結(jié)構(gòu)模型競(jìng)賽與土木工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)

鄭輝　劉方成　歐陽(yáng)建湘　萬(wàn)計(jì)鵬

摘 要：在土木工程學(xué)科的實(shí)踐教學(xué)中，大學(xué)生的結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)大賽對(duì)學(xué)生在實(shí)際課程中的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有著重要的指導(dǎo)作用。大學(xué)生結(jié)構(gòu)模型競(jìng)賽對(duì)土木工程學(xué)科學(xué)生的實(shí)踐能力與團(tuán)結(jié)協(xié)作的意識(shí)能有一個(gè)巨大的提高。這是屬于土木工程教學(xué)實(shí)驗(yàn)的一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，也是一個(gè)值得我們深思的環(huán)節(jié)。文章作者根據(jù)多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，從輔導(dǎo)大學(xué)生參加結(jié)構(gòu)模型競(jìng)賽的經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，詳細(xì)地介紹了整個(gè)結(jié)構(gòu)模型中有關(guān)的設(shè)計(jì)過(guò)程，從這一點(diǎn)出發(fā)，論述了如何將結(jié)構(gòu)模型的競(jìng)賽與相應(yīng)的土木工程的學(xué)科進(jìn)行聯(lián)合創(chuàng)新，最終目標(biāo)是建立一個(gè)完整的應(yīng)用型人才知識(shí)體系。這對(duì)加強(qiáng)教學(xué)改革以及對(duì)課程體系的改變都是一種很好的借鑒。我們國(guó)家最近在進(jìn)行高等教育的課程改革，用于改革相關(guān)的課程內(nèi)容。文章對(duì)土木工程學(xué)科的課外實(shí)踐過(guò)程進(jìn)行了有效的闡述，并開(kāi)展了相應(yīng)的創(chuàng)新工作，可以啟發(fā)我們對(duì)土木工程應(yīng)用型人才的培養(yǎng)方案進(jìn)行改革，這種改革可以通過(guò)在教學(xué)課堂上的實(shí)例進(jìn)行。學(xué)科競(jìng)賽在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力以及相應(yīng)的科學(xué)計(jì)算能力方向都有著非常重要的作用，因此，對(duì)根據(jù)相關(guān)的模型制作經(jīng)驗(yàn)以及模型制作中與實(shí)際的教學(xué)內(nèi)容之間的聯(lián)系都要進(jìn)行相應(yīng)的探索，以便為以后的模型競(jìng)賽提供很好的借鑒作用。

一、引言

對(duì)于土木工程學(xué)科來(lái)說(shuō)，結(jié)構(gòu)模型競(jìng)賽是對(duì)學(xué)生的知識(shí)掌握程度進(jìn)行檢驗(yàn)的非常好的手段，這是土木工程學(xué)科相關(guān)專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐機(jī)遇。這種結(jié)構(gòu)模型的設(shè)計(jì)競(jìng)賽是比較有想象力和創(chuàng)造力的，這是針對(duì)學(xué)生而享負(fù)有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。因?yàn)閷?duì)學(xué)生來(lái)講，學(xué)科競(jìng)賽除了是對(duì)其所學(xué)知識(shí)掌握程度的一種檢驗(yàn)，更是對(duì)學(xué)生的自我學(xué)習(xí)和自我認(rèn)知能力的考驗(yàn)，對(duì)學(xué)生自己收集資料的能力都是一個(gè)很大的提升。

在這種結(jié)構(gòu)模型的設(shè)計(jì)競(jìng)賽里，知識(shí)得到了綜合運(yùn)用，除了最主要的結(jié)構(gòu)力學(xué)材料力學(xué)以及理論力學(xué)三大力學(xué)知識(shí)，模型競(jìng)賽還結(jié)合學(xué)生本身實(shí)際對(duì)模型進(jìn)行了相應(yīng)的改造和一定的創(chuàng)新，對(duì)學(xué)生們的動(dòng)手能力的培養(yǎng)以及創(chuàng)新思維的養(yǎng)成，都具有重大意義。同時(shí)，由團(tuán)結(jié)隊(duì)共同完成課題的過(guò)程中，采用這種方式對(duì)每個(gè)學(xué)生在實(shí)際團(tuán)隊(duì)中的共同協(xié)作的能力以及整個(gè)團(tuán)隊(duì)意識(shí)的提高都具有十分重要的作用，這也是模型競(jìng)賽真正帶來(lái)價(jià)值的體現(xiàn)。 在2005年的6月份，我國(guó)的教育部門(mén)舉行了第一次全國(guó)大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽，這項(xiàng)競(jìng)賽對(duì)整個(gè)土木工程領(lǐng)域來(lái)講都十分重要，很多著名大學(xué)派出優(yōu)秀的人才參與這項(xiàng)競(jìng)賽的角逐，現(xiàn)已成為土木工程專業(yè)最為重要的比賽之一。湖南省大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽旨在通過(guò)專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用，多方面培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力、動(dòng)手實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)，加強(qiáng)高校間的交流與合作。第一屆大賽于2012年12月8～10日在長(zhǎng)沙中南林業(yè)科技大學(xué)舉行，第二屆大賽于2013年12月6～9日在益陽(yáng)湖南城市學(xué)院舉行，第三屆大賽于2014年11月28～11月30日在衡陽(yáng)南華大學(xué)舉行，第四屆大賽于2015年11月26～29日在株洲湖南工業(yè)大學(xué)舉行，第五屆大賽于2016年在長(zhǎng)沙學(xué)院舉行。

二、 結(jié)構(gòu)模型的設(shè)計(jì)工作

對(duì)于一般的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，模型的設(shè)計(jì)主要分為三個(gè)主要方面：第一是相關(guān)構(gòu)件的設(shè)計(jì)；第二是關(guān)于結(jié)構(gòu)的選型設(shè)計(jì)；第三是關(guān)于節(jié)點(diǎn)之間的設(shè)計(jì)。這三個(gè)環(huán)節(jié)是相輔相成、互為一體的，整個(gè)過(guò)程都需要具有豐富的綜合性知識(shí)，這就要運(yùn)用到結(jié)構(gòu)力學(xué)等土木工程學(xué)科主干知識(shí)。但是運(yùn)用的前提是對(duì)整體構(gòu)件要有一個(gè)清醒的認(rèn)識(shí)，對(duì)整個(gè)材料力學(xué)的框架以及在材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)中材料的性質(zhì)都能夠把握好，只有達(dá)到這樣的水準(zhǔn)，才能夠進(jìn)行第二階段的工作。第二階段的工作主要是依據(jù)以上的基礎(chǔ)對(duì)整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行結(jié)構(gòu)的選擇以及相關(guān)的計(jì)算工作，這是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠成功的關(guān)鍵，這對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)力學(xué)知識(shí)都能起到一個(gè)很好的串聯(lián)作用，能夠增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解程度以及運(yùn)用程度。但是一個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要想成功，除了靠的是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，還要有著很強(qiáng)的技術(shù)支撐。

1.如何進(jìn)行構(gòu)件的選擇

模型的設(shè)計(jì)最開(kāi)始的是關(guān)于構(gòu)件的設(shè)計(jì)。但是構(gòu)件的合理性是建立在對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)力學(xué)以及相關(guān)的材料力學(xué)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，這主要體現(xiàn)在競(jìng)賽材料主要采用白色的硬質(zhì)的卡紙進(jìn)行試驗(yàn)，進(jìn)行黏接的主要的材料是相關(guān)的黏膠。

一般而言，白色的卡紙可以制作成為薄壁的空心的桿狀物體，同時(shí)遇到材料的受力情況不明顯的情況時(shí)，對(duì)整個(gè)構(gòu)件的截面尺寸進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，這樣在重新設(shè)計(jì)時(shí)可以選擇一個(gè)合適的橫截面積。往屆很多參加決賽的作品都出現(xiàn)了很多很有創(chuàng)意的梯形截面形式，這種新型的截面形式能夠有效地利用“在有關(guān)于構(gòu)件的截面的中距越遠(yuǎn)，但是出現(xiàn)的正的應(yīng)力會(huì)比較大”的原理，這樣就能根據(jù)結(jié)構(gòu)合理地進(jìn)行再分配，這種競(jìng)賽對(duì)于學(xué)生的材料力學(xué)的實(shí)驗(yàn)性能的掌握是非常強(qiáng)的。對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，一定要在學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上加強(qiáng)對(duì)創(chuàng)造力的培養(yǎng)，這樣才能夠有效地進(jìn)行能力的提升。

2.對(duì)所選擇的構(gòu)件要有相應(yīng)的測(cè)試

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽中，模型材料的選取是多樣化的，而且賽事的主辦方只提供一些基本的力學(xué)相關(guān)性能的指標(biāo)，而且并不過(guò)多地參與指導(dǎo)。有的賽事主辦方僅僅是提供一些參與實(shí)驗(yàn)的材料樣品，這樣就要求學(xué)生在參加模型競(jìng)賽的時(shí)候?qū)ψ约和瓿傻牟牧线M(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)檢測(cè)工作。如了解桿件的不同長(zhǎng)度以及相應(yīng)的尺寸是不是符合相應(yīng)的強(qiáng)度以及力學(xué)性能上的特點(diǎn)。測(cè)試題中經(jīng)常出現(xiàn)有關(guān)彈性模量的性能測(cè)試，有時(shí)候需要相應(yīng)的萬(wàn)能材料的試驗(yàn)機(jī)才能完成任務(wù)，這種綜合設(shè)備檢驗(yàn)有時(shí)會(huì)需要專門(mén)的設(shè)備來(lái)進(jìn)行檢驗(yàn)。如果并不具備這些條件，可以查閱有關(guān)的資料，對(duì)于整個(gè)實(shí)驗(yàn)直接要獲取相關(guān)的實(shí)驗(yàn)的系數(shù)，這些力學(xué)實(shí)驗(yàn)都是在材料力學(xué)當(dāng)中比較常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。因此只要在平時(shí)扎實(shí)地對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行鞏固和理解，才能在結(jié)構(gòu)模型設(shè)計(jì)的大賽上得到充足的機(jī)會(huì)展示自己的學(xué)識(shí)。只有對(duì)材料力學(xué)到了初步熟悉的地步，對(duì)整個(gè)材料力學(xué)的實(shí)驗(yàn)的結(jié)果認(rèn)識(shí)得都比較清楚，才能夠在此基礎(chǔ)上達(dá)到一個(gè)比較理想的結(jié)果。要在這樣的結(jié)果上得到相應(yīng)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和分析結(jié)果才會(huì)使得整個(gè)模型相關(guān)的分析的結(jié)果達(dá)到一個(gè)比較合理的狀態(tài)。

在實(shí)際的競(jìng)賽中，筆者發(fā)現(xiàn)如果膠水粘貼了三次對(duì)于提高桿件的強(qiáng)度起到的作用并不是很大，因此需要利用這一規(guī)律對(duì)紙張和膠水節(jié)省了使用的數(shù)量。這樣也能防止膠水過(guò)多對(duì)整個(gè)桿件凝結(jié)后的整體的破壞作用。

3.對(duì)整個(gè)過(guò)程結(jié)構(gòu)選擇的意義

（1）對(duì)結(jié)構(gòu)的整體的選擇。不同的競(jìng)賽對(duì)不同的結(jié)構(gòu)都有著不同的意義，有的競(jìng)賽對(duì)結(jié)構(gòu)的類型進(jìn)行了相應(yīng)的限制，有的競(jìng)賽只是給出了有關(guān)的邊界計(jì)算的條件，對(duì)于不同的結(jié)構(gòu)體，需要進(jìn)行不同的討論。對(duì)于結(jié)構(gòu)體的選擇，要根據(jù)不同的情況進(jìn)行判斷。整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的選擇是對(duì)學(xué)生知識(shí)掌握情況一個(gè)比較重要的考驗(yàn)，能夠考查學(xué)生對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)力學(xué)知識(shí)體系的掌握情況，是運(yùn)用所學(xué)相關(guān)知識(shí)以及提高自身創(chuàng)造力的關(guān)鍵所在。創(chuàng)新的能力是建立在對(duì)知識(shí)掌握的基礎(chǔ)之上的。比如說(shuō)，在筆者經(jīng)歷的一次輔導(dǎo)學(xué)生參加的大學(xué)生機(jī)構(gòu)模型建模大賽上，就有一道題目是關(guān)于在簡(jiǎn)支梁的約束下進(jìn)行大跨度的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有一些學(xué)生只是考慮了有關(guān)大跨度梁的條件，但是沒(méi)有細(xì)致地對(duì)題目進(jìn)行研究，只考慮到拱的結(jié)構(gòu)適合做大跨度的結(jié)構(gòu)，但是忽視了題目中對(duì)簡(jiǎn)支梁的約束條件。最后的結(jié)果是由于沒(méi)有側(cè)向的約束條件，很多學(xué)生的模型沒(méi)有得到有力的支撐，因此不能夠算是一個(gè)成功的模型。這樣的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)對(duì)學(xué)生的思考以及相關(guān)的反思是寶貴的財(cái)富，這也是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽帶給學(xué)生 最寶貴的精神財(cái)富。對(duì)于學(xué)科競(jìng)賽的重要意義，我們要有充分的認(rèn)識(shí)，不僅僅是從知識(shí)層面有充分認(rèn)識(shí)，也要從精神激勵(lì)的層面上進(jìn)行相應(yīng)的分析。

對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的模型來(lái)說(shuō)，結(jié)構(gòu)的選擇在實(shí)際上只是一個(gè)初步選擇的過(guò)程，這種過(guò)程是可以進(jìn)行優(yōu)化的。我們需要對(duì)結(jié)構(gòu)的功能上的需求及對(duì)所有的結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的選擇，選擇好的結(jié)構(gòu)有利于進(jìn)行下一步的優(yōu)化設(shè)計(jì)，也有利于對(duì)模型的條件進(jìn)行進(jìn)一步的修正。

在結(jié)構(gòu)的選型上雖然只是涉及一般的定性分析，不會(huì)涉及具體的計(jì)算過(guò)程，但是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，這個(gè)環(huán)節(jié)是十分重要的，這是決定模型設(shè)計(jì)方向的環(huán)節(jié)，如果選擇了一個(gè)比較好的模型就等于模型設(shè)計(jì)成功了一半。

（2）對(duì)計(jì)算的優(yōu)化。結(jié)構(gòu)優(yōu)化的過(guò)程要針對(duì)受力的特點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的分析，通過(guò)不同的傳導(dǎo)路徑進(jìn)行選擇，在進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中可能會(huì)需要科學(xué)計(jì)算機(jī)的幫助，在計(jì)算的時(shí)候可以通過(guò)一些實(shí)驗(yàn)的材料進(jìn)行獲得，可以采用一些在學(xué)校中使用的商用有限元分析的軟件來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的操作和分析。

在結(jié)構(gòu)的優(yōu)化中，達(dá)到最理想的條件就是能夠使每個(gè)構(gòu)件以及構(gòu)件的結(jié)構(gòu)達(dá)到相應(yīng)的極限的狀態(tài)，在這種極限狀態(tài)下，通過(guò)相關(guān)的合理的計(jì)算來(lái)使桿件的截面達(dá)到最優(yōu)化，從而來(lái)保證桿件的受力以及截面的尺寸都能夠滿足實(shí)驗(yàn)的需求，結(jié)構(gòu)的內(nèi)力也能滿足相關(guān)的需要。在計(jì)算的過(guò)程中需要利用一些計(jì)算力學(xué)的分析軟件，這就要求自身對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)以及材料力學(xué)的內(nèi)容十分熟悉。

4.對(duì)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)

從歷屆的競(jìng)賽經(jīng)驗(yàn)可以看出：大多數(shù)失敗的作品是由節(jié)點(diǎn)的破壞所引起的，這是因?yàn)樵诠?jié)桿件在節(jié)點(diǎn)處的受力是比較復(fù)雜的，受到的應(yīng)力是比較明顯的。制作構(gòu)件的工藝實(shí)際上就決定在這個(gè)節(jié)點(diǎn)上的受力是否是一個(gè)比較合理的狀態(tài)，如果計(jì)算錯(cuò)誤的話，這些節(jié)點(diǎn)就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的附件應(yīng)力的影響，最終對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果造成很大的影響。在桿件的連接中，最主要的連接方式靠的是膠水的連接，如何有效地利用膠水是影響桿件相關(guān)受力的關(guān)鍵所在。對(duì)于受拉的節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)，膠水產(chǎn)生的節(jié)點(diǎn)的力會(huì)對(duì)這種摩擦的阻力具有一定的削弱作用，因此我們?cè)谥谱飨鄳?yīng)的節(jié)點(diǎn)的時(shí)候，需要對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)的纏繞，然后用膠水進(jìn)項(xiàng)粘接，這樣才能夠有效利用膠水所產(chǎn)生的阻力作用。

另外，在構(gòu)件制作的過(guò)程中，有時(shí)候也需要對(duì)裝配的工藝進(jìn)行改進(jìn)，來(lái)確保一定的精度上的操作。比如說(shuō)，膠水的不均勻會(huì)使得桿件產(chǎn)生一定的初曲率，這樣會(huì)使得在軸心上受壓的桿件變得偏心，這樣的情形會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)的構(gòu)件在裝配時(shí)形成一定的誤差。這種誤差使得我們達(dá)不到理想狀態(tài)的受力，在加載到一定程度后會(huì)容易引起相關(guān)的荷載失控的現(xiàn)象。

因此，我們?cè)趯?duì)制作模型構(gòu)件的精確度需要提高之外，有時(shí)也要特別重視相應(yīng)的結(jié)構(gòu)力學(xué)和材料力學(xué)的實(shí)驗(yàn)。我們可以通過(guò)在模型中材料的受力情況來(lái)判斷相關(guān)的模型的受力情況，來(lái)對(duì)實(shí)際的節(jié)點(diǎn)的受力進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)化，這樣我們就能夠判斷是否達(dá)到了相關(guān)的要求。然后我們可以根據(jù)實(shí)際的情況對(duì)整個(gè)模型進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，使得我們整個(gè)的模型更加符合構(gòu)件的特性。

三、對(duì)人才培養(yǎng)模式的意義

結(jié)構(gòu)模型競(jìng)賽更多的意義來(lái)源于實(shí)踐的技術(shù)要求，它更多的是讓學(xué)生對(duì)整個(gè)土木工程學(xué)科的結(jié)構(gòu)有個(gè)認(rèn)識(shí)，因?yàn)閺淖罨镜睦碚撻_(kāi)始到最系統(tǒng)的知識(shí)體系，由知識(shí)的學(xué)習(xí)能力到最終的知識(shí)運(yùn)用的能力都需要學(xué)生有很強(qiáng)的實(shí)際運(yùn)用的能力，考查的是一個(gè)學(xué)生對(duì)知識(shí)綜合運(yùn)用的能力。對(duì)模型的制作以及設(shè)計(jì)能力對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)都是一個(gè)很好的過(guò)程上的鍛煉，這樣的競(jìng)賽能夠鍛煉學(xué)生對(duì)綜合知識(shí)的運(yùn)用能力以及利用相應(yīng)的工具解決問(wèn)題的能力，這種能力也是我們應(yīng)用型人才培養(yǎng)所要達(dá)到的目標(biāo)。

與此同時(shí)，整個(gè)學(xué)科競(jìng)賽是非常艱苦的，其中的復(fù)雜程度超出我們的想象。學(xué)生能夠從比較專業(yè)的培訓(xùn)中得到有關(guān)于土木工程專業(yè)的鍛煉工作，對(duì)學(xué)生意志品質(zhì)的鍛煉也是一個(gè)很好的機(jī)會(huì)，這也是全面應(yīng)用型人才所應(yīng)該具備的最基本的素質(zhì)。

在完成競(jìng)賽作品的過(guò)程中，一件參賽作品需要每個(gè)成員都要完成一部分相應(yīng)的任務(wù)，只有團(tuán)結(jié)協(xié)作才能把事情做好，這對(duì)當(dāng)代大學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)的培養(yǎng)具有重要的意義。在當(dāng)今對(duì)人才寬口徑的培養(yǎng)思路的模式下培養(yǎng)的人才絕對(duì)不是照葫蘆畫(huà)瓢的技術(shù)工人，而是在整個(gè)過(guò)程中都富有創(chuàng)造力的相應(yīng)的人才，這些人才在競(jìng)賽中不斷創(chuàng)新，打破常規(guī)，才是比賽想要的結(jié)果。這也是競(jìng)賽的主要宗旨。

在這樣一個(gè)過(guò)程中，不僅僅是對(duì)學(xué)生的鍛煉，也是對(duì)青年指導(dǎo)老師的教學(xué)與科研工作的考驗(yàn)，對(duì)教師在專業(yè)上的進(jìn)步有著重要的影響，青年教師可以通過(guò)探討模型來(lái)對(duì)自己的教學(xué)模式進(jìn)行反思和改進(jìn)，能夠培養(yǎng)自己嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)以及扎實(shí)的水平和堅(jiān)定的意志力，有助于青年教師的成長(zhǎng)。這不但為其以后的工作以及科研提供了相對(duì)來(lái)說(shuō)比較便利的條件，也為以后應(yīng)用型人才的培養(yǎng)奠定了一個(gè)極好的基礎(chǔ)。

四、針對(duì)培養(yǎng)應(yīng)用型人才模式下的力學(xué)的教學(xué)改革

1. 組建相關(guān)的學(xué)科群建設(shè)

我們建設(shè)的學(xué)科群應(yīng)該以專業(yè)的基礎(chǔ)課程為主，同時(shí)以其他應(yīng)用型的選修課程為輔。一是能夠保證整個(gè)教學(xué)內(nèi)容相對(duì)的完整性，二是有利于整個(gè)課程體系的融合以及清除了相互之間的銜接的障礙。

2. 對(duì)教學(xué)的實(shí)踐環(huán)節(jié)要加強(qiáng)

學(xué)生在平常課堂上所學(xué)的知識(shí)最重要的是落實(shí)到實(shí)處。要學(xué)會(huì)在實(shí)踐中將學(xué)到的知識(shí)加以利用，提高自己的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力。學(xué)習(xí)與競(jìng)賽要相結(jié)合，教師要經(jīng)常組織教學(xué)改革的研討活動(dòng)，對(duì)實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)。在實(shí)踐的教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)具有不可替代的重要作用，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力的重要保障，也是對(duì)學(xué)生獨(dú)立性的培養(yǎng)，這樣能夠銜接學(xué)生在知識(shí)上的一些不連貫的地方。

3. 對(duì)非實(shí)驗(yàn)性質(zhì)的教學(xué)要增加

在課程體系里面，對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)的實(shí)驗(yàn)基本上是驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，這樣實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是早就確定好的，只要按照書(shū)中的方法和步驟就能達(dá)到想要的結(jié)果，在這樣的背景下，學(xué)生的創(chuàng)新能力沒(méi)有得到很好的培養(yǎng)。因此，我們可以適當(dāng)對(duì)教學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行一定的更改，對(duì)整個(gè)課程體系里面設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的部分進(jìn)行一定程度的增加，但是所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)在內(nèi)在的聯(lián)系上能夠與所學(xué)的課程進(jìn)行一定的銜接。在實(shí)際的教學(xué)中，雖然有些實(shí)驗(yàn)并不是和結(jié)構(gòu)模型競(jìng)賽有一定的關(guān)聯(lián)，但是實(shí)驗(yàn)的主體要轉(zhuǎn)換為學(xué)生而不是教師，在實(shí)驗(yàn)課上，不再是以理論知識(shí)為主題，而是以設(shè)計(jì)探究性的實(shí)驗(yàn)為主，這樣會(huì)對(duì)學(xué)生的自主性產(chǎn)生積極的影響，對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力也是一個(gè)極大提高。

4. 要建立開(kāi)放性的實(shí)踐的基地

要在輔導(dǎo)模型競(jìng)賽的同時(shí)，積極地以參賽學(xué)生為主體來(lái)建立活動(dòng)組織，組織最好有專門(mén)的場(chǎng)地來(lái)進(jìn)行相關(guān)的學(xué)習(xí)工作，對(duì)于愛(ài)好者，學(xué)校也要適當(dāng)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，增加學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。要盡量在軟件和硬件上都給予學(xué)生相應(yīng)的支持。要定期對(duì)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)上的補(bǔ)充和培訓(xùn)，這樣能夠提高學(xué)生對(duì)整個(gè)專業(yè)學(xué)習(xí)的熱情，在另外一方面也讓學(xué)生對(duì)專業(yè)的認(rèn)識(shí)程度有了一個(gè)比較大的提高。積極地與企業(yè)進(jìn)行洽談，成立幾個(gè)相關(guān)的實(shí)踐培訓(xùn)的基地，這樣就能夠在實(shí)際的業(yè)務(wù)上對(duì)學(xué)生的能力進(jìn)行相應(yīng)的培養(yǎng)。

五、結(jié)語(yǔ)

本文主要介紹了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽中模型制作的基本步驟和過(guò)程，進(jìn)一步闡述了結(jié)構(gòu)模型競(jìng)賽與土木工程專業(yè)教學(xué)改革以及相關(guān)的創(chuàng)新型人才培養(yǎng)之間的關(guān)系，對(duì)如何進(jìn)行教學(xué)的改革，提出了自己的見(jiàn)解：要在建設(shè)結(jié)構(gòu)課程群的基礎(chǔ)上，增加實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)專業(yè)的創(chuàng)新型人才，在教學(xué)的過(guò)程中突出實(shí)踐性和創(chuàng)新性的教學(xué)內(nèi)容；還要進(jìn)一步加強(qiáng)課程之間的相關(guān)的融合，創(chuàng)新性的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是主要的培養(yǎng)途徑；另外，還要加強(qiáng)創(chuàng)新基地的建設(shè)，這樣才能形成一個(gè)培養(yǎng)土木工程專業(yè)創(chuàng)新型人才的便捷通道。

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