培養(yǎng)學(xué)生工程思維提高畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量及就業(yè)競爭力

白少元　解慶林　游少鴻　丁彥禮

[摘 要]環(huán)境工程本科畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生綜合分析問題能力的體現(xiàn)，高質(zhì)量的畢業(yè)設(shè)計體現(xiàn)了高校的人才培養(yǎng)水平，同時有利于提高學(xué)生的就業(yè)競爭力。但目前，學(xué)生工程思維缺乏是影響其畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量及就業(yè)競爭力的主要問題。在專業(yè)知識講授過程及實踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)中注重學(xué)生工程思維教育，是提高畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量，增加學(xué)生就業(yè)競爭力的有效途徑。

[關(guān)鍵詞]環(huán)境工程；畢業(yè)設(shè)計；質(zhì)量工程；思維；就業(yè)競爭力

[中圖分類號] G642 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 2095-3437（2017）06-0121-03

畢業(yè)設(shè)計是工科院校人才培養(yǎng)的一個重要綜合性教學(xué)環(huán)節(jié)，承載著對學(xué)生專業(yè)水平進行綜合考核的功能，需要學(xué)生將學(xué)到的專業(yè)知識進行綜合、實踐、創(chuàng)新，是對學(xué)生四年來學(xué)習(xí)成果的最終檢驗，在教學(xué)計劃中占有至關(guān)重要的地位。[1][2]因此，畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量直接影響到學(xué)生能否在畢業(yè)后順利進入工作角色，并承擔(dān)專業(yè)任務(wù)。然而學(xué)生在開展畢業(yè)設(shè)計的第八學(xué)期面臨著就業(yè)壓力，急于落實工作單位，加上學(xué)生對畢業(yè)設(shè)計的重要性缺乏認識，很難對設(shè)計課題產(chǎn)生應(yīng)有的興趣，從而難以集中精力潛心開展設(shè)計或研究工作，這使得畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量難以保證。在此情況下，如何使學(xué)生保質(zhì)保量地完成畢業(yè)設(shè)計任務(wù)，是提高學(xué)校人才培養(yǎng)質(zhì)量，促進學(xué)生未來職業(yè)發(fā)展的重要課題。

一、環(huán)境工程專業(yè)人才需求分析

環(huán)境工程畢業(yè)生就業(yè)方向主要有三種：一是到國家各級環(huán)保部門、規(guī)劃部門、建設(shè)管理部門或科研部門等從事政策、管理、研究等方面的工作，二是到各工礦企業(yè)有針對性地解決企業(yè)自身環(huán)保問題，三是到需要過硬專業(yè)素養(yǎng)的環(huán)保公司、環(huán)評機構(gòu)、監(jiān)測機構(gòu)、環(huán)保咨詢公司等從事專業(yè)工作。通過對畢業(yè)生的追蹤調(diào)查，結(jié)果顯示，前兩個方向的就業(yè)人數(shù)較少，大多數(shù)環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)生都是到第三類部門從事技術(shù)工作，這也是未來就業(yè)的大趨勢。環(huán)境工程專業(yè)市場需要大批實用型環(huán)保專業(yè)技術(shù)人才，這其中最大的就業(yè)份額集中在環(huán)保工程設(shè)計、施工及運行調(diào)試等領(lǐng)域。

而與之對應(yīng)的畢業(yè)生就業(yè)現(xiàn)狀是：一些工資待遇較好的設(shè)計院、環(huán)保企業(yè)都需要應(yīng)聘人員具有三年以上工作經(jīng)驗，畢業(yè)生剛?cè)胄型ǔＰ枰邮茌^低的薪資水平。造成這一現(xiàn)象的原因在于，學(xué)生在校所學(xué)專業(yè)知識與社會實際生產(chǎn)有一定的脫節(jié)，學(xué)生缺乏工程思維，對一些專業(yè)細節(jié)知之甚少。雖然學(xué)生在水污染控制課程中學(xué)習(xí)了各種污水、廢水處理工藝和設(shè)計計算方法，也進行了相關(guān)認識實習(xí)與生產(chǎn)實習(xí)，但在具體設(shè)計過程中，卻偏向理論，對實際問題考慮不周到，如單體構(gòu)筑物預(yù)留人孔的位置及大小，構(gòu)筑物管道設(shè)計安裝方式，管道閥門、水泵等的布設(shè)位置等。這使得剛畢業(yè)的大學(xué)生難以直接勝任工作，還需要在就業(yè)崗位上跟學(xué)一段時間。若畢業(yè)生本身專業(yè)掌握知識不牢，則會進一步增加用人單位的人力資源成本及培訓(xùn)成本。很多企業(yè)不愿意為此付出太多時間成本，而是希望環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)生能在走出校門前就具備較好的工程思維，能夠通過短期培訓(xùn)后迅速上崗，這就對高校人才培養(yǎng)提出了更高的要求。在此情況下，在人才培養(yǎng)的各個環(huán)節(jié)注重學(xué)生工程思維教育，并將其在畢業(yè)設(shè)計中體現(xiàn)出來，勢必能夠顯著提高學(xué)生畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量，同時增加學(xué)生的就業(yè)競爭力。

二、畢業(yè)設(shè)計問題剖析

為了弄清學(xué)生畢業(yè)設(shè)計的問題所在，項目組對我校環(huán)境工程專業(yè)近五年畢業(yè)設(shè)計情況開展總體復(fù)查工作，分析學(xué)生普遍存在的問題，以期將整改措施貫穿在四年人才培養(yǎng)各環(huán)節(jié)中。分析發(fā)現(xiàn)，造成畢業(yè)設(shè)計與實際工程脫節(jié)現(xiàn)象的原因主要體現(xiàn)在設(shè)計選題及設(shè)計內(nèi)容兩個方面。

（一）設(shè)計選題

社會對環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)生設(shè)計能力的要求逐年提高，但畢業(yè)設(shè)計選題形式還過于單一，難以貼近生產(chǎn)實際、滿足學(xué)生的需求，這間接地反映出指導(dǎo)教師對行業(yè)發(fā)展與技術(shù)前沿的不敏感。要解決這一問題，首先需要指導(dǎo)教師更新自身專業(yè)知識水平，設(shè)計任務(wù)結(jié)合專業(yè)生產(chǎn)實際及技術(shù)發(fā)展科技前沿動態(tài)，避免題目過于陳舊，設(shè)計成果沒有實用價值。要將畢業(yè)設(shè)計視為本科四年學(xué)習(xí)的深化與升華，學(xué)生走向工作崗位前的一次實戰(zhàn)演習(xí)。此外，很多學(xué)生在進行畢業(yè)設(shè)計時已經(jīng)落實好了工作單位或者考上研究生，此時，指導(dǎo)教師安排的設(shè)計內(nèi)容如果與學(xué)生的工作性質(zhì)相差較遠，學(xué)生沒有設(shè)計熱情，便會降低對自己的要求，影響設(shè)計質(zhì)量。這就需要指導(dǎo)教師及時與所指導(dǎo)學(xué)生進行交流，了解學(xué)生動向，根據(jù)學(xué)生的具體情況為其量身定做設(shè)計任務(wù)，或者直接以學(xué)生所落實工作崗位的實際工程問題為題指導(dǎo)其開展畢業(yè)設(shè)計，激發(fā)學(xué)生求知欲，真正鍛煉學(xué)生的工程思維，提升學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力。

（二）設(shè)計內(nèi)容

設(shè)計內(nèi)容上的問題主要體現(xiàn)在設(shè)計計算和設(shè)計圖紙兩個方面。在設(shè)計計算方面，學(xué)生在構(gòu)筑物計算過程中習(xí)慣性地依據(jù)專業(yè)課教材中的設(shè)計案例進行相關(guān)構(gòu)筑物或工程的計算，而往往不顧國家相關(guān)設(shè)計規(guī)范，或者采用的設(shè)計規(guī)范為舊版本，沒有采用最新的設(shè)計規(guī)范。因此，其計算出的成果難以與實際工程設(shè)計對接。

以水污染控制類設(shè)計任務(wù)為例，學(xué)生通常以《環(huán)境工程設(shè)計》《環(huán)境工程設(shè)計教程》《環(huán)境工程設(shè)計手冊》等書籍或手冊為參考進行設(shè)計，而沒有利用其選用的處理工藝的國家規(guī)范進行設(shè)計，如城市污水處理廠多采用的工藝《厭氧-缺氧-好氧活性污泥法污水處理工程技術(shù)規(guī)范HJ 576-2010》、小型污水生化處理工藝《生物濾池法污水處理工程技術(shù)規(guī)范（HJ 2014-2012）》、高效厭氧反應(yīng)設(shè)計規(guī)范《厭氧顆粒污泥膨脹床（EGSB）反應(yīng)器污水處理工程技術(shù)規(guī)范》《升流式厭氧污泥床反應(yīng)器污水處理工程技術(shù)規(guī)范（HJ 2013-2012）》，以及為行業(yè)廢水制定的規(guī)范，如《醫(yī)院污水處理工程技術(shù)規(guī)范（HJ2029—2013）》《焦化廢水治理工程技術(shù)規(guī)范（HJ 2022-2012）》、《電鍍廢水治理工程技術(shù)規(guī)范（HJ2002-2010）》等。再者，有學(xué)生在設(shè)計中選擇的參數(shù)指標(biāo)過于冒進，在此情況下，難以保證污水的達標(biāo)排放。此外，盡管學(xué)生設(shè)計污水處理各單元構(gòu)筑物均通過計算得出，但廠區(qū)中附屬構(gòu)筑物，如綜合樓、化驗室、曝氣鼓風(fēng)機房、機修車間等的設(shè)計尺寸卻很隨意，大多數(shù)沒有按照《城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設(shè)備設(shè)計標(biāo)準 CJJ31-89》和《城市污水處理工程項目建設(shè)標(biāo)準》等規(guī)范中規(guī)定的參考面積來進行設(shè)計。在投資估算方面，也與實際工程差距甚遠，有學(xué)生采用的定額甚至還是10年前的標(biāo)準，使得估算結(jié)果沒有參考性。

在設(shè)計圖紙上，有的學(xué)生未按照《建筑給水排水制圖標(biāo)準（GB/T50106-2010）》進行標(biāo)準化繪圖，體現(xiàn)在圖紙上的問題主要有：缺少圖紙說明及圖紙目錄；繪圖比例的不規(guī)范，常采用1：220、1：580、1：1700等非標(biāo)準比例；文字樣式及字體大小的不規(guī)范；線型選擇及線寬的不規(guī)范。尤其在平面布置圖上，更加凸顯出學(xué)生工程思維的缺乏：圖紙上尺寸標(biāo)示不清；構(gòu)筑物間道路寬度設(shè)計與實際情況相距甚遠；沒有地坪標(biāo)高，不考慮廠區(qū)給水來源、污水排放途徑、雨水管道的設(shè)置等。此外，設(shè)計圖紙還體現(xiàn)出學(xué)生在廠區(qū)布局上功能分區(qū)意識不清，生活、工作、生產(chǎn)區(qū)混淆，也不注意建筑物的南北朝向、不顧風(fēng)玫瑰圖的指示，如隨意地將綜合樓設(shè)置在下風(fēng)向位置。

由此可見，學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計中存在的問題主要是因為缺乏工程思維，設(shè)計未考慮實際情況。如何在大學(xué)四年人才培養(yǎng)過程中進行工程思維教育，是提高畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量，增強學(xué)生就業(yè)競爭力的關(guān)鍵。

三、工程思維的培養(yǎng)

工程是人類的創(chuàng)造性實踐活動，工程思維是在工程的設(shè)計和研究中形成的思維，是一種籌劃性的思維，是運用各種知識解決工程實踐問題的核心。[3][4]工程思維的培養(yǎng)有別于科學(xué)思維，科學(xué)家為了得到一個先進的成果可以不計成本，而工程思維需要更多地考慮成本及可靠性。在人才培養(yǎng)過程中，對學(xué)生工程思維能力的訓(xùn)練是一種有目的、有計劃、有系統(tǒng)的教育活動，它對一個人的思維能力影響很大，甚至能在很大程度上造就一個“新”人。

目前，高校教育設(shè)計無法系統(tǒng)直觀地讓學(xué)生通過課堂專業(yè)知識的學(xué)習(xí)活動認知工程，造成了學(xué)生不知道工程是什么，工程活動有哪些環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)需要做什么工作、怎么做，做的過程應(yīng)該遵循什么規(guī)范等。因此高等工科院校在專業(yè)課程講授過程中，可以通過課堂外部環(huán)境進行工程環(huán)境建設(shè)，讓學(xué)生直觀地接觸到工程。如水污染控制課程，可以展示一個污水處理廠/站的模型產(chǎn)物，這個產(chǎn)物的誕生需要經(jīng)過哪些環(huán)節(jié)，是如何從最開始的規(guī)劃構(gòu)思到后來的建設(shè)，如何從無到有地進行全生命周期展現(xiàn)。如在污水處理廠設(shè)計環(huán)節(jié)，向?qū)W生展示設(shè)計的主要工作和流程，相應(yīng)的技術(shù)文件（設(shè)計任務(wù)書、圖紙、設(shè)計規(guī)范），使學(xué)生從中了解到整個過程有哪些流程、每個環(huán)節(jié)需要做什么、遵循哪些規(guī)則，讓學(xué)生在思想上對工程訓(xùn)練有認同感，對工程與工程師有更清楚的認識，引發(fā)學(xué)生的興趣和好奇心。除此之外，在授課過程中，教師要對每個環(huán)節(jié)規(guī)范進行詳細講解，開展研究型、實踐性教學(xué)，提醒學(xué)生關(guān)注身邊的工程細節(jié)。

專業(yè)課程教育之外，工程思維的培養(yǎng)更加注重學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，這可以通過建設(shè)實踐基地，促進校企的深度合作來實現(xiàn)。[5]通過大工程觀念的教育理念，形成學(xué)生從理論到實踐的非線性思維。通過校企聯(lián)合培養(yǎng)，增加學(xué)生到企業(yè)的學(xué)習(xí)與實踐機會，強調(diào)在工程實踐中強化專業(yè)理論知識，從而能夠真正地運用所學(xué)知識系統(tǒng)化、綜合化地解決工程實踐問題。因此，在四年的人才培養(yǎng)中，學(xué)生需要累積一年的參與生產(chǎn)的經(jīng)驗，由學(xué)校導(dǎo)師與企業(yè)導(dǎo)師聯(lián)合指導(dǎo)，甚至部分課程在企業(yè)學(xué)習(xí)，由有經(jīng)驗的工程師現(xiàn)場教學(xué)。實踐學(xué)習(xí)能鼓勵學(xué)生的創(chuàng)新意識，激發(fā)學(xué)生個人興趣，鼓勵學(xué)生從辯證的視角思考工程問題。除此之外，學(xué)?？梢越Y(jié)合專業(yè)背景開展寒暑假社會實踐活動，鼓勵學(xué)生外出考察，并在考察之前詳細制訂考察計劃以及預(yù)期目標(biāo)。

四、結(jié)語

環(huán)境工程本科畢業(yè)設(shè)計是學(xué)生綜合分析問題能力的體現(xiàn)，高質(zhì)量的畢業(yè)設(shè)計體現(xiàn)了高校的人才培養(yǎng)水平，同時有利于提高學(xué)生就業(yè)競爭力。筆者通過分析近五年畢業(yè)設(shè)計中存在的問題發(fā)現(xiàn)，工程思維缺乏限制了學(xué)生畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的提升，因此要通過在課堂專業(yè)知識的學(xué)習(xí)活動中強化學(xué)生工程思維的培養(yǎng)，并利用實踐教學(xué)環(huán)節(jié)強化專業(yè)知識等措施，來提高學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量，增強學(xué)生的就業(yè)競爭力。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 張慶樂，董建，王虹，等.環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計存在的問題及對策研究[J].中國電力教育，2012（2）：66-67.

[2] 凌琪.結(jié)合工程實際改革環(huán)境工程本科專業(yè)畢業(yè)設(shè)計教學(xué)[J].中國西部科技，2010（16）：78-79.

[3] 賈廣社，曹麗.工程師的工程思維培養(yǎng)[J].自然辯證法研究，2008（6）：71-75.

[4] 楊英杰，邱俊，金星.基于現(xiàn)代工程師的科學(xué)思維與工程思維培養(yǎng)[J].現(xiàn)代教育科學(xué)：高教研究，2010（2）：149-151.

[5] 趙曉聞，劉寧.基于工程思維視角的我國“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”[J].現(xiàn)代教育管理，2013（2）：69-72.

[責(zé)任編輯：劉鳳華]