基于石油化工虛擬仿真資源開發研究
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1職業本科創新創業教學
職業本科基于職業教育的、按照職業教育人才培養方式進行的本科教育。與一般的應用型大學教育有所不同，職業本科培養的是面向實踐、能夠直接參加工作的、具有職業技術能力的本科人才，其更注重知識、技能和素養三位一體的緊密結合。在國外，許多發達國家都有開設專門的職業大學。在我國，職業本科是根據社會生產發展需要和學校教育體系完善而發展起來的學科。職業本科教學目標，在職業設置上，緊跟市場需求，面向高端產業和產業高端，對接的是產業鏈和創新鏈；在知識水平上，要達到本科水平；在技術能力上，要高于高職?？扑?，培養的是高端技術和技能人才。從職業需求的角度來講，隨著我國工業生產向中高端產業和產業中高端發展，職業技能變得愈加復雜，對創新的要求越來越高，需要更高技術水平的職業教育。因而，職業本科教育，注重高級技能的培養和創新能力的培養。未來，職業本科的競爭力將比普通本科更有競爭力和優勢。
石油化工行業主要是對石油和天然氣等原料的化學處理和煉制的過程。其產業上游是油氣的開采、運輸、煉油和石油化工產品的加工和制造過程，中游是與石油和天然氣相關的有機與高分子行業，下游則是與現代工業、農業和人們日常生活相關的配套服務等內容。石油化工生產中，石油煉制生產工藝復雜，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、石油產品精制、化學檢驗、化工檢修、化工儀器儀表維修等多工種人才。石油化工生產技術是新興產業，隨著工業數字化升級，石油產業數字化技術也在不斷提高，數字化的生產技術需要懂得現代數字化技術和石油化工生產相結合的人才。在職業本科教育中，要求掌握石油化工生產相關的各類技術，能夠從事生產、技術、管理相關工作，教學培養中，注重培養具備實戰技能的高級技術人員。但由于石油化工技術工程龐大、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產業教學的重要工具，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境和系統化的思考進行實驗和實踐學習。
3高校創新創業教學中存在的主要問題
3.1傳統教學理念與模式的束縛當下教育變革中，傳統的教育理念還沒有完全被打破。課堂上，老師更注重知識內容的傳授，缺乏對思維能力的培養，學生習慣用考試來評價自己的成績和能力，在課堂的表現中更注重知識點的死記硬背，而不是建構自己的知識體系，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生，都很難形成相互促進的互動模式，尤其這種在學業成績的壓力下和以畢業為目的的學習過程中，師生的目標很難圍繞課程本身發揮更多的內容。石油化工專業的職業技術學習，因內容相對晦澀，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。
3.2教學內容固化與教學方式單一從實踐的角度來講，技術工程師不但需要了解和熟悉技術原理，更需要在實際工作中能夠根據各種問題表象發現問題的原因，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鍵點，且在問題解決過程中能夠找到既高效又能節約成本或是創造價值的辦法。而課堂教學過程中，往往是根據相關課程的知識點，結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，很難做到根據表象建立問題和解決問題的過程。
3.3學生創新創業理念不強傳統的思維中，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，然后畢業找個好工作。但隨著科學技術的快速發展，尤其互聯網帶來各類知識資源，早已超過課堂教學內容能夠教授的容量，學生學習知識可以實現隨時隨地根據個人好惡進行選擇。如果再以傳統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上。這樣，課堂的時間才不會被浪費掉。職業本科教育是為實踐培養專業能力的教育。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，為企業創造價值的。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，在工作模式和企業模式不斷創新的今天，顯得過于泛泛而無目的。學生的學習需要從發現問題、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的途徑進行解決，也可以圍繞需求和問題的創新模式建構，通過創新創業建造新的價值鏈，實現學生的創業價值。學生需要清楚現代教學理念的變化，現代數字技術對學習方式的改變，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，而時代的進步和發展，需要年輕人的創新和創造來推動。
3.4石油化工專業教學的困難石油化工行業涉及諸多領域，產業生產規模大，石油煉化涉及諸多種類的職業技術與工種，屬于人才密集型的產業。同時，企業技術投資大，技術更新慢，企業自動化程度較高。隨著國家工業產業數字化革命的推進，石油企業運用現代化技術能力有了極大提高。先進的生產工藝、高技術含量的石油產品，以及新型的石油加工設備，帶動我國石油化工行業向產業高端發展。從學校教學角度，職業本科教育是對學生面向當下和未來職業技能培養的教育，需要結合當下生產實際進行教學，需要跟上產業發展的腳步。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思維的技術型人才。但當下，如何讓學生走進企業，了解企業，在實踐中開拓自己的眼界，在企業發展中看到自己的職業道路，還有一定困難。
4基于石油化工虛擬仿真資源開發的職業本科創新創業教學改革實踐
4.1明確教與學的目的職業教育是有著非常明確應用能力培養的教育模式，職業本科教育在明確的職業目的基礎上，還需要明確學生學成后的技術能力目標。因而，石油化工專業的教學目標是培養具備現代化石油化工工業生產以及研發需要的相關技術人員。在課程內容上，需要結合實際工業生產發展，研發具有實戰意義和前瞻性的課程結構，在學生能力目標上，需要培養達到技術能力應用水平的技術人才，需要學生通過在校的學習學會現代化的思維模式和創新創業精神，需要學生學會發現問題、解決問題的思維策略與方式，能夠在企業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目標，以及理解用問題解決來的思考模式完成自己的課業，明確學習目標、學習內容，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。
4.2教與學的合理規劃具體教學安排中，需要根據教育目標合理拆解教學的規劃要素。從課程內容角度，需要根據職業能力需求變化，不斷優化課程內容，敢于創新的進行課程開發和設計。加大力度創新創業課程的開發，在課程實踐效果中，不斷優化和改善課程設計。從課程教學上，優化課程知識點的內容，更注重幫助學生進行知識體系的建構，提升學生主動求知探索的能力，理論結合實踐中，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生涯規劃，讓學生的學習實踐有目的、帶問題地進行。鼓勵學生通過數字化網絡資源開展自主學習和創造性的學習，調動學生的主動學習、持續學習和終身學習的信念。并幫助學生找到適合職業生涯發展、能夠受益終身的學習習慣。
4.3石油化工虛擬仿真資源的開發與利用石油化工虛擬仿真資源是石油化工專業重要教學資源，也是石油化工企業職工技術培訓的重要手段?；谑蜔捇姆抡孢\行平臺，可以實現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生的問題原因、結果和處理辦法。在教學中，可以以可視化的、統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、計算機數據仿真控制系統、計算機仿真模擬系統、管道配管系統、分離設備模擬裝置、換熱器組裝模擬系統、壓力容器相關裝置系統等組成的石油化工裝備設計與優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設施設備的組成、原理、設備關聯等，在繁雜的工藝設備間，幫助學生建構基于立體多維度的知識體系。傳統的化工實驗教學中，實驗室資源和能力有限，學生只能根據實驗教材內容理解實驗原理，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，建構流體流動、流量計校、傳熱、傳質等單元實驗模擬，可以幫助學生提升操作流程、操作安全及數據分析等基礎能力的經驗技巧。工程設計軟件則可以建構出石油化工生產的流程設計、設備選型、過程控制、系統優化、節能降耗等內容，通過工程設計軟件建立相應的教學虛擬仿真資源，是培養學生工程設計和創新能力的重要資源。石油化工工藝動態模擬實驗設備，可以利用虛擬仿真與實驗設備結合的方式，建立石油化工現場感的學習場景模擬，在保證學生安全、保證環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。數字化的仿真手段是石油化工教學的重要工具。
4.4拓展教學實踐與交流資源職業教育最終的目的是與生產實踐對接。產學研一體化的教學思路同樣適合職業本科教育。加強學生與企業間的互動與交流，可以讓學生更清楚自己的學習方向、學習目的、學習標準，調動學生學習的積極性，通過自我調節完善提升學習方法和策略，學到的內容將更加記憶深刻。同時，在交流中不斷開闊學生的視野，塑造學生的創新精神和創業精神，鼓勵學生帶著問題與企業交流，在課題中幫助企業解決實際問題。產學研結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，以及學校的課題與產業實際需求遠離等現象。交流和互動需要互惠惠利，基于各自的優勢，尋找共同的價值目標。學校的優勢是具備科學的、前沿的專業理論和更為自由的研發環境，企業則有著豐富的技術應用和企業運營經驗，學生則有著無限的想象力和創新能力。三者的互動，需要發揮各自的優勢特長，建立更為科學和高效的創新機制，實現三者的正向螺旋式的發展循環。只有建立了正向的可持續發展的機制，才能將產學研的模式打通。
4.5創新創業支持技術創新離不開創新人才，創業發展更需要具備創業精神的人才。創新創業人才的培養，不單是教學內容的優化、教學模式的優化、學生創新創業潛力的挖掘，更重要的是創新創業環境的營造。學生的想象力需要物質承載，學校需要為學生創新創業提供足夠的場地、設備、實驗工具、資金、技術等支持。在物質支持的同時，也需要創新創業文化的建設，通過教師帶領創新創業、榜樣樹立等手段，帶動師生的創新創業情緒。石油化工產業創新創業實驗設備是重要的資源。通過不斷優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新。
5結束語
職業本科教育是我國職業教育發展的新階段。隨著國家社會經濟發展邁向復興，技術創新已是職業能力中不可或缺的內容。石油化工虛擬仿真資源的開發和利用，將極大促進職業本科創新創業教學改革。
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作者:王興剛 單位:蘭州石化職業技術大學
