《水下生產系統結構與設計》在線課程建設研究

王 懿 韓靖宇 顧雨晨

中國石油大學（北京）安全與海洋工程學院，北京 102249

一、在線課程建設背景及意義

《水下生產系統結構與設計》是一門以講解海洋油氣水下開發裝備結構設計為主的課程。隨著我國“建設海洋強國”這一戰略目標的提出，水下生產系統技術的發展已成為國家可持續性發展的戰略性目標。由于我國海洋油氣技術發展較國外晚，國外石油公司掌握著大部分的核心開發技術及方案，再加上我國嚴重缺少實踐經驗，故我國對于海洋油氣的開采更多依賴國外的技術和設備。該課程的學習就是面向我國實現海洋強國的戰略目標，培養更多更高質量的人才，提高相關人員從業基礎，為實現自主設計與開發、解決卡脖子問題奠定基礎。

大學本科生作為科技進步的新生代力量，肩負著實現“海洋強國”目標的重任，相關專業的學生應該在入學階段就了解專業課程內容與行業狀況。但根據前期對全國各高校相關專業的培養方案調研來看，《水下生產系統結構與設計》這一類課程很少出現在教務系統的課程之中，甚至在眾多國內教育平臺上都未找到相關課程。許多院校因為師資力量不足、課程資源匱乏等問題，導致有關水下生產系統這一深水油氣開發中重要的核心裝備的課程建設不足，相關課程的教學質量較差或無法開展教學，最后導致人才培養不成功等問題［1］。本文基于互聯網在線課程建設手段，利用互聯網技術突破了時間、空間的限制，為相關專業學生提供課前課后的教學，推動學生的學習積極性和主動性。將該課程投入浩瀚的網絡學習海洋中，成為“水下生產系統”相關在線課程的“星星之火”，不僅可以推動其他高校教育的發展，實現優質資源的交流與共享，提高了優質資源的利用率，同時也為“海洋強國”人才的培養助力。

二、在線課程建設方法選擇

微信公眾號是騰訊平臺下可由開發者或個人申請開通的應用賬號，其匯集了現代網絡學習時間靈活、地點自由等優點，并擁有良好的資源共享性。微信公眾號可利用手機、平板、電腦等電子設備進行教學，學習途徑多樣化，有助于同學們充分利用碎片化時間并根據自身實際情況自由選擇學習地點。短小精煉的學習資源豐富了同學們的閑暇時間，而且微信平臺在交流、互動方面具有方便、快捷等優點，方便老師和學生進行問題的探討，無需預約，節省時間，提高教學效率。

《水下生產系統結構與設計》作為新開設的海洋油氣工程本科生的專業課程，同期建設了線上教學的課程微信公眾號，由負責該門課程的教學團隊開設并運營，是課程在線下課堂教學的延伸和補充，同時也用于鞏固課程知識并傳播最新的國內外技術。微信公眾號具有的課程延展性有助于海洋裝備新技術的宣傳，能夠將學生們的知識保持在最前沿，不再受到國外技術壟斷的影響［2］。作為數字學術閱讀的一種形式，該公眾號重點關注通過公眾號平臺呈現的本課程資源及其拓展知識與技術，即學生在課后通過微信公眾平臺對學術類推文內容進行閱讀，從而獲得專業的學術知識與學術能力提升。

三、在線課程建設具體措施

（一）凝練課程知識要點

課程的教學大綱和知識要點是教學環節中重要的組成部分之一，合理的大綱和條理清晰的知識要點不僅可以幫助學生更快接受和消化新知識，還可以幫助教師梳理教學思路，提高教學效率。因此劃分條理清晰的教學大綱和知識要難點就顯得尤為重要。“三人行，必有我師”，在劃分知識點的過程中應該廣泛聽取大家的意見，通過調研了解其他高校的開課教學情況及同學們未來就業可能面臨的實際工作情況，梳理各知識點間的銜接與對應關系，突出重點知識，用實踐引領知識點的學習，努力實現“寓教于學”“寓教于用”。本文將課本知識分為三個板塊：

1.水下生產設備

水下生產設備分為水下管道系統、水下井口裝置及采油樹、水下處理系統、水下管匯和管道終端、水下跨接管和水下連接器五個部分。該板塊內容主要介紹水下生產設備的分類、發展現狀及國內外前沿技術，對部分設備關鍵零部件的分類、特點和工作原理進行介紹，并對其設計要點和設計標準進行詳細介紹。

2.水下生產系統安裝、測試和制造技術

水下生產系統各裝備的安全運行是深海油氣田得以順利開發的重要保障。要想保證設備的安全運行，安裝與測試是整個環節中最重要的部分。水下安裝技術從淺水安裝發展到現在的深水遠程控制安裝，安裝方法隨著水深的增加日益復雜，對安裝的穩定性提出了更高的要求。制定合理的測試要求和測試方法是保證水下生產系統在生產運行中的功能有效性及安全可靠性的關鍵技術之一。

3.海上油氣田開發模式

經過幾十年的發展，世界范圍的海上油氣田開發模式已逐漸成熟，各種技術創新層出不窮。根據采油方式和輔助設備的不同，典型的海上油氣田開發模式主要包括8 種，如以管道架為基礎的開發模式、以順應式塔導管架平臺（CPT）為基礎的開發模式、以浮式生產儲油輪（FPSO）為基礎的開發模式、以張力腿平臺（TLP）為基礎的開發模式等。

（二）微視頻教學

微視頻作為一種新興的教學方式具有其不可替代的優點。微視頻教學是一種利用較短的錄制好的視頻，時長一般在二十分鐘內，可通過手機、平板等多種媒介播放的一種線上教學方式。這類教學以知識點為中心，將大的章節拆分為精煉的知識點，集圖像、文字、聲音于一體，將復雜的知識點邏輯化，無論是課前預習還是課后鞏固復習，都能幫助同學們快速了解、快速掌握知識要點并進行針對性的學習，并能更好地激發學生的積極性和主動性［3］。本次課程建設根據教學大綱采用拍攝微視頻的方法來輔助開展教學。視頻的錄制內容主要包括兩個方面：

1.各章節重要知識點教學相關微視頻

本公眾號搜集全網相關課程內容的公開教學視頻及實驗視頻，對相關視頻進行剪輯和整理。然后結合教學大綱內容與重要知識點，制作教學課件，錄制簡潔明了、邏輯性強的教學微視頻，為同學們的學習提供參考。教學微視頻與教學課件相互兼顧，并且具有配套的課后習題及答案解析。

2.結合國內外實際油田介紹水下主要裝備及功能微視頻

收集整理國內外典型的采用水下開發的海上油田視頻，展示不同水下設備的選擇以及各設備的技術和功能，拓寬學生視野，了解該行業國內外的發展現狀，對學生的生涯規劃具有一定的指導作用。該視頻的錄制主要是為了補充課程相關知識點，以便于學生的碎片化學習及重點知識點預習及回顧，提高課堂教學質量。

（三）公眾號運營

1.課堂內容小結及拓展

基于微信公眾號平臺的課程教育運營與教學內容管理的方法，本文將以下方法進行公眾平臺的開發、建設與使用：

（1）利用好平臺的新媒體優勢。信息時代人們都離不開手機，通過圖文、視頻信息的形式進行課程知識點的推送可以提高教學質量，將課程內容以階段性小結的形式在微信公眾號中展示，實現了教育信息資源的共享，讓同學們不僅可以在碎片化的時間里汲取和鞏固知識，還可以開展有效的課后線上自主學習，而且新媒體的云存檔功能可以將每個階段的知識收集、保存起來，方便期末的學習與回顧；

（2）利用好平臺的關鍵字回復功能。《水下生產系統結構與設計》課程存在許多重點和難點，教師可以針對課程中經常出現的問題設置答案及詳細解釋，同學們在輸入包含關鍵字的問題后可以自動收到相關問題的回復及知識擴展；

（3）利用好平臺的格式多樣化功能。微信推文可以有多種多樣的排版，新穎、合理的排版有助于激發同學們的主動性和積極性，例如在發布課后習題時設置點擊空白處顯示答案的功能，可以提高同學們的興趣，并提高答案解析的利用效率；

（4）利用好平臺的投票功能。投票功能可以作為課后測試的一部分，針對課堂講授的知識要點是否存疑發起投票，投票發起者可以在后臺清楚地看到投票情況，分析數據的分布狀況，從而確認同學們的問題所在，并適當修改教學計劃，對存疑知識點進行課下答疑或課上回顧；

（5）利用好平臺的留言功能。同學們有疑惑的問題可以在公眾號下面留言，教師在留言中篩選出具有代表性的、自主解決存在困難的問題并進行詳細解答，可以在平臺統一發布問題及解析推文，也可以在原推文將該條留言設置為精選，此舉有助于相關學習信息的推廣，讓更多的同學們閱讀并從中獲得幫助。

2.海工相關項目及技術進展

雖然我國在海洋工程領域不斷取得巨大成就，如海洋石油981、深海一號、海基一號，但放眼國際海洋工程產業，我國的發展現狀與國際先進水平仍然有一定的差距，在海洋工程產業價值鏈頂端的設計領域并沒有太多的話語權［4］。借助微信公眾號菜單欄功能，授課團隊可以將收集到的國內外大量文獻資料結合學校、學院、課題組的研究成果以專欄的形式發布推文進行推廣，分門別類地充實課程內容，讓讀者與最新的海工技術動態接軌。

3.課程筆記評比（推文+投票）

建設受眾群體多、參與度高的微信公眾號是許多公眾號運營者喜聞樂見的。階段性收集學生們上課的筆記并將其發布到微信推文中，通過公眾號內的投票功能評比出排版合理、內容充實、圖文結合的優秀筆記作品，優秀筆記的同學在最終平時成績中予以加分獎勵，更重要的是方便學生之間相互借鑒并進行自我提高。公眾號頁面如圖1 所示。

圖1 微信公眾號頁面

（四）公眾號特征

通過對學生們日常瀏覽公眾號的習慣、瀏覽時間與瀏覽時長進行調研與總結，首先該課程公眾號的觀賞性在一定程度上不如故事類、情感類或新聞傳播題材的公眾號，在這個“內卷”的社會，大家的閑暇時間都被快時代的短視頻所占據。公眾號的優勢已不再亮眼，所以課程相關公眾號需要及時轉型，重點是培養學生的科技閱讀習慣和加快課本知識“視頻化”的發展。科技閱讀方面，教師們可以平時在教學群里轉發發布在科普類或教育類公眾號中的內容，讓學生保持閱讀公眾號的習慣，學會在公眾號中挖掘知識［5］。課本知識“視頻化”方面最好的例子就是“網紅老師”帶起的一時風浪，將知識以一種俏皮和新鮮的方式講授出來。課程建設就是要緊跟時代潮流，公眾號的發展也是如此，視頻是未來，公眾號與視頻的結合就是發展方向［6］。因此，《水下生產系統結構與設計》課程公眾號需要在保證文章內容更新量的基礎上，頻繁與讀者互動，提高排版質量，激勵讀者積極轉載，增加運營時間，努力建設成為相關課程在線教學的標桿。

四、結論

《水下生產系統結構與設計》課程是海洋油氣工程本科生的一門專業課程，由于課程專業性強，導致學生對該課程知識的掌握依然停留在紙面上，晦澀難懂的知識點導致學生產生學習積極性差等負面影響。本文通過重新劃分課程知識點、錄制微視頻講解的形式來提高學生對該課程的理解與掌握，調動學生學習的積極性，為實現建設海洋強國這一戰略目標培養優秀人才。