趙大軍　趙研　范曉鵬

摘? 要：為提高鉆探設(shè)備課程的教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)地質(zhì)工程專業(yè)創(chuàng)新型人才，根據(jù)鉆探設(shè)備課程的特點(diǎn)、大學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)與學(xué)習(xí)特點(diǎn)，通過優(yōu)化課程內(nèi)容體系、更新教育理念、改進(jìn)教學(xué)方法、加強(qiáng)課程思政教育，以及加強(qiáng)線上線下教學(xué)資源建設(shè)，提高課程的教學(xué)質(zhì)量，提高創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)質(zhì)量。鉆探設(shè)備課程成為國家首批線上線下混合式一流本科課程。

關(guān)鍵詞：鉆探設(shè)備；OBE教育理念；PBL教學(xué)法；教學(xué)資源建設(shè)；一流課程

中圖分類號：G642? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2024）07-0021-04

Abstract： The aim of this paper is to improve the teaching quality and cultivate geological drilling equipment engineering innovative talents. According to the characteristics of the drilling equipment course， college students' knowledge structure and learning characteristics， we optimize curriculum content system， renew education idea， improve teaching methods， strengthen the course ideological education and strengthen the construction of online teaching resources. The quality of the teaching of this course and the cultivation quality of innovative talents have been improved. Drilling Equipment course has become one of the first national online and offline hybrid first-class undergraduate courses.

Keywords： Drilling Equipment; OBE education philosophy; PBL teaching method; construction of teaching resources; first-class undergraduate course

鉆探設(shè)備課程是地質(zhì)工程專業(yè)的主干專業(yè)課，主要介紹鉆探施工過程中應(yīng)用的鉆機(jī)、泥漿泵、鉆塔、動力機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理、工作特性及適用條件。鉆探設(shè)備體積大、重量大、結(jié)構(gòu)原理復(fù)雜、教學(xué)難點(diǎn)多，傳統(tǒng)課堂講授與實(shí)驗教學(xué)模式難以保證課程的教學(xué)質(zhì)量，不利于創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)，不能滿足新工科創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需求。課程是人才培養(yǎng)的核心要素[1]，為提高地質(zhì)工程專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量，滿足新工科人才培養(yǎng)要求，需創(chuàng)新研究鉆探設(shè)備課程的教學(xué)方法。

一? 根據(jù)鉆探設(shè)備課程內(nèi)容的構(gòu)成規(guī)律，建立了符合學(xué)生認(rèn)識客觀規(guī)律的課程內(nèi)容體系

鉆探設(shè)備是以鉆機(jī)為主導(dǎo)機(jī)械，根據(jù)鉆機(jī)的性能參數(shù)選配泥漿泵、鉆塔和動力機(jī)。鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)原理、工作特性是鉆探設(shè)備課程的主要內(nèi)容。改變先介紹鉆機(jī)結(jié)構(gòu)原理再介紹典型鉆機(jī)的課程內(nèi)容體系，根據(jù)課程內(nèi)容的構(gòu)成規(guī)律，建立了符合大學(xué)生從感性認(rèn)識到理論認(rèn)識客觀事物規(guī)律的課程內(nèi)容體系，即先介紹典型鉆機(jī)構(gòu)造再介紹鉆機(jī)結(jié)構(gòu)原理與特性的課程體系，完善了鉆探設(shè)備課程的理論基礎(chǔ)，提高了學(xué)生對課程內(nèi)容的理論認(rèn)識高度。

課程內(nèi)容中首先介紹XY-4型立軸式鉆機(jī)、SPC-300H型轉(zhuǎn)盤式鉆機(jī)、G-3型動力頭式鉆機(jī)、CZ-22型沖擊鉆機(jī)和KQ型潛水鉆機(jī)等典型鉆機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理、工作特性及適用條件，使學(xué)生對鉆機(jī)整體結(jié)構(gòu)建立感性認(rèn)識。再根據(jù)鉆機(jī)的構(gòu)成規(guī)律、部件類型、工作特性及設(shè)計原理，對鉆機(jī)的摩擦離合器、變速箱、升降機(jī)、回轉(zhuǎn)器、液壓系統(tǒng)、給進(jìn)機(jī)構(gòu)和沖擊機(jī)構(gòu)等主要部件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行橫向綜合比較分析，提高課程的理論水平，達(dá)到了“學(xué)生可分析評價鉆機(jī)的舉一反三的教學(xué)效果”，培養(yǎng)了科學(xué)研究思維。

二? 基于OBE教育理念的鉆探設(shè)備課程教學(xué)研究

OBE（outcome-based education，基于產(chǎn)出的教育） 是一種基于教學(xué)目標(biāo)的教育模式，其理念是以學(xué)生為中心、以目標(biāo)為導(dǎo)向。OBE教育理念由Spady等人于1981年提出，并成為美國、英國等西方國家教育改革的主要理念[2]。OBE教育理念下，學(xué)生有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)和預(yù)期表現(xiàn)，可以按照各自的學(xué)習(xí)習(xí)慣達(dá)成目標(biāo)，所有的學(xué)生均有機(jī)會獲得成功；可適時修改、調(diào)整學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方式與學(xué)習(xí)時間，增加學(xué)習(xí)機(jī)會；教師只負(fù)責(zé)引導(dǎo)、協(xié)助學(xué)生達(dá)成預(yù)期成果。以學(xué)生為中心的教育方式，將學(xué)生之間的競爭轉(zhuǎn)變?yōu)樽晕腋偁帲岣邔W(xué)生的學(xué)習(xí)能力[3]。

（一）? 基于OBE教育理念的鉆探設(shè)備課程實(shí)施方案研究

根據(jù)OBE理念的反向設(shè)計原則，由地質(zhì)工程專業(yè)的培養(yǎng)方案設(shè)定鉆探設(shè)備課程預(yù)期要達(dá)到的教學(xué)目標(biāo)，由教學(xué)目標(biāo)反向設(shè)計課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)過程和教學(xué)模式?；贠BE模式的鉆探設(shè)備課程實(shí)施方案從課程設(shè)計、課程評價標(biāo)準(zhǔn)和方式，以及教學(xué)活動的實(shí)施三個方面進(jìn)行了構(gòu)建。

1? 鉆探設(shè)備課程設(shè)計

首先定位課程的培養(yǎng)目標(biāo)，構(gòu)建一個科學(xué)的滿足地質(zhì)工程專業(yè)需求和新工科創(chuàng)新性培養(yǎng)的鉆探設(shè)備的課程設(shè)計。采用基于OBE教育理念的基礎(chǔ)模塊+實(shí)踐模塊+學(xué)生任選模塊的模塊化教學(xué)方式。學(xué)生可根據(jù)自己的興趣愛好選擇任選模塊內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)，任選模塊內(nèi)容為國內(nèi)外先進(jìn)鉆機(jī)和泥漿泵的結(jié)構(gòu)、工作原理及工作特性，代表鉆探設(shè)備國際前沿技術(shù)，為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和勇攀科學(xué)高峰精神打下基礎(chǔ)。

2? 課程評價標(biāo)準(zhǔn)和方式

OBE教育模式，注重的是教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)成果，教學(xué)過程可以多樣化。但OBE教育模式的評價方式更應(yīng)具有科學(xué)性和可操作性。改變“一卷定終身”的傳統(tǒng)期末考試評價模式，采用理論課堂問答討論測試、實(shí)驗課堂測試、課后作業(yè)及網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)討論測試、期中與期末考試的多元化綜合測試評價方式，課程的考核力度大、覆蓋面廣，學(xué)生更加注重課程的學(xué)習(xí)過程。

3? 教學(xué)活動的實(shí)施

為保證OBE教育模式下學(xué)生的主體作用，確保高質(zhì)量的教學(xué)成果，需要靈活多樣的教學(xué)活動作保障。鉆探設(shè)備課程實(shí)施了線上慕課教學(xué)、線下自學(xué)、線下真實(shí)實(shí)驗、線上虛擬仿真實(shí)驗和翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)等多種教學(xué)活動。學(xué)生通過靈活多樣的教學(xué)活動，自主學(xué)習(xí)課程內(nèi)容，充分發(fā)揮了學(xué)生的主體作用。學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、認(rèn)識事物的能力、總結(jié)歸納能力均得到了鍛煉和提升。

（二）? 構(gòu)建“線上教學(xué)+線下翻轉(zhuǎn)課堂”的混合式教學(xué)模式

課程的線上線下教學(xué)有機(jī)結(jié)合是高校人才培養(yǎng)打造“金課”的有效途徑之一，借助網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，推動鉆探設(shè)備課堂教學(xué)革命。以現(xiàn)代教育技術(shù)與教育教學(xué)深度融合為突破口，構(gòu)建了鉆探設(shè)備課程“線上教學(xué)+線下翻轉(zhuǎn)課堂”的混合式教學(xué)模式。

翻轉(zhuǎn)課堂將傳統(tǒng)課堂教師講授知識的環(huán)節(jié)提前到課前學(xué)習(xí)，課堂上留給學(xué)生更多的討論時間，為教師采用多元化的教學(xué)方法、培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力提供了機(jī)會。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)采用生講生評、案例點(diǎn)評、研討辯論和平行互動等多種形式，教師全程把控和引導(dǎo)討論學(xué)習(xí)過程。

三? 基于PBL教學(xué)法的研究

PBL（problem-based learning）教學(xué)法是一種以學(xué)生為主體、以問題為導(dǎo)向的教育方式[4]，由美國神經(jīng)病學(xué)教授 Barrows于1969年首創(chuàng)，并很快應(yīng)用到歐洲各院校的環(huán)境化學(xué)、工程動力學(xué)及電化學(xué)等眾多學(xué)科的教育領(lǐng)域。我國于1986年引進(jìn)了PBL教學(xué)法，并在很多院?；瘜W(xué)、生物學(xué)、語言文字、法律及教育等領(lǐng)域的課程中得到應(yīng)用，取得良好的教學(xué)成果[5]。與常規(guī)教學(xué)方法相比，PBL教學(xué)法有利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性、創(chuàng)造性，有利于培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考和多向思維能力，有利于學(xué)生靈活運(yùn)用知識解決實(shí)際問題，有利于提高學(xué)生的語言表達(dá)能力，有利于培養(yǎng)創(chuàng)新型人才[6]。

（一）? PBL教學(xué)法問題的設(shè)置

PBL教學(xué)法的問題設(shè)置，是PBL教學(xué)法應(yīng)用的關(guān)鍵[7]。PBL問題的難度應(yīng)適宜，過難的問題學(xué)生會喪失信心、過于簡單的問題又會失去探索興趣。地質(zhì)工程專業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)知識扎實(shí)、專業(yè)方向口徑寬，但由于專業(yè)訓(xùn)練不足，三維空間思維能力欠缺。學(xué)生在長期傳統(tǒng)教學(xué)模式下，知識獲取的盲目性大、閱讀量低，知識認(rèn)知片面。習(xí)慣網(wǎng)絡(luò)短時間的碎片化學(xué)習(xí)。根據(jù)維果茨基的“最近發(fā)展區(qū)”原則設(shè)置了課程的PBL問題（共設(shè)置了45個），即在教師的啟發(fā)引導(dǎo)下，學(xué)生通過自主努力學(xué)習(xí)，最終能夠解決，收獲最大的問題。

鉆探設(shè)備課程PBL教學(xué)法問題的設(shè)置，注重以下3個方面的內(nèi)容。①引出課程基本概念、基本原理的同時，注重問題的引申擴(kuò)展。引申擴(kuò)展的問題需結(jié)合前修的多門課程進(jìn)行分析，提高了課程的挑戰(zhàn)度。②問題與實(shí)際緊密聯(lián)系，分析問題的同時提出解決措施，既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又提高了學(xué)生解決復(fù)雜問題的能力，提高了課程的高階性。③與課程思政有機(jī)融合。通過輝煌的鉆探設(shè)備發(fā)展史、“卡脖子”的鉆探技術(shù)理論問題、我國鉆探行業(yè)先進(jìn)的典型人物案例及我國先進(jìn)的鉆機(jī)技術(shù)成果，深入挖掘了40個鉆探設(shè)備課程思政元素，并有機(jī)融入了PBL教學(xué)問題中，以此激發(fā)學(xué)生的民族自豪感，激勵學(xué)生為民族強(qiáng)盛而努力學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的責(zé)任心，樹立擔(dān)當(dāng)意識、職業(yè)道德修養(yǎng)。

（二）? 線下課堂討論與總結(jié)

線下課堂匯報可以檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)效果、提高學(xué)生的總結(jié)歸納能力、提高語言組織與表達(dá)能力，通過討論與爭論還可以提高思辯能力。課堂上，各學(xué)習(xí)小組選出代表匯報小組自主學(xué)習(xí)的成果，闡述各小組PBL問題的觀點(diǎn)和見解。其他同學(xué)可提問并展開討論。教師把控和引導(dǎo)討論內(nèi)容，對學(xué)生回答不出的問題或有爭論的內(nèi)容要及時給予解答或解釋，最后對各小組進(jìn)行點(diǎn)評，對討論內(nèi)容進(jìn)行歸納總結(jié)。

在長期滿堂灌的教育模式下，開始時，大學(xué)生不擅于線下課堂討論，問題討論不踴躍。為提高課堂討論效果，我們采取了如下有效措施：①減少課堂討論學(xué)生的人數(shù)，使人人參與討論；②鼓勵學(xué)生踴躍發(fā)表自己的觀點(diǎn)，允許學(xué)生說錯，但需要對學(xué)生的錯誤觀點(diǎn)進(jìn)行客觀分析，說明原因，并給出正確的參考答案；③學(xué)生思維活躍、接受新鮮事物快、超前意識強(qiáng)，教師一般不輕易否定學(xué)生的觀點(diǎn)；④討論成績計入期末總成績。一般經(jīng)過2～3次課堂討論后，學(xué)生的積極性就會高漲起來。

四? 鉆探設(shè)備課程教學(xué)資源建設(shè)

基于OBE教育理念的PBL教學(xué)法，需要豐富的線上線下教學(xué)資源，學(xué)生才能通過自主學(xué)生與討論，給出PBL問題的合理答案[8]。根據(jù)鉆探設(shè)備部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理的復(fù)雜性和抽象性，課程內(nèi)容與實(shí)際聯(lián)系緊密的特點(diǎn)，采用線上線下相結(jié)合的教學(xué)方法進(jìn)行課程教學(xué)。線上教學(xué)，采用計算機(jī)虛擬仿真技術(shù)模擬展示設(shè)備部件內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理；線下教學(xué)，除課堂匯報和討論外，采用實(shí)體實(shí)驗平臺與實(shí)驗?zāi)Ｐ偷姆椒ㄟM(jìn)行真實(shí)實(shí)驗教學(xué)，學(xué)生可動手操作設(shè)備、拆裝部件，增強(qiáng)對鉆探設(shè)備結(jié)構(gòu)工作原理的感性認(rèn)識。

（一）? 線上教學(xué)資源建設(shè)

1? 鉆探設(shè)備課程MOOCs建設(shè)

MOOCs（Massive Open Online Courses）為大規(guī)模開放在線課程。借助MOOCs課程，學(xué)生的學(xué)習(xí)時間和地點(diǎn)自由，大大方便了學(xué)生的課程學(xué)習(xí)。綜合考慮地質(zhì)工程專業(yè)培養(yǎng)方案、課程特點(diǎn)、學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)特點(diǎn)，將鉆探設(shè)備課程內(nèi)容碎片化成多個知識點(diǎn)，制作了總時長1 000余分鐘的MOOCs教學(xué)視頻。依托超星學(xué)習(xí)通、智慧樹網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，配合授課視頻進(jìn)行線上教學(xué)。線上教學(xué)平臺上配有45個PBL問題、15個作業(yè)題和8個互動題，根據(jù)課程的教學(xué)進(jìn)度分批發(fā)放給學(xué)生。

2? 設(shè)備部件結(jié)構(gòu)原理虛擬仿真三維動畫建設(shè)

為提高學(xué)生機(jī)械裝配圖的讀圖能力，提高三維空間的想象能力，針對鉆探設(shè)備課程的教學(xué)難點(diǎn)，基于3DSMAX、unity3D計算機(jī)仿真軟件，研制了鉆探設(shè)備的沖擊機(jī)構(gòu)、振動機(jī)構(gòu)、回轉(zhuǎn)器和升降機(jī)等21個設(shè)備部件結(jié)構(gòu)和工作原理的三維仿真動畫，配合課堂教學(xué)，提高了課程的創(chuàng)新性。

3? 立軸式鉆機(jī)鉆進(jìn)VR實(shí)驗系統(tǒng)建設(shè)

鉆探設(shè)備結(jié)構(gòu)尺寸大、重量大、功率大、運(yùn)行維修費(fèi)用高、實(shí)驗成本高及安全風(fēng)險大，為解決鉆探設(shè)備課程的實(shí)驗難題，提高學(xué)生動手能力，采用VR（Virtual Reality，虛擬現(xiàn)實(shí)）技術(shù)對鉆探設(shè)備進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗。研制了典型的XY-4型立軸式鉆機(jī)、BW-1型往復(fù)式泥漿泵及金剛石繩索取心鉆進(jìn)VR實(shí)驗系統(tǒng)。通過該實(shí)驗系統(tǒng)，學(xué)生可模擬操作XY-4型鉆機(jī)的所有動作，模擬演示所有部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理及拆裝過程，可調(diào)節(jié)8級正轉(zhuǎn)2級反轉(zhuǎn)、調(diào)節(jié)各種工作參數(shù)?？刹僮骷安鹧bBW-1型往復(fù)式泥漿泵，調(diào)節(jié)泵的流量和壓力，可檢測泵的排出流量與排出壓力的關(guān)系曲線?？蛇M(jìn)行金剛石繩索取心鉆進(jìn)，模擬鉆機(jī)、泵在不同鉆進(jìn)參數(shù)下的鉆進(jìn)過程。使學(xué)生更加深入地理解鉆機(jī)、泥漿泵的結(jié)構(gòu)、工作原理及工作特性，理解鉆機(jī)的鉆進(jìn)過程。

4? 新型設(shè)備工作視頻

為充分展示國內(nèi)外先進(jìn)的鉆探設(shè)備，與實(shí)際工程緊密結(jié)合，提高課程的創(chuàng)新性，鉆探課程超星學(xué)習(xí)通網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺上配置有10余個目前國內(nèi)外先進(jìn)的鉆探設(shè)備結(jié)構(gòu)及工作視頻。主要包括KLEMM805錨桿鉆機(jī)施工錄像、英格爾EP200G綠色城勘履帶鉆機(jī)的行走及泥漿循環(huán)系統(tǒng)演示錄像、陸海兩用集成式鉆機(jī)組裝視頻、緊湊型聲波鉆機(jī)施工視頻，以及五缸單作用往復(fù)式泥漿泵工作原理視頻等。這些新型設(shè)備的線上教學(xué)資源拓寬了學(xué)生的視野，增強(qiáng)了專業(yè)自信。

（二）? 線下教學(xué)資源建設(shè)

遵循“能實(shí)不虛、虛實(shí)結(jié)合”原則，依托科研資源及教學(xué)研究成果，建設(shè)符合培養(yǎng)方案及教學(xué)大綱要求、符合教學(xué)規(guī)律的線下真實(shí)實(shí)驗教學(xué)資源，以提高學(xué)生的實(shí)踐能力、發(fā)現(xiàn)問題與解決問題能力、培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和吃苦耐勞的思想品質(zhì)。

1? 鉆探設(shè)備主要部件拆裝實(shí)驗教具的建設(shè)

為提高學(xué)生的動手操作能力，增加鉆探設(shè)備的感性認(rèn)識，提高解決實(shí)際問題的能力，課程建設(shè)有XY-4型典型鉆機(jī)的摩擦離合器、變速箱、分動箱、升降機(jī)、回轉(zhuǎn)器及卡盤，BW250泥漿泵的動力端與液力端、LG200型螺桿泵的轉(zhuǎn)子和定子、ISW100-200離心泵的葉輪與泵殼等實(shí)體可拆裝部件，并配套部件裝配圖的掛圖，實(shí)現(xiàn)圖、物結(jié)合對照實(shí)驗。學(xué)生通過自主拆卸、組裝設(shè)備部件及測量和繪制零件圖，大大提高了動手能力，加深了對鉆探設(shè)備部件結(jié)構(gòu)原理及工作特性的理解，同時提高了機(jī)械裝配圖的讀圖能力。

2? 實(shí)驗教學(xué)模型的研制

為解決鉆探設(shè)備工作機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)原理教學(xué)難度大的難點(diǎn)，研制了螺桿泵結(jié)構(gòu)工作原理教學(xué)模型、超越離合器式?jīng)_擊機(jī)構(gòu)教學(xué)模型、振動鉆機(jī)教學(xué)模型、曲柄連桿游梁式?jīng)_擊鉆機(jī)教學(xué)模型、偏心式?jīng)_擊機(jī)構(gòu)教學(xué)模型。學(xué)生通過動手操作實(shí)驗教學(xué)模型，更好地理解了鉆探設(shè)備主要工作機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和工作原理，解決了課程的教學(xué)難點(diǎn)。

3? 全液壓鉆機(jī)鉆進(jìn)實(shí)驗系統(tǒng)的研制

為解決全液壓鉆機(jī)液壓系統(tǒng)線路隱蔽、結(jié)構(gòu)和工作原理復(fù)雜，學(xué)生難以很好理解的教學(xué)難題，研制了YZS-4型全液壓鉆機(jī)鉆進(jìn)實(shí)驗系統(tǒng)[9]。學(xué)生可觀察全液壓鉆機(jī)液壓系統(tǒng)的管線布置、各執(zhí)行元件的工作過程；手動及電動操縱液壓系統(tǒng)，完成液壓鉆機(jī)的回轉(zhuǎn)、給進(jìn)、導(dǎo)桿、加減壓鉆進(jìn)、提升鉆桿、夾持及擰卸鉆桿和起落鉆塔等工作；可手動調(diào)節(jié)給進(jìn)壓力、給進(jìn)速度、回轉(zhuǎn)速度，觀察相應(yīng)部件的工作特點(diǎn)；可檢測各工作部件液壓系統(tǒng)的壓力、流量、轉(zhuǎn)速、給進(jìn)速度和油溫等工作參數(shù)，并分析各部件工作特性，加深對鉆機(jī)液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作特性的理解。

4? 升降機(jī)沖擊鉆進(jìn)實(shí)驗平臺的研制

為解決升降機(jī)結(jié)構(gòu)原理及自動沖擊鉆進(jìn)技術(shù)的教學(xué)難題，研制了SZ-300型升降機(jī)沖擊鉆進(jìn)實(shí)驗平臺[10]，學(xué)生可進(jìn)行行星輪式升降機(jī)的提升、下降、懸掛、微動升降鉆具的操作實(shí)驗；水剎車控制鉆具下降速度的操作實(shí)驗；升降機(jī)手動及自動沖擊鉆進(jìn)實(shí)驗；沖擊鉆進(jìn)參數(shù)（沖程、鉆具下降速度與提升速度）測試實(shí)驗。為沖擊鉆進(jìn)的沖擊功、鉆進(jìn)速度，升降機(jī)與水剎車的工作性能分析提供實(shí)驗數(shù)據(jù)。

五? 教學(xué)實(shí)踐

通過2019—2023年的教學(xué)改革與實(shí)踐，鉆探設(shè)備課程的教學(xué)質(zhì)量得到了大幅度提高。吉林大學(xué)地質(zhì)工程專業(yè)培養(yǎng)的300余名大學(xué)生，取得了與課程內(nèi)容相關(guān)的大量科學(xué)研究成果，完成了42項大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗計劃項目研究（其中國家級項目13項）及78篇畢業(yè)論文、獲得相關(guān)專利21項、發(fā)表論文22篇。提高了鉆探設(shè)備課程的高階性。鉆探設(shè)備課程被評為吉林省高等學(xué)校精品課程、吉林省精品在線開放課程、吉林省課程思政示范建設(shè)課程、國家首批線上線下混合式一流本科課程。

六? 結(jié)束語

為提高鉆探設(shè)備課程的教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，課程組通過更新教學(xué)理念、優(yōu)化課程內(nèi)容體系及教學(xué)方法、加強(qiáng)課程思政教育，建設(shè)豐富的線上線下教學(xué)資源，提高了地質(zhì)工程專業(yè)本科生的培養(yǎng)質(zhì)量。

1）根據(jù)課程內(nèi)容和課程特點(diǎn)，基于以學(xué)生為中心的OBE教學(xué)理論、PBL教學(xué)法，充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，采用了線上線下混合式的教學(xué)模式，將課程思政融入PBL教學(xué)法中。提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性及自主學(xué)習(xí)能力；提高了人際交往能力和語言表達(dá)能力；提高了解決復(fù)雜工程問題的能力；提高了創(chuàng)新意識；提高了團(tuán)結(jié)協(xié)作、刻苦鉆研、勇攀科學(xué)高峰的思想品質(zhì)。

2）根據(jù)學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)特點(diǎn)，建設(shè)了鉆探設(shè)備MOOCS線上開放課程、設(shè)備部件結(jié)構(gòu)原理虛擬仿真三維動畫、立軸式鉆機(jī)VR實(shí)驗系統(tǒng)、新型鉆探設(shè)備工作視頻等豐富的線上教學(xué)資源，保證了線上教學(xué)質(zhì)量。

3）為提高學(xué)生的動手實(shí)踐能力，提高探索與解決實(shí)際問題的能力，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神，建設(shè)了鉆探設(shè)備12個拆裝部件教具、5個實(shí)驗教學(xué)模型、1臺全液壓鉆機(jī)鉆進(jìn)實(shí)驗系統(tǒng)、1臺升降機(jī)沖擊鉆進(jìn)實(shí)驗平臺等實(shí)體教學(xué)設(shè)施。解決了課程的教學(xué)難點(diǎn)，加深了學(xué)生對課程核心內(nèi)容的理解，提高了動手實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

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基金項目：吉林省教學(xué)改革重點(diǎn)課題暨吉林大學(xué)本科教學(xué)改革研究重點(diǎn)項目“鉆探設(shè)備課程PBL教學(xué)法研究”（2017XZD060）；吉林省高等教育教學(xué)改革研究課題暨吉林大學(xué)本科教學(xué)改革研究重點(diǎn)項目“基于OBE理念的鉆探設(shè)備金課建設(shè)”（2019XYB212）；吉林大學(xué)本科教學(xué)改革研究重點(diǎn)項目“鉆探設(shè)備系列課程研究性教學(xué)模式改革”（2021XZD043）；吉林大學(xué)本科教學(xué)改革研究項目“向產(chǎn)出的地質(zhì)工程專業(yè)課程質(zhì)量評價體系研究與實(shí)踐”（2019XZD049）

第一作者簡介：趙大軍（1964-），男，漢族，山東蓬萊人，博士，教授，地質(zhì)工程實(shí)踐教學(xué)中心主任。研究方向為復(fù)雜地層鉆探技術(shù)。