《巴黎協定》背景下石油工程專業課程的改革探究

卞小強 魏蒙

[摘要]石油工程專業是一門專業性極強的工程性學科，因為其極強的專業性而凸顯出將理論應用于實際的重要性。石油工程專業是石油院校與各大油田開展項目合作和科學實驗建設的重點學科，為提升本專業學生的實踐和創新能力創造了很多有利的客觀條件.但是，《巴黎協定》提出的環境問題給石油行業和石油高校的發展帶來很大影響，石油工程專業課程目前能否適應《巴黎協定》尚不明確。因此，石油工程專業課程的教學改革勢在必行，以按照《巴黎協定》新規提升學生的適應能力。

[關鍵詞]《巴黎協定》;石油工程;環境問題;教改

[中圖分類號]G75[文獻標識碼]A[文章編號]2095-3437（2020）02-0074-04

2016年11月正式頒布的《巴黎協定》是為了解決全球氣候變化而制定的全新的國際公約[l]。

《巴黎協定》承諾全球年平均溫度升高低于2℃，向不高于1.5℃這一目標奮斗不止，2020年后，發達國家繼續帶頭降低CO2排放，每個國家將采取“白助貢獻”的方法一起來應對氣候變暖，且對發展中國家給予資金和技術的支持與幫助，實現后者減排的目標，并在2050年左右讓碳匯排放與溫室氣體排放兩者之間形成平衡。

我國就全球氣候變暖這個問題，在杭州0.20峰會期間自愿簽訂了《巴黎協定》，并且向全世界做出承諾：在即將到來的2030年向著C02，排放量比2005年下降50%到60%的目標努力奮斗，且一次能源消費中的非化石能源占比20%[2]。

一、《巴黎協定》背景下石油工程專業課程中存在的問題

全球油、氣、煤炭資源巾含碳大約28x1012t。數據表明，假若地球溫度升高不高于2℃，則碳的預算就要不高于IOX1012t。這就是說，必須開展CO2捕集、埋存與利用，才能使全球2/3的化石能源得到開發與利用，包括33%的原油、50%的天然氣、80%的煤炭。若使溫度升高低于2℃，則必須把全球的原油探明儲量控制在13%，也即意味著石油行業將不能再勘探新的能源。

除了《巴黎協定》，在環境保護這一問題上各國之前從來沒有簽過正式協議，這是第一個表明各國都承諾發展低碳經濟的合約。溫室效應主要受化石能源的影響，它是導致全球氣候變暖的最主要原因。我國煤炭過多、原油儲備少、氣稀少的情況長時間存在，隨著經濟的發展，我國更加需要煤炭與石油。白2006年起，巾國的CO2排放量遙遙領先于其他國家，位列世界第一[3].在如何減少碳的污染程度上承受著很大的壓力。

各國一致通過《巴黎協定》，彰顯了每個國家的愿望，承諾還給全球、還給世界一片綠色海洋，鄭重地向全世界人民宣告發展低碳經濟：未來除了綠色低碳環保這一條道路，人類將無路可走，這將成為全世界治理環境的核心內容[4]。因此，在如此嚴峻的國際形勢下，石油行業必須做出相應的改變。從當代學生抓起，讓學生在校期間全面貫徹《巴黎協定》這一理念，更好地學習相關知識，做好節能減排、合理開發開采，做到既符合標準義可以滿足國際形勢的需要[5]。現階段的石油工程專業課程已不能滿足形勢的要求，主要體現在教學內容陳舊，師資力量薄弱，建設不完善，教學理念和手段也跟不上，如何對石油T程專業課程進行改革仍需進一步探究。

（一）教學內容不全面

首先，在《巴黎協定》背景下，石油工程專業課程教材的時效性表現在內容陳舊。其巾最重要的幾點就是教材巾提到的關于C02捕集和埋存問題，代替化石能源的新能源和非常規能源以及如何提升學生關注與學習這方面的興趣和積極性等相關問題沒有得到很好解決。

其次，表現在石油工程專業課程的系統性不夠好，內容較為單一，因此所講授的內容局限于教材上現有的東西，這樣不僅不能提高學生的專業知識水平，而且不能提升學生的學習興趣。這方面也有待改進。

最后，表現在教學課程安排略顯不合理，在學習專業課程之前的準備工作、專業課程之間的兼容性以及學習專業課程以后的拓展方面亟待加強。

（二）師資建設不完善

由于石油高校目前有針對性的培養方案欠缺，特色人才較少，這就不利于更好地培養石油工程所需的頂尖人才。在師資方面，特別是在教師的規范化程度、教師的教學能力、師資引進力度以及教師的教學積極性都不夠理想。為人師長，教師是引導在校學生進步和發展的巾堅力量，做好師資建設的工作，對于做好人才培養工作很重要。

（三）教學手段匱乏

教學手段不僅是一種教學藝術，也是一種教學技術，直接影響到學生學習的效果。現階段的教學手段略顯單一，高校教師應當反思白己的教學手段以及進行一定的創新，靈活采用更多新穎的教學方法。另外，高校所推崇的實驗教學方面也不夠完善。比如，石油工程專業相關實驗不論是內容還是形式都有待優化。最后，教師和學生之間的互動交流也顯得很少甚至沒有，所以提升學生與教師之間的互動能力也尤為重要。

二、石油工程專業課程教改措施

（一）優化教學內容，提高教學效率

1.優化內容

對石油工程專業課程的教學內容重新進行排列組合，防止教師教學內容的低層次重復。例如，在《油氣田開發地質基礎》《石油工程概論》《油層物理》等教材內均提到了天然氣的概念與性質，雖然表達方式不盡相同，但總體內容大致相同。這就需要及時發現這些低層次的內容重復現象，重新組合教材的相關內容，給學生展現最合理的教學內容，提升教學效率。為了能更好地反映《巴黎協定》的核心思想以及目標要求，需根據目前國際形勢所需要的新方向、新道路等拓寬石油工程專業課程知識的覆蓋面，形成一種既包含石油學科的必要知識點義能學習新知識、新理念的課程體系[6]。同時還要根據《巴黎協定》的要求精心選擇內容，創建適用于石油工程各專業的精品內容，這樣能更容易地滿足石油工程專業頂尖人才的培養要求。例如，資源稟賦不強，開發利用難度大，發展模式粗獷，資源開發利用效率低，生態保護滯后，環境約束日益加劇，創新能力不足，技術水平不能適應產業發展需要等諸多問題是我國目前石油工程工業的狀況，需要針對《巴黎協定》提出的相關內容做相應調整。CO2的捕集與埋存以及開發非常規能源和新能源必須在教材巾多多體現，讓教學內容更加豐富和有效[7]。

2.石油環保案例與理論相結合，充實教學內容

把一些別人研究成功的例子帶到課堂、融進書本，這將會對學生的學習有很大的幫助。要想達到讓學生詳細了解教學內容、教學精髓的目的，教師可以石油的教學內容為依據，以過去全球發生過的大型石油污染事件為例子，用學過的知識技能分析這一案例，讓學生的思維從偏感性向偏理性轉變，從而對這一知識了解得更加透徹，為以后在石油方面的研究做好鋪墊。舉個例子，20世紀60年代，有艘超級大油輪出現了一次令人觸目驚心的失誤，在海上泄漏了大量的原油，數量大到不可想象的地步，最后漂到了法國海岸。為什么會造成這樣的后果呢？這都歸咎于船長自己的一意孤行，私自變換路線。二十幾年后義發生了一起類似案例，不過這次是因為戰爭，輸油管溢油讓數量龐大的海鷗死于非命，很多海里的生物也遭此飛來橫禍，一些非常稀缺的魚類因此死亡，美麗的波斯灣成了荒海。石油污染事件對大海造成的傷害通常無法挽回。2010年7月17日，遼寧大連新港旁邊的一條輸油管道爆炸發生的火災用了長達15個小時才撲滅，可想而知造成了什么樣的后果。這義是一起原油泄漏的事件。這樣的案例數不勝數，學生應該認真思考這些事件是怎樣發生的，會對生態系統造成什么影響，并把這些聯系起來進行研究。教師教學時把一些經典的大型的案例與書本枯燥的知識結合起來，相信學生上課的注意力會更加集中。

3.以石油工程專業基礎課為抓手，推動專業課程教學

石油T程專業的專業基礎課（石油地質學、油層物理、滲流力學等）是專業課程（油藏工程、鉆井工程、采油工程）的先修課，教師授課時應圍繞這些專業課所需要的前提知識進行講課。通過不同課程之間的知識聯系，做到承上啟下，并且融入《巴黎協定》的相關元素，使得石油工程專業課程更加全面更加完善，為學生學習石油工程專業課程奠定很好的基礎。

（二）加強師資隊伍建設

1.加快教師的培育速度

現如今，高校教師非師范化現象嚴重，有些教師不能全身心地投入教學工作，而且其相關水平不足，對我國現階段的石油政策也不是很明確。一方面，石油工程課題組應該制定相關的教師培訓計劃[8]，如學習《巴黎協定》文件精神，向教師傳播環保低碳思想，讓教師能更好地去教授學生。另一方面，堅持“走出去”戰略，在不影響教學和科研工作的前提下，教學科研一線教師均要到歐美發達國家的高校或研究所至少進修6個月，以培育高水平的教師隊伍。同時，本著對教師負責、對學生負責的態度，國家或學校都應出臺相應的配套政策。例如，國家留學基金委和高校公派教師出國學習交流，深刻認識教師教育中存在的問題，尋求深化思想文化等方面的交流。建立健全教師培養培育機制，深入實施課程、教學、質量評價等方面的綜合改革計劃，力爭培養出一大批“五有”（有理想、有信念、有道德素養、有扎實學識、有仁愛之心）的精英型教師，進而全方位地提高石油T程專業的學生培養工作質量。

2.引進高層次人才梯隊

各大石油高校都有自己的特色專業，但隨之而來的問題是，緊緊圍繞石油工程專業這一特色，高校的師資力量還不是特別的全面，應該審視自己的不足，堅持“引進來”原則，引進高層次人才梯隊（巾國科學院院士、中國工程院院士、國家自然科學基金杰青或優青獲得者、省部級學術和技術帶頭人、近5年在固定的研究方向有滿足一定條件的科研成果等）、優秀博士畢業生（獲得海外知名高校博士學位而且是從國內重點高校如985與21 1、中科院、社科院、國家重點學科畢業的優秀的應屆博士等）、其他人才（各類專家、學者和社會知名人士）這三個大類，為石油高校的未來發展奠定基礎。

3.建立健全科學合理的教師獎懲制度

學校應當給每位教師下達一定的培養指標，到考核期進行全面考核，從而進行相應的獎勵和懲罰。如此一來，教師的積極性也會得到提高，隨之而來的當然是教學成果、科研成果的增多以及學生創新創意創業能力的提高。從提高教職工待遇這一角度來努力也有助于院校師資建設。例如，要發揮企業、政府、社會之間的協同作用，完善教職工使用、評級、培育、社保等相關措施，實現多勞多得，增強教師職業獲得感、幸福感、自豪感、社會感，激發教職工創新的激情、積極性、主動性[9]。

（三）改良教學方法，提升教學成效

1.采用多媒體手段進行授課

在教學過程巾，多媒體教學具有全面性和多樣化的特點，還具有畫面清晰、信息量巨大、直觀性很強的特點，同時能夠很好地處理教學內容多課時少的問題。可以根據多媒體的以上特點，將其合理利用在石油工程專業課程的教學過程巾，以更有效、更現代化地實現多種教學方法的結合，將學生的課堂變得更美好。許多石油方面的內容，例如井下流動狀態、巖石具體形態等現象如果能夠以一種真實、生動、形象的畫面展示出來，會有助于學生更深刻地認識石油與油氣動態過程等。最后，采用多媒體教學手段來合理而有效地減少教師寫板書的時間，更充分地利用課堂時間給學生傳授更多的知識，以提高課堂教學效率。

2.將人工智能融入教學

人工智能誕生于1956年[IO]，從那時候起，人工智能就已經和教育息息相關、密不可分了。通常來說，人工智能探究問題的重要目標就是用機器代替人類去完成一些復雜或重復的工作。將人工智能運用到教學中來，能夠在一定程度上提升教學工作的成效，促進學生的智能發展。當前主要的教學模式是教師在課堂上講課為主、學生聽課為輔，這種教學模式略顯單一。而人工智能就能夠很好地改善這種狀況。運用人工智能的教學方法不僅可以引入先進的教學理念、教學方法和教程課件，也可以優化整個教學過程，還可以推動師生之間的交流與互動等。

人工智能在某種程度上代表著國家教育的前沿水平，如果在現有的教學體系巾加入人工智能教學模式，對于培養學生的知識與能力有很大的益處。

3.開放實驗教學，提高學生的實踐能力，提升教學效果

實踐教學是石油工程教學的重要組成部分，開展學科實驗、現場參觀學習等活動能夠使學生將理論應用于實踐，更好地提高學生的學習興趣和教學成效。與此同時，除了目前教材中的實驗，院校還需適當增添能體現低碳環保方面的實驗。例如，將相同實驗不同的實驗方法進行對比，即可知道哪種方法更符合低碳環保要求（《巴黎協定》）;多進行C02收集和利用實驗，不斷進行總結提升，為當前降低溫室效應貢獻綿薄之力等。類似的教學實驗不僅能夠提高學生分析問題的能力，還能提升學生解決問題的能力，真正實現石油高校的教學目標，培養頂尖人才。

4.促進師生之間的課堂互動，學生也參與教學

課堂上，教師和學生之間的互動不夠，教師往往只顧講自己的課程，學生就呆呆地坐在座位上聽一聽、記筆記，僅此而已。這樣顯然是不行的。課堂是屬于師生的，每個人都有發言權，每個人都應積極發表自己的看法，學生要與教師進行一定的互動，從以往的被動學習變為主動學習。這樣不僅能夠讓學生更好地表達自己的想法，從而提升學生的理解和記憶能力，教師也能及時審視自己的不足以做相應的改變[n]。當然，在課堂上增加了這些互動環節之后，學生在以后的生活、學習和工作中也能用到，這就為培養人才奠定了一定的基礎。

三、結語

針對《巴黎協定》背景下石油T程專業課程當前存在的問題，從教學內容、師資力量和教學手段三個方面人手進行相應的改革。其具體表現在：優化教學內容，提高教學效率（將石油環保案例與相關理論相結合，結合石油工程專業基礎課程展開教學）;加強師資隊伍建設（開展教師培訓計劃，引進優秀的師資，實行獎懲制度）;改良教學方法，提升教學成效（采用多媒體教學、人工智能融入教學、科學實驗、參與式教學等混合教學模式）。《巴黎協定定》是一項具有法律效力的國際合約，雖然是一種挑戰，但是也給我們帶來了諸多機遇，有助于推動石油教育行業的不斷進步和發展。《巴黎協定》在促進全球氣候治理體系轉型的同時也促進了當前國內一些陳腐的教學觀念與教學方法等的進步。緊扣當前國際的低碳發展戰略，努力改善教學內容、教學目標尤為重要。

此外，石油工程專業課程在《巴黎協定》背景下的教學改革任重而道遠，是一個遵循規律、循序漸進的過程，需要不斷地去探索與完善。

[參考文獻]

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[10]唐國華.個別化教學：信息化時代教學方式的必然指向[J].教育學術月刊，2010（6）：101-103.

[11]卞小強，梁力，楊火海.基于參與式教學的油層物理改革探索[J].中國地質教育，2017（2）：36-38.

[責任編輯：龐丹丹]

[收稿時間] 2019-04-20

[基金項目]西南石油大學本科課程教學改革研究項目“新工科+工程教育認證背景下油層物理教學模式探究”，四川省2018-2020年高等教育人才培養質量和教學改革重點項目“產出導向、學為中心的石油工程一流人才分類培養體系重構與實踐”（JG2018-382）.

[作者簡介]卞小強（1979-），男，江蘇揚州人，博士，教授，西南石油大學石油與天然氣工程學院副院長，研究方向：油氣藏工程理論。