創新型技術人才培養模式創新與智能化實訓基地的建設

趙 博 盧奕澤

（1.克拉瑪依職業技術學院,新疆 克拉瑪依 834000；2.新疆正通石油天然氣股份有限公司,新疆 克拉瑪依 834000）

在石油化工生產領域中，所有生產環節都具有高度危險性，因此不允許在實際生產過程中進行各種試驗性或訓練性操作。受該行業特殊性影響，以往高校學生在校內學習中缺乏針對性的實訓，造成學生的實踐動手能力薄弱。為了有效轉變高職院校石油工程技術專業的教學模式，克拉瑪依職業技術學院（以下簡稱本校）該專業與當地企業強強聯合，通過構建創新型人才培養模式，創新教學體系，應用虛擬仿真技術構建智能化實訓基地的方式，對該專業學生展開理論與實踐相結合的多元化教學，旨在為石油化工領域培養復合型技術人才。

1 高校石油工程技術專業創新型人才培養模式的構建

1.1 構建“厚基礎”的課程體系

課程體系是高職院校專業開展人才培養工作的核心模塊。在高校石油工程技術專業教學中，結合石油化工領域的實際發展狀況，培養出符合該領域實際崗位要求的復合型人才，是當前該類院校應深度研究的重要課題。在全國石油工程技術專業教學改革項目不斷推進與落實的背景下，本校秉承學科建設與課程改革齊頭并進的方針，通過將現代化教學技術引入各門課程，優化教學內容，建構智能化實訓教學機制的方法，在石油工程技術專業內形成了“厚基礎”的課程體系，具體如圖1所示[1]。

圖1 石油工程技術專業課程體系明細圖

1.2 創設“兩手抓”的創新人才培養模式

1.2.1 “2+2”實驗創新人才培養機制

高職院校石油工程技術專業以往所應用的人才培養機制是按照高校四年制統一規定，屬于典型的“1+1+1+1”機制，即“基礎課+專業基礎課+專業課+畢業設計”。需要指出的是，這種人才培養機制在一定程度上忽視了石油工程技術專業的專業特點和學科特色[2]。因此，本校為深化石油工程技術專業的教學改革，為石油開采行業培養出高素質、高能力、創新型石油工程技術人才，在該專業內構建了理論實驗創新班。在創新班日常教學中，結合石油工程行業的人才需求，秉承“因材施教、優才優育”的教學原則，依托本校石油技術工程專業的優質教學資源和高水平教師團隊，為石油開采領域培養出一批理論基礎扎實、綜合實踐技能優秀的創新型石油工程技術人才。

實驗班的學生是通過各個學校測試選拔而來的，面向石油工程技術專業構建競爭機制，通過固定周期的測試，滾動選拔學生，并運用滾動淘汰制度，定期調整班級結構。對于普通班的學生，如果其思想政治素養較高、遵紀守法且操作評定成績較高，想進入創新班進行學習，可將其作為創新班的遞補學員候選人。

在教學時間上，本校構建了“2+2”教學模式，將該專業學生的培養過程分為兩個主要階段，即理論教學階段與實專業實訓階段。第一階段為理論教學階段，教學周期為2年，此階段的教學模式為理論知識教學為主，實踐教學為輔，通過完善的理論知識教學體系，全面提升學生對數理、外語、信息技術以及石油工程技術專業基礎課程的理論知識掌握水平[3]。第二階段為專業實訓階段，教學周期為2年。該階段主要是通過師生“雙選”的方式，學生可根據自己的未來職業規劃選擇合適的導師，導師可通過項目式教學法，基于學校新建的高校智能化實訓基地，結合具體項目，為學生們制訂個性化的培養計劃，幫助學生將其所掌握的理論知識融入實踐訓練中，進而強化學生的學習能力、動手能力和科研創新能力。

1.2.2 “入學即入行”的人才培養機制

對于該專業中普通班的學生，專業內相關管理人員在與企業進行深入對接的基礎上，為該類學生構建了“入學即入行”的人才培養機制。學生進校后，既由專業教師指導學習理論知識，同時開展專業實訓，使其能夠快速適應該專業的學習方式，快速掌握石油工程技術專業的基礎知識。

1.2.3 構建基于崗位能力遞進的實踐教學體系

高校石油工程技術專業應在崗位能力遞進視角下，構建針對性的實踐教學體系。以本校為例，按照“見習學生—專項訓練—綜合實訓—進入崗位”等四個階段構建綜合性實踐教學體系（見圖2），通過該教學體系的應用，不僅能夠幫助學生快速掌握與其專業相對應的基礎知識與專業技能，還可在其掌握基本教學內容的基礎上，循序漸進地提升自身的綜合能力[4]。在高校石油工程技術專業智能化實訓基地的仿真生產環境中，系統設計學生的理論知識學習與校內外實訓環節，理論與實踐融合互通，幫助學生掌握扎實的理論基礎、專業的作業技能，擁有較高的職業素養。

圖2 崗位能力遞進視角下的實踐教學體系

高校石油工程技術專業應瞄準學生未來所步入崗位的核心能力，結合對口企業對該崗位的技術標準與職業資格標準，以提升學生綜合能力為主線，遵循石油生產行業對人才的實際需求與人才職業成長規律，深化校企合作，制定“工學結合”的人才培養機制。在智能化實訓基地應用中，教師應以具有代表性的工作項目作為實訓載體，為學生建構模塊化的課程體系，并結合學生職業能力的發展狀況，拓寬學生的培養路徑，構建出新時代背景下，以學生為主體的“校企雙制、德技并修”的人才培養機制[5]。在此過程中，在新疆地區石油石化職教園區，基于構建校企協同育人模式，從當下石油企業對人才的實際需求以及石油化工專業畢業生群體的就業情況出發，通過開展系統調研，加強與同類高職院校間的聯系，共同探索不同層次的職業教育形式改革，最終不斷優化從中職到高職、從專科到本科的順利銜接，并嘗試三個不同級別的高校之間的銜接試點，進而有效推進創新創業教育，提升人才培養質量。

2 高校石油工程技術專業智能化實訓基地建設情況

2.1 石油工程技術專業智能化實訓基地建設對標分析

2.1.1 標桿選擇

根據全國石油和化工職業教育教學指導委員會采集的各個成員學校歷年的各項信息，結合在互聯網媒體挖掘的相關信息進行綜合分析，以石油工程技術專業現有實訓基地作為分析對象，從當前12所開設該專業的高校中，選擇辦學實力較強的4所高校作為標桿進行對比。

2.1.2 標桿對比

本校運用層次分析法，模糊分析法挖掘出現階段掣肘智能化實訓基地先進水平的重要指標，對兩個層級的指標分別賦予一定權重，構建出高校智能實訓基地建設水平的評價模型，最后運用Minitab、SAS等相關軟件對一級指標與二級指標進行定量評價分析（見表1），最終定量分析結果如圖3所示。將4所國家示范院校進行對比后，可看出當前本校石油工程技術專業的實訓基地在整體訓練條件、實訓基地占地面積、實踐訓練室數量、實訓規模上都具有明顯的優勢。

表1 高校智能化實訓基地水平評價表

圖3 高校實訓基地建設對比圖

石油化工生產中涉及多個復雜的工藝流程與多個工業設備，對作業人員的專業能力要求較高。受行業特殊性影響，學生很難有機會直面現實生產環境中的生產工藝流程，以及化工設備的內部結構與拆裝過程。在日常授課過程中，教師也僅限于教材中的教學內容，所授內容皆為理論知識，學生的理解難度較高[6]。通過建設高校智能化實訓基地，引進該領域內的各類生產技術與設備仿真軟件，能夠在實訓基地內模擬出與真實化工領域吻合度較高的虛擬生產裝置與生產工藝流程，可清晰地模擬出石油化工行業內生產工作原理，進而能夠幫助學生運用具象思維快速掌握該行業的相關技能。智能化實訓基地教學體系如圖4所示。

圖4 石油工程技術專業智能化實訓基地教學體系

2.2 高校石油工程技術專業智能化實訓基地建設內容

2.2.1 核心課程引入仿真實驗

在高校石油工程技術專業日常教學中，專業核心課程能夠培養學生的核心能力。所有核心課程中都涵蓋大量的石油生產操作實驗和石油生產原理演示實驗。雖然本校原有實訓室能夠滿足部分實訓操作所需，但現有實訓項目僅能夠完成石油化工生產的基礎操作，實訓室的設備隨著使用年限的增加不能完全滿足當前的實訓需求，教學效果并不理想[7]。基于此，本校建設了石油工程采集實驗室，學生在訓練過程中可模擬操作石油開采過程中的油氣開采環節、地面集中運輸環節、油田注水等多個生產環節。通過不同生產工藝的同時實訓，向學生全面展示了石油開采現場情況以及所需的主要設備，不僅能有效激發學生的學習興趣，還能有效提升學生的綜合實踐能力。

2.2.2 打造鉆修井一體化井控實訓室

結合當前高校油田技術專業的實際辦學狀況以及該領域現階段發展現狀，高校與油田企業聯合研究，根據石油生產領域內所用的真實大型鉆井臺進行等比例縮小，運用抽水泵向地下注水的方式，模擬出油田開采中地下出油的真實情況。在此基礎上，在智能化實訓基地內配置相應的井控實訓平臺、鉆井作業平臺、井控司鉆操作臺等。在基地內為學生準備石油鉆修井工作所需要的一系列作業工具，按照中國石油天然氣集團有限公司的生產標準，制定鉆修井一體化井控實訓室管理制度，并為所有學生發放相應的操作標準與規范，幫助學生熟練掌握國際化的操作規范。學生可在該實訓室內完成油田開采過程中的模擬鉆井作業、油田井維修作業、正常鉆井作業、井噴修井作業[8]。在實際訓練中，學生還可在專業教師的指導下共同研討作業中可能出現的突發事故以及應急處理預案，最終有效提升學生的綜合實踐能力。

2.2.3 建設智慧油田生產一體化仿真實訓室

隨著信息技術的不斷發展，當前各行各業都向著數據化、智能化的方向發展，油田生產領域也不例外。新疆慶華能源集團是中國慶華能源集團有限公司旗下的骨干企業之一，是新疆地區石油化工領域內的龍頭企業。本校利用該企業得天獨厚的優勢，通過校企合作，在本校內建設了智慧油田生產一體化仿真實訓室[9]。該實訓室在日常實訓教學過程中，能夠與企業內部的油田現場實際生產情況進行連線，學生在訓練過程中不僅能夠真實模擬油田開采現場中的油氣開采作業、地面集輸全過程，通過實訓教師的操作，還能夠將油田現場的真實情況、油田開采過程中所產生的各類數據傳送到校內實訓室的控制平臺中。在實訓教學中，教師可通過平臺呈現出的各類數據，引導學生對本油田區塊生產環節進行系統分析與管理，并通過大數據對油田生產現場進行遠程參觀與監控，使油田現場的工作情況與學生在實訓室的訓練場景完全相同。學生在實訓室中不僅能夠切身感受到油田開采現場的實際工作狀態，同時真實數據的應用也能夠大幅提升實訓教學的質量[10]。在實訓完畢后，教師還可針對本節實訓課程的教學內容，與學生共同對油田現場的生產管理工作進行探討與分析，引導學生各抒己見，積極思考并提出優化油田生產現場管理的對策。

2.2.4 建設油田生產考核仿真實訓室

此外，本校還建設了一個集實物與虛擬仿真為一體的油田生產考核平臺，主要包括井場、計量、污水處理、油井注水等四個方面。對現有生產設備進行改造，安裝相應的儀器儀表，通過專門的信息軟件，在仿真實訓室內構建一個智能化中控室以及離線仿真室[11]。在管路內沒有其他介質的條件下，教師可以依托油田生產現場中的真實技術數據，在實訓室對油田開采作業進行現場模擬，并在實訓過程中獲取油田開采、注水環節中不同類型的數據參數，所得數據與實際油田開采現場得到的數據匹配度較高。根據這些數據，教師可通過相應軟件對學生實訓過程中所產生的工藝參數進行采集分析，進而實現對學生實踐訓練的信息化管理，最終實現對學生整個實訓過程的記錄與考核。

2.2.5 打造HSE虛擬仿真實訓中心

為幫助學生認識到風險分析的重要性，本校與企業聯合打造了綜合性HSE虛擬仿真實訓中心。所謂HSE，即健康（Health）、安全（Safety）、環境（Environment）。在日常開展不同類別的實踐訓練基礎上，通過該實訓中心不斷提升全校學生自身的安全技能、安全意識以及職業素養，旨在不斷提高高校石油工程技術專業學生的HSE管理水平以及社會服務能力。該仿真實訓中心結合現階段石油生產領域的實際生產情況，設置有安全生產警示教育實訓室、公共安全技能訓練室、現場作業安全技能實訓室、提升HSE管理能力培訓室等[12]。通過該實訓中心的建立，學生能深刻認識到石油開采中全員參與的重要性，以及事前風險分析的重要意義，為其日后步入工作崗位做好準備。

3 優化校企協同管理實訓基地建設的有效對策

3.1 建立校企協同育人的長效機制

在高校石油工程技術專業智能化實訓基地建設過程中，應秉承人才培養精準化、不同崗位定制化的原則，在企業的支持下，搭建實訓教學與當前該領域對人才實際需求之間的橋梁，使該專業的人才培養模式與石油生產行業的發展狀況實時同步，高校所開展的教學工作能夠與石油企業生產實際相貼合。在日常授課過程中，高校石油工程技術專業也應積極構建工學交替、分段提升的全方位培訓模式（見表2），通過“明確培養目標—構建教學體系—創新人才培養模式—落實人才培養方案—評價培養結果”的五步教學法，在高校內營造可持續發展的高校企業協同育人的教育環境。

表2 石油工程技術專業工學交替、分段提升的全方位培訓模式

3.2 淬煉師資隊伍，打造教學名師名匠

要想充分發揮出高校石油工程技術專業的教學優勢，高校應積極引進精通石油生產領域的相關知識與專業技能，且在石油生產領域中具有一定知名度與影響力的人才加入教師隊伍。在此基礎上還應與企業進行有效溝通，從企業內部借調工作年限較長、熟練掌握石油生產行業內所涉及的各種機械設備與生產工藝的工程師作為兼職教師，打造“專監結合”的高水平、高素質的師資團隊。為保障高水平教師的穩定性，相關管理部門應制定現代化績效分配制度，針對兼職教師采取人性化的薪酬分配制度，優化專任教師退出制度。與此同時，還應結合高校智能化實訓基地的建設內容，選拔出德藝雙馨的專業帶頭人、教學名師以及雙師型教師。設置技能大師專業指導課程與工作室，打造充滿活力的高水平基層實訓指導組織，為培養復合型人才提供優質的教學服務。

3.3 積極開展個性化指導，培養學生創新意識

為實現石油工程技術專業創新型人才培養機制的全面落實，應積極拓寬教學路徑，通過不同類型的教學活動，培養學生創新意識。主要做法如下：

第一，通過設置班主任崗位，為學生展開個性化指導。可按照1:20的比例對石油工程技術專業設立班主任崗位，明確班主任的日常工作職責。班主任須結合執教班級的學生特點，對學生的學習生活、教學實踐、職業發展給予相應的指導[11]。在日常工作中及時搜集、積極掌握石油開采領域內的各種研學活動，可指導學生利用課余時間積極參加一些高質量的學術講座，使學生能夠積極掌握當前石油開采領域中的學術研究現狀與發展趨勢。積極引導學生利用圖書館的數字資源等途徑查閱相關文獻，并根據自己的學習情況，積極挖掘創新點，嘗試撰寫科研論文等。

第二，應積極舉辦科技創新活動。專業內相關管理人員應在日常教學中積極舉辦科技創新活動，鼓勵學生結合自己所學習的理論與實踐知識，通過自主申報、雙向選擇、競標等多種方式為高校學生提供科技創新機會。指導教師還可結合自己承擔的創新項目，對執教學生設計針對性、個性化的實驗教學方法，最終提升學生的創新意識，鍛煉學生的創新能力。

第三，應積極完善石油工程技術專業學生的畢業設計。高校畢業設計是學生通過理論與實踐相結合的學習方式修完大學所有學科后，運用自己所學習的知識解決工程問題的重要過程。通常畢業設計類型分為設計型、論文型、綜合型。在進行畢業設計過程中，該專業可運用學生自主選題的方式，引導學生選擇自己喜歡的畢業設計選題。并在選題確定后，為學生設置畢業設計任務書，并保障學生能夠完成各階段的設計任務。在整個畢業設計過程中，教師應積極與學生溝通，結合實際情況給予學生指導建議，幫助學生高質量地完成畢業設計。

4 結語

綜上所述，在智慧油田技術不斷縱深發展的行業背景下，石油工程技術專業應結合當前該領域的發展狀況，積極構建現代化創新型人才培養機制，通過理論與實踐相結合的方式為該領域培養創新型人才。在實訓基地的建設中，依托當地企業的支持，通過協同建設，保障高校智能化專業實訓基地的先進性、全面性與開放性，促進高職院校石油工程技術專業的可持續發展。