“采油模拟实训”项目化教学设计

付 强

(湖北科技职业学院，湖北 武汉 430074)

油气资源是关系国计民生的重要战略资源,随着我国综合国力的增强和人民生活水平的提高，国内能源需求缺口越来越大，对外依存度逐年增加。据2020年3月由中国石油企业协会和对外经济贸易大学“一带一路”能源贸易与发展研究中心联合编撰的《中国油气产业发展分析与展望报告蓝皮书(2019—2020)》报告指出，2019年我国原油进口量5.0572亿吨，同比增长9.5%，石油对外依存度达70.8%；天然气进口量9,660万吨，同比增长6.9%，对外依存度达43%[1]。

笔者调研走访湖北省内江汉石油工程公司下属钻井公司、井下测试公司、测录井公司、页岩气公司，以及国内大庆、胜利、新疆等油田下属石油工程公司得知，油田企业普遍缺乏石油工程一线高级技能人才，仅江汉石油工程公司一年缺口约为300人/年，国内油田缺口约为8000人/年，市场对高职石油工程人才需求还是很大的，整体处于供不应求状态。

随着石油工程一线装备机械化、信息化、智能化水平的提高，现场施工管理科学化、规范化、信息化水平越来越强，石油工程一线对人员的素质要求也随之提升。传统的高职石油工程教学已不能完全满足高素质复合型技术技能人才培养的需要，需要对相关课程，特别是实训课程进行改革。“采油模拟实训”课程是为满足石油工程采油采气岗位技能操作培训需要而开设，也是湖北科技职业学院省级特色专业石油工程技术的一门专业核心课程，通过对该课程的项目化教学设计和实施，来提高学生的学习兴趣、加强学生的综合素质培养，通过课程思政的方式在课程教学中融入三老四严的石油精神、铁人精神来培养学生的行业认同感和职业道德，为学生将来从事采油采气岗位工作打下坚实的基础。提升“采油模拟实训”课程的教学质量和专业人才培养质量，满足油气行业高素质技能人才需求，为我国油气行业提供持续稳定的技能人才人力资源保障。

一、项目化教学概述

从教育学的渊源看，项目化教学思想起源于20世纪初杜威(John Dewey，1859—1952)的实用主义教育思想，即“做中学(learn by doing)”的经验学习模式，并在其弟子克伯屈(William Heard Kilpatrick,1871—1965)的“设计教学法”(project method)中得到了继承和发展[2-3]。项目化教学(Project-Based Learning, 简称PBL)作为一个学术概念源于1958年美国医学院的一种做法，即将通过多科会诊治疗一例疑难杂症的病人当作一个项目。项目化教学的核心包括两部分：一是承载教学信息的项目，二是围绕项目的实施过程和相应项目产品或解决方案。构建主义和学习科学的发展，为项目化学习提供了情景、建构、认知学徒制等学理上的依据，目前项目化学习在教育、医学、经济、管理等领域获得了广泛的认同和推崇。[3]

我国在20世纪90年代末引入项目教学法，近20年来，教育工作者结合中国实际将其广泛应用于课堂实践，并对项目教学法的内涵、意义和具体应用做了大量研究[4]。根据笔者的统计，截至2020年10月5日，在中国知网以“项目化教学”为检索词进行主题检索，从1915年至2020年共有7,823篇期刊论文，59篇硕士学位论文；其中2010年至2020年共有7,291篇，占论文总数量的93.2%；2008年开始每年新增100篇以上相关论文，表明项目化教学方法在近10年得到了越来越多学者的研究和重视[5]。从图1来看，2014年达到峰值834篇，而后每年维持在650篇以上。统计数据表明，近些年项目化教学的研究有相当的热度。

图1 1915—2020年中国知网以“项目化教学”为检索词文献量统计表(截止2020.10.5)

二、“采油模拟实训”课程项目化教学改革的意义

随着我国综合国力的提高，国家对高素质复合型技术技能人才的需求量不断增加，客观上促进了职业院校的改革与发展。项目化教学改革旨在探寻更加科学、高效的教学理念与教学方式，以此方式促进职业教育教学科学化、现代化、高效化教学目标的实现[6]。项目化教学以职业能力为行为导向，以工作任务为中心，通过经由科学设计的具体项目来开展教学,已经被证明是适应高职院校人才培养的课程模式之一[7-9]，是传统课堂理论教学的重大突破与革新，它强调学生的自主学习能力与学习成果应用相结合，能够使教学得到多元化发展，使学生得到专业化的项目训练和综合素质的提升，在切实提高高职院校人才培养质量的过程中发挥着越来越重要的作用。

(一)通过项目化教学调动学生的学习积极性

职校生入学考试分数偏低，文化基础偏弱，学习目的不明确，学习兴趣不浓一直是困扰职业教育发展的顽疾[10]。项目教学法是让学生实施完成一个个具体的项目，学生的学习目的明确，兴趣浓厚。如果让学生自行设计一个其感兴趣的项目，就能调动学生的积极性。在项目实施过程中,学生时常感受到项目成功的喜悦，这更能强化学生的学习积极性。[11]

(二)通过项目化教学培养学生的多种能力

学生通过完成项目，团队合作解决项目真实情景中的复杂问题，培养锻炼学生的团队协作能力、沟通交流能力、动手操作能力、创新能力和批判性思维。项目化教学一般需要分组完成，项目单元实施过程多为项目单元布置任务、各小组自学和讨论、项目单元实施、各小组汇报、总结发言等等[12]，通过小组内及小组间的充分交流、讨论、决策等，提高学生的合作能力，强化学生的团队意识，团体意识和团队合作能力是当前社会化大生产所要求的重要基本素质。项目教学法提供了培养学生综合职业能力和提高综合素质的机会，实现了与未来职业岗位的无缝对接,是培养高素质复合型技术技能人才的重要途径和方法。[13]

(三)通过项目化教学促进教师的自我发展

教师的自我发展是教育质量提高的重要保障。项目化教学对教师提出了更高的要求，项目化教学的实施有利于教师的自我发展。项目化教学具有多学科综合的特点，教师必须熟悉掌握相关学科知识才能做好项目化教学设计，在项目设计时需要综合考虑参与对象、主题、类型、目标、活动阶段、预期成果、成果展示方案等要素；在完成项目研究的过程中融入课堂讨论，明确学生的活动规划详情，了解学生对知识的学习和应用程度，清晰知晓各个项目小组的项目进度，根据学生的学习情况和项目执行情况进行必要的纠偏，并在适当的时间对学生提出和遇到的种种难题、困惑予以适当的解释和指导，以确保他们能够从容应对出现的意料之外的陌生情境和问题[14]。另外，项目化教学课堂管理相比传统课堂管理难度更大，因为给予学生的课堂自由度更大，但这不是撒手不管，而是有的放矢，对教师的课堂管理能力提出了更高的要求。教师必须投入相当的时间和精力拓展自己的知识面、提高教学能力和课堂驾驭能力，才能上好项目化教学课程，通过项目化教学设计和实施能有效促进教师的自我发展。

三、“采油模拟实训”课程定位和现状

(一)课程的定位

“采油模拟实训”课程是石油工程技术专业的一门专业核心课，主要面向采油、采气岗位群，课程内容实践性强、逻辑性强，各模块相对独立又系统完整。课程对应的典型工作任务为石油和天然气开采相关工程生产、工艺技术、施工及现场管理等岗位工作任务，职业能力为熟悉常见采油、采气设备，掌握油气开采工艺流程，了解相关油气开采设备、装置、仪器的作用和原理，会使用常用工具和专业油气开采工具，熟悉油气开采现场安全操作规范等。

课程教学过程以石油工程国家级实训基地采油模拟教学平台为依托，辅助适度多媒体教学讲解，通过石油和天然气开采综合模拟训练，让学生熟悉油气开采现场常见的生产工艺流程和操作规范，了解相关设备、装置、仪器的作用和工作原理，会使用常用工具和采油采气工具，最终能达到按现场操作要求进行规范、专业操作的目的。

本课程与先修课程“石油工程概论”“采油工程”“井下作业”等专业核心课程知识相衔接，并将其进行综合运用，培养学生对油气开采工具、装备和油气集输的理解和操作，对学生从事油气开采能力培养和职业素养养成起主要支撑和促进作用。

(二)课程现状

“采油模拟实训”先导课程为“石油工程概论”和“采油工程”，学生在掌握油气开采相关理论原理、相关数学公式和推导的基础上，才能有效开展采油模拟实训操作。然而，高职学生普遍基础偏弱，学生学习的积极性、主动性和对知识的理解能力、接受能力均较低，尤其是缺乏持之以恒的信心和毅力[15]，另外如遇到老师的教学方法不当和年轻教师教学经验不足，很容易导致学生对这些公式、定理、原理缺乏充分的理解和掌握，这将直接导致学生后续学习越来越困难，甚至因此丧失学习兴趣，最终导致教学效果大打折扣。

湖北科技职业学院于2016年初建成石油工程国家实训基地，在此之前由于实训条件欠缺，教师上课多采用理论知识讲解和观看专业图片、视频的方法来进行教学，硬件条件的束缚导致前期课程教学效果有限。另外，由于年轻教师教学经验的缺乏，课程设计、课堂互动和课堂讨论等环节开展不够，导致课堂上学生迟到早退，课堂睡觉、玩手机、聊天现象也时有发生。

2015年以来，受国际油价波动的大环境影响，石油专业学生就业形势也随之波动。在信息化社会里，国际油价波动和世界知名石油公司破产重组、国内油田企业人事变动等信息直接传递给了石油专业学生，少量学生学习动力减弱。帮助学生提高学习动力，明确学习目标，提高学习兴趣就显得尤为重要。根据笔者10余年教学经验，学生的学习动机启发得好，学习兴趣调动得高，总体的教学效果就会比较好。

四、“采油模拟实训”课程项目化教学设计

(一)课程目标和课程设计思路

1.课程目标

“采油模拟实训”课程依托石油工程国家实训基地，通过实际动手操作，学生能胜任油气开采岗位群的工作要求，能独立完成采油、注水、井下作业岗位所对应的工作任务，使学生在真实的工作环境和素质教育环境中学习常用采油工具、设备的使用方法，掌握各类抽油机的基本原理和结构，了解油气集输整个过程。

(1)知识目标：掌握采油基础知识理论和了解常用采油工具、设备的使用方法；熟练掌握游梁式抽油机的拆装和结构、各类抽油机的基本原理和结构；了解油气集输整个过程。

(2)能力目标：按油气开采生产任务要求，完成油气开采岗位工作任务，进行油气开采生产操作技术总结的能力；具有独立完成油气开采岗位职责，开展安全文明生产的能力；协调各方面公共关系的能力和团队合作的能力。

(3)素质目标：养成认真负责的工作态度和严谨的工作作风；具有艰苦奋斗、自主立业、开拓创新的精神；适应不断提高的生产技术，具备开拓创新的能力。

2.课程设计思路

“采油模拟实训”课程在设计时充分考虑学生就业的需求，针对采油采气实际工作岗位来设计项目教学内容，突出能力培养，注重实习实训条件建设，以实践为主线，简化不必要的理论，坚持实践为重、理论够用的原则进行课程建设。根据高职石油工程技术专业特点的要求，利用石油工程国家实训基地，坚持边学边做，通过反复训练来实现对采油采气工作岗位知识和相关设备操作要点的掌握。在课程设计时，我们始终坚持以人为本位，以能力为主线，以工作过程系统化为导向的理念，在强调教学内容专业性、系统性的同时，注重课程的实践性与适应性。

(二)课程教学内容及学时安排

“采油模拟实训”课程教学团队通过与中石化江汉油田等油田企业合作，对石油工程技术专业的毕业生所从事的职业岗位和职业能力进行调研和分析，获得了该专业面向的工作任务，即学习领域，实现了知识的重构。其中“采油模拟实训”课程主要为采油模拟实训项目，并穿插适量理论教学和课堂讨论，培养能够从事油气开采施工一线工作的技术人员。主要教学内容是按照采油采气职业岗位要求选取，主要依据油田企业现场调研和国民经济行业分类国家标准。具体内容选取见表1。

(三)教学方法与策略

1.课前自主预习

通过给学生提供相关采油模拟实训项目化学习资料，充分拓展学生的石油专业视野，培养学生良好的学习习惯和自主学习能力，锻炼学生的综合素质；通过向学生提出一些油气开采现场的真实问题，让学生利用网络资源自主学习的方式寻找答案，提出解决问题的办法，课后讨论评价。

2.课中执行项目

通过任务驱动项目化教学法给学生布置“采油模拟实训”课程项目化学习任务，学生通过查阅资料，对知识体系进行整理归纳，再选出代表进行讲解，最后由教师进行总结。任务驱动项目化教学法基本以小组为单位进行，少部分项目以个人为单位组织进行。教师布置具体的“采油模拟实训”项目任务，学生积极提问，共同讨论，以达到共同学习的目的。课程项目实施中后期，在教师的指导下，以全班或小组为单位，围绕项目的中心问题，各抒己见，通过讨论或辩论活动，获得知识或巩固知识。全体学生都参加活动，可以培养合作精神，激发学生的学习兴趣，提高学生学习的独立性。

3.课后项目延伸

课后项目延伸,顾名思义是项目化教学完成以后进行的，它可以有多种形式，可以课后讨论，可以做试验,可以写调查报告,可以查找油气开采相关资料,可以找事例,可以网上延伸学习等等，使学生获得知识、巩固知识、培养学生自学能力，通过课后延伸开阔学生的知识与视野，培养学生的学习兴趣和创新能力。本课程主要通过智慧职教、蓝墨云班课学习网络上的油气开采知识，教师通过网络辅导答疑对学生答疑解惑，使学生的知识能力得到进一步的训练和拓展，为将来对口就业打下良好的基础。

(四)考核评价

考核评价是教学过程的重要组成部分。科学合理的考核方式不仅能够真实反映学生对知识技能的掌握情况，有效评定学生成绩，同时还能促进学生的学习积极性和提升教学效果。

“采油模拟实训”课程实行过程性评价考核，它是课程项目化改革的重要组成部分，通过加强学习的过程管理，严格过程考核，在前期调研试点的基础上实施。它不同于常规理论课“一考定终身”的终结性考试方式，而是对所有参加课程教学活动学生的学习活动过程和结果进行全过程综合分析和评价，并记录为过程性评价成绩，最后汇总加权合并得到学生的最终成绩。

表1 “采油模拟实训”课程项目化教学内容和目标要求

表2 “采油模拟实训”课程项目化考核表

具体来讲，“采油模拟实训”课程的成绩包括课堂考核、项目考核和课程总结等部分。过程性评价成绩构成为：课堂表现30%、项目考核60%、课程总结10%。课程总分100分，平时课堂表现合计30分，其中满勤15分，每缺一次课扣5分，超过3次取消本门课程参加成绩评定资格，学习态度、项目参与度、讨论等环节共占15分；分项目阶段性课程考核是考核重点，共60分，按分项目打分，每个项目5分，分12次考核打分；期末课程内容总结和心得体会合计10分，根据总结和撰写情况给分。具体构成、考核内容和考核要求见表2。

实践表明，通过“采油模拟实训”课程过程性考核的实施，石油专业学生的到课率、课堂表现、学习兴趣、学习习惯、对相关知识的掌握情况都有了明显的提升，过程性考核适宜在高职石油专业中广泛推广。

五、教学效果分析

通过两轮的项目化教学实践，笔者对石油工程技术专业17级、18级开设本门课程的学生进行了教学效果问卷调查，结合教师的上课感受、作业批改和实训报告完成情况分析项目化教学改革实施效果。分析表明“采油模拟实训”课程通过实施项目化教学改革，依托石油工程国家实训基地良好的实训条件，学生通过完成经过精心设计、具体的采油模拟实训项目有效提高了学习兴趣，学生的团队合作能力得到了显著提高，师生间的互动得到了增强，有效提升了课程学习效果和对相关知识的掌握，学生将来到油气开采岗位能更好地掌握现场技能，更快上手。具体教学反馈见表3。

表3 “采油模拟实训”课程项目化教学效果分析表

六、结语

以油气开采岗位工作内容来设计项目单位内容，突出岗位能力锻炼，简化不必要的理论，坚持实践为重、理论够用的原则进行项目化教学设计，通过对高职石油工程专业“采油模拟实训”课程进行项目化教学设计并实施，将课堂教学和将来从事的油气开采岗位之间建立了一个纽带，通过一个个基于工作岗位的油气开采项目的实施，充分调动了学生的学习积极性，在基于工作过程的油气开采项目实施工程中，学生的专业知识、综合能力和职业素养都得到了有效锻炼和提升，毕业后学生能更快更熟练地适应油气开采工作岗位，提高了“采油模拟实训”课程的教学质量和石油工程技术专业的人才培养质量。项目化教学改革会逐渐在石油专业其他具备条件的课程中推广，同时也会组织教师继续相关教学研究，并在基于项目化教学的活页式教材编写和师资队伍建设方面做进一步的探索和研究。