石油工程岩石力学慕课的具体实践

张广清 李世远 王琳琳 彭岩

[摘 要] 慕课是一种崭新的在线教育模式。文章着重介绍中国石油大学（北京）开设的全国第一门石油工程类的岩石力学慕课，包括基本情况、课程特色、考核方式以及实践过程和效果，并对后期建设进行展望。

[关键词] 慕课;岩石力学;信息技术

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[中图分类号] G434    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2020）41-0223-02    [收稿日期] 2019-11-08

慕课是一种针对大众的免费在线教学方式，也是近年来开放教育领域出现的一种新的课程模式，中文全称为“大规模开放式在线课程”[1]。国内外主流慕课平台提供的课程越来越多，大学采用慕课作为混合式教学模式，进行翻转课堂教学的方法正在推进，学生通过慕课获得的课程证书开始得到大学的认同并可拿到学分，以慕课为基础的微专业和微硕士开始成为大学教育的一种新形式[2]。本文主要围绕中国石油大学（北京）通过学堂在线开设的“石油工程岩石力学”慕课课程，从课程基本情况、课程团队情况、课程简介及特色、课程考核情况、课程应用情况及课程建设计划等多个方面给予介绍。

一、课程基本情况

1.课程情况。该慕课的名称为石油工程岩石力学，课程负责单位是中国石油大学（北京），课程负责人是张广清教授，课程对象是本科生以及社会学习者，课程性质是社会学习者课程，课程类型是专业课，讲授语言是中文，开放程度为完全开放（自由注册及免费学习），主要开课平台是学堂在线，上线时间是2018年12月30日，截至2019年8月已经完成两轮的运行。

2.课程团队。课程负责人张广清教授是学校传统优势专业石油工程专业的专业基础课“石油工程岩石力学基础”的主讲教师，北京市首届高等学校青年教学名师，教育部工科基础课教学指导委员会委员。课程团队其他老师包括王琳琳教授、李世远副教授和彭岩副教授，主要从事辅讲、答疑及批改作业等工作。

3.课程录制。该慕课是在2018年暑期利用两周时间录制完成的，由学堂在线具体负责录制和制作视频，视频10分钟一段，共录制50段，覆盖整个课程内容以及实验环节。录制地点为学校专门提供的教室以及相关实验室。录制后，由学堂在线负责后期制作和加工，形成了慕课学习视频。

二、课程简介及课程特色

（一）课程内容改革及面向对象

该慕课不拘泥于一本教材，课程紧盯国内外石油工程岩石力学方面的先进科技与技术，在原有石油工程岩石力学内容基础上，紧密结合国内外非常规油气勘探开发新形势，侧重一些非常规油气岩石力学与工程的知识介绍。国内外的现有教材中尚缺乏相关内容，结合自身在非常规岩石力学方面的研究成果，将页岩、煤岩、海底水合物等的研究成果引入岩石力学的课程内容，激发学生的学习兴趣，紧跟能源开发的前沿。最后一部分是实验教学，在理论内容之外，录制了国际先进岩石力学试验机为硬件操作基础的岩石力学室内实验教学视频。面向对象既包括社会公众，同时也包括校内授课对象，主要以本科生及一部分研究生为主。借助学堂在线平台，慕课内容已逐渐在本科生、本科生的新生中推广，同时在研究生或从事科研、工程技术的一线人员中也做了推介。

（二）运用信息技术的改革情况

1.课程体系。在线课程区别于传统课堂教学，具有资源共享性、学习自主性、课程结构开放性和学习协作性等特点。同时，学生学习的时间、地点可随心所欲，学习进度也可随意安排。在课程体系方面，课程设计以10分钟微课系列组合，把系统的知识分解成独立的知识点短视化呈现，学习更灵活。第一步进行结构合理的知识点整理与布局，将课程内容分解为50个左右的知识点，并准备每个知识点的讲授内容。除了理论知识之外，还录制了实验教学内容，将岩石力学室内试验得以充分展现。

2.教学内容和方法。从教学方法来看，在课堂教学过程中，补充了一些前沿的科研资料，以及现场的工程案例，增强学生的感性认识和理解能力。充分理解学习群体的认知过程，针对每一个知识点，策划活泼有趣、形象生动的教学模式。比如授课内容故事化，让学习身临其境，学习思路追随故事情节，有效避免学生自己看视频走神，并能让学生主动持续学习。抽象知识点以动画辅助教学，形象还原知识原理，利于学生建立空间想象力，提升学习效果。课程的教学素材选择注重图文并茂，内容布局50%文字，20%图片，30%空白，整体颜色不超过三种。授课教师着装与课件整体风格、色彩协调，仪容端庄，姿势自信自然。视频后期制作采用了适宜教学内容的特效包装，使教学过程简洁清晰且不失美感。

三、课程考核情况

课程考核方式主要采用平时知识点测验和在线期末考试两种（各占50%）。课程一共十二章，共50个知识点。第一轮上线授课中，平时每节课即每个知识点后，都有选择题目，包括单选和多选，一般每节课即每个知识点后有1～2道选择题。期末考试在线答题也以客观题即选择题为主，主要包括50道选择题，内容覆盖全部知识点。第二轮上线授课中，继续保持平时每节课即每个知识点后以选择题进行答题。期末考试在线答题以客观题结合主观题进行，包括49道选择题和一道主观题即计算和问答。在第一轮上线授课中，课程依托学堂在线平台以社会公众开放为主，在第二轮上线授课中，课程采用了公众平台+校内慕课平台方式。

四、课程应用情况

1.在学校教学中的应用情况。慕课已结合到校内课程教学，采用线上线下混合式教学方法，校内SPOC平台几十位本科生使用，还有几十位本科生及研究生通过两轮在线授课，完成了慕课观看及课后习题、期末考试题目，获得了慕课学习成绩。课程学习后，有学生主动联系课程团队教师，期望在非常规油气岩石力学与工程、巖石断裂理论和水力压裂机理及技术等方面进行硕士生或博士生的深造学习。一位本科大四学生通过慕课学习后积极主动联系课程团队负责人，通过努力获得直博资格。一位本科大二学生通过慕课学习后，联系课程团队负责人，通过努力获得本博一体化培养资格。两人均师从张广清教授继续自己的学习研究。除对学生教学方面的应用外，课程负责人通过慕课制作、录制、上线和推广等，带动教学团队一起进行课程建设及教学改革，将现场实例、案例分析等融入教学内容。

2.面向其他高校和社会学习。慕课推广至其他石油高校，例如在中国石油大学（华东）、西南石油大学、东北石油大学、西安石油大学、常州大学和延安大学等，均有石油工程及相关专业学生参与选课。通过两轮在线授课，社会学习者人数达到近8000人。通过讨论区互动问答、课后题和期末考试答题，社会公众提升了对石油工程岩石力学知识内容的了解和认识。学生反馈知识点讲解清晰，开放性思考题目有一定吸引力，专业学习热情得到进一步提升，对知识点有了进一步的理解和把握。

五、课程建设计划

今后五年继续面向石油高校和社会公众提供开放学习服务，包括在本校内的石油工程岩石力学的本科和研究生授课中，采用线上线下混合式教学方法。同时继续将慕课推介至国内石油高校的石油工程及相关专业的课程学习中。面向社会开设保持每年2～3期，一期3个月，内容上持续更新以及提供教学服务。

1.教学文件及辅助教学材料持续更新。密切跟踪国内外石油工程岩石力学方面的先进科技与技术，不断更新和完善课程内容，及时更新本课程辅助教学多媒体课件和教学录像片。

2.课程内容改革。收集并整理校内混合式教学中学生研讨课题作业、设计性或创新性实验报告等，并结合部分学生的课堂体会，形成学生对课程教学改革的体会内容，从而进行课程内容改革。

3.强化课程内容与科研成果的融合。随着非常规油气藏的开发力度加大，非常规油藏岩石力学愈来愈重要。不断更新非常规油气岩石力学及水力压裂的研究成果，融入课程内容之中，激发学生的学习兴趣，紧跟能源开发的前沿。

4.出版课程讲义。对于慕课的进一步建设，课程团队将根据课程内容出版课程讲义，同时突出课程中涉及的石油工程岩石力学常用公式，结合到课程讲义的编写当中。

参考文献

[1]高地，吴桐.美国“慕课“理论研究与实践的若干前沿问题[J].高校教育管理，2014，8（4）：49-54.

[2]周立柱.谈谈慕课的实践[J].计算机教育，2017（11）：2-9.