高?；ゎ悓I(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)素質培養(yǎng)教學實踐

文彬 粟智 馬曉利 孫傳慶 冶育芳

[摘 要] 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的素質教育對工科專業(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——Aspen Plus，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)素質的培養(yǎng)。

[關鍵詞] 化工專業(yè)課;Aspen Plus;教學模式;素質教育

[基金項目] 2017年度新疆師范大學本科教學工程教學研究與改革項目“化學化工類專業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的實踐教學體系研究”（SDJGZ）

[作者簡介] 文 彬（1969—），男，四川內(nèi)江人，博士，新疆師范大學化學化工學院副研究員，碩士生導師，主要從事地方資源的化工過程開發(fā)與應用研究。

[中圖分類號] G642.0? ? ? [文獻標識碼] A? ?[文章編號] 1674-9324（2021）32-0079-04? ? [收稿日期] 2021-04-02

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，成為教育界順應時代發(fā)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，保證產(chǎn)品質量的合格，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)型人才轉變，并保證課程教育質量符合工科生培養(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)從高速度向高質量轉型。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)對應一門課程或學科。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。