结构设计竞赛与土建类专业学生创新能力培养

曹现雷,钟 雯

(安徽工业大学 建筑工程学院，安徽 马鞍山 243002)



结构设计竞赛与土建类专业学生创新能力培养

曹现雷,钟 雯

(安徽工业大学 建筑工程学院，安徽 马鞍山 243002)

基于结构设计竞赛，开设“结构模型制作”公选课，建设结构设计实践基地，积极组织学生参赛，对完善土建类专业创新教育体系，培养学生创新精神和实践能力具有重要作用。

土建类专业；结构设计竞赛；大学生；创新能力

以应用型本科人才为目标的卓越工程师培养计划，要求对大学生除了专业知识、综合素质的培养外，更重要的是要培养学生解决实际问题的能力。因此，在教学的各环节中必然加强创新教育，建立大学生创新训练计划，提高学生的创新能力和实践能力。创新教育的基础是实践，要培养土建类大学生的创新能力，就必须为其构建良好的实践训练平台，其中学科竞赛是实现大学生实践与创新能力培养的有效途径之一。[1-2]结构设计竞赛是全国九项大学生学科竞赛之一，我校于2011年成功举办了首届大学生结构设计大赛。

对土木工程专业来讲，结构设计竞赛是一种可行的教育教学行为，有着常规教学难以替代的创新教育功能，有利于培养学生对土木工程专业的浓厚兴趣，形成发展型的知识结构和追求科学发现百折不挠的精神品质，特别是在营造良好的学习氛围、构建教改新模式、促进学风和创新性试验平台建设，培养学生的创新能力、协作能力、动手能力和沟通能力等方面具有显著的作用。所以，以结构设计竞赛为背景，探索土建类专业大学生创新能力培养问题，具有实际意义和可行性，也具有代表性和典型性。

一、大学生创新能力培养现状分析

一是创新意识缺乏，参与实践积极性不高。我国传统“灌输式”的教育模式不利于大学生的创新意识的培养，而且也缺少必要的创新启蒙教育。虽然目前高等教育教学改革已注重培养大学生的创新意识和精神，使部分大学生表现出积极主动的创新意识，但对多数学生而言并不能真正参与各种创新创业活动的实践。

二是基础知识面窄，创新能力不足。我国高校大多数专业设置较为成熟，但相邻学科和交叉学科的融合不够，大学生仅在本专业狭窄领域内具有一定的基础，但未能把握各学科发展前沿态势，不具备大专业思想。[3-4]另一方，当前的激励制度和教学评价方式也影响大学生的创新能力培养。

三是教师创新能力不强，经费投入不够。大学生创新能力培养缺失其原因在于，一方面，高校教师自身的创新意识和能力亟待提高。教师是学生创新潜能的引导者和激发者,还是学生创新行为的示范者，只有教师不断提升自已的业务水平、开拓创新思维、改革教育教学方法，才能有效地引导和传承创新思维能力。另一方面，部分高校实践教学设备、资金投入不足，已不适应创新能力培养要求，造成了相对应的教学实践活动缺少，培养学生动手能力和创新素质也难以实现，严重影响了学生创新能力的培养。

二、结构设计竞赛创新实践的反思

第一，竞赛组织方式有待改进。结构设计竞赛一般由3～4人组队，在规定时间内制作完成作品。从竞赛作品看，某些作品相似程度比较高，不排除互相借鉴的可能。由于学生知识面有限，通常找老师指导，使得学生对教师的依赖程度增强，不利于学生自主创新。如何在规定时间内，通过合理组织，提高学生的主观能动性还有待进一步研究。

第二，竞赛与教学环节的互动、反馈机制不健全。结构设计竞赛涉及材料力学、结构力学、计算机辅助设计与分析、结构概念与体系等课程。学生的学习过程是按各门课程分别进行的，缺少了将各门课程知识融会贯通的机会，结构设计竞赛恰恰给广大学生提供了这样一个舞台。另外，结构设计竞赛逐渐走向成熟，但力学概念不明确、材料性能把握不准、结构体系难以优化等问题时有暴露。这表明，以专业知识指导结构设计竞赛，反过来以结构设计竞赛促进专业课程教学的有效互动模式还需完善，这在很大程度上制约了竞赛向专业课程反馈、有效促进作用的发挥。[5]因此，构建一套结构设计竞赛反馈指标体系，评价土木工程专业学生的专业知识应用能力，促进专业课程教学，才能实现竞赛设置的初衷。

第三，竞赛内容与工程实际脱节较大。由于条件所限，竞赛题目与实际工程之间具有一定的差异性，导致竞赛目标不够明确。任何题目在一定程度上都可以检验学生的力学概念、专业素质和动手能力，但好的赛题对于提高学生解决实际问题的能力作用更大。

第四，竞赛辐射面较小。结构设计竞赛虽然部分院系多有参加，但仍以土木工程类专业学生为主要参赛对象，不同专业学生混合组队数量较少，不利于促进不同专业背景的学生相互交流，激发灵感，在一定程度上妨碍了创新性思维发展。如何鼓励跨专业组队，促进不同专业的优势互补，是进一步完善的重点。

第五，长效运行机制缺乏。事物的连续运行需要一定的运行机制来保证，结构设计竞赛也不例外。有些高校还没有进行结构设计竞赛创新实践，有些高校虽然实践过，但是没有形成连续性赛事，仅有少数高校做到结构设计竞赛连续性、周期性举行。因此，需要建立一套完整的赛事制度，连续性、周期性地开展对学生的实践创新能力培养。另外，竞赛需要相当的费用，如何将经费效益最大化，也需要进一步探讨。

三、培养学生创新能力的措施

一要激发学生创新意识。开展国内外、省内外的学术报告交流，在高水平的学术交流活动中，学生的视野将会变得更加开阔，思维也会变得更加活跃。同时全方位、多层次搭建学生科技竞赛平台，积极组织学生参加观摩大学生挑战杯、地区级的结构设计竞赛、工程管理沙盘模拟等大赛，锻炼大学生的创新能力。

二要提高学生的理论水平。学生在结构模型制作过程中，会碰到各种各样的理论、技术、思路等问题，通过开设“结构模型制作”公选课，教师引导和启发，学生就能很快掌握诀窍，其创新思维就能得到有效的发挥。另一方面，充分发挥教师的个人特长，教授不同的实践内容，教师实践能力也得到有效提升。

三要建立结构设计实践基地。建立实践基地可以把学生创造性的构想变成现实，不仅激发学生的创新意识，开阔学生的视野，培养学生的科研能力，实践能力、团队协作精神，也可为他们提供展示自己创新设计能力的舞台。

四要加强创新交流。建立结构设计竞赛网站，实现资源共享，促进不同专业、不同年级学生之间的学习、反思和交流。

五要加强实验室的建设和开放。通过增设探究性、综合性实验项目，为学生自主学习、个性发展、创新能力培养提供充裕的时间和空间。

六要营造良好的创新教育氛围。使学生在竞赛过程中学会沟通协调、团队协作，培养学生健全的人格、良好的品质，激发大学生的创新潜能。

参加结构设计竞赛，有利于学生将知识跨学科融合，满足学生个性需求，进一步激发大学生参与学科竞赛实践活动的创新灵感。开展基于结构设计竞赛平台的大学生创新能力培养探索，对完善大学生创新教育体系，促进第一课堂和第二课堂的相互联动，建立由学校、学院、教师、学生等共同参与的多层次大学生创新体系具有重要作用。

[1]许昊,徐龙军,李洋等.大学生结构设计竞赛中创新能力的培养与发挥[J].高等建筑教育,2011(5):121-124.

[2]武贤慧,王步,袁卫宁.大学生结构设计竞赛试题设计的关键控制因素研究[J].工业建筑,2011(41):122-124.

[3]曹颖颐.大学生创新能力指标体系的构建研究[D].武汉:武汉理工大学,2008.

[4]龙秀艳,吴学慧.土木工程专业实践教学改革探讨[J].工业建筑,2011(41):122-124.

[5]程涛.结构模型竞赛与土木工程应用型人才的培养[J].实验技术与管理,2010(5):133-136.

(责任编辑 雷金火)

Research on Structure Design Competition and the Cultivation of Innovative Ability of the Civil Engineering Undergraduates

CAO Xian-lei, ZHONG Wen

(School of Civil Engineering and Architecture, AHUT, Ma’anshan 243002, Anhui, China)

Based on structure design competition, offering public elective course of structure models, establishing practice base for structure design, and organizing students to participate in the competition play an important role in perfecting innovative education curriculum, cultivating students' innovative spirit and practice ability.

civil engineering major; structure design competition; university students; innovative ability

2014-05-08

安徽工业大学校级教学研究项目(2012jg37)

曹现雷(1979-)，男，山东日照人，安徽工业大学建筑工程学院讲师，博士。

G642

A

1671-9247(2015)02-0097-02