環境工程畢業設計改進措施
時間:2022-08-26 02:53:29
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摘要:基于環境工程教育專業認證對畢業設計的要求,以OBE教育理念為基礎,著重分析了環境工程專業本科畢業設計的現狀與存在的問題,探討了環境工程專業畢業設計改革模式,借此提高畢業設計工作的整體質量,提升環境工程專業學生解決復雜環境問題的能力。
關鍵詞:工程認證;環境工程;畢業設計
2016年6月,我國正式加入國際上最具影響力的工程教育學位互認協議《華盛頓協議》,通過認證協會認證的工程專業,能夠對工程專業的教育質量進行控制,保證了工程技術行業從業人員達到相應教育的要求,同時也能夠極大提高我國工程教育的國際影響力[1-4]。作為工程認證的重要環節,畢業設計是對學生在畢業前的學習效果和綜合訓練的檢驗。《工程教育認證標準》中明確要求:畢業設計選題要結合本專業的工程實際問題,培養學生的工程意識、協作精神以及綜合應用所學知識解決實際問題的能力。因此,為了切實把握“學生中心,結果導向,持續改進”的原則,確保畢業生能夠達到行業認可的質量標準要求,本文在工程教育認證背景下,對近幾年華北電力大學環境工程專業畢業設計中出現的問題進行了分析,對畢業設計的相關改革措施進行了介紹,探討了環境工程專業畢業設計的改革模式。
一、現狀
(一)工程認證對畢業設計的要求
根據畢業設計要求的特點,結合工程教育專業認證中對畢業設計的要求,畢業設計對應畢業要求指標點如表1所示。從表1中可以看出,相對舊版的培養方案,2017版培養方案將畢業設計對應指標點進行了重新劃分,并重新賦予了對應權重。新版培養方案中的畢業設計所對應的指標點更加詳細,對應的權重更加合理,避免了畢業設計權重值相對集中的問題,合理規劃了畢業設計的比重,突出了畢業設計著重考察學生解決復雜環境工程問題的能力。
(二)選題現狀
華北電力大學環境工程專業近五年參與畢業設計的學生每年約為50人左右,2015-2019年畢業設計題目類型如圖1所示。從圖1中可以看出,2015年-2017年設計類題目較少,說明了指導教師側重于實驗科研類課題的研究,忽略了對學生設計能力的培養。從2018年開始,指導教師加大了對設計類畢業設計的指導,降低了實驗類畢業設計的比例,有利于培養學生解決實際環境工程問題的能力。圖2為2018年-2019年設計類畢業設計種類分布。設計類畢業設計主要包括工藝設計類、規劃政策類、仿真模擬類和設備設計類四種。設計類題目的覆蓋面比較廣,基本包括了環境工程類需要解決的復雜工程問題的設計種類。此外,工藝設計類占設計類一半,仿真模擬類次之,規劃政策類和設備設計類最少,說明了指導教師偏重于工藝設計類題目,對于其他種類的題目涉及較少,也從側面說明了指導教師工程背景相對較少且種類單一。圖3為2016-2018年環境工程專業本科畢業生分配情況。從圖3中可以看出,三年來畢業生分配以就業為主,2016年和2017年考研人數僅為就業的二分之一以下,而2018年考研與就業的人數幾乎持平。此外,學生在畢業設計階段面臨的就業壓力大,部分學生在設計階段還面臨著研究生復試,面對畢業設計的精力明顯不足。
(三)成績狀況
圖4為2018年畢業設計成績分布。從圖4中可以看出,2018年新增大量的設計類畢業設計之后,學生的成績普遍較好,55名學生的畢業設計全部合格。工藝設計類畢業設計獲得良以上的比例最高,這與工藝設計類畢業設計的基數較高相對應。仿真模擬類的優秀比例較低與其基數不成正比,唯一及格的學生也是出現在仿真模擬類,說明學生的編程和利用模擬優化軟件的能力較差。因此,需要在今后教學和畢業設計階段對軟件類的運用加強指導。
二、存在的問題
通過對以上現狀和近些年畢業設計階段中選題、設計過程、評閱與答辯、設計成果四方面進行分析,存在的問題如下:
(一)選題
畢業設計最關鍵的是選題,指導教師能夠提供吸引學生的設計題目是選題的關鍵[5]。選題過程中主要存在以下幾個方面的問題:雙向選擇的機制在一定程度上與以學生為主的工程認證原則不符;解決實際問題的設計題目相對較少,設計成果無法運用到實際中;部分指導教師自身企業背景較弱,導致課題工程背景薄弱,從選題開始就已經無法保證畢業設計的質量;課題工作量較大,面對一人一題的選題模式,學生壓力較大;畢業設計的題目下發的時間相對較晚,學生熟悉題目、閱讀文獻、學習相關軟件的時間較短;工藝設計類的畢業設計往往是相關課程設計的擴展,無法體現出學生解決實際問題的能力。
(二)設計過程
設計過程中出現的問題包括以下幾方面:查閱參考資料、撰寫綜述和進行文獻翻譯的能力較差;畢業設計格式不嚴格、缺少圖紙、代碼不健全等問題比較突出;畢業設計工作量較大,16周的時間相對較少;指導教師與學生溝通次數不足,一周兩次的溝通無法保證高質量的畢業設計報告;學生自主學習能力較差;寬松的考評制度導致學生認為只要參加了畢業設計,無論設計好壞都能夠通過。
(三)評閱和答辯
評閱過程中企業或者行業專家參與度較低。沒有企業或者行業專家的認定是不能夠達到設計目的的,同時也不符合工程教育認證的要求;指導教師對畢業設計的評價角度不同,導致學生評價結果存在較大的差異;答辯過程中,企業導師參與度不夠。
(四)畢業設計成果畢業設計指導書在學生畢業之后需要進行留檔封存,無法形成特定的成果,無法形成專利或論文,優秀畢業設計成果沒有展示的渠道;畢業設計是面對特定問題進行的,沒有對實際問題的解決效果進行跟蹤調查。
三、改進措施
針對以上所提到的畢業設計中出現的各種問題,進行了相應的整改措施如圖5所示。圖5整改措施流程圖
(一)針對選題的改進措施
(1)將選題時間提前,讓學生充分考慮自身情況對課題難易程度進行選擇;學生提供與自己大學生創新創業訓練計劃(簡稱大創)或者考研、工作相關的題目,結合學生的個人能力與指導教師共同定題,適當增加實驗類題目可以滿足考研學生的要求,充分體現了以學生為主的畢業設計理念;(2)邀請企業導師加入選題行列,提供企業實際運行過程中遇到的急需解決的問題,設立相應的題目;(3)將大型題目進行若干劃分,每人完成大課題的一部分;(4)充分考慮學生的個人喜好,讓學生真正參與到企業實際工程設計過程中,提高學生對畢業設計的興趣。
(二)針對設計過程的改進措施
畢業設計過程要求全過程審查,主要措施包括:(1)認真擬定畢業設計任務書;(2)對學生進行畢業設計的準備工作、設計方法、方案論證以及課題方向等設計程序做必要的啟發式指導,但不能包辦代替,應對學生畢業設計格式撰寫進行培訓,形成格式規范化的設計報告;(3)指導教師應在擬定設計提綱、收集選擇和運用資料、理論與方法等方面經常對學生進行全面指導,定期檢查和答疑,全面掌握學生畢業設計的質量和進度;(4)對學生的畢業設計說明書、圖紙、設計等要進行認真審查;(5)結合學生畢業設計的全過程,對學生掌握基本概念和系統的理論知識情況、解決實際問題的能力、對待畢業設計的態度等做出實事求是的評價,寫出評語。
(三)針對評閱和答辯的改進措施
專業教育的發展離不開社會的認可,企業或行業專家作為工程認證的重要組成部分,既是大學本科教育持續發展的必要環境,同時也是高等教育發展的影響因素[6-7]。華北電力大學充分發揮行業優勢,與電力企業進行了深入合作,積極探索建立了校企合作“訂單+聯合”人才培養新機制,聯合培養專業急需人才,有效促進了人才培養與企業需求的有機結合[8]。為進一步培養學生解決實際問題的能力,鼓勵企業或行業專家參與畢業設計的評閱工作,企業或行業導師指導的畢業設計必須經過企業或行業內部其他專家的評閱認可才允許參加答辯。讓企業導師與校內教師共同指導,中期答辯和最終答辯小組成員必須要求有企業或者行業專家。直入主題,答辯環節可直接檢查學生對復雜環境工程問題的分析理解能力,對解決復雜環境問題的手段和方法以及達到的預期效果進行提問。
(四)針對畢業設計成果的改進措施
(1)將畢業成果進行轉化,使其形成論文、專利或軟著。工藝設計或者設備設計要有完成的圖紙,能夠指導工藝或設備的實施;模擬仿真類畢業設計要將完善的軟件進行軟件著作申請,盡快保護知識產權;實驗類設計要在指導教師的幫助下形成高質量的論文,學生作為論文的第一作者進行署名;規劃政策類畢業設計要根據實際情況針對某具體的規劃或政策方向形成報告,提供給相關單位進行參考并追蹤報告的實際效果。(2)優秀的成果可以作為參考范例展示給下一屆學生,學生可根據自身課題的性質進行查閱,提高同種類型畢業設計的質量。
(五)改革后可能存在的問題及應對措施
1.增加了指導教師的工作量高要求才能出高質量的畢業設計,因此對指導教師提出了更加嚴格的要求,但無形中增加了指導教師的工作量。為解決此問題,應做到以下幾點:第一,適當增加指導教師的工作量補助,對優秀的畢業設計進行獎勵;第二,引入企業導師制可以分擔校內指導教師所帶的畢業設計人數,能夠適當減少校內指導教師的壓力;第三,為了增加指導教師的工程背景,需要定期安排教師進行工程類培訓、實地培訓等。2.企業或行業導師畢業設計版權的問題畢業設計改革之后,增加了大量的企業或行業導師,企業或者行業導師指導的畢業設計形成的成果如何劃分涉及到版權的相關問題。鑒于此,企業或行業導師應通過與院系簽訂協議,將學生畢業設計形成的專利或者論文版權進行共享,包括署名和今后帶來的實際收益按照一定的比例進行劃分。3.畢業設計課題的延續性畢業設計的題目往往只是大課題的一部分,如何保證大畢業設計所涉及課題的延續性是保障畢業設計成果轉化的關鍵。為了保證畢業設計課題的延續性,制定指導教師負責制,即指導教師在申報設計題目時,提前規劃好課題的時效性,按照既定方案分時段分步驟進行,將大課題劃分為若干小課題,在學生選題前,提前告知小課題的關聯性。
四、結束語
以工程教育專業認證對環境工程畢業設計的要求為標準,著重分析了華北電力大學環境工程專業本科畢業設計的現狀,總結了當前畢業設計各個環節存在的問題,提出了與問題相對應的改進措施,探討了改革將會造成的影響,借此促進工程教育認證要求下的環境工程專業的學科建設和發展,從而提升畢業生解決復雜工程問題的能力。
參考文獻:
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作者:張盼 齊立強 付東 單位:華北電力大學(保定)環境科學與工程系
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