給排水科學(xué)與工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)實(shí)踐探討

張華　陸燕勤　林華　劉立恒　張杏鋒

摘 要 給排水科學(xué)與工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)是工程教育認(rèn)證體系中最為重要的一個(gè)考查環(huán)節(jié)。教學(xué)過(guò)程顯示畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)學(xué)生存在最常見(jiàn)的問(wèn)題主要是文獻(xiàn)及選題能力不足，繪圖及文字編輯基本功欠扎實(shí)，專業(yè)設(shè)計(jì)與計(jì)算綜合能力不強(qiáng)等。圍繞提高畢業(yè)設(shè)計(jì)成果質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力為目標(biāo)，我校開(kāi)展了畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)改革。通過(guò)提高文獻(xiàn)檢索與閱讀管理能力，進(jìn)行課程設(shè)計(jì)與實(shí)訓(xùn)實(shí)踐教學(xué)改革，建立理論與實(shí)踐雙融合，引導(dǎo)自主學(xué)習(xí)擴(kuò)展學(xué)習(xí)模式，開(kāi)展“師徒制”項(xiàng)目教學(xué)方式等方面的改革，推動(dòng)了畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量的提高。

關(guān)鍵詞 畢業(yè)設(shè)計(jì) 給排水科學(xué)與工程 教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.477 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2019.07.028

Abstract Graduation design of water supply and drainage science and engineering specialty is the most important part of engineering education certification system. The teaching process shows that the most common problems in graduation design are the insufficiency of documentation and topic selection ability， the lack of solid basic skills in drawing and text editing， and the lack of comprehensive ability in professional design and calculation. Focusing on improving the quality of graduation design results and cultivating students' ability to solve complex engineering problems， our school has carried out the teaching reform of graduation design. By improving the ability of literature retrieval and reading management， carrying out the reform of curriculum design and practice teaching， establishing the integration of theory and practice， guiding self-learning and expanding learning mode， and carrying out the reform of "teacher-apprenticeship" project teaching mode， the quality of graduation design teaching has been improved.

Keywords graduation design; water supply and drainage science and engineering; teaching reform

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是指在教師指導(dǎo)下，學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，根據(jù)命題獨(dú)立完成的有創(chuàng)見(jiàn)性的一項(xiàng)教學(xué)活動(dòng)。高等院校作為培養(yǎng)專門(mén)人才的基地，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）在培養(yǎng)過(guò)程中占有重要地位。[1]在工程教育認(rèn)證體系中，畢業(yè)設(shè)計(jì)是重要的一個(gè)考查環(huán)節(jié)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)期間所學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用，也是走向工作崗位的一次系統(tǒng)訓(xùn)練。[2]如何提高畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量是給排水科學(xué)與工程教育改革的重要內(nèi)容。[3-5]本文介紹了我校畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)中存在的常見(jiàn)問(wèn)題，進(jìn)行了教學(xué)改革實(shí)踐方面的探討，并提出了一些教學(xué)改革措施。

1 畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)存在的問(wèn)題

畢業(yè)設(shè)計(jì)要求學(xué)生結(jié)合大學(xué)四年學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)與專業(yè)知識(shí)，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)角度著手來(lái)解決相對(duì)復(fù)雜的工程問(wèn)題。教學(xué)過(guò)程存在很多問(wèn)題，如學(xué)生文獻(xiàn)綜述能力差、不理解方案比選、文字編輯能力差、口頭表達(dá)能力欠佳、軟件使用不熟練和部分教師設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足等。本文以排水工程設(shè)計(jì)方向?yàn)槔?，分析了一些最常?jiàn)的問(wèn)題。

1.1 文獻(xiàn)綜述及選題能力不足

排水工程畢業(yè)設(shè)計(jì)方向要求完成某一城區(qū)排水工程的初步設(shè)計(jì)，內(nèi)容包括排水管網(wǎng)規(guī)劃和污水處理廠的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)內(nèi)容中污水處理廠的設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)生文獻(xiàn)綜述及選題能力要求較高。根據(jù)目前國(guó)家城鎮(zhèn)污水處理的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)，城鎮(zhèn)污水廠普遍采用《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。這就要求學(xué)生對(duì)城鎮(zhèn)污水處理現(xiàn)狀、污水二級(jí)生物脫氮除磷處理工藝、以及污水深度處理工藝等內(nèi)容進(jìn)行調(diào)研和方案比較。學(xué)生往往比較茫然，如何從知網(wǎng)和教參材料中檢索文獻(xiàn)，查找有效信息進(jìn)行分析？如何管理這些閱讀文獻(xiàn)？這些問(wèn)題都困擾著學(xué)生。

1.2 繪圖及文字編輯基本功欠扎實(shí)

畢業(yè)設(shè)計(jì)的形式檢查是設(shè)計(jì)成果評(píng)價(jià)的重要組成部分。我校實(shí)行系、院、校三級(jí)交叉評(píng)審制度，在近幾年的論文評(píng)審工作中，學(xué)生提交的成果規(guī)范性不足，反映出繪圖及文字編輯基本功欠扎實(shí)。文稿成果部分典型的情況有：章節(jié)目錄不清、圖表格式不統(tǒng)一、參考文獻(xiàn)格式不對(duì)、排版不符合要求、錯(cuò)漏字多、上下標(biāo)未處理等等;甚至有語(yǔ)句不通，不能完整表達(dá)設(shè)計(jì)意圖的現(xiàn)象。圖紙成果部分典型的情況有：繪圖內(nèi)容不完整、文字高度和標(biāo)注樣式不符合專業(yè)規(guī)范要求、圖紙與設(shè)計(jì)計(jì)算無(wú)法完全對(duì)應(yīng)等問(wèn)題。這些問(wèn)題實(shí)習(xí)單位也有反饋，是學(xué)生普遍存在的共性問(wèn)題。

1.3 基于專業(yè)的設(shè)計(jì)與計(jì)算綜合能力有待提高

畢業(yè)設(shè)計(jì)需要實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，更需要理論基礎(chǔ)。學(xué)生在確定設(shè)計(jì)方案后，進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)和計(jì)算，這是一個(gè)對(duì)知識(shí)綜合應(yīng)用的過(guò)程，不僅僅是已學(xué)的課堂知識(shí)，更包括對(duì)未知內(nèi)容的探索。學(xué)生們犯的錯(cuò)誤基本一致，基本上所有同學(xué)都是模仿樣版，如《排水工程》教材、《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》等內(nèi)容，甚至是網(wǎng)絡(luò)搜索的計(jì)算書(shū)，就按部就班完成設(shè)計(jì)，整個(gè)設(shè)計(jì)缺乏思辨過(guò)程和綜合分析過(guò)程。缺乏一些關(guān)健的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的選擇與確定，導(dǎo)致設(shè)計(jì)報(bào)告無(wú)法完全支撐設(shè)計(jì)圖紙現(xiàn)象。

2 畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)改革實(shí)踐探討

給排水科學(xué)與工程畢業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)解決復(fù)雜工程問(wèn)題過(guò)程，設(shè)計(jì)過(guò)程直接影響畢業(yè)生培養(yǎng)質(zhì)量。近幾年，我校以提高畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量，提升學(xué)生工程設(shè)計(jì)能力為目標(biāo)，進(jìn)行了一些教學(xué)方面的嘗試。具體措施包括以下幾個(gè)方面。

2.1 提高文獻(xiàn)檢索與閱讀管理能力

文獻(xiàn)檢索及選題要求學(xué)生熟悉設(shè)計(jì)目標(biāo)，回顧理論知識(shí)，并確定文獻(xiàn)檢索關(guān)鍵詞，開(kāi)展文獻(xiàn)檢索閱讀工作。以污水處理二級(jí)生物處理方案的比選為例，目前城鎮(zhèn)污水處理，針對(duì)水質(zhì)不同，比較常用的脫氮除磷工藝包括A2O及衍生工藝、氧化溝及衍生工藝、SBR及衍生工藝。以 A2O工藝為例，學(xué)生可以用“脫氮除磷”和“A2O”作為關(guān)鍵詞，以“篇名”、“關(guān)鍵詞”或“摘要”為內(nèi)容檢索條件進(jìn)行檢索;為了解近些年的工程應(yīng)用和研究情況，可以設(shè)定檢索控制條件——期刊年限從2014年到2019年。從檢索結(jié)果來(lái)看，有相關(guān)文獻(xiàn)46篇（檢索日期2019年4月11日）。通過(guò)文獻(xiàn)檢索工作，學(xué)生可以通過(guò)摘要閱讀了解文章基本內(nèi)容，并選擇性精讀，從而熟悉相關(guān)工藝優(yōu)缺點(diǎn)、以及相關(guān)的運(yùn)行管理和經(jīng)濟(jì)分析，為后期的文獻(xiàn)綜述和方案選題積累素材和奠定基礎(chǔ)。在文獻(xiàn)管理方面，可以指導(dǎo)學(xué)生自學(xué)應(yīng)用軟件Endnote進(jìn)行文獻(xiàn)的導(dǎo)入、導(dǎo)出、查看和下載PDF文件等工作，并可以通過(guò)research note 進(jìn)行分析總結(jié)。這樣就大大提高了文獻(xiàn)閱讀效率，也為后期設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)中英文參考文獻(xiàn)的格式管理提供了解決方案。

2.2 進(jìn)行課程設(shè)計(jì)與實(shí)訓(xùn)實(shí)踐教學(xué)改革

給排水科學(xué)與工程專業(yè)教學(xué)工程包括很多實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，其中課程設(shè)計(jì)主要包括《排水管網(wǎng)課程設(shè)計(jì)》、《污水處理廠課程設(shè)計(jì)》等;實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)包括《AutoCAD軟件實(shí)訓(xùn)》、《給排水軟件實(shí)訓(xùn)》等。傳統(tǒng)的教學(xué)方式，為防止電子版相互抄襲，設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)以手寫(xiě)為主，課程設(shè)計(jì)圖紙也采用手繪。這種模式已經(jīng)不能滿足給排水專業(yè)認(rèn)證中提出的“使用現(xiàn)代工具：能夠針對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題，開(kāi)發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具”要求。在課程設(shè)計(jì)和實(shí)訓(xùn)過(guò)程中，以提高學(xué)生繪圖和文字編輯基本功為實(shí)踐目標(biāo)之一，設(shè)置具體要求。文字編輯方面選擇部分課程設(shè)計(jì)，要求采用電子文稿并最終打印文本，明確撰寫(xiě)規(guī)范，對(duì)排版要求、表格樣式、標(biāo)題層次及目錄、字體大小和參考文獻(xiàn)格式等方面提出具體要求。繪圖方面以鴻業(yè)軟件為例，明確應(yīng)用難點(diǎn)，把繪圖單位、圖紙比例、打印比例等內(nèi)容作為重點(diǎn)突破口，以打印文字和標(biāo)注樣式規(guī)范性為基本要求，結(jié)合設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)踐指導(dǎo)，提高繪圖規(guī)范性和軟件應(yīng)用能力。

2.3 建立理論與實(shí)踐雙融合，引導(dǎo)自主學(xué)習(xí)、擴(kuò)展學(xué)習(xí)模式

學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程以模仿為主，然而這種照貓畫(huà)虎的方式，對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容缺乏深入的了解，專業(yè)設(shè)計(jì)與計(jì)算能力很難得到提高。理論和實(shí)踐雙融合可以有效解決這個(gè)問(wèn)題。排水工程的設(shè)計(jì)是以水質(zhì)工程學(xué)理論知識(shí)為主，涉及水泵與水泵站、排水管網(wǎng)、給排水專業(yè)軟件和水處理微生物等相關(guān)課程群知識(shí)的綜合應(yīng)用;同時(shí)需要結(jié)合給排水科學(xué)與工程相關(guān)工作規(guī)范和工程經(jīng)驗(yàn)開(kāi)展，如《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》、《市政工程設(shè)計(jì)文件編制深度要求》、《建筑制圖標(biāo)準(zhǔn)》等。學(xué)生只有通過(guò)自主學(xué)習(xí)和擴(kuò)展學(xué)習(xí)，才能增長(zhǎng)工程經(jīng)驗(yàn)，解決具體問(wèn)題。以格柵設(shè)計(jì)為例，相關(guān)規(guī)范與教材里提到了格柵間隙選擇、過(guò)柵流速的控制，然而在設(shè)計(jì)中如何結(jié)合污水處理廠實(shí)際進(jìn)水情況，確定進(jìn)水井大小、格柵渠道溝底深度，進(jìn)行格柵設(shè)備、柵渣輸送與脫水設(shè)備的選擇，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)都是挑戰(zhàn)。學(xué)生必須掌握理論，熟悉規(guī)范，通過(guò)設(shè)備樣本資料分析、圖紙學(xué)習(xí)，在工藝設(shè)計(jì)的同時(shí)，完成設(shè)備選型及建筑設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)，這樣才能避免“學(xué)而不思則殆”現(xiàn)象。

2.4 開(kāi)展“師徒制”項(xiàng)目教學(xué)方式

常規(guī)的大學(xué)課堂教學(xué)的方式，放養(yǎng)為主，互動(dòng)不多。學(xué)生獨(dú)立完成畢業(yè)設(shè)計(jì)難度很大，這也給指導(dǎo)老師提出了更高的要求。開(kāi)展“師徒制”項(xiàng)目教學(xué)方式對(duì)于推動(dòng)畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)“教”、“學(xué)”相長(zhǎng)意義重大。在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，我校教師一般會(huì)帶6名左右畢業(yè)生，作為畢業(yè)設(shè)計(jì)小組，教學(xué)過(guò)程嘗試實(shí)行每周組會(huì)模式。組會(huì)設(shè)置專題，采用教師指導(dǎo)、學(xué)生自主完成并匯報(bào)形式，完成特定專題學(xué)習(xí)，如前面提到的endnote軟件的使用、參考文獻(xiàn)的檢索和潛污泵站的設(shè)計(jì)等等。學(xué)生從求知過(guò)程中得到鍛煉，從匯報(bào)的過(guò)程中得到總結(jié)，在組會(huì)討論與質(zhì)疑中得到提高。隨著質(zhì)疑，也為老師提出更多具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題，這樣推動(dòng)了教師業(yè)務(wù)水平和工程經(jīng)驗(yàn)的增強(qiáng)。開(kāi)展“師徒制”項(xiàng)目教學(xué)方式，加強(qiáng)師生交流，對(duì)學(xué)生培養(yǎng)具有重要的意義，也大大提高了畢業(yè)設(shè)計(jì)成果的質(zhì)量。

3 結(jié)論

畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量的提高不是一蹴而就能完成的。近幾年我校以提高畢業(yè)設(shè)計(jì)成果質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力為目標(biāo)，對(duì)教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行了分析和總結(jié)。并圍繞普遍存在的問(wèn)題開(kāi)展了教學(xué)改革研究與嘗試，通過(guò)提高文獻(xiàn)檢索與閱讀管理能力，進(jìn)行課程設(shè)計(jì)與實(shí)訓(xùn)實(shí)踐教學(xué)改革，建立理論與實(shí)踐雙融合，引導(dǎo)自主學(xué)習(xí)擴(kuò)展學(xué)習(xí)模式，開(kāi)展“師徒制”項(xiàng)目教學(xué)方式等方面的改革和措施，推動(dòng)了畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量的提高。

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