刘晓烨 刘琼玉 刘延湘 杨志华
江汉大学环境与健康学院,湖北 武汉 430056
1989 年美国、英国、加拿大等6 国签署了《华盛顿协议》,主要针对本科工程学历及从事初级工程工作能力的资格互认。通过2016 年的转正考察,我国正式成为《华盛顿协议》会员,也标志着我国的本科教育融入了世界工程教育之中[1]。对于工程教育专业认证体系目前提出较多的是OBE 理念(Outcome based education),即以学生为中心的成果导向教育理念[2]。通过工程教育专业认证体系提高学生的工程思维和专业技能,将培养学生的质量作为产出的标准,培养未来的工程师。对于环境工程专业而言如何利用专业认证有效提升毕业生工程素养和能力值得关注和探讨。毕业设计是体现学生能力和工程思维的重要的环节,如何提高学生在本专业的设计能力、工程思维,也是工程教育专业认证考察的重要对象。
环境工程毕业设计是考核学生对工科专业掌握的重要依据,而目前毕业设计面临很多问题如刘涛等[3]指出学生积极性低、设计题目陈旧等;江波、张盼等[4-5]指出结合实际环境工程方向的选题较少,解决时间问题的选题偏少,高校教师大多缺乏实际工程经验等。针对这些存在的问题,早在2009 年陈萦等[6]就提出加强毕业设计与企业结合,但由于学生能力有限,加上没有正式接触实际项目的工作,在设计中还是会存在问题,降低企业工作效率。校企联合,各自发挥优势为学生把毕业设计做好提供支持的观念虽好,但目前的合作模式只是学校单方面受益,教师靠交情来维系,这样的模式就无法持续下去。
本文以工程教育专业认证为契机,采取毕业设计联合行业企业模式,通过在江汉大学环境工程专业的探索和实践尝试,致力于探索出针对毕业设计校企合作的一条较好路径。此路径中,学生可以为企业带来一定的实际价值,解决无法持续合作的问题;企业提供资源及指导,弥补学生在高校学习中对工程项目设计所欠缺的能力,助力学校对工科专业本科生的培养,满足工程教育专业认证的需求。
本专业依据认证中12 条毕业要求制定了毕业设计所相应的指标点,而毕业要求5 和8 两方支持力度不足,即从设计软件工具的使用及熟练程度方面,以及履行职业道德和规范上还需持续改进,提升毕业生工程和从业能力。
毕业要求5 中要求本科毕业生具备使用现代工具的能力。就目前的毕业设计完成情况来看,多数毕业设计的绘图仅停留于AutoCAD 软件的应用,对制图的规范、标准以及深度难以和真正设计单位比拟。由于学生在校仅接触到AutoCAD 这一种软件,工程设计常用的辅助软件接触不到,无法更高效便捷地完成设计;学校对绘图软件的训练毕竟还是较少,导致学生对软件熟悉程度不够,无法适应今后的职业需要。
毕业要求8 中要求本科生具有一定的职业规范,履行职业道德、规范承担社会责任。对于本专业在校学生而言,唯一的准则就是遵守毕业设计的进度规定,履行好设计职责,对数据进行认真计算和图纸绘制。但大多学生仍然缺乏对职业工作的敬畏之心,履行毕业设计的职责的重视程度不够,毕竟纸上谈兵和实际入职以及遵守职业道德而言还是相距甚远。
针对毕业要求5 和8 中存在的问题,本文提出毕业设计结合企业实习可能会成为本校本专业毕业生完成好本科生教学生涯最后环节并作为学生入职、衔接企业一个较好的方式。本科生在企业实习,可以利用企业资源,了解到实际项目和高效的设计辅助软件,更加切合实际设计要求。让企业对学生有要求,帮企业完成一定实习任务,并以上班的方式进行实习,增强学生的职业道德、规范及责任感和对职场的敬畏之心。
1.合作及人才培养模式
针对目前本专业的工程能力短板,主要通过与企业进行联合指导毕业设计的方式进行提升。以在企业完成毕业设计的方式进行实习,实习期遵照企业工作制度,采用上班方式,企业导师针对实际问题对学生进行指导,同时企业布置实习期任务,要求学生在实习期完成。指导老师采用定期交流的方式,把控学生毕业设计的进度,形成校企联动机制。从学生角度来说,学生在企业有实习经历,得到一定锻炼。就业资源较好完成毕业设计内容,也会更加贴近实际项目,对学生更有意义。从企业角度来说,不再以学生为负担,学生在完成毕业设计之余,可帮助企业完成一定的工作,起到实习的作用。这样,企业可以依靠学生做部分事情,又可以择优选择人才;学生可以依靠企业提升能力,缩短从学生到职场的过程;学校专业可以从这个过程中,培养满足“接地气”的工程人才。学生、企业、学校联动形成网状系统,最终使三方受益,实现工程认证背景下人才培养的模式,如图1 所示。
图1 工程专业认证背景下学生、企业和学校形成的人才培养模式
2.施行情况及效果
近几年,本专业积极探索校企合作的毕业设计模式,完成设计任务。以企业将进行、再进行或已经进行完成的项目结合毕业设计要求,进行适当调整来作为学生的毕业设计题目,学生从解决问题出发提出解决方案进行工艺设计。截至2022届毕业生,联合指导题目类型涉及城镇污水、管网、工业废水、废气处理工程设计领域;实习单位涵盖污水处理厂、环保公司、市政公司、环保咨询公司等多家企业。实习主要完成毕业设计及公司临时安排现场踏勘、图纸绘制、常规检测和检查、运行维护等工作任务。近三年来,参与联合培养的毕业生有20 余人次,校企双方还比较满意,达成持续合作意向。
(1)校内、校外导师职责。校内指导教师至少一周一次与学生面对面进行交流,以毕业规范、进度及设计中存在问题进行把关和答疑等;校外指导教师提供毕业设计相关实际工程前期资料,把关针对实际项目的设计合理性、关键技术参数的选取,以及相关辅助设计软件的提供及解答等。
(2)实习制校企合作模式毕业设计完成情况。工业废水、废气治理工程设计选取喷涂行业、金属加工行业、VOCs 和颗粒物排放、焊接烟气、塑胶生产行业、石棉生产行业等,目前存在生产过程中的复杂环境问题进行针对性的工程设计。在工程师指导下,对于设计的方案选择更加符合实际情况,工艺设备的选择也更符合目前的主流的设计方案。对于设计参数的选择和把握也比较合理。整体而言企业工程师对于设计的指导更符合实际情况,以及提供一些更好的书籍等参考资料供学生设计。毕业设计之余,公司会做足安全措施的情况下,如安排完成高炉烟囱采样、水体样品采样、粉尘PM2.5测定、图纸绘制等临时任务,在完成任务过程中,可以学习各废水、废气治理工程的项目的工艺,项目实施、运行情况等,拓宽自身的专业视野。
管网工程设计主要选取不同地方的雨污水排水管道的设计、排水改造工程的设计等,内容更贴近目前的对于管道工程项目需求。毕业生在实习单位实习2 ~3 个月左右,除了完成毕业设计之外,单位布置了图纸绘制,以及参与临时排水管道现场巡查及突发问题现场处理的任务,锻炼了AutoCAD 软件制图的熟练度,以及了解实际工程中的问题及处理方式。在公司工程师的指导下,学会鸿业等辅助设计软件便捷地进行管道水力参数计算、管道纵剖面图绘制、计算土方量等大幅提升了设计的效率。除此以外,对于图纸要求更加全面,尤其2022 届学生要求增加各路段的平面图与纵断面图两张图纸,分别就管道具体在街道的位置,以及与街道两边的建筑及其他市政设施,比如网线、燃气管道、通信线路等之间的位置关系。使得整体的管道设计图纸更全面,更符合实际工程出图内容。
城镇污水处理厂工程设计主要选取武汉地区附近的污水处理厂的参数,结合实际水质水量进行设计,此外还包括污水处理厂的提标改造工程设计及调蓄废水处理工程设计等。要求学生上班模式进厂实习,在保证安全的前提下,协助工程师、厂区工作人员做好例行的水质检查工作。尤其在学生做调蓄废水处理工程设计时,企业工程师提出设计上应考虑污水处理各构筑物平面布置、污水处理厂内部设计以及水面标高要求。特别在污水处理厂内部布置上,给出了许多大量的建议,包括考虑主导风向,排入地表水体的位置,公办方、停车区的位置、道路和绿化带的设计等,使学生所做项目设计更加贴合实际项目情况。
其他环保咨询类方案设计及研究包括水土保持方案设计等,需依据项目情况,要求学生在项目所在地进行考察、调研等,依据设计项目实际情况给出合理设计方案,解决复杂环境问题。例如,水土保持方案及管道工程设计的选题,来源于武汉人和宏达项目管理咨询有限公司的在进行项目,该学生在公司实习期就已经介入实际项目,毕业设计选题就是该学生自己承担的项目任务,选题更有价值和意义。该学生通过对房建项目的弃土再利用、水体保持措施、土石方流向等给出方案与设计,并依据小区给定情况,设计雨污水排水管道。完成房建项目部分前期工作任务,企业工程师对水土保持措施进行把关和修正、完善,让项目更具实际应用价值。学生通过实习完成了实际工程项目,结合毕业设计要求,使得该毕业设计具有实际意义和价值,使得毕业生顺利完成从学生到职场人的转变。
本文基于工程教育专业认证的人才培养模式,以江汉大学环境工程专业为例,分析了毕业设计支撑毕业要求指标点中问题,指出毕业要求5 使用现代工具的能力,以及毕业要求8 遵守职业规范的能力还需进一步加强,并提出了实习制校企合作完成毕业设计的人才培养网络。通过2019 和2021 届学生毕业设计的践行与探索,笔者找到了学生、企业、学校(专业)之间的融洽合作模式,提升和锻炼了学生完成毕业设计的质量和实践能力,为企业提供一定的人才资源并创造一定价值,为学校(专业)践行工程教育认证完成人才培养提供了良好保障。