大学生结构设计大赛的启发与思考

夏雨 王家全 赵小莲

摘 要 近几年，大学生结构建模大赛在全国及各省市开展。通过大学生结构设计大赛，大学生的实际动手能力和对所学知识的综合运用能力都得到明显的锻炼和提高。结合几届结构设计大赛的经历，讨论了结构设计大赛对大学生素质的提高。由结构设计大赛的启发，对大学本科教育改革提出一些有益建议。

关键词 结构设计 创新 大学生教育

中图分类号：G642 文献标识码：A

The Inspiration of Undergraduate Structure Design Competition

XIA Yu[1]， WANG Jiaquan[1]， ZHAO Xiaolian[2]

（[1] School of Civil Engineering， Guangxi University of Science and Technology， Liuzhou， Guangxi 545006；

[2] School of Materials Science and Engineering， Guangxi University， Nanning， Guangxi 530004）

Abstract In recent years， college structural design competition is carried out all through the country. Through the contest， the practical and the comprehensive ability to use knowledge has been significantly improved for every participant. The undergraduate benefits a lot from the contest. According to the inspiration in the design contest， it makes some useful suggestions for reform of undergraduate education.

Key words structure design； innovation； education for undergraduate

大学生建模是一项针对在校大学生的极富创造性、挑战性的科技竞赛，①大学生结构设计大赛的开展，推进大学生运用计算机仿真结构设计，②也带动大赛使用相关材料及结构设计与制作方法等各方面的研究，③④研究表明大赛激发了学生的求知欲望，锻炼了动手能力，培养了强烈的竞争意识。⑤在现在大学日常的学习过程中，学生学的多是完全理论化的知识。在整个教学环节中，缺少了一种学生自己发现问题，根据已经学过的知识自己思考问题，自己解决问题的这样一个过程。结构设计大赛则是常规教学非常好的一个补充。

1 结构设计大赛对大学生素质的提高

我校积极参加国家级、多省份联合及广西区及建模大赛。在一系列结构建模大赛的活动中，能明显感觉到学生的角色发生了重大变化：由过去的被动去学，变为主动去思考、去尝试解决问题。在多次的结构设计大赛中曾经获得特等奖、一至三等奖等好成绩。结构设计大赛使得学生的动手能力、独立解决问题的能力等有了很大提高。

（1）在结构设计大赛中，学生的实际动手能力得到了非常大的提高，特别是主观能动性。学生能够非常主动地去分析赛题，然后根据所学的知识来确定初步方案。并且在做好的方案测试中，能够发现其中的问题，然后通过网络或者去寻找老师，来解决初始方案中的问题。学生的独立性和主观能动性得到前所未有的锻炼和提高。在模型试验的过程，通常学生提出的问题有比较明显的针对性，而且问的问题经常切中要害。

（2）在结构设计大赛中，学生对结构力学有了更加深刻的认识和理解。对结构力学中一些常见构件的受力特性，有了更加全面和深入的掌握。能够在结构建模中，根据所学的力学知识来解释所发现的现象和一些问题。这些都是任课教师在结构力学教学中，一直想要达到的教学效果，在结构建模大赛中都实现了。

（3）在结构设计大赛中，培养了学生对学习的兴趣。在模型制作过程中，最频繁听到学生说的一句话是：原来结构力学挺有意思的。在结构建模大赛中，无形中培养了学生对该门课程的兴趣。

（4）通过参加这几届大学生结构建模大赛，发现学生的阅读和理解能力有了更进一步的提高。特别是有参加结构建模大赛经验的学生，能够在看完赛题的第一时间，迅速发现模型要解决问题的关键及可能涉及到的相关理论知识。建模大赛中，学生学习的热情和积极性空前高涨。并且能够通过多种渠道获取自己想要的相关知识，比如通过网络、图书馆，甚至找具有相关专业背景的老师去寻求帮助。

（5）在结构建模大赛中，学生的创新意识有了很大提高。在结构设计的方案中，总有各种非常有想象力的模型出现。能够根据各种构件受力特点，融合各种力学受力构件的优缺点，在模型中合适的受力位置，选择合适的构件形式。结构模型样式新颖，充满朝气和想象力。

（6）在结构设计大赛之后，一些学生养成了自己查询所学课程方面所需资料的好习惯。能够在平时学习过程中关注自己专业领域的一些新的技术和成果，培养了学生对专业的兴趣。

2 本科阶段课程教学的改革

（1）增加学生对所学知识综合应用方面的教学环节或比赛。在课程教学方面，增加学生对所学知识运用的环节。比如结构力学课程里面，增加学生制作常见构件（下转第44页）（上接第32页）模型，并计算模型构件受力等。可以在本科教育环节中，结合工作后可能会用到的知识和技能，推行一些其他类似的对所学知识综合运用的比赛，比如测量比赛、CAD制图比赛等。在应用与比赛中积极培养学生对所学知识的兴趣，提高学生的动手能力和独立思考问题的能力，同时也提高了学生的专业技能。

（2）在课程教学中理论一定要结合实际，对知识教学不能只停留在书本、图片或视频中。要让学生接触实际工程中相关的构件，增加感性认识。比如在力学课程中增加相应构件在工程中的参观实习部分，可以更容易讲解实际结构和理想结构之间的区别和简化原则。

（3）在课堂中增加教师与学生的交流部分，促进教师与学生的沟通。可以针对某个教学难点提前提出一个问题给大家思考。然后在课堂上让大家相互交流讨论对该问题的看法。也可以习题课的形式，让学生来讲解对一些教学难点的理解，出错的原因及如何避免出错等，鼓励学生参与教学过程。

（4）在课堂上引入竞赛机制，把学生分为几组。每组提前准备，在习题上针对所要复习的章节相互给对方组出考试题目，相互批改对方组试题答卷。教师根据每组出题目的水平及答案的水平给各小组打分，每个小组的分数计入平时成绩。以此来考查学生对章节重点、难点的掌握情况。

总之，在结构设计大赛中，学生能够通过自己主动参与这样一个活动，能够对所学的知识灵活运用，在巩固所学知识的同时，也提高了学生的创新意识。由此启发我们在教学过程中，可以适当改变传统教学模式，改变由过去教师主动教学而学生被动听课的局面，努力营造一个学生能够积极参与整个教学过程的教学方式。

本文章受到以下项目资助： 2013年地方高校国家级大学生创新创业训练计划项目（201310594009），广西大学生创新创业培训计划，广西研究生教育创新计划（JGY2013054，201110594R02）

注释

① 吴思宇.浅谈全国第二届大学生结构模型设计竞赛[J].才智，2009（3）：192-193.

② 张炎圣，陆新征.大学生结构设计大赛中的计算机仿真分析[J].力学与实践，2009（4）：1-11，102.

③ 刘承斌，王步宇，孙凤钢，赏星云.结构设计大赛材料性能试验[J].实验室研究与探索，2007（10）：178-179，182.

④ 于洋，姜峰，司炳君，檀永刚.关于结构设计竞赛中模型的设计与制作方法[J].科技资讯，2008（2）：201-202.

⑤ 傅军.大学生结构设计竞赛活动的调查研究[J].中国电力教育，2009（12）：124-126.