智慧管道建设背景下油气储运专业人才培养模式研究与实践

刘 坤，辛艳萍，李天宇

（山东石油化工学院 油气工程学院，山东 东营 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、智慧工厂、智慧物流等以“智慧”冠名的概念在各个领域涌现。2016 年2 月，国家发改委、能源局、工信部印发《关于推进“互联网+”智慧能源发展的指导意见》，推进能源生产、运输、存储等产业与互联网理念、先进信息技术深度融合。顺应时代要求，油气管道行业提出了智慧管道的概念。智慧管道是物联网、云计算、大数据等新信息技术与能源产业深度融合的产物，是国际能源输送新形势下的战略要求。2017 年中俄东线天然气管道工程项目开工建设，正式拉开中国智慧管道建设的大幕，从管道的规划、设计、施工、投产、运行维护等全生命周期的各个阶段进行智能分析、诊断、评价、预测、调节。智慧管道建设背景下的人才培养更强调对学生工程数据处理、软件应用等综合素质和创新能力的培养。

二、目前油气储运专业人才培养存在的问题

通过调研分析国内各石油高校的人才培养模式，发现当前油气储运专业的培养要求、知识体系滞后于产业发展需求，导致学生就业与智慧管道行业发展需求的匹配度较低，主要表现在以下几点。

（1）各高校油气储运专业人才培养模式和专业课程体系趋同化现象严重，没有立足于区域经济发展需要，体现出各自的优势特色和办学定位。教学内容偏传统储运工艺现象严重，部分高校也在探索增设一些智慧管道建设发展需要的课程比如管道大数据分析、管道完整性管理等，但在实际培养计划执行过程中并没落地。

（2）人才培养模式单一，对学生创新能力的培养不足。虽然大部分高校通过举办学术讲座、组织创新创业大赛等第二课堂活动，加大对学生创新能力的培养，但都没有将其纳入常规的人才培养方案，学生的主动性和积极性不够。

油气储运工程专业是石油天然气领域主干专业之一，是现代能源体系的重要保障。如何从培养目标入手，通过课程体系、教学方法以及校企合作模式等方面的改革对现有油气储运工程专业进行改造、升级，从而培养出创新能力强、综合素质高，适应未来智慧管道建设发展需求的创新型人才，构建智慧储运专业人才培养模式具有重要的现实意义。

三、油气储运专业人才培养模式改革路径

（一）基于工程教育认证标准，凝练专业人才培养目标

明确专业培养目标是制定人才培养方案的先决条件，也是构建课程体系的前提。在制定油气储运专业培养目标时，既要符合学校的办学定位，又能适应区域经济和行业产业发展需求，有一定的专业特色和优势。通过对毕业生和用人单位进行调研走访，邀请相关企业专家共同研讨，厘清智慧管道建设对油气储运工程专业学生专业素养、知识体系的培养要求，对照工程教育认证标准，构建学生适应信息技术变化能力与工程创新能力的人才培养目标。

新的培养目标如下：本专业培养知识、能力、素质全面发展，适应石油天然气行业和区域经济发展需要，具有一定的国际视野和创新意识，具备油气集输、油气管道输送、油气储存与销售、城市燃气输配等工程领域的规划设计、施工和运行管理能力的高素质应用型人才，成为身心健康、德智体美劳全面发展的社会主义事业合格建设者和可靠接班人。

要实现上述培养目标，必须将知识、能力、素质的培养贯穿教学活动的各个环节，对照毕业要求，重构“知识+能力+素质”三位一体的人才素质结构，学生毕业5年后，应具备以下素质和能力。

（1）具备合格油气储运工程领域工程师的知识、能力和素质；

（2）了解油气储运领域前沿技术，能够运用数学、自然科学、工程基础和专业知识，针对油气储运复杂工程问题提供分析解决方案；

（3）能够独立或作为骨干承担油气储运工程领域的规划设计、施工、运行管理等工作，并针对油气储运工程问题的需要，提出新思路、新对策，具备良好的国际视野和团队精神；

（4）具有优良的文化修养和社会责任感，遵守工程职业道德和规范，在工程实践中能自觉考虑社会、健康、安全、法律、文化及环境等因素；

（5）具有自主学习和终身学习能力、较强的沟通交流能力，能紧跟社会进步和科技发展，实现工程技术水平的提升。

新的“知识+能力+素质”人才素质结构更注重让学生用学科基础知识和专业知识去解决工程实际问题，更强化了学生沟通、交流和协作能力等非技术因素在人才培养中的重要作用。

（二）基于OBE 理念，建立“一中心四方向四模块”的课程体系

课程是培养目标达成的关键，课程设置要依据培养目标进行逆向设计。根据培养要求的知识、能力和素质，明确每门课程要实现的指标点。以社会需求为导向，以岗位特点为依托，以“实用、够用、好用”为原则，基于OBE理念调整油气储运工程专业课程体系：以工程创新型人才培养为中心，设计了兼顾“集输-管输-油库-燃气”四个储运工艺方向，涵盖工程基础课程、专业方向课程、专业拓展课程、工程实践课程四个课程模块，层层递进的“一中心四方向四模块”的课程体系，如图1 所示。

图1 “一中心四方向四模块”课程体系

新课程体系优化了课程结构，精简了理论课时的比重，增设油气管道大数据分析、管道智能检测技术等课程，促进与大数据、物联网等多学科交叉融合。加大实践教学比重，增设专业技能实训、储运工程软件实训、课程设计等工程实践类课程。选修课学分比例提高至24.2%，加强和拓宽学科和专业基础知识，加强学生沟通、交流等素质教育，鼓励学生跨学科、跨专业选课，满足智慧管道行业发展需求和学生个性化成长的需要，为学生从理论学习向工程实践应用转化奠定了坚实基础。

（三）基于智能云教学平台，推进线上线下混合式教学模式改革

受网络的诱惑，学生手机依赖思想严重，课堂教学效果普遍较差，不利于学生今后工程思维的系统培养。为解决这一问题，在课程教学中，借助雨课堂、蓝墨云班课等智能云教学平台，以“课前-课中-课后”为时间轴，在输气管道设计与管理、油库设计与管理等专业核心课程中推行线上线下混合式教学模式改革。

线上线下混合式教学模式以学生为中心，将信息化技术融入传统课堂，将“教师的教”转变为“学生的学”，保证专业课学习的深度和广度。同时，充分运用翻转课堂、短视频、热点关注等现代化教学手段，将储运工程实际中抽象的知识点（如清管操作、SCADA 系统）通过视频、动画等形式进行讲授，将现有水力计算推导等较难的课堂内容改为软件上机操作，注重对学生工程应用能力的培养，增强教学效果，丰富课堂内容，满足智能信息时代对学生工程数据处理及软件应用能力的培养。

（四）基于卓越工程师培养计划，构建“3+0.5+0.5”校企协同育人模式

以专业培养目标为准绳，基于卓越工程师培养计划，合理利用内外资源条件，与万通海欣控股、京博物流公司、东营华润燃气等企业开展深入的产学研合作，校内与企业联合开发设计“油气储运虚拟仿真实训中心”，校外共建实践教学基地和科研平台，定期邀请企业专家共同研讨课程体系、实践教学内容等的改革方案，合作开展科研课题，确保学科方向始终紧跟智慧管道行业发展需求，将校企协同育人理念贯穿人才培养始终。

以校企协同育人为途径，探索“3+0.5+0.5”的育人模式，增强学生解决实际工程问题的能力。学生前三年以校内理论学习为主，课程内容、专业实验、课程设计等教学环节循序渐进、互融互通，夯实学生的专业基础。第七学期在学校虚拟仿真实训中心进行专业技能实训，以确保学生有足够时间进行高质量“真刀真枪”的实用技能训练，实现与工程实践环境的“零距离”接触。最后一学期与企业合作指导毕业设计（论文），实行“校内校外”双导师制，毕设与岗前培训同步进行，学生毕业后即可转正，缩短学生就业上岗适应期。

校企协同育人模式有效实现了企业行业和学校专业的互联互通，保证了学生工程核心能力培养的硬件支持，实现了校企优质资源的共享共用，有效地解决了传统实践教学模式系统性不强、实习无操作的问题，极大地满足了大学生工程实践教育的需要。

（五）基于学生创新思维培养，构建“学-赛-研-练-创”的全过程人才培养模式

从大一新生开始，遴选优秀专业教师担任学业导师，建立新型“导学”关系，从入学到毕业各个教育环节关注学生的学习、生活、个性发展等，实现因材施教和个性化培养。同时，在培养方案中增设创新学分，提高学生参与科技创新活动的主动性和自觉性。通过学业规划、学科竞赛、创新创业训练等一系列活动，构建“学-赛-研-练-创”的全过程人才培养模式，注重学生综合素质的提高，培养学生创新思维，如图2 所示。

图2 “学-赛-研-练-创”全过程人才培养模式

学：学业导师帮助学生制定学业规划，通过开展一系列新生入学教育比如职业生涯规划教育、专业科普等，使学生更快更好地融入大学的学习和生活。学业导师充分利用QQ、微信等网络平台和灵活多样的方式，了解学生学习生活状况、思想动态，帮助学生解决关于学业方面的实际困难和问题。定期组织学生座谈会，对后进生进行学分预警和教育帮扶工作，为学生开设就业指导、考研指导，使学生明确毕业后的方向，了解考研形势与就业前景。通过清晰的学习规划和指导，使学生的专业基础知识和学科素养不断夯实，提升学生的专业认可度和凝聚力。

赛：打造具有石油特色的学科竞赛平台，鼓励学生参加数学建模竞赛、油气储运工程设计大赛、石油工程设计大赛等学科竞赛，以及大学生节能减排大赛、“互联网+”大学生创新创业大赛等创新竞赛。基于学科竞赛的示范性和导向效应，以赛促学、学赛结合，在潜移默化中培养学生的创新意识，提升大学生实践创新能力。

研：定期举办具有系统化、规范化、品牌化的学术讲座和科技论坛等文化活动，成立大学生学术科研小组，营造学术氛围，选拔优秀学生担任科研助理，指导学生参与教师科研课题，专业教师担任学生科研顾问，培养学生的创新思维和科研意识。

练：紧密契合油气储运专业人才培养目标和专业特色，以志愿服务、社会实践、专业实习、创新创业训练项目等多元化载体，推动实施“贴合社会需求，突出专业特点，适应个性发展”的实践育人模式，引导学生树立适应社会需求的价值取向，增强学生服务国家服务人民的社会责任感、勇于探索的创新精神、善于解决问题的实践能力，提升学生专业素养和知识储备，在“练中学”，激发学生创新潜能。

创：毕业设计是人才培养活动的最后一环，是培养学生综合运用基础理论、专业知识和专业技能分析解决工程实践问题的能力，是检验学生培养质量的关键步骤。在大四上学期组织学生进行毕业设计选题，指导学生开展创新型毕业设计。选题包括指导教师的科研课题、大学生创新创业课题、大学生科技创新项目、油气储运工程设计大赛赛题等，增大科研、与工程实际相结合的选题比重，“一人一题”，引导学生运用文献研究方法、先进的信息技术工具等分析和解决油气储运领域中的复杂工程问题。同时，在前期创新意识和创新思维培养的基础上，强化学生学术论文、专利、软件著作权、竞赛获奖等具有创新实践成果的产出。

四、结束语

油气储运工程专业是石油天然气工程领域主干专业，对现有油气储运工程专业进行改造、升级是适应未来智慧管道行业发展需求、培养工程能力强和综合素质高的创新型人才的必然要求。“知识+能力+素质”三位一体的人才素质结构和“一中心四方向四模块”的课程体系满足了行业发展需求对学生专业素养和知识体系的培养要求，线上线下混合式教学模式满足了智能信息时代对学生工程数据处理及软件应用能力的培养，“3+0.5+0.5”校企协同育人模式满足了大学生工程实践教育的需要，“学-赛-研-练-创”的全过程人才培养模式解决了学生创新能力培养不足的问题。

智慧管道建设背景下油气储运专业人才培养模式的研究不仅对油气储运专业一流专业建设具有推动作用，而且对同类专业人才模式的创新研究具有参考和推广价值。