于鵬飛，高玉明，雷云，彭浩平，趙會軍

（常州大學(xué)，江蘇常州 213164）

目前，構(gòu)建個(gè)性化、多樣化的工程人才培養(yǎng)模式的“新工科”建設(shè)已成為高校專業(yè)建設(shè)、人才培養(yǎng)創(chuàng)新變革的重要工作[1]。工程教育專業(yè)認(rèn)證則不僅是我國高校本科教學(xué)工程改革的內(nèi)在要求和必然趨勢，更是各高校促進(jìn)專業(yè)建設(shè)，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的契機(jī)，而課程改革則成為我國當(dāng)前高等教育改革的焦點(diǎn)[2]。教材作為課程改革的重要載體，是教師組織教學(xué)活動和學(xué)生開展學(xué)習(xí)活動的重要媒介，也是達(dá)成教學(xué)目標(biāo)的基本依據(jù)，在內(nèi)容上要保持經(jīng)典性與全面性，在資源上要兼顧時(shí)代性與先進(jìn)性。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)思維在教學(xué)中的深度融合，逐漸形成了紙質(zhì)內(nèi)容與數(shù)字化資源一體化的新形態(tài)教材，紙質(zhì)內(nèi)容是核心,是教學(xué)內(nèi)容的主體；數(shù)字化資源是紙質(zhì)內(nèi)容的補(bǔ)充和擴(kuò)展,是適應(yīng)多維度學(xué)習(xí)的重要途徑[3]。在此形勢下，作為油氣儲運(yùn)工程專業(yè)的基礎(chǔ)課《油氣儲運(yùn)儀表及自動化》也面臨著改革的要求，適應(yīng)時(shí)代與行業(yè)發(fā)展的需要。

1 《儲運(yùn)儀表自動化系統(tǒng)》教材改革原則

（1）與時(shí)俱進(jìn)，體現(xiàn)學(xué)科先進(jìn)理論、前沿研究和應(yīng)用成果，更好地適應(yīng)、并滿足行業(yè)對人才培養(yǎng)的能力需求。

儲運(yùn)儀表自動化系統(tǒng)是國家能源運(yùn)輸環(huán)節(jié)（油氣儲運(yùn)）運(yùn)行的關(guān)鍵保障。近年來，隨著大數(shù)據(jù)、虛擬現(xiàn)實(shí)、智能化與信息化等前沿技術(shù)的快速發(fā)展與應(yīng)用，儲運(yùn)行業(yè)數(shù)字化、信息化與智能化應(yīng)用程度有了本質(zhì)的變化與提高，已由“面向單一生產(chǎn)過程控制”的DCS、SCADA等系統(tǒng)，快速向“基于大數(shù)據(jù)的自動化控制與信息化管理相結(jié)合、信息化與智能化管理相結(jié)合”的管控一體化綜合性運(yùn)行管理方向發(fā)展。此外，儲運(yùn)儀表自動化與信息化國家規(guī)范及行業(yè)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的普遍更新與提高，則更使其技術(shù)與應(yīng)用的基礎(chǔ)知識體系有了本質(zhì)的變化與提高，也對儲運(yùn)工程人才在信息化和智能化運(yùn)行管理方面的能力需求和培養(yǎng)要求體現(xiàn)出了多學(xué)科交叉融合的新形態(tài)。

（2）“以學(xué)生為中心，工程能力培養(yǎng)為目標(biāo)，職業(yè)道德與修養(yǎng)培養(yǎng)為核心”，富有“儲運(yùn)行業(yè)與工程應(yīng)用特色，適應(yīng)儲運(yùn)本科工程化、信息化教學(xué)”的系統(tǒng)全面的工程應(yīng)用型教材及其資源建設(shè)。

教材是教師開展教學(xué)活動主要依據(jù)的基礎(chǔ)性關(guān)鍵資源之一，是教育思想與理念，教學(xué)內(nèi)容、方法與手段的載體，及學(xué)術(shù)成果、科學(xué)技術(shù)的集中反映。不僅是課程建設(shè)的核心，更是課程教學(xué)改革得以實(shí)施的重要保證。工程應(yīng)用型教材及其資源建設(shè)，強(qiáng)調(diào)“以學(xué)生為中心，工程能力培養(yǎng)為目標(biāo)，職業(yè)道德與修養(yǎng)培養(yǎng)為核心”的工程化教學(xué)，是基于“新工科與一流課程建設(shè)”理念與內(nèi)涵及其要求的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)思想的具體體現(xiàn)與實(shí)施的關(guān)鍵核心基礎(chǔ)之一，也是新工科背景下工科建設(shè)的必由之路[4]。而現(xiàn)有課程教材為傳統(tǒng)教材，既缺乏系統(tǒng)性與整體性，又在教學(xué)理念、內(nèi)容形式與培養(yǎng)要求，工程化應(yīng)用能力和學(xué)生職業(yè)道德與修養(yǎng)培養(yǎng)等方面都已明顯不適應(yīng)現(xiàn)有工程化、信息化教學(xué)的要求與需要。不僅嚴(yán)重滯后于儲運(yùn)行業(yè)自動化、信息化技術(shù)發(fā)展的應(yīng)用需求和現(xiàn)有新工科建設(shè)人才培養(yǎng)的要求，更極大地制約了儲運(yùn)專業(yè)學(xué)生儀表自動化方面的工程應(yīng)用能力、職業(yè)道德和素質(zhì)培養(yǎng)的需要。

（3）以工程應(yīng)用為基礎(chǔ)，融教材建設(shè)、信息化教學(xué)與課程教改于一體的工程應(yīng)用型新形態(tài)教材及其資源建設(shè)，將工程應(yīng)用、信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，構(gòu)建“教與學(xué)”的新型教學(xué)關(guān)系。

高校本科工程化應(yīng)用、信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，是新時(shí)代高校教育的內(nèi)在必然與發(fā)展趨勢，更是儲運(yùn)課程教改與工程化人才培養(yǎng)所面臨的急需、迫切任務(wù)之一。其不僅是適應(yīng)、并滿足行業(yè)發(fā)展和人才培養(yǎng)需求變化的課程教改的關(guān)鍵核心，更是新工科建設(shè)提高教學(xué)和人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要核心保證。新形態(tài)教材建設(shè)是新工科與一流課程建設(shè)的核心主體內(nèi)容，通過對教材進(jìn)行改革，采用“線上線下混合式教學(xué)”，進(jìn)一步深化本科課程工程化與信息化教改與實(shí)施。

2 《儲運(yùn)儀表自動化系統(tǒng)》教材改革思路

基于新工科與一流課程建設(shè)、工程教育專業(yè)認(rèn)證“以學(xué)生為中心、成果導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”理念，秉承課程思政“育人先育德，教書更要育人”的立德樹人本質(zhì)與協(xié)同育人理念，從工程化與信息化教學(xué)兩方面，基于“互聯(lián)網(wǎng)+教育”，融教材與課程建設(shè)于一體，將工程應(yīng)用、信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合，校際協(xié)同創(chuàng)新，體現(xiàn)工程倫理、職業(yè)道德與素養(yǎng)內(nèi)涵[5]。

該教材構(gòu)建了如圖1所示的“以學(xué)生為中心，工程能力培養(yǎng)為目標(biāo)，職業(yè)道德與修養(yǎng)培養(yǎng)為核心”的工程應(yīng)用型新形態(tài)教材體系。該教材描述油氣儲運(yùn)全過程的儀表自動化系統(tǒng)及其工程化應(yīng)用的全周期流程，多學(xué)科交叉，多維度分析，完善知識系統(tǒng)及其工程化應(yīng)用，立體化、信息化地體現(xiàn)該領(lǐng)域最新進(jìn)展，傾力開發(fā)“信息化的工程應(yīng)用型新形態(tài)教材”，考慮多學(xué)科的知識體系、多層次的教學(xué)對象、信息化的表現(xiàn)形式、多角度地解決問題，培養(yǎng)解決復(fù)雜工程問題能力、兼具職業(yè)道德與修養(yǎng)、德、智、體、美、勞全面發(fā)展、儲運(yùn)與自動化應(yīng)用相結(jié)合的復(fù)合應(yīng)用型人才，并實(shí)現(xiàn)知識傳授、價(jià)值塑造和能力培養(yǎng)的多元統(tǒng)一。

圖1 《儲運(yùn)儀表自動化系統(tǒng)》新形態(tài)教材建設(shè)目標(biāo)體系

3 《儲運(yùn)儀表自動化系統(tǒng)》教材改革特色

（1）立德樹人、協(xié)同育人，實(shí)現(xiàn)知識傳授、價(jià)值塑造和能力培養(yǎng)的多元統(tǒng)一。

儲運(yùn)儀表自動化及其工程化應(yīng)用，是國家戰(zhàn)略能源運(yùn)輸系統(tǒng)（油氣儲運(yùn)系統(tǒng)）信息化管理與智能化運(yùn)行的關(guān)鍵保障[6]。該教材通過油氣能源可持續(xù)發(fā)展、油氣儲運(yùn)自動化工程應(yīng)用與社會、安全健康、節(jié)能環(huán)保等相關(guān)知識，豐富儲運(yùn)儀表自動化與信息化應(yīng)用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系、知識產(chǎn)權(quán)和產(chǎn)業(yè)政策和法律法規(guī)，向?qū)W生傳輸愛國教育和工程倫理理念、職業(yè)道德與素養(yǎng)內(nèi)涵。引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀，成為儲運(yùn)與自動化應(yīng)用相結(jié)合、德、智、體、美、勞全面發(fā)展的復(fù)合型工程人才。

（2）“以學(xué)生為中心，工程能力培養(yǎng)為目標(biāo)，職業(yè)道德與修養(yǎng)培養(yǎng)為核心”的案例引導(dǎo)與探討式的工程化教學(xué)設(shè)計(jì)。

富有油氣儲運(yùn)行業(yè)特點(diǎn)與常州大學(xué)特色，融新形態(tài)教材及其資源、課程建設(shè)于一體的多維度、深層次工程應(yīng)用教改創(chuàng)新，構(gòu)建了以課程為中心的新形態(tài)教材開發(fā)體系，如圖2所示。

圖2 以課程為中心的新形態(tài)教材開發(fā)體系

教材以儲運(yùn)行業(yè)儀表及自動化應(yīng)用中的實(shí)際問題為出發(fā)點(diǎn)，融合了現(xiàn)有儲運(yùn)行業(yè)儀表自動化的主要典型工程案例，兼顧了理論與工程實(shí)踐化教學(xué)、應(yīng)用及管理的實(shí)際結(jié)合，相比現(xiàn)有教材，彌補(bǔ)了國內(nèi)相關(guān)高校儲運(yùn)儀表自動化及其應(yīng)用與管理方面，缺乏系統(tǒng)完整性、綜合專業(yè)性應(yīng)用紙質(zhì)教材與技術(shù)圖書的空白。

（3）寓教學(xué)改革和新形態(tài)教材建設(shè)為一體，層次化的內(nèi)容編排、漸進(jìn)式的研討教學(xué)、階梯化的能力培養(yǎng)、模塊化的工程應(yīng)用、多元化的教學(xué)形式，注重素質(zhì)教育，融“知識、能力、人格”培養(yǎng)于一體，充分契合工程化教育人才培養(yǎng)要求及行業(yè)發(fā)展趨勢[7-8]。

教材以學(xué)生能力培養(yǎng)為宗旨，以“儲運(yùn)自動化核心知識（工程知識）→工程方案的分析、比較、論證與設(shè)計(jì)（一般工程問題）→運(yùn)行方案和運(yùn)行管理方法的優(yōu)選確定（復(fù)雜工程問題）→工程方案的實(shí)際投運(yùn)與運(yùn)行管理（工程應(yīng)用）”的系統(tǒng)知識鏈為主線，各章節(jié)內(nèi)容與思維的內(nèi)在有機(jī)聯(lián)系為主軸，結(jié)合油氣儲運(yùn)工程特點(diǎn)，按不同工程應(yīng)用方向與專業(yè)核心課程（如油氣田集輸、燃?xì)廨斉洹⒂蜌夤艿?、油庫倉儲等）直接對接的工程應(yīng)用模塊、適度系統(tǒng)地橫向展開，由此構(gòu)成了由淺及深、層次清楚、有機(jī)縱橫、與工程化教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)相對應(yīng)的思維導(dǎo)向式課程知識點(diǎn)極其清晰邏輯結(jié)構(gòu)體系。

（4）教材融“教材形式與教學(xué)方式于一體化、教材設(shè)計(jì)與教學(xué)理念于一體化、教材內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)于一體化、紙質(zhì)教材與數(shù)字化資源于一體化”，體現(xiàn)了系統(tǒng)性、綜合性、交叉性、先進(jìn)性與時(shí)代性。

教材以“問題→興趣、現(xiàn)象→質(zhì)疑、點(diǎn)撥→驗(yàn)證、評估→反思、運(yùn)用→反饋”的工程應(yīng)用型案例引導(dǎo)、研討教學(xué)設(shè)計(jì)，按“教師引導(dǎo)與指導(dǎo)→學(xué)生探究→能力培養(yǎng)”的設(shè)計(jì)思路，構(gòu)建了“自主學(xué)習(xí)的理念與能力培養(yǎng)→課程知識與理論體系構(gòu)成的理論教學(xué)與自主學(xué)習(xí)→利用所學(xué)相關(guān)知識和數(shù)學(xué)模型方法推演、分析儲運(yùn)儀表自動化與信息化方面的工程問題→儲運(yùn)自動化復(fù)雜工程問題解決方案的比較與綜合→儲運(yùn)儀表自動化系統(tǒng)的設(shè)備優(yōu)選、方案優(yōu)化→儲運(yùn)自動化、信息化系統(tǒng)解決方案的工程設(shè)計(jì)與運(yùn)行管理”的階梯式、全流程的工程能力培養(yǎng)線上線下混合式教學(xué)體系。

（5）應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)的二維碼教材富媒體，多層次、多樣化、立體化的線上線下課程建設(shè)，典型儲運(yùn)自動化工程應(yīng)用的虛擬仿真與實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺，豐富的行業(yè)工程應(yīng)用案例、課程錄播與名師名課音像制品，豐富的補(bǔ)充性、更新性和延伸性教輔資料，使教材呈現(xiàn)了形式多樣化的動態(tài)、共享課程教材資源庫，構(gòu)建了基本的工程應(yīng)用型新形態(tài)教材及資源，形成了“互聯(lián)網(wǎng)+教育”教材與教學(xué)的新格局。

4 結(jié)語

《儲運(yùn)儀表自動化系統(tǒng)》教材改革貫穿儲運(yùn)系統(tǒng)全過程，全面闡述儲運(yùn)儀表自動化知識，及其工程化應(yīng)用與管理，安全儀表系統(tǒng)、智能化及信息化等方面的綜合性專業(yè)知識。該教材能普遍適用于高校本科工程化教學(xué)，滿足面向新工科建設(shè)和工程教育專業(yè)認(rèn)證的工程應(yīng)用型專業(yè)人才的培養(yǎng)要求，初步形成了面向新工科建設(shè)與工程教育專業(yè)認(rèn)證的工程化課程教學(xué)、綜合性評價(jià)考核、多元化課程資源與立體化在線網(wǎng)絡(luò)課程等工程化、信息化教學(xué)課程體系。