石油與天然氣工程實驗教學中心教學體系
中心在認真總結我校實驗教學改革與實踐經驗的基礎上,根據《教育部關于開展高等學校實驗教學示范中心建設和評審工作的通知》(教高[2005]8號文件)精神,本著以學生為本,知識傳授、能力培養、素質提高協調發展的教育理念,在實驗教學過程中,始終堅持“循序漸進、逐步提高、分層培養、注重個性”的實驗教學觀,不斷調整和優化實驗教學內容和方法。經過多年的建設,逐漸形成了“分層次、模塊化、重基礎、強能力”的實驗教學體系。該體系切實注重了“實驗教學與 理論教學結合”、“基本技能與創新能力培養結合”、“課內與課外相結合”的“三結合”原則,受到兄弟院校的一致好評。
為達到“分層次、模塊化、重基礎、強能力”的實驗教學效果,中心一直以提高學生工程實踐能力和工程素質為主線,按由淺入深、由基礎到綜合的認知規律,構建適應大學生工程實踐能力和創新能力培養的分層次的實驗教學體系和教學方法。對于不同層次學生能力培養采用與之相適應的教學方法。即對低年級段的基礎實驗采用啟發式,對綜合實驗采用啟發式;實踐訓練階段采用虛擬仿真實驗教學法;創新訓練階段采用研究式實驗教學法,從而達到最佳的實驗教學效果。
(1)認知實驗教學法:對于基礎性或專業基 礎性實驗項目,通過教師講解、示范、巡視和個別輔導,學生預習(通過預習實驗指導書或瀏覽中心網站多媒體課件)、實際動手操作并觀察實驗過程,培養學生實驗基本操作、基本能力和基本素質,建立理論與實踐相對應的基本概念認知。同時中心還借助校內石油工業實訓基地擁有大量的鉆、采、輸模型和實物裝備,生動形象的展示了課堂教學相關知識點,讓學生不出校園就能有感性認識。如:《采油工程》課程實驗項目“深井泵結構原理及拆裝實驗”,老師講解深井泵結構并演示深 井泵拆裝過程,學生參與操作,實驗結束后時常會有學生感嘆:“原來實際深井泵結構是這樣”。
(2)啟發式實驗教學法:對于綜合性較強的專業實驗項目,除培養學生基本能力外,還需要鍛煉學生綜合能力,這類項目采用設置階段性目標,引導學生分組討論并完成資料收集、方案制定、實驗操作、數據獲取與分析等任務,啟發學生由淺入深、循序漸進的完成整個實驗項目,使學生逐步形成以自主式、合作式、研究式相結合的學習方式,增強學生主觀能動性,激發學生參與熱情,提升學生創新思維能力。
(3)虛擬仿真實驗教學法:隨著石油工業的發展,在原有的實踐教學條件和機制下,在油田現有的生產體制下,全面實現對石油與天然氣工程相關專業學生理論教學與工程實驗實踐的有機結合難度大,難以及時培養和滿足當前油田企業對高質量人才需求。為了彌補石油與天然氣工程相關專業實踐教學所存在的不足,多年來,中心進行了研究和探索,并認為利用虛擬現實技術、仿真技術、多媒體技術、人機交互技術、數據庫技術和網絡技術等與油氣工業勘探開發工程實際相結合,建立虛擬和仿真實驗實訓平臺,是有效開展石油與天然氣工程相關專業的實驗實踐教學并避免環境惡劣、規模大、投資大、風險高的有效途徑。