王玉林 杜建華
1.武夷學院,福建 武夷山市 354300;
2.石家莊鐵路職業技術學院,河北 石家莊 050041
創新實踐能力是高素質人才的重要標志, 是高水平大學建設的靈魂[1]。在建設創新型國家的新形勢下,大學生創新實踐能力的培養已成為高等學校教育與教學改革的重點和核心[2]。圍繞培養學生創新實踐能力為目標,國內各高校紛紛設立并實施了以大學生創新教育實踐項目、大學生科技創新項目、大學生實驗室創新項目及大學生創業項目等為載體的大學生創新訓練計劃(Student Innovation Training Program,簡稱SITP),探索以項目為載體,以學生為主體,以創新為核心,自主實踐,研學結合的個性化培養方式,這是推動人才培養模式改革和教育教學模式改革的重要舉措[3]。
大學生結構設計競賽作為大學生創新訓練計劃的一種載體和重要形式,是土木工程專業創新性和實踐性最強的學科競賽,在培養學生創新思維、創新意識和合作精神,培養學生創新設計能力、綜合科技能力和工程實踐能力等方面發揮著重要作用[4]。
結構設計大賽1994年起源于清華大學[5],當時清華大學是為在學校建設一座觀賞性小橋而在土木工程系內舉辦的設計大賽,因此次設計大賽產生強烈反響,為土建專業人才創新實踐人才培養提供了很好的啟示作用,后來大賽被保留下來,而且每年舉行一次。正是由于結構設計大賽在培養土木工程專業大學生創新能力和工程實踐能力,促進教育和教學改革方面等具有重要的示范和推動作用,很快在國內設有土木工程專業的高校中得以迅速推廣。如今全國大學生結構設計競賽已成為全國性賽事,被教育部確定的全國九大大學生學科競賽之一。2005年至今,在教育部高教司、中國土木工程學會教育委員會主辦下,全國結構設計大賽已成功舉辦了六屆(具體情況如表1所示)。由于各級教育和主管部門重視和支持,以及創新實踐型土木工程專業人才培養的需要,各省市、地區的高校內部和高校之間如火如荼地組織開展結構設計競賽。以福建省為例,在省教育廳和建設廳主辦下,2008年在福州大學舉辦了福建省第一屆結構設計大賽,此后每年在不同高校舉辦一屆省級大賽(具體情況見表2)。從福建省歷年大賽對比來看,大賽規模發展迅速,由最初的省內8所高校,發展到海峽兩岸19所,參賽代表隊由24支增加到56支。結構設計大賽有效地促進省內及海峽兩岸高等院校之間的交流與合作,有力地推動了省內高校的土木工程專業創新實踐平臺的構建。

表1 歷屆全國大學生結構設計大賽情況表

表2 歷屆福建省大學生結構設計大賽情況表
土木工程專業是實踐性和應用性很強的專業,單一的課程教學,重理論輕實踐,無法實現大學生創新實踐能力培養的目標,不能適應土木工程專業人才培養。結構設計競賽是一種創新實踐訓練,是實現土木工程專業教育個性化的有效手段,可以打破以“老師為主”的被動接受知識的教育模式,向以“學生為主,老師指導”的實踐型和創新型的人才培養模式轉變。在結構設計競賽中,從結構方案選擇與分析到結構加載等各環節,學生都是實施主體,能夠獨立創作,自主創新,充當著“建筑師”、“結構師”和“施工工程師”等多種角色。為了實現自己的創意和構想,展現個人能力并爭得好成績,學生能夠自覺學習未知的知識,綜合應用多門專業課程的理論知識和專業技能去分析和解決問題,不斷改進結構設計方案和模型制作工藝,反復計算分析,并進行試驗加載驗證。顯然,這樣的創新實踐活動能夠促進學生專業綜合技能,發掘創新思維,培養創新實踐能力,有效克服常規教學實踐(如課程設計和課程實驗等)存在的一些缺點。譬如,常規教學實踐在訓練學生的專業技能方面往往對理論知識的應用過于單一,而缺乏多門課程綜合應用,缺乏自主創新空間,因此學生在實踐中往往生搬硬套的模仿教材,這就難以達到培養學生的創新實踐能力的目的。鑒于此,可以以結構競賽為示范,建立大學生創新實踐基地,開展形式多樣,多課程融合應用的學科競賽,促進土建專業學生創新實踐型人才培養模式。
結構設計競賽為促進師生交流提供了一個絕好的平臺,大大增進學生之間的互動,能夠促使專業教師從理論知識講授者到創新實踐指導者的角色轉變,從形式單一的課堂教學走到形式豐富多樣、內容生動具體的課余實踐活動中,有利于教師教學和教育方法的革新。因為指導教師在指導學生結構設計過程中,常會發現理論分析、數值計算和結構加載試驗三種方法得到的結果有較大差異,這會促使指導老師與學生不斷交流,想方設法查找原因。經過指導老師和學生共同反復研討、不斷計算分析和加載試驗之后,最終發現原因在于理論分析和數值計算選擇參數時,忽視了材料(如白卡紙等)和所制作的構件的力學特性與常規教學和研究中所涉及的主要材料(如鋼材和混凝土)之間的差異,忽視了分析與計算時所簡化的節點與結構模型節點的制作工藝和處理方法之間的相關性。諸如此類的師生交流與研討過程,實質上既是學生的學與研過程,也是專業教師的教與研過程,能夠有效改變一些教師“教而不研,研而不教”的狀態,促進教學與實踐、理論與應用有機統一的教育與教學方法,進而推動創新實踐型的土建專業人才培養模式的形成。
大學生結構設計競賽作為大學生創新訓練計劃的一種載體和重要形式,是培養土建專業學生創新實踐能力的重要平臺,能夠培養學生的專業綜合技能,發掘創新思維,培養創新實踐能力,有效克服常規教學實踐存在的一些缺點。充分發揮好結構競賽這一平臺的作用,能夠有效的促進土建專業學生創新實踐型人才培養模式的形成,促進教學與教育方法的改革。
[1]周濟.創新是高水平大學建設的靈魂[J].中國高等教育,2006,(3):9-13
[2]毛洪賁,殷德順,郭娟,周愛花.大學生創新實踐能力培養探索與實踐[J].中國林業教育,2010,28(3):13-16
[3]杭濤.大學生創新訓練計劃的研究與思考[J].文教資料,2009,(8):212-214
[4]周臻,童小東,尹凌峰, 陸金鈺,繆志偉.依托結構競賽構建開放式創新研學平臺[J].高等建筑教育,2011,20(6):129-133
[5]廖立.構造一座未來的橋[J].中國青年科技,1999,56(2):46-47