基于“卓越计划”的团队合作的水污染控制工程课程设计模式的探讨

2014-01-22李茹民谭淑媛

教育教学论坛 2014年23期

关键词：卓越计划控制工程卓越

温青，李茹民，谭淑媛

（哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院，黑龙江哈尔滨 150001）

基于“卓越计划”的团队合作的水污染控制工程课程设计模式的探讨

温青，李茹民，谭淑媛

（哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院，黑龙江哈尔滨 150001）

“卓越工程师教育培养计划”是我国深入贯彻科学发展观和建设人力资源强国的一项重要举措。本文探讨了基于“卓越计划”的团队合作的水污染控制工程课程设计的模式。文中分析了课设的基本情况、目前存在问题，提出了团队合作的课设指导模式以及具体的实施方案，对培养执行“卓越计划”的环境工程专业的本科生的工程知识、工程素质和工程能力有一定帮助。

卓越计划；课程设计；团队合作

“卓越工程师教育培养计划”（简称“卓越计划”）由教育部发起，作为《国家中长期教育改革与发展规划纲要（2010—2020年）》组织实施的一项重大项目，目的在于全面提高我国工程人才培养质量，为未来各行各业培养各种类型的、优秀的工程师后备军，促进我国从工程教育大国走向工程教育强国。它要求高校转变办学理念、调整人才培养目标定位以及改革人才培养模式。我国从2010年启动“卓越计划”，各高校“卓越计划”专业刚刚开始招收学生，相关做法和经验还是空白。随着“卓越计划”的不断深入和招生数量的不断增加，如何培养好“卓越计划”本科生是摆在我国面前的一个急需解决的问题。

“卓越计划”是为了促进工程教育模式改革和创新，努力建设中国特色社会主义现代高等工程教育体系，创立高校与行业企业联合培养人才的新机制。尤其强调对工科本科人才的培养方案应体现工程知识、工程素质和工程能力培养的综合特征。而不是继续培养目前我国所遵循的重理论、轻实践，重课堂、轻课外，重灌输、轻自学的“填鸭式”人才，因此教学模式的改革尤为重要。本文拟以环境工程专业的《水污染控制工程》课程设计改革为例探讨我校环境工程专业基于“卓越计划”的课程设计的改革模式，以培养和提升学生的工程素质和工程能力以及团队合作意识与能力，从而为我国走向工程教育强国培养优秀的工程师后备军。

一、课程设计课程基本情况

水污染控制工程是环境工程本科专业一门重要的专业主干课，也是一门工程应用性极强的专业课程。课程旨在培养学生对水体环境污染的分析评价、水污染治理的规划设计和工程管理能力，以及开展水污染控制的科学研究能力。要达到上述教学目的，没有充分合理的教学实践环节是不可能实现的。课程设计是高等学校实践教学环节的重要组成部分，是强化学生实践能力的重要环节，也是卓越计划培养的重点内容。与水污染控制工程课程配套且独立设课的课程设计作为重要实践环节，是连接基础知识、基本理论学习和生产实际的纽带和桥梁，是培养学生综合运用所学知识解决生产实际问题能力的有效手段。水污染控制工程课程设计是涉及到相关专业课程间的融合与应用的工程设计，课程设计内容要求完成污水处理设施平面及高程布置、主要单体构筑物的详图设计以及设计说明书。通过该课程相应的课程设计的学习，有助于提高学生对水污染处理理论与技术的理解，对于培养工科学生的工程素养、创新意识以及创新能力具有重要的作用。

二、改革总体思路

（一）目前存在的问题

“水污染控制工程”理论课程重点讲授污染物去除过程的基本理论以及处理单元的工作原理和工艺流程，用于学习水污染控制工程设计的学时则很少。“水污染控制工程”课程设计的教学目标是要求学生初步具有分析和解决水污染控制方面实际问题的能力，即要求学生具有扎实的理论知识和初步工程应用能力。而学生本身工程基本知识及综合设计能力较弱，这对课程的教学效果有直接的影响。学生在进行“水污染控制工程”课程设计之前，没有工程设计基础、没有做过工程类的课程设计，而对“水污染控制工程”课程设计这样涉及到相关专业课程间的融合与应用的工程设计还是第一次。学生对利用工程设计手册、设计规范等相关资料进行设计的能力较弱，对实际工程的感性认识也较少。在明显缺乏工程基本知识的情况下，学生对课程设计往往感觉无处下手。课程设计通常又是以单个人的形式开展，在缺乏团队合作精神和团队学习能力的情况下，为了在有限的时间内完成课程设计任务，会出现盲目照抄课本或互相抄袭，不能综合运用所学知识来分析和解决实际问题的现象，不利于学生综合设计能力的培养和创新能力的提高。而且，目前课程设计是由一个老师指导学生，教师任务重、工作量大，有时难免会存在指导不周的情况。

（二）改革思路——团队合作的课程设计模式

组建指导教师团队：水污染控制工程课程设计涉及的理论课程较多，包括水污染控制工程、水力学、水泵与水泵站等课程，因此我们把讲授各门课程的老师组成一个指导团队，通过团队指导模式的构建，使各个教师在设计的不同阶段发挥自己的作用，不仅可提高学生的课设能力，同时也深化了不同课程教师对相关课程的认识，从多方面加强教师的教学水平，提高教学质量。组建师生课设团队：课设以团队为单位进行，1名导师和5个同学组建一个团队，鼓励各团队根据场址位置、水厂规模、自然和地理水文等条件，在团队成员互相合作的基础上，详细地论证所确定的工艺流程，提出个性化的创新方案并进行构筑物的设计计算和设备选型，这不仅提高了课程设计的质量，也促进了学生对所学理论知识的理解、运用和创新。

（三）改革后课设的具体实施方案

1.组建课程设计教师团队：由5名具有实际工程经验的双师型老师组建课程设计指导小组，每位老师参与全程指导，且根据课程设计进行的不同阶段，不同的教师发挥不同的作用。教师之间互相协作、讨论，确定最佳的指导方案。

2.组建课程设计师生团队：团队成员通过开放合作的自主学习以及在学习方法、个人性格和兴趣等方面的优势互补，形成优化的知识结构和能力结构，充分发挥成员的主观能动性和创新意识，有效弥补各成员在思维模式、能力和精力等方面的不足。为合理科学构建师生团队，指导教师要先了解学生的实际情况，根据学生的知识、能力水平和学习态度等，依据“组内异质、组间同质”的原则，将1名指导教师和5个学生组成一课程设计团队。

3.合理命题，一人一题。由教师团队一起讨论，合理确定题目，题目不仅要能覆盖水污染控制工程理论的各个知识点，同时还要尽可能多地涉及到教学大纲中的重点、难点，且题目要多样化，以扩展和深化学生所学知识。

4.强化下达任务书、设计过程中的授课和指导等环节。一人一题给出任务书，由学生选择，在不同的设计阶段，辅助课堂教学。由于学生的工程设计能力较弱，课程设计过程中由5位老师进行了5次的理论授课。主要针对课程设计的重点、难点以及设计规范和设计手册使用、绘图要求、设计说明书撰写等基础知识进行系统的介绍，使学生获得开展课设的基本知识和手段。同时教师通过针对性地参加每个小组的讨论答疑，帮助学生分析和解决课设计中的问题，以提高学生的工程设计能力。

5.水厂参观、规范制图的学习和专业人员的指导。课程设计是培养“卓越计划”本科学生工程实践能力的关键环节，因此应采取多种有效手段，为学生深入社会进行工程实践创造条件。选择有代表性的污水处理工程作为课设实习基地，课设期间带领学生到基地进行1～2次的参观学习，同时聘请企业导师进行现场指导，有针对性地给学生讲解构筑物的结构和安装方式，5位校内指导教师随时解答学生的问题，使理论与实践相结合、技术与工程相结合；同时聘请设计院的设计人员对学生进行绘制工程图知识的培训。

6.CAD图纸的绘制和设计说明书的撰写。5名教师全程指导学生的绘图和设计说明书的编写，并要对每个学生进行分阶段检查，及时指出问题予以纠正。

7.答辩制度和考核标准的严格建立和执行。课程设计结束后，每位同学都需参加答辩，这对学生的工程素质的提高是重要的一个环节。