基于CDIO工程教育模式的油氣儲運(yùn)施工課程教學(xué)改革
——以北部灣大學(xué)為例

陳雄，周雄，陳波，梁金祿，楊付林

（北部灣大學(xué) 石油與化工學(xué)院，廣西欽州 535011）

近年來，CDIO 工程教育模式在世界各國工程教育領(lǐng)域得以推廣，它是工程教育改革的最新成果[1-3]。其教育理念核心在于，以學(xué)生為中心，讓學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)，并與課程進(jìn)行有機(jī)聯(lián)動。借鑒CDIO 構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)作的核心理念[4]，北部灣大學(xué)油氣儲運(yùn)專業(yè)著重從提升學(xué)生的工程基礎(chǔ)知識、個人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力四個層面，對油氣儲運(yùn)施工課程進(jìn)行了相關(guān)改革。

1 傳統(tǒng)油氣儲運(yùn)施工課程教學(xué)存在的問題

油氣儲運(yùn)施工是面向油氣儲運(yùn)專業(yè)本科生開設(shè)的專業(yè)選修課，通過課程學(xué)習(xí)，讓學(xué)生了解施工管理與施工組織設(shè)計(jì)的基本概念、任務(wù)、內(nèi)容和要求，使學(xué)生熟悉儲運(yùn)工程施工工序銜接、施工技術(shù)要點(diǎn)、施工方法和主要的機(jī)械設(shè)備，培養(yǎng)學(xué)生具有施工管理、組織設(shè)計(jì)和處理施工問題的能力。課程內(nèi)容比較繁雜，學(xué)生難以理解，該課程傳統(tǒng)教學(xué)主要存在以下問題。

（1）教學(xué)目標(biāo)定位及教學(xué)內(nèi)容不明確。目前，開設(shè)油氣儲運(yùn)工程專業(yè)的大學(xué)有30 多所，每個學(xué)校根據(jù)自己所處區(qū)域和學(xué)生就業(yè)需求，對油氣儲運(yùn)施工教學(xué)目的和內(nèi)容各有側(cè)重，如西南石油大學(xué)對該課程的教學(xué)側(cè)重天然氣輸送中的施工技術(shù)，中國石油大學(xué)、東北大學(xué)側(cè)重于原油施工技術(shù)，吉林化工學(xué)院側(cè)重于煉油廠管道輸送施工技術(shù)[5]。

（2）常規(guī)教學(xué)方法以教師教授為主，通過課堂講授方式，向?qū)W生進(jìn)行單方面講解。由于課時限制，教師為完成教學(xué)內(nèi)容，利用多媒體如PPT 開展教學(xué)，節(jié)奏較快，信息量大，學(xué)生難以跟上教師進(jìn)度。同時在傳統(tǒng)教學(xué)中，著重科學(xué)知識培訓(xùn)，而團(tuán)隊(duì)協(xié)作、實(shí)踐操作能力培養(yǎng)欠缺[6]。

（3）課程教學(xué)未與工程實(shí)踐充分融合。油氣儲運(yùn)施工是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的專業(yè)課程，僅依靠課堂教學(xué)，學(xué)生無法接觸機(jī)械設(shè)備及現(xiàn)場管理。近年來，油氣儲運(yùn)施工所涉及的新工藝、新設(shè)備、新的管理方式和管理理念不斷發(fā)生變化，但教學(xué)課本更新緩慢，知識內(nèi)容未緊跟社會發(fā)展。

（4）傳統(tǒng)課程考核方式單一，未能全面反映學(xué)生整體情況。油氣儲運(yùn)工程不僅要求學(xué)生具備必要的知識點(diǎn)，還要求學(xué)生具備必要的團(tuán)隊(duì)合作精神和一定的管理能力。傳統(tǒng)課程考核以試卷筆試、卷面成績?yōu)橹鳎茨苋娣从吵鰧W(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和管理能力。

2 油氣儲運(yùn)施工CDIO課程改革探索與實(shí)踐

2.1 油氣儲運(yùn)施工CDIO 課程目標(biāo)的制定

CDIO 工程教育重視基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，同時更強(qiáng)調(diào)實(shí)踐教學(xué)的重要性，重視學(xué)生實(shí)際動手能力的培養(yǎng)[7]。北部灣大學(xué)油氣儲運(yùn)專業(yè)畢業(yè)生近年來就業(yè)以進(jìn)入城市燃?xì)夤?、成品油銷售企業(yè)為主，少量進(jìn)入化工、運(yùn)輸行業(yè)從事油品倉儲管理工作。根據(jù)學(xué)生就業(yè)情況，油氣儲運(yùn)施工課程目標(biāo)主要由3 部分組成。（1）確保學(xué)生獲取必要的工程基礎(chǔ)知識，使學(xué)生了解油氣儲運(yùn)工程（項(xiàng)目）的分項(xiàng)、分體工程的內(nèi)容及性質(zhì)；掌握儲運(yùn)工程施工各分體工程的基本技術(shù)、方法。（2）培養(yǎng)學(xué)生的組織能力、現(xiàn)場工作實(shí)際操作能力。通過了解現(xiàn)代施工管理、施工組織設(shè)計(jì)的基本原理和方法，培養(yǎng)學(xué)生儲運(yùn)工程施工組織設(shè)計(jì)、施工管理和處理施工技術(shù)問題的能力。（3）提升學(xué)生工作安全環(huán)保意識。學(xué)生應(yīng)熟練應(yīng)用油氣儲運(yùn)專業(yè)領(lǐng)域的行業(yè)施工及生產(chǎn)安全工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，解決生產(chǎn)過程中的實(shí)際問題，具有環(huán)保、健康、質(zhì)量和安全意識。

在制定的課程目標(biāo)中，課程教學(xué)目標(biāo)1 主要對應(yīng)學(xué)生畢業(yè)時所需具備的工程能力要求，能識別、分析油氣儲運(yùn)施工新設(shè)備、新技術(shù)的研究和應(yīng)用對油氣儲運(yùn)施工項(xiàng)目的影響，判斷可能對人類和環(huán)境造成的影響。課程教學(xué)目標(biāo)2 針對職業(yè)道德規(guī)范，要求學(xué)生理解油氣儲運(yùn)領(lǐng)域工程倫理，弄清油氣儲運(yùn)工程師的工作性質(zhì)和崗位責(zé)任，在工程實(shí)踐中自覺遵守油氣儲運(yùn)工程領(lǐng)域的職業(yè)道德規(guī)范。課程目標(biāo)3 主要培養(yǎng)學(xué)生理解環(huán)境保護(hù)和社會可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵和意義，判斷施工過程中可能對人類和環(huán)境造成損害的隱患，理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任。

2.2 油氣儲運(yùn)施工CDIO 課程內(nèi)容

CDIO 工程教育以工程項(xiàng)目為載體，讓學(xué)生主動在實(shí)踐課程中完成工程項(xiàng)目，進(jìn)而掌握基礎(chǔ)科學(xué)知識。油氣儲運(yùn)施工課程在整個培養(yǎng)過程中，貫穿施工組織設(shè)計(jì)、管道線路基本工藝、管道穿越工程、站場施工、儲罐施工、水工保護(hù)六部分內(nèi)容。結(jié)合學(xué)生就業(yè)以城市燃?xì)夤緸橹鳌⒂蜌怃N售及油氣儲存為輔的就業(yè)情況，以管道線路基本工藝、站場施工、儲罐施工為重點(diǎn)?？偣矠?2 學(xué)時，這三部分內(nèi)容共計(jì)20 學(xué)時，占比62.5%，其中管道線路基本施工工藝占10 學(xué)時。

同時，在教學(xué)內(nèi)容中，借鑒新工科思政教育改革經(jīng)驗(yàn)，注意添加我國現(xiàn)階段油氣儲運(yùn)施工的主要成就，如西氣東輸工程、中緬管道工程等[8]。在介紹西氣東輸工程時，可著重從西氣東輸?shù)牧㈨?xiàng)背景，對我國能源結(jié)構(gòu)和管道沿途區(qū)域經(jīng)濟(jì)的影響進(jìn)行闡述，同時對比國內(nèi)外同類管道建設(shè)周期，向?qū)W生傳遞我國集中力量辦大事的社會主義制度優(yōu)越性，增強(qiáng)學(xué)生對本專業(yè)領(lǐng)域的民族自豪感。

2.3 CDIO 課程教學(xué)方法改革

在傳統(tǒng)工程教育中，通常以課堂講授為主，輔以多媒體展示。課堂上以教師灌輸教授為主，學(xué)生處于被動接收狀態(tài)。CDIO 工程教育強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生主動參與課程，著重學(xué)生個人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力、工程基礎(chǔ)知識和工程系統(tǒng)能力的提升[9]。在油氣儲運(yùn)施工課程教學(xué)方法改革中，以學(xué)生主動學(xué)習(xí)為中心，摒棄以往教學(xué)觀念，使學(xué)生主動參與新的教學(xué)模式。比如，在每節(jié)課開講時，以一個儲運(yùn)施工的工程實(shí)例為引導(dǎo)，讓學(xué)生思考如果分別為項(xiàng)目方、施工方如何進(jìn)行項(xiàng)目交接，施工方案如何進(jìn)行，項(xiàng)目方如何確保工程管理質(zhì)量。通過給予學(xué)生相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)和工程方案，讓學(xué)生獨(dú)立思考，明白儲運(yùn)施工的流程。通過不斷分析和解決施工過程中遇到的難題，營造讓學(xué)生自主思考和學(xué)習(xí)的環(huán)境，以教促學(xué)，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生工程思維能力。在講解儲罐施工時，將學(xué)生按匯報(bào)人員、設(shè)計(jì)人員、施工人員進(jìn)行隨機(jī)分組。通過分組，每個學(xué)生扮演不同角色，培養(yǎng)學(xué)生的工程基礎(chǔ)知識和工程系統(tǒng)能力，同時提升學(xué)生人際溝通與團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

除分組討論外，還引入“線上線下”混合式教學(xué)模型，利用中國MOOC 等教學(xué)平臺，上傳自制油氣儲運(yùn)相關(guān)教學(xué)資源。充分利用MOOC 的自帶程序，開展線上調(diào)查、線上討論、線上作業(yè)等多種形式的教學(xué)活動[10]。將課堂上難以講解的內(nèi)容及重要知識點(diǎn)以思維導(dǎo)圖或動畫視頻的形式向?qū)W生展示。將整個教學(xué)劃分為課前調(diào)查、課中傳授、課后互動三個階段。與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，混合式教學(xué)模式通過在課前調(diào)查階段，讓學(xué)生初步了解教學(xué)目的和重點(diǎn)，預(yù)習(xí)相關(guān)的教學(xué)資源，并思考自己面臨實(shí)際工況時，該采用何種設(shè)備及工藝方法。在課中傳授階段，主要通過結(jié)合油氣儲運(yùn)工程領(lǐng)域里的相關(guān)實(shí)例工程，引導(dǎo)學(xué)生研究油氣儲運(yùn)施工內(nèi)容，利用分組考核的形式，讓學(xué)生進(jìn)行自我學(xué)習(xí)、自我展示、自我協(xié)調(diào)。通過小組協(xié)作的形式，解決相關(guān)工程問題，提升學(xué)生解決工程實(shí)際問題的能力。在課后互動階段，利用MOOC 教學(xué)平臺，教師查看學(xué)生的作業(yè)，了解學(xué)生存在的問題，并通過線上討論的形式，及時與學(xué)生進(jìn)行互動、交流。

2.4 CDIO 工程實(shí)踐教學(xué)改革及考核

油氣儲運(yùn)工程實(shí)踐教學(xué)以工廠、企業(yè)為主，用“以舊帶新”的形式，讓學(xué)生深入現(xiàn)場生產(chǎn)一線，深入體會油氣儲運(yùn)工程的工作環(huán)境及施工節(jié)奏。學(xué)生通過進(jìn)入實(shí)踐基地，現(xiàn)場學(xué)習(xí)未來工作崗位的工藝流程、設(shè)備設(shè)施、操作規(guī)程，熟悉企業(yè)管理制度，提升實(shí)際工作技能、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒖蒲泻凸こ淘O(shè)計(jì)能力以及交流能力[11-12]。例如學(xué)生進(jìn)入燃?xì)夤?，可以學(xué)習(xí)到調(diào)壓器的安裝方法以及調(diào)壓器的作用，學(xué)習(xí)電容焊。同時在公司師傅的指導(dǎo)下，學(xué)生對生產(chǎn)運(yùn)營部管道維修工作有了初步的認(rèn)識和掌握，讓學(xué)生意識到管道維修在生產(chǎn)運(yùn)營部門中的作用以及燃?xì)夤?yīng)對城市居民生活以及工商業(yè)生產(chǎn)的影響。在儲運(yùn)施工工程實(shí)踐中，教師也積極參與，每周至少一次網(wǎng)絡(luò)會議，與學(xué)生進(jìn)行溝通，回答學(xué)生在生產(chǎn)中的疑惑。

由于油氣儲運(yùn)施工課程實(shí)踐主要在廠礦企業(yè)進(jìn)行，如何對學(xué)生實(shí)踐情況進(jìn)行考核成為難題。北部灣大學(xué)油氣儲運(yùn)專業(yè)借助校友幫等網(wǎng)絡(luò)平臺，按實(shí)習(xí)地點(diǎn)分組，每組由專任教師負(fù)責(zé)。通過每天網(wǎng)絡(luò)簽到統(tǒng)計(jì)、每周批閱實(shí)習(xí)總結(jié)等形式對學(xué)生進(jìn)行審核，并將審核成績納入油氣儲運(yùn)施工實(shí)踐成績。同時由實(shí)踐單位根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)及考勤賦分。學(xué)生整個課程分?jǐn)?shù)，由指導(dǎo)教師加實(shí)習(xí)單位兩方面組成，各自占比50%。

3 展望

北部灣大學(xué)基于CDIO 工程教育模式，以學(xué)生為中心，從課程目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及工程實(shí)踐等方面，對油氣儲運(yùn)施工課程進(jìn)行了教學(xué)改革，通過相關(guān)改革，加深學(xué)生對本專業(yè)施工領(lǐng)域相關(guān)工程基礎(chǔ)知識和工作技能的理解。

在今后的油氣儲運(yùn)施工課程教學(xué)改革中，我們將結(jié)合我校學(xué)生就業(yè)實(shí)際情況，同時圍繞國家油氣儲運(yùn)工程建設(shè)需求，進(jìn)一步加強(qiáng)課程體系建設(shè)與改革，及時對教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法進(jìn)行改進(jìn)，為我國油氣儲運(yùn)建設(shè)領(lǐng)域提供高素質(zhì)的專業(yè)技術(shù)人才。