以化工熱力學知識點為主線的大學生創新創業能力培養

韓效釗 張旭 王百年 劉昆 楊保俊 陳敏

摘要：本文以化工熱力學的平衡研究為主線，以水鹽體系相圖繪制為基礎，以水溶肥料開發為目標，建立了大學生“選題、開題、創新、創業”的能力培養體系，實現大學生創新創業能力培養的可持續性。

關鍵詞：化工熱力學；大學生；創新創業；水溶肥料

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）05-0079-02

化工熱力學是化學工程與工藝專業的必修課程，它是從化學工程的角度，分析并給出化工過程經歷的各種變化以及進行的極限，它既論述化學問題，又討論工程問題[1]。化工熱力學的任務包括兩個方面：一是平衡研究，二是化工過程的熱力學分析。前者給出物質有效利用的極限，而后者給出能量有效利用的極限[2]。本文以平衡研究為主線，以水鹽體系相圖繪制為基礎，以水溶肥料開發與應用研究為目標，討論開展大學生創新創業能力培養實踐活動。

一、水鹽體系相圖與水溶肥料

水鹽體系相圖是化工熱力學的一個重要知識點，是將溶解度數據按要求繪制成便于理解和應用的幾何圖形[3]。相圖上任何一點都對應水和鹽組成的一個系統，系統中某一組分的量有不同的表示方法，如100克溶液中各組分的克數（g/100g溶液，即質量百分比）、一定量體積溶液中各組分的克數（g/L溶液）等[4]。水鹽體系相圖目前已用于化肥、無機鹽等產品的生產過程中[3]。

水溶肥料是“經水溶解或稀釋，用于灌溉施肥、葉面施肥、無土栽培、浸種蘸根等用途的固體或液體肥料”，是水肥一體化配套的必要產品。

水鹽體系相圖是《化工熱力學》課程的主要知識點之一，也是液體型水溶肥料產品開發的理論依據。

二、創新創業能力培養實踐

1.選題能力培養。科研選題要遵循創新性、需要性、科學性、可行性和效益性五大原則[5]。其中，創新性原則至關重要，選出的課題應是前人沒有解決或沒有完全解決的疑難問題，并預期從中可產生創造性的科技成果。這就要求學生掌握文獻情報的檢索方法，懂得如何利用文獻情報和信息判斷課題的創新性。我院在一年級課程的最后一周設置了創新教育（I）實踐教學環節，采用導師制模式，給定課題名稱，指導學生撰寫綜述，從而培養學生檢索、閱讀、總結和整理學術文獻的能力。本課程組圍繞“水溶肥料”主題設置了系列選題，如“大量元素水溶肥料研究現狀與發展趨勢”、“中量元素水溶肥料研究現狀與發展趨勢”、“微量元素水溶肥料研究現狀與發展趨勢”等。通過對選題綜述的撰寫，培養了大學生以化工熱力學知識點為主線的創新能力。

2.開題能力培養。科研開題是研究者把自己所選的課題及實施方案以“開題報告”的形式向有關專家進行陳述，邀請專家對科研課題進行評議，以促進研究者理清研究思路、完善研究設計，獲得更好的預期成果[6]。我院在二年級課程的最后一周設置了創新教育（II）實踐教學環節，采用導師制模式，給定課題名稱，指導學生撰寫開題報告，培養學生制訂研究方案的能力。開題報告內容包括：項目來源、研究目的和意義、國內外研究概況及發展趨勢、主要研究內容與創新點、相關研究基礎、擬采用的研究方案、要解決的關鍵技術問題、研究工作進度安排、項目預期成果、經費預算等。本課程組圍繞“水溶肥料”主題設置的系列選題，如“大量元素水溶肥料制備與應用研究”、“中量元素水溶肥料制備與應用研究”、“微量元素水溶肥料制備與應用研究”等。通過開題報告培養大學生制訂研究方案的能力。

3.創新能力的培養。創新能力由多種能力構成，包括學習新知識能力、分析和解決問題能力、抽象的想象和具體的操作能力、繼承和批判能力、團隊協助能力等。創新能力培養的最有效方式就是開展創新訓練實踐活動[7，8]。

本課程組在創新教育（Ⅱ）中篩選出優秀的開題報告，指導研究者組建團隊（3—5人）編制申報書，申請合肥工業大學“大學生創新訓練計劃項目”，爭取立項開展創新實踐活動。活動包含：（1）不同條件下不同體系營養物質溶解度的測試；（2）在直角坐標系中，以肥料養分（N、P2O5、K2O、Zn、Mn、Cu、Fe、B、Mo、Ca、Mg，g/L）為坐標，繪制水鹽體系相圖；（3）以作物需求為指導，以水鹽相圖為依據，以《中華人民共和國農業行業水溶肥料標準》為技術要求，制備出系列水溶肥料產品；（4）開展產品肥效試驗；（5）整理項目研究成果。近5年，本課程組指導“化學工程與工藝專業”本科生先后有8個項目獲得學校立項資助，發表論文8篇，申請發明專利2項。

4.創業能力的培養。創業能力是指大學生進行創業活動中所需要的各種能力，包括技術創新能力、企業管理能力、工作協調能力、市場經營能力、資源整合能力、語言表達能力等[9-11]。

本課程組在創新實踐活動中提煉出具有市場前景的創新產品，指導學生組建團隊（5—7人），編制商業計劃書，參加各類大學生創業競賽，開展創業訓練實踐活動。活動包含：（1）組建團隊。采用“互補原則”組建大學生創業訓練實踐活動團隊，通常包括“化學工程與工藝”、“工商管理”、“會計學”、“市場營銷”、“農學”、“園林技術”等學科專業。（2）消化吸收。產品創新者即團隊負責人（化學工程與工藝專業學生）向團隊成員詳細介紹創新產品的制備工藝、技術水平、應用領域、性能優勢、市場前景，組織團隊成員反復討論、消化吸收、討論確定產能計劃和商業計劃書框架。（3）分工編制。一個完整的創業計劃書必須包括：企業介紹、行業分析、產品（服務）介紹、人員及組織結構、市場預測、營銷策略、制造計劃、財務規劃、風險與風險管理等內容。一般而言，化學工程與工業專業學生負責編制企業介紹、行業分析、產品介紹、制造計劃；工商管理專業學生負責編制人員及組織結構、風險與風險管理；市場營銷專業學生負責編制市場預測和營銷策略；會計學專業學生負責編制財務規劃；農學或園林技術專業學生負責編制產品服務即肥料產品農化服務模式。（4）整合定稿。團隊成員介紹各自編制內容和編制依據，相互質疑、研討、完善，形成完整的商業計劃書。（5）備戰競賽。創業競賽是培養大學生創業能力的重要途徑[10]，可以極大地提高學生的團隊合作能力、組織能力、溝通能力、文案策劃能力、專業能力、語言表達能力和應變能力等[11]。本課程組指導大學生參加“創青春”等各類大學生創業競賽，先后獲得國家銅獎2項、安徽省金獎和銀獎各3項。

三、結論

以課程知識點為主線，以理論知識的實際應用為指導，循序漸進地開展選題能力、開題能力、創新能力和創業能力的培養，不僅能夠較好地激發學生興趣和熱情，而且能夠較容易建立實踐活動基地，實現大學生創新創業能力培養的可持續性。

參考文獻：

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[11]葉曉素.淺析創業類競賽對大學生創業能力與職業能力的提升作用[J].現代職業教育，2016，（30）：174.