水污染控制工程課程設計中質量控制措施探討

陳維芳　呂娟　謝海英

摘 要：針對水污染控制工程課程設計過程中設計進度難管理，抄襲較嚴重等教學質量問題，提出了答疑、抽查、答辯和總結點評等一系列質量控制措施。目的是為了保證課程設計質量，提高學生的學習興趣以及對污水處理理論的領悟和解決實際工程問題的能力。經過幾年的教學實踐，取得了一定成果。

關鍵詞：課程設計;水污染控制工程;質量控制

一、概述

《水污染控制工程課程設計》是環境工程專業核心課程《水污染控制工程》的實踐環節，旨在通過城市污水廠設計，進一步鞏固學生的專業理論知識，通過排水管網設計、污水/污泥處理工藝選擇和構筑物設計計算等環節，培養學生使用設計規范和設計手冊的能力，提高學生對設計軟件操作和繪圖能力。通過本課程學習，要求學生掌握污水處理廠設計流程和步驟以及設計計算說明書撰寫、單體構筑物設計、污水處理廠平面及高程布置原則。

作為一門實踐性課程，高質量的課程設計可以培養學生綜合運用各種知識和技能解決工程實際問題的能力，對于提升學生的工程實踐能力、分析和解決工程問題的能力有一定的作用。同時，由于課程設計通常需要團隊合作完成，學生可以互相督促，互相學習。每個學生都要為小組成員負責，為課題負責，有助于提高學生溝通能力以及培養團隊合作精神。

本校的水污染控制工程課程設計一般在暑期小學期集中完成，時間為1周。但工作任務卻相當繁重，需要完成城市污水廠的工藝選擇和計算、平面布置、高程布置等。設計過程中涉及的知識不僅包括污水處理理論與計算，也包括計算機以及繪圖軟件的操作，制圖規范以及設計規范等的使用。由于大部分學生都是初次進行工程性設計工作，缺乏工程設計基礎和工程類課程設計基礎，對于工程設計的一般步驟、工程設計手冊和設計規范的利用能力較差。并且，學生雖然有繪圖軟件使用經驗，但大多數缺少繪制完整的污水處理構筑物圖紙實踐，操作時未免力不從心，最終導致圖紙規范性較差。有些學生甚至會出現畏難心理。

二、課程設計主要問題

總結幾年教學經驗，發現水污染控制工程課程設計教學過程中出現的主要問題如下：

（一）學生知識運用能力不夠：盡管通過水污染控制工程理論課程的學習，學生對污水處理工藝原理和工藝特點有了一定的了解，但這些知識的掌握只限于做習題。而課程設計需要對工藝進行選擇組合并優化，要求學生有較高的綜合運用能力。課程設計過程中發現學生工藝選擇隨意，脫離了水質水量要求以及工藝特點。學生不知道如何依據設計手冊、設計規范結合理論知識解決實際問題。另外，盡管學生前期學過建筑工程制圖等課程，但不會運用所學知識，圖紙繪制及表達不規范。圖框繪制、線型線寬、字體高寬、尺寸標注、比例選擇、圖樣畫法等不符合國家建筑制圖的質量要求。

（二）抄襲現象嚴重：由于學時限制，污水廠設計以小組為單位，共同完成。為了避免小組之間相互抄襲，通過設計題目的多樣化，布置給每個小組的題目各不相同，學生選擇相應水量和水質，合作完成設計計算任務。但是，由于知識運用能力缺乏且小組內學生水平參差不齊，有的學生為了不拖后腿，甚至下載網絡上的設計計算書或圖紙稍加修改來完成工作，抄襲現象嚴重，難以達到實際鍛煉的目的。因此如何避免抄襲成為教學質量控制中的重中之重。

（三）學生管理困難：由于沒有統一的制圖教室，設計任務布置給學生后，由學生自行完成，教學管理方式比較松散，老師很難對學生的設計時間進行掌控，不容易全程跟蹤。部分學生時間管理能力差，依賴性強，影響了團隊合作，甚至出現有些平時成績不好的學生，沒人愿意與其組隊的現象。

在以往的教學實踐中，雖然也通過改進教學模式以及考核方式等措施來提高教學質量。例如，將課程設計安排在第三學年第二學期進行，這時學生已完成大部分專業理論課學習以及認識實習等實踐課程，確保學生在掌握一定理論知識的基礎上進行工程設計。同時，根據理論教學過程更注重原理和單個構筑物的設計計算的特點，在課程設計講解中加強理論課上較少涉及的構筑物的配水、銜接形式等內容的學習，提高學生理論與實踐結合的能力。此外，由于課程設計與認識實習分開進行，時間間隔較長，并且由于條件限制，學生認識實習過程中無法深入了解構筑物結構及運行維護，認識實習課程實際上對設計幫助不大。為了加深學生對構筑物認知，增加了污水處理工藝的三維動畫演示或利用構筑物模型進行教學等環節。

這些措施對教學效果的改善起了一定的作用，但實踐中發現學生時間管理松散，設計態度不認真等問題依然存在。制定嚴格的質量控制措施勢在必行。

三、質量控制措施

為保證課程設計質量，確保學生能學以致用，在課程教學中，采取了一系列質量控制措施。

（一）答疑：教師每天都安排至少4小時答疑時間，學生可以到教師辦公室進行現場詢問。其他時間則可以通過網絡答疑，對學生進行輔導，了解學生設計進度，及時糾錯。教師通過總結答疑學生提出的問題，找出具有代表性的難點及要點，及時向全體學生反饋。答疑也可以幫助教師發現任務書和指導書中表達不夠清晰或需要補充和修改的地方，有助于教師進一步改進和充實設計資料。

（二）抽查：每天都對學生進行抽查。由于設計是分組進行，部分學生由于性格等方面原因，很少愿意主動跟老師交流。因此，自愿參加現場和通過網絡答疑的學生基本比較固定。有些學生在設計過程中遇到問題，不會找老師詢問，而是選擇隨便拼湊，應付了事，影響了整個小組的作業質量。因此，采取每天抽查的措施，每次抽查3-4個小組，要求小組所有成員匯報設計進度、設計思路并提出問題。這樣就能基本保證所有學生的參與度，加強對學生的管理，也能及時發現抄襲現象。同時，通過對小組抽查，了解學生在合作過程中遇到的問題，及時解決學生之間的矛盾。抽查還有助于掌握每個學生的進度，發現檢查設計過程和存在的問題，對于沒能按時完成設計任務的同學，及時給予提醒或督促其加快進度。

（三）答辯： 改變以往平時成績+設計作業的考核方式，增加了答辯環節。答辯安排在課程設計的最后一天，按小組進行，請相關的專業教師參加，對學生的作業進行點評。要求每個學生根據自己的分工，講解課程設計的設計背景、設計規模及要求、設計內容、設計原則、工藝流程的選擇、構筑物設計計算、圖紙及設計說明書的編制等，并且總結設計經驗。在答辯過程中除了考核學生設計思路和設計方法外，還會通過詢問一些工程問題，檢驗學生知識掌握的靈活性和全面性。這樣可以更好地了解學生對整個課程設計的掌握情況，綜合確定成績。

（四）總結講評：以往課程結束后，學生提交設計計算說明書和圖紙，指導教師批改后，登錄成績，課程教學即告完成。新增總結講評單元，根據學生的最終設計作業完成情況，結合設計過程中出現的問題進行總結、開展討論。教師對設計中普遍存在的問題進行總結，使學生能夠真正掌握設計中應注意的一些要點。也可以有針對性地根據學生的設計內容，給出最終意見建議，有利于學生工程實踐能力及畢業設計質量的提高?？偨Y單元還可以安排完成較好的同學進行介紹，交流學習經驗。

四、結語

經過對3屆學生的實踐證明，質量控制措施更加注重設計能力的考察，對激發學生的設計熱情、主動性和積極性有一定的作用。質量控制貫穿整個課程設計過程，使得抄襲現象大為減少。答辯和抽查環節的設置，鍛煉了學生的時間管理和語言表達能力。學生普遍反映水污染控制工程課程設計對鞏固和加深對所學《水污染控制工程》理論課程知識和理解有重要作用。通過課程設計，學生對將理論知識與解決工程實際問題結合有了一定的認識。

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基金項目：文章為上海自然科學基金“基于碳熱法的NZVI-炭材料合成及其用于底泥中重金屬穩定化研究 ”的成果，項目編號：17ZR1728900。

作者簡介：陳維芳（1972.9- ），女，漢族，浙江諸暨人，副教授，博士，研究方向：水和廢水處理。