鄢 維 李 淵
(湖北開放大學(xué)/湖北科技職業(yè)學(xué)院,湖北 武漢 430074)
2020年9月,習(xí)近平總書記在第七十五屆聯(lián)合國大會(huì)上提出力爭2030年前達(dá)到二氧化碳排放峰值,2060年之前實(shí)現(xiàn)碳中和。2022年4月,教育部印發(fā)《加強(qiáng)碳達(dá)峰碳中和高等教育人才培養(yǎng)體系建設(shè)工作方案》,明確指出加強(qiáng)綠色低碳教育,將綠色低碳理念納入教育教學(xué)體系,以高等教育高質(zhì)量發(fā)展服務(wù)國家碳達(dá)峰、碳中和專業(yè)人才培養(yǎng)需求[1]。全社會(huì)積極響應(yīng)低碳革命,通過科技進(jìn)步和節(jié)能減碳,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整,構(gòu)建綠色產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和低碳能源供應(yīng)體系。我國作為全球最大的油氣消費(fèi)國和進(jìn)口國,積極科學(xué)地推進(jìn)油氣綠色低碳轉(zhuǎn)型,實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)。在這種背景下,主動(dòng)服務(wù)和融入新發(fā)展格局[2],強(qiáng)化節(jié)能減排意識(shí)、踐行綠色低碳生活,是高校與時(shí)俱進(jìn)順應(yīng)時(shí)代新發(fā)展要求的舉措。高職院校以服務(wù)為宗旨、需求為導(dǎo)向,將綠色、低碳經(jīng)濟(jì)等現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)理念融入課程建設(shè),培養(yǎng)掌握核心專業(yè)技能和油氣行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展技能人才,是為我國實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的主動(dòng)擔(dān)當(dāng)和作為。
湖北科技職業(yè)學(xué)院是湖北省唯一一所開設(shè)石油工程技術(shù)專業(yè)的高職院校,作為湖北省特色專業(yè),依托石油工程技術(shù)——國家實(shí)訓(xùn)基地,持續(xù)不斷地為湖北省區(qū)域經(jīng)濟(jì)和油田行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供技術(shù)技能人才支持。經(jīng)過長期的積累和建設(shè),辦學(xué)條件、課程體系、教育教學(xué)改革以及人才培養(yǎng)質(zhì)量等都為社會(huì)、家長和學(xué)生所肯定。培養(yǎng)知識(shí)兼具技能型的綠色適應(yīng)性人才,為社會(huì)發(fā)展和行業(yè)需要精準(zhǔn)育人,是石油工程技術(shù)專業(yè)承擔(dān)的重任。課程是人才培養(yǎng)最直接的基本單元[3],對于知識(shí)傳遞、技能養(yǎng)成、價(jià)值選擇和文化傳承具有獨(dú)特的作用,“油田化學(xué)”作為石油工程技術(shù)專業(yè)的首門專業(yè)基礎(chǔ)課,對于啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生綠色理念在專業(yè)知識(shí)技能中的滲透,具有非常重要的作用,也是落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的具體表現(xiàn)。通過課程教學(xué),將石油行業(yè)涉及碳達(dá)峰、碳中和所要解決的重要問題——CO2進(jìn)行高效轉(zhuǎn)化,提高石油采收率、減排利用等融入專業(yè)課程教學(xué)中,對于培養(yǎng)新時(shí)代高素質(zhì)技術(shù)技能人才,推動(dòng)綠色油田建設(shè)具有重要意義。本文以湖北科技職業(yè)學(xué)院石油工程技術(shù)專業(yè)首門專業(yè)基礎(chǔ)課程“油田化學(xué)”為例,將綠色低碳理念融入專業(yè)課程建設(shè),以提升課程先進(jìn)性和人才培養(yǎng)內(nèi)涵性,培養(yǎng)符合油田可持續(xù)發(fā)展的高素質(zhì)技術(shù)技能綠色工匠。
“油田化學(xué)”課程是石油工程技術(shù)專業(yè)學(xué)生入校以來的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課,對于學(xué)生德技兼修的培養(yǎng),形成正確的價(jià)值觀、世界觀有著非常重要的引導(dǎo)作用。為了更好地提高課程教學(xué)針對性和實(shí)用性,在開展“油田化學(xué)”課程教學(xué)之前,通過問卷形式和座談互動(dòng)的方式對在校石油工程技術(shù)專業(yè)大一學(xué)生進(jìn)行調(diào)研,主要了解學(xué)生對綠色理念的認(rèn)知程度和專業(yè)課程的學(xué)習(xí)訴求。結(jié)果顯示,有67%的同學(xué)對綠色油田的概念和內(nèi)涵不了解,說明學(xué)生綠色知識(shí)比較匱乏;幾乎所有同學(xué)認(rèn)為“化學(xué)與環(huán)境有著密切的關(guān)系”,76%的同學(xué)能說出CO2對于環(huán)境的影響,但是極少數(shù)同學(xué)能說出CO2和油田的關(guān)系,說明他們對于專業(yè)問題還處于求知狀態(tài);95%的學(xué)生會(huì)按照教學(xué)內(nèi)容和老師布置的任務(wù)完成學(xué)習(xí),不會(huì)去想著改進(jìn)流程和方案,說明學(xué)生綠色意識(shí)還比較淡薄。因此,要利用好“開學(xué)第一課”,讓學(xué)生了解石油行業(yè),明晰未來專業(yè)發(fā)展新格局,將綠色低碳理念與油田化學(xué)緊密聯(lián)系起來,引發(fā)學(xué)生思考;將節(jié)能減排、踐行綠色低碳理念傳遞給大學(xué)生,為后續(xù)專業(yè)核心課的知識(shí)掌握、技能培養(yǎng)和素質(zhì)養(yǎng)成起到必要的支撐作用。
在教學(xué)過程中,仍然存在一些問題,與雙碳背景下綠色人才的培養(yǎng)目標(biāo)還有一段距離。一是綠色理念滲透不足。在石油專業(yè)課的課堂上,涉及節(jié)能、減排、環(huán)保的話題比較少,主要集中在專業(yè)知識(shí)的講解和各項(xiàng)職業(yè)技能訓(xùn)練上,反映出這些隱形的綠色理念在專業(yè)課程教學(xué)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(fā)學(xué)生的思考,導(dǎo)致學(xué)生的綠色低碳意識(shí)薄弱,重視程度低。二是課程項(xiàng)目開發(fā)有待完善?!坝吞锘瘜W(xué)”作為一門理論性和實(shí)操性很強(qiáng)的課程,需要學(xué)生具備一定的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)踐操作技能。但是受到資源、設(shè)備、耗材等諸方面限制,現(xiàn)階段只能開展簡單常規(guī)的理論和實(shí)踐教學(xué),很多教學(xué)項(xiàng)目和教學(xué)案例,都是針對井場安全、工藝、流程的知識(shí)技能,鮮有體現(xiàn)綠色技能的內(nèi)容模塊,教學(xué)手段也比較局限,難以獲得相應(yīng)的成效。三是缺乏相關(guān)考核機(jī)制。該專業(yè)基礎(chǔ)課采用常規(guī)的閉卷考試方式,主要考查學(xué)生對于油田中化學(xué)知識(shí)點(diǎn)的掌握程度,在綠色理念方面的考評比較欠缺。在進(jìn)行鉆井泥漿液配比設(shè)計(jì)時(shí),注重工藝流程和操作規(guī)范,考慮環(huán)保材料使用、成本控制方面的較少,不利于學(xué)生綠色理念的夯實(shí)和提升?;谝陨蠁栴},探索出一種符合學(xué)校石油工程技術(shù)專業(yè)學(xué)生的課程教學(xué)改革路徑顯得十分必要。
對標(biāo)石油行業(yè)升級改造,圍繞油田綠色技能人才培養(yǎng)目標(biāo),在充分了解學(xué)生需求基礎(chǔ)上,將學(xué)生專業(yè)知識(shí)技能和價(jià)值導(dǎo)向相融合,從重構(gòu)課程設(shè)計(jì)、完善課程模塊、豐富課程手段和優(yōu)化考核評價(jià)等途徑,將綠色低碳理念融入課程建設(shè)中,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注綠色低碳理念,增強(qiáng)教學(xué)有效性和人才培養(yǎng)的適應(yīng)性。
結(jié)合油田實(shí)際崗位需要和未來高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展目標(biāo),構(gòu)建具有時(shí)代性和特色性的課程結(jié)構(gòu)體系,明確綠色理念的呈現(xiàn)方式,充分體現(xiàn)以職業(yè)素質(zhì)為核心的全方位全過程素質(zhì)教育培養(yǎng),注重綠色理念與知識(shí)點(diǎn)的有效融合,而非強(qiáng)行植入和生硬說教。“油田化學(xué)”課程是石油工程技術(shù)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課,是專業(yè)核心課的預(yù)備課,主要內(nèi)容是石油化工工業(yè)中油氣鉆探、開發(fā)和油氣集輸過程中所涉及的化學(xué)相關(guān)內(nèi)容的課程。以油田勘探—鉆井—開發(fā)—集輸工藝流程為主線,從綠色化管理、技術(shù)、設(shè)備、工藝、流程、反應(yīng),到最終的綠色產(chǎn)品,明確綠色理念在各個(gè)模塊子任務(wù)中的具體體現(xiàn),挖掘綠色元素。例如:油田廢物管理,推廣綠色節(jié)能理念;違規(guī)排放造成的環(huán)境污染,加強(qiáng)環(huán)保教育;有機(jī)物合成過程,使用無毒環(huán)境友好試劑;實(shí)驗(yàn)設(shè)備裝置改進(jìn),消除有害成分。通過這些貼近生活和職業(yè)崗位的綠色案例、綠色素材的挖掘,使學(xué)生能夠從綠色發(fā)展的角度去考慮綠色理念[4],增強(qiáng)自身的責(zé)任意識(shí)。
針對國家相關(guān)政策導(dǎo)向,石化行業(yè)綠色可持續(xù)戰(zhàn)略發(fā)展方向和企業(yè)綠色實(shí)施現(xiàn)狀,結(jié)合四大教學(xué)模塊——油田化學(xué)、鉆井化學(xué)、采油化學(xué)、集輸化學(xué),對原有課程內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化改造,將課程中涉及能源降耗、廢液循環(huán)、VOCs控制、碳排放管控等體現(xiàn)綠色化學(xué)特點(diǎn)的內(nèi)容,在不同知識(shí)點(diǎn)上有意識(shí)融入綠色理念,如表1所示,讓綠色理念更具體化、生動(dòng)化,突出每個(gè)模塊知識(shí)的核心和重點(diǎn)內(nèi)容,更好地激發(fā)學(xué)生對于石化行業(yè)與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的思考和創(chuàng)新,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)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(yè)領(lǐng)域國家最新“碳達(dá)峰碳中和”政策導(dǎo)向、區(qū)域油田石油化工行業(yè)發(fā)展、綠色油田未來趨勢,幫助學(xué)生了解行業(yè)形勢,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到油田安全生產(chǎn)、綠色融合、創(chuàng)新發(fā)展的新格局,激發(fā)學(xué)生做生態(tài)文明的推動(dòng)者。
模塊二:鉆井化學(xué)
針對在鉆井工藝中涉及的鉆井液和泥漿液性能和調(diào)控等知識(shí)點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與課堂討論和實(shí)踐活動(dòng),強(qiáng)化對于綠色試劑的選擇使用和廢棄物環(huán)保處理,明白生產(chǎn)過程清潔化的重要意義。
模塊三:采油化學(xué)
通過案例教學(xué),從采油過程中油層和油水井的化學(xué)改造角度,講述我國科技工作者的技術(shù)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(qiáng)學(xué)生專業(yè)見識(shí),著眼科學(xué)、著眼未來可持續(xù)發(fā)展。
模塊四:集輸化學(xué)
圍繞集輸過程中涉及的原油、天然氣和污水處理技術(shù),從工藝和關(guān)鍵設(shè)備的角度,進(jìn)行講解和模擬演示,讓學(xué)生明白清潔能源開發(fā)的重要性和三廢的綠色處理方式,培養(yǎng)學(xué)生責(zé)任意識(shí)、科學(xué)意識(shí)和綠色發(fā)展意識(shí)。
根據(jù)不同項(xiàng)目的需求和特點(diǎn),將傳統(tǒng)教學(xué)和多樣化教學(xué)手段結(jié)合起來,采用適應(yīng)新時(shí)代大學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律、思維模式和行為方式的混合式教學(xué)模式[5],在實(shí)訓(xùn)模擬、主題研討、課程實(shí)踐環(huán)節(jié)中,通過流程演示模擬化、知識(shí)傳授情景化、課程實(shí)踐綜合化等教學(xué)手段,提升學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和參與度,滿足多樣化學(xué)習(xí)需求,使學(xué)生增長專業(yè)知識(shí)的同時(shí),潛移默化地鞏固綠色發(fā)展理念,豐富專業(yè)課程的思政廣度。
1.流程演示模擬化
項(xiàng)目教學(xué)內(nèi)容與油田生產(chǎn)實(shí)際緊密結(jié)合,以強(qiáng)化學(xué)生知識(shí)點(diǎn)和增強(qiáng)基本技能為出發(fā)點(diǎn),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(dòng)畫,油、氣、水地面集輸工藝的軟件,結(jié)合對應(yīng)比例的微型實(shí)物模型,模擬實(shí)訓(xùn)室難以實(shí)現(xiàn)的高低溫/壓教學(xué)環(huán)境,讓學(xué)生明白不同操作條件的選擇、油氣分離方式、機(jī)械設(shè)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(chǎn)之間聯(lián)系的認(rèn)知和理解。通過仿真模擬手段轉(zhuǎn)化為生動(dòng)形象充滿活力的課堂,代替污染較多、過程復(fù)雜抽象的環(huán)節(jié),不僅可以讓學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)鞏固技能,還可以引導(dǎo)學(xué)生積極思考,讓他們積極地參與到教學(xué)過程中來,加強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)探索和創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng),避免在此過程中產(chǎn)生的有害化學(xué)成分對學(xué)生健康造成影響,實(shí)現(xiàn)教學(xué)過程中的低碳化。
2.知識(shí)傳授情景化
建構(gòu)主義教學(xué)觀提倡情景教學(xué)模式,使學(xué)習(xí)者能夠自發(fā)建構(gòu)所學(xué)內(nèi)容的意義,從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)的處理和轉(zhuǎn)化。在油田中,廢棄物的處理應(yīng)當(dāng)綠色化,避免產(chǎn)生環(huán)境污染和資源浪費(fèi),貫徹綠色理念。以江漢油田某污水處理廠化學(xué)處理單元工藝為案例進(jìn)行講解,通過引導(dǎo)學(xué)生分析評估該過程中的主要污染物來源、成分和去向,從優(yōu)化工藝流程、采用新材料、改進(jìn)設(shè)備及試劑、安全防范的角度思考和設(shè)計(jì),將廢棄物中有益成分回收,有機(jī)溶劑中碳排放有關(guān)的有害成分零排放。學(xué)生將學(xué)習(xí)成果以小組為單位進(jìn)行匯報(bào),共同探討最優(yōu)方案,促進(jìn)學(xué)生在情境學(xué)習(xí)中轉(zhuǎn)變自我學(xué)習(xí)模式,消化知識(shí)點(diǎn),同時(shí)也增強(qiáng)綠色理念在教學(xué)實(shí)踐中的有效滲透,提高環(huán)保意識(shí)。
3.課程實(shí)踐綜合化
實(shí)踐性課堂教學(xué)是常規(guī)室內(nèi)課堂的延伸和擴(kuò)展,充分發(fā)揮實(shí)踐活動(dòng)的作用,增強(qiáng)學(xué)生生活體驗(yàn),將綠色理念與生活情境、地域文化相結(jié)合,使所學(xué)的知識(shí)和技能實(shí)踐化、立體化,能夠提高學(xué)生綜合素質(zhì)。作為具有行業(yè)特色的課程,將地域特色和綠色理念相融合,組織學(xué)生走進(jìn)湖北黃石地質(zhì)公園考察學(xué)習(xí),認(rèn)識(shí)各類礦石巖石的形成與環(huán)境的適應(yīng)性,傳遞地域文化,認(rèn)知生態(tài)環(huán)境。石油工程技術(shù)專業(yè)學(xué)生結(jié)合自己專業(yè)特色,組建成立石油協(xié)會(huì),定期開展“湖科創(chuàng)綠我先行”“綠色化工”等主題的專業(yè)特色活動(dòng),營造良好的綠色環(huán)保理念的校園氛圍,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)。通過學(xué)習(xí)實(shí)踐將社會(huì)、環(huán)境與課程、專業(yè)聯(lián)系起來,融會(huì)貫通,啟發(fā)學(xué)生注重綠色生態(tài)低碳環(huán)保的思想,做低碳生活的實(shí)踐者和先行者。
科學(xué)考評模式是檢驗(yàn)教學(xué)效果和學(xué)習(xí)效果的有效工具,也是課程教學(xué)進(jìn)一步的持續(xù)鞏固和強(qiáng)化,對后期教學(xué)實(shí)施與改進(jìn)提供有益參考。本課程采取多元化考評模式,在評價(jià)形式上,通過學(xué)生自評、小組互評和教師綜評完成項(xiàng)目化模塊考評。在評價(jià)內(nèi)容上,通過課堂表現(xiàn)(30%)、項(xiàng)目考核(40%)和課程設(shè)計(jì)(30%)完成綜合評價(jià)。其中,課堂表現(xiàn)根據(jù)學(xué)生考勤、課程表現(xiàn)進(jìn)行過程性評估;項(xiàng)目考核根據(jù)學(xué)生項(xiàng)目完成情況進(jìn)行評定;課程設(shè)計(jì)是創(chuàng)造性部分,鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合化學(xué)課程內(nèi)容,依托油田安全、采油、鉆井、技術(shù)四大項(xiàng)目,選取難度適合的小主題,查閱資料,設(shè)計(jì)方案,發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和主體性,以綠色、低碳、環(huán)保、生態(tài)等關(guān)鍵詞進(jìn)行思考,考查學(xué)生實(shí)訓(xùn)設(shè)計(jì)的規(guī)范性、材料選用的合理性、廢物排放的綠色性和項(xiàng)目管理的安全性等方面,鼓勵(lì)學(xué)生自主探究,保證多元開放性的考評結(jié)果。
以學(xué)生適應(yīng)性能力為中心,結(jié)合雙碳國家戰(zhàn)略和石油行業(yè)綠色可持續(xù)性發(fā)展目標(biāo),綠色理念融入到課程改革與實(shí)踐,將行業(yè)轉(zhuǎn)型升級需求與職業(yè)教育、專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)同步共振落到實(shí)處,取得了較好的教學(xué)效果。
持續(xù)開展教學(xué)設(shè)計(jì)、課程模塊、課程手段、考評模式的優(yōu)化和改進(jìn),為打牢學(xué)生化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),提升學(xué)生理論、實(shí)踐素養(yǎng),實(shí)現(xiàn)綠色理念與專業(yè)課程有機(jī)融合,增強(qiáng)了課程內(nèi)涵性建設(shè)。通過課程學(xué)習(xí),學(xué)生總體對綠色知識(shí)和綠色理念有了一定的認(rèn)知和掌握,了解石油行業(yè)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(jìn)行循環(huán)利用,哪些內(nèi)容有助于推進(jìn)綠色安全等等。從后續(xù)專業(yè)課程教學(xué)和實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)中,學(xué)生的關(guān)注點(diǎn)會(huì)更加偏重綠色、環(huán)保,會(huì)注意油田回注水相關(guān)大型設(shè)備的能耗、排放和效率,會(huì)關(guān)注增產(chǎn)過程中壓裂液的選取處理的環(huán)保性和成本性。在“油田化學(xué)”課程改革的推動(dòng)下,后續(xù)其他專業(yè)課程將依據(jù)此模式進(jìn)行建設(shè),形成完整的石油專業(yè)課程體系,凸顯石油專業(yè)特色,助推學(xué)校雙高建設(shè)發(fā)展。
課程學(xué)習(xí)提升了石油學(xué)子的責(zé)任感和使命感,形成了具有石油特色的良好學(xué)習(xí)、生活和文化氛圍。20級和21級專業(yè)學(xué)生積極參與“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽,學(xué)生通過“校園環(huán)境守護(hù)者——校園垃圾分類”公益項(xiàng)目將垃圾分類與環(huán)境保護(hù)結(jié)合起來,不斷踐行學(xué)生綠色理念,提升實(shí)踐創(chuàng)新能力。學(xué)生利用暑假實(shí)踐,通過大學(xué)生社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)參與以環(huán)保為主題的社區(qū)志愿服務(wù),積極主動(dòng)為低碳環(huán)保生活宣傳代言,發(fā)揮模范帶頭作用,充分體現(xiàn)課程育人的時(shí)效性和針對性。
在國家“碳達(dá)峰、碳中和”發(fā)展要求背景下,油氣行業(yè)積極向綠色低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展。湖北科技職業(yè)學(xué)院石油工程技術(shù)專業(yè)以培養(yǎng)區(qū)域油田可持續(xù)發(fā)展人才為己任,在高職石油專業(yè)課程第一課“油田化學(xué)”中融入綠色理念,以“一理念四路徑”課程模式,通過重構(gòu)課程設(shè)計(jì),挖掘教學(xué)模塊任務(wù)中的綠色元素;完善課程模塊,融入綠色理念的內(nèi)容,優(yōu)化課程體系;豐富課程手段,滿足學(xué)生多樣化學(xué)習(xí)需求;優(yōu)化考核模式,鞏固學(xué)習(xí)成果。綠色理念融入“油田化學(xué)”課程的教學(xué)效果明顯提升,符合新時(shí)代石油行業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展的人才培養(yǎng)要求。在后期的專業(yè)教學(xué)中,將構(gòu)建深度融合綠色發(fā)展理念的石油專業(yè)教學(xué)課程體系,明晰綠色技能,培養(yǎng)綠色油田產(chǎn)業(yè)需要的高質(zhì)量人才。
湖北開放大學(xué)學(xué)報(bào)2022年3期