高校石油工程专业建设浅析

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［摘要］在新一轮科技革命和国际形势复杂化等因素的综合影响下，石油行业转型升级的步伐也在加快，向智能化、国际化等方向发展。石油行业转型升级对于高校相关专业建设发展提出新的需求，主要包括石油专业人才需求规模逐步回升、石油工程与人工智能复合型人才紧缺、人才国际化素养要求进一步提升等。因此，高校石油工程专业要通过探索“石油工程+人工智能”的专业培养方案、借助数字化手段提升实践教学水平、积极开展面向国际化的人才培养改革等举措进行专业改革，以保持专业发展的优势与特色，增强服务行业转型升级的能力。

［关键词］行业转型升级；石油工程；专业建设；人工智能；国际化

目前我国面临国内外政治经济环境深刻复杂的变化，国际石油价格持续动荡，国内石油勘探开发难度不断加大，石油行业发展遇到多重挑战。同时，以大数据和人工智能为代表的新一轮科技革命正在给石油行业生产模式带来深刻变革，能源消费格局变化正在给石油行业的长远发展带来较大冲击，转型升级成为推进石油行业高质量发展的关键词[1]。2014年以来，国家提出了“四个革命、一个合作”的能源安全新战略，成为推动石油行业转型变革的战略指引、基本遵循和行动指南，为石油行业转型升级提供了良好的政策环境。高校石油工程专业建设，必须从国家战略需求出发，结合经济社会需要谋划新发展，与经济社会发展同向同行。在石油行业转型升级的大背景下，石油工程专业建设与人才培养面临一系列新挑战。因此，有必要深入分析行业转型升级对人才培养需求的变化，并提出相应的专业建设改革路径，进一步完善石油专业人才培养能力，更好地服务石油行业转型升级。

一、石油行业转型升级背景下的人才培养需求分析

（一）石油专业人才的数量需求逐步回升

2014年6月中央财经领导小组第六次会议，提出了“四个革命、一个合作”能源安全新战略，其中“四个革命”指：推动能源消费革命，抑制不合理能源消费；推动能源供给革命，建立多元供给体系；推动能源技术革命，带动产业升级；推动能源体制革命，打通能源发展快车道。“一个合作”即全方位加强国际合作，实现开放条件下能源安全。同时，做出了大力提升国内油气勘探开发力度的重要批示，为我国石油行业的高质量转型发展提供了有力的政策支撑[2]。国内各大石油公司积极响应国家能源安全新战略，分别制定了提升油气勘探开发力度的行动计划，国内原油产量连续下滑的势头得到有效遏制，行业复苏回暖。在2021年召开的大力提升油气勘探开发力度工作推进会上，国家能源局强调，要抓紧抓实增储上产实施方案，加大勘探开发资金和工作量投入，力争再发现新的大中型油气田。在国家战略推动下，油气勘探开发力度将继续提升，对于石油类人才的需求数量也开始回升。2022年度校园招聘中，中石油、中海油招聘人数再次增加，中石化连续第3年招聘人数破万。根据国际能源署（IEA）等机构的分析，未来20年，以煤炭、石油等为代表的化石能源仍将占据能源的主体地位，占比达全球能源消费的75%，其中石油和天然气的消费需求仍然巨大。全球石油需求至2030年将达到50亿吨，仍有较大的增长空间[3]。从国内来看，经济持续平稳增长以及全面现代化发展目标的逐步实现，我国未来的能源需求将持续增加。

（二）石油专业人才培养需要与新技术革命进一步融合

以新一代人工智能技术为代表的信息技术发展正在引发新一轮科技革命和产业变革。目前人工智能相关技术已经在金融、服务、传统制造等诸多行业领域广泛应用，助力行业跨越式发展。数字化转型、智能化提升已经成为传统产业升级的重要动力。对于石油行业，根据IFS的调研报告，全球主要行业的数字化水平约31%，而石油行业仅达到19%，仍远低于其他行业。与此同时，石油行业也已经意识到该问题，开始积极拥抱新一轮科技革命，使人工智能成为转型升级、高质量发展的新引擎。根据IHSMarkit公司的调研数据，近年来国际石油公司的数字化投资在总科技投入中的占比逐年升高，目前已经成为石油公司与服务商技术合作的首要领域。在2020年召开的国际石油技术大会上，超过30%的会议主题与数字化、智能化相关。在数字化浪潮面前，石油行业必须及时跟进，以保持竞争力。传统的石油工程专业人才培养，重点围绕油藏工程、采油工程、钻井工程等方面进行教学，缺少数字化、智能化方面的课程设计。而计算机等专业人才，尽管具备较好的大数据、人工智能等方面的知识能力储备，但对于石油工程场景不了解。这时就需要既懂石油工程又懂人工智能的复合型人才，以发挥出最大合力。GlobalData在2021年初的报告中，从招聘、交易、专利等多方面综合分析了全球石油企业在人工智能方面的表现，壳牌排名第一，占据主导地位，而中石化属于跟随者，排名第17位，中石油表现更不理想。其中一个原因是同时具备石油工程和人工智能大数据相关专业知识的复合型人才十分稀缺，目前无法满足石油行业数字化转型和智能化发展的需要。此外，华为、百度、腾讯等互联网公司目前纷纷进军石油行业，成立石油事业部等，也成为石油工程和人工智能复合型人才的又一个新的需求地。

（三）石油专业人才的国际化素养要求进一步提升

随着国内经济的不断增长，对于油气的需求也不断攀升。2020年，我国石油和天然气的对外依存度分别攀升到73%和43%，是油气进口第一大国。为此，国内石油公司纷纷走出去，不断加强国际合作，放眼全球拓宽油气供给渠道。2015年3月，国家发改委、外交部和商务部联合发布了《推动共建丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路的愿景与行动》，“一带一路”进入了全面推进阶段，以“一带一路”为重点，三大石油公司在海外近40个国家拥有了100余个勘探开发项目，油气行业国际合作空间进一步拓宽。随着石油公司“走出去”战略的不断深化，对于高素质的国际化人才需求进一步加大。目前，国内高校石油工程专业在国际化人才培养方面还存在一定的差距。在过去的5年中，中国公司对于能够开展国际化工作的人才需求超过7万名，且还在持续增加中。但中国高校培养的求职者中，仅有不到10%的人能够满足国际化公司的要求[4]。随着中国同全世界特别是“一带一路”国家的能源合作力度不断加大，培养一批能够满足国际化工作的石油工程专业人才变得更加迫切。同时，当今世界正在经历百年未有之大变局，国际形势风云诡谲，对于国际化人才素养提出了更高的要求，不仅要具备扎实的专业基础，还要有顺畅的国际交流能力和丰富的跨国文化与国际规范知识，能够在跨文化背景下有效开展工作。

二、服务行业转型升级的石油工程专业建设探索

（一）探索“石油工程+人工智能”的专业培养方案

常规石油工程专业培养方案，其培养目标的教育教学论坛2021年12月核心为面向石油行业，培养未来从事石油工程领域的设计、施工与管理、技术应用与产品开发等工作，具备解决石油工程领域复杂工程问题能力的应用型人才。在其课程体系中，核心课程包括“渗流力学”“油层物理”“油田化学”等基础课程以及“钻完井工程”“采油工程”“油藏工程”等专业课程[5]。计算机相关的课程主要为大学计算机基础、C语言或VB语言程序设计，在整个培养方案中占比较少。为了培养服务石油行业数字化转型、智能化提升的专业人才，首先在培养目标上增加掌握基本的大数据和人工智能技术等相关表述，并在课程设计上调整或增开相关课程。如考虑到Python语言在人工智能领域的优势，可以考虑将C语言或VB语言程序设计课程改为Python程序设计。增加“数据库与大数据技术”“人工智能技术”“数据挖掘分析”等课程，同时考虑将这些课程与石油工程专业背景有机结合，建设人工智能与智慧油田等特色课程，使学生在学习人工智能等新一代信息技术的同时，充分了解这些技术在石油工程中的应用场景。在此基础上，配套石油工程大数据及智慧油田等实践环节，进一步培养学生学以致用的能力。需要注意的是，增设人工智能相关课程必然带来原培养方案中部分专业课程的删减或学时的压缩。在培养方案更新时，一方面要与油田专家充分沟通，厘清油田需求，做到合理更新。另一方面，通过第二课堂、增加课后大作业、丰富课外教学资源等手段，确保常规专业课程的教学内容和教学质量达质达标。此外，培养方案的更新是涉及学生培养的重大问题，建议通过渐进式探索的方式实施。有条件的高校可以通过组建“智慧油田”教改班的方式，优先吸纳一部分对石油工程和计算机同时感兴趣的同学开展教学改革探索，为后续培养方案的更新提供更科学的支撑。

（二）借助数字化手段提升实践教学水平

石油工程专业实践教学一直面临成本高、不可及、不可视等一系列问题；石油设备复杂庞大、成本高昂、工艺流程复杂；大量设备处于高温高压运行状态，且油气易燃易爆，安全风险高；校内难以建设相关实践教学设备，现场实践受安全规范等限制，无法近距离接触。随着数字化技术的不断发展，虚拟现实、数字孪生等技术手段的涌现，能够在计算机世界中构建真实的石油工程场景，并提供交互式体验。服务行业转型升级的石油工程专业建设，应充分利用这些数字化手段，建设一批虚拟仿真、虚实结合的实践教学项目，使不可视、不可及的作业场景可视化；使不可控、不可逆的场景重复再现化；使高风险、高污染作业安全环保化；使高成本、高消耗作业经济化；使供液大场面、复杂作业情景可缩放化[6]。在此基础上，打造新一代数字化、智能化虚拟仿真实践教学中心，切实提升学生的石油工程实践能力的同时，让学生充分感受数字化转型带来的变革，充分认识现代技术、现代工具对于产业升级的重要性。数字化实践教学资源的另外一个优势在于便于共享。目前各个高校的石油工程专业以及石油企业均建设了一定数量的数字化实践教学与培训资源，如果能将这些资源进一步整合共享，将形成庞大的实践教学资源库，进一步丰富学生的实践教学手段，提升实践能力。为此，应积极开展高校间、高校与石油企业间的沟通与合作，谋求共识，制定数字化实践教学资源建设的统一规范，以互联网云计算为基础搭建实践教学资源共享平台，有效提高资源共享率[7]。通过虚拟实践，为学生提供专业技能实践能力提升、智能化技术提升的机会，促进学生将理论转化为实践、将专业技能与新一代信息技术相结合。

（三）积极开展面向国际化的人才培养改革

国际化人才需要在三个能力方面着力。首先是国际水平的专业技术能力。让学生在掌握基础知识的同时，了解石油工程领域科技前沿，从而帮助所在企业进一步提升产品及技术的科技含量，提升国际竞争力。其次是语言交流能力。要求学生在具备基本的外语综合应用能力基础上，能够顺畅开展本专业领域的国际间技术交流和商务合作。最后是文化沟通能力。开展石油工程的国际化交流，不仅要掌握外语，同时要了解国际化思维方式，具备国际化眼光，能尊重理解不同的文化差异、宗教信仰、风俗习惯等。以上能力的培养具有多个实现路径，一方面可以通过进一步完善课程体系和教学设计来实现，如开设双语课程、在现有专业课程中增加国际前沿技术的内容等；另一方面还可以组织各类国际化活动，如外语演讲比赛、海外专家讲座、国际石油论坛、国际创新创业竞赛活动等，营造良好的交流氛围。此外，还可以与海外高校开展合作，开展“2+2”合作办学等联合培养，为学生搭建通畅的对外交流平台。随着来华留学生人数的不断增加，国际化人才培养的内涵需要进一步推广，不仅包括对中国学生的国际化能力培养，同时还应重视对来华留学生的能力培养。国际化人才培养还需要进一步提升教师队伍的国际化水平，有必要引进一批具有海外学术背景的石油工程专业教师，同时通过各种渠道支持青年教师到国外高水平大学或研究机构访学研修，与国外专家团队建立密切的合作关系，共同开展科学研究等，提升教师队伍的国际化程度[8]。此外，积极邀请海外专家学者来校开展短期讲学，丰富和完善海外专家学者参与国内学生培养和科研合作的机制，助力国际化人才培养工作。

三、结语

石油行业作为保障国家能源安全的重要行业，需要充分把握“一带一路”建设、数字革命等带来的机遇和挑战，积极跟踪前沿技术，加快转型升级。高校石油工程专业在人才培养过程中，更需要敏锐的嗅觉，积极主动地开展专业建设改革，确保专业建设始终能够与石油行业转型升级相适应，以满足不断变化的行业人才需求，同时将行业转型升级转变为专业发展的机会。

作者:王相 何岩峰 单位:常州大学