本文作者：黃斌 傅程 單位：東北石油大學石油工程學院

“輸氣管道設計與管理”課程是油氣儲運工程專業(yè)的專業(yè)課之一,在本專業(yè)整體學科構(gòu)成中占有重要地位。課程的目的是培養(yǎng)學生從事現(xiàn)代輸氣管道規(guī)劃設計與運行管理的基本能力,使學生能夠掌握輸氣管道工藝設計與運行管理的基本理論、方法與工具。但在近年教學過程中,課程內(nèi)容和講授存在著和工程實際脫節(jié)等問題,因此,筆者提出了將CDIO(Conceive,Design,Implement,Operate)理念引入到該課程的教學改革當中,用以解決當前課程中存在的問題。

1“輸氣管道設計與管理”課程內(nèi)容簡介

該課程主要介紹天然氣管道輸送中涉及到的天然氣的基本性質(zhì)、天然氣長輸管道的工藝設計和運行管理等知識和理論。主要內(nèi)容有:輸氣管段穩(wěn)態(tài)水力計算、輸氣管段穩(wěn)態(tài)熱力計算、輸氣管道運行工況分析與模擬、輸氣管道工藝方案設計等。

2存在問題

“輸氣管道設計與管理”課程設置的目的是培養(yǎng)天然氣長距離輸送及相關領域從事設計、生產(chǎn)、施工和技術(shù)管理的復合型人才,工程特色明顯。但是從相關用人單位反饋情況來看,普遍反映存在著理論知識強、實踐能力差,解題能力強、動手能力欠缺的問題,這與課程實踐條件、課程設置有一定關系,但是也反映了教學過程中存在一定問題。首先,受傳統(tǒng)教學觀念影響,重理論,輕實踐,內(nèi)容更新較慢,與工程實際存在脫節(jié)現(xiàn)象。目前,管道運營管理已進入全數(shù)字時代,教學內(nèi)容滯后情況嚴重。其次,缺乏合理的教學模式,教學方法單向灌輸,創(chuàng)新思維滯后,多以講授為主,枯燥知識灌輸多于學生興趣的培養(yǎng)。結(jié)業(yè)時常將考試成績作為評價學生能力的唯一標準,考試時多以記憶性的問題和選擇題代替了分析性問題,缺乏應用和實踐能力的考察,嚴重影響了人才培養(yǎng)質(zhì)量[1]。與“輸氣管道設計與管理”面臨的情況相似,此種情況在高等工程教育規(guī)模位居世界第一的我國不少高校普遍存在。在此背景下,培養(yǎng)創(chuàng)新能力強、適應經(jīng)濟社會發(fā)展需要的工程技術(shù)人才成為工程教育的當務之急,教育部提出的“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”就提出了“強化培養(yǎng)學生的工程能力和創(chuàng)新能力”、“促進工程教育改革和創(chuàng)新”、“提高我國工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量”等重要觀點。

3解決方法

3.1借鑒CDIO理念,設計教學內(nèi)容

CDIO是英文單詞“構(gòu)思”(Conceive)、“設計”(Design)、“實施”(Implement)、“運行”(Operate)的縮寫[2～3]。它以工程項目為載體,讓學生以主動的、實踐的、課程之間有機銜接的方式完成工程項目,達到掌握理論知識的目的。CDIO培養(yǎng)大綱將工科學生的能力分為工程基礎知識、個人能力、人際團隊能力和工程系統(tǒng)能力四個層面,大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學生在這四個層面達到預定目標。而這些能力正是目前油氣儲運工程專業(yè)教學方式所欠缺的。而借鑒CDIO理念,開展課程的教學改革不失為解決該問題的好辦法。因此,在教學過程中增加輸氣管道的設計任務,讓輸氣管道的設計貫穿整個課程講解過程中,每完成部分教學任務,則要求完成相應部分的管道設計任務。這樣學生在學習理論知識后,很快將所學知識應用到實際的工程設計當中,既熟練掌握了所學內(nèi)容,又增強了實際動手能力。

3.2將CDIO引入教學環(huán)節(jié),靈活運用多種教學方法和手段

采用板書和多種媒體結(jié)合,課堂講授與討論結(jié)合,準備值得探討思考的問題分組準備等等,多種教學方法和手段的應用,能夠激發(fā)學生的學習興趣,提升學生獨立思考問題的能力,讓學生更從容的掌握教學中的難點、重點,使教學和學習活動更生動。通過這些鍛煉,培養(yǎng)學生的動手實踐能力、表達思維能力,團隊意識。同時,設計創(chuàng)新設計性實驗,要求學生通過設計、實現(xiàn)、觀察、進而分析結(jié)果,得出自己的結(jié)論,在實踐中體驗CDIO(構(gòu)想-設計-實現(xiàn)-操作)的教育理念。

3.3借鑒CDIO的多樣化評價原則,制定多指標考核體系

借鑒CDIO的多樣化評價原則,利用多種考核方式考查學生的個人能力、人際能力以及產(chǎn)品、過程和系統(tǒng)的構(gòu)建能力。因此,在“輸氣管道設計與管理”課程考試環(huán)節(jié),可以嘗試將輸氣管道的各部分設計內(nèi)容作為大作業(yè),要求學生在各部分課程講授之后完成,以次作為考核指標之一。另外,也可以將綜合性創(chuàng)新實驗納入到考核體系中,在學生小組完成相應實驗后,小組分工總結(jié)報告,并向?qū)嶒炘u定組匯報,評定組則由相關課程教師組成。藉此可引導學生自覺的將理論學習與工程實踐結(jié)合,重視實際動手操作,同時培養(yǎng)了學生創(chuàng)新精神和團隊意識,又將考試和能力考查有機地結(jié)合起來,形成了多指標的課程考核體系。

4結(jié)語

借鑒CDIO理念,對“輸氣管道設計與管理”每一部分教學內(nèi)容、每一個教學環(huán)節(jié)進行深入的設計和改革,能夠達到培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、動手能力和團隊精神,提高油氣儲運工程專業(yè)學生培養(yǎng)質(zhì)量的目的。但是在教學過程中,將每一項改革都細致實施,仍然需要教師在其中起到主導作用,因此,加強教師教學素養(yǎng)、增強教師責任心同樣十分重要。