導語：化工專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)與實踐一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

［摘要］創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的素質(zhì)教育對工科專業(yè)本科教育工作提出了新要求。以新疆師范大學化學工程與工藝專業(yè)課程教學實踐中存在的問題為導向，利用大學生對計算機的興趣，在化工專業(yè)課的教學過程中引入化工設計模擬軟件———AspenPlus，引導和激發(fā)化工專業(yè)學生對專業(yè)課的學習興趣，提高學生對“多而難”的化工專業(yè)課的理解和應用能力，培養(yǎng)學生在實踐中尋找課本理論的自我學習能力，提升學生的化工行業(yè)素養(yǎng)。在畢業(yè)設計環(huán)節(jié)，采用團隊形式實施完整的產(chǎn)品設計項目，鍛煉學生融入工作環(huán)境的協(xié)同能力，促進學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)。

［關鍵詞］化工專業(yè)課；AspenPlus；教學模式；素質(zhì)教育

一、引言

當前是個知識大爆炸的時代。隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，人們獲取知識的便捷性使得社會科技水平以幾何級數(shù)向前推進，相應地，人類為了適應社會發(fā)展水平和滿足對美好生活的向往，所需要的知識和技能也在不斷遞增，在有限的學制時間內(nèi)學習盡可能多的生存知識，成為教育界順應時展、與時俱進所必須面臨的問題。高等教育事業(yè)的主要任務是培養(yǎng)服務于社會發(fā)展的人[1]。不同的培養(yǎng)目標所需要的知識技能、能力和素養(yǎng)要求也不相同。如圖1所示，培養(yǎng)工程技術人才、創(chuàng)新型人才和創(chuàng)業(yè)型人才所需培養(yǎng)的知識素養(yǎng)和技能層次不斷提高，越往金字塔頂部，所需培養(yǎng)的技能就越豐富，對本科生的知識和素養(yǎng)要求就越多。在工程領域，大量的工作是常規(guī)性的，維護產(chǎn)品線的正常運轉(zhuǎn)，保證產(chǎn)品質(zhì)量的合格，需要常規(guī)型技能人才，也就是工程師。還有一些崗位需要創(chuàng)新型人才，如改進生產(chǎn)線，進一步降本增效等。對于未來企業(yè)家和科學家，需要在大量實踐中脫穎而出、逐漸起到領頭作用的人才，是一個長久的實踐培養(yǎng)過程。但這個過程不可能完全來自學校，高校工科教育不可能也沒必要把每個大學生都培養(yǎng)成創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才。這就要求面向創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的培養(yǎng)體系必須具備兼容性，以適應不同學習能力、性格素養(yǎng)學生的培養(yǎng)要求。不同層次的學生在同樣的教學內(nèi)容和環(huán)境下，達到自己知識和素養(yǎng)所能夠達到的盡可能高的目標層次。這對教育培養(yǎng)體系的建設提出一個難度很高的課題。如何激發(fā)學生的內(nèi)生動力主動學習，培養(yǎng)創(chuàng)新的習慣，在學習過程中學到專業(yè)之外的“科學家精神”和“企業(yè)家精神”，是教育工作者面臨的問題。順應國家區(qū)域經(jīng)濟戰(zhàn)略布局及自治區(qū)產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃人才培養(yǎng)布局，新疆師范大學化學化工學院于2012年開始招收化工類工科專業(yè)的本科生，雖然時間短，但在學校的重視扶持下，成功實現(xiàn)從理到工的轉(zhuǎn)型，教學能力也從傳統(tǒng)的培養(yǎng)基本化工技能人才向培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才轉(zhuǎn)變，并保證課程教育質(zhì)量符合工科生培養(yǎng)規(guī)范，成為自治區(qū)緊缺專業(yè)和一流專業(yè)。幾年來，許多教育工作者對普通本科高?；虻胤皆盒嵺`教學與大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)做過深入探討和研究[2-9]。這些教育工作者從教育體系和平臺建設的角度，對高校實踐教學與大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)進行了一些探索和實踐，并取得了較好的效果。本文根據(jù)新疆師范大學化學工程與工藝專業(yè)教學實踐，以問題為導向，從教學方式、教學內(nèi)容以及畢業(yè)設計三個環(huán)節(jié)，針對化工專業(yè)工科教學中創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)知識和能力培養(yǎng)進行實踐性探討。

二、化工專業(yè)教學存在的問題

（一）化工專業(yè)課學時壓縮與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質(zhì)教學內(nèi)容增長的矛盾

隨著我國的產(chǎn)業(yè)升級和科技進步，教育事業(yè)也從培養(yǎng)技能型人才向創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才轉(zhuǎn)化，工科專業(yè)教育目標也從培養(yǎng)工程師向培養(yǎng)未來科學家、企業(yè)家的目標轉(zhuǎn)變，教育內(nèi)容的廣度和深度也在不斷提高。教育改革必須與時俱進，適應我國經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)從高速度向高質(zhì)量轉(zhuǎn)型。怎樣在有限的學時下完成教學任務，達到教學效果，讓學生既有寬廣的知識面，又能掌握工程實踐知識的精髓，是教學工作應該面對的問題。

（二）學生反映化工核心專業(yè)課難，公式太多，計算復雜，畏懼學習

人們常把理科和工科放在一起稱為“理工科”，其實二者存在很大的差別，之所以把它們放在一起，也許是因為它們都屬于自然科學范疇。理科是基礎學科，包括數(shù)學、物理、化學、生物等，理科的目標是培養(yǎng)從事基礎理論、教學、科學研究的相關高級專門人才；工科是培養(yǎng)運用數(shù)學、物理學、化學等基礎科學的原理，解決實際問題的高級工程人才。如果說理科是定性解決“可能性”的問題，那么工科就是定量解決“可行性”的問題。工科對數(shù)學的要求比理科高一些，這也是為什么大部分學生覺得工科比理科難學。還有一個原因是，理科的物理、化學是高考科目，具有延續(xù)性；工科則沒有延續(xù)性，所以覺得工科“難”。

（三）化學工程與工藝專業(yè)畢業(yè)班學生不愿意做化工設計類題目

化工專業(yè)能力培養(yǎng)是一個龐大的體系，涉獵的知識面廣，既有基礎理論知識，又要有工程實踐經(jīng)驗。例如，化工過程中最簡單的一段管路設計，要進行工藝參數(shù)設計（涉及課程：化工原理、化學反應工程、化工分離工程）、物料性質(zhì)計算（涉及課程：化工熱力學）、設備尺寸設計計算（涉及課程：化工設備機械設計、工程力學）、強度校核（涉及課程：材料學、工程力學）、自動化儀表控制設計（涉及課程：化工自動化儀表、電工學）、走向和高低搭配和位置設計（涉及課程：化工設計）、工程制圖（涉及課程：化工制圖）、化工安全性設計（涉及課程：化工安全技術、材料學）等環(huán)節(jié)，每一個設計環(huán)節(jié)對應一門課程或?qū)W科。一個完整的產(chǎn)品設計過程往往由多個甚至成百上千個上述單元操作組合而成，設計過程公式多、原理復雜、步驟多、工作量很大，所以學生產(chǎn)生恐懼心理而不愿意報化工設計的課題。

三、教學方式的轉(zhuǎn)變激發(fā)學生的學習興趣

時代的發(fā)展正在促進教育從傳統(tǒng)的傳授知識為主，向培養(yǎng)學生自主學習和創(chuàng)造能力為主，從以教師為中心轉(zhuǎn)向以學生為中心，注重創(chuàng)新精神和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)的教學體系。以學生為中心的教學方式，首先要做的就是激發(fā)學生對化工專業(yè)的興趣。只有使學生產(chǎn)生對化工專業(yè)課的興趣，才能激發(fā)學生主動學習的積極性。當前大學生入學前的高考教育是不允許玩手機、電腦等電子產(chǎn)品，造成很多大學生進入大學后沉湎于手游和電腦游戲。如何將學生的這種興趣向?qū)I(yè)學習引導，是一個值得探討的課題。我校首屆化工專業(yè)畢業(yè)生只有2人選擇做畢業(yè)設計，其他學生都選擇做畢業(yè)論文，那時還沒有將AspenPlus化工專業(yè)模擬軟件引入教學。結(jié)果，這兩個學生都按照指導自主選擇使用化工專業(yè)模擬軟件AspenPlus進行畢業(yè)設計，一周后都能熟練運用軟件進行工藝設計。而且，畢業(yè)設計中答疑的都是與化工專業(yè)課相關的問題，很少有如何使用軟件的問題，說明學生在適當?shù)囊龑Ш椭敢拢诙虝r間內(nèi)主動掌握了復雜的化工設計專業(yè)軟件，并在軟件使用過程中發(fā)現(xiàn)了專業(yè)課知識在實際應用中的問題，從而提升了自主學習能力，并能夠應用化工專業(yè)知識解決實際問題。在指導學生畢業(yè)設計過程中，也發(fā)現(xiàn)原來的傳統(tǒng)化工教學模式中理論與實踐脫節(jié)的弊端，因為學生在畢業(yè)設計中所答疑的化工設計知識都在相應的化工專業(yè)課中學習過，但是到實際設計時卻不知道知識點在哪里。通過畢業(yè)設計的實踐訓練，培養(yǎng)了學生從書本找知識并學以致用的能力、發(fā)現(xiàn)并解決問題的能力。

四、在專業(yè)基礎課教學中融入化工專業(yè)軟件

化工原理、化學反應工程、化工熱力學和化工分離工程是化工專業(yè)的核心基礎課，也是化工專業(yè)學生普遍反映最難的四門課，包括化工過程的基本原理和計算，涉及的單元操作多、物料種類多、計算公式多且繁雜，一點誤差往往造成計算結(jié)果錯誤，沒有成就感，學生容易產(chǎn)生畏懼心理?？紤]到學生的畏懼心理和對計算機的興趣，我們利用課程+化工專業(yè)模擬軟件相結(jié)合的方式授課。通過使用發(fā)現(xiàn)，AspenPlus的設計模塊能夠與課程緊密契合，因此將AspenPlus軟件穿插在化工核心課程的教學中。如圖2所示，AspenPlus軟件包含物性、模擬、安全分析和能量分析四大模塊，與化工專業(yè)基礎課的聯(lián)系非常緊密。在化工原理、化工熱力學、化學反應工程、化工分離工程、化工設計等化工專業(yè)基礎課的教學中引入專業(yè)軟件，可以使學生在理論學習中接觸實踐的體驗，使學生把精力從“恐懼”的機理推演和數(shù)學公式演算中解放出來，關注對化工過程計算結(jié)果的分析、對比和理解，提高解決化工實際問題的能力和學習的成就感，提高自主學習能力和學習效率。

五、畢業(yè)論文組織團隊進行化工產(chǎn)品工程設計

畢業(yè)設計是對工科大學畢業(yè)生對所學專業(yè)知識綜合應用的一次大考查，團隊協(xié)同完成一個完整的產(chǎn)品工藝工程設計，不但能鍛煉團隊成員靈活應用專業(yè)知識的能力，還可以提高成員的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素養(yǎng)。因為是團隊設計項目，每一個成員都必須進行全流程工藝設計。由于過程設備多，單個人無法完成整個設計過程，所以要分工協(xié)作、緊密配合。因為，一個團隊成員的設計任務所用的原料可能是上一個人的產(chǎn)品，自己的產(chǎn)品也許是下一個工段團隊隊員的原料，如果自己的設計指標完成得不好，自己的產(chǎn)品在后續(xù)工段就會成為雜質(zhì)，影響后續(xù)設計的正常進行。所以，每個人必須在所有人的協(xié)同下完成整個設計過程，直到所有成員設計的產(chǎn)品都達到指標要求，總的工藝流程才能最終確定下來，然后再進行各自工段的設備設計、儀表設計、工程圖紙設計。這不僅使團隊成員的個人自我學習能力大幅提升，而且團隊協(xié)同能力也得到提升，學會了互通有無，學會了合作妥協(xié)，學會了敢于面對挫折和錯誤的能力。另外，團隊成員的學習程度有好有差，這樣組織也讓團隊之間的互助精神得到極大的發(fā)揮，學習程度較差的學生通過團隊訓練，化工專業(yè)素質(zhì)和能力得到大幅提高，同時明白集體之中每個人都是不可或缺的，學會了審時度勢的能力，企業(yè)家精神也得到了培養(yǎng)。

六、結(jié)論

通過一系列的教學改革，化工專業(yè)學生對化工行業(yè)有了深刻的了解，克服了過去對化工專業(yè)課的畏難心理，學習興趣和自我學習能力有了很大提高，參加畢業(yè)設計的人數(shù)大幅增加，并在教學中學會了相互協(xié)助的團隊意識，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素養(yǎng)得到培養(yǎng)。

作者：文彬 粟智 馬曉利 孫傳慶 冶育芳 單位：新疆師范大學 化學化工學院