結構模型設計競賽與大學生創新能力培養的探討

焦玲

摘 要：該文介紹并分析了當代大學生創新能力的現狀，提出組織大學生參加結構模型設計競賽是提高創新能力的一種主要途徑。文中以結構模型設計競賽為依托，介紹了整個比賽的過程，指出模型設計競賽對培養大學生創新能力的意義。

關鍵詞：結構模型設計競賽 創新 大學生

中圖分類號：G644 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）09（b）-0192-02

創新是一個民族的靈魂，是一個國家興旺發達的不竭動力。[1]而創新人才則是這個動力的提供者。在我國某城市企業的問卷調查中，據統計100%的企業明確表示非常需要創新型人才；需求數量方面，90.9%的企業表示每年需要10人以上，9.1%的企業表示會引進3～10人。[2]另據統計，世界500強企業中，高新技術產業研究開發所需科技人員數量為傳統產業的5倍。[3]創新人才的需求顯而易見。《中華人民共和國高等教育法》第五條規定：高等教育的任務是培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才，發展科學技術文化，促進社會主義現代化建設。大學生經過高等教育的培養，應該具有較好的創新精神和較強的實踐能力，這是國家強盛的條件；也是學生自身走向社會擇優工作的主要砝碼。

然而，當前我國大部分大學生的創新能力并不樂觀。

1 創新意識不強，缺乏自信，不善于充分利用和積極創造條件

現在高校的教育多是傳統文化教育，教師多是注重理論專業知識的傳授，不注重啟發和引導；學校在課程開設上也缺少創新啟蒙教育的課程，結果培養出來的學生缺乏個性和自信，沒有冒險精神，創新意識淡薄，缺乏主動性。

2 創新知識基礎薄弱，往往不能把握本學科最新發展的動態

我國高校在專業課程設置時，相鄰學科和交叉學科的設置不夠；采用的教材多是全國統編教材，更新較為緩慢，學生接觸各學科發展前沿的機會較少，知識更新較為緩慢，也不重視相關學科知識的遷移。

3 思維缺乏創新

落后的教學理念以及缺乏創新的教學方式，使得我校大學生習慣于跟隨性學習，形成了依賴的心理，思維方式往往是單一的和直線式的，缺乏靈活性和全面性。基本上老師說什么就是什么，很少有同學質疑老師講的內容。

由此可見，我國大學生的創新能力現狀是令人擔憂的，“時代呼喚創新人才的培養，創新人才的培養呼喚創新教育”，創新教育的基礎是實踐。要培養大學生的創新能力，必須為大學生構建良好的實踐平臺。2007年，教育部、財政部為了進一步加強大學生實踐能力、創新能力和合作精神的培養，批準資助全國大學生結構模型設計大賽等全國9大賽事，此后，各省各院校相繼展開各種規模的競賽活動。實踐證明，通過參加這類模型設計競賽活動，學生們的創新能力得到了極大的提高。以下以某高校土木工程專業的“結構模型設計競賽”為例，介紹結構模型設計競賽與創新能力培養的關系。

某高校結構模型設計競賽流程如圖1。

（1）賽前準備。在3月初學校下發結構模型設計大賽（包括專業組和趣味組）的通知，之后院系通過海報和展板廣泛宣傳、動員，鼓勵同學們積極參加。報名組隊跨年級、跨班級自由自由組合。報名結束后，專業老師會進行賽前培訓，系統的講解模型制作過程中注意事項及可能用到的專業知識；同時也會給同學們一起分享模型制作的樂趣、展示已有的各種結構模型。通過前期的宣傳和培訓，加強同學們的專業知識，拓展視野；同時，增加學生之間的交流，初步的激發學生們的創作熱情。

（2）比賽階段。制作模型首先是要確定出一個合理的結構形式，做出初步的方案設計。競賽的主體是學生，這就要求學生根據競賽要求充分調動大腦中存儲的各種知識，進行發散思維，提出多種備選方案，然后進行討論、論證、總結。初期方案中有的比較常規，有的比較奇特，作為指導老師，我們不會一下子給予肯定或否定，而是會提出多個問題，指引學生自己去思考、分析。這就促使學生們去回顧、分析已有知識或通過圖書館、網絡等多種渠道尋找相關資料，但是很多問題是無法從這些已有的資料中得到準確的答案，這時就要求他們開啟、發揮他們的創新思維能力。“善于從不同角度、不同方向提出問題，尋找解決問題的方法和途徑；富于想象，敢于幻想，善于聯想，長于運用分析類比的方法；思路多而目標集中，勇于探索及實踐驗證，且習慣將探索的目光投向未知的天地”。[4]多種知識融合貫通，設計出較為合理的模型方案進行下一步工作。

初步方案選定之后，開始模型的制作。理論和實際之間總是存在差異的，從一個理想的結構方案到一個展現在眼前的實實在在的結構模型，中間要花費的精力不是在初期能想象出來的。比如，一根桿件的制作，就要經過2～3個同學一起來卷制，才能達到它理想的承載力；再比如結點的連接，理論上的鉸結點、剛結點說起來非常容易，但在實際操作中怎樣利用組委會提供的有限的材料來實現，則讓同學們在制作過程中大動腦筋。一次次的實際操作來驗證一個個的“金點子”，最終在大家反復的討論、修改、實踐中解決。這是一個“知”與“行”的融合過程，是理論知識和實踐應用的完美切合，它在考察學生設計能力的同時，更多的考察了他們的實際應用能力、動手操作能力和團隊協作精神。在這個過程同學們的洞察能力、創新意識、創作熱情、制作能力、團隊協作精神都得到了充分的提升和發揮，大放光彩。

模型初步制作完成之后，各隊自主給模型加載，來檢驗模型存在的問題，針對存在的問題商討新的解決方法，有可能對模型做出大幅度的修改。在提交的成果中出了結構模型之外，還要提交計算書。所以，在模型完善后，要進行計算書的整理和完善。計算書中包括設計理念、設計方案圖、模型承載力計算等。完成這部分內容需要對繪圖軟件和計算軟件有較強的操作能力，同時還要有較強的文檔撰寫和組織能力，這些內容都不是在課堂上就能熟練掌握的。這就要求他們積極練習、分工合作，否則很難達到理想的效果。

正式比賽時，需現場加載、解說。在專家評委面前介紹自己的模型，通過自己的解說，讓評委了解模型結構的合理性，制作的完美性，這就要求在解說的時候表現出完美的語言組織能力和充分的自信；在氣氛緊張的現場加載，加載過程中出現的一點小失誤，比如加載點的位置有偏差、加載中出現稍微的晃動等，都有可能直接影響著模型的承載力，所以這迫使學生必須要保持冷靜、平和的心態。

（3）賽后總結。整個模型制作和比賽過程涉及到模型方案構思、設計，模型的制作、計算書的撰寫、模型的解說等，這就要求在每組中，每個學生都要充分發揮自己的優點，整個團隊取長補短，才能把團隊的優勢發揮到最好。這樣一個完整的比賽，在培養學生各方面創新能力的同時，也培養了學生與他人交流、合作的團隊協作精神，為今后順利的步入社會打下一個良好的基礎。

結構模型設計競賽在鍛煉了學生們各種能力的同時（見圖2），對教師的實踐教學能力也是一個提高。通過模型設計競賽，老師會發現學生的興趣點，發現自己平時教學中的不足，把競賽思想、競賽中出現的新技術、新思路貫穿到日后的教學中。同時，為了指導學生，迫使老師不斷學習，及時關注相應學科前沿科技。

結構模型設計大賽給學生提供了一個交流知識、探索知識、應用知識的平臺，實踐證明，這一平臺對培養、提升大學生的實踐能力和創新能力及有為實用。針對這種活動，我們將繼續研究，深入探索，最大程度的提升學生們的綜合能力及教師的整體素質。

參考文獻

[1] 江澤民.全面建設小康社會開創中國特色社會主義事業新局面[M]//江澤民文選（第3卷）.北京：人民出版社，2006：537-538.

[2] 薄建柱，劉志國.我國企業創新型人才需求研究[J].人民論壇，2011（23）：180-181.

[3] 陳曄，徐晨.高校大學生創新實踐能力培養的研究與探索[J].高等理科教育，2011（3）：104-107.

[4] 汪鐘鳴.我國高校創造型入才培養模式探析[J].江蘇高教，1997（6）：57-59.endprint

摘 要：該文介紹并分析了當代大學生創新能力的現狀，提出組織大學生參加結構模型設計競賽是提高創新能力的一種主要途徑。文中以結構模型設計競賽為依托，介紹了整個比賽的過程，指出模型設計競賽對培養大學生創新能力的意義。

關鍵詞：結構模型設計競賽 創新 大學生

中圖分類號：G644 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）09（b）-0192-02

創新是一個民族的靈魂，是一個國家興旺發達的不竭動力。[1]而創新人才則是這個動力的提供者。在我國某城市企業的問卷調查中，據統計100%的企業明確表示非常需要創新型人才；需求數量方面，90.9%的企業表示每年需要10人以上，9.1%的企業表示會引進3～10人。[2]另據統計，世界500強企業中，高新技術產業研究開發所需科技人員數量為傳統產業的5倍。[3]創新人才的需求顯而易見。《中華人民共和國高等教育法》第五條規定：高等教育的任務是培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才，發展科學技術文化，促進社會主義現代化建設。大學生經過高等教育的培養，應該具有較好的創新精神和較強的實踐能力，這是國家強盛的條件；也是學生自身走向社會擇優工作的主要砝碼。

然而，當前我國大部分大學生的創新能力并不樂觀。

1 創新意識不強，缺乏自信，不善于充分利用和積極創造條件

現在高校的教育多是傳統文化教育，教師多是注重理論專業知識的傳授，不注重啟發和引導；學校在課程開設上也缺少創新啟蒙教育的課程，結果培養出來的學生缺乏個性和自信，沒有冒險精神，創新意識淡薄，缺乏主動性。

2 創新知識基礎薄弱，往往不能把握本學科最新發展的動態

我國高校在專業課程設置時，相鄰學科和交叉學科的設置不夠；采用的教材多是全國統編教材，更新較為緩慢，學生接觸各學科發展前沿的機會較少，知識更新較為緩慢，也不重視相關學科知識的遷移。

3 思維缺乏創新

落后的教學理念以及缺乏創新的教學方式，使得我校大學生習慣于跟隨性學習，形成了依賴的心理，思維方式往往是單一的和直線式的，缺乏靈活性和全面性。基本上老師說什么就是什么，很少有同學質疑老師講的內容。

由此可見，我國大學生的創新能力現狀是令人擔憂的，“時代呼喚創新人才的培養，創新人才的培養呼喚創新教育”，創新教育的基礎是實踐。要培養大學生的創新能力，必須為大學生構建良好的實踐平臺。2007年，教育部、財政部為了進一步加強大學生實踐能力、創新能力和合作精神的培養，批準資助全國大學生結構模型設計大賽等全國9大賽事，此后，各省各院校相繼展開各種規模的競賽活動。實踐證明，通過參加這類模型設計競賽活動，學生們的創新能力得到了極大的提高。以下以某高校土木工程專業的“結構模型設計競賽”為例，介紹結構模型設計競賽與創新能力培養的關系。

某高校結構模型設計競賽流程如圖1。

（1）賽前準備。在3月初學校下發結構模型設計大賽（包括專業組和趣味組）的通知，之后院系通過海報和展板廣泛宣傳、動員，鼓勵同學們積極參加。報名組隊跨年級、跨班級自由自由組合。報名結束后，專業老師會進行賽前培訓，系統的講解模型制作過程中注意事項及可能用到的專業知識；同時也會給同學們一起分享模型制作的樂趣、展示已有的各種結構模型。通過前期的宣傳和培訓，加強同學們的專業知識，拓展視野；同時，增加學生之間的交流，初步的激發學生們的創作熱情。

（2）比賽階段。制作模型首先是要確定出一個合理的結構形式，做出初步的方案設計。競賽的主體是學生，這就要求學生根據競賽要求充分調動大腦中存儲的各種知識，進行發散思維，提出多種備選方案，然后進行討論、論證、總結。初期方案中有的比較常規，有的比較奇特，作為指導老師，我們不會一下子給予肯定或否定，而是會提出多個問題，指引學生自己去思考、分析。這就促使學生們去回顧、分析已有知識或通過圖書館、網絡等多種渠道尋找相關資料，但是很多問題是無法從這些已有的資料中得到準確的答案，這時就要求他們開啟、發揮他們的創新思維能力。“善于從不同角度、不同方向提出問題，尋找解決問題的方法和途徑；富于想象，敢于幻想，善于聯想，長于運用分析類比的方法；思路多而目標集中，勇于探索及實踐驗證，且習慣將探索的目光投向未知的天地”。[4]多種知識融合貫通，設計出較為合理的模型方案進行下一步工作。

初步方案選定之后，開始模型的制作。理論和實際之間總是存在差異的，從一個理想的結構方案到一個展現在眼前的實實在在的結構模型，中間要花費的精力不是在初期能想象出來的。比如，一根桿件的制作，就要經過2～3個同學一起來卷制，才能達到它理想的承載力；再比如結點的連接，理論上的鉸結點、剛結點說起來非常容易，但在實際操作中怎樣利用組委會提供的有限的材料來實現，則讓同學們在制作過程中大動腦筋。一次次的實際操作來驗證一個個的“金點子”，最終在大家反復的討論、修改、實踐中解決。這是一個“知”與“行”的融合過程，是理論知識和實踐應用的完美切合，它在考察學生設計能力的同時，更多的考察了他們的實際應用能力、動手操作能力和團隊協作精神。在這個過程同學們的洞察能力、創新意識、創作熱情、制作能力、團隊協作精神都得到了充分的提升和發揮，大放光彩。

模型初步制作完成之后，各隊自主給模型加載，來檢驗模型存在的問題，針對存在的問題商討新的解決方法，有可能對模型做出大幅度的修改。在提交的成果中出了結構模型之外，還要提交計算書。所以，在模型完善后，要進行計算書的整理和完善。計算書中包括設計理念、設計方案圖、模型承載力計算等。完成這部分內容需要對繪圖軟件和計算軟件有較強的操作能力，同時還要有較強的文檔撰寫和組織能力，這些內容都不是在課堂上就能熟練掌握的。這就要求他們積極練習、分工合作，否則很難達到理想的效果。

正式比賽時，需現場加載、解說。在專家評委面前介紹自己的模型，通過自己的解說，讓評委了解模型結構的合理性，制作的完美性，這就要求在解說的時候表現出完美的語言組織能力和充分的自信；在氣氛緊張的現場加載，加載過程中出現的一點小失誤，比如加載點的位置有偏差、加載中出現稍微的晃動等，都有可能直接影響著模型的承載力，所以這迫使學生必須要保持冷靜、平和的心態。

（3）賽后總結。整個模型制作和比賽過程涉及到模型方案構思、設計，模型的制作、計算書的撰寫、模型的解說等，這就要求在每組中，每個學生都要充分發揮自己的優點，整個團隊取長補短，才能把團隊的優勢發揮到最好。這樣一個完整的比賽，在培養學生各方面創新能力的同時，也培養了學生與他人交流、合作的團隊協作精神，為今后順利的步入社會打下一個良好的基礎。

結構模型設計競賽在鍛煉了學生們各種能力的同時（見圖2），對教師的實踐教學能力也是一個提高。通過模型設計競賽，老師會發現學生的興趣點，發現自己平時教學中的不足，把競賽思想、競賽中出現的新技術、新思路貫穿到日后的教學中。同時，為了指導學生，迫使老師不斷學習，及時關注相應學科前沿科技。

結構模型設計大賽給學生提供了一個交流知識、探索知識、應用知識的平臺，實踐證明，這一平臺對培養、提升大學生的實踐能力和創新能力及有為實用。針對這種活動，我們將繼續研究，深入探索，最大程度的提升學生們的綜合能力及教師的整體素質。

參考文獻

[1] 江澤民.全面建設小康社會開創中國特色社會主義事業新局面[M]//江澤民文選（第3卷）.北京：人民出版社，2006：537-538.

[2] 薄建柱，劉志國.我國企業創新型人才需求研究[J].人民論壇，2011（23）：180-181.

[3] 陳曄，徐晨.高校大學生創新實踐能力培養的研究與探索[J].高等理科教育，2011（3）：104-107.

[4] 汪鐘鳴.我國高校創造型入才培養模式探析[J].江蘇高教，1997（6）：57-59.endprint

摘 要：該文介紹并分析了當代大學生創新能力的現狀，提出組織大學生參加結構模型設計競賽是提高創新能力的一種主要途徑。文中以結構模型設計競賽為依托，介紹了整個比賽的過程，指出模型設計競賽對培養大學生創新能力的意義。

關鍵詞：結構模型設計競賽 創新 大學生

中圖分類號：G644 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）09（b）-0192-02

創新是一個民族的靈魂，是一個國家興旺發達的不竭動力。[1]而創新人才則是這個動力的提供者。在我國某城市企業的問卷調查中，據統計100%的企業明確表示非常需要創新型人才；需求數量方面，90.9%的企業表示每年需要10人以上，9.1%的企業表示會引進3～10人。[2]另據統計，世界500強企業中，高新技術產業研究開發所需科技人員數量為傳統產業的5倍。[3]創新人才的需求顯而易見。《中華人民共和國高等教育法》第五條規定：高等教育的任務是培養具有創新精神和實踐能力的高級專門人才，發展科學技術文化，促進社會主義現代化建設。大學生經過高等教育的培養，應該具有較好的創新精神和較強的實踐能力，這是國家強盛的條件；也是學生自身走向社會擇優工作的主要砝碼。

然而，當前我國大部分大學生的創新能力并不樂觀。

1 創新意識不強，缺乏自信，不善于充分利用和積極創造條件

現在高校的教育多是傳統文化教育，教師多是注重理論專業知識的傳授，不注重啟發和引導；學校在課程開設上也缺少創新啟蒙教育的課程，結果培養出來的學生缺乏個性和自信，沒有冒險精神，創新意識淡薄，缺乏主動性。

2 創新知識基礎薄弱，往往不能把握本學科最新發展的動態

我國高校在專業課程設置時，相鄰學科和交叉學科的設置不夠；采用的教材多是全國統編教材，更新較為緩慢，學生接觸各學科發展前沿的機會較少，知識更新較為緩慢，也不重視相關學科知識的遷移。

3 思維缺乏創新

落后的教學理念以及缺乏創新的教學方式，使得我校大學生習慣于跟隨性學習，形成了依賴的心理，思維方式往往是單一的和直線式的，缺乏靈活性和全面性。基本上老師說什么就是什么，很少有同學質疑老師講的內容。

由此可見，我國大學生的創新能力現狀是令人擔憂的，“時代呼喚創新人才的培養，創新人才的培養呼喚創新教育”，創新教育的基礎是實踐。要培養大學生的創新能力，必須為大學生構建良好的實踐平臺。2007年，教育部、財政部為了進一步加強大學生實踐能力、創新能力和合作精神的培養，批準資助全國大學生結構模型設計大賽等全國9大賽事，此后，各省各院校相繼展開各種規模的競賽活動。實踐證明，通過參加這類模型設計競賽活動，學生們的創新能力得到了極大的提高。以下以某高校土木工程專業的“結構模型設計競賽”為例，介紹結構模型設計競賽與創新能力培養的關系。

某高校結構模型設計競賽流程如圖1。

（1）賽前準備。在3月初學校下發結構模型設計大賽（包括專業組和趣味組）的通知，之后院系通過海報和展板廣泛宣傳、動員，鼓勵同學們積極參加。報名組隊跨年級、跨班級自由自由組合。報名結束后，專業老師會進行賽前培訓，系統的講解模型制作過程中注意事項及可能用到的專業知識；同時也會給同學們一起分享模型制作的樂趣、展示已有的各種結構模型。通過前期的宣傳和培訓，加強同學們的專業知識，拓展視野；同時，增加學生之間的交流，初步的激發學生們的創作熱情。

（2）比賽階段。制作模型首先是要確定出一個合理的結構形式，做出初步的方案設計。競賽的主體是學生，這就要求學生根據競賽要求充分調動大腦中存儲的各種知識，進行發散思維，提出多種備選方案，然后進行討論、論證、總結。初期方案中有的比較常規，有的比較奇特，作為指導老師，我們不會一下子給予肯定或否定，而是會提出多個問題，指引學生自己去思考、分析。這就促使學生們去回顧、分析已有知識或通過圖書館、網絡等多種渠道尋找相關資料，但是很多問題是無法從這些已有的資料中得到準確的答案，這時就要求他們開啟、發揮他們的創新思維能力。“善于從不同角度、不同方向提出問題，尋找解決問題的方法和途徑；富于想象，敢于幻想，善于聯想，長于運用分析類比的方法；思路多而目標集中，勇于探索及實踐驗證，且習慣將探索的目光投向未知的天地”。[4]多種知識融合貫通，設計出較為合理的模型方案進行下一步工作。

初步方案選定之后，開始模型的制作。理論和實際之間總是存在差異的，從一個理想的結構方案到一個展現在眼前的實實在在的結構模型，中間要花費的精力不是在初期能想象出來的。比如，一根桿件的制作，就要經過2～3個同學一起來卷制，才能達到它理想的承載力；再比如結點的連接，理論上的鉸結點、剛結點說起來非常容易，但在實際操作中怎樣利用組委會提供的有限的材料來實現，則讓同學們在制作過程中大動腦筋。一次次的實際操作來驗證一個個的“金點子”，最終在大家反復的討論、修改、實踐中解決。這是一個“知”與“行”的融合過程，是理論知識和實踐應用的完美切合，它在考察學生設計能力的同時，更多的考察了他們的實際應用能力、動手操作能力和團隊協作精神。在這個過程同學們的洞察能力、創新意識、創作熱情、制作能力、團隊協作精神都得到了充分的提升和發揮，大放光彩。

模型初步制作完成之后，各隊自主給模型加載，來檢驗模型存在的問題，針對存在的問題商討新的解決方法，有可能對模型做出大幅度的修改。在提交的成果中出了結構模型之外，還要提交計算書。所以，在模型完善后，要進行計算書的整理和完善。計算書中包括設計理念、設計方案圖、模型承載力計算等。完成這部分內容需要對繪圖軟件和計算軟件有較強的操作能力，同時還要有較強的文檔撰寫和組織能力，這些內容都不是在課堂上就能熟練掌握的。這就要求他們積極練習、分工合作，否則很難達到理想的效果。

正式比賽時，需現場加載、解說。在專家評委面前介紹自己的模型，通過自己的解說，讓評委了解模型結構的合理性，制作的完美性，這就要求在解說的時候表現出完美的語言組織能力和充分的自信；在氣氛緊張的現場加載，加載過程中出現的一點小失誤，比如加載點的位置有偏差、加載中出現稍微的晃動等，都有可能直接影響著模型的承載力，所以這迫使學生必須要保持冷靜、平和的心態。

（3）賽后總結。整個模型制作和比賽過程涉及到模型方案構思、設計，模型的制作、計算書的撰寫、模型的解說等，這就要求在每組中，每個學生都要充分發揮自己的優點，整個團隊取長補短，才能把團隊的優勢發揮到最好。這樣一個完整的比賽，在培養學生各方面創新能力的同時，也培養了學生與他人交流、合作的團隊協作精神，為今后順利的步入社會打下一個良好的基礎。

結構模型設計競賽在鍛煉了學生們各種能力的同時（見圖2），對教師的實踐教學能力也是一個提高。通過模型設計競賽，老師會發現學生的興趣點，發現自己平時教學中的不足，把競賽思想、競賽中出現的新技術、新思路貫穿到日后的教學中。同時，為了指導學生，迫使老師不斷學習，及時關注相應學科前沿科技。

結構模型設計大賽給學生提供了一個交流知識、探索知識、應用知識的平臺，實踐證明，這一平臺對培養、提升大學生的實踐能力和創新能力及有為實用。針對這種活動，我們將繼續研究，深入探索，最大程度的提升學生們的綜合能力及教師的整體素質。

參考文獻

[1] 江澤民.全面建設小康社會開創中國特色社會主義事業新局面[M]//江澤民文選（第3卷）.北京：人民出版社，2006：537-538.

[2] 薄建柱，劉志國.我國企業創新型人才需求研究[J].人民論壇，2011（23）：180-181.

[3] 陳曄，徐晨.高校大學生創新實踐能力培養的研究與探索[J].高等理科教育，2011（3）：104-107.

[4] 汪鐘鳴.我國高校創造型入才培養模式探析[J].江蘇高教，1997（6）：57-59.endprint