双碳背景下绿色理念融入高职石油课程建设的途径

鄢 维 李 渊

(湖北开放大学/湖北科技职业学院，湖北 武汉 430074)

2020年9月，习近平总书记在第七十五届联合国大会上提出力争2030年前达到二氧化碳排放峰值，2060年之前实现碳中和。2022年4月，教育部印发《加强碳达峰碳中和高等教育人才培养体系建设工作方案》，明确指出加强绿色低碳教育，将绿色低碳理念纳入教育教学体系，以高等教育高质量发展服务国家碳达峰、碳中和专业人才培养需求[1]。全社会积极响应低碳革命，通过科技进步和节能减碳，推动产业结构、能源结构优化调整，构建绿色产业结构和低碳能源供应体系。我国作为全球最大的油气消费国和进口国，积极科学地推进油气绿色低碳转型，实现双碳目标。在这种背景下，主动服务和融入新发展格局[2]，强化节能减排意识、践行绿色低碳生活，是高校与时俱进顺应时代新发展要求的举措。高职院校以服务为宗旨、需求为导向，将绿色、低碳经济等现代产业理念融入课程建设，培养掌握核心专业技能和油气行业高质量发展技能人才，是为我国实现双碳目标的主动担当和作为。

湖北科技职业学院是湖北省唯一一所开设石油工程技术专业的高职院校，作为湖北省特色专业，依托石油工程技术——国家实训基地，持续不断地为湖北省区域经济和油田行业高质量发展提供技术技能人才支持。经过长期的积累和建设，办学条件、课程体系、教育教学改革以及人才培养质量等都为社会、家长和学生所肯定。培养知识兼具技能型的绿色适应性人才，为社会发展和行业需要精准育人，是石油工程技术专业承担的重任。课程是人才培养最直接的基本单元[3]，对于知识传递、技能养成、价值选择和文化传承具有独特的作用，“油田化学”作为石油工程技术专业的首门专业基础课，对于启发引导学生绿色理念在专业知识技能中的渗透，具有非常重要的作用，也是落实立德树人根本任务的具体表现。通过课程教学，将石油行业涉及碳达峰、碳中和所要解决的重要问题——CO2进行高效转化，提高石油采收率、减排利用等融入专业课程教学中，对于培养新时代高素质技术技能人才，推动绿色油田建设具有重要意义。本文以湖北科技职业学院石油工程技术专业首门专业基础课程“油田化学”为例，将绿色低碳理念融入专业课程建设，以提升课程先进性和人才培养内涵性，培养符合油田可持续发展的高素质技术技能绿色工匠。

一、 “油田化学”课程教学现状

“油田化学”课程是石油工程技术专业学生入校以来的第一门专业基础课，对于学生德技兼修的培养，形成正确的价值观、世界观有着非常重要的引导作用。为了更好地提高课程教学针对性和实用性，在开展“油田化学”课程教学之前，通过问卷形式和座谈互动的方式对在校石油工程技术专业大一学生进行调研，主要了解学生对绿色理念的认知程度和专业课程的学习诉求。结果显示，有67%的同学对绿色油田的概念和内涵不了解，说明学生绿色知识比较匮乏；几乎所有同学认为“化学与环境有着密切的关系”，76%的同学能说出CO2对于环境的影响，但是极少数同学能说出CO2和油田的关系，说明他们对于专业问题还处于求知状态；95%的学生会按照教学内容和老师布置的任务完成学习，不会去想着改进流程和方案，说明学生绿色意识还比较淡薄。因此，要利用好“开学第一课”，让学生了解石油行业，明晰未来专业发展新格局，将绿色低碳理念与油田化学紧密联系起来，引发学生思考；将节能减排、践行绿色低碳理念传递给大学生，为后续专业核心课的知识掌握、技能培养和素质养成起到必要的支撑作用。

在教学过程中，仍然存在一些问题，与双碳背景下绿色人才的培养目标还有一段距离。一是绿色理念渗透不足。在石油专业课的课堂上，涉及节能、减排、环保的话题比较少，主要集中在专业知识的讲解和各项职业技能训练上，反映出这些隐形的绿色理念在专业课程教学中渗透不足。尽管在课程教授过程中，对于绿色理念有所提及，但是很少能够引发学生的思考，导致学生的绿色低碳意识薄弱，重视程度低。二是课程项目开发有待完善。“油田化学”作为一门理论性和实操性很强的课程，需要学生具备一定的化学基础知识和实践操作技能。但是受到资源、设备、耗材等诸方面限制，现阶段只能开展简单常规的理论和实践教学，很多教学项目和教学案例，都是针对井场安全、工艺、流程的知识技能，鲜有体现绿色技能的内容模块，教学手段也比较局限，难以获得相应的成效。三是缺乏相关考核机制。该专业基础课采用常规的闭卷考试方式，主要考查学生对于油田中化学知识点的掌握程度，在绿色理念方面的考评比较欠缺。在进行钻井泥浆液配比设计时，注重工艺流程和操作规范，考虑环保材料使用、成本控制方面的较少，不利于学生绿色理念的夯实和提升。基于以上问题，探索出一种符合学校石油工程技术专业学生的课程教学改革路径显得十分必要。

二、 绿色理念融入“油田化学”课程建设的途径

对标石油行业升级改造，围绕油田绿色技能人才培养目标，在充分了解学生需求基础上，将学生专业知识技能和价值导向相融合，从重构课程设计、完善课程模块、丰富课程手段和优化考核评价等途径，将绿色低碳理念融入课程建设中，引导学生关注绿色低碳理念，增强教学有效性和人才培养的适应性。

(一) 重构课程设计，凸显绿色理念

结合油田实际岗位需要和未来高质量可持续发展目标，构建具有时代性和特色性的课程结构体系，明确绿色理念的呈现方式，充分体现以职业素质为核心的全方位全过程素质教育培养，注重绿色理念与知识点的有效融合，而非强行植入和生硬说教。“油田化学”课程是石油工程技术专业的专业基础课，是专业核心课的预备课，主要内容是石油化工工业中油气钻探、开发和油气集输过程中所涉及的化学相关内容的课程。以油田勘探—钻井—开发—集输工艺流程为主线，从绿色化管理、技术、设备、工艺、流程、反应，到最终的绿色产品，明确绿色理念在各个模块子任务中的具体体现，挖掘绿色元素。例如：油田废物管理，推广绿色节能理念；违规排放造成的环境污染，加强环保教育；有机物合成过程，使用无毒环境友好试剂；实验设备装置改进，消除有害成分。通过这些贴近生活和职业岗位的绿色案例、绿色素材的挖掘，使学生能够从绿色发展的角度去考虑绿色理念[4]，增强自身的责任意识。

(二)完善课程模块，融合绿色内容

针对国家相关政策导向，石化行业绿色可持续战略发展方向和企业绿色实施现状，结合四大教学模块——油田化学、钻井化学、采油化学、集输化学，对原有课程内容进行优化改造，将课程中涉及能源降耗、废液循环、VOCs控制、碳排放管控等体现绿色化学特点的内容，在不同知识点上有意识融入绿色理念，如表1所示，让绿色理念更具体化、生动化，突出每个模块知识的核心和重点内容，更好地激发学生对于石化行业与社会可持续发展的思考和创新，提高学生学习的主动性和热情。

表1 绿色理念融入课程模块

模块一：油田安全

介绍油田，解读石油行业领域国家最新“碳达峰碳中和”政策导向、区域油田石油化工行业发展、绿色油田未来趋势，帮助学生了解行业形势，让学生认识到油田安全生产、绿色融合、创新发展的新格局，激发学生做生态文明的推动者。

模块二：钻井化学

针对在钻井工艺中涉及的钻井液和泥浆液性能和调控等知识点，引导学生主动参与课堂讨论和实践活动，强化对于绿色试剂的选择使用和废弃物环保处理，明白生产过程清洁化的重要意义。

模块三：采油化学

通过案例教学，从采油过程中油层和油水井的化学改造角度，讲述我国科技工作者的技术突破，解决油层采收率不高，油井砂、蜡、水、稠、低常见的各种问题，增强学生专业见识，着眼科学、着眼未来可持续发展。

模块四：集输化学

围绕集输过程中涉及的原油、天然气和污水处理技术，从工艺和关键设备的角度，进行讲解和模拟演示，让学生明白清洁能源开发的重要性和三废的绿色处理方式，培养学生责任意识、科学意识和绿色发展意识。

(三)丰富课程手段，实现低碳教学

根据不同项目的需求和特点，将传统教学和多样化教学手段结合起来，采用适应新时代大学生学习规律、思维模式和行为方式的混合式教学模式[5]，在实训模拟、主题研讨、课程实践环节中，通过流程演示模拟化、知识传授情景化、课程实践综合化等教学手段，提升学生学习积极性和参与度，满足多样化学习需求，使学生增长专业知识的同时，潜移默化地巩固绿色发展理念，丰富专业课程的思政广度。

1.流程演示模拟化

项目教学内容与油田生产实际紧密结合，以强化学生知识点和增强基本技能为出发点，通过模拟化手段，降低有害工艺和材料的影响。在原油分离模块中，利用三维立体动画，油、气、水地面集输工艺的软件，结合对应比例的微型实物模型，模拟实训室难以实现的高低温/压教学环境，让学生明白不同操作条件的选择、油气分离方式、机械设备的选择对原油分离效果造成很大的差异，加深对原油分离与油田生产之间联系的认知和理解。通过仿真模拟手段转化为生动形象充满活力的课堂，代替污染较多、过程复杂抽象的环节，不仅可以让学生掌握专业知识巩固技能，还可以引导学生积极思考，让他们积极地参与到教学过程中来，加强学生的科学探索和创新思维能力的培养，避免在此过程中产生的有害化学成分对学生健康造成影响，实现教学过程中的低碳化。

2.知识传授情景化

建构主义教学观提倡情景教学模式，使学习者能够自发建构所学内容的意义，从而实现知识的处理和转化。在油田中，废弃物的处理应当绿色化，避免产生环境污染和资源浪费，贯彻绿色理念。以江汉油田某污水处理厂化学处理单元工艺为案例进行讲解，通过引导学生分析评估该过程中的主要污染物来源、成分和去向，从优化工艺流程、采用新材料、改进设备及试剂、安全防范的角度思考和设计，将废弃物中有益成分回收，有机溶剂中碳排放有关的有害成分零排放。学生将学习成果以小组为单位进行汇报，共同探讨最优方案，促进学生在情境学习中转变自我学习模式，消化知识点，同时也增强绿色理念在教学实践中的有效渗透，提高环保意识。

3.课程实践综合化

实践性课堂教学是常规室内课堂的延伸和扩展，充分发挥实践活动的作用，增强学生生活体验，将绿色理念与生活情境、地域文化相结合，使所学的知识和技能实践化、立体化，能够提高学生综合素质。作为具有行业特色的课程，将地域特色和绿色理念相融合，组织学生走进湖北黄石地质公园考察学习，认识各类矿石岩石的形成与环境的适应性，传递地域文化，认知生态环境。石油工程技术专业学生结合自己专业特色，组建成立石油协会，定期开展“湖科创绿我先行”“绿色化工”等主题的专业特色活动，营造良好的绿色环保理念的校园氛围，激发学生创新意识。通过学习实践将社会、环境与课程、专业联系起来，融会贯通，启发学生注重绿色生态低碳环保的思想，做低碳生活的实践者和先行者。

(四)优化考核模式，强化素质养成

科学考评模式是检验教学效果和学习效果的有效工具，也是课程教学进一步的持续巩固和强化，对后期教学实施与改进提供有益参考。本课程采取多元化考评模式，在评价形式上，通过学生自评、小组互评和教师综评完成项目化模块考评。在评价内容上，通过课堂表现(30%)、项目考核(40%)和课程设计(30%)完成综合评价。其中，课堂表现根据学生考勤、课程表现进行过程性评估；项目考核根据学生项目完成情况进行评定；课程设计是创造性部分，鼓励学生结合化学课程内容，依托油田安全、采油、钻井、技术四大项目，选取难度适合的小主题，查阅资料，设计方案，发挥学生学习的主动性和主体性，以绿色、低碳、环保、生态等关键词进行思考，考查学生实训设计的规范性、材料选用的合理性、废物排放的绿色性和项目管理的安全性等方面，鼓励学生自主探究，保证多元开放性的考评结果。

三、 课程教学效果

以学生适应性能力为中心，结合双碳国家战略和石油行业绿色可持续性发展目标，绿色理念融入到课程改革与实践，将行业转型升级需求与职业教育、专业建设和人才培养同步共振落到实处，取得了较好的教学效果。

(一)课程教学成效

持续开展教学设计、课程模块、课程手段、考评模式的优化和改进，为打牢学生化学基础知识，提升学生理论、实践素养，实现绿色理念与专业课程有机融合，增强了课程内涵性建设。通过课程学习，学生总体对绿色知识和绿色理念有了一定的认知和掌握，了解石油行业哪些工艺流程存在污染物的排放，哪些措施能够有效利用CO2进行循环利用，哪些内容有助于推进绿色安全等等。从后续专业课程教学和实习实训中，学生的关注点会更加偏重绿色、环保，会注意油田回注水相关大型设备的能耗、排放和效率，会关注增产过程中压裂液的选取处理的环保性和成本性。在“油田化学”课程改革的推动下，后续其他专业课程将依据此模式进行建设，形成完整的石油专业课程体系，凸显石油专业特色，助推学校双高建设发展。

(二)课程育人成效

课程学习提升了石油学子的责任感和使命感，形成了具有石油特色的良好学习、生活和文化氛围。20级和21级专业学生积极参与“互联网+”大学生创新创业大赛，学生通过“校园环境守护者——校园垃圾分类”公益项目将垃圾分类与环境保护结合起来，不断践行学生绿色理念，提升实践创新能力。学生利用暑假实践，通过大学生社会实践活动参与以环保为主题的社区志愿服务，积极主动为低碳环保生活宣传代言，发挥模范带头作用，充分体现课程育人的时效性和针对性。

四、 结语

在国家“碳达峰、碳中和”发展要求背景下，油气行业积极向绿色低碳转型发展。湖北科技职业学院石油工程技术专业以培养区域油田可持续发展人才为己任，在高职石油专业课程第一课“油田化学”中融入绿色理念，以“一理念四路径”课程模式，通过重构课程设计，挖掘教学模块任务中的绿色元素；完善课程模块，融入绿色理念的内容，优化课程体系；丰富课程手段，满足学生多样化学习需求；优化考核模式，巩固学习成果。绿色理念融入“油田化学”课程的教学效果明显提升，符合新时代石油行业绿色可持续发展的人才培养要求。在后期的专业教学中，将构建深度融合绿色发展理念的石油专业教学课程体系，明晰绿色技能，培养绿色油田产业需要的高质量人才。