《水下生产系统结构与设计》在线课程建设研究

王 懿 韩靖宇 顾雨晨

中国石油大学（北京）安全与海洋工程学院，北京 102249

一、在线课程建设背景及意义

《水下生产系统结构与设计》是一门以讲解海洋油气水下开发装备结构设计为主的课程。随着我国“建设海洋强国”这一战略目标的提出，水下生产系统技术的发展已成为国家可持续性发展的战略性目标。由于我国海洋油气技术发展较国外晚，国外石油公司掌握着大部分的核心开发技术及方案，再加上我国严重缺少实践经验，故我国对于海洋油气的开采更多依赖国外的技术和设备。该课程的学习就是面向我国实现海洋强国的战略目标，培养更多更高质量的人才，提高相关人员从业基础，为实现自主设计与开发、解决卡脖子问题奠定基础。

大学本科生作为科技进步的新生代力量，肩负着实现“海洋强国”目标的重任，相关专业的学生应该在入学阶段就了解专业课程内容与行业状况。但根据前期对全国各高校相关专业的培养方案调研来看，《水下生产系统结构与设计》这一类课程很少出现在教务系统的课程之中，甚至在众多国内教育平台上都未找到相关课程。许多院校因为师资力量不足、课程资源匮乏等问题，导致有关水下生产系统这一深水油气开发中重要的核心装备的课程建设不足，相关课程的教学质量较差或无法开展教学，最后导致人才培养不成功等问题［1］。本文基于互联网在线课程建设手段，利用互联网技术突破了时间、空间的限制，为相关专业学生提供课前课后的教学，推动学生的学习积极性和主动性。将该课程投入浩瀚的网络学习海洋中，成为“水下生产系统”相关在线课程的“星星之火”，不仅可以推动其他高校教育的发展，实现优质资源的交流与共享，提高了优质资源的利用率，同时也为“海洋强国”人才的培养助力。

二、在线课程建设方法选择

微信公众号是腾讯平台下可由开发者或个人申请开通的应用账号，其汇集了现代网络学习时间灵活、地点自由等优点，并拥有良好的资源共享性。微信公众号可利用手机、平板、电脑等电子设备进行教学，学习途径多样化，有助于同学们充分利用碎片化时间并根据自身实际情况自由选择学习地点。短小精炼的学习资源丰富了同学们的闲暇时间，而且微信平台在交流、互动方面具有方便、快捷等优点，方便老师和学生进行问题的探讨，无需预约，节省时间，提高教学效率。

《水下生产系统结构与设计》作为新开设的海洋油气工程本科生的专业课程，同期建设了线上教学的课程微信公众号，由负责该门课程的教学团队开设并运营，是课程在线下课堂教学的延伸和补充，同时也用于巩固课程知识并传播最新的国内外技术。微信公众号具有的课程延展性有助于海洋装备新技术的宣传，能够将学生们的知识保持在最前沿，不再受到国外技术垄断的影响［2］。作为数字学术阅读的一种形式，该公众号重点关注通过公众号平台呈现的本课程资源及其拓展知识与技术，即学生在课后通过微信公众平台对学术类推文内容进行阅读，从而获得专业的学术知识与学术能力提升。

三、在线课程建设具体措施

（一）凝练课程知识要点

课程的教学大纲和知识要点是教学环节中重要的组成部分之一，合理的大纲和条理清晰的知识要点不仅可以帮助学生更快接受和消化新知识，还可以帮助教师梳理教学思路，提高教学效率。因此划分条理清晰的教学大纲和知识要难点就显得尤为重要。“三人行，必有我师”，在划分知识点的过程中应该广泛听取大家的意见，通过调研了解其他高校的开课教学情况及同学们未来就业可能面临的实际工作情况，梳理各知识点间的衔接与对应关系，突出重点知识，用实践引领知识点的学习，努力实现“寓教于学”“寓教于用”。本文将课本知识分为三个板块：

1.水下生产设备

水下生产设备分为水下管道系统、水下井口装置及采油树、水下处理系统、水下管汇和管道终端、水下跨接管和水下连接器五个部分。该板块内容主要介绍水下生产设备的分类、发展现状及国内外前沿技术，对部分设备关键零部件的分类、特点和工作原理进行介绍，并对其设计要点和设计标准进行详细介绍。

2.水下生产系统安装、测试和制造技术

水下生产系统各装备的安全运行是深海油气田得以顺利开发的重要保障。要想保证设备的安全运行，安装与测试是整个环节中最重要的部分。水下安装技术从浅水安装发展到现在的深水远程控制安装，安装方法随着水深的增加日益复杂，对安装的稳定性提出了更高的要求。制定合理的测试要求和测试方法是保证水下生产系统在生产运行中的功能有效性及安全可靠性的关键技术之一。

3.海上油气田开发模式

经过几十年的发展，世界范围的海上油气田开发模式已逐渐成熟，各种技术创新层出不穷。根据采油方式和辅助设备的不同，典型的海上油气田开发模式主要包括8 种，如以管道架为基础的开发模式、以顺应式塔导管架平台（CPT）为基础的开发模式、以浮式生产储油轮（FPSO）为基础的开发模式、以张力腿平台（TLP）为基础的开发模式等。

（二）微视频教学

微视频作为一种新兴的教学方式具有其不可替代的优点。微视频教学是一种利用较短的录制好的视频，时长一般在二十分钟内，可通过手机、平板等多种媒介播放的一种线上教学方式。这类教学以知识点为中心，将大的章节拆分为精炼的知识点，集图像、文字、声音于一体，将复杂的知识点逻辑化，无论是课前预习还是课后巩固复习，都能帮助同学们快速了解、快速掌握知识要点并进行针对性的学习，并能更好地激发学生的积极性和主动性［3］。本次课程建设根据教学大纲采用拍摄微视频的方法来辅助开展教学。视频的录制内容主要包括两个方面：

1.各章节重要知识点教学相关微视频

本公众号搜集全网相关课程内容的公开教学视频及实验视频，对相关视频进行剪辑和整理。然后结合教学大纲内容与重要知识点，制作教学课件，录制简洁明了、逻辑性强的教学微视频，为同学们的学习提供参考。教学微视频与教学课件相互兼顾，并且具有配套的课后习题及答案解析。

2.结合国内外实际油田介绍水下主要装备及功能微视频

收集整理国内外典型的采用水下开发的海上油田视频，展示不同水下设备的选择以及各设备的技术和功能，拓宽学生视野，了解该行业国内外的发展现状，对学生的生涯规划具有一定的指导作用。该视频的录制主要是为了补充课程相关知识点，以便于学生的碎片化学习及重点知识点预习及回顾，提高课堂教学质量。

（三）公众号运营

1.课堂内容小结及拓展

基于微信公众号平台的课程教育运营与教学内容管理的方法，本文将以下方法进行公众平台的开发、建设与使用：

（1）利用好平台的新媒体优势。信息时代人们都离不开手机，通过图文、视频信息的形式进行课程知识点的推送可以提高教学质量，将课程内容以阶段性小结的形式在微信公众号中展示，实现了教育信息资源的共享，让同学们不仅可以在碎片化的时间里汲取和巩固知识，还可以开展有效的课后线上自主学习，而且新媒体的云存档功能可以将每个阶段的知识收集、保存起来，方便期末的学习与回顾；

（2）利用好平台的关键字回复功能。《水下生产系统结构与设计》课程存在许多重点和难点，教师可以针对课程中经常出现的问题设置答案及详细解释，同学们在输入包含关键字的问题后可以自动收到相关问题的回复及知识扩展；

（3）利用好平台的格式多样化功能。微信推文可以有多种多样的排版，新颖、合理的排版有助于激发同学们的主动性和积极性，例如在发布课后习题时设置点击空白处显示答案的功能，可以提高同学们的兴趣，并提高答案解析的利用效率；

（4）利用好平台的投票功能。投票功能可以作为课后测试的一部分，针对课堂讲授的知识要点是否存疑发起投票，投票发起者可以在后台清楚地看到投票情况，分析数据的分布状况，从而确认同学们的问题所在，并适当修改教学计划，对存疑知识点进行课下答疑或课上回顾；

（5）利用好平台的留言功能。同学们有疑惑的问题可以在公众号下面留言，教师在留言中筛选出具有代表性的、自主解决存在困难的问题并进行详细解答，可以在平台统一发布问题及解析推文，也可以在原推文将该条留言设置为精选，此举有助于相关学习信息的推广，让更多的同学们阅读并从中获得帮助。

2.海工相关项目及技术进展

虽然我国在海洋工程领域不断取得巨大成就，如海洋石油981、深海一号、海基一号，但放眼国际海洋工程产业，我国的发展现状与国际先进水平仍然有一定的差距，在海洋工程产业价值链顶端的设计领域并没有太多的话语权［4］。借助微信公众号菜单栏功能，授课团队可以将收集到的国内外大量文献资料结合学校、学院、课题组的研究成果以专栏的形式发布推文进行推广，分门别类地充实课程内容，让读者与最新的海工技术动态接轨。

3.课程笔记评比（推文+投票）

建设受众群体多、参与度高的微信公众号是许多公众号运营者喜闻乐见的。阶段性收集学生们上课的笔记并将其发布到微信推文中，通过公众号内的投票功能评比出排版合理、内容充实、图文结合的优秀笔记作品，优秀笔记的同学在最终平时成绩中予以加分奖励，更重要的是方便学生之间相互借鉴并进行自我提高。公众号页面如图1 所示。

图1 微信公众号页面

（四）公众号特征

通过对学生们日常浏览公众号的习惯、浏览时间与浏览时长进行调研与总结，首先该课程公众号的观赏性在一定程度上不如故事类、情感类或新闻传播题材的公众号，在这个“内卷”的社会，大家的闲暇时间都被快时代的短视频所占据。公众号的优势已不再亮眼，所以课程相关公众号需要及时转型，重点是培养学生的科技阅读习惯和加快课本知识“视频化”的发展。科技阅读方面，教师们可以平时在教学群里转发发布在科普类或教育类公众号中的内容，让学生保持阅读公众号的习惯，学会在公众号中挖掘知识［5］。课本知识“视频化”方面最好的例子就是“网红老师”带起的一时风浪，将知识以一种俏皮和新鲜的方式讲授出来。课程建设就是要紧跟时代潮流，公众号的发展也是如此，视频是未来，公众号与视频的结合就是发展方向［6］。因此，《水下生产系统结构与设计》课程公众号需要在保证文章内容更新量的基础上，频繁与读者互动，提高排版质量，激励读者积极转载，增加运营时间，努力建设成为相关课程在线教学的标杆。

四、结论

《水下生产系统结构与设计》课程是海洋油气工程本科生的一门专业课程，由于课程专业性强，导致学生对该课程知识的掌握依然停留在纸面上，晦涩难懂的知识点导致学生产生学习积极性差等负面影响。本文通过重新划分课程知识点、录制微视频讲解的形式来提高学生对该课程的理解与掌握，调动学生学习的积极性，为实现建设海洋强国这一战略目标培养优秀人才。