龙学渊 孟 江 黄 茜 杨浩珑

（重庆科技学院，重庆 401331）

进入21世纪以来，全球科技创新进入空前活跃时期，新一轮科技革命和产业变革正在重构全球创新版图、重塑全球经济结构。党的十九大报告提出要推进能源生产和消费革命，构建清洁低碳、安全高效的能源体系，推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合。在能源革命推动能源消费结构发生深刻变化的形势下，油气储运体系向安全、高效、智慧、平台化方向发展，油气储运行业在加速向多能融合及能源网络数字化、智能化转型。为更好地服务国家战略发展新需求，适应油气储运行业变革新趋势，油气储运工程专业必须改造升级，重新定位人才培养目标，调整优化课程体系，改进人才培养机制。

一、油气储运行业的发展趋向与特点

为提高油气资源配置效率，保障能源安全稳定供应，2019年我国成立了国家石油天然气管网集团有限公司，油气储运的运营管理机制在发生深刻变化。据国家发展改革委、国家能源局印发的《中长期油气管网规划》，2015年底，我国原油、成品油、天然气主干管道里程分别为2.7万公里、2.1万公里、6.4万公里；到2025年，全国油气管网规模将达到24万公里。在未来较长时期内，油气储运行业仍将保持高速发展态势，并且有以下三大特点。

第一，油气管网将深度融入国家能源互联网建设。随着我国“双碳”战略稳步实施，油气行业将进入加速变革的新时期，“稳油增气”的特征将更加明显，太阳能、风能、水能等新能源将逐步成为能源主体，能源结构将发生巨大变化。互联网技术与化石能源及可再生能源的生产、运输、存储、销售及贸易深度融合，将成为我国能源互联网建设的主要方向。以电网和油气管网等为“广域网”，以城市配气、配电网、分布式能源、热网等为“局域网”，通过分散自治协同模式，达到能源按需传输和动态平衡，形成多种能源纵向优化配置和横向多能互补的格局。油气储运基础设施是保障能源供应的重要环节，探索天然气混氢输送、纯氢输送、二氧化碳管道输送等多能输送新技术，成为油气储运基础设施企业低碳转型发展的重点。我国在这些领域还有许多技术难题有待突破，需要加强技术攻关[1]。

第二，人工智能引领油气储运运行体系智慧化发展。大数据智能化成为驱动行业转型升级的核心因素，将引领储运设施建设与运行体系向数字化、可视化、自动化、智能化方向发展，快速促进油气储运行业建设模式、运营模式、商业模式变革。人工智能技术与能源工业深度融合，油气储运行业将形成油气流、信息流和业务流互联互通的“全国一张网”，管网基础设施要具备泛在感知、自适应优化能力，要建成与实体设施精准映射、同生共长的数字油气储运系统，实现储运基础设施在物理和虚拟世界的数字信息协同、感知控制协同以及知识智能协同；还将通过数据深度挖掘技术形成系统的知识体系，建成“智慧大脑”，各业务系统之间由数据交互逐步转向知识交互，实现由人工判断决策管理向人机结合判断决策管理的转变。建立以数据和知识为核心的数字化、智能化、平台化管理体系，将使油气储运设施的安全水平和运行效率得到跨越式发展[2]。

第三，不断提升安全管理水平将成为一项长期的重要任务。我国油气储运系统日益庞大，影响油气储运设施安全的本质因素、外部环境越发复杂。穿越地质灾害易发区的油气管道增多，各种地质灾害对油气管道安全的威胁愈来愈大，极端恶劣天气引发的油气管道水毁事故频发。地方经济发展与土地利用空间不足的矛盾加剧，油气管道第三方破坏事件逐年增多。管道和站场设备本体缺陷检测和监测的任务越来越重，实时监测技术和能力不足。油气管道发生事故，往往会对生命财产、生态环境和能源供给造成重大影响，而且容易酿成重大公共安全事件。研究突破油气储运设施安全关键技术，建立油气储运设施全生命周期可靠性评价体系，成为油气储运安全管理的主攻方向，全行业将越来越重视提升油气储运系统事故预防和灾害控制技术水平。

二、油气储运工程专业建设面临的问题

油气储运行业保持高速发展，对专业人才存在持续的需求。油气储运行业的发展呈现新的特点，对其所需要的人才也就产生了新的要求。油气储运工程专业建设要跟上油气储运行业发展步伐，首先要正视专业发展中存在的问题，然后进行专业的改造升级。要适应行业发展对人才的新要求，油气储运工程专业建设中需要面对以下问题。

第一，为学生设计的专业知识体系陈旧。油气储运工程涉及多个学科，其专业知识涉及力学、化学、机械、土木、自动化等多个方面。在专业办学过程中，各高校因发展侧重点的不同而形成了多种各具特色的专业模式，但所设计的专业知识体系中普遍存在重工艺轻控制、重运行轻建设、重效益轻安全等问题，不重视非工艺类课程，学生的知识结构有明显的局限性。油气储运行业向安全、高效、智慧方向快速发展，向氢能、二氧化碳输送领域拓展，加速了油气储运专业知识体系的更新。因此，高校需要调整专业人才培养方案，探索多元化人才培养路径，创新培养机制，面向应用基础研究、关键核心技术突破等方面问题，夯实基础，培养能应对未来挑战的创新型人才；面向对未来工程技术的掌握和应用，培养工程实践能力强、能充分适应行业发展需要的应用型人才。

第二，不够重视学生工程素养和处理复杂工程问题能力的培养。在专业人才培养方案中，培养解决复杂工程问题能力的实现路径不清晰，培养环节的分解与落实不明确，达成评价结果可信度低。在培养过程中，重各门课程的条块式知识的传授，轻综合应用能力培养，同时也不够重视工程规范意识、安全环保意识和工程伦理教育。在设计专业人才培养方案时，应遵循循序渐进、综合集成、贯穿大学4年、多个教学环节支撑的原则，注重项目式、案例式工程教学资源建设，改进考核方式，关注工程素养，提高职业胜任能力。

第三，教学内容和培养目标与企业要求对接不紧密。产教融合不深，企业资源转化不足，专业课程讲授的相关技术方法与实际工程应用情况存在差距。为确保高校人才培养适应行业需求，需要构建校企互利共赢的协同育人机制，探索新的校企协同育人组织形式。高校办学应更加开放，利用人才聚集优势主动融入企业，为企业的创新发展起到支撑作用，形成价值贡献能力；打造校企合作互利共赢的兴奋点，构建深度融合的协同育人机制。找准校企合作的兴奋点，才能有效提升企业参与人才培养的积极性。在与企业协同育人过程中进一步发挥企业专家的作用，促进教育链、人才链与产业链有机衔接，增强育人合力[3]。

三、专业改造的方案设计与实践

我们学校（重庆科技学院）的油气储运工程专业，源自1962年开办的燃气输配专业，在长期办学过程中坚持服务油气行业，为油气行业输送了大批高素质应用型人才，毕业生有“下得去、上手快、能力强、素质高、留得住”的良好口碑。2017年以来，我们在油气储运工程专业建设中，面向产业变革，以重庆市高水平新工科高校建设项目为载体，在工程教育专业认证标准总体框架下，对专业改造升级路径进行了探索。

（一）专业改造的方案设计

1.优化专业人才培养定位和培养目标

根据油气储运行业转型发展趋势和学校的应用型人才培养定位，通过对中石油西南油气田分公司、中石油天然气销售分公司、西气东输管道公司、西南管道公司、重庆燃气集团、港华燃气有限公司等企业进行调查研究，分析行业转型对人才知识、能力、素养的需求，重新确立油气储运工程专业的人才培养定位为“面向油气领域、着力城市燃气、拓展新能源，培养高素质应用型人才”；同时，将专业培养总目标确立为“德智体美劳全面发展，适应国家石油工业现代化发展和地方油气能源发展需要，具备宽厚的工学基础知识、系统的油气储运工程专业知识，具有良好的人文社会科学素养、团队精神、沟通能力、创新思维与国际视野，能在油气资源开发、输送、储存、燃气输配、新能源等领域从事规划设计、建设、技术开发与管理、应用技术研究等工作，有较强实践能力的高素质应用型人才”。与原培养目标相比，服务领域由油气领域拓展到了新能源领域；职业素养要求中，增加了“团队精神、沟通能力”；岗位适应方面，将原来的从事“技术开发与应用研究”工作，调整为从事“技术开发与管理”工作。

在明确专业人才培养定位和培养目标的基础上，拟定毕业生通过5年左右发展后要达到的预期目标：（1）具有良好的职业素养、职业道德和社会责任感，在工作和生活中自觉遵守法律以及有关健康、安全、环境、社会、文化等方面的要求和规定，明确能源工程对人类社会的影响；（2）具备油气输配系统的规划设计、技术开发与管理、应用技术研究等方面的知识、能力和素质，成为所在领域的专业技术骨干或管理骨干；（3）能胜任油气地面工程领域的工程设计、工程施工、工程管理及技术改造等工作；（4）具备管理工作团队及项目协调的能力，能够正确认识在团队中的角色定位，能够组织制定和有效实施工作计划；（5）能紧跟油气储运工程领域新理论与新技术的发展，持续提升职业胜任能力和国际化视野。

2.重构专业人才培养体系

基于专业人才培养目标和能力产出要求，对接产业发展趋势，推行“学生中心、产出导向、持续改进”教育教学理念[4]，遵从工程教育专业认证标准，以提升学生解决复杂工程问题的能力和工程素养为主线，从5个方面对油气储运工程专业人才培养体系进行重构。

一是调整专业知识体系。全面实施基于OBE理念的专业人才培养方案和教学大纲，围绕培养目标和毕业要求指标反向设置课程体系，更新教学内容，增加大数据应用、人工智能、自动控制、安全管理等新学科知识，为学生建构适应行业发展需要的知识结构。

二是打造优质工程教育资源体系。与企业专家合作，联合开发工程案例和项目式教学资源，联合编写教材，将最新技术成果引进课堂。建设虚实深度融合的仿真实践教学系统，将最新工艺、设备、自动控制方案等集成到实践教学平台，使平台既能重现真实生产过程，又能重复各类生产故障，强化学生工程实践能力培养。

三是实施以学生为中心的教学模式改革。建设网络学习资源，引入信息化互动教学软件，推广案例式、项目式、研讨式教学法；利用学校建设的智慧教学环境，推动实施混合式教学，不断改善教学效果。推行非标准答案试题考核，增加过程考核难度和权重，实施课程目标达成情况评价和教学过程中的形成性评价。

四是增加创新实践环节。设立创新实践必修环节，确保每位学生具有完整参加一项“大学生创新创业训练计划”项目研究或专业技能竞赛、创新创业竞赛活动的经历。为每位本科生配备导师，并将本科生导师指导学生学业情况、科技创新情况纳入教师教学业绩考核。鼓励学生进导师团队、进实验室、进项目，多渠道提升学生创新实践能力。

五是继续完善校企协同育人机制。在专业培养方案中，设置4门以上校企合作授课课程，安排部分或全部课时聘请行业企业专家来校授课，确保教学内容紧跟技术发展。企业专家参与本专业的人才培养方案论证、教学大纲修订、生产实习指导、毕业设计指导，促进企业资源深度运用于人才培养，增强学生对行业精神和文化的理解，系统培养和提升工程素养。

（二）专业改造的实践探索

根据“气为特色、着力下游、拓展新能源”的专业发展方向和培养目标，结合工程教育专业认证标准和油气储运行业发展对人才的新要求，以能力产出为导向，研究拟定了本专业学生毕业要求。然后，对本专业的课程体系进行了调整，以优化专业知识结构；全面修订了课程教学大纲，并持续加强课程基础建设，推动教育教学模式改革，以保证并提升人才培养质量。

1.调整优化专业课程体系

（1）加强专业基础课程。在本专业2021年版的培养方案中，“高等数学”“线性代数”“概率论与数理统计”“大学物理”“大学物理实验”“工程力学”“工程流体力学”“工程热力学与传热学”“大学化学”等课程学分合计为38分，占到本专业课程总学分的21.7%。同时还设置有数理基础课程选修模块，学生可根据需要选修“数学建模”“MATLAB语言程序设计与仿真”等数理类课程。这是从课程角度支撑“具备宽厚的工学基础知识”的培养目标要求，也是为提升学生终身学习能力和未来职业多渠道发展助力。

（2）优化专业核心课程。“油气集输”“油气管道输送”“油气储存技术与管理”等课程的学分，均由原来的3学分调整为4学分。这3门专业核心课程原来附属的课程设计被整合为综合设计，而在课程理论教学环节安排大设计作业。这样既保证有必要的课程项目设计训练，又加强了专业综合设计能力培养。将“技术经济学”和“工程项目管理”合并为“技术经济与项目评价”，强调对工程管理原理和经济决策方法的学习。将“石油科技论文写作”由选修课调整为必修课，强调培养学生的科研写作能力、沟通能力、自主学习和钻研的能力。专业核心课程优化后，可以更有效地支撑专业的职业能力培养要求，使学生具备系统的油气储运工程专业知识，可以从事规划设计、建设、技术开发与管理、应用技术研究等工作。

（3）增加人工智能、安全技术类课程。开辟大数据、人工智能通识课程模块，引导学生了解和把握大数据智能化发展的技术特征、主要趋势和产业转型主要方向等。新设必修课程“油气管网大数据分析与应用”，将最新应用于行业的大数据技术融入教学内容，提升学生职业适应能力。改造“石油仪表技术”课程，更名为“石油仪表与检测技术”，将最新的油气设施检测技术融入教学内容。改造“HSE风险管理”课程，更名为“储运安全与管道完整性管理”，并设置课程设计专周。此课原来主要讲授危险源辨识、风险评估和HSE管理体系，现在课程内容增加了有关油气设施全生命周期完整性管理的理论和技术。在专业选修课程模块，设置安全技术类、应用技术类、营销管理类、学科交叉类选修课程，将现代油气储运智慧化发展和安全管理要求等融入教学内容，适应不同学生的发展需要。

（4）优化工程实践环节。通过制图测绘及计算机绘图、工程技能训练，培养学生的工科通用实践能力；通过专业认知实习、生产实习、综合设计、综合训练（专业软件+装置操作）等环节，培养学生专业实践能力；增设创新实践必修环节，培养学生的创新意识和创新能力。每个学生在校期间都要完整经历一次创新训练，并凭借创新成果认定而获得学分。在毕业设计（论文）环节，学生可以通过参加中国石油工程设计大赛和全国大学生油气储运工程设计大赛而取得学分。本专业改造后的实践教学体系，更加聚焦于培养目标的职业素养和能力要求。

2.建设优质工程教育资源

培养学生的工程能力、工程素养，需要将学生置身于真实工程环境中。为此，从平台硬环境、内容软环境两个方面，搭建了立体化的工程教育资源体系。

（1）建设综合性实践平台。学校与中石油集团共同投资5 000余万元建立了校内实习基地，其中有钻井、采油、集输和在线分析等5个工区，包含3口800 m深井筒、1台钻机，能够实现生产过程再现和油田事故重现。学校投资1 000万元建起了基于真实生产过程的油气集输、长输、城市燃气配送的虚拟仿真实验室。学校与重庆气矿、河南油田合作，共建了2个国家工程实践教育基地。实现了全尺寸设备可操作、虚拟仿真设备可模拟训练、实物实验装置可测试分析、生产故障可重复再现、海洋和陆地实训可综合兼顾、校内外实习基地可功能互补，进一步解决了受油气生产高风险等安全因素制约，学生现场生产实习动手难、效果差等难题。

（2）校企共建工程案例教学资源库。以油气田企业的相关设计、生产或技术应用问题为原型，收集整理有关原始数据，编制了覆盖我国典型油气藏的系统教学案例、生产调整工程案例和工艺及工程施工录像资料。课程设计、毕业设计、创新项目的选题，全部源于工程实际。专业教师与企业专家合作，编写出版了《油气管道输送技术》《油气储运工程软件应用基础》《石油工程HSE风险管理》等6部教材。

3.推进课程教学模式改革

在专业课程中全面推行线下线上混合教学模式、非标准答案试题考核。利用信息技术，加强课前、课中、课后学习情况评估。深化实践教学模式改革，聚焦复杂工程问题特征，优化实践教学实施方案，培养学生工程实践能力。

（1）推行混合式教学模式。全面推进“雨课堂”“学堂云”等现代信息化教学工具在教学中的应用，将教学内容、教学案例、专业软件使用手册等资源在线化。专业课程的课堂教学中引进工程项目案例，分模块开展教学和互动研讨。阶段考核采用非标准答案试题，结业考核以大设计作业和试卷考核形式进行。其中，大设计作业采用分组提交和答辩质疑的形式进行评价。

（2）改革实践教学模式。实施自主性实验教学模式，编制了自主学习指南，强调学生自主预习和设计，培养基本实践技能、工程素养。实施虚实结合的实习实训模式，借助仿真设备和信息技术，实现校内仿真训练与企业实习内容互补，保证实习实训的系统性和完整性。实施真题真做的毕业设计双导师模式，将企业实际存在的技术问题转化为设计题目。毕业设计题目来源于现场，结合现场技术发展，题库的年更新率不低于50%。实施研赛结合的创新实践模式，实行“一生一赛”制，让学生广泛参与石油工程设计大赛、油气储运工程设计大赛等竞赛活动，培养创新能力。在40余所高校和科研单位参加的中国石油工程设计大赛中，我校参赛团队连续两届获得了团体银奖；在全国大学生油气储运工程设计大赛中，本专业的学生已经获得了9项一等奖。

（3）加强教学过程质量管理。明确提出了各主要教学环节的质量要求，定期进行课程体系和教学质量评价。通过过程监控、质量评价和学业帮扶，促进学生毕业要求的达成。成立课程目标、毕业要求指标达成情况分析评价小组，定期进行课程目标和毕业要求达成情况评价，并通过教研活动等形式对学生学习过程进行形成性评价分析，关注个体目标达成，研讨改进教学策略，教师集体论证改进措施。专业人才培养质量提升明显，建设成果获评重庆市教学成果一等奖3项，专业获批为重庆市一流专业建设点，2021年完成了工程教育专业认证专家进校考察。

4.实行本科生导师制，将专业指导与思想政治教育有机融合

为每个学生配备1名专业教师作为导师，对学生进行思想引导、专业辅导、心理疏导、就业指导。本科生导师制融通专业教育和思政教育，实现思政教育与专业教育相结合、课堂教育与课外教育相结合、共性教育与个性教育相结合。指导过程中，大一侧重开展适应性教育，帮助学生尽快融入大学学习和生活；大二侧重开展科技创新指导和学业指导，培养学生的专业兴趣；大三侧重专业课程拓展学习、创新创业教育指导；大四侧重引导学生树立正确的择业观，促进学生顺利毕业和就业。创新教育和思政教育贯穿大学4年全过程[4]。为确保有效落实导师制，在专业人才培养方案中设置了2学分的导学考评环节（不计费学分，毕业条件之一）。每学期，导师需通过学校网络系统填写指导学生情况，学生也要评价导师指导情况。导师的指导工作量纳入其绩效统计。本科生导师制实施效果显著，为提高学生毕业率、授位率、升研率发挥了积极作用。

5.探索建立高效运转的校企合作机制

结合我校的办学特色、地域环境，调查分析企业需要什么、我们能提供什么、企业为什么要与我们合作等关键问题，找准双方核心需求，明确校企在人才培养、科学研究和技术培训等方面的结合点、兴奋点和落脚点。我们与企业的合作，由此形成了联合申报项目、联合技术攻关、共建实践平台、共享研究成果的“两联两共”协同研究机制，构建起了共同制定培养标准、共同制定培养方案、共同组建教学队伍、共同建设实习基地、共同实施教学和质量评价的“六共同”协同育人机制，实现了课程设置与岗位需求结合、基础教学与技能培养结合、专业教学与实践培养结合、通识教育与职业教育结合的“四结合”。专业的人才培养全过程突出“动手能力”和石油精神培养，以实现课程体系和教学内容与职业要求紧密对接，确保人才培养与企业需求相匹配。

四、对工科专业改造升级的几点认识

工程教育各专业的发展是一个动态的过程，其中有传承也有创新。现结合对油气储运工程专业改造升级的初步探索，对此谈几点认识。

（1）传统工科专业的改造升级要注重融合创新。专业改造应结合行业产业、地方区域发展新趋势（如产业数字化和智能技术的应用），从培养理念、培养模式、课程内容、教学和学习方法、培养质量标准等方面进行全面系统的改革，从而不断提升学生知识水平、专业技能以及解决复杂工程问题的能力、创新创业的能力、团队协作和沟通交流的能力、跨界整合资源的能力。

（2）专业教师产学研用能力是专业改造升级的关键。教师的工程经历、知识体系直接关系到专业建设水平。就储运专业来说，教师大多对控制技术、信息化技术、智能技术的产业应用不够了解，对工程现场应用的新方法、新手段、新设备缺乏认识，因此推动课程内容更新的难度大。专业教学内容滞后，人才培养与人才需求脱节，新的人才培养目标也难以实现。因此，工科专业的改造升级必须重视专业教师队伍建设，学校和教学院系应引导和激励教师不断更新知识体系、提升产学研用能力。

（3）学校重视新工科建设是有效开展专业改造升级的前提。新工科教育改革是一项关系学校全局性的改革，涉及教师聘任、考核、绩效与资源分配等，需要教务、学工、人事和二级学院各部门的协同配合。学校要从全局出发整体设计制度体系，同时要在全校上下形成广泛共识，才能有效保障各项改革工作深入推进。学校主要领导的决心、各二级单位的推动力度、骨干教师的参与程度和营造的新工科建设氛围等，都会对专业建设进度和成效产生直接影响。