油氣儲運工程專業實驗課程建設與教學改革

易世澤　白秀琴

摘? 要：新形勢下，國內油氣儲運工程領域對人才的需求有許多新的變化。為努力培養高素質工程應用型油氣儲運人才，拓寬學生就業面，結合近20年來該專業實驗課程的教學實踐，針對實驗教學中存在的不足，從實驗課程定位、實驗教學裝備、實驗教學內容和實驗教學手段等方面進行探索、實踐。調研發現，教學改革工作進一步提高學生學習的主動性，增強學生分析與解決問題的實際能力，提升實驗教學水平和質量，取得一定的效果。研究成果對面向工程應用的油氣儲運工程專業實驗教學，具有一定的參考價值。

關鍵詞：油氣儲運工程；實驗課程；建設；教學；改革

中圖分類號：G642? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2096-000X（2023）12-0119-05

Abstract： Under new situations and circumstances， there are many new changes in the demand for the staff in the field of oil and gas storage and transportation engineering in China. In order to cultivate high-quality staff in oil and gas storage transportation engineering， broaden students' employment and eliminate the shortcomings in the current situation of experimental teaching， this paper explores and practices from the aspects of experimental course positioning， experimental teaching equipment， experimental teaching content and experimental teaching means on the basis of the experimental teaching practice of oil and gas storage and transportation engineering in recent 20 years. The investigation shows the reformation has further improved students'learning initiative， enhanced students' practical ability to analyze and solve problems， improved the level and quality of experimental teaching， and certain effect has been achieved. The results have a certain reference value for the experimental teaching of oil and gas storage and transportation engineering for engineering application.

Keywords： oil and gas storage and transportation engineering; experimental course; construction; teaching; reformation

自2002年武漢理工大學開辦油氣儲運工程專業以來，筆者一直從事該專業的理論與實驗教學。近年來，筆者注意到，石油、天然氣和新能源等領域的產、研、銷諸環節，油氣儲運工程專業涵蓋的領域，以及學生的畢業分配方向等，都出現了很多變化[1]。同時，與石油、成品油相關的行業標準也不斷更新，導致油氣儲運工程專業的實驗教學難免出現新問題。

特別是近5年來，教育部制定、頒布了一系列文件，對專業發展建設提出了新的更高的要求。例如，2017年教育部發布了《新工科研究與實踐項目指南》，要求高校推進新工科建設，油氣儲運工程專業針對目前應用型本科教學存在重知識、輕能力等系列問題，要求通過新工科理念，對應用型本科高校人才培養模式進行改革[2]。2018年，教育部印發了《關于加快建設高水平本科教育 全面提高人才培養能力的意見》，指出本科生是高素質專門人才培養的最大群體，本科教育是提高高等教育質量的重要基礎[3]。2020年，教育部又印發了《高等學校課程思政建設指導綱要》，要求全面推進高校課程思政建設，要將“全面提高人才培養質量”作為工作核心，重塑課程體系，專業課要融入思政內容，要探索出具有專業特色的思政建設的路徑[4]。

上述文件的出發點，突出了“人才培養是本，本科教育是根”的總體思路，而實驗教學是本科教育中必不可少的環節，在培養學生實踐能力的同時需要激發學生的創新意識。實驗室是本科教育階段培養學生實踐能力最重要的場所，實驗室被譽為“現代大學的心臟”，是實施綜合素質教育，培養具有知識創新及科技創新能力的應用型人才的重要場所，是學生進行實踐鍛煉的必要之地。

因此，新時期對本科生高素質人才定義的新標準，反映到專業實驗教學也需要達到新標準的要求，換言之，也要求筆者相應地對所從事的實驗課進行教學改革。教學改革的成敗與否，直接決定了教學效率的高低。但是，在實驗課程改革進入深水區的今天，要解決這些在新形勢下出現的新問題，在教學實踐中又很難找到相對統一的模式，因為教學改革存在著無數個走向。為此，筆者一直在探討以下問題，并付之于實踐。

一? 專業實驗教學現狀分析

總體上，武漢理工大學（以下簡稱“我?！保┙?0年來在油氣儲運工程專業的實驗教學中，集中凸顯出了以下5個問題。

（一）? 專業實驗教學課程與新時代發展的要求存在差距

新工科背景下，我國高等教育需要培養綜合素質高和創新能力強的新工科人才，以適應行業和區域經濟社會升級發展的需要。相應地，這就要求油氣儲運工程專業的實驗教學在理念上不斷突破和創新，構建科學合理的、有特色的油氣儲運工程專業人才培養模式，緊跟時代需求，以適應行業發展和就業市場的需求。例如，創新型本科生實驗教學，就不能僅僅滿足于驗證性實驗，而是要求學生多思考、多提問，甚至需要學生設計實驗。同時，也要求學生不斷地接受新能源等新知識，構建新的知識體系[5]。

油氣儲運工程專業實驗教學所面臨的新課題之二，是怎樣避免實驗教學與思政教育“兩張皮”的問題。長期以來，專業課的實驗教學內容無非是實驗技能操作、安全注意事項等，以“授業”“解惑”為主，新形勢下怎樣有機地融入“傳道”，融入思政內容，使學生在實驗教學中樹立堅定的理想信念，全面提升“立德樹人”，這是無法回避的新課題[6]。

（二）? 部分專業實驗教學課程的定位比較模糊導致學生不重視

不可否認，一門實驗課的重要性，與其相對應的理論課的重要性是成正比的。對專業必修課，無論是理論課還是實驗課，上課的學生人數、課時均有保障，其重要性不言自明，專業選修課則不然。以儲運油料學課程為例，該課程是一門專業選修課，重要性比不上油氣儲運工程專業傳統的油氣集輸、泵與壓縮機和輸油管道設計與管理等課程，與之對應，其實驗課的重要性也無法與專業必修課的實驗課相比。

還需注意一點，實驗教學與理論教學是一種相輔相成的關系，既有一定的聯系，又存在一定的相對獨立性。但目前多數的實驗教學，無論從內容上還是形式上都附屬于理論教學，沒有單獨設課和單獨考核，實驗成績的好壞對所學課程成績影響不大，造成學生學習態度不端正，認為去不去做實驗差別不大，即使去了也袖手旁觀。上述問題要求準確定位不同的實驗課程，引起學生普遍的重視，以調動學生上課的積極性[7-9]。

（三）? 實驗課涵蓋的內容龐雜導致重點不突出

仍以儲運油料學課程為例。該課程所選的教材，內容上基本涵蓋了2大部分，第一部分是原油理化性質及石油煉制工藝，第二部分是成品油理化性質及其應用。教學內容涵蓋石油及品種極其繁多的成品油，內容涉及面廣，跨度很大。與之相對應，實驗教學課涵蓋的內容也應該很多。但是，該實驗課的學時卻從6學時降為4學時，進一步增加了教學難度。從實驗課堂提問的情況看，學生理解、記憶跟不上，教學有“坐飛機”之嫌。

以原油化驗為例。原油與油氣儲運工程專業相關的化驗項目，以物理性質的檢驗為主，包括凝點、傾點、閃點和黏度等多項實驗。相比之下，成品油種類繁多，化驗項目更多達上百項。與油氣儲運工程專業相關的質量管理的化驗項目也很多，包括冷濾點、冰點、黏度、電導率、密度和滴點等實驗。涵蓋面太大，而學時數嚴重不足，難以保證教學效果。

（四）? 實驗條件不足導致教學內容不全面

受空間、經費和安全等因素制約，實驗室的布局結構和資源配置不盡合理，實驗室建設相對滯后，造成實驗內容知識點覆蓋面低[10-11]。隨著專業的迅速發展和學生的擴招，實驗場地顯得非常局促，設備位置相對擁擠；有的實驗儀器分別放置在不同的實驗室，取用十分不便，實驗教學缺乏連續性。

同時，受實驗臺架數量和實驗運行費用等因素制約，貴重精密儀器種類、數量較少，而傳統儀器設備陳舊，問題頻出，早已缺乏精密性，急需更新換代。所需開展的實驗內容，難以進行全面的推廣和深化。

（五）? 教學手段單一導致教學內容滯后

部分專業課程實驗課選用的實驗指導書標準內容滯后，一些新頒布的行業標準內容的變化沒有反映到實驗指導書中，務實性和應變性不足，導致學生缺乏對新知識、新方法探究的積極性和主動性，多數抱著上完課，應付完考試，修到學分即可的心理，這往往會造成學生基礎操作不扎實，對一些原理、技術和方法一知半解[12-13]。例如，自2012年1月起，車用汽油牌號由“90號、93號、97號”修改為“89號、92號、95號”，但實驗指導書并沒有相應更新。

即使是一些開展了的實驗項目，實驗內容過于傳統、陳舊，也存在與石油行業新標準發布脫節的現象，已經無法滿足培養學生跟上新標準，培養扎實的工程技能的要求，不利于學生工程意識的培養，更談不上創新能力、發現和解決問題能力的培養[14]。

二? 建設思路及措施

筆者認識到，實驗教學是高等院校教學體系的重要組成部分，實驗室是實驗教學和科研的重要平臺。高等院校實驗教學和實驗室建設的水平，是培養工程技術人才、創新型人才和體現學校綜合實力的重要標志[15]。為了解決實驗教學中凸顯出來的問題，經過反復嘗試，筆者做了以下探索。

（一）? 實驗教學不斷融入新元素以適應新形勢下的新要求

油氣儲運工程專業的發展日新月異，為了緊跟行業發展，筆者在嚴格要求學生完成實驗操作的同時，也在實驗課中提出了新要求。比如，近年來新能源中的“氫能源”發展迅速，我校暫時無法在實驗課教學中開設相應的內容，但筆者要求學生們查閱了相應的中英文資料，對所需設備的要求、優劣勢等進行了討論，力求學生盡可能地發揮創新意識，而不僅僅滿足于實驗操作。

筆者還意識到，實驗教學畢竟不是專門的思想政治教育課程，如果不結合知識點自然引出思政元素，而是以“植入”式強硬加入思政元素，不僅會影響到實驗教學的流暢性和系統性，而且有時還會引起學生的抵觸情緒，使學生對課程失去興趣，造成事與愿違的后果。因此，筆者盡可能在不同的實驗教學中講述與知識點密切相關的故事、經典案例，讓學生聆聽感受并開展討論。比如，進行密度測定教學時，筆者分析密度實驗與大宗石油貿易之間的相關性，樹立學生認真負責的工作意識；進行凝點測定教學時，筆者講述“王鐵人”為祖國獻石油，在大慶油田艱苦奮斗的英雄事跡。在實驗操作過程中，力求“情境、情感、理論、實驗”并舉，以吸引學生的注意力，激發情感，提高學生的學習興趣。

（二）? 對不同實驗課程的重要性進行合理定位

筆者在教學中體會到，一門課程如何正確地在專業中定位，對教學十分重要，這是教學改革第一步需要解決的問題。如果定位不準，教師在教學中側重點把握不當，可能導致教師付出的勞動與預期教學效果不符，更可能導致學生畢業后覺得學非所用，甚至有可能導致教、學雙方對該課程的教學活動失去信心。

對油氣儲運工程專業的骨干課程，如工程力學、工程流體力學、工程熱力學、傳熱學、泵與壓縮機、油氣管道設計與管理、油氣集輸和油庫設計與管理等，知識點由于在工作現場應用極其頻繁，重要性不需要過多強調。對一些選修課程的重要性，一味拔高是不現實的，一味地說教、強調課堂紀律也是不現實的。如儲運油料學實驗課程，不能拼規模，不能硬性地要求學生選課，也不能不合理地要求上級管理部門傾斜資金和實驗場地。筆者的做法是，在教學過程中一直向學生強調，他們畢業后在所從事的油氣儲運工作中，會經常用到該課程實驗中學到的各類指標，因此，認真學習該課程可以提高生產技能，拓寬就業渠道，引導學生重視這門實驗課。

同時，為保證實驗課教學效果，油氣儲運工程專業實驗課現已脫離了理論教學，單獨成立了一門課程，要求學生完成實驗操作，獨立寫出實驗報告，并結合實驗現場的提問情況給予評分。如果學生的實驗課程不及格，那么該生無法獲得學分，將影響其畢業。

此外，鼓勵學生們與畢業的學長們互動，讓其對不同的專業課程理論和實驗操作重要性有直接的感受，也是讓其認識到各門實驗課程都有不同的應用范圍。通過這些正面引導，學生們不再先入為主地認為，學習某一門實驗課程僅僅是為了拿學分，而是感到學有所用了，由此端正了學習態度。

（三）? 突出教學重點并兼顧教學內容的完整性

為解決教學內容“寬”與“深”之間的矛盾，筆者在教學中做到了有取有舍，突出重點并兼顧全局。仍以儲運油料學實驗課為例。課程的學時只有4個，那么實驗教學不能求“大而全”，只能講“小而精”。首先是將那些與油氣儲運工程專業關系不大的實驗項目，在教學中刪除，避免教學中出現做無用功的現象。例如，經過對畢業生跟蹤調查發現，我校油氣儲運工程專業目前尚無畢業分配到煉油廠的學生。既然如此，那么在選取實驗項目時，與原油烴類組成分析相關的實驗內容相對就“用處不大”，就不必花時間做相關實驗，僅在理論課堂上講解即可。經過摸索，筆者最終確定了7個實驗項目，其涵蓋了原油、車用燃料油、潤滑油和潤滑脂等主要石油及其產品的實驗項目。實驗教學中，要求學生們利用有限的課時操作，盡可能獲得感官認識。

此外，給學生一個學知識的臺階，引導學生自學，提高授課效率。不可否認，筆者選取的7個實驗項目，與學生畢業后的工作需求尚存在不小的差距，但目前又不具備擴充學時的條件。為解決這一矛盾，筆者將沒有時間講解、實操的實驗項目的標準，發布到武漢理工大學網絡教學平臺上，為學生們課外時間瀏覽、學習這些實驗項目創造條件，同時鼓勵學生參加工作后利用空余時間學習。

其次，根據畢業生反饋的信息，有些需要的知識點，即使教材中沒有，筆者也要補充實驗操作。如潤滑脂是常用的成品油，但有些教材沒有講解；飛機、船舶用的一些特種油料，教材中也沒有講解。筆者在實驗授課時，仍要補充相關內容，讓學生們操作，避免學生們學、用脫節。

（四）? 抓住機遇改善實驗教學條件

經過多年的努力，目前專業實驗教學配備了2間獨立實驗室、1間監控室，以及大面積的室外場地等，已劃歸專屬教學用。在購置了各種型號的不銹鋼置物架后，很多臺套的實驗儀器可以集中擺放，極大地方便了實驗教學。

2020年，為增加實驗臺套數，保證實驗教學工作的正常開展，筆者利用“中央級普通高等學校辦學基本條件建設”項目，申請經費800余萬元，購置了30余套實驗儀器設備，并定制了多套實驗教學設備，保證了涵蓋原油、車用燃料油、潤滑油和潤滑脂等油品部分實驗項目的教學，提高了教學水準，改善了整體教學氛圍。

（五）? 充分利用好網絡課程平臺豐富教學手段

筆者認識到，傳統的專業實驗教學理念、教學體系、教學內容及實驗環境等方面，均達不到新工科人才培養目標的要求。實驗教學不僅僅要在各類標準等內容上求“新”，實驗的教學手段也需要不斷推陳出新。如果教學手段單一，就意味著思想僵化、教學手段落后，從而影響教學效果。面對網絡技術的發展，面對人才培養現代化、信息化，以注重培養學生實踐能力、創新能力和綜合能力的要求，實驗室的建設應突破固有的體系，在新的機遇和挑戰中完成轉變，緊跟油氣儲運技術和行業發展的步伐，而不是固步自封。

為此，筆者利用校級網絡課程教學平臺[16]，采用“互聯網+實驗教學、互聯網+教學實驗室”管理模式，一是緊跟時代步伐，充實實驗教學的實驗指導書、實驗項目標準等文字材料，如果行業標準發生了變化，也可以不斷上傳新的實驗指導書；二是利用攝像機、智能手機等設備，召集實驗教學人員自行拍攝，并上傳部分無法開展的實驗項目的操作視頻，讓學生自學；三是利用理論課堂教學，講解重點實驗項目的意義、內容與理論之間的聯系。通過綜合利用多種教學環境和教學媒體，讓學生在實驗操作前可以預習，實驗操作后可以拓展，提高學習積極性。

三? 結束語

教學有法，但教無定法。油氣儲運工程專業實驗課程的教學改革，應該允許多種多樣的模式；應根據學生的反饋，不斷完善教學，而不是硬性要求一次性地把某一種教學模式做到極致。雖然我校油氣儲運工程專業實驗課程建設取得了階段性成果，但對于建設高水平本科教育，建設一流油氣儲運工程專業而言，特別是在探索新工科人才培養模式，以及貫徹落實思政教學方面，實驗課程建設依然存在差距。下一步，我校將建多棟規?；膶嶒灳C合大樓，實驗大樓布局合理，將極大地緩解老舊實驗室空間狹小、分散重復的難題，將更大程度地發揮我校在油氣儲運工程專業方面的優勢，有效地促進學科的發展。同時，實驗教學是高等院校教學的重要組成部分，是對課堂所學理論知識的直觀認識與補充，是學生理論聯系實際的重要途徑，在培養學生工程實踐能力，乃至綜合素質和創新能力方面有著不可替代的重要作用。高校的課程實驗室建設和實驗教學改革雖然是一項十分復雜的系統工程，但卻是高等教育賦予高校的一項重要職責，需要高度重視、系統規劃和持續投入，不斷提升實驗室建設水平和實驗教學質量，培養大批具有高水平的符合新工科理念，且政治思想合格的工程技術人才。具體落實到油氣儲運工程專業實驗教學，在今后仍需要不斷探索、完善與自己相適應的教學模式，把握好實驗教學發展的趨勢，將新工科人才培養和思政建設工作進一步落到實處。

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基金項目：中國交通教育研究會研究項目“面向‘交通強國戰略的專業教育與課程思政融合的人才培養模式改革”（JTZD20-10）

第一作者簡介：易世澤（1970-），男，漢族，湖北武漢人，博士，副教授。研究方向為油氣儲運工程專業的教學與科研。