劉海龍 李敏 張婭 楊文瀾
摘要:畢業設計是學生畢業前夕總結性的一次作業,是實踐性教學的最后一個環節,能夠綜合體現學生對基礎理論知識的掌握程度和對實際問題的解決能力。文章針對目前環境工程專業普遍存在的一些問題,結合教學經歷,對畢業設計存在的問題根源進行剖析,并提出相應的改進措施,希望對高校環境工程專業畢業設計質量的提高有所助力。
關鍵詞:高校;環境工程;畢業設計
環境工程專業本科畢業設計旨在引導學生掌握與環境治理相關的工程設計的流程和方法,包括調查研究、查詢文獻、工藝設計、計算繪圖,以及技術報告的編寫,進一步培養學生綜合運用自然科學、工程項目基礎知識、環境工程專業知識去認識、分析和解決環境污染問題的能力,為學生走向社會奠定堅實的基礎。
工程教育專業認證是我國工程教育深化改革的重要舉措,引導我國工程教育從課程導向走向以學生為中心、以成果為導向。畢業設計作為工科專業教學的重要組成部分,按照工程教育專業認證理念,需要進行持續優化和改進。筆者結合在畢業設計指導過程中的實踐經歷,對高校環境工程專業畢業設計的現狀和存在的問題進行了探討,提出了一些改進措施,希望對高校環境工程專業畢業設計質量的提高有所幫助。
一、畢業設計存在的問題
(一)學生方面的問題
第一,時間投入不足的問題。目前,大部分高校均將畢業設計安排在大學的第四個學年。然而,在這個時間段,許多學生面臨著升學考試或就業的壓力,部分學生將大部分精力投入考研或考公務員的準備中,部分學生將很多精力投入找工作中。在這種情況下,許多學生的畢業設計都存在時間投入不夠的問題,在原本大四上學期應該進行的調研、文獻查詢事項,全部放在大四下學期進行,工藝和設計參數的選取、計算、繪圖以及技術報告的編寫事項全部往后順延。在此情況下,到了畢業設計后期,為了趕進度,學生只能匆匆忙忙地完成畢業設計,畢業設計的質量很難得到較好的保證。
第二,畢業設計知識掌握不夠的問題。首先,學生對理論知識掌握不夠扎實,在畢業設計過程中,經常存在對一些基本工藝參數使用不準確的問題,甚至有些工藝設計、計算明顯和實際不符。例如,池子液面標高問題,有時學生只是簡單地考慮池子污水處理的問題,而對實際建設成本、后期運營維修便宜程度考慮不夠。其次,對研究領域了解不夠全面、深入。目前,環境工程專業畢業設計大部分選題是水污染治理方面的工藝設計,在指導學生畢業設計過程中,教師經常發現學生對研究領域發展現狀的了解不夠全面和深入,在畢業設計工藝選擇的時候也不能很好地提出一些獨立的見解,主要依靠教師給出現成的工藝流程。最后,畢業設計撰寫不夠規范。學生提交的畢業設計稿件中經常存在格式不規范、字體不一致、行距不統一的問題,在國家標準、設計規范、文獻參考上,也存在引用不規范的問題。例如,國家或者省級層面已經出了新的污染物排放標準,學生在引用方面依然選取舊的標準規范。除了稿件撰寫不規范問題之外,在CAD繪圖完整性、準確性、規范性上也存在不足。例如,在圖紙比例尺的設置、圖紙的文字說明上,構筑物尺寸標注上,構筑物結構繪制上,存在不準確、不規范的問題。此外,針對平面圖構筑物布置和高程圖構筑物的標高,有時學生設計得比較隨意,缺乏實際性的考慮。
(二)教師指導方面的問題
第一,時間投入問題。教師除了教學方面的工作之外,還要從事科研方面的研究,特別是目前職稱晉升體系對科研、教學產出的壓力,會導致很多教師在畢業設計指導方面投入時間不夠。較少的時間投入會導致畢業設計選題陳舊,創新性不足,導致學生在工藝設計選擇方面出現雷同現象,同時給了學生在網上找到類似設計資料進行抄襲的機會,最終導致畢業設計深度不夠,整體質量不理想,無法達到檢驗學生在運用環境工程專業知識認識、分析和解決環境污染實際問題的能力。
例如,在畢業設計中,很多教師均推薦學生選擇市政、工業污水處理工藝的設計,或者工業廢氣治理方面的車間粉塵處理工藝設計,針對垃圾填埋場或垃圾焚燒系統設計,以及針對場地或者農田土壤污染修復治理工程方面的畢業設計很少。
第二,青年教師經驗不足問題。目前,環境工程專業的部分青年教師不是環境工程或環境科學專業畢業的,畢業設計方面的知識儲備或者能力比較欠缺。例如,當學生在工藝參數的選擇和工藝設計的計算上出現錯誤時,部分青年教師由于自身能力的限制,無法準確指出問題。另外,有些青年教師是博士畢業,而我國目前博士生培養方向更多側重基礎理論研究,對工程實踐方面的要求比較低,導致青年教師的科研理論能力比較強,工程實踐研究能力比較弱。不僅如此,青年教師在CAD圖紙繪制方面的能力較弱,甚至有些青年教師根本不會使用CAD軟件進行圖紙繪制,自然無法很好地指導學生的畢業設計。
二、畢業設計的改進措施
(一)畢業設計從平時教學抓起
畢業設計并不能僅僅放在大四學年,特別是大四下半年,這個時候,學生要準備考研、考公務員或者找工作。因此,教師要在平時教學中抓起畢業設計,從大一的第一次認知實習就要給學生傳授工程設計方面的知識,讓學生對畢業設計,特別是對不同介質的污染物工藝處理流程和基本參數形成初步概念。同時,教師要在認知實習中給學生轉遞一種理念,即實習不能走馬觀花,必須提高重視。畢業設計中經常會出現一些問題,如有的學生連基本的工藝高程設計都不清楚,這是由于學生對認知實習不夠重視,沒有主動獲取知識導致的。因此,教師要鼓勵學生在認知實習中多看、多聽、多問、多思考。為什么有的池子設在地上,而不是地下?液面距離池頂多高?通過認知實習,學生會有一個基本概念。另外,在理論教學中,教師也要注意理論與實踐的聯系,列舉一些實際工藝設計的例子,讓理論知識轉化為實踐,提高學生的實踐能力。
針對學生畢業設計時間緊張的問題,教師可以采取提前開展畢業設計的措施,將前期選題和文獻調研放在大三暑假或者大四上半學期剛開始的時候,將畢業設計計算、繪圖、報告編制等內容放在大四下學期。這樣,既可以保證畢業設計的完成質量,又不會影響學生升學或者就業的準備工作。
(二)提高青年教師指導能力
青年教師迫切需要增加畢業設計方面的指導經驗。高校可以考慮進行一些專題培訓,以增強青年教師的指導能力。青年教師,特別是本、碩非環境科學與工程專業的教師,可以在科研、教學之余,抽出時間做一次畢業設計,包括選題、文獻查閱、工藝選擇、參數計算、CAD圖紙繪制以及技術報告編寫,通過獨立自主地完成一次畢業設計,查找不足,提高畢業設計指導能力。青年教師也可以和資深教師組建畢業設計指導小組,在資深教師指導學生畢業設計時,青年教師一定要全程參與,不斷學習,從而形成“以老帶青”的指導模式。
(三)加強全過程監督、指導管理
首先,高校加強全過程監督。每年畢業設計開展前夕,高校需要開展畢業設計專題培訓,強調畢業設計的重要性。在畢業設計過程中,教師要進行周日志的審核和關鍵時間點跟蹤,不定期抽查學生畢業設計的進展情況。特別是中期檢查階段,教師要對照任務計劃書仔細核實每個學生的畢業設計進度。同時,高校要對學生進行調查工作,了解教師對學生畢業設計的指導情況,并對工作不負責、指導不力的教師予以批評。
其次,教師進行全過程指導。畢業設計的前期階段為選題確定和工藝方案的比選。畢業設計選題一定要新,新的環境治理領域或者新型污染物可以激發學生的求知欲和探索精神,從而促使學生查找文獻,提高認識問題、分析問題、解決問題的能力。在選定選題后,學生一定要對研究方向進行大量的文獻調研,確定合理的工藝流程。在這個階段,教師一定要投入較多的精力對學生的文獻調研結果進行分析總結,對其選擇的工藝流程合理性進行把關,確保后面實驗方案、工藝設計的可操作性。
再次,畢業設計的中期階段為工藝計算、論文撰寫和圖紙繪制階段。在這個階段,教師要對學生論文、圖紙繪制格式進行規范化指導,包括字體行距的規范、參考文獻標準的規范和圖紙繪制的規范,避免后期論文成稿時出現格式不統一的問題。教師還要對照設計任務書的任務,每周進行工作進度的檢查和指導,可以通過每周開一次畢業設計指導會的方式檢查學生畢業設計的進度,幫助解決學生畢業設計存在的問題。對于進度嚴重滯后的學生,教師要嚴格督促;對于工作態度散漫、敷衍的學生,教師要給予警告。
最后,畢業設計的后期階段為論文定稿和答辯準備。教師要圍繞論文定稿的規范性進行重點把關。對于圖紙,教師要重點關注平面圖、剖面圖、高程圖圖紙繪制規范性,包括文字說明、比例尺、標高等。
(四)持續優化和改進教學指導模式
按照工程教育專業認證的理念,畢業設計需要進行持續優化和改進。每年畢業設計工作結束后,高校要進行畢業設計經驗交流培訓,針對當年畢業設計存在的問題進行總結、分析。同時,結合教育部對工科教學的新要求,高校要加大校企聯合指導的力度,聘請企業有豐富工程經驗的專家參與畢業設計指導,或者形成企業專家與學校教師聯合指導小組,將環境治理方面一些最新的工程現場知識引入學生的畢業設計。青年教師可以到企業進行實踐鍛煉,提高工程實踐能力的同時,進一步了解企業對高校畢業生的需求,以學生為中心,以成果為導向,針對性地培養社會所需人才。
畢業設計是高校學生畢業前夕總結性的獨立作業,是本科實踐性教學的最后一個環節,也是檢驗工科學科培養應用型人才的一面鏡子,對提高學科教學質量具有重要意義。文章針對目前環境工程專業學生畢業設計的現狀,從學生和教師兩個角度進行了問題剖析,提出了一些針對性的建議,包括畢業設計從平時教學抓起,提高青年教師指導能力,加強全過程監督、指導管理,持續優化和改進教學指導模式。
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基金項目:國家自然科學青年基金“大氣沉降鎘的根系和葉面吸收對小麥鎘積累的貢獻及機制研究”,項目編號:42307005。