驗室管理體系也逐步完善。一個國家的建設和發(fā)展離不開高素質創(chuàng)新人才，因此，進一步加強高校實踐育人工作具有重要意義。

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［責任編輯：劉鳳華］