通過結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽促進學(xué)生工程實踐能力培養(yǎng)

于明鑫 楊 楠 佟 舟

（沈陽城市建設(shè)學(xué)院土木工程系，遼寧 沈陽110167）

0 引言

應(yīng)用型本科是能夠提升學(xué)校人才培養(yǎng)能力的一種方式，通過以賽促學(xué)的方式，可以有效地補充學(xué)校教育體系的不足，全國性的結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽，對于培養(yǎng)創(chuàng)新性人才，有極大的促進作用。全國性的設(shè)計競賽的參賽人員，一共有4～5人，分別是1～2名指導(dǎo)老師、3名學(xué)生，共同組成了參賽團體，除了能鍛煉學(xué)生的能力之外，還能培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作能力。

1 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽概況

1.1 全國大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽

土木工程作為我國歷史悠久的專業(yè)之一，為國家培育了很多優(yōu)秀的人才，也為國家的發(fā)展做出了重要的貢獻，土木工程中，實施以賽促學(xué)的教學(xué)，不僅能培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作能力，還能就學(xué)生的創(chuàng)新思維、實踐動手能力等各個方面提升學(xué)生的綜合素質(zhì)，從而達到為社會培養(yǎng)優(yōu)秀人才的目的。

全國大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽是現(xiàn)今土木工程專業(yè)參與的學(xué)術(shù)水平最高的賽事之一，是由高等學(xué)校土木工程專業(yè)以及中國土木工程學(xué)會聯(lián)合主辦，每屆的承辦方都不同，由各個高校的土木工程專業(yè)所辦，主旨是提升學(xué)生創(chuàng)新思維、實踐能力。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽的主要目的是促進學(xué)校與學(xué)校之間的交流，并通過這種方式，提升學(xué)生的能力。

1.2 省級大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽

我國能夠舉辦省級結(jié)構(gòu)競賽的省份及直轄市是云南省、四川省、重慶市，其開始舉辦的時間分別為2010年、2014年、2018年，四川省級鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽，自開辦起，每一屆的選題都有所不同，基本由自己設(shè)計題目，供參賽學(xué)校選擇，而云南省和重慶市所用的選題，基本與全國大賽的選題一樣，從全國賽的選題中抽取，供參賽院校進行選擇。省級的結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽，參賽的院校并不多，還需要進一步的擴大其影響。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽對大學(xué)生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)

2.1 學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)

結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽對于參賽學(xué)生的基本能力要求比較高，不僅需要學(xué)生擁有較強的理論知識基礎(chǔ)，還需要學(xué)生擁有較強的實踐動手能力，同時還需要學(xué)生能夠利用所了解的軟件進行有限力學(xué)的分析，對結(jié)構(gòu)設(shè)計進行建模，并進行最終的數(shù)據(jù)驗算，如此才能達到以賽促學(xué)的目的。

2.2 專業(yè)理論知識學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)

在建筑模型結(jié)構(gòu)設(shè)計比賽參與過程中，學(xué)生會為了達到最終的目的，不斷地查找相關(guān)資料，并對不懂的問題進行深入的了解，這與課堂填鴨式的教學(xué)，最終達到的效果有天壤之別。學(xué)生在參與結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽的過程中，在自身原有的理論知識基礎(chǔ)上，會更進一步地理解理論知識的內(nèi)涵，并付諸實踐，從而達到事半功倍的效果。

參與結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽，對于參賽者來說，百利而無一害，參賽過程中，不僅能加深自身對理論知識的理解，還能在結(jié)構(gòu)設(shè)計中使用設(shè)計軟件，提升對軟件使用的熟練性。通常來說，競賽評委組的人，需要參賽者提供設(shè)計效果圖，從而便于評委組對參賽者進行評分，因此學(xué)生還需要另外學(xué)習(xí)一些相關(guān)軟件的使用方法，在參賽過程中熟練操作并應(yīng)用相關(guān)設(shè)計軟件和計算軟件，為參賽者今后的學(xué)習(xí)提供了很大的幫助，減少了學(xué)生在學(xué)習(xí)軟件上所耗費的時間，并且還能夠提升學(xué)生的專業(yè)技能，為學(xué)生今后的發(fā)展，提供了理論基礎(chǔ)。

2.3 工程實踐能力的培養(yǎng)

國家教育發(fā)展改革中明確提出，學(xué)生的創(chuàng)新思維，應(yīng)該放在首要地位，培育出創(chuàng)新性人才，是一個高校的重要使命。如今世界行業(yè)的競爭，也可以說是人才資源的競爭，誰擁有更多的創(chuàng)新性人才，誰就能占據(jù)市場的主導(dǎo)地位，占據(jù)世界發(fā)展的重要核心地位。土木工程作為最能體現(xiàn)人才創(chuàng)新能力的專業(yè)，提高土木工程行業(yè)人才的創(chuàng)新能力，實現(xiàn)以賽促學(xué)，是一項非常重要的措施，對于促進國家經(jīng)濟發(fā)展，具有較強的推動作用。

每一屆鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計競賽的內(nèi)容都不相同，例如在第十一屆競賽中，對賽題仔細研究后，從承受荷載、模型質(zhì)量和桿件選取等方面做出了如下構(gòu)思來建立模型:（1）比賽最終得分以模型荷重比來評定，模型的制作應(yīng)該以更輕、能夠承受更重的荷載為目標(biāo)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計和優(yōu)化中做到桿件傳力清晰、明確，使更多的力傳給4個支撐邊界。（2）模型不僅需要承受豎向靜力荷載，同時添加小球作為移動荷載。由于第二級偏載和第三級移動荷載同時進行，這樣會使局部最大單點荷載達到300 N，可知在設(shè)計時需要考慮模型的抗扭、抗剪和抗傾覆的能力。（3）合理地利用竹材的性能，選擇截面尺寸。利用竹條的抗拉性能將其作為主要受拉桿件，選取b=h=1 mm、b=h=2 mm和b=h=3 mm的實心竹條作為結(jié)構(gòu)的豎撐、斜拉和斜撐構(gòu)件。竹皮用于制作主梁、受壓構(gòu)件，擬定箱型截面或者矩形截面作為主梁的受力桿件截面。通過以上結(jié)構(gòu)的選型分析，決定采用桁架結(jié)構(gòu)。

提升實踐動手能力。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容包含的整個過程，都能夠起到提升學(xué)生實踐能力的作用，在這個過程中，學(xué)生不僅要進行計算分析，還要通過制圖軟件進行畫圖操作，并構(gòu)建建筑模型，進一步驗算結(jié)構(gòu)模型是否能夠滿足實際建設(shè)的需求。在迎合時代發(fā)展需求的情況下，創(chuàng)新建設(shè)方式，并準(zhǔn)確地驗算建筑設(shè)計結(jié)構(gòu)模型的各個受力數(shù)據(jù)，最終以實際小型模型為成果，進行本次實踐動手能力的展示。

2.4 創(chuàng)新精神的培養(yǎng)

民族發(fā)展離不開創(chuàng)新，一個國家想要持續(xù)不斷地發(fā)展，就必須擁有創(chuàng)新能力，培養(yǎng)高校人才的創(chuàng)新能力，是時代發(fā)展的要求也是國家興旺的必備條件，高校應(yīng)該以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和能力為培養(yǎng)中心，實現(xiàn)以賽促學(xué)，并以項目工程為依托，對教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式進行有效改革，從而實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生的目的，人才創(chuàng)新能力的提升，必然推動社會發(fā)展的進步?；谛@學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，校園學(xué)習(xí)與企業(yè)相結(jié)合，學(xué)生參與企業(yè)項目的研發(fā)，在參與過程中掌握理論性知識；通過社會性實踐發(fā)展，科學(xué)創(chuàng)新項目的比拼，培訓(xùn)學(xué)生的創(chuàng)新能力。以賽出學(xué)是現(xiàn)在大學(xué)生培養(yǎng)創(chuàng)新能力的一種方式之一，應(yīng)用型專業(yè)的學(xué)生想要培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的能力，需要為其提供一個能夠發(fā)展創(chuàng)新思維的平臺，而創(chuàng)新設(shè)計比賽，是一個成本低實踐性強的載體，學(xué)生在這個過程中，能有效地將自己所學(xué)到的知識運用其中，通過對知識不斷的理解，最終轉(zhuǎn)化為畢業(yè)設(shè)計的展示，從而很好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

3 結(jié)語

以賽促學(xué)是現(xiàn)如今應(yīng)用型高校培養(yǎng)人才的一種重要手段。本文基于課程實踐能力需求，通過改進教學(xué)方法，豐富教學(xué)內(nèi)容，對學(xué)生進行實踐創(chuàng)新培訓(xùn)和鍛煉，不斷加強過程管理，通過以賽促學(xué)等方法，達到培養(yǎng)學(xué)生能力的目的。