多方位、递进式科研实践教学体系的探索与思考—以“油气地质与勘探”课程为例

刘景东，蒋有录，刘 华，张卫海，张立强

中国石油大学（华东） 地球科学与技术学院，山东 青岛 266580

实践是人类社会中认识发展的动力，也是认识的根本目的[1]。不断推进实践教学改革作为提高人才培养质量的重要环节，已成为高等教育界的共识[2-4]。但是，实践教学依旧是高校人才培养中的薄弱环节，实践教学平台分散、内容陈旧、体系不完善等问题普遍存在，无法满足学生实践能力的培养。随着我国经济和科技的快速发展，近年来我国整体科研水平快速提高，使得科研在教学实践中的重要性不断增加[5-8]。将科研与教学协同创新培养人才，探索培养理论基础扎实、动手实践能力强、具有敏锐的创新意识和国际视野的专业人才的实践教学体系，符合我国社会主义现代化建设的重要需求。本文以中国石油大学（华东）“油气地质与勘探”课程为例，在充分考虑专业特色的基础上，依托多方向、多层次科研平台和校企合作的产学研一体化平台，提出“一理念、二转化、三结合”的科研反哺教学的具体思路，建立“集工具、知识能力于一体，基础训练与综合训练相结合”的科研实践教学体系，并制定具体保障措施，从而培养出具有良好科研实践和创新能力的专业技术人才。

一、 科研实践教学体系的构建思路

在对油气地质与勘探行业需求、就业情况及实践教学和科研情况等特点研究的基础上，结合我校油气行业背景和专业特色，根据专业人才培养方案和目标定位，以学生科研实践和创新能力培养为目标，形成了油气地质与勘探方向“一理念、二转化、三结合”的科研实践教学体系构建思路。

1.科教融合的改革理念

科教融合本质上是一种“以学生为中心”的教育理念[9-11]，体现了高等教育思想和理念的转变与突破，是高校人才培养模式在更深层次上的改革与创新。通过科教融合，可以使学生获得最新的科技创新思想、理念和成果。以科教融合理念为指导，调研、整理大量科研成果和科研实验，寻找科研与课程教学的结合点，实现科研实践与课程教学紧密衔接。

2.多方位的转化内容

科研向教学的转化过程是一项系统工程，必须充分认识到科研的客观性与系统性。从研究内容上，科研包括基础性研究和应用性研究，研究过程中的科学实验则是一种特殊而重要的实践活动。与科研面对的对象为客观事物不同，高校教学面对的对象是学生，科研过程中的思路和方法很难直接应用于教学，必须系统地寻找科研与教学的结合点，实现全方位的科研转化。对比科研与教学自身特征的差异，结合学生创新能力提高和专业技术人才的培养目标，充分整合不同方向、不同层次的科研实验和科研案例，达到科研向教学有效转化的目的，转化过程中注重理论与实践教学相互渗透、有机结合，实现分内容、分层次逐步转化。

3.多层次、递进式的转化原则

学生实践能力的培养是一个渐进的过程，不可能一蹴而就。按照认识与实践的规律与特点，科研需要分层次、递进式地向教学转化。基于研究型大学的办学定位和创新型专业人才的培养目标，可以从专业知识和职业技能要求出发，运用系统科学的方法，分析不同实践内容在整个课程内容体系和实践体系中的作用和地位，按照理论与实践、基础与综合、课内与课外相结合的转化原则，并注重各实践环节的相互衔接、相互渗透，合理布置各项转化内容的位置，建立与提高学生创新能力相适应的多层次、递进式的科研实践教学体系。

二、科研实践教学体系的基本框架

以我校“油气地质与勘探”课程为例，基于科教融合的教育理念，通过开发科研实验、科研案例来实现科研向课程教学的有效转化，由点到面，建立了“集工具、知识能力于一体，基础训练与综合训练相结合”的科研实践教学体系（图1）。

1.基础科研实践

基础科研实践相当于科研实践教学体系的“点”，是为锻炼学生的基本技能和基本知识能力而设置的基本实践单元，实践内容与课程理论教学的各基础模块相对应，主要在理论课程学习的过程中实施和完成。传统的油气地质实践教学以油气及油气圈闭认知实验为主，教师讲解与示范占主导，学生被动接受实验过程，不利于学生创造性思维的发展及科研能力、实验能力的培养。而基础科研实践教学包括地质、测井、地震与地化分析等单项技能训练和油气成因、来源、运移、聚集、分布与勘探等单项实验、案例训练，涵盖内容全面，其中单项技能训练使学生了解各类地质资料在油气勘探中的应用范围及优缺点，聚焦于学生利用各类地质工具能力的培养，单项实验、案例训练使学生真正理解相关理论知识点，聚焦于学生相关知识能力的培养，实践过程中坚持以学生为主体，引导学生自主解决问题，达到夯实基础、锻炼基本科研能力的目的。

图1 “油气地质与勘探”课程科研实践教学体系的框架

2.综合科研实践

综合科研实践相当于科研实践教学体系的“面”和“体”，是为提高学生创新能力而设置的实践单元，实践内容与课程理论教学的综合实践相对应，主要在理论课程结束后进行。综合科研实践教学包括仿真式课程设计、自主创新课题和教师科研课题，其中仿真式课程设计结合实际油气地质勘探方面的案例，整合简化使之包含尽可能多的课程知识点，由学生自主或团队合作完成，不仅使学生夯实课程理论基础，而且可以熟悉油气勘探工作的具体流程，同时培养学生利用各类地质资料和各方面理论知识来综合分析、解决实际油气勘探问题的能力；自主创新课题和教师科研课题与实际油气勘探现状紧密关联，是在仿真式课程设计基础上的综合训练，能够激发学生科研兴趣和创新意识，学生自主完成不仅增强动手能力，树立严谨的科学态度，同时培养学生的创造性思维、创新意识和创新精神。

三、 科研实践教学体系的保障措施

1.强化教学管理理念，增加科研实践教学比重

借鉴国内外实践教学经验，从管理理念上重视科研实践教学是提升实践教学质量的首要条件[12]。科研实验和科研案例是培养创新人才的重要平台和载体，具有先进性、前沿性的实验设备和科研案例关乎着科研实践教学质量，也是教学管理改革的重要部分。国外与研究型教学理念相对应的实践教学比重远远高于我国，因此，增加实践教学比重是实施科研实践教学的重要内容。

2.调整传统教学模式，建设多层次师资队伍

为适应新的科研实践教学体系，需要建设一支责任心强、科研及教学水平高、层次分明且相对比较稳定的师资队伍。针对基础训练（包含单项技能、单项实验、单项案例）和综合训练等不同层次不同内容实践教学的需要，一人授课到底的传统教学模式需要调整。基本技能和基本理论知识点相关的实践由2～3名不同研究方向的青年教师和实验员联合授课，青年教师侧重于单项技能、单项案例及单项实验结果的分析与讨论，实验员侧重于实验操作的讲解。综合训练相关的实践由科研能力强的资深教授和实验员负责，实践过程中解答学生疑惑及引导实验结果的深入讨论，启发学生开展探究性研究，培养学生创新思维。另外，通过产学研的鼓励政策，聘任一批科研实践经验丰富、教学能力强的校外兼职教师，作为学校师资的重要补充，培养学生的实践动手能力。

3.整合实践教学内容，构建多层次科研实践平台

创新始于问题、源于实践，寻找丰富的实践内容，搭建多层次的实践平台是开展学生创新能力培养的必要途径。作为开展实践育人的重要载体，实践教学平台要与实践教学体系相辅相成。遵循注重特色、系统规划、集成共享的原则，整合现有科研实验和科研成果，建设单项技能、单项实验、单项案例及综合案例的多层次实训平台，通过基础训练平台，对学生进行基本工具能力、知识能力训练，夯实基础；通过综合训练平台，让学生开展仿真式及真实性科研项目训练，培养学生的实践创新能力。另外，通过产学研合作平台建设，利用与石油石化行业的渊源关系，吸收真实的现场科研环境和科研项目案例，有利于充分利用外部环境的“能量”，达到强化学生应用能力训练的目标。

4.转变实践教学评价思路，实行多元化考核评价制度

主动实践是大学生创新实践能力培养的关键，要让学生尽可能真正作为主体参与到实践教学活动的各个环节[13]。高校实践教学体系的考核既要反映社会需求和高校专业特色，同时应具有导向性、可操作性和公平性。在考核评价体系中应摒弃以考试成绩为主的考核标准，采用考试、报告展板、多媒体汇报相结合的多元化考核评价方式，即使理论知识采用考试方式，应增加运用理论知识解决实际问题的内容。转变实践教学评价思路，实行多元化考核评价制度，能够调动学生的主观能动性，有利于发现学生特长，锻炼学生的归纳总结和语言表达能力。另外，还要借助于油气行业专家及科研实践经验丰富兼职教授的力量进行考核评价制度改革，能够持续改进实践教学，适应产业发展与社会职业需求，有利于学生的培养。

四、 实践教学情况

以我校“油气地质与勘探”课程建设为基础，相关课程组积极搜集相关科研实践案例，并结合教师的科研前沿方向，开发相关实践教学内容。目前我校资源勘查工程专业在油气地质与勘探方向初步建立起了相对比较完善的科研实践教学体系，烃源岩评价、油气源对比、流体包裹体分析等单项实验或案例训练和油气地质与勘探综合研究、大学生科技创新项目、学生参与教师科研课题等综合科研训练已在本科生中实施，教学实践过程中，由点到面，做到“集工具、知识能力于一体，基础训练与综合训练相结合”，并采用了课程考试、小组讨论、多媒体答辩等多元化考核评价方式，有效提高了学生学习的主动性，培养了学生的创新意识与创新能力，综合素质得到明显提高，实践教学效果较为显著，初步实现了科研活动向课程教学的有效转化。另外，从学校、学院到教学系，各级部门都十分重视科研实践教学活动，为所有本科生配备了专业指导教师，并专门成立了各级大学生科技创新活动领导小组，制定了大学生创新创业训练计划项目管理办法、课外科技活动管理办法等，为科研实践教学创造条件。近三年来，该专业每年十余项校级大学生创新训练项目获得立项，部分还获国家级、省级“大学生创新创业训练计划”项目支持，并且已有近十项项目在“全国大学生创新创业大赛”“山东省大学生课外学术科技作品竞赛”中获奖，这也促进了多方位、递进式科研实践教学体系的持续改进和建设。

[1]曾德伟，徐明华，沈洁.螺旋递进式实践教学体系的探索与实践[J].实验技术与管理，2015，32（5）: 222-224.

[2]王勤，王成华，郁斌，等．加强实验教学示范中心建设 培养高质量创新型人才[J].实验室研究与探索，2009，28（12）:87-89．

[3]王香婷，李明，石超．深化实验教学改革培养创新型人才[J].实验室研究与探索，2013，32（11）:193-196．

[4]秦海鸿，黄文新，曹志亮，等.电气工程与自动化实践教学体系的优化建设[J].实验室研究与探索，2015，34（2）:148-150.

[5]张又良，黄永平.科研促进教学实践的现状与对策[J].合肥工业大学学报：社会科学版，2014，28（2）:120-123.

[6]王世练，杨力斌，张炜，等.科研成果在案例教学中的探索与实践[J].高等教育研究学报，2014，37（3）:95-97.

[7]扈旻，房丹，韩彦军.高校本科实验教学与科研相结合的实践[J].实验技术与管理，2010，27（10）:122-124.

[8]隋秀香，李相方，尹邦堂.教学实验与科研相结合 培养创新型石油人才[J].实验室研究与探索，2013，32（11）:144-147.

[9]周光礼，马海泉.科教融合:高等教育理念的变革与创新[J].中国高教研究，2012（8）:15-23.

[10]张建林.教学科研统一的本科研究性教学共同体模式—华中科技大学CCMS基地教学研究[J].中国大学教学，2009（1）:41-43.

[11]王福胜，刘少雪.我国研究型大学研究生教育要夯实科研—教学—学习连接体[J].现代教育管理，2011（2）:107-110.

[12]刘华.美国德克萨斯大学“油气勘探”实验教学特色与启示[J].实验技术与管理，2016，33（4）: 201-203.

[13]郑春龙，邵红艳.以创新实践能力培养为目标的高校实践教学体系的构建与实施[J].中国高教研究，2007（4）:85-86.