基于大学生结构设计竞赛的综合能力培养路径探索.pdf
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1、第3 4卷第3 期2023年5月广西广播电视大学学报JOURNAL OF GUANGXI OPEN UNIVERSITYVol.34 No.3May.2023基于大学生结构设计竞赛的综合能力培养路径探索*林亨口叶昌鹏乌吴冬雁(温州大学建筑工程学院,浙江温州3 2 50 3 5)摘要自卓越工程师教育培养计划实施以来,大学生结构设计竞赛已经成为高校土建类学科专业的重要赛事之一。为提高学生在结构设计竞赛中的理论知识应用能力和综合实践创新水平,文章分别从参赛学生、指导教师和选拔机制三个方面分析了当前高校大学生结构竞赛能力培养模式中存在的问题。同时,从理论、实践、竞赛、制度四个方面,以温州大学建筑工程学
2、院为例提出了“四位一体”的“四化四建”应对措施,旨在充分调动大学生参赛积极性的前提下,探索有益的大学生结构设计竞赛综合能力培养路径,以适应创新实践型人才的需求。关键词结构设计;四位一体;理论应用;实践创新中图分类号 TU318文献标识码 A文章编号1 0 0 8-7 6 56(2 0 2 3)0 3-0 0 6 4-0 4引言为加快培养适应和引领新一轮科技革命和产业变革的卓越工程科技人才,我国教育部实施了“卓越工程师教育培养计划”,旨在培养一批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量工程技术人才。为此,许多高校将大学生实践创新教育列为教学改革中重要环节,其中,大学生结构设计竞赛因需要特色鲜明的
3、力学分析知识和独具匠心的手工制作要求,成为许多高校土木工程专业学生综合实践创新教育训练的赛事之一。自2 0 0 5年第一届全国大学生结构设计竞赛成功举办以来,该项赛事累计吸引了6 0 0 多所院校近1 2 0 0 支队伍,上万名师生参赛2。大学生结构设计竞赛的获奖数量成为高校土木工程专业评估的重要参考指标之一。大学生结构设计竞赛包括结构设计、模型制作、分级加载和现场答辩等环节,按照全国大学生结构竞赛委员会的要求,除特邀参赛的1 1 所高校外,其他参赛队伍需要经过各省(自治区、直辖市)分赛区的层层选拔。此外,历年结构设计赛题均取材于实际工程中房屋建筑、大跨桥梁和空间结构等真实荷载工况,通过缩尺模
4、型化考察不同设计、施工、加载等工况下的结构性能,其能全方面、多层次、系统化地锻炼参赛学生运用理论知识解决实际工程项目问题的能力 4。为适应新一轮科技与产业革命的发展,文章以高校大学生结构设计竞赛为研究对象,分别从参赛学生、指导教师和选拔机制三方面分析了当前高等院校大学生结构竞赛能力培养模式中存在的不足,并以温州大学建筑工程学院为例,提出了“四位一体”的“四化四建”应对措施,探索*【基金项目浙江省课程思政教学研究项目“道术器人相济土木工程实践类课程思政改革与实践”(2 0 2 1);浙江省产学合作协同育人项目“新工科下土木工程一体化创新实训平台构建与实践”(2 0 2 0)收稿日期2 0 2 3
5、-0 3-1 764第3 4卷第3 期2023年5月有益于大学生结构设计竞赛综合能力培养的路径,以适应时代发展的需求。一、大学生结构设计竞赛组织过程中存在的不足目前,高校为吸引广大学生参加结构设计竞赛和获得好的竞赛成绩采取了各种激励措施 5-7,从前期报名宣传到赛前集中培训,从组建兴趣社团到必修学分要求,从激励政策倾斜到竞赛后勤保障等方面都有不同的侧重体现。笔者从参赛学生、指导教师和选拔机制三个方面分析结构竞赛组织过程中存在的问题。(一)参赛学生方面1.自主学习意识应加强,需提升内在驱动力部分报名参赛学生正处在大一或大二年级,对当前创新实践教育的重视程度不够,抱着尝试的心态参加比赛,一旦赛题稍
6、有变化或复杂程度提升,参赛的积极性会受挫,攻坚克难的专研精神不够。同时,许多学生尚处在基础理论课学习阶段,还未能形成系统的力学知识理论体系,对于赛题中实际问题的专业性思考不足,以至于在结构创新设计过程中缺少基本的章法,出现为追求标新立异的模型而忽视基本物理规律的情况。2.手工制作能力待提升,分析问题能力需加强相同的模型设计方案在不同的学生手工制作情况下表现出较大的性能差异8,有手工制作基础的模型往往能较好地展现结构的力学性能。在模型制作过程中需要根据问题有针对性地进行方案设计,这要求参赛学生具备一定的分析和解决问题的能力,不能脱离实际情况和违背基本的物理规律。同时,优秀的作品通常构思巧妙、制作
7、精良,而盲目地夸大结构独特造型、粗糙的模型制作工艺,会给结构模型留下潜在的安全隐患,加载效果也将适得其反。(二)指导教师方面1.课程教学与科研压力较重,指导时间和精力被分散在大学生结构设计竞赛培训过程中,会临时抽调教师对参赛学生进行赛前培训和指导,由于需要完成日常课程和科研考核要求,教师能够投人竞赛指导的时间往往不足且较为分散,加之积累的经验不够,能有针对性讲解比赛试题的情况广西广播电视大学学报JOURNAL OF GUANGXI OPEN UNIVERSITY较少,这会造成竞赛能力培养过程中存在“教师教学不在状态,培训内容不够系统,学生学习不够明白”的现象。2.创新设计理念需要更新,竞赛激励
8、需要加强部分教师基于传统的教学理念,加之有限的参赛经验,较难结合竞赛试题启发参赛学生。同时,在结构设计竞赛辅导的过程中,循规蹈矩的教学方式,可能会在一定程度上限制学生创新设计思维的发展,且部分高校的竞赛制度和考评体系不够完善,指导教师参加的热情不够高,结构设计竞赛辅导会增加教学工作量,难以提供更专业与广泛的指导。(三)选拔机制方面1.选拔间隔时间短且不充分通常而言,从全国赛题公布(每年2、3 月份)到校、分赛区赛选拔(每年5、6 月份)所间隔的时间较短9。由于全国大学生结构设计竞赛选拔面向的学生基数庞大,在临时组织完赛题培训之后,留给参赛学生发挥创造和设计结构模型的时间不够充足。在时间紧、任务
9、重的情况下,较难在选拔比赛过程中看到独出心裁的参赛作品。同时,部分模型结构形式单一,一些设计存在雷同的情况。2.选拔过程重结果而轻过程在学生手工制作不成熟的初始阶段,仅通过一次校内比赛的结果选拔参赛学生存在偶然性,且对于选上参赛的学生,若不能够投人足够的精力备战,会造成参赛资格的浪费,并且由于大学生结构设计竞赛的初衷是“以赛促学,以赛促改”,若片面追求参赛结果而忽略准备过程的选拔,这又会在一定程度上削弱选拔参赛学生的积极性。二、“四位一体”理念下培养路径的改革探索温州大学土木工程系教研团队在教学改革中,针对当前结构设计竞赛能力培养存在的问题,从“理论教学专业化、实践操作能力化、竞赛导向创新化、
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