基于CDIO工程教育模式的油氣儲運施工課程教學改革
——以北部灣大學為例

陳雄，周雄，陳波，梁金祿，楊付林

（北部灣大學 石油與化工學院，廣西欽州 535011）

近年來，CDIO 工程教育模式在世界各國工程教育領域得以推廣，它是工程教育改革的最新成果[1-3]。其教育理念核心在于，以學生為中心，讓學生主動參與學習，并與課程進行有機聯動。借鑒CDIO 構思、設計、實現和運作的核心理念[4]，北部灣大學油氣儲運專業著重從提升學生的工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統能力四個層面，對油氣儲運施工課程進行了相關改革。

1 傳統油氣儲運施工課程教學存在的問題

油氣儲運施工是面向油氣儲運專業本科生開設的專業選修課，通過課程學習，讓學生了解施工管理與施工組織設計的基本概念、任務、內容和要求，使學生熟悉儲運工程施工工序銜接、施工技術要點、施工方法和主要的機械設備，培養學生具有施工管理、組織設計和處理施工問題的能力。課程內容比較繁雜，學生難以理解，該課程傳統教學主要存在以下問題。

（1）教學目標定位及教學內容不明確。目前，開設油氣儲運工程專業的大學有30 多所，每個學校根據自己所處區域和學生就業需求，對油氣儲運施工教學目的和內容各有側重，如西南石油大學對該課程的教學側重天然氣輸送中的施工技術，中國石油大學、東北大學側重于原油施工技術，吉林化工學院側重于煉油廠管道輸送施工技術[5]。

（2）常規教學方法以教師教授為主，通過課堂講授方式，向學生進行單方面講解。由于課時限制，教師為完成教學內容，利用多媒體如PPT 開展教學，節奏較快，信息量大，學生難以跟上教師進度。同時在傳統教學中，著重科學知識培訓，而團隊協作、實踐操作能力培養欠缺[6]。

（3）課程教學未與工程實踐充分融合。油氣儲運施工是一門實踐性較強的專業課程，僅依靠課堂教學，學生無法接觸機械設備及現場管理。近年來，油氣儲運施工所涉及的新工藝、新設備、新的管理方式和管理理念不斷發生變化，但教學課本更新緩慢，知識內容未緊跟社會發展。

（4）傳統課程考核方式單一，未能全面反映學生整體情況。油氣儲運工程不僅要求學生具備必要的知識點，還要求學生具備必要的團隊合作精神和一定的管理能力。傳統課程考核以試卷筆試、卷面成績為主，未能全面反映出學生的團隊協作和管理能力。

2 油氣儲運施工CDIO課程改革探索與實踐

2.1 油氣儲運施工CDIO 課程目標的制定

CDIO 工程教育重視基礎知識的學習，同時更強調實踐教學的重要性，重視學生實際動手能力的培養[7]。北部灣大學油氣儲運專業畢業生近年來就業以進入城市燃氣公司、成品油銷售企業為主，少量進入化工、運輸行業從事油品倉儲管理工作。根據學生就業情況，油氣儲運施工課程目標主要由3 部分組成。（1）確保學生獲取必要的工程基礎知識，使學生了解油氣儲運工程（項目）的分項、分體工程的內容及性質；掌握儲運工程施工各分體工程的基本技術、方法。（2）培養學生的組織能力、現場工作實際操作能力。通過了解現代施工管理、施工組織設計的基本原理和方法，培養學生儲運工程施工組織設計、施工管理和處理施工技術問題的能力。（3）提升學生工作安全環保意識。學生應熟練應用油氣儲運專業領域的行業施工及生產安全工程技術標準，解決生產過程中的實際問題，具有環保、健康、質量和安全意識。

在制定的課程目標中，課程教學目標1 主要對應學生畢業時所需具備的工程能力要求，能識別、分析油氣儲運施工新設備、新技術的研究和應用對油氣儲運施工項目的影響，判斷可能對人類和環境造成的影響。課程教學目標2 針對職業道德規范，要求學生理解油氣儲運領域工程倫理，弄清油氣儲運工程師的工作性質和崗位責任，在工程實踐中自覺遵守油氣儲運工程領域的職業道德規范。課程目標3 主要培養學生理解環境保護和社會可持續發展的內涵和意義，判斷施工過程中可能對人類和環境造成損害的隱患，理解應承擔的責任。

2.2 油氣儲運施工CDIO 課程內容

CDIO 工程教育以工程項目為載體，讓學生主動在實踐課程中完成工程項目，進而掌握基礎科學知識。油氣儲運施工課程在整個培養過程中，貫穿施工組織設計、管道線路基本工藝、管道穿越工程、站場施工、儲罐施工、水工保護六部分內容。結合學生就業以城市燃氣公司為主、油氣銷售及油氣儲存為輔的就業情況，以管道線路基本工藝、站場施工、儲罐施工為重點。總共為32 學時，這三部分內容共計20 學時，占比62.5%，其中管道線路基本施工工藝占10 學時。

同時，在教學內容中，借鑒新工科思政教育改革經驗，注意添加我國現階段油氣儲運施工的主要成就，如西氣東輸工程、中緬管道工程等[8]。在介紹西氣東輸工程時，可著重從西氣東輸的立項背景，對我國能源結構和管道沿途區域經濟的影響進行闡述，同時對比國內外同類管道建設周期，向學生傳遞我國集中力量辦大事的社會主義制度優越性，增強學生對本專業領域的民族自豪感。

2.3 CDIO 課程教學方法改革

在傳統工程教育中，通常以課堂講授為主，輔以多媒體展示。課堂上以教師灌輸教授為主，學生處于被動接收狀態。CDIO 工程教育強調讓學生主動參與課程，著重學生個人能力、人際團隊能力、工程基礎知識和工程系統能力的提升[9]。在油氣儲運施工課程教學方法改革中，以學生主動學習為中心，摒棄以往教學觀念，使學生主動參與新的教學模式。比如，在每節課開講時，以一個儲運施工的工程實例為引導，讓學生思考如果分別為項目方、施工方如何進行項目交接，施工方案如何進行，項目方如何確保工程管理質量。通過給予學生相關的國家標準和工程方案，讓學生獨立思考，明白儲運施工的流程。通過不斷分析和解決施工過程中遇到的難題，營造讓學生自主思考和學習的環境，以教促學，提升學生的學習興趣，培養學生工程思維能力。在講解儲罐施工時，將學生按匯報人員、設計人員、施工人員進行隨機分組。通過分組，每個學生扮演不同角色，培養學生的工程基礎知識和工程系統能力，同時提升學生人際溝通與團隊協作能力。

除分組討論外，還引入“線上線下”混合式教學模型，利用中國MOOC 等教學平臺，上傳自制油氣儲運相關教學資源。充分利用MOOC 的自帶程序，開展線上調查、線上討論、線上作業等多種形式的教學活動[10]。將課堂上難以講解的內容及重要知識點以思維導圖或動畫視頻的形式向學生展示。將整個教學劃分為課前調查、課中傳授、課后互動三個階段。與傳統教學模式相比，混合式教學模式通過在課前調查階段，讓學生初步了解教學目的和重點，預習相關的教學資源，并思考自己面臨實際工況時，該采用何種設備及工藝方法。在課中傳授階段，主要通過結合油氣儲運工程領域里的相關實例工程，引導學生研究油氣儲運施工內容，利用分組考核的形式，讓學生進行自我學習、自我展示、自我協調。通過小組協作的形式，解決相關工程問題，提升學生解決工程實際問題的能力。在課后互動階段，利用MOOC 教學平臺，教師查看學生的作業，了解學生存在的問題，并通過線上討論的形式，及時與學生進行互動、交流。

2.4 CDIO 工程實踐教學改革及考核

油氣儲運工程實踐教學以工廠、企業為主，用“以舊帶新”的形式，讓學生深入現場生產一線，深入體會油氣儲運工程的工作環境及施工節奏。學生通過進入實踐基地，現場學習未來工作崗位的工藝流程、設備設施、操作規程，熟悉企業管理制度，提升實際工作技能、實驗能力、科研和工程設計能力以及交流能力[11-12]。例如學生進入燃氣公司，可以學習到調壓器的安裝方法以及調壓器的作用，學習電容焊。同時在公司師傅的指導下，學生對生產運營部管道維修工作有了初步的認識和掌握，讓學生意識到管道維修在生產運營部門中的作用以及燃氣供應對城市居民生活以及工商業生產的影響。在儲運施工工程實踐中，教師也積極參與，每周至少一次網絡會議，與學生進行溝通，回答學生在生產中的疑惑。

由于油氣儲運施工課程實踐主要在廠礦企業進行，如何對學生實踐情況進行考核成為難題。北部灣大學油氣儲運專業借助校友幫等網絡平臺，按實習地點分組，每組由專任教師負責。通過每天網絡簽到統計、每周批閱實習總結等形式對學生進行審核，并將審核成績納入油氣儲運施工實踐成績。同時由實踐單位根據學生的表現及考勤賦分。學生整個課程分數，由指導教師加實習單位兩方面組成，各自占比50%。

3 展望

北部灣大學基于CDIO 工程教育模式，以學生為中心，從課程目標、教學內容、教學方法及工程實踐等方面，對油氣儲運施工課程進行了教學改革，通過相關改革，加深學生對本專業施工領域相關工程基礎知識和工作技能的理解。

在今后的油氣儲運施工課程教學改革中，我們將結合我校學生就業實際情況，同時圍繞國家油氣儲運工程建設需求，進一步加強課程體系建設與改革，及時對教學內容與教學方法進行改進，為我國油氣儲運建設領域提供高素質的專業技術人才。