雙碳背景下綠色理念融入高職石油課程建設的途徑

鄢 維 李 淵

(湖北開放大學/湖北科技職業學院，湖北 武漢 430074)

2020年9月，習近平總書記在第七十五屆聯合國大會上提出力爭2030年前達到二氧化碳排放峰值，2060年之前實現碳中和。2022年4月，教育部印發《加強碳達峰碳中和高等教育人才培養體系建設工作方案》，明確指出加強綠色低碳教育，將綠色低碳理念納入教育教學體系，以高等教育高質量發展服務國家碳達峰、碳中和專業人才培養需求[1]。全社會積極響應低碳革命，通過科技進步和節能減碳，推動產業結構、能源結構優化調整，構建綠色產業結構和低碳能源供應體系。我國作為全球最大的油氣消費國和進口國，積極科學地推進油氣綠色低碳轉型，實現雙碳目標。在這種背景下，主動服務和融入新發展格局[2]，強化節能減排意識、踐行綠色低碳生活，是高校與時俱進順應時代新發展要求的舉措。高職院校以服務為宗旨、需求為導向，將綠色、低碳經濟等現代產業理念融入課程建設，培養掌握核心專業技能和油氣行業高質量發展技能人才，是為我國實現雙碳目標的主動擔當和作為。

湖北科技職業學院是湖北省唯一一所開設石油工程技術專業的高職院校，作為湖北省特色專業，依托石油工程技術——國家實訓基地，持續不斷地為湖北省區域經濟和油田行業高質量發展提供技術技能人才支持。經過長期的積累和建設，辦學條件、課程體系、教育教學改革以及人才培養質量等都為社會、家長和學生所肯定。培養知識兼具技能型的綠色適應性人才，為社會發展和行業需要精準育人，是石油工程技術專業承擔的重任。課程是人才培養最直接的基本單元[3]，對于知識傳遞、技能養成、價值選擇和文化傳承具有獨特的作用，“油田化學”作為石油工程技術專業的首門專業基礎課，對于啟發引導學生綠色理念在專業知識技能中的滲透，具有非常重要的作用，也是落實立德樹人根本任務的具體表現。通過課程教學，將石油行業涉及碳達峰、碳中和所要解決的重要問題——CO2進行高效轉化，提高石油采收率、減排利用等融入專業課程教學中，對于培養新時代高素質技術技能人才，推動綠色油田建設具有重要意義。本文以湖北科技職業學院石油工程技術專業首門專業基礎課程“油田化學”為例，將綠色低碳理念融入專業課程建設，以提升課程先進性和人才培養內涵性，培養符合油田可持續發展的高素質技術技能綠色工匠。

一、 “油田化學”課程教學現狀

“油田化學”課程是石油工程技術專業學生入校以來的第一門專業基礎課，對于學生德技兼修的培養，形成正確的價值觀、世界觀有著非常重要的引導作用。為了更好地提高課程教學針對性和實用性，在開展“油田化學”課程教學之前，通過問卷形式和座談互動的方式對在校石油工程技術專業大一學生進行調研，主要了解學生對綠色理念的認知程度和專業課程的學習訴求。結果顯示，有67%的同學對綠色油田的概念和內涵不了解，說明學生綠色知識比較匱乏；幾乎所有同學認為“化學與環境有著密切的關系”，76%的同學能說出CO2對于環境的影響，但是極少數同學能說出CO2和油田的關系，說明他們對于專業問題還處于求知狀態；95%的學生會按照教學內容和老師布置的任務完成學習，不會去想著改進流程和方案，說明學生綠色意識還比較淡薄。因此，要利用好“開學第一課”，讓學生了解石油行業，明晰未來專業發展新格局，將綠色低碳理念與油田化學緊密聯系起來，引發學生思考；將節能減排、踐行綠色低碳理念傳遞給大學生，為后續專業核心課的知識掌握、技能培養和素質養成起到必要的支撐作用。

在教學過程中，仍然存在一些問題，與雙碳背景下綠色人才的培養目標還有一段距離。一是綠色理念滲透不足。在石油專業課的課堂上，涉及節能、減排、環保的話題比較少，主要集中在專業知識的講解和各項職業技能訓練上，反映出這些隱形的綠色理念在專業課程教學中滲透不足。盡管在課程教授過程中，對于綠色理念有所提及，但是很少能夠引發學生的思考，導致學生的綠色低碳意識薄弱，重視程度低。二是課程項目開發有待完善?！坝吞锘瘜W”作為一門理論性和實操性很強的課程，需要學生具備一定的化學基礎知識和實踐操作技能。但是受到資源、設備、耗材等諸方面限制，現階段只能開展簡單常規的理論和實踐教學，很多教學項目和教學案例，都是針對井場安全、工藝、流程的知識技能，鮮有體現綠色技能的內容模塊，教學手段也比較局限，難以獲得相應的成效。三是缺乏相關考核機制。該專業基礎課采用常規的閉卷考試方式，主要考查學生對于油田中化學知識點的掌握程度，在綠色理念方面的考評比較欠缺。在進行鉆井泥漿液配比設計時，注重工藝流程和操作規范，考慮環保材料使用、成本控制方面的較少，不利于學生綠色理念的夯實和提升?；谝陨蠁栴}，探索出一種符合學校石油工程技術專業學生的課程教學改革路徑顯得十分必要。

二、 綠色理念融入“油田化學”課程建設的途徑

對標石油行業升級改造，圍繞油田綠色技能人才培養目標，在充分了解學生需求基礎上，將學生專業知識技能和價值導向相融合，從重構課程設計、完善課程模塊、豐富課程手段和優化考核評價等途徑，將綠色低碳理念融入課程建設中，引導學生關注綠色低碳理念，增強教學有效性和人才培養的適應性。

(一) 重構課程設計，凸顯綠色理念

結合油田實際崗位需要和未來高質量可持續發展目標，構建具有時代性和特色性的課程結構體系，明確綠色理念的呈現方式，充分體現以職業素質為核心的全方位全過程素質教育培養，注重綠色理念與知識點的有效融合，而非強行植入和生硬說教?！坝吞锘瘜W”課程是石油工程技術專業的專業基礎課，是專業核心課的預備課，主要內容是石油化工工業中油氣鉆探、開發和油氣集輸過程中所涉及的化學相關內容的課程。以油田勘探—鉆井—開發—集輸工藝流程為主線，從綠色化管理、技術、設備、工藝、流程、反應，到最終的綠色產品，明確綠色理念在各個模塊子任務中的具體體現，挖掘綠色元素。例如：油田廢物管理，推廣綠色節能理念；違規排放造成的環境污染，加強環保教育；有機物合成過程，使用無毒環境友好試劑；實驗設備裝置改進，消除有害成分。通過這些貼近生活和職業崗位的綠色案例、綠色素材的挖掘，使學生能夠從綠色發展的角度去考慮綠色理念[4]，增強自身的責任意識。

(二)完善課程模塊，融合綠色內容

針對國家相關政策導向，石化行業綠色可持續戰略發展方向和企業綠色實施現狀，結合四大教學模塊——油田化學、鉆井化學、采油化學、集輸化學，對原有課程內容進行優化改造，將課程中涉及能源降耗、廢液循環、VOCs控制、碳排放管控等體現綠色化學特點的內容，在不同知識點上有意識融入綠色理念，如表1所示，讓綠色理念更具體化、生動化，突出每個模塊知識的核心和重點內容，更好地激發學生對于石化行業與社會可持續發展的思考和創新，提高學生學習的主動性和熱情。

表1 綠色理念融入課程模塊

模塊一：油田安全

介紹油田，解讀石油行業領域國家最新“碳達峰碳中和”政策導向、區域油田石油化工行業發展、綠色油田未來趨勢，幫助學生了解行業形勢，讓學生認識到油田安全生產、綠色融合、創新發展的新格局，激發學生做生態文明的推動者。

模塊二：鉆井化學

針對在鉆井工藝中涉及的鉆井液和泥漿液性能和調控等知識點，引導學生主動參與課堂討論和實踐活動，強化對于綠色試劑的選擇使用和廢棄物環保處理，明白生產過程清潔化的重要意義。

模塊三：采油化學

通過案例教學，從采油過程中油層和油水井的化學改造角度，講述我國科技工作者的技術突破，解決油層采收率不高，油井砂、蠟、水、稠、低常見的各種問題，增強學生專業見識，著眼科學、著眼未來可持續發展。

模塊四：集輸化學

圍繞集輸過程中涉及的原油、天然氣和污水處理技術，從工藝和關鍵設備的角度，進行講解和模擬演示，讓學生明白清潔能源開發的重要性和三廢的綠色處理方式，培養學生責任意識、科學意識和綠色發展意識。

(三)豐富課程手段，實現低碳教學

根據不同項目的需求和特點，將傳統教學和多樣化教學手段結合起來，采用適應新時代大學生學習規律、思維模式和行為方式的混合式教學模式[5]，在實訓模擬、主題研討、課程實踐環節中，通過流程演示模擬化、知識傳授情景化、課程實踐綜合化等教學手段，提升學生學習積極性和參與度，滿足多樣化學習需求，使學生增長專業知識的同時，潛移默化地鞏固綠色發展理念，豐富專業課程的思政廣度。

1.流程演示模擬化

項目教學內容與油田生產實際緊密結合，以強化學生知識點和增強基本技能為出發點，通過模擬化手段，降低有害工藝和材料的影響。在原油分離模塊中，利用三維立體動畫，油、氣、水地面集輸工藝的軟件，結合對應比例的微型實物模型，模擬實訓室難以實現的高低溫/壓教學環境，讓學生明白不同操作條件的選擇、油氣分離方式、機械設備的選擇對原油分離效果造成很大的差異，加深對原油分離與油田生產之間聯系的認知和理解。通過仿真模擬手段轉化為生動形象充滿活力的課堂，代替污染較多、過程復雜抽象的環節，不僅可以讓學生掌握專業知識鞏固技能，還可以引導學生積極思考，讓他們積極地參與到教學過程中來，加強學生的科學探索和創新思維能力的培養，避免在此過程中產生的有害化學成分對學生健康造成影響，實現教學過程中的低碳化。

2.知識傳授情景化

建構主義教學觀提倡情景教學模式，使學習者能夠自發建構所學內容的意義，從而實現知識的處理和轉化。在油田中，廢棄物的處理應當綠色化，避免產生環境污染和資源浪費，貫徹綠色理念。以江漢油田某污水處理廠化學處理單元工藝為案例進行講解，通過引導學生分析評估該過程中的主要污染物來源、成分和去向，從優化工藝流程、采用新材料、改進設備及試劑、安全防范的角度思考和設計，將廢棄物中有益成分回收，有機溶劑中碳排放有關的有害成分零排放。學生將學習成果以小組為單位進行匯報，共同探討最優方案，促進學生在情境學習中轉變自我學習模式，消化知識點，同時也增強綠色理念在教學實踐中的有效滲透，提高環保意識。

3.課程實踐綜合化

實踐性課堂教學是常規室內課堂的延伸和擴展，充分發揮實踐活動的作用，增強學生生活體驗，將綠色理念與生活情境、地域文化相結合，使所學的知識和技能實踐化、立體化，能夠提高學生綜合素質。作為具有行業特色的課程，將地域特色和綠色理念相融合，組織學生走進湖北黃石地質公園考察學習，認識各類礦石巖石的形成與環境的適應性，傳遞地域文化，認知生態環境。石油工程技術專業學生結合自己專業特色，組建成立石油協會，定期開展“湖科創綠我先行”“綠色化工”等主題的專業特色活動，營造良好的綠色環保理念的校園氛圍，激發學生創新意識。通過學習實踐將社會、環境與課程、專業聯系起來，融會貫通，啟發學生注重綠色生態低碳環保的思想，做低碳生活的實踐者和先行者。

(四)優化考核模式，強化素質養成

科學考評模式是檢驗教學效果和學習效果的有效工具，也是課程教學進一步的持續鞏固和強化，對后期教學實施與改進提供有益參考。本課程采取多元化考評模式，在評價形式上，通過學生自評、小組互評和教師綜評完成項目化模塊考評。在評價內容上，通過課堂表現(30%)、項目考核(40%)和課程設計(30%)完成綜合評價。其中，課堂表現根據學生考勤、課程表現進行過程性評估；項目考核根據學生項目完成情況進行評定；課程設計是創造性部分，鼓勵學生結合化學課程內容，依托油田安全、采油、鉆井、技術四大項目，選取難度適合的小主題，查閱資料，設計方案，發揮學生學習的主動性和主體性，以綠色、低碳、環保、生態等關鍵詞進行思考，考查學生實訓設計的規范性、材料選用的合理性、廢物排放的綠色性和項目管理的安全性等方面，鼓勵學生自主探究，保證多元開放性的考評結果。

三、 課程教學效果

以學生適應性能力為中心，結合雙碳國家戰略和石油行業綠色可持續性發展目標，綠色理念融入到課程改革與實踐，將行業轉型升級需求與職業教育、專業建設和人才培養同步共振落到實處，取得了較好的教學效果。

(一)課程教學成效

持續開展教學設計、課程模塊、課程手段、考評模式的優化和改進，為打牢學生化學基礎知識，提升學生理論、實踐素養，實現綠色理念與專業課程有機融合，增強了課程內涵性建設。通過課程學習，學生總體對綠色知識和綠色理念有了一定的認知和掌握，了解石油行業哪些工藝流程存在污染物的排放，哪些措施能夠有效利用CO2進行循環利用，哪些內容有助于推進綠色安全等等。從后續專業課程教學和實習實訓中，學生的關注點會更加偏重綠色、環保，會注意油田回注水相關大型設備的能耗、排放和效率，會關注增產過程中壓裂液的選取處理的環保性和成本性。在“油田化學”課程改革的推動下，后續其他專業課程將依據此模式進行建設，形成完整的石油專業課程體系，凸顯石油專業特色，助推學校雙高建設發展。

(二)課程育人成效

課程學習提升了石油學子的責任感和使命感，形成了具有石油特色的良好學習、生活和文化氛圍。20級和21級專業學生積極參與“互聯網+”大學生創新創業大賽，學生通過“校園環境守護者——校園垃圾分類”公益項目將垃圾分類與環境保護結合起來，不斷踐行學生綠色理念，提升實踐創新能力。學生利用暑假實踐，通過大學生社會實踐活動參與以環保為主題的社區志愿服務，積極主動為低碳環保生活宣傳代言，發揮模范帶頭作用，充分體現課程育人的時效性和針對性。

四、 結語

在國家“碳達峰、碳中和”發展要求背景下，油氣行業積極向綠色低碳轉型發展。湖北科技職業學院石油工程技術專業以培養區域油田可持續發展人才為己任，在高職石油專業課程第一課“油田化學”中融入綠色理念，以“一理念四路徑”課程模式，通過重構課程設計，挖掘教學模塊任務中的綠色元素；完善課程模塊，融入綠色理念的內容，優化課程體系；豐富課程手段，滿足學生多樣化學習需求；優化考核模式，鞏固學習成果。綠色理念融入“油田化學”課程的教學效果明顯提升，符合新時代石油行業綠色可持續發展的人才培養要求。在后期的專業教學中，將構建深度融合綠色發展理念的石油專業教學課程體系，明晰綠色技能，培養綠色油田產業需要的高質量人才。