海洋强国战略下海洋油气工程专业课程体系重构探讨

2024-12-09 00:00:00秦国伟赵金省窦亮彬曲冠政董凤娟李睿
陕西教育·高教版 2024年12期
关键词:重构

[摘" 要]海洋强国战略时代背景下,海洋成为全球油气资源重要的接替区,深水已是未来油气资源争夺的主战场。海洋油气工程学科及专业建设是培养海洋油气资源开发专门人才的重要保障,专业人才的培养需通过具体的课程体系来实现,而西安石油大学海洋油气工程专业课程体系大部分仍沿用石油工程体系的构建模式。因海洋油气开发与陆上开发的差异较大,所以课程体系难以满足人才培养需求。本文在海洋油气工业现状分析的基础上,结合海洋油气工程专业人才培养需求,从专业培养目标、专业课体系、实践实训、学科交叉融合等方面重构了海洋油气工程专业课程体系,凸显了专业的“海洋”特色,可为其他院校构建符合海洋油气资源开发需求的人才培养模式提供借鉴和参考。

[关键词]海洋强国战略" 海洋油气工程" 专业课程体系" 重构" 交叉融合

基金项目:陕西本科和高等继续教育教学改革研究项目“海洋强国战略下海洋油气工程专业创新人才培养体系构建与探索”(23BY070);西安石油大学教育教学改革重点项目“海洋强国战略下海洋油气工程专业创新人才培养体系构建与探索”(JGZD202302);西安石油大学研究生教育综合改革研究与实践项目“基于BOPPPS框架跨专业研究生培养的导学关系探索——以石油与天然气工程专业为例”(2023-X-YJG002)。

海洋油气资源已成为未来世界能源的主要接替区,我国海洋油气资源虽丰富,但与陆上油气相比,海上油气的开采仍处于初级阶段。党的“十八大”特别提出了“建设海洋强国”的宏伟蓝图,为我国海洋事业发展指明了方向。2010年,教育部批复“海洋油气工程专业”为战略新兴产业专业,进一步明确了海洋油气工程的专业使命。同年,西安石油大学依托石油工程学科创建海洋油气工程专业,并开始本科专业招生。海洋油气工程专业面向深海的“开发、钻、采、输”培养专业人才,以满足海洋强国战略对人才的需求。但因海洋油气工程专业课程体系还不够成熟,所以,针对该专业的课程体系重构已迫在眉睫。

专业设置及专业课程体系重构背景

自20世纪50年代以来,我国陆上油气资源开采不断增长,同时也陆续发现了多个具有重要意义的大型油气田,但随着社会经济的快速发展,对于油气资源的需求量越来越大,油气资源对外依存度不断攀升,安全风险也在随之增大。另外,随着技术的发展,近十年全球发现的大型油气田中,海洋油气田占60%以上,成为多数海洋油气经营者重要战略资产的组成部分。我国海洋油气资源十分丰富,仅南海就蕴藏有240亿吨石油、160万亿立方天然气和超过800亿吨油当量的天然气水合物。目前,我国海洋油气资源勘探开发主要在莺歌海盆地、东海凹陷盆地、渤海盆地以及珠江口盆地等区域。但相比于陆上油气,海上油气的开采仍处于初级阶段,发展空间广阔,国家在中长期发展规划中也明确了“加快近海海域和深水油气田勘探开发”的战略。海洋油气开发是石油与天然气工业的未来和希望,已成为业内共识,也是不争的事实。

党的“十九大”要求坚持陆海统筹,加快建设海洋强国。“十四五”规划和2035年远景目标纲要提出要积极拓展海洋经济发展空间。这些都是党中央准确把握时代发展趋势、深刻分析国内外政治经济形势所作出的重要战略决策。加快海洋特别是海洋油气资源勘探开发步伐,建设具有自主知识产权的装备和勘探开发技术可谓是重中之重,其中培养海洋油气工程专业创新型人才更符合国家发展需要。但国内各高校创建海洋油气工程专业的时间较短,专业建设处于摸索阶段,创新型人才体系尚不成熟。

2010年,西安石油大学创建海洋油气工程专业;2012年专业所属二级学科“海洋油气工程”获批硕士学位授权点;2015年海洋油气工程专业实验室获批陕西普通本科高校实验教学示范中心;2021年海洋油气工程专业“海洋油气工程”获批“省一流本科”。当前,从行业发展和专业特点来看,海洋油气工程专业2021版培养方案中的专业课程设置与市场需求还有一定差距。

海洋油气工程专业课程体系的现状

西安石油大学海洋油气工程专业培养方案明确指出,培养掌握现代海洋油气工程专业知识和项目管理基础知识,具备科学研究基本技能以及计算机编程与应用能力,能从事海洋油气开发、科学研究和项目管理的高素质复合型应用型工程技术人才,但现有的专业课程体系仍存在以下问题。

1.培养目标与核心课程匹配度较低

虽然培养方案中提出培养能从事海洋油气开发、科学研究和项目管理的高素质复合型应用型工程技术人才,但核心课程仅有油藏物理、渗流力学、海洋平台与结构工程、海洋钻井工程、海洋采油工程、海洋环境与载荷、海洋油气集输工程、海洋腐蚀与防护。海洋油气田的开发和科学研究,需要具有强大的石油工程专业知识,但核心课程中缺乏石油地质类课程(如石油地质基础或者油气田开发地质)、石油“三大工程”中缺乏“油藏工程”等课程,所以学校应强化核心课程,保证“厚专业基础”的总体要求。在项目管理中,除了要有专业知识外,还应具有管理类知识,但专业核心课程中缺乏该类课程。学校应结合当代石油企业“走出去”的需求和步伐,删除“项目管理与技术经济”课程,而改为“国际项目管理师(Project Management Professional,PMP)”课程,同时鼓励学生考取该类证书,为海洋油气工业国际化奠定基础。

2.专业课程内容与教学方法仍需优化

海洋油气工程专业的课程内容主要涵盖了油气田勘探、开发及原油集输,以及少量的海洋平台与结构工程等方面的基本理论和技能。存在的问题主要是:首先,有些课程内容过于陈旧,仍采用10年前的教材,未及时增添行业的最新发展信息,如“修井工程”课程中未涵盖新型修井工具。其次,课程内容过于理论化,学生难以理解和掌握,如部分核心课程缺乏实践案例的引入与分析。最后,专业课程内容缺乏思政元素。例如,在“海洋采油工程”课程前,教师可用歌曲《采油姑娘》引出思政元素,激发学生学石油、爱石油、奉献石油的热情。

目前西安石油大学海洋油气工程专业教师共16名,其中仅有2名具有现场工作经验,教学方法过于陈旧且单一,缺乏必要的实践工作经验,在讲授知识点时受传统观念束缚,缺乏创新性,仍以讲授理论知识为主,未能将知识与矿场应用紧密结合,忽视了知识的实用性,导致学生上课无趣,甚至逃课。对此,西安石油大学应改变传统教学理念、创新教学模式,让学生尽可能地参与到教学过程中,以充分挖掘学生的潜能。

3.专业课程创新实践实训相对薄弱

实践教学是海洋油气工程专业实现素质教育和创新人才培养的重要环节,直接影响专业人才的培养质量,能巩固和加深学生对理论知识的掌握,提高学生分析、解决问题的能力,以及对未来工作的适应能力。在国外的一些知名院校中,专业实践教学的学时比理论课多,注重学生动手能力和创新能力的培养,而西安石油大学位于内陆,远离海洋,且受海上平台生产的限制,海洋油气工程现有的实践教学基本沿用石油工程专业的教学体系,即认识实习、地质实习、生产实习等,未能突出海洋油气特色。海洋平台上实训很少,主要因为从安全生产角度考虑,海洋石油企业不愿意接收高校学生到海洋石油生产一线现场。另外,从经济效益角度出发,学生去生产现场实习不会给企业产生任何经济效益,甚至会在一定程度上影响正常生产秩序,会间接地降低经济效益。

4.多学科交叉融合体现不充分

海洋油气工程专业是一个多学科交融的新兴学科,广义上包括石油与天然气工程、海洋工程等专业知识。从总体规划来看,主要包括两大部分:海油和海工两个方向。但目前学校的海洋油气工程专业主要集中于海油(海洋油气田的开发)方向,海油与海工互相独立,导致海油和海工严重脱节,难融为一体。海洋油气工程专业培养方案中的学科交叉模块仅有海事概论(24学时)、工程伦理(24学时)、新能源概论(32学时)和智能油田(32学时),未涉及海洋工程方面,致使学生在就业时缺乏竞争力。在海洋强国战略背景下,该问题已成为各学科、各专业融合交叉的壁垒,所以,现有的课程体系已经不能满足跨学科高素质复合型应用型工程技术人才培养的需求。鉴于此,可借助“大智移云物”技术(大数据、智能化、移动互联网、云计算和物联网等技术)拓宽学生视野,提高教学质量。

海洋油气工程专业课程体系的重构探讨

海洋强国战略下,海洋油气工程专业人才培养离不开合理的课程体系,但目前的课程体系不尽完善。对此,西安石油大学可以海洋强国战略为契机,结合学校特色专业,重构海洋油气工程专业课程体系。在扎实通识教育课程、强化学科基础课程的同时,动态式设置具有海洋油气工程专业特色的课程和虚拟仿真实践平台,如海洋特殊工艺井钻井与完井工程、海洋油气田开发开采理论与技术、海洋非常规天然气水合物开发开采工程、海洋油气集输工程,以及海上FPSO工艺、海上油气集输工艺等虚拟仿真实践平台,引导学生掌握该领域中的实际应用,了解海洋油气开发技术发展趋势。学校应加强多学科间的交叉融合,将“海油”方向专业知识与“海工”方向需求相对接,为学生能够在五年左右时间成长为海洋油气工程领域的项目管理者或技术骨干提供基础保障。专业课程体系重构框架如图1所示。

1.海洋油气工程专业核心课程再设置,重塑培养目标

海洋油气工程专业是顺应海洋油气开发形势下的产物,更是一个多学科交融的新兴学科,其就业方向不必拘泥于海油企业,还可考虑中石油、中石化、延长石油等企业。人才培养目标应采用“以海上石油为主、陆地石油为辅”的培养方案。与此同时,还要引导学生了解海工方向知识。基于国家油气能源和“海洋强国”战略的需求,依据石油行业和区域经济社会发展需要,学校可利用大数据进行全方位调查和分析,全面整合梳理海油企业岗位,分析搭建海洋油气工程专业人才的职业能力框架,明确岗位能力培养目标,在现有的培养方案中加强专业基础课、扩大专业核心课程,逐步形成岗位需求—职业技能—课程体系—能力培养良性互动、层层递进的人才培养体系。

随着石油勘探开发装备和技术的快速发展,我国海洋油气开发不仅要立足于国内浅海和深水区,同时还要开拓海外市场,形成“立足国内需求、开拓国际市场”的新局面。所以,在海洋油气工程专业培养目标中应添加“有创新思维与国际视野”或者“外语和计算机应用能力突出,具有团队协作意识、创新意识和国际化意识”等相关的要求,为国际化人才培养奠定基础。

2.构建海洋油气工程专业课程动态机制,突出海洋特色

当今是技术快速发展的社会,应在海洋油气工程专业设置中注意本领域内的前瞻技术发展,构建动态调整机制,时刻关注企业的用人需求,将用人需求与海洋油气专业课程紧密结合。学校要围绕产业的发展、知识的更新、技术的进步,根据实际情况进行动态调整,增加海洋特殊工艺井钻井与完井工程、海洋油气田开发开采理论与技术、海洋天然气水合物开发开采工程、海洋油气集输工程、海洋油气工程安全与环保等相关方面的理论知识,让学生及时了解和掌握海洋油气工程领域内新技术和发展趋势的同时,突出海洋油气工程专业的“海洋”特色。学校每2年定期修订培养方案,形成面向海洋油气工程专业人才需求、动态开放式的课程体系结构。另外,针对海洋油气工程专业的应用性和实践性,在专业课程教学中采用了“双师同课”的教学方法,校内教师讲解专业知识,企业专家结合授课内容,以案例的形式讲解企业生产中的具体问题,解决了理论与实践的脱节问题。部分专业课程采用翻转课堂模式,同时合理运用“大智移云物”技术手段,引入课程思政教育并安排相关专业任务,让学生自行查阅资料,寻找解决问题的途径,以提升学生的人文素养和终身学习技能。

3.加强海洋油气工程专业实践实训建设,再造高阶思维

实践教学对于工程创新人才的培养,具有非常重要的作用。目前,尽管西安石油大学海洋油气工程专业培养方案中的实践课比例较以前增加了4.1%,但因受到海上平台生产限制,实践教学仍基本沿用石油工程专业的体系,未突出海洋油气特色。所以,学校应加强校内实践基地建设、积极开拓校外实践基地、整合虚拟仿真实训平台等,提高海洋油气工程专业学生的实践实训能力。具体措施体现在:(1)在校内应建设与海洋油气工程相关实验室,增设创新性实验,为本专业实践教学提供必要的设备和设施。(2)校企共同制订学生具体实习计划,可采取“化整为零”的方式,组织学生进行小规模实习。(3)采用虚拟仿真实验平台,有效开展实验实践教学,避免海洋石油行业的不便。(4)利用有关生产现场的视频资料代替现场实习,提高教学效率,节约教学成本。(5)开展各种形式的实训学习,及时了解和掌握海油企业岗位需求和技术发展动态。总之,各种实践实训可促进学生巩固和加深理论知识,培养学生的动手能力和工程实践能力,同时还能增强学生对海洋石油工程专业的感性认识,为后续学习和工作打下坚定的基础。

4.利用“大智移云物”技术深度挖掘课程资源,强化学科交叉融合度

海洋油气工程专业包括海油和海工两个方向,集成了海上油气藏开发、钻、采、集输四个环节。海洋油气工程专业以服务海洋油气开发为目标,同时兼顾了海洋和油气,具有明显的多学科交叉特点。现代科学技术的发展会促进学科交叉,多学科交叉融合是完成企业所需人才培养的核心路径。在国家油气能源和“海洋强国”战略背景下,西安石油大学海洋油气工程学科加强了学科交叉的融合度,即根据现有学科(如机械、自动化、外语基础、计算机等),利用“大智移云物”技术深度挖掘和开发课程资源(如海洋船舶原理、海洋平台设计、海洋地质学,以及有关深水区油气开发方面的知识),设置不同的交叉学科模块,同时增加学科交叉模块的比例,加强多学科交叉融合,以实现培养高素质复合型应用型工程技术人才的目标。这样既可开拓学生的国际视野,又能有效利用网络资源,增进不同学科之间的交叉融合度,为国际化人才培养奠定基础。

结" 语

海洋油气工程专业课程体系的重构可适应海洋强国战略人才需求的变化,能够满足不同海洋石油企业对人才的需求,既符合课程体系的预期规划,又能使学生从人文、科学、工程等方面进一步提升综合素质。本文意在抛砖引玉,期待更多的从事本专业人才培养的人士根据行业需求、企业需求、人才发展需求构建具有海洋特色的海洋油气工程专业课程体系,以切实调动学生的积极性和主观能动性,实现知识结构、能力结构、素质结构的人才培养规格,让学生真正成为海洋石油的接班人。

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(秦国伟、赵金省、窦亮彬、曲冠政、董凤娟、李睿:西安石油大学石油工程学院)

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