依托科技竞赛，培养土木工程专业大学生创新能力

王 勃，郭靳时，杨艳敏

（吉林建筑工程学院 土木工程学院，吉林 长春 130118）

为了大力推进我国高等学校本科教学质量与教学改革工程建设，倡导以大学生为主体的创新性实验改革，培养大学生的创新意识和实践能力，不断提高教育教学水平和人才培养质量，教育部、财政部于2007年1月决定实施“高等学校本科教学质量与教学改革工程”。以学生特长、兴趣为出发点，注重过程，追求实效，达到学生通过科技竞赛活动提高实践能力和创新能力的目 的[1，2]。

高等学校是培养高素质创新人才的基地，是知识创新基地和创新体系的重要组成部分。我国要在国际社会具有较强的竞争力，必须培养大批具有创新能力的人才。土木工程专业大学生的培养目标是要掌握土木工程学科的基本理论和专业技能，具有初步创新能力和创业精神的高素质、应用型高级专门人才。创新能力的培养应该是土木工程教育工作中最重要的组成部分[3-5]。

科技竞赛是土木工程专业大学生从事创新活动的重要途径，是培养土木工程专业大学生的科技创新能力的重要手段。土木工程专业大学生科技竞赛主要有大学生结构设计竞赛、基础力学竞赛、数学建模竞赛等。积极鼓励土木工程专业大学生参加各类科技竞赛，构建科学、规范管理机制，建立土木工程专业大学生创新基地，是具有土木工程专业的高等学校探索的重要课 题[6，7]。

一、科技竞赛促进学生主动学习

通过各类科技竞赛，调动学生主观能动性。大学生数学建模、大学生基础力学和大学生结构设计等科技竞赛是学生是否掌握数学、力学的基本原理和概念、结构概念设计等知识的最直接检验。

大学生结构设计竞赛通过结构概念设计进行结构选型；运用课程设计、工程制图及计算机辅助设计的知识绘制施工图纸；通过土木工程施工等相关知识制作结构模型[1]。通过这一系列的过程，使学生对所学的基础和专业知识融会贯通，更加熟练的掌握所学知识，培养学生的创新能力。

科技竞赛有利于增强土木工程专业学生对数学、力学课程及相关专业课所学内容进行综合运用的能力，对学风建设起到促进作用[3]。参加数学建模竞赛的同学多为一年级和二年级学生，二年级学生已经完成高等数学、线性代数、概率论和数理统计的课程。参加基础力学竞赛和大学生结构设计竞赛的同学多为三年级或四年级学生。三年级学生已学完理论力学和材料力学课程，正在学习结构力学、混凝土结构、钢结构、荷载与结构设计方法、有限元分析等专业课程。四年级大学生基本完成专业课程学习。通过各类科技竞赛，促使学生将所学的数学、力学知识以及相关专业知识应用到竞赛中，培养了大学生知识综合运用能力。使学生对理论力学、材料力学、结构力学、混凝土结构、钢结构、荷载与结构设计方法、有限元分析等课程形成浓厚的兴趣，对优良学风的形成和创新能力培养有着很大的帮助。

二、科技竞赛带动学生创新学习

开展丰富多彩的科技竞赛活动能吸引学生根据自身兴趣与同学合作，在指导教师的指导下计算、分析、设计方案、制作模型、参加竞赛，培养了土木工程专业学生思考和发散思维的能力，培养学生逻辑思维能力。通过科技竞赛，参赛大学生与来自全校、全省、全国、世界各地大学的学子进行较量，在竞赛平台展示自己，激发学生追求科学、追求真理的创新精神[2]。

通过组织各年级学生组成科技活动兴趣小组，兴趣小组全体同学对科技竞赛全过程进行观摩，科技竞赛为低年级同学以后参加科技竞赛打下坚实基础。高年级学生在科技竞赛的准备中，对土木工程结构选型、结构优化设计、荷载计算、承载力和刚度计算及模型加载试验等全过程有一个更清晰的认识。通过各类科技竞赛活动，参赛学生及非参赛学生的认识、分析、解决问题的能力得到了极大提高。

三、科技竞赛改进教学方法

土木工程专业是一门实践性很强的专业，实践教学是土木工程教学中的关键环节[1]。通过科技竞赛将教学模式转变为开放性、综合性实验教学模式。

教师讲解土木工程专业相关内容，如内力分析、结构强度计算等章节时，可结合科技竞赛题目来进行讲解，激发土木工程专业学生的学习积极性和主动性，提高学生理论联系实际的能力[3]。教师引导学生从不同途径提出多种解决方案，解释力学现象等。教师鼓励学生敢于发表自己意见、开展讨论，使学生产生更多奇思妙想及空前高涨的学习热情。

将科技竞赛对学生求知的主观能动性的激励方法引人传统教学环节，采用启发式、讨论式、提问式教学，培养学生的独立思考能力。学生自己发现问题，并通过独立思考，解决问题才能真正的理解并掌握相关的理论知识[1]。充分以学生为主体，教师在学生遇到困难，自己无法解决时做适当的启发和指导，培养学生独立解决问题的能力、创新意识和创新精神。

四、科技竞赛培养学生团队精神

现在大学生普遍是独生子女，学生在平常的学习和生活中有个人主义倾向，以自我为中心，一些同学沟通能力不足。在科技竞赛的活动中需要参赛学生互相配合，改变自己的待人处事方法，与队友积极讨论问题，耐心听取别人建议，进行分工合作[2]。

各类科技竞赛要求在有限的时间内几名参赛学生组成团队完成竞赛题目。团队要在已有的知识能力基础上讨论竞赛题目，讨论不同解决方案，最后完成科技竞赛题目。通过科技竞赛，参赛学生的沟通能力、组织能力和协作能力得到了提高，培养了大学生团队精神。

五、结 语

各类科技竞赛是土木工程专业大学生从事创新活动的重要方式，是培养土木工程专业大学生科技创新能力的重要手段。大学生结构设计竞赛、基础力学竞赛等科技竞赛对促进学生主动学习、带动学生创新学习、改进教学方法和培养学生团队精神具有重要意义。

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[1]王步，王毅红，袁卫宁，等.搭建结构模型竞赛平台，促进土木工程专业教学改革[C]//高等学校土木工程专业建设的研究与实践——第九届全国高校土木工程学院（系）院长（主任）工作研讨会论文集.2008：190-192.

[2]杨威.依托科技竞赛和创新性实验计划，培养大学生科技创新能力的研究[J].思想政治教育研究.2010，26（2）：114-116.

[3]易平，姜峰.以结构设计竞赛促进力学课程的教与学[C]//高等学校土木工程专业建设的研究与实践——第九届全国高校土木工程学院（系）院长（主任）工作研讨会论文集.2008：206-210.

[4]魏德敏，王勇，苏成，等.组织地区性竞赛促进课程教学改革[C]//高等学校土木工程专业建设的研究与实践——第十届全国高校土木工程学院（系）院长（主任）工作研讨会论文集.2010：187-189.

[5]李国强.以创新能力为目标，构建创新人才培养体系[J].中国高等教育.2007，（10）：31-33.

[6]金德，王兴明.高校大学生科技创新活动与创新人才培养模式的研究[J].出国与就业（就业版）.2011，（24）：37-38.

[7]郜振廷，史殿元，孙立威.创新能力培养线路图：一流三联三个零[M].北京：中国经济出版社，2009：12-14.