工程教育认证下毕业设计教学改革分析

工程教育认证下毕业设计教学改革分析

摘要:对标工程教育专业认证标准,从毕业设计选题、工作任务、实施组织、过程管理及评价四个方面改进目前毕业设计存在的问题。在毕业设计教学环节中严格按照“产出导向”理念,坚持以学生为中心,立足工程实践的全过程指导模式,探索教学改革,有效评价学生在毕业设计中能力要求的达成,并根据达成度优化调整毕业设计过程管理,在持续改进中不断提高毕业设计质量。

关键词:工程教育;专业认证;毕业设计;复杂工程问题

一、引言

毕业设计是给排水专业本科教学阶段最后一个实践教学环节,通过毕业设计实践教学的开展,一方面检验学生对专业基本原理、知识、技能的掌握熟练程度,另一方面学生通过综合运用工程知识的原理、方法,将复杂多因素共同影响的实践工程问题合理、有效简化为具有数学模型的科学问题,制定工程设计方案与技术路线等实践能力的锻炼,提高毕业设计质量和学生解决复杂工程问题的能力。根据工程教育认证毕业要求,毕业生应能合理的运用工程知识和现代工具,通过团队协作与交流沟通,在遵循职业道德与操守并不断学习的基础上,充分考虑工程与社会、经济、法规及可持续发展,分析、研究、制定解决工程设计、管理、运营与组织方案,解决工程实际问题。因此,从专业认证要求背景下审视毕业设计,强化学生工程素质和能力锻炼,是提高人才培养质量的必由之路[1-3]。

二、给排水科学与工程专业评估认证发展历程

我国给排水专业评估始于2003年,从2004年开始实施,通过专业评估落实行业对专业人才培养的指导,并是作为国际工程教育资格互认的必须条件。2013年我国加入《华盛顿协议》,成为预备成员,2016年通过考核成为正式成员,实现了我国工程专业本科学位与该协议其他正式成员之间的互认,给排水科学与工程专业评估调整为专业评估认证。

三、改革目标和内容

解决复杂工程问题能力是毕业设计能力培养最关键的目标,至少要求学生能够具备“在涉及可能有相互一定冲突的多方面技术、工程和其他相关约束因素条件下,运用工程原理,经过建立合理有效的抽象模型,具有创造性的解决具体工程问题”[6-7]。因此,对于给排水专业而言,毕业设计改进内容主要体现为:(1)毕业设计题目为具体的工程实践,并应考虑社会、经济、环境、法规及可持续发展等诸多制约因素;(2)注重培养学生独立解决工程问题意识,强化工程设计内容的汇报表达,培养学生团队意识和沟通交流能力;(3)毕业设计全过程有企业或者行业专家参与;(4)对照本专业工程各阶段设计要求,合理的制定说明文本和图纸格式要求;(5)分阶段、按进度、交叉评价,保证设计成果质量。

四、实施措施与手段

1、优化毕业设计选题,确保选题合理可行

我校给排水科学与工程专业主要定位于工程应用型人才,因此,本专业毕业设计选题重点围绕培养学生工程能力、创新能力而展开实施,毕业设计题目均来源于工程实践,但在毕业设计题目设定中仍存在一些问题,比如:设计题目难易程度不均衡、工作量饱满程度不一,加之实践教学时间有限,导致部分题目工作量大、难度较大。鉴于上述情况,本专业按如下措施安排毕业设计选题工作。(1)第七学期启动毕业设计选题工作,采用双选制确定指导教师和学生,并在选题确定之后安排设计前期工作,并要求毕业设计一人一题。(2)根据毕业设计方向,每个方向成立了至少有一名设计院专家参与的毕业设计任务选题审核小组,审核小组职责主要是对毕业设计选题工作任务及难度进行合理评价,均衡毕业设计题目难度,保证学生的毕业设计题目难度系数基本一致。(3)毕业设计选题工作之后,学生即可与指导教师联系,领取毕业设计任务书,熟悉设计任务与基础资料,提前毕业设计前期工作。

2、培养工程意识,全方位提高工程素养

一方面,按照学生一般概念,毕业设计为以前各类专业课程设计的综合或扩大,往往容易假想以课程设计目标完成毕业设计,而没有正确认识到毕业设计是需要在基本原始资料基础上创造性的解决工程实际问题。另一方面,原有评价指标中注重单一的设计书、设计图纸内容表达,而忽略了其他形式的工程表达。因此,必须在毕业设计过程中全方位强化提高学生工程意识和工程意图表达。(1)毕业设计要求学生分析、总结工程问题,提出工程设计方案和技术路线,并在分析整理基础资料后突出设计方案比选或工艺选型,以此锻炼、培养学生工程意识,培养学生作为设计师而非绘图员的工程能力素养。(2)来源于工程实践的毕业设计要求学生充分考虑地方的约束性因素等,学生应对设计所在地的社会、经济、环境、可持续发展等综合考量,并能在此基础上创造性的提出解决方案。比如市政排水设计中有关污水排放标准就需要学生根据设计所在地有关环境容量、地方性排放要求确定。(3)注重毕业设计过程管理与综合性成果表达,设计成果不仅仅是学生对基本专业知识掌握程度考察,更应该强调工程表达能力。不仅是设计说明书、设计图纸的最终表达,更是学生对工程设计意图组织与表述。因此,毕业答辩组织与管理参照初步设计评审,综合训练学生工程设计能力与工程表达能力。

3、聘请校外专家,提高行业专家参与度

(1)邀请行业专家全程参与毕业设计,探索专家参与毕业设计指导、评阅、答辩与成绩评定环节的创新与实践。根据毕业设计方向邀请3个高级工程师参与毕业设计全指导,设计题目来源于设计院项目,学生与设计院设计项目,并要求独立完成相关方案设计、工艺计算和初步设计图纸的绘制,设计院指导小组共同就毕业设计质量及过程进行管控,并在校内实践教学系统中填报相关数据。(2)组织由校外专家、校内全体指导教师参加的公开答辩,答辩汇报基本按照设计院项目要求进行,答辩过程中注重于设计项目方案可行性,工艺系统合理性的介绍说明。设计成果评价结论按照设计说明书完善程度、图纸深度、汇报情况等综合评定。

4、优化说明书格式,强化工程文字表达能力

本专业市政给排水方向毕业设计要求设计成果达到初设深度,但毕业设计成果如果《市政公用工程设计文件编制深度规定》中初步设计深度编制文本,则前期工作“水量预测”及“工程方案论证”得不到较好体现,而由于毕业设计时间限制本该在初设中完整表达的工程投资概算书则无法形成完整内容。因此,根据专业各阶段设计深度,为保证设计内容和提高毕业设计工程能力训练,本专业毕业设计文本中增加了一章工程系统方案论证的章节,经济评价在工程概算和制水成本中体现。设计图纸则基本要求按照初步设计图纸深度来绘制表达工程设计内容。

5、严格过程管理,落实工程能力训练

(1)我校毕业设计组织管理统一在毕业综合训练系统中完成,也即学生选题、任务下达、开题报告、过程指导、中期检查和论文提交全部在毕业设计综合管理系统中完成。学生工程能力训练基本能在各阶段任务中得到体现,比如开题报告要求学生根据设计任务书制定设计技术路线和系统方案。(2)毕业设计成果最终评定等级按照指导教师意见、评阅人意见和答辩情况综合确定,其中指导教师意见权重为0.4、评阅人意见权重为0.3、答辩成绩权重为0.3。指导教师意见主要从任务完成情况、独立工作能力和工作态度等三个方面评价设计过程进行评价;评阅人意见主要从设计计算、图纸表达和工程设计的应用价值等角度评价设计成果质量;设计成果审阅则根据设计成果、设计过程和答辩情况等三个方面评价评价毕业生综合工程素质。

五、结束语

近几年实践表明,通过制定毕业设计选题标准,培养工程意识和合理制定设计内容等手段在校内外指导老师全过程指导下,严格过程管理,落实工程能力培养和锻炼,学生综合专业素养得到了较好锻炼。在后续不断的实践改革中,以专业综合素养为目标,继续完善毕业设计各个环节,突出培养学生工程实践能力,真正做到让毕业生具备合格工程师的基本素质。

参考文献:

[1]姜宪凯.基于工程教育专业认证的毕业设计改进探索[J].教育教学论坛.2019(39):126-127.

[2]胡正平,吴培良,许成谦,李英伟.从专业认证角度谈如何带好工科毕业设计[J].教学研究,2016,39(2):103-106.

[3]杨舒宇,程丽,潘苏蓉,王树逵,李莉.工程教育专业认证背景下的毕业设计教学改革与实践[J].教育教学论坛,2020(5):187-188.

[4]严林博.工程教育认证背景下对毕业设计(论文)教学改革的思考[J].教育教学论坛,2018(15):1-4.

[5]李智慧,张德贤,张庆辉,焦素敏.工程教育专业认证背景下毕业设计能力培养的重要性[J].教育现代化,2015(13):40-42.

[6]卢晶.专业认证视角下的工程教育改革问题研究[J].黑龙江教育(高教教学与评估),2018(2):8-9.

[7]戴红玲,胡锋平,彭小明等.工程教育认证视阈下专业实践教学体系的构建与实践[J].实验技术与管理,2017,34(11):225-228.

作者:汪彩文 张扬 单位:湖南城市学院