强化学生能力和素质培养的工科类专业课程实践教学体系探索——以“油气地质与勘探”为例

刘景东，蒋有录，刘 华，张立强，谭丽娟

（中国石油大学（华东）地球科学与技术学院 山东 青岛 266580）

2004 年教育部开始着手扩大高校教学评估与认证工作，之后无论是中国高等工程教育专业认证，还是卓越工程师教育培养计划及新工科卓越工程师教育培养计划2.0，都体现出以实践教学为高等工程教育的重要组成部分及整体教学改革的重要驱动力。中国高等工程教育专业认证协会依照“以生为本，结果导向，持续改进”的OBE 教育理念，制定了本科毕业达标的12 项能力要求，均以学生的能力培养为核心，而实践教学作为课程教学的重要组成部分，在学生实践、工程和创新等专业核心能力培养中起着无可替代的作用，其教学成效直接关系到学生专业能力的达成程度，影响专业人才培养质量。

中国石油大学（华东）“油气地质与勘探”课程是该校已通过两轮专业认证的国家特色专业“资源勘查工程”最核心的专业课程，具有较强的理论性、实践性和综合性，其知识体系应用于石油勘探与开发的全过程。以工程教育认证标准为依据持续改进，加强该类课程中与理论教学相互融合的实践教学体系建设，是该类课程实现学生能力、素质培养的重要环节。自资源勘查工程专业接受工程教育认证考查以来，该课程坚持以学生能力培养为核心，针对如何使实践教学更好地贯彻工程教育理念、如何进一步提升实践教学资源、改进教学方式与评价方法等问题，从教学目标、教学内容、教学方式和教学评价等方面持续改进，强化实践教学支撑专业核心能力培养，在学生培养质量提升中取得了较明显的成效。

1 课程实践教学改革总体思路

根据工程教育专业认证标准及其毕业要求，贯彻工程教育专业认证理念，以学生为中心，首先从专业培养目标、毕业要求出发，完善课程实践教学的专业核心能力培养目标设计；然后整合已有的课程实践教学资源，并开发探究性、创新性实践教学项目，改进实践教学内容；结合先进的工程教育教学实施与成果目标达成评价理念，制定实践教学实施方式和能力目标达成量化评价方法，从而建立起涵盖教学目标、教学内容、教学方式和教学评价的课程实践新教学体系；通过课程实践教学的具体实施，结合学生能力达成分析和总结，持续改进实践教学的质量。改革思路如图1 所示。

图1 课程实践教学体系改革总体思路

2 课程实践教学目标

对照工程教育认证现场考察报告结果，并贯彻新时代以学生能力为核心的培养理念，完善专业培养目标及毕业要求，将毕业要求分解为多个指标点，进而研究“油气地质与勘探”课程教学与毕业要求指标点的联系，提出该课程支撑毕业要求达成的教学目标。

资源勘查工程专业在2020 版新修订的培养方案中，包括13 条毕业要求及分解的37 个指标点，其中与“油气地质与勘探”课程相关的有5 条毕业要求，共6 个指标点（表1）。与2017 版及之前的培养方案相比较，该课程对应的毕业要求及指标点更加强调应用专业知识分析和解决油气资源勘探开发过程中的复杂工程问题，更加注重学生了解油气地质领域的发展现状及前沿动态，具备创新意识。可以看出，这些新补充或完善的毕业要求和指标点多与课程实践教学具有密切联系。为此，围绕“油气地质与勘探”课程对应的指标点，完善了课程目标（表2），与之前的课程目标相比较，重点补充了“熟悉国内外油气地质研究及发展动态、能够表述复杂及有效分析油气地质勘探工程问题、具有团队合作和创新意识”，而且在该课程的课程设计中补充了“能够进行油气地质综合研究的综合设计、交流汇报技能”等目标，从而更加支撑新的毕业要求指标点。不难看出，专业培养方案和课程目标的制定，正从单纯的“知识—实施”传统模式到“知识—设计—实施—交流”等体现素质、培养创新能力的方向发生转变，这为实践教学内容、教学方式与评价等改革提供了明确的思路。

表1 与课程相关的毕业要求指标点

表2 课程教学目标及达到的指标点

3 课程实践教学内容

结合改进的课程目标，课程实践教学应更突出能力培养目标和预期学习成果，通过持续改进，系统设计、完善教学内容，以满足不同实践教学对达成素质、能力培养目标的支撑。在对“油气地质与勘探”课程已有实验、习题等实践训练分析的基础上，围绕油气生成、油气成藏、油气分布、油气勘探等主要模块，增加教师科研实例，充分利用原油含氮化合物等先进的地球化学分析技术，新开发了“烃源岩评价与生烃史模拟”“油气输导层优势运移方向地质判识”“流体包裹体观察与均一温度测定实验”等具有探究性、创新性的实践教学项目，将“圈闭综合评价”与“预探井设计”整合为一个综合性勘探实践教学项目；对课程设计“油气地质综合研究”的研究内容，围绕教学目标进行了系统完善，通过提供更多基础资料、减少前人已有图表等方式，使教学项目内容更加丰富，更能体现综合性、设计性和研究性。在各实践项目整合、设计的过程中，考虑了不同实践环节之间的有机衔接，建立起常规实践项目与探究性实践项目相结合的创新型实践教学体系，能够有效激发学生的学习兴趣，提升实践教学对学生实践、创新能力的培养。

4 课程实践教学方式

为使学生通过实践教学获得预期学习成果，达到专业能力培养目标，不同的实践教学内容宜采取不同的教学方式。常规验证性为主的实验、习题，主要采用认知导向的教学方式，使学生理解所学习的理论知识，掌握基本的实验实践技能，并能够直接应用于实践活动。而探究性、创新性较强的实践项目，则宜采用项目管理式的教学方式（图2），将项目教学划分为课前、课上、课后三个阶段。课前，教师设置探究性问题，并提供实践活动所需的基础资料、仪器、软件，然后学生自行分组并围绕问题和给定的实践条件开展文献调研、自主探究，制定解决问题的设计方案；课上，学生进行实践过程操作，教师跟踪并进行过程指导，学生总结、汇报研究成果；课后，学生反思并完善实践成果，撰写实践报告，教师进行综合考核，并反思、完善实践项目。该实践教学方式的转变充分体现了学生的主体地位，将学生的实践活动分解为分析问题、方案设计、动手实践、成果总结等多个环节，有利于锻炼学生的综合素质和创新能力。

图2 探究、创新性实践项目教学方式流程图

5 课程实践教学评价方式

课程教学评价是确定教学目标是否达成及下一步持续改进的重要依据。在评价课程实践教学质量时，首先对每个课程目标分别设置考核项（考核评价内容），然后针对各考核项分别进行学习成效量化评价，并综合各考核项来计算每个课程实践教学目标的达成度。

与课程实践教学目标、教学内容和教学方式相对应，该课程实践教学评价的设计与实施，改变了传统的以期末考试成绩为主的考核方式。为更能体现学生能力的达成度，将考核评价贯穿于实践教学的全过程，通过过程评价与最后评价相结合的方式，来保证考核成绩能够体现学生的能力培养目标。其中，验证性的教学实践项目主要通过实践过程和实践报告进行考核，探究性实践项目则通过方案设计、实践过程、实践成果、实践报告等方面进行考核，另外还改编一些实践项目融入课程的期中或期末考试中，从而实现实践教学的多元化考核（表3）。通过上述评价方式的改革，不仅可以实现整个实践教学结果的评价，而且能够获取针对不同课程目标的考核项评价结果，进而判断各个课程目标的达成程度。根据评价结果，并结合学生反馈、督导组听课评价等，不断修改、完善课程实践教学目标、教学内容、教学方式及教学评价方法，从而实现课程实践教学的持续改进。

表3 课程实践教学目标的评价内容

6 结语

以中国工程教育专业认证为驱动，以学生的素质、能力培养为目标，中国石油大学（华东）的“油气地质与勘探”课程实践教学持续改进，不断推进教学改革探索，形成了相对完善的课程实践教学体系。其中教学目标紧跟时代发展，教学内容注重科教融合，教学方式与评价方法突出过程与能力培养，拥有知识创新和能力训练双重功能，能够有效提升学生学习兴趣，培养观察、分析与解决复杂问题的能力。