通過結構設計競賽促進學生工程實踐能力培養

李揚 黃中華 蘇駿 王迎斌

摘要：大學生結構設計競賽是土木工程專業培養大學生創新精神、實踐能力和團隊意識的較高水平學科競賽。分析土木工程學科傳統的實踐環節和教學環節后，提出通過結合結構設計競賽，培養和提高土木工程專業學生的工程實踐能力。針對現在學生工程實踐能力不足，將建筑模型運用到土木工程專業實踐中，增強學生的實踐能力和創新能力。實踐表明，這些方法可以有效促進土木類大學生綜合運用知識能力的提高。

關鍵詞：土木工程專業學生;結構設計競賽;工程實踐能力培養

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）36-0175-02

一、引言

土木工程專業是研究和解決工程實踐中遇到的設計、管理和施工等問題，是結合土木工程全過程而開展的有關技術管理活動，解決工程中遇到的問題，具有鮮明的實踐性。目前，國內大部分高校的土木工程學科教育與實際工程嚴重脫節。學生的理論知識廣而不精，不能與工程實踐緊密結合。對于很多土木工程學科的大學生來說，工程實踐能力的培養，可以使學生的理論知識和工程實際相結合。然而，大學在工程實踐能力培養方面存在一定問題，導致本科生的實踐能力普遍較差。據此，結合大學生結構設計競賽，不僅能提高學生的工程實踐能力，還可以提升學生的綜合能力。

二、現階段大學生工程實踐能力現狀

很多高校不能將實踐教學和理論教學放在同樣重要的地位，導致大學生實踐能力不足。傳統的學科教育以理論教學為主，實踐為輔，內容陳舊，很難提高學生的實踐能力，這樣就很難結合工程實際特征，使學生的工程實踐能力處于較低水平。大部分學生上課期間重視解題思路，即用公式解決某個結構構件的承載力計算或使用公式驗算性能等問題，但在針對某個完整的結構體系和實際工程時，往往有所欠缺。以結構設計競賽為例，部分參賽選手雖然理論知識很豐富，做的模型性能也很出色，但工程實踐能力并不是特別突出，某些方面存在很大的問題和漏洞，導致沒有和實際情況緊密結合。目前，土木工程學科的學生工程實踐能力較差，具體原因分析如下。

高校普遍對大學生專業綜合能力以及工程實踐能力的培養不夠重視。理論和工程實際通常凝聚很多知識，但高校對學生專業知識的培養，基本上是通過課堂教學的方式來實現。因為課堂教學基本上是教師在講，學生幾乎沒有主動參與。也就是說，教師教會了學生本專業的理論知識，但學生并沒有系統掌握解決實際工程“一系列問題”的實踐能力。很多情況下，現有的實習條件不能和專業理論知識完美結合，許多學生也沒有合理利用寒暑假，導致大部分在校生實踐能力較差。對于學生實習，企業和學校并沒有形成統一的學生培養意識，導致實習流于形式，和實際工程接觸太少，沒有在綜合實踐能力培養方面有顯著提高。面對一個實際問題時，通常不能把握其中的內在邏輯關系，導致表達混亂。

很多高校的理論學習和實踐能力培養各成體系，沒有很好地融合在一起。土木工程學科的課程設計、課程實驗和實踐實習相互獨立，互不相關。實驗內容和實際情況相差甚遠，沒有與實際相結合，缺少系統了解。有些學校的經費投入有限，校內實習實踐只能滿足某一學科要求，為課程服務，與實際工程脫節，不能讓學生全面提高工程實踐能力。國內的很多高等職業技術學院把人才的技術應用能力和實踐能力作為培養核心，主要培養應用性和技能性，把學生畢業就能上崗作為教學根本目標。但是建筑行業的實踐能力通常存在以下問題：（1）很多校外工地不對學生開放。（2）校外工地施工內容不能滿足教學全部需求。（3）學校內部無法提供實體建筑供學生學習。通過結構設計競賽，可以提高學生的實踐能力。

三、大學生結構設計競賽工程實踐能力培養情況分析

通過設計建筑模型，可以完全反映工程建筑的全部內容，不僅提高學生的動手能力，還使學生的實踐能力得到很大提升，促進學生全面發展。同時，將教學內容和分部分項工程相結合，設計出專業模型參加結構設計競賽，使教學和實踐有效結合。結構競賽設計模型可以展示建筑的構造節點和受力情況，使模型充分和實際情況相結合。模型包括框架、剪力墻、磚混、鋼結構和框架剪力墻等，還經常用到結構類型進行展示，包括主體工程、屋面工程、基礎工程等。通過結構競賽模型，為學生提供真實環境，提高學生的工程實踐能力。

通過規范性設計，建筑模型能達到標準化，讓學生參觀、學習等一些手段，在較短時間內掌握建筑施工技術，并使理論教學和實際應用相結合。普通建筑的板、梁、剪力墻、柱等構件，可以在建筑模型中完美展現，解決學生在建筑構造中的理解困難，創造一個與實際相結合的學習環境。設計建筑模型過程中，項目組成員參與到施工中，經過幾個月的努力，完成建筑模型。通過設計建筑模型，讓學生對各類建筑的內部實際構造和工程質量事故有了更深刻的理解，知道并且掌握施工工序，為建筑類學生提高專業實踐能力創造學習環境。建筑模型在建筑類專業的應用中非常廣泛，使學生能更快認識和學習建筑中的實際情況，普遍喜歡建筑模型結構競賽的實踐教學。它可以很快讓學生建立建筑施工現場的概念，知道結構的構造，增加空間想象力，通過精心設計，輕松看懂施工圖紙，將模型內容和教學緊密結合在一起。結構設計中，教師要著重培養學生的動手能力、創造性，重視實踐環節。學生總結項目試驗中的教訓，將力學知識與理論知識結合在一起升華成實踐經驗能力，得到新知識，并在以后的學習中不斷應用。通過結構設計競賽，將所學內容、設計內容和工程實踐相結合，鍛煉和提高學生的協作交流能力和知識綜合運用能力。

四、總結

土木工程學科最重要的是理論和實踐要緊密結合。企業對土木專業的工程實踐能力要求高，教學中雖有實踐能力的培養，但周期短，時間較分散，遠遠不能達到提高工程實踐能力培養的目的，無法實現實踐和理論的完美結合。通過結構設計競賽，可以模擬建筑施工過程中的分部分項工程的施工情況。施工過程和結構設計過程結合，將施工管理挪到實驗室，從而解決土木工程在校生實踐能力不足的問題。結構設計競賽為工程實踐能力的培養提供一個新的角度，對增強土木工程專業學生的工程認知度、提高工程實踐能力具有重要意義。因此，高校作為人才培養基地，應重視結構設計競賽，將結構設計競賽融入教學體系，為公司和企業培養行業所需的專業人才。