《輸油管道設計與管理》在線教學的“變”與“不變”

王 藝

（中國石油大學（北京）機械與儲運工程學院油氣儲運工程系，北京 102249）

《輸油管道設計與管理》是油氣儲運工程專業的主干專業課，教學目標是使學生了解長距離輸油管道的設計、（施工）投產及生產運行的基本過程；掌握長距離輸油管道設計和運行的原理和方法，為從事長距離輸油管道工藝設計和運行管理奠定基礎。本課程具有鮮明的學科交叉特征和工程特色[1]，既需要綜合運用“流體力學、泵與壓縮機、工程熱力學與傳熱學、管道與儲罐強度”等課程中的知識解決輸油管道的設計與運行管理的工程問題，又與“油氣集輸、油氣儲存與裝卸、原油流變學基礎及應用、輸油管道水擊分析與控制、液化天然氣技術、項目管理與技術經濟”等一眾并行課程息息相關，還與“長輸管道工藝課程設計、輸氣管道設計與管理、油氣儲運施工技術、油氣儲運工程最優化”等后續課程聯系緊密。因此，以這門課為紐帶可以較好地訓練學生的系統思維和理論聯系工程實際的素養[2]。下面簡要探討本課程的教學思路與體會，以及對在線教學的思考。

1 教學方式的“變”與“不變”

在線教學無論是對于應對突發狀況，還是傳統課堂的延伸都有明顯優勢。雨課堂、騰訊課堂、騰訊會議、釘釘、慕課等等在線教育資源與手段紛紛涌入老師和同學們的視野，師生們都需要學習適應眾多新軟件和教學方式，真是“亂花漸欲迷人眼”。相對于傳統的課堂教學，哪些必須變，哪些可以或者最好不變？

一“變”：變實體課堂教學為在線網絡教學。工欲善其事，必先利其器！首先必須保證有一個穩定可靠的在線教學系統，經過雨課堂、騰訊課堂、騰訊會議、釘釘等多個平臺的反復比選，發現騰訊會議的可靠性更高，再配以手寫板這一硬件工具，能盡可能還原學生熟悉的傳統線下課堂的授課方式。

二“變”：由于在線授課無法實時觀察學生表情、動作，甚至老師對著屏幕講課時連學生是否在聽講都無從知曉，這是傳統課堂教學所不曾遇到的窘境，必須破解！筆者的心得體會是強化與學生的互動，盡可能將互動有機融入在線教學的全程（圖1），包括已講知識點的復習回顧、待講新知識點的啟發式探討、重難點解析、例題分析等，都可以通過提問、自由討論、線下練習在線提交答案等方式讓學生的在線學習過程既動眼，又動腦、動手、動口，既規避了學生的參與度可能偏低的問題，又全方位調動了學生的積極性。

圖1 在線交互與即時討論

一“不變”：為了確保在線授課不出狀況，嘗試了多種教學平臺。每種平臺都有其獨特之處，對于提高教學效果功不可沒。然而，對于這些平臺的熟練運用是需要大量時間精力去摸索的。站在學生的角度，他們更希望不作較多改變就可以適應新的在線教學模式，還是更希望花費較高的時間成本、改變多年形成的學習習慣，答案似乎不言而喻。如何做到盡量不讓學生付出較高成本即可還原傳統課堂教學中的即時交互效率高這一優勢呢？這需要教師付出相對較高的成本進行設計。雨課堂和騰訊課堂只能老師講、學生聽，學生的反饋基本依靠文字、圖片，而騰訊會議可以實現實時交互反饋，更易于把實體課堂的即時討論功能“搬”到線上。對于復雜的問題需要借助圖形、文字來表達時，騰訊會議也有會議文檔的方式來實現。

二“不變”：實體課堂也好，在線課堂也罷；雨課堂也好，騰訊會議也罷，教學中不變的是對教學質量的追求與對學生的關愛。如何設計好每一堂課、每一個教學環節，讓學生更容易學、更容易懂、更容易用，是無關教學地點、教學手段的永恒追求。例如，講解管道的水力坡降時，用屋頂和道路的坡度進行形象的類比，讓學生在形象易懂的同時體會隔行未必如隔山（圖2）。

圖2 水力坡降的形象化類比

又例如，在講解輸油管道地工況調節時，在理論分析之后，利用動畫形象地展示壓力越站時上下游的流量和壓力變化以及進出站壓力超出上下限后可以采取的調節措施，加深學生對于這一復雜工程問題的理解。在設計這一部分教學內容時，就是把原來的板書通過動畫的形式再現在PPT中再現，實現了同樣的功能。

2 課程思政，專業教學中的家國情懷

如何在專業教學中引導學生正確面對、更加懂得感恩與珍惜，增強民族自豪感、制度自信和文化自信心，并將其轉化為熱愛專業、學有所成的動力，是本次授課尤其需要重點解決的問題。例如，通過我國油氣管道歷史悠久、近代以來肩負民族救亡重要使命、伴隨新中國篳路藍縷逐步壯大、直到今天向著智能管網方向發展的一系列介紹，讓學生切身感受到油氣儲運與民族、國家一直緊密相連，增強榮譽感與使命感，使學生真切感受到學好專業知識不僅是為了自己，也是為了國家和民族。專業教學需要的不僅是術業有專攻，也需要家國情懷。這既能解決學生們今天為誰學的問題，還能解決將來學成后一身本領為誰用的問題。

又如，介紹我國的四大能源戰略通道時，不僅通過圖片讓學生有直觀的認識，進一步讓學生結合時政分析四大戰略通道對我國油氣供應保障的重要意義，還在介紹這些著名管道工程時突出其所采用的新技術為我國自主研發的特色專有技術，其中尤其不乏儲運師生的貢獻。通過多角度多尺度地介紹，增強學生的民族自豪感和對本專業的熱愛，激發他們努力學習、將來把自己的聰明才智貢獻于行業發展的熱忱。

3 心得體會

促使筆者深入思考的是近年來臨時性突發狀況所要求的教學方式的變革，然而從更深層次來說，無論教學平臺如何變化，不斷提高教學質量、對學生負責的初心是不變的。手段是為目的服務的，在線教學在新形勢下具有獨特優勢，傳統面授教學方式也有其可借鑒的長處，綜合考慮各種因素、正確處理好教學方式的“變”與“不變”、將二者有機融合，是一條值得進一步探索的道路。