基于實驗平臺構(gòu)建的油氣儲運專業(yè)人才培養(yǎng)研究

嵇煒　周詩崠　王華　趙會軍

[摘 要]以建設(shè)“江蘇省油氣儲運技術(shù)重點實驗室”“江蘇省油氣儲運實驗教學(xué)示范中心”“江蘇省石油與天然氣工程實踐教育中心”和省級“油氣儲運工程”特色專業(yè)為契機，以培養(yǎng)油氣儲運專業(yè)學(xué)生工程實踐與創(chuàng)新能力為目標(biāo)，常州大學(xué)借鑒國內(nèi)外工程教育和培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的經(jīng)驗，整合現(xiàn)有優(yōu)勢資源，構(gòu)建具有特色的專業(yè)優(yōu)勢實驗平臺，優(yōu)化創(chuàng)新型工程型人才培養(yǎng)體系。通過建立“一個系統(tǒng)、兩種機制、六大平臺”，構(gòu)建“自主、開放、服務(wù)”的實驗教學(xué)模式，全面優(yōu)化理論教學(xué)環(huán)節(jié)和實驗實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)油氣儲運專業(yè)學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力。實驗教學(xué)平臺構(gòu)建的形式以及實驗教學(xué)設(shè)置的內(nèi)容在國內(nèi)設(shè)有油氣儲運工程專業(yè)的高校中得以推廣和應(yīng)用，起到了很好的示范作用。

[關(guān)鍵詞]實驗平臺構(gòu)建;油氣儲運;人才培養(yǎng)

[中圖分類號] C961 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2019）07-0159-03

“卓越工程師培養(yǎng)計劃”是我國高等教育中工程教育改革的重要舉措[1]，其為增強國家核心競爭力，把我國建設(shè)成創(chuàng)新型國家和人力資源強國提供了堅實的人才支撐和智力保證。著眼于培養(yǎng)卓越工程師的宏偉目標(biāo)，以構(gòu)建實驗教學(xué)平臺為根本出發(fā)點，著力培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐和創(chuàng)新能力，是新時期油氣儲運專業(yè)建設(shè)的當(dāng)務(wù)之急。

一、建設(shè)六個油氣儲運實驗教學(xué)平臺“一個體系、兩種機制”

（一）構(gòu)建了“五類型五結(jié)合”實踐教學(xué)體系

為了展現(xiàn)理論教學(xué)與實踐教學(xué)效果，實現(xiàn)培養(yǎng)“創(chuàng)新型工程師”的目標(biāo)，我校注重挖掘大學(xué)生潛在的創(chuàng)新能力，主要體現(xiàn)在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新視野、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新意識、創(chuàng)新技能以及創(chuàng)新品格上[2]。以實踐教學(xué)貫穿本科四年教學(xué)為基礎(chǔ)，不斷更新實踐教學(xué)形式和內(nèi)容，從而優(yōu)化實踐教學(xué)培養(yǎng)模式與結(jié)構(gòu)。構(gòu)建出五類型（認(rèn)知型、基礎(chǔ)型、專業(yè)型、綜合型和創(chuàng)新型）和五結(jié)合（基礎(chǔ)知識與專業(yè)知識相結(jié)合、理論教學(xué)與實踐教學(xué)相結(jié)合、課堂教學(xué)與課外自學(xué)相結(jié)合、校內(nèi)教學(xué)與校外實踐結(jié)合、理論學(xué)習(xí)與實踐操作相結(jié)合）的模式[3]。

（二）建立了兩種實驗教學(xué)機制

一是重點實驗室向本科生全方位開放的機制，二是科研成果向本科工程實踐教學(xué)轉(zhuǎn)化的激勵和約束機制。我校依托江蘇省油氣儲運技術(shù)重點實驗室實施實驗教學(xué)，重點實驗室的全面開放機制的建立初衷是為低年級學(xué)生專業(yè)教育做準(zhǔn)備;專業(yè)知識講座能系統(tǒng)全面地介紹油氣儲運行業(yè)的科技前沿;實驗室參觀考察能培養(yǎng)學(xué)生科研興趣，使其初步了解實驗室相關(guān)設(shè)備和科學(xué)研究。優(yōu)秀本科生能加入科研課題項目組，承擔(dān)部分實驗內(nèi)容，進行專題討論和參加學(xué)術(shù)報告會等;教師要介入本科畢業(yè)設(shè)計（論文）環(huán)節(jié)，加入指導(dǎo)教師課題組，結(jié)合畢業(yè)設(shè)計（論文）研究內(nèi)容，不斷提升學(xué)生的工程實踐和創(chuàng)新能力。

充分利用省重點實驗室的現(xiàn)有先進儀器設(shè)備，將科學(xué)實驗作為實踐教學(xué)活動的必修課。現(xiàn)有的實驗室開放機制以及實驗教學(xué)等系列活動，不僅為學(xué)生提供了認(rèn)識和接觸先進儀器設(shè)備的機會，在這些活動中學(xué)生更直接地從教師身上學(xué)習(xí)到專業(yè)素養(yǎng)和專業(yè)實驗技能，為今后的專業(yè)學(xué)習(xí)奠定了良好基礎(chǔ);學(xué)生直接參與到省重點實驗室承擔(dān)的眾多高水平的重大科研項目中，為學(xué)生從事專業(yè)科學(xué)研究做好了充分準(zhǔn)備。認(rèn)識和了解專業(yè)學(xué)科前沿和科學(xué)研究進展，為學(xué)生營造了濃厚的學(xué)術(shù)氛圍，極大地激發(fā)了學(xué)生的主觀能動性，充分鍛煉了學(xué)生分析問題和解決問題的能力，增強了學(xué)生的團結(jié)合作和協(xié)作意識，顯著提高了學(xué)生工程實踐和創(chuàng)新能力[4]。

通過資助政策和技術(shù)平臺支持，積極倡導(dǎo)教師將科研成果轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源，在教學(xué)中及時將油氣儲運行業(yè)的新成果、新技術(shù)充實到教學(xué)內(nèi)容中，拓寬學(xué)生的專業(yè)知識面。在實踐教學(xué)中，通過科研成果轉(zhuǎn)化和引進吸收，建成了具有國內(nèi)領(lǐng)先水平的“油品儲運綜合實驗平臺”“油氣回收實驗平臺”“天然氣水合物實驗平臺”“油氣集輸實驗平臺”“油氣安全實驗平臺”“天然氣凈化實驗平臺”六大綜合實驗教學(xué)平臺和開放式實驗教學(xué)體系，在國內(nèi)首次開設(shè)了油氣回收設(shè)計性實驗，氣體膜脫硫、天然氣水合物合成等創(chuàng)新性實驗項目，在增強學(xué)生實踐動手能力的同時，拓寬了學(xué)生的創(chuàng)新視野，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維，形成“鏈條式”的發(fā)展模式，不斷提高學(xué)生的工程實踐和創(chuàng)新能力[5]。

二、實驗教學(xué)平臺在專業(yè)建設(shè)中的作用

（一）構(gòu)建創(chuàng)新模式，打造出國內(nèi)一流的創(chuàng)新型實驗教學(xué)平臺

學(xué)校構(gòu)建了“實驗教學(xué)、學(xué)生實習(xí)、科學(xué)研究、社會服務(wù)”四位一體的實驗教學(xué)平臺新模式，建成了我國華東地區(qū)高校中獨具鮮明特色的江蘇省油氣儲運技術(shù)重點實驗室、江蘇省油氣儲運實驗教學(xué)示范中心、江蘇省油氣儲運工程實踐教育中心。已建成的六大綜合創(chuàng)新實驗教學(xué)平臺擁有完整的生產(chǎn)過程和控制系統(tǒng)，囊括了在線檢測實驗技術(shù)、多媒體交互應(yīng)用技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)信息傳輸技術(shù)和虛擬仿真實驗技術(shù)。其不僅反映了石油與天然氣工程、計算機信息與技術(shù)、自動化、安全工程和環(huán)境工程等跨學(xué)科的內(nèi)容;更反映了油氣儲運專業(yè)相關(guān)領(lǐng)域先進技術(shù)的研究成果和特點，具有鮮明的專業(yè)特色。在這些實驗平臺建設(shè)過程中我校申請并獲授權(quán)國家專利13項，其中5項為國家發(fā)明專利。

在實驗平臺的使用過程中，學(xué)生可以創(chuàng)建自己所需要的實驗任務(wù)、實際操作條件以及實驗流程的教學(xué)情境。這解決了傳統(tǒng)實驗教學(xué)主要基于驗證、實際生產(chǎn)過程和工作條件以及學(xué)生操作實際機會的問題，為創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供了優(yōu)質(zhì)資源，解決了創(chuàng)新能力培養(yǎng)過程中“資源缺乏”和“脫離工程”的問題[6]。

（二）創(chuàng)建“自主、開放、服務(wù)”的實驗教學(xué)模式

實驗教學(xué)的重點將從實驗教學(xué)方法研究和專業(yè)知識教授轉(zhuǎn)移到培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力上。要充分調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)和積極參加實踐活動的主觀能動性，同時注重學(xué)生的個性化培養(yǎng)[7]。

自主，其實就是學(xué)生作為實驗教學(xué)的主體。學(xué)生在學(xué)習(xí)參考文獻和閱讀設(shè)備的使用說明書后，可根據(jù)實驗的不同需求，使用對應(yīng)的實驗方法和檢測設(shè)備，制定出相應(yīng)的實驗方案和操作步驟。全程參與實驗過程，獨立操作儀器設(shè)備，完成實驗數(shù)據(jù)采集，分析實驗結(jié)果。這種學(xué)生自主開展實驗的教學(xué)方法，能有效激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)工程實踐與創(chuàng)新能力。

開放，開放實驗有兩個含義：一是時間和空間的開放，即實驗室的開放; 二是實驗內(nèi)容的開放。實驗室不僅面向本專業(yè)的學(xué)生開放，也對非本專業(yè)的學(xué)生開放，學(xué)生可以根據(jù)自己的需求意向合理選擇實驗[8]。

服務(wù)，即構(gòu)建了以課程負(fù)責(zé)人為主的“實驗教學(xué)咨詢服務(wù)中心”，將傳統(tǒng)的學(xué)生被動地接受實驗教學(xué)轉(zhuǎn)化為學(xué)生主動地自主地進行實驗咨詢，課程負(fù)責(zé)人為學(xué)生提供專業(yè)的實驗咨詢服務(wù)。這為學(xué)生提供了獨立思考的機會，培養(yǎng)了學(xué)生的探索精神，進一步激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

例如，在具有明顯工程特征的“輸油模擬”創(chuàng)新實驗中，學(xué)生組建成實驗團隊。根據(jù)實驗任務(wù)，他們被賦予不同的角色，如“工程師”“調(diào)度員”和“操作員”等，自主選擇實驗項目和制定實驗計劃。經(jīng)指導(dǎo)教師審核后，學(xué)生可以設(shè)計自己的“泵到泵”“罐到罐”“旁路罐”和“過站”。長距離管道運輸過程，如“反向傳輸”和各種油罐操作過程實驗，如“倒置罐”和“運輸油”。這能培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)的思維方式和勇于擔(dān)當(dāng)?shù)呢?zé)任意識，進一步加強了學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新能力。

（三）整合課程資源，提高實驗課程的質(zhì)量

從油氣儲運專業(yè)以培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力和創(chuàng)新能力為目標(biāo)，到結(jié)合油氣儲運行業(yè)發(fā)展的大趨勢和社會需求來看，油氣儲運專業(yè)的實踐教學(xué)必將進行改革和優(yōu)化。

其一，結(jié)合我國大型油氣儲運建設(shè)工程，如西氣東輸輸氣管道、川氣東送輸氣管道、甬滬寧進口原油管道、石油戰(zhàn)略儲備庫、天然氣地下儲氣庫、城市燃?xì)夤芫W(wǎng)等建設(shè)工程的發(fā)展。為充實專業(yè)教學(xué)內(nèi)容，我校出版了《輸氣管道設(shè)計與管理》《油氣儲運自動化》《油氣儲運工程焊接與施工》《泵和壓縮機》《油氣儲運安全技術(shù)》《油氣儲運節(jié)能技術(shù)》《油氣回收基礎(chǔ)理論及其應(yīng)用》等七部教材;在建設(shè)傳統(tǒng)教材的同時，注重“虛實結(jié)合”，開發(fā)使用虛擬仿真軟件、加強交互型實驗教學(xué)網(wǎng)站、視頻影像資料、多媒體課件和動畫等新型教學(xué)資源的建設(shè)。

其二，充分利用實驗室現(xiàn)有的教學(xué)資源，將原先分散的實驗內(nèi)容進行模塊化設(shè)計，通過優(yōu)化組合后納入專業(yè)實驗課程——油氣儲運實驗技術(shù)，這樣不僅增強了實驗課程的系統(tǒng)性和綜合性，形成課程的特色，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐意識和創(chuàng)新能力。

三、通過實驗平臺建設(shè)，油氣儲運專業(yè)人才培養(yǎng)成效顯著

（一）專業(yè)平臺建設(shè)取得豐碩成果，綜合實力不斷攀升

2005年，我校獲批了江蘇省油氣儲運技術(shù)重點實驗室;2006年，獲批了江蘇省特色專業(yè);2011年，常州大學(xué)油氣儲運工程實踐教育中心被評為江蘇省工程實踐教育中心;2018年，常州大學(xué)油氣儲運工程專業(yè)接受了中國工程教育認(rèn)證工作組的考察。常州大學(xué)油氣儲運專業(yè)的綜合實力在不斷提升。

（二）創(chuàng)新建設(shè)模式，自研、自制、自改、推廣多套具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高水平創(chuàng)新實驗平臺

確立“實驗教學(xué)、學(xué)生實習(xí)、科學(xué)研究、社會服務(wù)”整合的實驗教學(xué)平臺建設(shè)模式，建成了江蘇省油氣儲運技術(shù)重點實驗室、江蘇省油氣儲運實驗教學(xué)示范中心、江蘇省油氣儲運工程實踐教育中心。通過自主研發(fā)和科研成果轉(zhuǎn)化，建成六個具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高水平綜合創(chuàng)新實驗教學(xué)平臺。實驗平臺在建設(shè)過程中“油氣回收實驗平臺”獲得教育部自制教學(xué)儀器設(shè)備成果獎。實驗室軟硬件平臺建設(shè)在國內(nèi)同類高校中處于領(lǐng)先地位，部分實驗平臺已在北京石油化工學(xué)院、廣東石油化工學(xué)院、浙江海洋大學(xué)、榆林學(xué)院等高校進行推廣應(yīng)用，為培養(yǎng)創(chuàng)新型的油氣儲運專業(yè)人才奠定了基礎(chǔ)。

（三）實驗教學(xué)平臺綜合服務(wù)功能強大，示范效果突出

江蘇省油氣儲運技術(shù)重點實驗室、江蘇省油氣儲運實驗教學(xué)示范中心、江蘇省石油與天然氣工程實踐教育中心承擔(dān)校內(nèi)油氣儲運、石油工程、能源與動力工程、建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程、安全工程、物流工程等22個專業(yè)本科生，以及常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院油氣儲運專業(yè)的實驗教學(xué)和實習(xí)任務(wù)。開設(shè)了油氣管道輸送、油品蒸發(fā)損耗、油氣泄漏擴散、油氣多項流動等創(chuàng)新性實驗項目，極大地提高了學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力，為中國的石油和天然氣儲存和運營行業(yè)輸送了大批優(yōu)秀的專業(yè)人才。同時，還承擔(dān)了中石化江蘇石油分公司、江蘇省天然氣有限公司和中石化安徽石油分公司油氣儲運行業(yè)900多人次的技能培訓(xùn)。社會服務(wù)功能強大，成效顯著。國內(nèi)20多所高校，如中國石油大學(xué)（華東）、西安石油大學(xué)、遼寧石油化工大學(xué)、浙江海洋大學(xué)和蘭州理工大學(xué)等前來參觀和交流學(xué)習(xí)，實驗室建設(shè)模式和實驗項目設(shè)置示范效應(yīng)突出。

（四）教學(xué)研究成果豐富，指導(dǎo)性強

近年來，油氣儲運實驗平臺團隊積極開展教學(xué)研究并及時總結(jié)實踐成果，出版了教材7部，其中《油氣儲運自動化》被評為江蘇省精品教材、《泵和壓縮機》教材獲中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會優(yōu)秀出版物一等獎、《輸氣管道設(shè)計與管理》被評為常州大學(xué)精品教材;“以大工程理念為指導(dǎo)，構(gòu)建油氣儲運工程實踐與創(chuàng)新體系，培養(yǎng)學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力”“獨立，自制，開放，服務(wù)實驗教學(xué)體系和創(chuàng)新平臺建設(shè)，構(gòu)建以提高工程實踐能力為核心的實驗教學(xué)體系”獲得常州大學(xué)高等教育教學(xué)成果一等獎;在國內(nèi)重要的教學(xué)研究期刊上發(fā)表教學(xué)研究型論文20余篇，對教學(xué)管理起到了促進作用，為教學(xué)改革研究項目提供了支撐。

四、結(jié)語

我校以學(xué)生的成才和全面發(fā)展為中心的人才培養(yǎng)體系初顯成效，學(xué)生綜合素質(zhì)和實踐創(chuàng)新能力得到了全面提高。

通過構(gòu)建“五類型五結(jié)合”的實踐教學(xué)體系，創(chuàng)立以學(xué)生為主體的“自主、開放、服務(wù)”實驗教學(xué)模式和高水平實驗平臺建設(shè)，加強基礎(chǔ)技能培訓(xùn)和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，油氣儲運工程本科畢業(yè)生在專業(yè)知識、專業(yè)技能和實踐創(chuàng)新能力方面均達到國內(nèi)領(lǐng)先水平。油氣儲運專業(yè)本科生獲“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技競賽三等獎1項，獲江蘇省機械設(shè)計創(chuàng)新設(shè)計大賽一等獎1項，獲第五屆全國大學(xué)交通技術(shù)大賽一等獎1項，獲中國石油工程設(shè)計大賽獲一等獎1項、三等獎2項，獲全國油氣儲運工程設(shè)計大賽二等獎1項，獲江蘇省優(yōu)秀畢業(yè)論文三等獎2項。常州大學(xué)油氣儲運本科畢業(yè)生的就業(yè)率接近100%，用人單位對油氣儲運專業(yè)畢業(yè)生評價高，社會反響好。升學(xué)攻讀碩士研究生的學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識扎實、工程實踐能力強，進入課題研究的速度快，普遍受到碩士研究生導(dǎo)師們的青睞。

[ 參 考 文 獻 ]

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[責(zé)任編輯：劉鳳華]