储运防腐技术课程建设探讨

孙媛，董亮，周昊，周诗岽

（常州大学 石油与天然气工程学院，江苏常州 213164）

1 储运防腐技术课程开设情况

油气储运防腐技术是油气储运工程专业的一门重要专业基础课，课程从腐蚀原理、腐蚀形态、典型环境下的金属腐蚀、腐蚀控制等多个方面入手，研究油气储运设施的腐蚀现象及影响因素，涵盖了化学、材料学、工程学的相关知识，是典型的多学科交叉融合课程[1]。表1汇总了国内主要石油类院校油气储运工程专业本科生储运防腐技术相关课程开设情况。由表1 可知，目前开设储运防腐技术相关课程的院校已有11 所，课程总学时多数为32 学时，开设时间集中在本科第四至第六学期，课程定位均为专业选修课。课程选用教材以《油气管道腐蚀与防护》《油气储运设施防腐技术》为主。

表1 石油类院校储运防腐技术课程开设情况

2 储运防腐技术课程开设必要性

对于油气储运工业来说，常见的设备、设施如金属储罐、管道、平台支架、管路连接装置等，均会因腐蚀而失效。以海底管线为例，英国PARLOC2001 数据库对369 起海底管道泄漏事故进行了统计分析[1]，结果表明：由腐蚀造成的海底管道泄漏占事故总量的25%（见图1）。

图1 海底钢质管道失效因素统计

工业发达国家每年由于金属腐蚀引起的直接经济损失约占年国民生产总值的2%～3%[2]，年损失约为水灾、火灾、地震损失总和的6 倍，而我国每年由于金属腐蚀而造成的直接经济损失和间接损失约为年国民生产总值的5%，远超发达国家[2]。

从我国国情出发，《中长期油气管网规划》[3]指出：到2025 年，全国油气管道规模将达到24 万km。随着油气管道服役时间的增加，油气管道面临新旧管道交替、老龄管道数量逐渐增加等问题，管道腐蚀问题日益突出，对腐蚀理论和防腐技术的深入研究与应用已刻不容缓。储运防腐技术课程作为油气储运工程专业唯一以储运设施腐蚀为研究对象的课程，主要介绍储运设施腐蚀基础理论及油气储运工程防腐技术的新进展，培养学生将储运设施腐蚀基础理论知识和油气储运工程防腐技术运用于解决实际工程问题的能力。

从课程应用层面来看，近年来，随着我国深海油气资源勘探开发能力的提升，深水气田开发数量和油气产量快速增长[4-5]，海洋环境的特殊性对海底管线及海洋油气开采平台设备设施的防腐性能提出了更高的要求。此外，2022 年3 月，国家发展改革委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划（2021—2035年）》，提出要统筹建设氢能基础设施，因地制宜布局制氢设施、构建储运体系。目前，关于氢与管道材料性能、内部结构等机制的研究较为匮乏，输氢管道的防腐成为关键技术之一。以上关于储运工程实际防腐问题的深入研究，不仅需要研究人员熟悉工程背景，也对研究人员腐蚀与防腐理论认识和方案设计能力提出了更高要求[6]，因此，该课程的开设具有重要的学术和工程应用价值。

3 储运防腐技术课程教学现状及挑战

3.1 部分高校对储运防腐技术课程重视不足，导致学生学习兴趣不高

除少数石油类院校将储运防腐技术课程定位为必修课以外，其他石油类院校将其定位为选修课，学生对选修课重视不足，导致学习兴趣不高、课堂参与度低等情况。而且，课程设置时间越靠后，选课人数越少，学生参与度越低。储运防腐技术课程涵盖了化学、材料学、工程学多学科的内容[7]，而储运专业学生往往缺乏化学、材料学的基础知识，在学习过程中难以将其融会贯通。目前，随着腐蚀科学与化学、材料学等多学科的交叉融合，课程教学信息量不断增加，呈现出概念多、公式多、专业术语多的特点，学生理解、掌握课程内容均有难度，随着时间的增加，学生学习兴趣不断下降。

3.2 传统教学、考核方式效果有限

传统的储运防腐技术课程教学往往以教师单向知识传输为主，强调的是学生“学会”，学生实践机会较少，缺乏直观感受，课堂参与度低，未充分发挥主观能动性。此外，课程的考核多采用考试的形式，注重考查教材知识，侧重学生对概念、原理、公式等的掌握，具有很大的局限性。学生学习和研究腐蚀原理、理论，最终是为工程防腐服务，考核的侧重点应为学生解决实际问题的能力。

3.3 教学内容滞后于行业发展实际

目前，储运防腐技术课程选用教材以《油气管道腐蚀与防护》《油气储运设施防腐技术》为主，课程教学侧重传统陆上油气管道、设施的腐蚀原理及防腐技术的介绍。我国海洋油气资源丰富，坚持海陆并进是实现我国油气资源增储上产的重要保障，教材对海洋特殊腐蚀环境下的油气管道防腐策略及方案设计方面内容设置不足；同时，在“碳达峰、碳中和”的背景下，在减排目标的驱动下，氢能储运及发展持续加速，而目前的课程教学关于管道输氢过程中出现的“氢脆”这一典型的局部腐蚀问题讲授较少，缺乏对学科前沿进展的关注。教学内容先进性不足，是目前储运防腐技术课程建设的短板之一。

4 储运防腐技术课程建设策略

4.1 课程教授注重能力培养，教学形式多样化

德洛尔报告提出：教育的责任是“既应提供一个复杂的、不断变动的世界的地图，又应提供一个有助于在这个世界上航行的指南针”。教育者应激发学生的能动性，培养学生主动学习、拓展应用的素养。课程教学需贯彻“以学生为中心”的教育理念，教师结合授课内容提出问题，引导学生积极思考、主动参与课堂活动[8-10]。例如，讲解腐蚀现象，教师可让学生提前搜集相关的腐蚀案例，对腐蚀的成因、危害、主要影响因素进行分析，并将腐蚀实物带入课堂，帮助学生定性认识腐蚀产物，形成牢固的形象记忆。再例如，讲解金属钝化时，可引入实例，通过开展金属在不同硝酸浓度的酸溶液中的化学反应实验，让学生直观感受金属钝化，增强学生的学习兴趣，夯实基础知识。

储运防腐技术是典型的交叉应用学科，学生在学习化学、材料学、腐蚀科学等基础理论后，已初步具备了分析腐蚀特征、提出防腐方案的能力，故教师讲授课程后半部分腐蚀防护章节时，需结合课程内容适时提出问题，引导学生学以致用、举一反三，可依托“石油工程设计大赛”“油气储运设计大赛”等专业比赛，根据赛题中涉及的腐蚀问题，引导学生结合所学知识、行业标准、文献调研来分析防腐方法，提出防腐方案，一方面实现课程理论学习与油气储运专业实际应用的有机结合，另一方面培养学生主动思考的意识，提高学生解决实际问题的能力[11]。

课程教学还可以采用翻转课堂的教学形式，例如，教师指定主题，组织学生自由分组，分别对“金属储罐的腐蚀与防护”“陆上油气管道的腐蚀与防护”“油气集输系统的腐蚀与防护”主题展开专题调研与讨论，帮助学生逐步实现从知识到能力的转化。

4.2 教学内容具有先进性

新课程理念下的教学内容需要具有科学性、先进性和前沿性，选用先进的基础教材是首要工作，但教学不能单纯地依照教材内容，对于教师来说，可采用教材教学与前沿讲座相结合的方式，对于教材中缺少最新的腐蚀与防腐知识的问题，可采用线上观看本领域专家的汇报演讲、线下举办前沿知识调研讲座的方式，保持教学内容的先进性。此外，教师需加强学习，认真研究国内外名校、名师的成功教学经验，通过观看名师公开课、精品课视频，不断更新教学内容。

教学内容建设还要与科研结合，教学内容的先进性一定程度上建立在科学研究的基础上，将先进研究成果及时补充进课程内容，一方面能够实现课程内容的与时俱进，另一方面可以以此为例，让学生在课堂教学中充分感受严谨的科研精神，培养学生的科研思维。在腐蚀与防腐领域，国内外科研工作者在Corrosion、MaterialPerformance、CorrosionScience、《表面技术》等英文和中文期刊上发表了大量与储运腐蚀相关的基础研究文献，不仅完善了腐蚀基础理论，总结了腐蚀和防腐领域的新进展，也为如何应对储运防腐领域的新问题、新挑战提供了思路。教师可选取有代表性的研究文献，开展小型学术讨论会，引导学生掌握前沿储运防腐理论，完善课程体系。

4.3 考核评价方式多元化

评价多元化是指评价主体的多元化，打破单一的由教师评价学生的方式，构建教师评价、学生互评、学生自评三位一体的评价模式。教师从教学的角度，对学生的学习效果进行评价，促进学生充分认识自己的优势和不足；同一小组内部学生之间进行互评，激励学生之间相互学习，提高学习效率；学生依据学习成果进行自我评价，针对性加强课程薄弱环节的学习。三位一体的评价模式能进一步加强教与学的融合，提升评价体系的科学性、可靠性[12-13]。

课程的考核应改变以往仅关注结果而忽略学生学习过程的考核模式，增加过程性考核比重，例如对学生的文献调研、团队分工、设计方案、项目答辩环节进行考核，突出课程对学生实践能力的培养[14]。课程的终结性考核（考试）环节应提高主观题目占比，侧重考核学生综合应用课程专业知识解决实际腐蚀问题的能力，进一步贴合本课程在科研和应用中的需求。

课程学习结束后，增加过程性考核和终结性考核的问卷调查环节，以匿名问卷的形式，收集学生对教学过程的意见及建议，评价教学效果，针对学生普遍反映的问题及时汇总和反思，对课程教学做出改进，以期不断提升教学质量。

5 结语

从我国国情和课程应用来看，储运防腐技术在油气储运工程专业领域有着不可替代的重要作用，但在“双碳”驱动和我国大力发展清洁能源的背景下，传统教学内容、教学模式已无法满足行业发展对人才的需求，因此，课程的教学形式、教学内容及考核评价方式需持续改进，做到与时俱进。教师通过完善教学、考核体系，培养学生解决实际储运设施复杂腐蚀问题的实践能力，使学生具备将理论知识转化为行业所需的综合能力，有效提高教学质量，符合新时代高等教育的要求。