石油工程专业探索性实验提升大学生创新能力的意义
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摘要：国内石油工程专业的本科生实验以传统验证性实验为主，缺少探索性实验教学。验证性实验教学偏重实验结果，是一种再现式的教学模式，不能充分体现实验探索未知的意义，造成大学生缺乏应有的创造能力，思维呆板，认识问题的方法单一，跟不上石油工程学科培育人才的发展要求。探索性实验，重在对未知的探索，有利于激发学生的好奇心，提高学生的主观能动性，克服其思维僵化的状态、培养思维灵活性，对提升大学生创新能力有着十分重要的意义。
关键词：探索性实验;创新能力;人才培养;教学模式
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）19-0268-02
国家对石油的需求越来越高，2017年中国石油对外依存度达到67.4%，而石油的开发难度逐渐增加。为了提高石油产量，石油工程专业需要培养具有创新能力的人才，解决石油开发中面临的难题。这就要求改变传统的培养模式，拓展新的培养方法解决创新性人才培养的问题。石油工程专业大学生的实验能力是大学生创新能力的重要体现，而传统的实验教学偏重再现式的实验教学模式。2008年，成都医学院的梁楠等开展了探索开放式实验教学模式，实现学生创新能力的培养;2010年，孙红等提出了改进机能实验教学过程中“经典性实验、综合性实验、探索性实验”分段进行的机能实验教学方法，倡导经典性实验与探索性实验相结合，培养学生的批判性思维和创新能力;2012年，陈穗玲等回顾总结了开设课程中开设探索性实验的效果，认为经过探索性实验训练，学生的创新能力得到很大的提高;2014年，葛折圣结合教育部“卓越工程师教育培养计划”，采用研究性教学方法与研究课题相结合的探索性实验教学取得了较好的培养结果，提高了学生的创新能力;2016年，官伟龙等为了在本科实验课程中开展更好的培养模式，分析了探索性实验对本科院校的影响，指出了以能力培养为目的培养方法;2018年，邓晓燕等总结了实验教学中存在的问题，分析了针对工程类专业开展探索性实验的意义，认为开展探索性实验可有效调动学生的创造性和积极性。因此，针对目前国家的石油战略形势，国内石油工程专业的实验教学需要跟上教育发展的需求，积极开展探索性实验的研究教学，明确实验课中教师和学生的任务，更有利于石油工程专业创新人才的培养[1-5]。
一、石油工程专业验证性实验存在的问题
目前石油工程专业的渗流力学实验、油层物理实验、工程流体力学实验、采油工程實验等基本属于验证性实验，其目的是在一个设计完整的实验框架下，重新验证实验结果是否与所学知识的描述相同或相似，主要培养学生对于实验仪器的组装、操作，以及对实验步骤的熟练度、对实验原理的理解。为了适应社会和石油工业对员工创新能力需求，高校需改善对大学生创新能力的培养方法。目前的石油工程专业的传统实验教学中偏重验证性实验，没有在实验教学过程真正实现专业知识与大学生的创造思维的有机衔接，致使学生毕业后在工作中的主动创新能力差，限制了学生的专业知识与石油工程生产实际情况的有效结合，在一定程度上阻滞了石油工业的发展速度。
二、石油工程专业探索性实验是传统实验教学模式的有力补充
探索性实验是开创性的研究实验，为探寻未知事物或现象的性质以及规律所进行的实践活动。石油工程专业人才的培养是一个系统工程，需要传统验证性实验对基础知识的巩固和理解，也需要探索性实验培养学生运用开创性思维解决实际问题的能力。在石油工程专业的实验中，开展探索性实验教学，可培养学生积极研究实验过程中与问题有关的各变量，发挥主观能动性制订实验方案、选择实验器材、进行试验操作、收集实验数据，通过分析实验过程和数据得出结论的能力，促进其学习的积极性。因此，开展探索性实验教学是验证性实验教学的有力补充，探索性实验更关注学生在实验过程中的收获，开拓学生的视野，培养学生的钻研精神和创新能力，是一种培养创新精神和实践能力的可行性实验模式。
三、开展石油工程专业探索性实验教学的有效方法与建议
（一）发挥教师在探索性实验中的引导者作用
验证性实验本身的程序化实验过程，不利于培养学生的主动学习思维，尤其是我国强调学生“听话”的传统教育理念，重视教师对学生进行知识的灌输，容易影响学生拓展知识面的学习兴趣。因此，我国教师要打破传统的“填鸭式”教学方法，引导学生质疑教科书、实验过程存在的问题，树立学生的质疑精神，改变学生的学习观念，不盲从权威，理解“学原于思，思起于疑”的观点。鼓励学生主动探求知识，提出问题，培养其创新思维，使学生积极主动地参与并适应探索性实验教学的模式。
（二）发挥科研项目在探索性实验中的实践作用
石油工程专业的大学生，在大学阶段主要是学习基础理论知识，缺少接触实际科研的机会，不能将专业课程的基本原理融入到科研实践中。科研项目立项的目的，即是为了给科研生产中存在的问题探索解决方法，而科研项目对大学生来说，是较好的探索性实验。因此，鼓励学生参与教师的科研项目，可培养学生主动发现问题、分析问题的意识，锻炼学生理论联系实际的思维，强化学生解决问题的能力，为学生创新能力的培养提供实际的操作平台。
（三）发挥学科竞赛在探索性实验中的促进作用
学科竞赛可激励学生的进取心，鼓励学生主动查阅专业新知识、寻求新方法解决问题的能力。因此，充分利用“大学生创新创业训练计划”“互联网+大学生创新创业大赛”等学科竞赛等实践平台，引导学生在备赛和参赛的过程中，开展探索性实验设计，完成大量的实践练习和操作，把已学的知识运用于操作实践中去解决问题，锻炼学生对理论知识的内化吸收和动手操作能力，在对专业知识获得新的理解的基础上实现进一步创新。
四、结语
目前，我国油气储产量的增长面临新的油气藏发现难、老油气田开采难、油气田资源禀赋差的局面;而国内经济发展对油气的需求强烈，石油工业更加迫切需要创新性人才。作为石油工业高端人才的培养高校，要适应石油工业界的需求，主动规避传统培养模式的弊端，通过加强石油工程专业大学生的探索性精神，培养适应石油工业发展需求的高质量石油工程专业技术人才，造就一大批创新能力强的大学生，以适应我国石油工业长期发展的需求，并为国家建设创新型国家和人才强国战略教育提供后备人才储备。
参考文献：
[1]梁楠，昝加禄，李鑫，等.实验教学示范中心建设的思路与探索[J].实验技术与管理，2008，25（5）：118-121.
[2]孙红，刘莹，张玲，等.经典性实验与探索性实验相结合，培养学生的创新能力[C].中国生理学会全国会员代表大会暨生理学学术大会，2010.
[3]葛折圣.基于研究性教学方法的土木工程专业探索性实验设计[J].科技创新导报，2014，11（26）：150-151.
[4]官伟龙，梁丽丽.开展探索性实验对本科院校的影响分析[J].现代交际，2016，（07）：165+164.
[5]邓晓燕，高红霞，黄道平，等.开展探索性实验，促进创新人才培养[J].实验室研究与探索，2018，（3）.
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