《水质工程学Ⅱ》课程设计的改革与实践

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　　摘要：本文分析了传统《水质工程学Ⅱ》课程设计存在的问题，对《水质工程学Ⅱ》课程设计的教学模式进行了探索和改革。把课程设计贯穿于相应理论课程的整个授课过程，通过将分散设计与集中设计相结合，利用分组团队合作、过程控制和答辩等机制有效提高了课程设计效果。
　　关键词：分组合作;分散设计;过程控制;答辩机制
　　中图分类号：G642.0     文献标志码：A     文章编号：1674-9324（2019）19-0155-02
　　 《水质工程学Ⅱ》是以水的社会循环为研究对象，以水质为核心的一门课程。其目的是通过设计实践，使学生更好地掌握和加深理解《水质工程学Ⅱ》课程的基本原理和方法，培养学生理论联系实际的实践动手能力以及创新设计能力起到十分重要的作用。本文结合传统《水质工程学Ⅱ》课程设计存在的问题，对教学模式进行了探索和改革，尝试采用新的课程设计教学模式，希望能够加强学生实践能力和创造性思维能力的培养。
　　一、传统课程设计存在的问题
　　（一）时间紧，任务重
　　传统的《水质工程学Ⅱ》课程设计时间为1.5周。要求学生完成污水处理厂的初步设计，出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B的标准，包括工艺选择、主体构筑物的设计计算、平面布置、高程布置以及CAD图纸3—4张。对于大部分学生来说时间紧张，任务繁重。
　　（二）课程设计质量有待提高
　　由于1.5周的课程设计时间非常紧张，而且一般都安排在学期期末，学生还有多门课程需要考试，在如此紧张的气氛下，即使学生能够按时完成设计任务，也只是按照设计手册和参考资料依葫芦画瓢，为了赶进度，设计质量明显下降，就更难说调动学生的设计兴趣，展现设计的魅力了。
　　（三）抄袭现象时有发生
　　期末忙于复习，应付考试，学生根本无心进行课程设计，但设计成果必须要上交，怎么办？只有抄同学的，或者从网上下载一份，改成自己的设计参数。我们也曾经采取非常严厉的惩罚措施来遏制抄袭，如一旦发现抄袭，抄袭者和被抄袭者成绩都为不合格。虽然在短期内取得了一些效果，但从长期来看，惩罚总不是长久之计，也不是我们的初衷。应该从症结入手，寻找真正的解决方法。
　　（四）课程设计考核方式不完善
　　传统的课程设计成绩评定依据为学生上交的计算说明书和图纸，但根据计算说明书和设计图纸综合评定成绩仍存在一些问题。因为学生的参考的设计资料基本类似，除了少数特别认真的同学外，大部分同学的设计成果几乎相近，仅以计算说明书和设计图纸为依据评定成绩很难真正做到公正、公平，这在某种程度上也打消了学生的积极性，所以改革势在必行。
　　二、课程设计改革思路和方法
　　（一）提前布置设计任务，将课程设计贯穿整个理论课程
　　为了解决课程设计时间紧、任务重的问题，我们在《水质工程学Ⅱ》理论课程开课的同时就发放课程设计任务书，明确课程设计任务和要求。严格要求学生按照毕业设计的规范完成课程设计，同时给出了课程设计计算说明书的模板，图纸一律要求按照制图标准完成。
　　（二）分组合作，培养学生的团队精神和竞争意识
　　在第一次上课时，要求学生自由组团，每个学习团队由7—8名队员组成，在开学后一周内完成组团任务。要求团队中至少有一名男同学和一名女同学，目的是把男同学的责任心和女同学的细心调动起来，团队成立后由学生自我推荐任团队队长，通过组团，不仅培养学生与他人沟通和展示自我的能力，也给他们一定的压力，有一次重新审视自己的机会，培养他们的合作精神和竞争意识。组团成功后进行选题，每个小组选定一个大题，通过改变人口和设计流量，保证每个学生一小题，同一小组的同学的设计任务大方向是一样的，但具体到每个人又有其特点。在团队合作学习的过程中，强调团队合作精神，提倡自主学习，互相讨论、互相帮助，共同提高。
　　（三）分散设计与集中设计相结合
　　《水质工程学Ⅱ》课程设计要求在1.5周内完成污水处理厂的初步设计，时间非常紧迫，我们采用分散与集中相结合的方式进行课程设计。在进行《水质工程学Ⅱ》理论课程教学的同时布置课程设计任务，并将设计任务划分为几个相互独立又紧密联系的专题，如格栅、沉砂池、初沉池、生物池、二沉池和消毒等，根据授课进度完成相应设计专题，这一阶段为分散设计。在授课过程中教师会对每个设计专题的规范要求和设计内容进行讲授，并列出详细的参考书目，教师利用微信平台，开展师生互动，耐心地解答学生在学习中遇到的难题和疑问。在规定的时间内，学生上交设计作业，教师对每个同学的设计作业进行批阅。每一设计专题要求设计团队轮流推荐一名同学进行汇报，其他团队同学也必须推荐一名同学汇总本团队同学在设计中遇到的问题，并进行集体讨论和现场讲解。
　　在期末的集中设计周，因为已经在平时的授课过程中将课程设计任务分解，学生只需要完成对综合能力要求较高的平面布置和高程布置等专题、进行方案的优化完善和图纸的绘制，时间就不至于太仓促。平时理论课程的授课结合课程设计的实例进行讲解，对教师讲解知识点及学生掌握理论知识都有很大的帮助，既增强了学生学习的主动性和自觉性，也使《水质工程学Ⅱ》课程设计教学质量得到了很大提高。将分散设计与集中设计有机结合的课程设计模式相当于将课程设计贯穿于整个课程学习的始末。
　　（四）过程控制和答辩机制有机结合
　　课程设计成绩采用和理论课程相同的百分制评分标准，具体成绩由分散设计成绩50%（每个专题的作业成绩）和集中设计成绩50%（计算说明书10%+图纸20%+答辩20%）构成。
　　在分散设计中我们强调过程控制，要求每一位同学按时提交设计专题作业，教师对设计专题作业进行评阅。对每个团队推荐进行专题汇报和问题汇总的同学进行平时成绩加分，提高大家的学习积极性。因为每个设计专题作业都会要求学生在规定的时间内完成，并且老师进行及时的评阅和讲解，所以也遏制了抄袭现象的发生。
　　在集中设计完成后，增加了答辩环节。教师为了更全面、更具体地把握学生对课程设计的完成情况，要求学生对自己的课程设计成果进行PPT汇报，时间控制在5min左右，通过学生的介绍和老师的提问，结合学生课程设计成果展现及问题回答的情况，使教师能更加客观、公正地给定成绩。每一位同学通过对自己的设计成果的汇报，总结收获和不足，既防止抄袭现象的发生，也培养学生的总结和汇报能力，提高他们的成就感和获得感。
　　三、实践效果
　　由于传统《水质工程学Ⅱ》课程设计存在的突出问题，笔者采用了贯穿于理论课程的全过程的課程设计教学模式，通过近3年教学实践，在实际的运行过程中，取得了良好的效果，但也存在一些需要注意的问题。
　　首先，将课程设计贯穿于理论课程中，在原有理论课时较紧张的前提下，势必会增加理论课程的压力，所以老师要做好充足的准备，如在布置课程设计任务时，要将学生在设计中要用到的指导书和参考资料一并下发，同时要将理论授课内容和课程设计专题有机结合，协调统一。另一方面将课程设计分解成若干专题贯穿于理论课程中，也加大了学生的学习压力，所以一定要调动学生的积极性和主动性，使学生能充分利用课余时间，形成一个你追我赶、自主学习的氛围，这一点至关重要。
　　事实上不仅《水质工程学Ⅱ》课程设计时间紧、任务重、要求高，其他工科的课程设计也存在同样的问题。如果能把课程设计贯穿于相应理论课程的整个授课过程，使理论和实践有机结合，同时调动学生的学习主动性和热情，将有效提高课程设计的效果。
　　参考文献：
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