行业划转石油类专业改造升级探索

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摘要：新工科建设中新的工科专业和传统工科专业升级改造已经成为普遍共识。传统工科专业的升级改造作为新工科的双轮驱动之一，对于提升我国工科专业建设内涵，迎接百年未有新格局具有重要意义。针对行业划转石油类高校面临的传统工科专业交叉融合人才培养需求，通过设立校企多方互动的新工科中心，积极打造面向未来的人才培养模式，探索基于项目驱动的产学研一体化专业与行业共同体建设，构建油气领域人工智能等理论与技术与专业教育的融合教育，为传统工科升级改造提供参考和借鉴。

关键词：行业院校；新工科；传统工科专业；升级改造

目前，我国1100多所高校共开设了31个专业大类工科本科、201种专业，全国范围内共布点18600多个。高等工程教育占全国高等教育本科专业的三分之一，在校生的三分之一和毕业生乃至全世界毕业生的三分之一，我国高等教育已从精英教育步入普及教育，高等工程教育规模已位居世界第一[1]。随着当前第四次工业革命的发展，在催生一些新的经济、新技术、新产业的同时，也对传统工业提出了新的变化，促使人才能力需求出现了新的变化，需要高校结合行业发展需求积极对传统工科专业进行升级改造以应对产业变革。

1.准确把握高等工程教育发展新趋势

工程作为自然科学相关原理应用到相关行业的社会实践，是连接科学技术与产业发展的纽带，高等工程教育作为工程技术的重要推进剂，新工科建设成为中国高等工程教育适应国际环境、国家需求、行业发展和资源供给的重要助力，是我国主动顺应与引领第四次工业革命的重要举措[2]。2017年以来，诸多学者围绕什么是新工科，如何建设新工科等进行了大量探索，2018年和2020年教育部先后立项2批共1457项国家级新工科教改项目，各个省教育主管部门也都设立了省级新工科教改项目。历史发展有其规律，但人在其中不是完全消极被动的。只要把握住历史发展大势，抓住变革时机，奋发有为锐意进取，人类社会就能更好前进[3]。2017年6月22日，国务院党组理论学习中心组学习讲座上强调，新一轮世界科技革命和产业变革孕育兴起，它具有极大的冲击力，正在对人类社会带来难以估量的作用和影响，将引发未来世界经济政治格局深刻调整，可能重塑国家竞争力在全球的位置，颠覆现有很多产业的形态、分工和组织方式，实现多领域融通，重构人们的生活、学习和思维方式，乃至改变人与世界的关系[4]。工业革命必然伴随着重大机遇，而科技创新始终驱动产业革命。为了应对第四次工业革命带来的新形势、新挑战，世界各个国家都在积极行动。2014年美国GE、IBM、Cisco等龙头企业主导成立了工业互联网联盟（IIC），注重以创新为驱动，发挥互联网、信息通信、软件等优势，利用信息技术“自上而下”重塑制造业。德国发挥自身在制造装备、自动化系统、工艺流程等方面优势，利用互联网等信息技术“自下而上”改造制造业，提出工业4.0战略并上升为国家战略，2019年德国更进一步提出“国家工业战略2030”发展战略。与此同时，英国出台制造2050，法国制定“新工业法国”战略，日本提出了“互联工业”战略，韩国将机器人、人工智能、自动驾驶和3D打印确立为智能制造产业发展的主攻方向，我国也提出了“中国制造2025”。面向挑战与机遇，工程教育也积极进行全球化的改革[5-7]。

2.行业划转石油类高校传统工科专业升级改造面临的问题

石油类高校主要专业均围绕石油石化布局，随着石油工业不断向深海、极地等自然地理环境恶劣地区和深层、三高、非常规等难动用储量延伸，迫切需要探索传统工科专业与新兴技术的交叉融合，培养适合未来石油石化行业发展要求的知识、能力、素质深度融合人才，更好地服务区域经济发展，实现传统工科专业的改造升级，以满足石油类高校服务石油石化行业发展对人才发展的需求。(1)院系结构与学科相对单一传统工科院校院系组织模式相对固定单一，不同学科在人才培养方面的交流融合较为薄弱，而目前新工科建设中常常涉及多学科背景，如何打破原有组织结构的束缚，实现跨学科的有效交流与融合是实现新工科建设的基础。构建新型跨院系的组织协调结构，建立新的组织模式是解决多学科交叉融合的工程人才培养的首要问题。(2)师资队伍学科背景单一与产学研平台尚未深度融合传统院系结构下的教师团队学科背景单一，学科交叉不足，无法满足新工科所需的多学科背景，工程背景教师数量和工程背景深度不足，企业专家与专业互动更多留存在报告等层面，无法建立校企之间良好的互动，在新的组织结构模式下组建多学科教师团队和具有一定数量工程实践背景教师将对于工程人才多学科交叉融合具有保障作用。新工科往往涉及多学科和一定的实践，通过与专业相关企事业单位和科研院所合作打造多学科交叉融合平台，有利于培养适应程度强、创新程度高和融合程度深的工程人才。(3)现有教学内容和课程体系亟待改进国内顶尖大学教学内容和课程体系均有很强的交叉融合，但传统院校受制于长期办学方式相对单一的影响，对于新工科与传统行业特色融合方面尚没有可借鉴的先例。此外传统行业院系现有专业人才培养课程设置以单一专业为主，整体课程设置中通识课程和跨院系课程特别是学科交叉课程比例较低，现有课程体系和教学模式在一定程度上束缚了学生创新和发散思维，不利于培养可解决复杂工程难题的创新人才培养[8-10]。

3.行业划转石油类高校传统工科专业升级改造路径探索

结合国内外石油工程等石油类专业多学科交叉融合人才培养，分析对比其实践教学体系差异，构建了西安石油大学基于多学科交叉融合教育的工科专业工程人才培养模式与实践的总体设计方案，对石油类传统工科多学科融合方法模式见图1。围绕多学科交叉融合工程人才培养这一中心任务，通过企业、地方政府和学校三方联动，政府为了经济发展和技术进步需要多学科交叉融合工程人才，政府相关政策也为企业未来发展和学校人才培养指明了方向；企业为了更高质量地发展需要多学科交叉融合工程人才支持，而多学科交叉融合工程人才也为企业的发展提供了有力支撑；高校主要职责就是培养人才，而培养企业需求等多学科交叉融合工程人才也是传统行业划转院校的根本任务之一，同时多学科交叉融合工程人才的培养也为学校的发展提供了方向。构建多方互动持续改进的培养目标和标准修订机制，实现培养目标和标准紧密贴合行业未来趋势。坚持以学生为中心，以石油石化行业需求多学科复合型人才和新技术融合为导向，树立培养多学科交叉融合人才理念，以学科专业一体化思想为指导，建立和完善由政府部门、行业专家、学校和学生及家长等多方参与，根据企业人才需求和毕业生质量信息反馈等持续改进的人才培养目标修订机制，构建多学科渗透交叉、新技术持续更新融入的人才培养方案，形成规范、健全的专业多学科交叉人才培养的目标体系。新经济与新技术下传统工科专业培养目标修订工作模式见图2。坚持面向未来经济发展新要求和石油工程新趋势为导向，打破当前固化的课程体系，通过变革教学方法和持续更新内容，实现教与学的转变。根据经济新形势和石油石化领域新的挑战，根据培养目标和能力需求建立与之适应的课程体系，采取整合专业相关工科专业公共基础课程，加强基础课程对能力培养的多学科交叉相融，提高基础课程对石油石化相关专业人才基础能力培养的支撑力度；按照OBE理念加强核心专业课程遴选与建设，强化学生专业基本能力培养；方向课程选修多元模块化，增加新技术和工程素养等模块，优化模块类型与能力矩阵关系，拓展复合型能力培养；构建以综合性、自主性实验为主的实验课程体系和以项目驱动的实践与理论合一、校企产学研一体化创新模块，提高学生实践能力和新技术融合能力培养。同时，打破专业界限，通过学科交叉融合，合理地整体优化必修课及选修课程，通过选课制度推动学科交叉融合，适当调整必修课程和选修课程的比例，可以让学生有更多的自主学习空间，为创新能力的培养创造条件。积极开展基于信息技术的教学，提高教学效率与互动性，不断将新技术纳入教学内容，保持教学内容的新鲜度。在原有专业内涵的基础上进一步拓展，根据技术和经济发展持续建设专业，从单一传授专业知识为主向全面培养适应能力、知识迁移能力和创新能力转变。坚持以学生为中心的教学模式，加大信息技术在理论教学方面的融合，构建由在线课程、智慧教室、教学平台与理论教学融合推进教学方式与方法改革；实践教学方面加大综合实验和自主实验力度，以项目驱动培养和进一步提升学生实践能力与创新能力的改革，实现使学生由“让我学”到“我要学”和由“被动参与”到“主动参与”的转变。教学内容更新方面，及时更新课程内容，不断将新技术和科研新成果引入教学，加大教材建设力度，将成熟新技术、新理论及时加入教材，实现教学内容和教材始终与技术动态更新，保持教学内容的新鲜度，提升学生学习兴趣。构建基于项目驱动的产学研一体化专业与行业共同体，探索传统工科专业多学科交叉复合改造途径与方式。坚持立德树人根本任务，在人才培养方案、授课等方面实施校企合作的基础上，以项目驱动校企产学研一体化共同体建设，探索专业改造升级途径与方式。建立专业与学科一体化，以学校石油类学科科研基地为依托（学校国家工程中心实验室（联建）、教育部工程研究中心、省部级重点实验室、省部级工程技术研究中心、陕西省实验教学示范中心、陕西省虚拟仿真实验中心和陕西省陕北能源化工人才培养基地），以承担国家级项目的高水平教师研究课题为媒介，专业（学科）积极将自身作为产业中的一个环节。借助学校相关基地已有科研项目和与油田的紧密联系，通过获批科研项目和企业在石油石化工程领域相关需求研究方向设立若干产学研项目。选拔学有余力的学生，根据其兴趣爱好加入不同研究小组，由教师指导不同研究小组综合在一起组成多学科交叉融合的工程人才培养研究小组，建立四年不断线的创新能力培养体系，在项目驱动下积极服务行业，构建与行业紧密结合的产学研共同体，实现企业与高校和学生的三方共赢，探索传统工科专业多学科交叉复合改造途径与方式。

作者:张益 刘易非 赵骄杨 张倩 单位:西安石油大学