给排水科学与工程专业毕业设计的教学实践探讨

张华　陆燕勤　林华　刘立恒　张杏锋

摘 要 给排水科学与工程专业毕业设计是工程教育认证体系中最为重要的一个考查环节。教学过程显示毕业设计环节学生存在最常见的问题主要是文献及选题能力不足，绘图及文字编辑基本功欠扎实，专业设计与计算综合能力不强等。围绕提高毕业设计成果质量，培养学生解决复杂工程问题能力为目标，我校开展了毕业设计教学改革。通过提高文献检索与阅读管理能力，进行课程设计与实训实践教学改革，建立理论与实践双融合，引导自主学习扩展学习模式，开展“師徒制”项目教学方式等方面的改革，推动了毕业设计教学质量的提高。

关键词 毕业设计 给排水科学与工程 教学改革

中图分类号：G642.477                                   文献标识码：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

毕业设计（论文）是指在教师指导下，学生综合运用所学知识，根据命题独立完成的有创见性的一项教学活动。高等院校作为培养专门人才的基地，毕业设计（论文）在培养过程中占有重要地位。[1]在工程教育认证体系中，毕业设计是重要的一个考查环节。毕业设计是对大学期间所学知识的综合应用，也是走向工作岗位的一次系统训练。[2]如何提高毕业设计教学质量是给排水科学与工程教育改革的重要内容。[3-5]本文介绍了我校毕业设计教学中存在的常见问题，进行了教学改革实践方面的探讨，并提出了一些教学改革措施。

1 毕业设计教学存在的问题

毕业设计要求学生结合大学四年学习的基础与专业知识，从技术、经济角度着手来解决相对复杂的工程问题。教学过程存在很多问题，如学生文献综述能力差、不理解方案比选、文字编辑能力差、口头表达能力欠佳、软件使用不熟练和部分教师设计经验不足等。本文以排水工程设计方向为例，分析了一些最常见的问题。

1.1 文献综述及选题能力不足

排水工程毕业设计方向要求完成某一城区排水工程的初步设计，内容包括排水管网规划和污水处理厂的设计。设计内容中污水处理厂的设计对学生文献综述及选题能力要求较高。根据目前国家城镇污水处理的现状与发展趋势，城镇污水厂普遍采用《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级A标准。这就要求学生对城镇污水处理现状、污水二级生物脱氮除磷处理工艺、以及污水深度处理工艺等内容进行调研和方案比较。学生往往比较茫然，如何从知网和教参材料中检索文献，查找有效信息进行分析？如何管理这些阅读文献？这些问题都困扰着学生。

1.2 绘图及文字编辑基本功欠扎实

毕业设计的形式检查是设计成果评价的重要组成部分。我校实行系、院、校三级交叉评审制度，在近几年的论文评审工作中，学生提交的成果规范性不足，反映出绘图及文字编辑基本功欠扎实。文稿成果部分典型的情况有：章节目录不清、图表格式不统一、参考文献格式不对、排版不符合要求、错漏字多、上下标未处理等等;甚至有语句不通，不能完整表达设计意图的现象。图纸成果部分典型的情况有：绘图内容不完整、文字高度和标注样式不符合专业规范要求、图纸与设计计算无法完全对应等问题。这些问题实习单位也有反馈，是学生普遍存在的共性问题。

1.3 基于专业的设计与计算综合能力有待提高

毕业设计需要实践经验，更需要理论基础。学生在确定设计方案后，进行详细设计和计算，这是一个对知识综合应用的过程，不仅仅是已学的课堂知识，更包括对未知内容的探索。学生们犯的错误基本一致，基本上所有同学都是模仿样版，如《排水工程》教材、《给水排水设计手册》等内容，甚至是网络搜索的计算书，就按部就班完成设计，整个设计缺乏思辨过程和综合分析过程。缺乏一些关健的设计数据的选择与确定，导致设计报告无法完全支撑设计图纸现象。

2 毕业设计教学改革实践探讨

给排水科学与工程毕业设计是一个解决复杂工程问题过程，设计过程直接影响毕业生培养质量。近几年，我校以提高毕业设计质量，提升学生工程设计能力为目标，进行了一些教学方面的尝试。具体措施包括以下几个方面。

2.1 提高文献检索与阅读管理能力

文献检索及选题要求学生熟悉设计目标，回顾理论知识，并确定文献检索关键词，开展文献检索阅读工作。以污水处理二级生物处理方案的比选为例，目前城镇污水处理，针对水质不同，比较常用的脱氮除磷工艺包括A2O及衍生工艺、氧化沟及衍生工艺、SBR及衍生工艺。以 A2O工艺为例，学生可以用“脱氮除磷”和“A2O”作为关键词，以“篇名”、“关键词”或“摘要”为内容检索条件进行检索;为了解近些年的工程应用和研究情况，可以设定检索控制条件——期刊年限从2014年到2019年。从检索结果来看，有相关文献46篇（检索日期2019年4月11日）。通过文献检索工作，学生可以通过摘要阅读了解文章基本内容，并选择性精读，从而熟悉相关工艺优缺点、以及相关的运行管理和经济分析，为后期的文献综述和方案选题积累素材和奠定基础。在文献管理方面，可以指导学生自学应用软件Endnote进行文献的导入、导出、查看和下载PDF文件等工作，并可以通过research note 进行分析总结。这样就大大提高了文献阅读效率，也为后期设计报告内中英文参考文献的格式管理提供了解决方案。

2.2 进行课程设计与实训实践教学改革

给排水科学与工程专业教学工程包括很多实践教学环节，其中课程设计主要包括《排水管网课程设计》、《污水处理厂课程设计》等;实训环节包括《AutoCAD软件实训》、《给排水软件实训》等。传统的教学方式，为防止电子版相互抄袭，设计报告书以手写为主，课程设计图纸也采用手绘。这种模式已经不能满足给排水专业认证中提出的“使用现代工具：能够针对复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工具”要求。在课程设计和实训过程中，以提高学生绘图和文字编辑基本功为实践目标之一，设置具体要求。文字编辑方面选择部分课程设计，要求采用电子文稿并最终打印文本，明确撰写规范，对排版要求、表格样式、标题层次及目錄、字体大小和参考文献格式等方面提出具体要求。绘图方面以鸿业软件为例，明确应用难点，把绘图单位、图纸比例、打印比例等内容作为重点突破口，以打印文字和标注样式规范性为基本要求，结合设计内容进行实践指导，提高绘图规范性和软件应用能力。

2.3 建立理论与实践双融合，引导自主学习、扩展学习模式

学生毕业设计过程以模仿为主，然而这种照猫画虎的方式，对设计内容缺乏深入的了解，专业设计与计算能力很难得到提高。理论和实践双融合可以有效解决这个问题。排水工程的设计是以水质工程学理论知识为主，涉及水泵与水泵站、排水管网、给排水专业软件和水处理微生物等相关课程群知识的综合应用;同时需要结合给排水科学与工程相关工作规范和工程经验开展，如《室外排水设计规范》、《市政工程设计文件编制深度要求》、《建筑制图标准》等。学生只有通过自主学习和扩展学习，才能增长工程经验，解决具体问题。以格栅设计为例，相关规范与教材里提到了格栅间隙选择、过栅流速的控制，然而在设计中如何结合污水处理厂实际进水情况，确定进水井大小、格栅渠道沟底深度，进行格栅设备、栅渣输送与脱水设备的选择，对学生来说都是挑战。学生必须掌握理论，熟悉规范，通过设备样本资料分析、图纸学习，在工艺设计的同时，完成设备选型及建筑设计的协调，这样才能避免“学而不思则殆”现象。

2.4 开展“师徒制”项目教学方式

常规的大学课堂教学的方式，放养为主，互动不多。学生独立完成毕业设计难度很大，这也给指导老师提出了更高的要求。开展“师徒制”项目教学方式对于推动毕业设计质量，实现“教”、“学”相长意义重大。在毕业设计期间，我校教师一般会带6名左右毕业生，作为毕业设计小组，教学过程尝试实行每周组会模式。组会设置专题，采用教师指导、学生自主完成并汇报形式，完成特定专题学习，如前面提到的endnote软件的使用、参考文献的检索和潜污泵站的设计等等。学生从求知过程中得到锻炼，从汇报的过程中得到总结，在组会讨论与质疑中得到提高。随着质疑，也为老师提出更多具有挑战性的问题，这样推动了教师业务水平和工程经验的增强。开展“师徒制”项目教学方式，加强师生交流，对学生培养具有重要的意义，也大大提高了毕业设计成果的质量。

3 结论

毕业设计质量的提高不是一蹴而就能完成的。近几年我校以提高毕业设计成果质量，培养学生解决复杂工程问题能力为目标，对教学现状进行了分析和总结。并围绕普遍存在的问题开展了教学改革研究与尝试，通过提高文献检索与阅读管理能力，进行课程设计与实训实践教学改革，建立理论与实践双融合，引导自主学习扩展学习模式，开展“师徒制”项目教学方式等方面的改革和措施，推动了毕业设计教学质量的提高。

参考文献

[1] 宋铁红，陶陪.给排水科学与工程专业毕业设计的探索[J].宁波教育学院学报，2015.17（3）： 10-12.

[2] 李忠国，迟睿，唐炜，等.工程质量认证要求下毕业设计工作的几点总结[J].科教文汇，2018（1）：121-122.

[3] 马华继，汪艳宁，张景丽，等.“互联网+”时代给排水科学与工程毕业设计教学模式的探索与思考[J].中国现代教育装备，2017（23）：47-49.

[4] 宋新伟，高玉兰，沈冬梅，等.给排水科学与工程专业毕业设计选题的改革与实践[J].高等建筑教育，2017.26（2）：136-139.

[5] 宋晓明，李志勤，宁海燕，等.给排水专业毕业设计供给侧改革探讨[J].大学教育，2017（7）：57-58.