大學生結構設計與人才培養論文
大學生結構設計與人才培養論文
一、大學生結構設計競賽的組織與實踐
1．土木工程專業學科競賽發展
土木工程有著悠久的歷史，其專業綜合性強，涉及學科面廣，基礎要求高。進入新時期，專業創新與發展是科研與教育工作者面臨的重要課題。專業學科競賽是培養專業人才創新能力的重要平臺。土木工程專業創新競賽由來已久，上世紀90年代，各高校土木工程專業開始開展各種形式的創新競賽。題目設定以本專業基礎知識為基礎，利用簡易材料，重點考查專業創新能力和動手操作能力。2005年，首屆全國大學生結構設計競賽成功舉辦，標誌著面向全國的系統的土木工程學科競賽誕生。土木工程專業學科競賽進入了一個全新的發展階段，為各高校提供了學科技能競技的平臺。各高校以此為基礎，積極探索，將學科競賽與人才培養相結合，為創新思想的傳播、創新能力的培養奠定了基礎。
2．全國大學生結構設計競賽
全國大學生結構設計競賽由高等學校土木工程學科專業指導委員會和中國土木工程學會聯合主辦，由高校輪流承辦，是土木工程學科培養大學生創新精神、團隊意識和實踐能力的最高水平學科競賽。全國大學生結構設計競賽旨在培養大學生的創新意識、合作精神，提高大學生的創新設計能力、動手實踐能力和綜合素質，加強高校間的交流與合作。2005年，第一屆全國大學生結構設計競賽在浙江大學舉行，此後從2008至2014年，分別在大連理工大學、同濟大學、哈爾濱工業大學、東南大學、重慶大學、湖南大學、長安大學舉行了第二至第八屆競賽。
3．競賽組織與實踐
全國大學生結構設計競賽每年舉辦一次，基於這個競賽，各高校、省甚至地區都建立了相應的選拔體系和競賽機制，這使得高校學生有更多的機會參與其中。可以說，結構設計競賽現已成為我國土木工程專業學生參與面最廣、水平最高的表現自己創新能力和專業素質的舞臺。吉林大學建設工程學院作為吉林大學土木工程學科競賽的組織單位，近年來對該競賽的校內組織進行了有意義的探索。校內競賽的組織基於兩個目的:一是使更多的學生參與其中，培養學生創新能力和創新意識。二是選拔最優秀的學生代表學校參與省級以及全國比賽。為使更多的學生參與其中，學校大力宣傳，加上賽題的特色極大地調動了學生的`積極性。近年來，結構設計競賽在吉林大學土木工程等相關專業基本全員參與，學生利用所學基礎知識，在結構體系選擇、節點連線設計、構件製作加工等方面勇於創新、積極探索。競賽充分調動了學生的創新積極性和主動性，也為選拔優秀人才奠定了基礎。選拔優秀選手參加全國比賽，吉林大學打破團隊選拔的模式，重點考查個人素質和動手能力，做到最佳化組合，團隊整體水平有了大幅提升。除吉林大學外，吉林省內各高校皆以全國大學生結構設計競賽為平臺，透過省、校選拔組織，吸引學生積極參與，充分調動了學生的創新積極性，加深了學生對於創新的理解。
二、歷年全國大學生結構設計競賽賽題創新點
全國大學生結構設計競賽賽題由承辦方牽頭擬定，競賽題目多以土木工程結構為物件，以紙或木材、竹材為材料，期望設計出新穎的結構型式並表現出精湛的製作工藝，以較小的質量承受較大的荷載。表1列舉了歷屆競賽賽題特點及參賽作品的創新點。透過以上表格可以看出，儘管競賽賽題大多是對土木工程結構進行考核，但在賽題立意、賽題考核中充分體現了創新思想。其中第一屆賽題考查了沙埋基礎，第三屆賽題考查了發電葉輪設計，第五屆賽題的屋頂水箱、第七屆賽題的高蹺都是日常結構設計中少見的。而參賽隊伍更是勇於創新，作品中的張拉基礎、前傾桁架、弧形桁架、曲線桁架、變剛度支撐、懸掛結構、隔離結構、變剛度支撐、下柔上剛等更是結構設計中罕見甚至不建議使用的結構形式。能在結構大賽中亮相併取得優異成績，是其充分分析賽題、大膽創新的結果，也給工程設計提供了借鑑，甚至為科學研究和工程規範的修改提供了思路。
三、如何利用創新平臺培養專業創新人才
1．基於學科競賽的創新平臺建設
十年來，以全國大學生結構設計競賽為代表的一系列學科競賽在摸索中不斷前進，每屆比賽賽題中無不體現鼓勵創新的影子，但凡在大賽中取得優異成績的隊伍無一不是將結構創新作為結構設計的著眼點和突破口。也正因此，結構設計競賽為鼓勵學生創新，使技術創新的理念深入人心提供了良好平臺。以此平臺為依託，衍生了校級、省級、地區級比賽，使得更多的人參與到這項活動中來，將理論與實踐結合，體會創新的重要性。結構設計競賽已經發展成組織有力、參與廣泛、被業界認可、在國內外有一定影響力的專業學科競賽。接下來，進行基於學科競賽的創新平臺建設尤為重要，部分高校的一些探索值得借鑑。第一，要開拓思路，將平臺建設得專業化、系統化，努力提高平臺受眾。土木工程包括建築工程、橋樑與隧道工程、市政工程等專業，其專業特點既有聯絡又有明顯的區別，因此設計一些不拘泥於結構設計，突出專業特點的創新平臺對於吸引專業學生、培養專業創新能力尤為重要。要注意不同平臺間的交叉與融合，系統地為創新服務。同時，將平臺建設與專業基礎知識相結合，建設結構力學、材料力學、水力學等不同側重點的平臺更能使不同層次的學生有針對性地發揮其優勢，更有助於提高平臺受眾、培養基礎研究創新能力。第二，突出創新宗旨。創新是平臺建設的靈魂。在平臺建設中，要突出創新宗旨，將創新貫穿於平臺立意、平臺建設、平臺評價的始終。使參與到平臺中的所有教師和學生以創新為根本動力和出發點，將所學知識與實踐相結合，培養創新意識和創新能力。
2．創新人才培養
創新人才的培養是現代高等教育最重要、最明確的目標。創新平臺只是媒介，而創新型人才的培養才是工作的核心目的。從宏觀上看，以結構設計競賽為基礎的各類創新平臺只是為激發和培養創新能力、創新思維提供了條件。更全面的創新人才培養要立足於解決實際問題、培養合作意識，並在學科建設、教學計劃等方面使創新平臺能夠在人才培養中高效化、制度化。(1)透過創新解決實際問題結構設計競賽題目絕大多數來自於實際工程，經過一定的簡化設計，要解決工程中的一些關鍵性問題，在解決問題過程中具有很大的靈活性。結構設計本身就是一種科學創造的過程，學生不僅要利用力學等知識確定結構方案，還要從構造學的角度確定連線方式，從美學的角度確定相關造型，從經濟學的角度確定最節省的材料使用方案。這一過程就是學生綜合運用所學知識的過程，也是培養學生創新創造的過程。(2)培養合作意識基於創新平臺，在培養出創新人才的同時，培養出更多的具有合作精神的優秀人才。傳統的應試模式培養出的高校畢業生更多地重視個人能力，而輕視協作能力。基於競賽建立的創新型平臺任務多要求小組完成，提倡小組人員由若干不同年級、不同專業、不同特長的學生組合，小組中團隊協作能力的發揮直接影響到任務完成的效果。學生完成任務的過程是一個團隊合作的過程，也是不斷提高溝通能力的過程。(3)創新人才培養制度化、規範化成立專門的組織機構，專人負責、專用場地、專項經費、健全專項激勵機制，保證創新平臺能夠在提高實踐教學質量中發揮關鍵作用。與此同時，也要敢於突破傳統觀念，由傳授知識向培養創新能力轉變，加強實踐教學環節比重，改革和完善現有的專業教學內容和課程體系，制訂出能培養學生創新精神和實踐能力的教學計劃，確定創新人才培養方案，從而在創新平臺、教學計劃、培養方案多方相互配合下，全面推動創新人才的培養。
四、結論
結構設計競賽現已成為我國土木工程專業學生廣泛參與並表現自己創新能力和專業素質的舞臺。無論賽題創意還是競賽組織，無不體現其創新的宗旨。基於結構設計的平臺建設要突出創新宗旨，專業化、系統化建設平臺，努力提高平臺受眾。以創新平臺為載體，建立健全組織制度，使其在提高實踐教學質量中發揮關鍵作用，解決實際問題，培養合作意識。