王興剛
(蘭州石化職業(yè)技術(shù)大學,甘肅蘭州 730060)
職業(yè)本科基于職業(yè)教育的、按照職業(yè)教育人才培養(yǎng)方式進行的本科教育。與一般的應用型大學教育有所不同,職業(yè)本科培養(yǎng)的是面向?qū)嵺`、能夠直接參加工作的、具有職業(yè)技術(shù)能力的本科人才,其更注重知識、技能和素養(yǎng)三位一體的緊密結(jié)合。
在國外,許多發(fā)達國家都有開設專門的職業(yè)大學。在我國,職業(yè)本科是根據(jù)社會生產(chǎn)發(fā)展需要和學校教育體系完善而發(fā)展起來的學科。職業(yè)本科教學目標,在職業(yè)設置上,緊跟市場需求,面向高端產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)業(yè)高端,對接的是產(chǎn)業(yè)鏈和創(chuàng)新鏈;在知識水平上,要達到本科水平;在技術(shù)能力上,要高于高職專科水平,培養(yǎng)的是高端技術(shù)和技能人才。
從職業(yè)需求的角度來講,隨著我國工業(yè)生產(chǎn)向中高端產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)業(yè)中高端發(fā)展,職業(yè)技能變得愈加復雜,對創(chuàng)新的要求越來越高,需要更高技術(shù)水平的職業(yè)教育。因而,職業(yè)本科教育,注重高級技能的培養(yǎng)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。未來,職業(yè)本科的競爭力將比普通本科更有競爭力和優(yōu)勢。
石油化工行業(yè)主要是對石油和天然氣等原料的化學處理和煉制的過程。其產(chǎn)業(yè)上游是油氣的開采、運輸、煉油和石油化工產(chǎn)品的加工和制造過程,中游是與石油和天然氣相關(guān)的有機與高分子行業(yè),下游則是與現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)和人們?nèi)粘I钕嚓P(guān)的配套服務等內(nèi)容。
石油化工生產(chǎn)中,石油煉制生產(chǎn)工藝復雜,需要原油蒸餾、催化裂化、蠟油渣油加氫、渣油熱加工、石腦油加工、煉廠氣加工、潤滑油脂生產(chǎn)、石油產(chǎn)品精制、化學檢驗、化工檢修、化工儀器儀表維修等多工種人才。
石油化工生產(chǎn)技術(shù)是新興產(chǎn)業(yè),隨著工業(yè)數(shù)字化升級,石油產(chǎn)業(yè)數(shù)字化技術(shù)也在不斷提高,數(shù)字化的生產(chǎn)技術(shù)需要懂得現(xiàn)代數(shù)字化技術(shù)和石油化工生產(chǎn)相結(jié)合的人才。在職業(yè)本科教育中,要求掌握石油化工生產(chǎn)相關(guān)的各類技術(shù),能夠從事生產(chǎn)、技術(shù)、管理相關(guān)工作,教學培養(yǎng)中,注重培養(yǎng)具備實戰(zhàn)技能的高級技術(shù)人員。
但由于石油化工技術(shù)工程龐大、工藝復雜,而且設備眾多,且操作要求嚴格,很難以實際操作的形式開展教學任務,在職業(yè)本科的實際教學中,多以石油化工仿真資源作為主要的教學手段。
石油化工虛擬仿真資源是石油相關(guān)產(chǎn)業(yè)教學的重要工具,包括石油化工虛擬仿真實訓教學模塊、裝備涉及與優(yōu)化虛擬仿真實驗實訓模塊、單元操作虛擬仿真實驗室實訓教學模塊、工程涉及虛擬仿真實訓教學模塊和現(xiàn)場實踐虛擬仿真實驗實訓教學模塊等。通過石油化工虛擬仿真資源可以幫助學生在較為真實的環(huán)境和系統(tǒng)化的思考進行實驗和實踐學習。
當下教育變革中,傳統(tǒng)的教育理念還沒有完全被打破。課堂上,老師更注重知識內(nèi)容的傳授,缺乏對思維能力的培養(yǎng),學生習慣用考試來評價自己的成績和能力,在課堂的表現(xiàn)中更注重知識點的死記硬背,而不是建構(gòu)自己的知識體系,缺乏主動的思考和理解。無論是老師想要帶動學生的思考模式,還是學生思考在課堂的發(fā)生,都很難形成相互促進的互動模式,尤其這種在學業(yè)成績的壓力下和以畢業(yè)為目的的學習過程中,師生的目標很難圍繞課程本身發(fā)揮更多的內(nèi)容。
石油化工專業(yè)的職業(yè)技術(shù)學習,因內(nèi)容相對晦澀,學生理解較為困難,需要不斷地在實踐中幫助學生認知理解,加強記憶。傳統(tǒng)的教學模式下,學生學起來困難,記起來也困難,很難有較好的教學效果。
從實踐的角度來講,技術(shù)工程師不但需要了解和熟悉技術(shù)原理,更需要在實際工作中能夠根據(jù)各種問題表象發(fā)現(xiàn)問題的原因,并能找到問題的解決辦法,而高技能的工程師能夠熟練地從問題表象中找到問題的關(guān)鍵點,且在問題解決過程中能夠找到既高效又能節(jié)約成本或是創(chuàng)造價值的辦法。而課堂教學過程中,往往是根據(jù)相關(guān)課程的知識點,結(jié)合常見的主要問題給出解決辦法,即表象、問題、答案是一體的內(nèi)容,是一連串死記硬背的知識點。而實踐中,問題表象的答案可能是多種原因的,解決方式也可能是不確定的。需要更多的可操作的、可探究的過程。課堂教學很難達到實驗和實踐的目的,很難做到根據(jù)表象建立問題和解決問題的過程。
傳統(tǒng)的思維中,學生進入學校學習就是為了學習知識,拿到好成績,完成學業(yè),然后畢業(yè)找個好工作。但隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展,尤其互聯(lián)網(wǎng)帶來各類知識資源,早已超過課堂教學內(nèi)容能夠教授的容量,學生學習知識可以實現(xiàn)隨時隨地根據(jù)個人好惡進行選擇。如果再以傳統(tǒng)的學習模式進行學習,效率極低,同時,不同學生的學習速度和表現(xiàn)不同,也很難完成差異化的教學。
學生需要改變課堂上學習知識的思想,老師在課堂上更多是起到答疑解惑,在對學習方向、學習模式、思考問題的方式方法、問題解決能力的培養(yǎng)上。這樣,課堂的時間才不會被浪費掉。
職業(yè)本科教育是為實踐培養(yǎng)專業(yè)能力的教育。學生學習的目的不是為了考試,也不是記住各種知識要點,而是要通過最快途徑的學習,在未來的社會實踐中解決實際問題,為企業(yè)創(chuàng)造價值的。同時,學生的思維中也需要跳出為了工作而學習的目的,這樣的學習目標,在工作模式和企業(yè)模式不斷創(chuàng)新的今天,顯得過于泛泛而無目的。學生的學習需要從發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題角度進行思考。在問題解決上,不一定只是圍繞企業(yè)的途徑進行解決,也可以圍繞需求和問題的創(chuàng)新模式建構(gòu),通過創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)建造新的價值鏈,實現(xiàn)學生的創(chuàng)業(yè)價值。學生需要清楚現(xiàn)代教學理念的變化,現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)對學習方式的改變,跳出初高中以知識傳授和考試為目的學習模式。需要學生帶著思考和探索精神進入課堂,也需要學生日常生活中不斷探索。需要理解所學都是過去,而時代的進步和發(fā)展,需要年輕人的創(chuàng)新和創(chuàng)造來推動。
石油化工行業(yè)涉及諸多領(lǐng)域,產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模大,石油煉化涉及諸多種類的職業(yè)技術(shù)與工種,屬于人才密集型的產(chǎn)業(yè)。同時,企業(yè)技術(shù)投資大,技術(shù)更新慢,企業(yè)自動化程度較高。隨著國家工業(yè)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化革命的推進,石油企業(yè)運用現(xiàn)代化技術(shù)能力有了極大提高。先進的生產(chǎn)工藝、高技術(shù)含量的石油產(chǎn)品,以及新型的石油加工設備,帶動我國石油化工行業(yè)向產(chǎn)業(yè)高端發(fā)展。
從學校教學角度,職業(yè)本科教育是對學生面向當下和未來職業(yè)技能培養(yǎng)的教育,需要結(jié)合當下生產(chǎn)實際進行教學,需要跟上產(chǎn)業(yè)發(fā)展的腳步。同時,也需要學生具備信息化、具有問題解決能力和具有系統(tǒng)思維的技術(shù)型人才。但當下,如何讓學生走進企業(yè),了解企業(yè),在實踐中開拓自己的眼界,在企業(yè)發(fā)展中看到自己的職業(yè)道路,還有一定困難。
職業(yè)教育是有著非常明確應用能力培養(yǎng)的教育模式,職業(yè)本科教育在明確的職業(yè)目的基礎(chǔ)上,還需要明確學生學成后的技術(shù)能力目標。因而,石油化工專業(yè)的教學目標是培養(yǎng)具備現(xiàn)代化石油化工工業(yè)生產(chǎn)以及研發(fā)需要的相關(guān)技術(shù)人員。在課程內(nèi)容上,需要結(jié)合實際工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展,研發(fā)具有實戰(zhàn)意義和前瞻性的課程結(jié)構(gòu),在學生能力目標上,需要培養(yǎng)達到技術(shù)能力應用水平的技術(shù)人才,需要學生通過在校的學習學會現(xiàn)代化的思維模式和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神,需要學生學會發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的思維策略與方式,能夠在企業(yè)的實踐中解決各種實際問題。
同時,學生也需要明確自己的學習目的,在入學之初就能夠找到自己的職業(yè)目標,以及理解用問題解決來的思考模式完成自己的課業(yè),明確學習目標、學習內(nèi)容,帶著問題去尋找答案的方式,不斷求知和探索自己的無限可能。
具體教學安排中,需要根據(jù)教育目標合理拆解教學的規(guī)劃要素。從課程內(nèi)容角度,需要根據(jù)職業(yè)能力需求變化,不斷優(yōu)化課程內(nèi)容,敢于創(chuàng)新的進行課程開發(fā)和設計。加大力度創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程的開發(fā),在課程實踐效果中,不斷優(yōu)化和改善課程設計。
從課程教學上,優(yōu)化課程知識點的內(nèi)容,更注重幫助學生進行知識體系的建構(gòu),提升學生主動求知探索的能力,理論結(jié)合實踐中,不斷加強學生思考和探索能力的訓練。
幫助學生較早地開啟職業(yè)生涯規(guī)劃,讓學生的學習實踐有目的、帶問題地進行。鼓勵學生通過數(shù)字化網(wǎng)絡資源開展自主學習和創(chuàng)造性的學習,調(diào)動學生的主動學習、持續(xù)學習和終身學習的信念。并幫助學生找到適合職業(yè)生涯發(fā)展、能夠受益終身的學習習慣。
石油化工虛擬仿真資源是石油化工專業(yè)重要教學資源,也是石油化工企業(yè)職工技術(shù)培訓的重要手段。
基于石油煉化的仿真運行平臺,可以實現(xiàn)煉油化工工藝的仿真,通過建立石油化工藝仿真實訓教學模塊,可以幫助學生系統(tǒng)化、視覺化地理解常減壓、催化裂化、延遲焦化、催化重整等煉油工藝,并可以實現(xiàn)工藝過程的開停工、故障處理等模擬仿真。學生可以通過仿真運行平臺不斷探究故障發(fā)生的問題原因、結(jié)果和處理辦法。在教學中,可以以可視化的、統(tǒng)籌的方式引導學生理解問題、分析問題和解決問題。
以化工機器模擬裝置、計算機數(shù)據(jù)仿真控制系統(tǒng)、計算機仿真模擬系統(tǒng)、管道配管系統(tǒng)、分離設備模擬裝置、換熱器組裝模擬系統(tǒng)、壓力容器相關(guān)裝置系統(tǒng)等組成的石油化工裝備設計與優(yōu)化的虛擬仿真教學課件,則可以在實體空間感受到石油化工相關(guān)設施設備的組成、原理、設備關(guān)聯(lián)等,在繁雜的工藝設備間,幫助學生建構(gòu)基于立體多維度的知識體系。
傳統(tǒng)的化工實驗教學中,實驗室資源和能力有限,學生只能根據(jù)實驗教材內(nèi)容理解實驗原理,在實驗講解后,進行實際操作,不但實驗效率低下,而且存在實驗安全風險。通過虛擬實驗實訓教學模塊,建構(gòu)流體流動、流量計校、傳熱、傳質(zhì)等單元實驗模擬,可以幫助學生提升操作流程、操作安全及數(shù)據(jù)分析等基礎(chǔ)能力的經(jīng)驗技巧。
工程設計軟件則可以建構(gòu)出石油化工生產(chǎn)的流程設計、設備選型、過程控制、系統(tǒng)優(yōu)化、節(jié)能降耗等內(nèi)容,通過工程設計軟件建立相應的教學虛擬仿真資源,是培養(yǎng)學生工程設計和創(chuàng)新能力的重要資源。
石油化工工藝動態(tài)模擬實驗設備,可以利用虛擬仿真與實驗設備結(jié)合的方式,建立石油化工現(xiàn)場感的學習場景模擬,在保證學生安全、保證環(huán)境安全的情況下完成教學目的,幫助學生更好地理解復雜的石油化工成套工藝理論知識。
數(shù)字化的仿真手段是石油化工教學的重要工具。
職業(yè)教育最終的目的是與生產(chǎn)實踐對接。產(chǎn)學研一體化的教學思路同樣適合職業(yè)本科教育。加強學生與企業(yè)間的互動與交流,可以讓學生更清楚自己的學習方向、學習目的、學習標準,調(diào)動學生學習的積極性,通過自我調(diào)節(jié)完善提升學習方法和策略,學到的內(nèi)容將更加記憶深刻。同時,在交流中不斷開闊學生的視野,塑造學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)精神,鼓勵學生帶著問題與企業(yè)交流,在課題中幫助企業(yè)解決實際問題。
產(chǎn)學研結(jié)合不是簡單的交流互動和形式主義,需要避免學生的不知所為狀態(tài),以及學校的課題與產(chǎn)業(yè)實際需求遠離等現(xiàn)象。交流和互動需要互惠惠利,基于各自的優(yōu)勢,尋找共同的價值目標。
學校的優(yōu)勢是具備科學的、前沿的專業(yè)理論和更為自由的研發(fā)環(huán)境,企業(yè)則有著豐富的技術(shù)應用和企業(yè)運營經(jīng)驗,學生則有著無限的想象力和創(chuàng)新能力。三者的互動,需要發(fā)揮各自的優(yōu)勢特長,建立更為科學和高效的創(chuàng)新機制,實現(xiàn)三者的正向螺旋式的發(fā)展循環(huán)。只有建立了正向的可持續(xù)發(fā)展的機制,才能將產(chǎn)學研的模式打通。
技術(shù)創(chuàng)新離不開創(chuàng)新人才,創(chuàng)業(yè)發(fā)展更需要具備創(chuàng)業(yè)精神的人才。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的培養(yǎng),不單是教學內(nèi)容的優(yōu)化、教學模式的優(yōu)化、學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)潛力的挖掘,更重要的是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)環(huán)境的營造。學生的想象力需要物質(zhì)承載,學校需要為學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供足夠的場地、設備、實驗工具、資金、技術(shù)等支持。在物質(zhì)支持的同時,也需要創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)文化的建設,通過教師帶領(lǐng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、榜樣樹立等手段,帶動師生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)情緒。
石油化工產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗設備是重要的資源。通過不斷優(yōu)化的石油化工虛擬仿真資源,可以極大地助力學校師生的創(chuàng)新。
職業(yè)本科教育是我國職業(yè)教育發(fā)展的新階段。隨著國家社會經(jīng)濟發(fā)展邁向復興,技術(shù)創(chuàng)新已是職業(yè)能力中不可或缺的內(nèi)容。石油化工虛擬仿真資源的開發(fā)和利用,將極大促進職業(yè)本科創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教學改革。