智慧管道建設背景下油氣儲運專業人才培養模式研究與實踐

劉 坤，辛艷萍，李天宇

（山東石油化工學院 油氣工程學院，山東 東營 257061）

一、智慧管道提出的背景

2008 年11 月，IBM 提出智慧地球的概念。此后，智慧城市、智慧工廠、智慧物流等以“智慧”冠名的概念在各個領域涌現。2016 年2 月，國家發改委、能源局、工信部印發《關于推進“互聯網+”智慧能源發展的指導意見》，推進能源生產、運輸、存儲等產業與互聯網理念、先進信息技術深度融合。順應時代要求，油氣管道行業提出了智慧管道的概念。智慧管道是物聯網、云計算、大數據等新信息技術與能源產業深度融合的產物，是國際能源輸送新形勢下的戰略要求。2017 年中俄東線天然氣管道工程項目開工建設，正式拉開中國智慧管道建設的大幕，從管道的規劃、設計、施工、投產、運行維護等全生命周期的各個階段進行智能分析、診斷、評價、預測、調節。智慧管道建設背景下的人才培養更強調對學生工程數據處理、軟件應用等綜合素質和創新能力的培養。

二、目前油氣儲運專業人才培養存在的問題

通過調研分析國內各石油高校的人才培養模式，發現當前油氣儲運專業的培養要求、知識體系滯后于產業發展需求，導致學生就業與智慧管道行業發展需求的匹配度較低，主要表現在以下幾點。

（1）各高校油氣儲運專業人才培養模式和專業課程體系趨同化現象嚴重，沒有立足于區域經濟發展需要，體現出各自的優勢特色和辦學定位。教學內容偏傳統儲運工藝現象嚴重，部分高校也在探索增設一些智慧管道建設發展需要的課程比如管道大數據分析、管道完整性管理等，但在實際培養計劃執行過程中并沒落地。

（2）人才培養模式單一，對學生創新能力的培養不足。雖然大部分高校通過舉辦學術講座、組織創新創業大賽等第二課堂活動，加大對學生創新能力的培養，但都沒有將其納入常規的人才培養方案，學生的主動性和積極性不夠。

油氣儲運工程專業是石油天然氣領域主干專業之一，是現代能源體系的重要保障。如何從培養目標入手，通過課程體系、教學方法以及校企合作模式等方面的改革對現有油氣儲運工程專業進行改造、升級，從而培養出創新能力強、綜合素質高，適應未來智慧管道建設發展需求的創新型人才，構建智慧儲運專業人才培養模式具有重要的現實意義。

三、油氣儲運專業人才培養模式改革路徑

（一）基于工程教育認證標準，凝練專業人才培養目標

明確專業培養目標是制定人才培養方案的先決條件，也是構建課程體系的前提。在制定油氣儲運專業培養目標時，既要符合學校的辦學定位，又能適應區域經濟和行業產業發展需求，有一定的專業特色和優勢。通過對畢業生和用人單位進行調研走訪，邀請相關企業專家共同研討，厘清智慧管道建設對油氣儲運工程專業學生專業素養、知識體系的培養要求，對照工程教育認證標準，構建學生適應信息技術變化能力與工程創新能力的人才培養目標。

新的培養目標如下：本專業培養知識、能力、素質全面發展，適應石油天然氣行業和區域經濟發展需要，具有一定的國際視野和創新意識，具備油氣集輸、油氣管道輸送、油氣儲存與銷售、城市燃氣輸配等工程領域的規劃設計、施工和運行管理能力的高素質應用型人才，成為身心健康、德智體美勞全面發展的社會主義事業合格建設者和可靠接班人。

要實現上述培養目標，必須將知識、能力、素質的培養貫穿教學活動的各個環節，對照畢業要求，重構“知識+能力+素質”三位一體的人才素質結構，學生畢業5年后，應具備以下素質和能力。

（1）具備合格油氣儲運工程領域工程師的知識、能力和素質；

（2）了解油氣儲運領域前沿技術，能夠運用數學、自然科學、工程基礎和專業知識，針對油氣儲運復雜工程問題提供分析解決方案；

（3）能夠獨立或作為骨干承擔油氣儲運工程領域的規劃設計、施工、運行管理等工作，并針對油氣儲運工程問題的需要，提出新思路、新對策，具備良好的國際視野和團隊精神；

（4）具有優良的文化修養和社會責任感，遵守工程職業道德和規范，在工程實踐中能自覺考慮社會、健康、安全、法律、文化及環境等因素；

（5）具有自主學習和終身學習能力、較強的溝通交流能力，能緊跟社會進步和科技發展，實現工程技術水平的提升。

新的“知識+能力+素質”人才素質結構更注重讓學生用學科基礎知識和專業知識去解決工程實際問題，更強化了學生溝通、交流和協作能力等非技術因素在人才培養中的重要作用。

（二）基于OBE 理念，建立“一中心四方向四模塊”的課程體系

課程是培養目標達成的關鍵，課程設置要依據培養目標進行逆向設計。根據培養要求的知識、能力和素質，明確每門課程要實現的指標點。以社會需求為導向，以崗位特點為依托，以“實用、夠用、好用”為原則，基于OBE理念調整油氣儲運工程專業課程體系：以工程創新型人才培養為中心，設計了兼顧“集輸-管輸-油庫-燃氣”四個儲運工藝方向，涵蓋工程基礎課程、專業方向課程、專業拓展課程、工程實踐課程四個課程模塊，層層遞進的“一中心四方向四模塊”的課程體系，如圖1 所示。

圖1 “一中心四方向四模塊”課程體系

新課程體系優化了課程結構，精簡了理論課時的比重，增設油氣管道大數據分析、管道智能檢測技術等課程，促進與大數據、物聯網等多學科交叉融合。加大實踐教學比重，增設專業技能實訓、儲運工程軟件實訓、課程設計等工程實踐類課程。選修課學分比例提高至24.2%，加強和拓寬學科和專業基礎知識，加強學生溝通、交流等素質教育，鼓勵學生跨學科、跨專業選課，滿足智慧管道行業發展需求和學生個性化成長的需要，為學生從理論學習向工程實踐應用轉化奠定了堅實基礎。

（三）基于智能云教學平臺，推進線上線下混合式教學模式改革

受網絡的誘惑，學生手機依賴思想嚴重，課堂教學效果普遍較差，不利于學生今后工程思維的系統培養。為解決這一問題，在課程教學中，借助雨課堂、藍墨云班課等智能云教學平臺，以“課前-課中-課后”為時間軸，在輸氣管道設計與管理、油庫設計與管理等專業核心課程中推行線上線下混合式教學模式改革。

線上線下混合式教學模式以學生為中心，將信息化技術融入傳統課堂，將“教師的教”轉變為“學生的學”，保證專業課學習的深度和廣度。同時，充分運用翻轉課堂、短視頻、熱點關注等現代化教學手段，將儲運工程實際中抽象的知識點（如清管操作、SCADA 系統）通過視頻、動畫等形式進行講授，將現有水力計算推導等較難的課堂內容改為軟件上機操作，注重對學生工程應用能力的培養，增強教學效果，豐富課堂內容，滿足智能信息時代對學生工程數據處理及軟件應用能力的培養。

（四）基于卓越工程師培養計劃，構建“3+0.5+0.5”校企協同育人模式

以專業培養目標為準繩，基于卓越工程師培養計劃，合理利用內外資源條件，與萬通海欣控股、京博物流公司、東營華潤燃氣等企業開展深入的產學研合作，校內與企業聯合開發設計“油氣儲運虛擬仿真實訓中心”，校外共建實踐教學基地和科研平臺，定期邀請企業專家共同研討課程體系、實踐教學內容等的改革方案，合作開展科研課題，確保學科方向始終緊跟智慧管道行業發展需求，將校企協同育人理念貫穿人才培養始終。

以校企協同育人為途徑，探索“3+0.5+0.5”的育人模式，增強學生解決實際工程問題的能力。學生前三年以校內理論學習為主，課程內容、專業實驗、課程設計等教學環節循序漸進、互融互通，夯實學生的專業基礎。第七學期在學校虛擬仿真實訓中心進行專業技能實訓，以確保學生有足夠時間進行高質量“真刀真槍”的實用技能訓練，實現與工程實踐環境的“零距離”接觸。最后一學期與企業合作指導畢業設計（論文），實行“校內校外”雙導師制，畢設與崗前培訓同步進行，學生畢業后即可轉正，縮短學生就業上崗適應期。

校企協同育人模式有效實現了企業行業和學校專業的互聯互通，保證了學生工程核心能力培養的硬件支持，實現了校企優質資源的共享共用，有效地解決了傳統實踐教學模式系統性不強、實習無操作的問題，極大地滿足了大學生工程實踐教育的需要。

（五）基于學生創新思維培養，構建“學-賽-研-練-創”的全過程人才培養模式

從大一新生開始，遴選優秀專業教師擔任學業導師，建立新型“導學”關系，從入學到畢業各個教育環節關注學生的學習、生活、個性發展等，實現因材施教和個性化培養。同時，在培養方案中增設創新學分，提高學生參與科技創新活動的主動性和自覺性。通過學業規劃、學科競賽、創新創業訓練等一系列活動，構建“學-賽-研-練-創”的全過程人才培養模式，注重學生綜合素質的提高，培養學生創新思維，如圖2 所示。

圖2 “學-賽-研-練-創”全過程人才培養模式

學：學業導師幫助學生制定學業規劃，通過開展一系列新生入學教育比如職業生涯規劃教育、專業科普等，使學生更快更好地融入大學的學習和生活。學業導師充分利用QQ、微信等網絡平臺和靈活多樣的方式，了解學生學習生活狀況、思想動態，幫助學生解決關于學業方面的實際困難和問題。定期組織學生座談會，對后進生進行學分預警和教育幫扶工作，為學生開設就業指導、考研指導，使學生明確畢業后的方向，了解考研形勢與就業前景。通過清晰的學習規劃和指導，使學生的專業基礎知識和學科素養不斷夯實，提升學生的專業認可度和凝聚力。

賽：打造具有石油特色的學科競賽平臺，鼓勵學生參加數學建模競賽、油氣儲運工程設計大賽、石油工程設計大賽等學科競賽，以及大學生節能減排大賽、“互聯網+”大學生創新創業大賽等創新競賽。基于學科競賽的示范性和導向效應，以賽促學、學賽結合，在潛移默化中培養學生的創新意識，提升大學生實踐創新能力。

研：定期舉辦具有系統化、規范化、品牌化的學術講座和科技論壇等文化活動，成立大學生學術科研小組，營造學術氛圍，選拔優秀學生擔任科研助理，指導學生參與教師科研課題，專業教師擔任學生科研顧問，培養學生的創新思維和科研意識。

練：緊密契合油氣儲運專業人才培養目標和專業特色，以志愿服務、社會實踐、專業實習、創新創業訓練項目等多元化載體，推動實施“貼合社會需求，突出專業特點，適應個性發展”的實踐育人模式，引導學生樹立適應社會需求的價值取向，增強學生服務國家服務人民的社會責任感、勇于探索的創新精神、善于解決問題的實踐能力，提升學生專業素養和知識儲備，在“練中學”，激發學生創新潛能。

創：畢業設計是人才培養活動的最后一環，是培養學生綜合運用基礎理論、專業知識和專業技能分析解決工程實踐問題的能力，是檢驗學生培養質量的關鍵步驟。在大四上學期組織學生進行畢業設計選題，指導學生開展創新型畢業設計。選題包括指導教師的科研課題、大學生創新創業課題、大學生科技創新項目、油氣儲運工程設計大賽賽題等，增大科研、與工程實際相結合的選題比重，“一人一題”，引導學生運用文獻研究方法、先進的信息技術工具等分析和解決油氣儲運領域中的復雜工程問題。同時，在前期創新意識和創新思維培養的基礎上，強化學生學術論文、專利、軟件著作權、競賽獲獎等具有創新實踐成果的產出。

四、結束語

油氣儲運工程專業是石油天然氣工程領域主干專業，對現有油氣儲運工程專業進行改造、升級是適應未來智慧管道行業發展需求、培養工程能力強和綜合素質高的創新型人才的必然要求。“知識+能力+素質”三位一體的人才素質結構和“一中心四方向四模塊”的課程體系滿足了行業發展需求對學生專業素養和知識體系的培養要求，線上線下混合式教學模式滿足了智能信息時代對學生工程數據處理及軟件應用能力的培養，“3+0.5+0.5”校企協同育人模式滿足了大學生工程實踐教育的需要，“學-賽-研-練-創”的全過程人才培養模式解決了學生創新能力培養不足的問題。

智慧管道建設背景下油氣儲運專業人才培養模式的研究不僅對油氣儲運專業一流專業建設具有推動作用，而且對同類專業人才模式的創新研究具有參考和推廣價值。