《輸油管道設(shè)計(jì)與管理》在線教學(xué)的“變”與“不變”

王 藝

（中國(guó)石油大學(xué)（北京）機(jī)械與儲(chǔ)運(yùn)工程學(xué)院油氣儲(chǔ)運(yùn)工程系，北京 102249）

《輸油管道設(shè)計(jì)與管理》是油氣儲(chǔ)運(yùn)工程專業(yè)的主干專業(yè)課，教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生了解長(zhǎng)距離輸油管道的設(shè)計(jì)、（施工）投產(chǎn)及生產(chǎn)運(yùn)行的基本過程；掌握長(zhǎng)距離輸油管道設(shè)計(jì)和運(yùn)行的原理和方法，為從事長(zhǎng)距離輸油管道工藝設(shè)計(jì)和運(yùn)行管理奠定基礎(chǔ)。本課程具有鮮明的學(xué)科交叉特征和工程特色[1]，既需要綜合運(yùn)用“流體力學(xué)、泵與壓縮機(jī)、工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)、管道與儲(chǔ)罐強(qiáng)度”等課程中的知識(shí)解決輸油管道的設(shè)計(jì)與運(yùn)行管理的工程問題，又與“油氣集輸、油氣儲(chǔ)存與裝卸、原油流變學(xué)基礎(chǔ)及應(yīng)用、輸油管道水擊分析與控制、液化天然氣技術(shù)、項(xiàng)目管理與技術(shù)經(jīng)濟(jì)”等一眾并行課程息息相關(guān)，還與“長(zhǎng)輸管道工藝課程設(shè)計(jì)、輸氣管道設(shè)計(jì)與管理、油氣儲(chǔ)運(yùn)施工技術(shù)、油氣儲(chǔ)運(yùn)工程最優(yōu)化”等后續(xù)課程聯(lián)系緊密。因此，以這門課為紐帶可以較好地訓(xùn)練學(xué)生的系統(tǒng)思維和理論聯(lián)系工程實(shí)際的素養(yǎng)[2]。下面簡(jiǎn)要探討本課程的教學(xué)思路與體會(huì)，以及對(duì)在線教學(xué)的思考。

1 教學(xué)方式的“變”與“不變”

在線教學(xué)無論是對(duì)于應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況，還是傳統(tǒng)課堂的延伸都有明顯優(yōu)勢(shì)。雨課堂、騰訊課堂、騰訊會(huì)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(xué)們的視野，師生們都需要學(xué)習(xí)適應(yīng)眾多新軟件和教學(xué)方式，真是“亂花漸欲迷人眼”。相對(duì)于傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，哪些必須變，哪些可以或者最好不變？

一“變”：變實(shí)體課堂教學(xué)為在線網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。工欲善其事，必先利其器！首先必須保證有一個(gè)穩(wěn)定可靠的在線教學(xué)系統(tǒng)，經(jīng)過雨課堂、騰訊課堂、騰訊會(huì)議、釘釘?shù)榷鄠€(gè)平臺(tái)的反復(fù)比選，發(fā)現(xiàn)騰訊會(huì)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(xué)生熟悉的傳統(tǒng)線下課堂的授課方式。

二“變”：由于在線授課無法實(shí)時(shí)觀察學(xué)生表情、動(dòng)作，甚至老師對(duì)著屏幕講課時(shí)連學(xué)生是否在聽講都無從知曉，這是傳統(tǒng)課堂教學(xué)所不曾遇到的窘境，必須破解！筆者的心得體會(huì)是強(qiáng)化與學(xué)生的互動(dòng)，盡可能將互動(dòng)有機(jī)融入在線教學(xué)的全程（圖1），包括已講知識(shí)點(diǎn)的復(fù)習(xí)回顧、待講新知識(shí)點(diǎn)的啟發(fā)式探討、重難點(diǎn)解析、例題分析等，都可以通過提問、自由討論、線下練習(xí)在線提交答案等方式讓學(xué)生的在線學(xué)習(xí)過程既動(dòng)眼，又動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口，既規(guī)避了學(xué)生的參與度可能偏低的問題，又全方位調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性。

圖1 在線交互與即時(shí)討論

一“不變”：為了確保在線授課不出狀況，嘗試了多種教學(xué)平臺(tái)。每種平臺(tái)都有其獨(dú)特之處，對(duì)于提高教學(xué)效果功不可沒。然而，對(duì)于這些平臺(tái)的熟練運(yùn)用是需要大量時(shí)間精力去摸索的。站在學(xué)生的角度，他們更希望不作較多改變就可以適應(yīng)新的在線教學(xué)模式，還是更希望花費(fèi)較高的時(shí)間成本、改變多年形成的學(xué)習(xí)習(xí)慣，答案似乎不言而喻。如何做到盡量不讓學(xué)生付出較高成本即可還原傳統(tǒng)課堂教學(xué)中的即時(shí)交互效率高這一優(yōu)勢(shì)呢？這需要教師付出相對(duì)較高的成本進(jìn)行設(shè)計(jì)。雨課堂和騰訊課堂只能老師講、學(xué)生聽，學(xué)生的反饋基本依靠文字、圖片，而騰訊會(huì)議可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)交互反饋，更易于把實(shí)體課堂的即時(shí)討論功能“搬”到線上。對(duì)于復(fù)雜的問題需要借助圖形、文字來表達(dá)時(shí)，騰訊會(huì)議也有會(huì)議文檔的方式來實(shí)現(xiàn)。

二“不變”：實(shí)體課堂也好，在線課堂也罷；雨課堂也好，騰訊會(huì)議也罷，教學(xué)中不變的是對(duì)教學(xué)質(zhì)量的追求與對(duì)學(xué)生的關(guān)愛。如何設(shè)計(jì)好每一堂課、每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生更容易學(xué)、更容易懂、更容易用，是無關(guān)教學(xué)地點(diǎn)、教學(xué)手段的永恒追求。例如，講解管道的水力坡降時(shí)，用屋頂和道路的坡度進(jìn)行形象的類比，讓學(xué)生在形象易懂的同時(shí)體會(huì)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(diào)節(jié)時(shí)，在理論分析之后，利用動(dòng)畫形象地展示壓力越站時(shí)上下游的流量和壓力變化以及進(jìn)出站壓力超出上下限后可以采取的調(diào)節(jié)措施，加深學(xué)生對(duì)于這一復(fù)雜工程問題的理解。在設(shè)計(jì)這一部分教學(xué)內(nèi)容時(shí)，就是把原來的板書通過動(dòng)畫的形式再現(xiàn)在PPT中再現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了同樣的功能。

2 課程思政，專業(yè)教學(xué)中的家國(guó)情懷

如何在專業(yè)教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生正確面對(duì)、更加懂得感恩與珍惜，增強(qiáng)民族自豪感、制度自信和文化自信心，并將其轉(zhuǎn)化為熱愛專業(yè)、學(xué)有所成的動(dòng)力，是本次授課尤其需要重點(diǎn)解決的問題。例如，通過我國(guó)油氣管道歷史悠久、近代以來肩負(fù)民族救亡重要使命、伴隨新中國(guó)篳路藍(lán)縷逐步壯大、直到今天向著智能管網(wǎng)方向發(fā)展的一系列介紹，讓學(xué)生切身感受到油氣儲(chǔ)運(yùn)與民族、國(guó)家一直緊密相連，增強(qiáng)榮譽(yù)感與使命感，使學(xué)生真切感受到學(xué)好專業(yè)知識(shí)不僅是為了自己，也是為了國(guó)家和民族。專業(yè)教學(xué)需要的不僅是術(shù)業(yè)有專攻，也需要家國(guó)情懷。這既能解決學(xué)生們今天為誰(shuí)學(xué)的問題，還能解決將來學(xué)成后一身本領(lǐng)為誰(shuí)用的問題。

又如，介紹我國(guó)的四大能源戰(zhàn)略通道時(shí)，不僅通過圖片讓學(xué)生有直觀的認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步讓學(xué)生結(jié)合時(shí)政分析四大戰(zhàn)略通道對(duì)我國(guó)油氣供應(yīng)保障的重要意義，還在介紹這些著名管道工程時(shí)突出其所采用的新技術(shù)為我國(guó)自主研發(fā)的特色專有技術(shù)，其中尤其不乏儲(chǔ)運(yùn)師生的貢獻(xiàn)。通過多角度多尺度地介紹，增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感和對(duì)本專業(yè)的熱愛，激發(fā)他們努力學(xué)習(xí)、將來把自己的聰明才智貢獻(xiàn)于行業(yè)發(fā)展的熱忱。

3 心得體會(huì)

促使筆者深入思考的是近年來臨時(shí)性突發(fā)狀況所要求的教學(xué)方式的變革，然而從更深層次來說，無論教學(xué)平臺(tái)如何變化，不斷提高教學(xué)質(zhì)量、對(duì)學(xué)生負(fù)責(zé)的初心是不變的。手段是為目的服務(wù)的，在線教學(xué)在新形勢(shì)下具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，傳統(tǒng)面授教學(xué)方式也有其可借鑒的長(zhǎng)處，綜合考慮各種因素、正確處理好教學(xué)方式的“變”與“不變”、將二者有機(jī)融合，是一條值得進(jìn)一步探索的道路。