石油工程專業探索性實驗提升大學生創新能力的意義
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摘要：國內石油工程專業的本科生實驗以傳統驗證性實驗為主，缺少探索性實驗教學。驗證性實驗教學偏重實驗結果，是一種再現式的教學模式，不能充分體現實驗探索未知的意義，造成大學生缺乏應有的創造能力，思維呆板，認識問題的方法單一，跟不上石油工程學科培育人才的發展要求。探索性實驗，重在對未知的探索，有利于激發學生的好奇心，提高學生的主觀能動性，克服其思維僵化的狀態、培養思維靈活性，對提升大學生創新能力有著十分重要的意義。
關鍵詞：探索性實驗;創新能力;人才培養;教學模式
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）19-0268-02
國家對石油的需求越來越高，2017年中國石油對外依存度達到67.4%，而石油的開發難度逐漸增加。為了提高石油產量，石油工程專業需要培養具有創新能力的人才，解決石油開發中面臨的難題。這就要求改變傳統的培養模式，拓展新的培養方法解決創新性人才培養的問題。石油工程專業大學生的實驗能力是大學生創新能力的重要體現，而傳統的實驗教學偏重再現式的實驗教學模式。2008年，成都醫學院的梁楠等開展了探索開放式實驗教學模式，實現學生創新能力的培養;2010年，孫紅等提出了改進機能實驗教學過程中“經典性實驗、綜合性實驗、探索性實驗”分段進行的機能實驗教學方法，倡導經典性實驗與探索性實驗相結合，培養學生的批判性思維和創新能力;2012年，陳穗玲等回顧總結了開設課程中開設探索性實驗的效果，認為經過探索性實驗訓練，學生的創新能力得到很大的提高;2014年，葛折圣結合教育部“卓越工程師教育培養計劃”，采用研究性教學方法與研究課題相結合的探索性實驗教學取得了較好的培養結果，提高了學生的創新能力;2016年，官偉龍等為了在本科實驗課程中開展更好的培養模式，分析了探索性實驗對本科院校的影響，指出了以能力培養為目的培養方法;2018年，鄧曉燕等總結了實驗教學中存在的問題，分析了針對工程類專業開展探索性實驗的意義，認為開展探索性實驗可有效調動學生的創造性和積極性。因此，針對目前國家的石油戰略形勢，國內石油工程專業的實驗教學需要跟上教育發展的需求，積極開展探索性實驗的研究教學，明確實驗課中教師和學生的任務，更有利于石油工程專業創新人才的培養[1-5]。
一、石油工程專業驗證性實驗存在的問題
目前石油工程專業的滲流力學實驗、油層物理實驗、工程流體力學實驗、采油工程實驗等基本屬于驗證性實驗，其目的是在一個設計完整的實驗框架下，重新驗證實驗結果是否與所學知識的描述相同或相似，主要培養學生對于實驗儀器的組裝、操作，以及對實驗步驟的熟練度、對實驗原理的理解。為了適應社會和石油工業對員工創新能力需求，高校需改善對大學生創新能力的培養方法。目前的石油工程專業的傳統實驗教學中偏重驗證性實驗，沒有在實驗教學過程真正實現專業知識與大學生的創造思維的有機銜接，致使學生畢業后在工作中的主動創新能力差，限制了學生的專業知識與石油工程生產實際情況的有效結合，在一定程度上阻滯了石油工業的發展速度。
二、石油工程專業探索性實驗是傳統實驗教學模式的有力補充
探索性實驗是開創性的研究實驗，為探尋未知事物或現象的性質以及規律所進行的實踐活動。石油工程專業人才的培養是一個系統工程，需要傳統驗證性實驗對基礎知識的鞏固和理解，也需要探索性實驗培養學生運用開創性思維解決實際問題的能力。在石油工程專業的實驗中，開展探索性實驗教學，可培養學生積極研究實驗過程中與問題有關的各變量，發揮主觀能動性制訂實驗方案、選擇實驗器材、進行試驗操作、收集實驗數據，通過分析實驗過程和數據得出結論的能力，促進其學習的積極性。因此，開展探索性實驗教學是驗證性實驗教學的有力補充，探索性實驗更關注學生在實驗過程中的收獲，開拓學生的視野，培養學生的鉆研精神和創新能力，是一種培養創新精神和實踐能力的可行性實驗模式。
三、開展石油工程專業探索性實驗教學的有效方法與建議
?。ㄒ唬┌l揮教師在探索性實驗中的引導者作用
驗證性實驗本身的程序化實驗過程，不利于培養學生的主動學習思維，尤其是我國強調學生“聽話”的傳統教育理念，重視教師對學生進行知識的灌輸，容易影響學生拓展知識面的學習興趣。因此，我國教師要打破傳統的“填鴨式”教學方法，引導學生質疑教科書、實驗過程存在的問題，樹立學生的質疑精神，改變學生的學習觀念，不盲從權威，理解“學原于思，思起于疑”的觀點。鼓勵學生主動探求知識，提出問題，培養其創新思維，使學生積極主動地參與并適應探索性實驗教學的模式。
（二）發揮科研項目在探索性實驗中的實踐作用
石油工程專業的大學生，在大學階段主要是學習基礎理論知識，缺少接觸實際科研的機會，不能將專業課程的基本原理融入到科研實踐中?？蒲许椖苛㈨椀哪康模词菫榱私o科研生產中存在的問題探索解決方法，而科研項目對大學生來說，是較好的探索性實驗。因此，鼓勵學生參與教師的科研項目，可培養學生主動發現問題、分析問題的意識，鍛煉學生理論聯系實際的思維，強化學生解決問題的能力，為學生創新能力的培養提供實際的操作平臺。
?。ㄈ┌l揮學科競賽在探索性實驗中的促進作用
學科競賽可激勵學生的進取心，鼓勵學生主動查閱專業新知識、尋求新方法解決問題的能力。因此，充分利用“大學生創新創業訓練計劃”“互聯網+大學生創新創業大賽”等學科競賽等實踐平臺，引導學生在備賽和參賽的過程中，開展探索性實驗設計，完成大量的實踐練習和操作，把已學的知識運用于操作實踐中去解決問題，鍛煉學生對理論知識的內化吸收和動手操作能力，在對專業知識獲得新的理解的基礎上實現進一步創新。
四、結語
目前，我國油氣儲產量的增長面臨新的油氣藏發現難、老油氣田開采難、油氣田資源稟賦差的局面;而國內經濟發展對油氣的需求強烈，石油工業更加迫切需要創新性人才。作為石油工業高端人才的培養高校，要適應石油工業界的需求，主動規避傳統培養模式的弊端，通過加強石油工程專業大學生的探索性精神，培養適應石油工業發展需求的高質量石油工程專業技術人才，造就一大批創新能力強的大學生，以適應我國石油工業長期發展的需求，并為國家建設創新型國家和人才強國戰略教育提供后備人才儲備。
參考文獻：
[1]梁楠，昝加祿，李鑫，等.實驗教學示范中心建設的思路與探索[J].實驗技術與管理，2008，25（5）：118-121.
[2]孫紅，劉瑩，張玲，等.經典性實驗與探索性實驗相結合，培養學生的創新能力[C].中國生理學會全國會員代表大會暨生理學學術大會，2010.
[3]葛折圣.基于研究性教學方法的土木工程專業探索性實驗設計[J].科技創新導報，2014，11（26）：150-151.
[4]官偉龍，梁麗麗.開展探索性實驗對本科院校的影響分析[J].現代交際，2016，（07）：165+164.
[5]鄧曉燕，高紅霞，黃道平，等.開展探索性實驗，促進創新人才培養[J].實驗室研究與探索，2018，（3）.
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