高校石油工程專業(yè)建設(shè)淺析
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［摘要］在新一輪科技革命和國際形勢復(fù)雜化等因素的綜合影響下，石油行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的步伐也在加快，向智能化、國際化等方向發(fā)展。石油行業(yè)轉(zhuǎn)型升級對于高校相關(guān)專業(yè)建設(shè)發(fā)展提出新的需求，主要包括石油專業(yè)人才需求規(guī)模逐步回升、石油工程與人工智能復(fù)合型人才緊缺、人才國際化素養(yǎng)要求進(jìn)一步提升等。因此，高校石油工程專業(yè)要通過探索“石油工程+人工智能”的專業(yè)培養(yǎng)方案、借助數(shù)字化手段提升實踐教學(xué)水平、積極開展面向國際化的人才培養(yǎng)改革等舉措進(jìn)行專業(yè)改革，以保持專業(yè)發(fā)展的優(yōu)勢與特色，增強(qiáng)服務(wù)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的能力。
［關(guān)鍵詞］行業(yè)轉(zhuǎn)型升級；石油工程；專業(yè)建設(shè)；人工智能；國際化
目前我國面臨國內(nèi)外政治經(jīng)濟(jì)環(huán)境深刻復(fù)雜的變化，國際石油價格持續(xù)動蕩，國內(nèi)石油勘探開發(fā)難度不斷加大，石油行業(yè)發(fā)展遇到多重挑戰(zhàn)。同時，以大數(shù)據(jù)和人工智能為代表的新一輪科技革命正在給石油行業(yè)生產(chǎn)模式帶來深刻變革，能源消費(fèi)格局變化正在給石油行業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展帶來較大沖擊，轉(zhuǎn)型升級成為推進(jìn)石油行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵詞[1]。2014年以來，國家提出了“四個革命、一個合作”的能源安全新戰(zhàn)略，成為推動石油行業(yè)轉(zhuǎn)型變革的戰(zhàn)略指引、基本遵循和行動指南，為石油行業(yè)轉(zhuǎn)型升級提供了良好的政策環(huán)境。高校石油工程專業(yè)建設(shè)，必須從國家戰(zhàn)略需求出發(fā)，結(jié)合經(jīng)濟(jì)社會需要謀劃新發(fā)展，與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展同向同行。在石油行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的大背景下，石油工程專業(yè)建設(shè)與人才培養(yǎng)面臨一系列新挑戰(zhàn)。因此，有必要深入分析行業(yè)轉(zhuǎn)型升級對人才培養(yǎng)需求的變化，并提出相應(yīng)的專業(yè)建設(shè)改革路徑，進(jìn)一步完善石油專業(yè)人才培養(yǎng)能力，更好地服務(wù)石油行業(yè)轉(zhuǎn)型升級。
一、石油行業(yè)轉(zhuǎn)型升級背景下的人才培養(yǎng)需求分析
（一）石油專業(yè)人才的數(shù)量需求逐步回升
2014年6月中央財經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第六次會議，提出了“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略，其中“四個革命”指：推動能源消費(fèi)革命，抑制不合理能源消費(fèi)；推動能源供給革命，建立多元供給體系；推動能源技術(shù)革命，帶動產(chǎn)業(yè)升級；推動能源體制革命，打通能源發(fā)展快車道?！耙粋€合作”即全方位加強(qiáng)國際合作，實現(xiàn)開放條件下能源安全。同時，做出了大力提升國內(nèi)油氣勘探開發(fā)力度的重要批示，為我國石油行業(yè)的高質(zhì)量轉(zhuǎn)型發(fā)展提供了有力的政策支撐[2]。國內(nèi)各大石油公司積極響應(yīng)國家能源安全新戰(zhàn)略，分別制定了提升油氣勘探開發(fā)力度的行動計劃，國內(nèi)原油產(chǎn)量連續(xù)下滑的勢頭得到有效遏制，行業(yè)復(fù)蘇回暖。在2021年召開的大力提升油氣勘探開發(fā)力度工作推進(jìn)會上，國家能源局強(qiáng)調(diào)，要抓緊抓實增儲上產(chǎn)實施方案，加大勘探開發(fā)資金和工作量投入，力爭再發(fā)現(xiàn)新的大中型油氣田。在國家戰(zhàn)略推動下，油氣勘探開發(fā)力度將繼續(xù)提升，對于石油類人才的需求數(shù)量也開始回升。2022年度校園招聘中，中石油、中海油招聘人數(shù)再次增加，中石化連續(xù)第3年招聘人數(shù)破萬。根據(jù)國際能源署（IEA）等機(jī)構(gòu)的分析，未來20年，以煤炭、石油等為代表的化石能源仍將占據(jù)能源的主體地位，占比達(dá)全球能源消費(fèi)的75%，其中石油和天然氣的消費(fèi)需求仍然巨大。全球石油需求至2030年將達(dá)到50億噸，仍有較大的增長空間[3]。從國內(nèi)來看，經(jīng)濟(jì)持續(xù)平穩(wěn)增長以及全面現(xiàn)代化發(fā)展目標(biāo)的逐步實現(xiàn)，我國未來的能源需求將持續(xù)增加。
（二）石油專業(yè)人才培養(yǎng)需要與新技術(shù)革命進(jìn)一步融合
以新一代人工智能技術(shù)為代表的信息技術(shù)發(fā)展正在引發(fā)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革。目前人工智能相關(guān)技術(shù)已經(jīng)在金融、服務(wù)、傳統(tǒng)制造等諸多行業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，助力行業(yè)跨越式發(fā)展。數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化提升已經(jīng)成為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級的重要動力。對于石油行業(yè)，根據(jù)IFS的調(diào)研報告，全球主要行業(yè)的數(shù)字化水平約31%，而石油行業(yè)僅達(dá)到19%，仍遠(yuǎn)低于其他行業(yè)。與此同時，石油行業(yè)也已經(jīng)意識到該問題，開始積極擁抱新一輪科技革命，使人工智能成為轉(zhuǎn)型升級、高質(zhì)量發(fā)展的新引擎。根據(jù)IHSMarkit公司的調(diào)研數(shù)據(jù)，近年來國際石油公司的數(shù)字化投資在總科技投入中的占比逐年升高，目前已經(jīng)成為石油公司與服務(wù)商技術(shù)合作的首要領(lǐng)域。在2020年召開的國際石油技術(shù)大會上，超過30%的會議主題與數(shù)字化、智能化相關(guān)。在數(shù)字化浪潮面前，石油行業(yè)必須及時跟進(jìn)，以保持競爭力。傳統(tǒng)的石油工程專業(yè)人才培養(yǎng)，重點圍繞油藏工程、采油工程、鉆井工程等方面進(jìn)行教學(xué)，缺少數(shù)字化、智能化方面的課程設(shè)計。而計算機(jī)等專業(yè)人才，盡管具備較好的大數(shù)據(jù)、人工智能等方面的知識能力儲備，但對于石油工程場景不了解。這時就需要既懂石油工程又懂人工智能的復(fù)合型人才，以發(fā)揮出最大合力。GlobalData在2021年初的報告中，從招聘、交易、專利等多方面綜合分析了全球石油企業(yè)在人工智能方面的表現(xiàn)，殼牌排名第一，占據(jù)主導(dǎo)地位，而中石化屬于跟隨者，排名第17位，中石油表現(xiàn)更不理想。其中一個原因是同時具備石油工程和人工智能大數(shù)據(jù)相關(guān)專業(yè)知識的復(fù)合型人才十分稀缺，目前無法滿足石油行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能化發(fā)展的需要。此外，華為、百度、騰訊等互聯(lián)網(wǎng)公司目前紛紛進(jìn)軍石油行業(yè)，成立石油事業(yè)部等，也成為石油工程和人工智能復(fù)合型人才的又一個新的需求地。
（三）石油專業(yè)人才的國際化素養(yǎng)要求進(jìn)一步提升
隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的不斷增長，對于油氣的需求也不斷攀升。2020年，我國石油和天然氣的對外依存度分別攀升到73%和43%，是油氣進(jìn)口第一大國。為此，國內(nèi)石油公司紛紛走出去，不斷加強(qiáng)國際合作，放眼全球拓寬油氣供給渠道。2015年3月，國家發(fā)改委、外交部和商務(wù)部聯(lián)合發(fā)布了《推動共建絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶和21世紀(jì)海上絲綢之路的愿景與行動》，“一帶一路”進(jìn)入了全面推進(jìn)階段，以“一帶一路”為重點，三大石油公司在海外近40個國家擁有了100余個勘探開發(fā)項目，油氣行業(yè)國際合作空間進(jìn)一步拓寬。隨著石油公司“走出去”戰(zhàn)略的不斷深化，對于高素質(zhì)的國際化人才需求進(jìn)一步加大。目前，國內(nèi)高校石油工程專業(yè)在國際化人才培養(yǎng)方面還存在一定的差距。在過去的5年中，中國公司對于能夠開展國際化工作的人才需求超過7萬名，且還在持續(xù)增加中。但中國高校培養(yǎng)的求職者中，僅有不到10%的人能夠滿足國際化公司的要求[4]。隨著中國同全世界特別是“一帶一路”國家的能源合作力度不斷加大，培養(yǎng)一批能夠滿足國際化工作的石油工程專業(yè)人才變得更加迫切。同時，當(dāng)今世界正在經(jīng)歷百年未有之大變局，國際形勢風(fēng)云詭譎，對于國際化人才素養(yǎng)提出了更高的要求，不僅要具備扎實的專業(yè)基礎(chǔ)，還要有順暢的國際交流能力和豐富的跨國文化與國際規(guī)范知識，能夠在跨文化背景下有效開展工作。
二、服務(wù)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的石油工程專業(yè)建設(shè)探索
（一）探索“石油工程+人工智能”的專業(yè)培養(yǎng)方案
常規(guī)石油工程專業(yè)培養(yǎng)方案，其培養(yǎng)目標(biāo)的教育教學(xué)論壇2021年12月核心為面向石油行業(yè)，培養(yǎng)未來從事石油工程領(lǐng)域的設(shè)計、施工與管理、技術(shù)應(yīng)用與產(chǎn)品開發(fā)等工作，具備解決石油工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題能力的應(yīng)用型人才。在其課程體系中，核心課程包括“滲流力學(xué)”“油層物理”“油田化學(xué)”等基礎(chǔ)課程以及“鉆完井工程”“采油工程”“油藏工程”等專業(yè)課程[5]。計算機(jī)相關(guān)的課程主要為大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)、C語言或VB語言程序設(shè)計，在整個培養(yǎng)方案中占比較少。為了培養(yǎng)服務(wù)石油行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、智能化提升的專業(yè)人才，首先在培養(yǎng)目標(biāo)上增加掌握基本的大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)等相關(guān)表述，并在課程設(shè)計上調(diào)整或增開相關(guān)課程。如考慮到Python語言在人工智能領(lǐng)域的優(yōu)勢，可以考慮將C語言或VB語言程序設(shè)計課程改為Python程序設(shè)計。增加“數(shù)據(jù)庫與大數(shù)據(jù)技術(shù)”“人工智能技術(shù)”“數(shù)據(jù)挖掘分析”等課程，同時考慮將這些課程與石油工程專業(yè)背景有機(jī)結(jié)合，建設(shè)人工智能與智慧油田等特色課程，使學(xué)生在學(xué)習(xí)人工智能等新一代信息技術(shù)的同時，充分了解這些技術(shù)在石油工程中的應(yīng)用場景。在此基礎(chǔ)上，配套石油工程大數(shù)據(jù)及智慧油田等實踐環(huán)節(jié)，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力。需要注意的是，增設(shè)人工智能相關(guān)課程必然帶來原培養(yǎng)方案中部分專業(yè)課程的刪減或?qū)W時的壓縮。在培養(yǎng)方案更新時，一方面要與油田專家充分溝通，厘清油田需求，做到合理更新。另一方面，通過第二課堂、增加課后大作業(yè)、豐富課外教學(xué)資源等手段，確保常規(guī)專業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)質(zhì)量達(dá)質(zhì)達(dá)標(biāo)。此外，培養(yǎng)方案的更新是涉及學(xué)生培養(yǎng)的重大問題，建議通過漸進(jìn)式探索的方式實施。有條件的高?？梢酝ㄟ^組建“智慧油田”教改班的方式，優(yōu)先吸納一部分對石油工程和計算機(jī)同時感興趣的同學(xué)開展教學(xué)改革探索，為后續(xù)培養(yǎng)方案的更新提供更科學(xué)的支撐。
（二）借助數(shù)字化手段提升實踐教學(xué)水平
石油工程專業(yè)實踐教學(xué)一直面臨成本高、不可及、不可視等一系列問題；石油設(shè)備復(fù)雜龐大、成本高昂、工藝流程復(fù)雜；大量設(shè)備處于高溫高壓運(yùn)行狀態(tài)，且油氣易燃易爆，安全風(fēng)險高；校內(nèi)難以建設(shè)相關(guān)實踐教學(xué)設(shè)備，現(xiàn)場實踐受安全規(guī)范等限制，無法近距離接觸。隨著數(shù)字化技術(shù)的不斷發(fā)展，虛擬現(xiàn)實、數(shù)字孿生等技術(shù)手段的涌現(xiàn)，能夠在計算機(jī)世界中構(gòu)建真實的石油工程場景，并提供交互式體驗。服務(wù)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的石油工程專業(yè)建設(shè)，應(yīng)充分利用這些數(shù)字化手段，建設(shè)一批虛擬仿真、虛實結(jié)合的實踐教學(xué)項目，使不可視、不可及的作業(yè)場景可視化；使不可控、不可逆的場景重復(fù)再現(xiàn)化；使高風(fēng)險、高污染作業(yè)安全環(huán)?；?；使高成本、高消耗作業(yè)經(jīng)濟(jì)化；使供液大場面、復(fù)雜作業(yè)情景可縮放化[6]。在此基礎(chǔ)上，打造新一代數(shù)字化、智能化虛擬仿真實踐教學(xué)中心，切實提升學(xué)生的石油工程實踐能力的同時，讓學(xué)生充分感受數(shù)字化轉(zhuǎn)型帶來的變革，充分認(rèn)識現(xiàn)代技術(shù)、現(xiàn)代工具對于產(chǎn)業(yè)升級的重要性。數(shù)字化實踐教學(xué)資源的另外一個優(yōu)勢在于便于共享。目前各個高校的石油工程專業(yè)以及石油企業(yè)均建設(shè)了一定數(shù)量的數(shù)字化實踐教學(xué)與培訓(xùn)資源，如果能將這些資源進(jìn)一步整合共享，將形成龐大的實踐教學(xué)資源庫，進(jìn)一步豐富學(xué)生的實踐教學(xué)手段，提升實踐能力。為此，應(yīng)積極開展高校間、高校與石油企業(yè)間的溝通與合作，謀求共識，制定數(shù)字化實踐教學(xué)資源建設(shè)的統(tǒng)一規(guī)范，以互聯(lián)網(wǎng)云計算為基礎(chǔ)搭建實踐教學(xué)資源共享平臺，有效提高資源共享率[7]。通過虛擬實踐，為學(xué)生提供專業(yè)技能實踐能力提升、智能化技術(shù)提升的機(jī)會，促進(jìn)學(xué)生將理論轉(zhuǎn)化為實踐、將專業(yè)技能與新一代信息技術(shù)相結(jié)合。
（三）積極開展面向國際化的人才培養(yǎng)改革
國際化人才需要在三個能力方面著力。首先是國際水平的專業(yè)技術(shù)能力。讓學(xué)生在掌握基礎(chǔ)知識的同時，了解石油工程領(lǐng)域科技前沿，從而幫助所在企業(yè)進(jìn)一步提升產(chǎn)品及技術(shù)的科技含量，提升國際競爭力。其次是語言交流能力。要求學(xué)生在具備基本的外語綜合應(yīng)用能力基礎(chǔ)上，能夠順暢開展本專業(yè)領(lǐng)域的國際間技術(shù)交流和商務(wù)合作。最后是文化溝通能力。開展石油工程的國際化交流，不僅要掌握外語，同時要了解國際化思維方式，具備國際化眼光，能尊重理解不同的文化差異、宗教信仰、風(fēng)俗習(xí)慣等。以上能力的培養(yǎng)具有多個實現(xiàn)路徑，一方面可以通過進(jìn)一步完善課程體系和教學(xué)設(shè)計來實現(xiàn)，如開設(shè)雙語課程、在現(xiàn)有專業(yè)課程中增加國際前沿技術(shù)的內(nèi)容等；另一方面還可以組織各類國際化活動，如外語演講比賽、海外專家講座、國際石油論壇、國際創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽活動等，營造良好的交流氛圍。此外，還可以與海外高校開展合作，開展“2+2”合作辦學(xué)等聯(lián)合培養(yǎng)，為學(xué)生搭建通暢的對外交流平臺。隨著來華留學(xué)生人數(shù)的不斷增加，國際化人才培養(yǎng)的內(nèi)涵需要進(jìn)一步推廣，不僅包括對中國學(xué)生的國際化能力培養(yǎng)，同時還應(yīng)重視對來華留學(xué)生的能力培養(yǎng)。國際化人才培養(yǎng)還需要進(jìn)一步提升教師隊伍的國際化水平，有必要引進(jìn)一批具有海外學(xué)術(shù)背景的石油工程專業(yè)教師，同時通過各種渠道支持青年教師到國外高水平大學(xué)或研究機(jī)構(gòu)訪學(xué)研修，與國外專家團(tuán)隊建立密切的合作關(guān)系，共同開展科學(xué)研究等，提升教師隊伍的國際化程度[8]。此外，積極邀請海外專家學(xué)者來校開展短期講學(xué)，豐富和完善海外專家學(xué)者參與國內(nèi)學(xué)生培養(yǎng)和科研合作的機(jī)制，助力國際化人才培養(yǎng)工作。
三、結(jié)語
石油行業(yè)作為保障國家能源安全的重要行業(yè)，需要充分把握“一帶一路”建設(shè)、數(shù)字革命等帶來的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，積極跟蹤前沿技術(shù)，加快轉(zhuǎn)型升級。高校石油工程專業(yè)在人才培養(yǎng)過程中，更需要敏銳的嗅覺，積極主動地開展專業(yè)建設(shè)改革，確保專業(yè)建設(shè)始終能夠與石油行業(yè)轉(zhuǎn)型升級相適應(yīng)，以滿足不斷變化的行業(yè)人才需求，同時將行業(yè)轉(zhuǎn)型升級轉(zhuǎn)變?yōu)閷I(yè)發(fā)展的機(jī)會。
作者:王相 何巖峰 單位:常州大學(xué)
