通过结构设计竞赛促进学生工程实践能力培养

于明鑫 杨 楠 佟 舟

（沈阳城市建设学院土木工程系，辽宁 沈阳110167）

0 引言

应用型本科是能够提升学校人才培养能力的一种方式，通过以赛促学的方式，可以有效地补充学校教育体系的不足，全国性的结构设计竞赛，对于培养创新性人才，有极大的促进作用。全国性的设计竞赛的参赛人员，一共有4～5人，分别是1～2名指导老师、3名学生，共同组成了参赛团体，除了能锻炼学生的能力之外，还能培养学生的团队合作能力。

1 建筑结构设计竞赛概况

1.1 全国大学生结构设计竞赛

土木工程作为我国历史悠久的专业之一，为国家培育了很多优秀的人才，也为国家的发展做出了重要的贡献，土木工程中，实施以赛促学的教学，不仅能培养学生的团队合作能力，还能就学生的创新思维、实践动手能力等各个方面提升学生的综合素质，从而达到为社会培养优秀人才的目的。

全国大学生结构设计竞赛是现今土木工程专业参与的学术水平最高的赛事之一，是由高等学校土木工程专业以及中国土木工程学会联合主办，每届的承办方都不同，由各个高校的土木工程专业所办，主旨是提升学生创新思维、实践能力。建筑结构设计竞赛的主要目的是促进学校与学校之间的交流，并通过这种方式，提升学生的能力。

1.2 省级大学生结构设计竞赛

我国能够举办省级结构竞赛的省份及直辖市是云南省、四川省、重庆市，其开始举办的时间分别为2010年、2014年、2018年，四川省级钢结构设计竞赛，自开办起，每一届的选题都有所不同，基本由自己设计题目，供参赛学校选择，而云南省和重庆市所用的选题，基本与全国大赛的选题一样，从全国赛的选题中抽取，供参赛院校进行选择。省级的结构设计竞赛，参赛的院校并不多，还需要进一步的扩大其影响。

2 结构设计竞赛对大学生创新实践能力的培养

2.1 学习能力的培养

结构设计竞赛对于参赛学生的基本能力要求比较高，不仅需要学生拥有较强的理论知识基础，还需要学生拥有较强的实践动手能力，同时还需要学生能够利用所了解的软件进行有限力学的分析，对结构设计进行建模，并进行最终的数据验算，如此才能达到以赛促学的目的。

2.2 专业理论知识学习能力的培养

在建筑模型结构设计比赛参与过程中，学生会为了达到最终的目的，不断地查找相关资料，并对不懂的问题进行深入的了解，这与课堂填鸭式的教学，最终达到的效果有天壤之别。学生在参与结构设计竞赛的过程中，在自身原有的理论知识基础上，会更进一步地理解理论知识的内涵，并付诸实践，从而达到事半功倍的效果。

参与结构设计竞赛，对于参赛者来说，百利而无一害，参赛过程中，不仅能加深自身对理论知识的理解，还能在结构设计中使用设计软件，提升对软件使用的熟练性。通常来说，竞赛评委组的人，需要参赛者提供设计效果图，从而便于评委组对参赛者进行评分，因此学生还需要另外学习一些相关软件的使用方法，在参赛过程中熟练操作并应用相关设计软件和计算软件，为参赛者今后的学习提供了很大的帮助，减少了学生在学习软件上所耗费的时间，并且还能够提升学生的专业技能，为学生今后的发展，提供了理论基础。

2.3 工程实践能力的培养

国家教育发展改革中明确提出，学生的创新思维，应该放在首要地位，培育出创新性人才，是一个高校的重要使命。如今世界行业的竞争，也可以说是人才资源的竞争，谁拥有更多的创新性人才，谁就能占据市场的主导地位，占据世界发展的重要核心地位。土木工程作为最能体现人才创新能力的专业，提高土木工程行业人才的创新能力，实现以赛促学，是一项非常重要的措施，对于促进国家经济发展，具有较强的推动作用。

每一届钢结构设计竞赛的内容都不相同，例如在第十一届竞赛中，对赛题仔细研究后，从承受荷载、模型质量和杆件选取等方面做出了如下构思来建立模型:（1）比赛最终得分以模型荷重比来评定，模型的制作应该以更轻、能够承受更重的荷载为目标。在结构设计和优化中做到杆件传力清晰、明确，使更多的力传给4个支撑边界。（2）模型不仅需要承受竖向静力荷载，同时添加小球作为移动荷载。由于第二级偏载和第三级移动荷载同时进行，这样会使局部最大单点荷载达到300 N，可知在设计时需要考虑模型的抗扭、抗剪和抗倾覆的能力。（3）合理地利用竹材的性能，选择截面尺寸。利用竹条的抗拉性能将其作为主要受拉杆件，选取b=h=1 mm、b=h=2 mm和b=h=3 mm的实心竹条作为结构的竖撑、斜拉和斜撑构件。竹皮用于制作主梁、受压构件，拟定箱型截面或者矩形截面作为主梁的受力杆件截面。通过以上结构的选型分析，决定采用桁架结构。

提升实践动手能力。建筑结构设计内容包含的整个过程，都能够起到提升学生实践能力的作用，在这个过程中，学生不仅要进行计算分析，还要通过制图软件进行画图操作，并构建建筑模型，进一步验算结构模型是否能够满足实际建设的需求。在迎合时代发展需求的情况下，创新建设方式，并准确地验算建筑设计结构模型的各个受力数据，最终以实际小型模型为成果，进行本次实践动手能力的展示。

2.4 创新精神的培养

民族发展离不开创新，一个国家想要持续不断地发展，就必须拥有创新能力，培养高校人才的创新能力，是时代发展的要求也是国家兴旺的必备条件，高校应该以培养学生的创新精神和能力为培养中心，实现以赛促学，并以项目工程为依托，对教学内容和教学模式进行有效改革，从而实现培养学生的目的，人才创新能力的提升，必然推动社会发展的进步。基于校园学习的基础，校园学习与企业相结合，学生参与企业项目的研发，在参与过程中掌握理论性知识；通过社会性实践发展，科学创新项目的比拼，培训学生的创新能力。以赛出学是现在大学生培养创新能力的一种方式之一，应用型专业的学生想要培养创新创业的能力，需要为其提供一个能够发展创新思维的平台，而创新设计比赛，是一个成本低实践性强的载体，学生在这个过程中，能有效地将自己所学到的知识运用其中，通过对知识不断的理解，最终转化为毕业设计的展示，从而很好地培养学生的创新能力。

3 结语

以赛促学是现如今应用型高校培养人才的一种重要手段。本文基于课程实践能力需求，通过改进教学方法，丰富教学内容，对学生进行实践创新培训和锻炼，不断加强过程管理，通过以赛促学等方法，达到培养学生能力的目的。