來源:中國教育報
2022-05-17 10:29:05
原標題:“鉆井工程”國家一流本科課程建設探索
來源:中國教育報
中國石油大學(華東)開設的“鉆井工程”課程被認定為“首批國家一流本科課程”,是石油工程專業本科生的專業必修課和油氣井工程課程群的核心課程之一。該課程內容涵蓋油氣鉆井工程的主要環節,設有鉆井的工程地質環境、鉆機及鉆井工具、鉆井液、鉆進參數優選、井眼軌道設計與軌跡控制、油氣井壓力控制、固井與完井、其他鉆井技術及作業等章節內容,課程的主要目的是使學生掌握鉆井工程的各個工藝環節和技術措施的基本概念、原理、方法和計算以及各工藝環節和技術措施的基本設計方法,初步學會運用這些理論和方法分析解決鉆井施工中所遇到的技術問題。可見,該課程具有理論性強、多學科交叉、工程背景強、知識更新快等特點,是以培養學生的專業基礎知識和解決實際問題能力為目標的。
針對該課程的上述特點和目標,課程教學團隊20余年來持續開展教學改革和探索,主編的教材先后獲評“面向二十一世紀規劃教材”“普通高等教育‘十五’國家規劃教材”“普通高等教育‘十一五’國家規劃教材”“中國石油和化學工業優秀出版物教材一等獎”“山東省普通高等教育一流教材”,課程2008年被評為國家精品課程、2013年被評為國家優質資源共享課程、2020年入選國家“一流”本科課程建設,教學團隊先后獲國家教學成果二等獎、山東省教學成果一等獎,形成了以教學名師管志川教授為代表的國家教學團隊,逐步探索出了一套基于OBE理念、線上與線下協同、課堂與現場融合的課程建設與教學模式。
依托“智慧樹”構建完善的線上課程資源,形成線上與線下協同教學模式
線上課程資源是現代教學手段的重要組成部分之一,在當前的教學環節中承擔著多種功能和職責。好的線上資源,可為課堂教學提供良好的支撐,讓學生制定個性化學習方案。自2013年課程被評為國家優質資源共享課程后,課程組始終致力于線上課程資源的建設。尤其是新冠肺炎疫情防控背景下普遍采用了線上授課,也大幅增加了對線上資源的需求。
依托“智慧樹”平臺,由教學名師、教授等課程骨干教師對各個章節的基本知識點和難點進行錄課,使學生能夠在課前較短時間內通過自主學習初步掌握基本概念和工藝流程,并帶著難點問題進入課堂教學環節。課堂教學中,通過多年實踐,優化了課堂講授內容,將可自主學習的基礎知識點由課堂講授環節前移至線上自學環節,從而為“滿堂灌”式的課堂教學模式提供了改革空間。教師根據不同課堂學生的實際情況,利用“富余”出的4—6學時進行課堂研討、案例教學、習題課等,達到因材施教、個性化教學的目的。
同時,構建了線上習題和章節測試題庫,用于課后復習和測驗環節。將每個章節知識點按照“簡單”“適中”“困難”進行分級,形成了以單項選擇題、多項選擇題、判斷題為主的題庫,并通過多年的積累和豐富,在保障題量的前提下,習題庫與章節測試題庫的重復率控制在15%以內。授課教師可根據課堂實際情況選擇難度進行組卷,學生答題后系統自動得出分數并將易錯題相關信息及時反饋給授課教師,便于教師動態掌握學生的學習狀況以及開展后續的習題講解。通過線上視頻預習、線下課堂講授+研討、線上復習+測試、線下習題講解,形成了線上與線下協同的閉環教學模式。
新冠肺炎疫情防控期間,教學團隊針對純線上教學的實際需求,對上述教學模式進行了積極改進,進一步增加了線上研討案例庫及具體實施指南,便于在線上教學中更好地開展課程研討;在現有線上習題和章節測試題庫的基礎上,建設了線上考試題庫,根據培養方案和課程教學大綱的要求,增加了簡答題、論述題、計算題等主觀題型,保障了疫情防控期間學生能夠順利完成期末考試答題,教師能夠便捷地完成試卷批改。
教材建設與人才培養及行業發展緊密融合,形成了多位一體的課程教材體系
教學團隊通過跟蹤國家油氣能源發展戰略對石油工程專業人才培養的需求,確立了以傳授鉆井工程的基本理論與方法為導向,少而精、覆蓋面廣,反映現代鉆井工程的新理論、新技術和新成果的教材內容體系構建理念。(1)結合新工科專業建設背景,充分發揮油氣井工程國家重點學科的高水平科技成果優勢和學科骨干的高水平學術優勢,吸納資深教授參編本人專攻領域的章節,并不斷融入鉆井工程領域的新理論、新工藝、新技術。(2)與線上課程資源緊密結合,建立了一套完整的包括教學課件、學習指導資料、習題庫、自測評價等在內的教材使用輔助配套系統,為教材的高質量使用提供了良好的自學條件,解決了學生在教材使用過程中的自學、復習和學習效果自評價等問題。(3)針對國際化人才培養需求,參考國外相關院校鉆井工程教材內容和教學過程,出版了英文版教材《Theory and Technology of Drilling Engineering》,在全球發行。
中英文版教材以及線上輔助配套系統,形成了多位一體的課程教材體系,為課程內容的持續更新以及課程教學活動的順利開展提供了重要支撐。
基于OBE理念形成了“講授+研討”“現場+課堂”的多元化教學模式
針對該課程工程背景強、知識更新快的特點,基于OBE教育理念,以成果為導向,在課堂教學環節中緊扣行業的新發展動態,通過課堂研討和案例教學的方式提高學生的主動性和課堂參與度。構建了現場案例庫、現場事故庫、現場技術專家講解視頻等與行業新動態緊密相關的教學資源,為課堂研討和現場案例教學提供基礎資料。以“井噴”等重大鉆井事故為現場案例教學對象,提高學生對現場安全和相關技術的認知程度;以“旋轉導向”“智能鉆井”等前沿技術中的基礎科學問題為課堂研討對象,在提高學生學習興趣的同時,也培養學生利用專業基礎知識解決現場實際問題的能力。
深挖課程思政元素并融于教學各環節中,提升課程思政水平
2018年9月,中國石油大學(華東)石油工程學院入選全國首批“三全育人”綜合改革試點院(系)。教學團隊也積極推進課程思政建設,圍繞我國石油工業的發展歷程以及國家能源發展戰略,從歷史、人物、科技、教育等多個維度,深度挖掘與鉆井工程課程相關的思政元素,形成了以典型事件和人物、重大科技進步與技術發明等為主要內容的“鉆井工程”課程思政資源庫,并通過梳理、分類、拆解,融入教學大綱的每個章節,涵蓋講授、研討、案例分析等教學環節,將思政元素作為課程引入、案例背景、課程拓展等的素材,培養學生“我為祖國獻石油”的自豪感和責任感,將課程思政潤物細無聲地融入課程教育。
(許玉強)
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