大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與人才培養(yǎng)論文
一、大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽的組織與實(shí)踐
1．土木工程專業(yè)學(xué)科競(jìng)賽發(fā)展
土木工程有著悠久的歷史，其專業(yè)綜合性強(qiáng)，涉及學(xué)科面廣，基礎(chǔ)要求高。進(jìn)入新時(shí)期，專業(yè)創(chuàng)新與發(fā)展是科研與教育工作者面臨的重要課題。專業(yè)學(xué)科競(jìng)賽是培養(yǎng)專業(yè)人才創(chuàng)新能力的重要平臺(tái)。土木工程專業(yè)創(chuàng)新競(jìng)賽由來(lái)已久，上世紀(jì)90年代，各高校土木工程專業(yè)開(kāi)始開(kāi)展各種形式的創(chuàng)新競(jìng)賽。題目設(shè)置以本專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)為基礎(chǔ)，利用簡(jiǎn)易材料，重點(diǎn)考查專業(yè)創(chuàng)新能力和動(dòng)手操作能力。2005年，首屆全國(guó)大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽成功舉辦，標(biāo)志著面向全國(guó)的系統(tǒng)的土木工程學(xué)科競(jìng)賽誕生。土木工程專業(yè)學(xué)科競(jìng)賽進(jìn)入了一個(gè)全新的發(fā)展階段，為各高校提供了學(xué)科技能競(jìng)技的平臺(tái)。各高校以此為基礎(chǔ)，積極探索，將學(xué)科競(jìng)賽與人才培養(yǎng)相結(jié)合，為創(chuàng)新思想的傳播、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。
2．全國(guó)大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽
全國(guó)大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽由高等學(xué)校土木工程學(xué)科專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)和中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)聯(lián)合主辦，由高校輪流承辦，是土木工程學(xué)科培養(yǎng)大學(xué)生創(chuàng)新精神、團(tuán)隊(duì)意識(shí)和實(shí)踐能力的最高水平學(xué)科競(jìng)賽。全國(guó)大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽旨在培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、合作精神，提高大學(xué)生的創(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。2005年，第一屆全國(guó)大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽在浙江大學(xué)舉行，此后從2008至2014年，分別在大連理工大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、東南大學(xué)、重慶大學(xué)、湖南大學(xué)、長(zhǎng)安大學(xué)舉行了第二至第八屆競(jìng)賽。
3．競(jìng)賽組織與實(shí)踐
全國(guó)大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽每年舉辦一次，基于這個(gè)競(jìng)賽，各高校、省甚至地區(qū)都建立了相應(yīng)的選拔體系和競(jìng)賽機(jī)制，這使得高校學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)參與其中。可以說(shuō)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽現(xiàn)已成為我國(guó)土木工程專業(yè)學(xué)生參與面最廣、水平最高的表現(xiàn)自己創(chuàng)新能力和專業(yè)素質(zhì)的舞臺(tái)。吉林大學(xué)建設(shè)工程學(xué)院作為吉林大學(xué)土木工程學(xué)科競(jìng)賽的組織單位，近年來(lái)對(duì)該競(jìng)賽的校內(nèi)組織進(jìn)行了有意義的探索。校內(nèi)競(jìng)賽的組織基于兩個(gè)目的:一是使更多的學(xué)生參與其中，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識(shí)。二是選拔最優(yōu)秀的學(xué)生代表學(xué)校參與省級(jí)以及全國(guó)比賽。為使更多的學(xué)生參與其中，學(xué)校大力宣傳，加上賽題的特色極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的`積極性。近年來(lái)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽在吉林大學(xué)土木工程等相關(guān)專業(yè)基本全員參與，學(xué)生利用所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，在結(jié)構(gòu)體系選擇、節(jié)點(diǎn)連接設(shè)計(jì)、構(gòu)件制作加工等方面勇于創(chuàng)新、積極探索。競(jìng)賽充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的創(chuàng)新積極性和主動(dòng)性，也為選拔優(yōu)秀人才奠定了基礎(chǔ)。選拔優(yōu)秀選手參加全國(guó)比賽，吉林大學(xué)打破團(tuán)隊(duì)選拔的模式，重點(diǎn)考查個(gè)人素質(zhì)和動(dòng)手能力，做到優(yōu)化組合，團(tuán)隊(duì)整體水平有了大幅提升。除吉林大學(xué)外，吉林省內(nèi)各高校皆以全國(guó)大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽為平臺(tái)，通過(guò)省、校選拔組織，吸引學(xué)生積極參與，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的創(chuàng)新積極性，加深了學(xué)生對(duì)于創(chuàng)新的理解。
二、歷年全國(guó)大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽賽題創(chuàng)新點(diǎn)
全國(guó)大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽賽題由承辦方牽頭擬定，競(jìng)賽題目多以土木工程結(jié)構(gòu)為對(duì)象，以紙或木材、竹材為材料，期望設(shè)計(jì)出新穎的結(jié)構(gòu)型式并表現(xiàn)出精湛的制作工藝，以較小的質(zhì)量承受較大的荷載。表1列舉了歷屆競(jìng)賽賽題特點(diǎn)及參賽作品的創(chuàng)新點(diǎn)。通過(guò)以上表格可以看出，盡管競(jìng)賽賽題大多是對(duì)土木工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行考核，但在賽題立意、賽題考核中充分體現(xiàn)了創(chuàng)新思想。其中第一屆賽題考查了沙埋基礎(chǔ)，第三屆賽題考查了發(fā)電葉輪設(shè)計(jì)，第五屆賽題的屋頂水箱、第七屆賽題的高蹺都是日常結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中少見(jiàn)的。而參賽隊(duì)伍更是勇于創(chuàng)新，作品中的張拉基礎(chǔ)、前傾桁架、弧形桁架、曲線桁架、變剛度支撐、懸掛結(jié)構(gòu)、隔離結(jié)構(gòu)、變剛度支撐、下柔上剛等更是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中罕見(jiàn)甚至不建議使用的結(jié)構(gòu)形式。能在結(jié)構(gòu)大賽中亮相并取得優(yōu)異成績(jī)，是其充分分析賽題、大膽創(chuàng)新的結(jié)果，也給工程設(shè)計(jì)提供了借鑒，甚至為科學(xué)研究和工程規(guī)范的修改提供了思路。
三、如何利用創(chuàng)新平臺(tái)培養(yǎng)專業(yè)創(chuàng)新人才
1．基于學(xué)科競(jìng)賽的創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)
十年來(lái)，以全國(guó)大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽為代表的一系列學(xué)科競(jìng)賽在摸索中不斷前進(jìn)，每屆比賽賽題中無(wú)不體現(xiàn)鼓勵(lì)創(chuàng)新的影子，但凡在大賽中取得優(yōu)異成績(jī)的隊(duì)伍無(wú)一不是將結(jié)構(gòu)創(chuàng)新作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的著眼點(diǎn)和突破口。也正因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽為鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新，使技術(shù)創(chuàng)新的理念深入人心提供了良好平臺(tái)。以此平臺(tái)為依托，衍生了校級(jí)、省級(jí)、地區(qū)級(jí)比賽，使得更多的人參與到這項(xiàng)活動(dòng)中來(lái)，將理論與實(shí)踐結(jié)合，體會(huì)創(chuàng)新的重要性。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽已經(jīng)發(fā)展成組織有力、參與廣泛、被業(yè)界認(rèn)可、在國(guó)內(nèi)外有一定影響力的專業(yè)學(xué)科競(jìng)賽。接下來(lái)，進(jìn)行基于學(xué)科競(jìng)賽的創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)尤為重要，部分高校的一些探索值得借鑒。第一，要開(kāi)拓思路，將平臺(tái)建設(shè)得專業(yè)化、系統(tǒng)化，努力提高平臺(tái)受眾。土木工程包括建筑工程、橋梁與隧道工程、市政工程等專業(yè)，其專業(yè)特點(diǎn)既有聯(lián)系又有明顯的區(qū)別，因此設(shè)計(jì)一些不拘泥于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，突出專業(yè)特點(diǎn)的創(chuàng)新平臺(tái)對(duì)于吸引專業(yè)學(xué)生、培養(yǎng)專業(yè)創(chuàng)新能力尤為重要。要注意不同平臺(tái)間的交叉與融合，系統(tǒng)地為創(chuàng)新服務(wù)。同時(shí)，將平臺(tái)建設(shè)與專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)相結(jié)合，建設(shè)結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)、水力學(xué)等不同側(cè)重點(diǎn)的平臺(tái)更能使不同層次的學(xué)生有針對(duì)性地發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，更有助于提高平臺(tái)受眾、培養(yǎng)基礎(chǔ)研究創(chuàng)新能力。第二，突出創(chuàng)新宗旨。創(chuàng)新是平臺(tái)建設(shè)的靈魂。在平臺(tái)建設(shè)中，要突出創(chuàng)新宗旨，將創(chuàng)新貫穿于平臺(tái)立意、平臺(tái)建設(shè)、平臺(tái)評(píng)價(jià)的始終。使參與到平臺(tái)中的所有教師和學(xué)生以創(chuàng)新為根本動(dòng)力和出發(fā)點(diǎn)，將所學(xué)知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。
2．創(chuàng)新人才培養(yǎng)
創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是現(xiàn)代高等教育最重要、最明確的目標(biāo)。創(chuàng)新平臺(tái)只是媒介，而創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)才是工作的核心目的。從宏觀上看，以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽為基礎(chǔ)的各類創(chuàng)新平臺(tái)只是為激發(fā)和培養(yǎng)創(chuàng)新能力、創(chuàng)新思維提供了條件。更全面的創(chuàng)新人才培養(yǎng)要立足于解決實(shí)際問(wèn)題、培養(yǎng)合作意識(shí)，并在學(xué)科建設(shè)、教學(xué)計(jì)劃等方面使創(chuàng)新平臺(tái)能夠在人才培養(yǎng)中高效化、制度化。(1)通過(guò)創(chuàng)新解決實(shí)際問(wèn)題結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽題目絕大多數(shù)來(lái)自于實(shí)際工程，經(jīng)過(guò)一定的簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，要解決工程中的一些關(guān)鍵性問(wèn)題，在解決問(wèn)題過(guò)程中具有很大的靈活性。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本身就是一種科學(xué)創(chuàng)造的過(guò)程，學(xué)生不僅要利用力學(xué)等知識(shí)確定結(jié)構(gòu)方案，還要從構(gòu)造學(xué)的角度確定連接方式，從美學(xué)的角度確定相關(guān)造型，從經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度確定最節(jié)省的材料使用方案。這一過(guò)程就是學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的過(guò)程，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造的過(guò)程。(2)培養(yǎng)合作意識(shí)基于創(chuàng)新平臺(tái)，在培養(yǎng)出創(chuàng)新人才的同時(shí)，培養(yǎng)出更多的具有合作精神的優(yōu)秀人才。傳統(tǒng)的應(yīng)試模式培養(yǎng)出的高校畢業(yè)生更多地重視個(gè)人能力，而輕視協(xié)作能力。基于競(jìng)賽創(chuàng)建的創(chuàng)新型平臺(tái)任務(wù)多要求小組完成，提倡小組人員由若干不同年級(jí)、不同專業(yè)、不同特長(zhǎng)的學(xué)生組合，小組中團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力的發(fā)揮直接影響到任務(wù)完成的效果。學(xué)生完成任務(wù)的過(guò)程是一個(gè)團(tuán)隊(duì)合作的過(guò)程，也是不斷提高溝通能力的過(guò)程。(3)創(chuàng)新人才培養(yǎng)制度化、規(guī)范化成立專門的組織機(jī)構(gòu)，專人負(fù)責(zé)、專用場(chǎng)地、專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)、健全專項(xiàng)激勵(lì)機(jī)制，保證創(chuàng)新平臺(tái)能夠在提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量中發(fā)揮關(guān)鍵作用。與此同時(shí)，也要敢于突破傳統(tǒng)觀念，由傳授知識(shí)向培養(yǎng)創(chuàng)新能力轉(zhuǎn)變，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)比重，改革和完善現(xiàn)有的專業(yè)教學(xué)內(nèi)容和課程體系，制訂出能培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的教學(xué)計(jì)劃，確定創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案，從而在創(chuàng)新平臺(tái)、教學(xué)計(jì)劃、培養(yǎng)方案多方相互配合下，全面推動(dòng)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。
四、結(jié)論
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽現(xiàn)已成為我國(guó)土木工程專業(yè)學(xué)生廣泛參與并表現(xiàn)自己創(chuàng)新能力和專業(yè)素質(zhì)的舞臺(tái)。無(wú)論賽題創(chuàng)意還是競(jìng)賽組織，無(wú)不體現(xiàn)其創(chuàng)新的宗旨。基于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的平臺(tái)建設(shè)要突出創(chuàng)新宗旨，專業(yè)化、系統(tǒng)化建設(shè)平臺(tái)，努力提高平臺(tái)受眾。以創(chuàng)新平臺(tái)為載體，建立健全組織制度，使其在提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量中發(fā)揮關(guān)鍵作用，解決實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)合作意識(shí)。