以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽為平臺(tái)的以賽促學(xué)教學(xué)模式研究

doi：10.11835/j.issn.1005-2909.2024.02.017

歡迎按以下格式引用：旺敏玲，王化杰，錢(qián)宏亮，等.以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽為平臺(tái)的以賽促學(xué)教學(xué)模式研究［J］.高等建筑教育，2024，33（2）：123-129.

摘要：大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽是全國(guó)范圍內(nèi)土木工程領(lǐng)域參與度最廣泛、專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)的賽事。為豐富土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，提升學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和工程實(shí)踐能力，對(duì)土木工程專(zhuān)業(yè)以賽促學(xué)教學(xué)模式進(jìn)行研究，論述以賽促學(xué)教學(xué)模式推廣的可行性和優(yōu)勢(shì)，建立了清晰的以賽促學(xué)教學(xué)模式框架。同時(shí)，詳細(xì)分析了各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的內(nèi)容及要點(diǎn)，并對(duì)以賽促學(xué)教學(xué)方法進(jìn)行了小范圍的實(shí)踐嘗試，獲得了較好的教學(xué)效果，表明以賽促學(xué)教學(xué)模式的可行性。其思路和成果可為類(lèi)似教學(xué)模式實(shí)踐提供參考。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽；以賽促學(xué)；土木工程；教學(xué)方法

中圖分類(lèi)號(hào)：G642. 0；TU98 """""文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A """""文章編號(hào)：1005-2909（2024）02-0123-07

目前，土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)模式以傳統(tǒng)教學(xué)方式為主，學(xué)生理論知識(shí)與實(shí)踐應(yīng)用脫節(jié)，理論聯(lián)系實(shí)際的能力較弱，且創(chuàng)新能力不足。調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生更好地理解和運(yùn)用專(zhuān)業(yè)知識(shí)，并提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，是當(dāng)前教學(xué)工作的關(guān)鍵問(wèn)題。

學(xué)科競(jìng)賽是大學(xué)生能力培養(yǎng)的有效載體，是對(duì)傳統(tǒng)課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要補(bǔ)充。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽是土木工程領(lǐng)域最重要、最能鍛煉學(xué)生專(zhuān)業(yè)技能的比賽，是土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生培養(yǎng)創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的重要平臺(tái)。學(xué)者對(duì)“賽學(xué)結(jié)合”教學(xué)模式，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽對(duì)學(xué)生專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)的影響開(kāi)展了系列研究。賈傳果等^［1］認(rèn)為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽不僅提高了大學(xué)生的綜合專(zhuān)業(yè)技能，還提高了大學(xué)生的創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和協(xié)作能力，對(duì)培養(yǎng)創(chuàng)新型、實(shí)踐型學(xué)生具有重要作用；Paya-Zaforteza^［2］對(duì)中學(xué)生用意大利面條建造的橋梁模型荷載測(cè)試活動(dòng)進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)舉辦這樣的活動(dòng)，極大地增強(qiáng)了學(xué)生的實(shí)踐能力、參與熱情和團(tuán)隊(duì)合作能力；陳志軍等^［3］"對(duì)高等職業(yè)教育“學(xué)賽一體、研創(chuàng)融教”雙元協(xié)同育人體系進(jìn)行了探索；劉冰等^［4］"對(duì)地方高校“學(xué)訓(xùn)研賽”一體化人才培養(yǎng)模式的背景、理論依據(jù)、目標(biāo)定位、核心要素以及保障條件進(jìn)行了總結(jié)；鈕鵬等^［5］對(duì)以“結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽”形式促進(jìn)本科結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)改革進(jìn)行了探討。

綜上所述，學(xué)者充分認(rèn)識(shí)競(jìng)賽對(duì)教學(xué)質(zhì)量的促進(jìn)作用，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽對(duì)土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生有足夠的吸引力和影響，但是以大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽為依托的以賽促學(xué)實(shí)踐教學(xué)研究還未充分展開(kāi)。盡管現(xiàn)有研究多針對(duì)具體學(xué)科的賽學(xué)結(jié)合討論，但缺乏系統(tǒng)、具體的以賽促學(xué)實(shí)踐教學(xué)方法和內(nèi)容。因此，以大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽為平臺(tái)，通過(guò)以賽促學(xué)實(shí)踐教學(xué)模式的探索，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)師生互動(dòng)交流，加強(qiáng)理論知識(shí)的理解運(yùn)用，對(duì)豐富土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，提升土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和工程實(shí)踐能力具有重要意義。

一、以賽促學(xué)教學(xué)模式的可行性及其優(yōu)勢(shì)

（一）"良好的參與基礎(chǔ)

為推進(jìn)以賽促學(xué)教學(xué)模式，需要開(kāi)展參與度高、相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜艺J(rèn)可度高的賽事。中國(guó)大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽是由中華人民共和國(guó)教育部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)聯(lián)合主辦，高校輪流承辦的土木工程專(zhuān)業(yè)最高水平學(xué)科性競(jìng)賽，目前已舉辦十三屆，被譽(yù)為“土木皇冠上最璀璨的明珠”，備受土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的青睞。分析不同年級(jí)學(xué)生參與比賽的300多份調(diào)研問(wèn)卷，如圖1所示，可以看出，除大四學(xué)生即將畢業(yè)外，大一到大三學(xué)生參與積極性較高漲。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2018年全國(guó)已有542所高校參與了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽，基本涵蓋了全國(guó)大多數(shù)土木工程專(zhuān)業(yè)的高校，良好的參賽基礎(chǔ)使得以賽促學(xué)教學(xué)模式更容易在全國(guó)高校推廣。

（二）"良好的教學(xué)條件積累

以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽為平臺(tái)的以賽促學(xué)教學(xué)模式須有足夠的實(shí)踐內(nèi)容和硬件設(shè)備支持。根據(jù)賽題需求，每屆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽都需要專(zhuān)門(mén)的賽題裝置和設(shè)備，如第8屆的三重檐攢尖頂仿古樓閣結(jié)構(gòu)模型制作與抗震測(cè)試需要專(zhuān)門(mén)的小型地震臺(tái)裝置，如圖2所示；第10屆的大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)需要特定的豎向加載裝置，如圖3所示；第12屆的山地輸電塔需要特定的多向加載和檢測(cè)裝置，如圖4所示。參賽高校為準(zhǔn)備比賽，通常會(huì)購(gòu)置相應(yīng)的賽題裝置，這些裝置也為以賽促學(xué)的課堂內(nèi)容制定和順利實(shí)施提供了教學(xué)條件保障。若賽后不能較好地開(kāi)展以賽促學(xué)實(shí)踐教學(xué)，閑置的設(shè)備往往造成巨大的資源浪費(fèi)，因此，以賽促學(xué)教學(xué)模式在提高教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的充分利用，是一種可持續(xù)的教學(xué)模式。

（三）"理論與實(shí)踐相結(jié)合

目前，土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生培養(yǎng)過(guò)程中能與工程實(shí)際聯(lián)系起來(lái)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)主要有集體現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)和“卓越工程師”企業(yè)培養(yǎng)等。其中，集體實(shí)習(xí)主要是以學(xué)生團(tuán)隊(duì)參觀為主，學(xué)生參與感不強(qiáng)，較難達(dá)到鍛煉學(xué)生主動(dòng)思考和動(dòng)手能力的目的；而“卓越工程師”企業(yè)培養(yǎng)只針對(duì)有限的成績(jī)優(yōu)秀的學(xué)生，無(wú)法大規(guī)模開(kāi)展。通過(guò)以賽促學(xué)，可以全面、高效地將理論與實(shí)踐相結(jié)合，且這種結(jié)合具有良好的操作性，可以使大多數(shù)學(xué)生參與進(jìn)來(lái)，解決現(xiàn)有實(shí)踐教學(xué)方法學(xué)生參與度不足，缺乏動(dòng)力的問(wèn)題。

完整的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽作品，通常需要經(jīng)過(guò)賽題理解、方案設(shè)計(jì)、模型工況分析及優(yōu)化、圖紙繪制、模型制作等環(huán)節(jié)，這與實(shí)際建筑結(jié)構(gòu)的建設(shè)流程——方案設(shè)計(jì)、模型計(jì)算及優(yōu)化、施工圖繪制、結(jié)構(gòu)施工較相似。因此，通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽作品的設(shè)計(jì)制作給學(xué)生呈現(xiàn)了實(shí)際結(jié)構(gòu)建設(shè)的全過(guò)程，而過(guò)程中涉及的理論知識(shí)和工程經(jīng)驗(yàn)以最直觀的形式展現(xiàn)在結(jié)構(gòu)作品的設(shè)計(jì)、分析全過(guò)程，從而將理論與實(shí)際較好地聯(lián)系起來(lái)。作品方案設(shè)計(jì)、體系建模優(yōu)化、圖紙繪制及模型制作完全由學(xué)生團(tuán)隊(duì)自主完成，教師只輔助指導(dǎo)。學(xué)生能夠最大程度地獨(dú)立思考，針對(duì)具體問(wèn)題開(kāi)展學(xué)習(xí)，第一時(shí)間將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化到實(shí)踐中。

自2005年以來(lái)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽已成功舉辦十三屆，大賽題目基本涵蓋了高層、大跨、橋梁、特種結(jié)構(gòu)、靜載、動(dòng)載、抗風(fēng)、抗震、抗沖擊等土木工程學(xué)科領(lǐng)域，見(jiàn)表1，比賽準(zhǔn)備階段，需要綜合運(yùn)用大量的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，尤其是材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、高層建筑結(jié)構(gòu)、大跨空間結(jié)構(gòu)、地震工程等與比賽密切相關(guān)的課程知識(shí)，實(shí)現(xiàn)多門(mén)課程的理論知識(shí)綜合應(yīng)用，更深程度、更加靈活地實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的結(jié)合。

（四）"賽事成果與經(jīng)驗(yàn)的延續(xù)

以往的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽，學(xué)生主要關(guān)注比賽本身，為比賽服務(wù)，且只針對(duì)賽題進(jìn)行思考。首先，賽題內(nèi)容涉及的專(zhuān)業(yè)知識(shí)有限，專(zhuān)業(yè)知識(shí)的應(yīng)用較為零散，無(wú)法對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)形成系統(tǒng)地應(yīng)用和深入的思考；其次，賽后缺乏足夠的總結(jié)，比賽工藝和成果的延續(xù)性和啟發(fā)性不足。然而，通過(guò)以賽促學(xué)的實(shí)踐教學(xué)，可將以往及未來(lái)比賽中專(zhuān)業(yè)知識(shí)的運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)、加工制作工藝以及比賽成果進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)；制定系統(tǒng)的比賽經(jīng)驗(yàn)及成果總結(jié)機(jī)制，形成完整的問(wèn)題對(duì)策、制作工藝及優(yōu)秀成果數(shù)據(jù)庫(kù)，建立規(guī)律的教學(xué)內(nèi)容，并隨著教學(xué)和比賽進(jìn)程不斷完善；可豐富以賽促學(xué)的教學(xué)內(nèi)容，增強(qiáng)知識(shí)的轉(zhuǎn)化效率，加強(qiáng)技術(shù)和成果的傳承性，提升學(xué)生比賽水平。

二、以賽促學(xué)的教學(xué)模式探究

根據(jù)教學(xué)活動(dòng)中的學(xué)生和教師活動(dòng)強(qiáng)度的不同，可將教學(xué)模式分為替代性教學(xué)、指導(dǎo)性教學(xué)和生成性教學(xué)^［6］。其中，替代性教學(xué)更接近于傳統(tǒng)教學(xué)方式，是學(xué)生通過(guò)教師呈現(xiàn)材料來(lái)掌握現(xiàn)有知識(shí)的教學(xué)方法，學(xué)生缺乏足夠的主觀能動(dòng)性，在培養(yǎng)學(xué)生的探究精神、創(chuàng)新能力方面有明顯的缺陷；生成性教學(xué)則是強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，認(rèn)為學(xué)生是認(rèn)知的主體，并不要求教師直接向?qū)W生傳授知識(shí)，其主要問(wèn)題是教學(xué)用時(shí)過(guò)多，教學(xué)效果不好。作為指導(dǎo)性教學(xué)模式的以賽促學(xué)方式可以較好地平衡前兩者之間的關(guān)系。以賽促學(xué)模式是以競(jìng)賽為平臺(tái)，基本上競(jìng)賽的過(guò)程就是教學(xué)過(guò)程。圖5為以賽促學(xué)教學(xué)模式框架圖，主要包括賽題分解與教學(xué)案例、學(xué)習(xí)群體分組機(jī)制、理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐學(xué)習(xí)模式、考核機(jī)制等環(huán)節(jié)部分。

（一）"賽題與教學(xué)案例分類(lèi)

完整的教學(xué)體系需要確定教學(xué)內(nèi)容，而以賽促學(xué)的教學(xué)最為關(guān)鍵的是將“賽”和“學(xué)”結(jié)合起來(lái)，圍繞著賽題進(jìn)行專(zhuān)業(yè)知識(shí)的引入和學(xué)習(xí)。因此需要對(duì)已有賽題進(jìn)行梳理和分類(lèi)，確定各賽題涉及的專(zhuān)業(yè)知識(shí)架構(gòu)，將專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)與賽題解析和設(shè)計(jì)相結(jié)合，建立學(xué)科專(zhuān)業(yè)知識(shí)與賽題結(jié)合的課堂教學(xué)內(nèi)容，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。賽題涉及的專(zhuān)業(yè)知識(shí)可分為兩大類(lèi)：（1）通用專(zhuān)業(yè)知識(shí)。包括完成結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要具備的理論知識(shí)、計(jì)算方法和試驗(yàn)手段等。具體課程主要有結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)、荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法、結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)方法、有限元軟件、工程制圖等。（2）特色專(zhuān)業(yè)知識(shí)。按照結(jié)構(gòu)類(lèi)型可以將已有賽題分成高層結(jié)構(gòu)、大跨結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)、特種結(jié)構(gòu)四大類(lèi)。按照所受荷載工況又可以分為靜載、動(dòng)載、風(fēng)荷載、地震作用、沖擊荷載等多種工況。因此，要在比賽中獲得優(yōu)異的成績(jī)，還要根據(jù)結(jié)構(gòu)類(lèi)型和賽題內(nèi)容具備高層建筑結(jié)構(gòu)、大跨空間結(jié)構(gòu)、橋梁工程、風(fēng)工程、工程結(jié)構(gòu)抗震等土木工程專(zhuān)業(yè)知識(shí)。專(zhuān)業(yè)課程分階段地由指導(dǎo)教師進(jìn)行啟發(fā)教學(xué)。教師指導(dǎo)學(xué)生在比賽的不同階段進(jìn)行學(xué)習(xí)和應(yīng)用。

（二）"群體分組機(jī)制

傳統(tǒng)教學(xué)主要以班級(jí)作為教學(xué)單位，教師進(jìn)行“一站式”教學(xué)，不能較好地聯(lián)系實(shí)際，也不能較好地將多個(gè)課程進(jìn)行綜合應(yīng)用。而在以賽促學(xué)教學(xué)模式中的學(xué)生和教師則可采用更加靈活的教學(xué)分組制度。

（1）學(xué)生競(jìng)賽組隊(duì)。以“賽”為平臺(tái)，按照賽制，學(xué)生3∽4人組隊(duì)。傳統(tǒng)組隊(duì)往往是同年級(jí)熟悉的學(xué)生，為了促進(jìn)不同階段不同知識(shí)水平學(xué)生的學(xué)習(xí)交流，提高學(xué)習(xí)效率，提升團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新能力，要求各隊(duì)必須按照不同年級(jí)進(jìn)行交叉組隊(duì)，各隊(duì)必須包括大一至大三不同年級(jí)隊(duì)員，由經(jīng)驗(yàn)豐富的大三老隊(duì)員帶隊(duì)，實(shí)現(xiàn)團(tuán)隊(duì)的良好搭配和高效合作，以更好地鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和動(dòng)手實(shí)踐能力。

（2）教師指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)。為了滿足教學(xué)和競(jìng)賽的雙重需求，打破傳統(tǒng)的單一教師上課和指導(dǎo)帶隊(duì)模式，以賽題對(duì)象和內(nèi)容為依據(jù)，對(duì)教師指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行分類(lèi)。目前根據(jù)賽題類(lèi)型，教師指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)可以分為高層結(jié)構(gòu)指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)、大跨結(jié)構(gòu)指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)、橋梁結(jié)構(gòu)指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)、特種結(jié)構(gòu)指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)4種，指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)由多位相關(guān)專(zhuān)業(yè)教師組成，通過(guò)發(fā)揮指導(dǎo)教師的專(zhuān)業(yè)特長(zhǎng)，建立完整的多學(xué)科指導(dǎo)教師聯(lián)合培養(yǎng)的學(xué)習(xí)模式，增加知識(shí)運(yùn)用的專(zhuān)業(yè)性和系統(tǒng)性，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生更加全面的多學(xué)科多專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)。

（三）"理論學(xué)習(xí)方式

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽根據(jù)完成進(jìn)度可分為賽題理解、方案設(shè)計(jì)、方案優(yōu)化、結(jié)構(gòu)計(jì)算、計(jì)算書(shū)撰寫(xiě)、圖紙繪制、構(gòu)件制作、節(jié)點(diǎn)制作、模型制作、加載比賽等階段。其中，賽題理解、方案設(shè)計(jì)、方案優(yōu)化、結(jié)構(gòu)計(jì)算、計(jì)算書(shū)撰寫(xiě)、圖紙繪制等可歸納為理論學(xué)習(xí)階段，該階段工作需要綜合運(yùn)用多學(xué)科專(zhuān)業(yè)知識(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)、計(jì)算、優(yōu)化和出圖。指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)教師介紹通用專(zhuān)業(yè)知識(shí)，如材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法、有限元軟件、工程制圖，圍繞賽題結(jié)構(gòu)類(lèi)型和內(nèi)容進(jìn)行具體的高層結(jié)構(gòu)、大跨結(jié)構(gòu)、橋梁及其他結(jié)構(gòu)的方案設(shè)計(jì)指導(dǎo)，使學(xué)生明確如何選擇抗風(fēng)、抗震有利的體系外形，設(shè)置合理的構(gòu)造措施，進(jìn)行關(guān)鍵構(gòu)件的計(jì)算，指導(dǎo)學(xué)生第一時(shí)間將專(zhuān)業(yè)知識(shí)和結(jié)構(gòu)概念應(yīng)用到結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)中。前期指導(dǎo)教師團(tuán)隊(duì)主要以講解介紹為主，在學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)方案形成初步概念后，指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)只需對(duì)基本概念和力學(xué)合理性進(jìn)行評(píng)估指導(dǎo)，學(xué)生則可以充分發(fā)揮個(gè)人想象力和團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)造性進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生根據(jù)所學(xué)軟件和制圖技術(shù)對(duì)模型方案進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算和圖紙繪制，進(jìn)行計(jì)算書(shū)章節(jié)的規(guī)劃和撰寫(xiě)，此方法可加深其對(duì)知識(shí)的理解，協(xié)助搭建工程設(shè)計(jì)的總體思維框架。整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程始終圍繞著賽題結(jié)構(gòu)展開(kāi)，使專(zhuān)業(yè)知識(shí)第一時(shí)間與實(shí)際結(jié)構(gòu)相結(jié)合，有利于學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解與應(yīng)用。

（四）"實(shí)踐學(xué)習(xí)方式

構(gòu)件制作、節(jié)點(diǎn)制作、模型制作、加載比賽等階段可歸納為實(shí)踐學(xué)習(xí)階段。該階段需要學(xué)生應(yīng)用試驗(yàn)手段和加工技術(shù)制作和使用模型，在專(zhuān)業(yè)教師團(tuán)隊(duì)的指導(dǎo)下，學(xué)生通過(guò)對(duì)構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)的加工制作及性能測(cè)試試驗(yàn)，掌握構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)的性能，總結(jié)規(guī)律和經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)制作工藝和構(gòu)造措施。最后，由團(tuán)隊(duì)協(xié)作完成最終比賽模型的制作。

該階段理論與實(shí)踐相結(jié)合，以學(xué)生實(shí)踐為主。除了試驗(yàn)方法和儀器設(shè)備的操作指導(dǎo)外，指導(dǎo)教師以思路和問(wèn)題指導(dǎo)為主，學(xué)生以自我管理和團(tuán)隊(duì)配合為主，具有較高的自主性，充分鍛煉了學(xué)生的試驗(yàn)、動(dòng)手和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

（五）"考核機(jī)制

傳統(tǒng)課程的考核方式以卷面考試或者答辯為主，難以有效體現(xiàn)學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用水平。相比之下，以賽促學(xué)教學(xué)模式更加注重對(duì)學(xué)生知識(shí)應(yīng)用過(guò)程和應(yīng)用效果的考查，且與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽相協(xié)調(diào)，參考競(jìng)賽的評(píng)分模式對(duì)團(tuán)隊(duì)成績(jī)進(jìn)行考核，考核成績(jī)分四部分。

（1）計(jì)算書(shū)成績(jī)。計(jì)算書(shū)的編寫(xiě)能較好地反映學(xué)生設(shè)計(jì)思維能力，能夠充分鍛煉學(xué)生組織報(bào)告和撰寫(xiě)報(bào)告的能力，能看出理論知識(shí)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化中應(yīng)用的水平，因此，該部分可以作為成績(jī)考核的重要組成部分，建議占總成績(jī)的15%。

（2）模型創(chuàng)意成績(jī)。模型方案創(chuàng)意是團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新能力和基本概念運(yùn)用能力的重要體現(xiàn)，該部分也可以作為成績(jī)考核的組成部分，建議占總成績(jī)的5%。

（3）模型制作質(zhì)量。該部分主要是與賽結(jié)合的重要內(nèi)容，制作過(guò)程充分體現(xiàn)了制作工藝和細(xì)節(jié)處理的能力，同時(shí)也為以學(xué)養(yǎng)賽打下基礎(chǔ)，積累更多的樣板工藝，建議占總成績(jī)的10%。

（4）模型加載表現(xiàn)成績(jī)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的是用最經(jīng)濟(jì)的手段建造出能夠滿足安全和正常使用的建筑結(jié)構(gòu)。所以模型加載的表現(xiàn)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制作水平最直觀評(píng)價(jià)依據(jù)，也是最客觀、最公平的評(píng)價(jià)方法，因此這部分成績(jī)較為重要，占總成績(jī)的70%，這也與比賽的評(píng)價(jià)體系相一致。另外，成績(jī)最優(yōu)一組將代表學(xué)校參加省級(jí)以及全國(guó)大學(xué)生競(jìng)賽，實(shí)現(xiàn)以賽促學(xué)和以學(xué)養(yǎng)賽的統(tǒng)一。

三、以賽促學(xué)的教學(xué)實(shí)踐嘗試

新的教學(xué)模式的實(shí)施和推廣需要探索、嘗試和完善。2019年筆者對(duì)以賽促學(xué)的教學(xué)模式進(jìn)行了小范圍的初步探索，建立了由高層建筑結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)教師、材料力學(xué)專(zhuān)業(yè)教師、結(jié)構(gòu)力學(xué)專(zhuān)業(yè)教師、結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)方法教師組建的專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)，結(jié)合大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目，組建了兩支分別由3名大一至大三不同年級(jí)組成的學(xué)生隊(duì)伍，并以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽中通用軸壓構(gòu)件的設(shè)計(jì)與優(yōu)化為題，對(duì)學(xué)生進(jìn)行全過(guò)程指導(dǎo)教學(xué)。

在教學(xué)實(shí)踐的嘗試過(guò)程中，教師指導(dǎo)團(tuán)隊(duì)與學(xué)生隊(duì)伍每周進(jìn)行例會(huì)交流。首先，由學(xué)生根據(jù)自己的理解進(jìn)行賽題解析。師生討論互動(dòng)，材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)教師從構(gòu)件的受力模式和優(yōu)化的角度給出設(shè)計(jì)建議，使學(xué)生能夠更好地理解影響軸壓桿件承載力的關(guān)鍵因素，明確用有限的材料有效地提高構(gòu)件的承載力；高層建筑結(jié)構(gòu)教師則從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)角度指導(dǎo)學(xué)生理解“強(qiáng)柱弱梁”等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則的重要意義，使學(xué)生明確了柱子作為主要軸壓構(gòu)件，要保證其承載力的重要性；最后，完成構(gòu)件截面設(shè)計(jì)方案后，在結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)方法教師指導(dǎo)下，學(xué)生完成了構(gòu)件的制作和試驗(yàn)測(cè)試，以及試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析和評(píng)價(jià)構(gòu)件優(yōu)化效果。整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程，學(xué)科知識(shí)和結(jié)構(gòu)概念的解讀更加生動(dòng)和直觀，大大調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，

教學(xué)過(guò)程中，由于高年級(jí)學(xué)生已具有材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)等相關(guān)知識(shí)基礎(chǔ)，且有一定的前期參與比賽經(jīng)驗(yàn)，一般能夠表現(xiàn)出良好的帶隊(duì)經(jīng)驗(yàn)和組織能力，能夠不通過(guò)導(dǎo)師、直接將結(jié)構(gòu)概念和構(gòu)件加工工藝傳授給低年級(jí)學(xué)生，起到了“傳幫帶”的效果。整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)員主動(dòng)學(xué)習(xí)的意愿較為強(qiáng)烈。學(xué)員在完成正常課程學(xué)習(xí)后，利用課余時(shí)間進(jìn)行以賽促學(xué)模式的學(xué)習(xí)，可有效完成課程所布置的任務(wù)，選出合理的構(gòu)件尺寸和形式，以加深對(duì)多門(mén)學(xué)科和專(zhuān)業(yè)工具的理解和綜合應(yīng)用，進(jìn)而鍛煉了學(xué)員之間的良好團(tuán)隊(duì)協(xié)作和動(dòng)手能力。圖6—圖8為學(xué)生構(gòu)件設(shè)計(jì)方案圖繪制、制作以及試驗(yàn)測(cè)試。

四、結(jié)語(yǔ)

高質(zhì)量土木工程專(zhuān)業(yè)型人才的培養(yǎng)至關(guān)重要，以大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽為平臺(tái)，進(jìn)行以賽促學(xué)教學(xué)模式的探索，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)師生互動(dòng)交流，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)土木工程專(zhuān)業(yè)知識(shí)的理解和掌握，對(duì)提高學(xué)生自我學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐動(dòng)手能力、管理協(xié)作能力、成果總結(jié)能力，以及創(chuàng)新思維能力具有明顯的優(yōu)勢(shì)。未來(lái)應(yīng)進(jìn)一步完善以賽促學(xué)模式土木工程專(zhuān)業(yè)本科生實(shí)踐教學(xué)方法和實(shí)施體系，進(jìn)行更大范圍的推廣和嘗試，提高創(chuàng)新人才培養(yǎng)質(zhì)量，可為我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展提供高質(zhì)量的土木工程人才，為類(lèi)似學(xué)科以賽促學(xué)實(shí)踐教學(xué)模式的探索和研究提供參考。

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Teaching method research of \"Competition to Promote Learning\" taking structural design competition as a platform

WANG Minling¹，"WANG Huajie¹，"QIAN Hongliang¹，"CHEN Deshen¹，"FAN Feng²

（a.Department of Civil Engineering， Harbin Institute of Technology at Weihai， Weihai 264209，P.R.China；b.School of Civil Engineering， Harbin Institute of Technology， Harbin 150090，P.R.China）

Abstract： College student structural design competition is most widely participation nationwide civil engineering field， the highest value， in order to enrich students majoring in civil engineering practice teaching content， improve civil engineering students' innovative consciousness， team coordination and engineering practice ability， to the civil engineering professional study in order to promote science teaching methods， detailed discussed in order to promote teaching methods to promote the feasibility and advantage， established a clear framework to promote learning teaching mode， the analysis of the refrigerator for each link， finally， in order to promote teaching methods try to a small range of practice， obtained the very good teaching effect，It reveals the positive effect of the teaching mode of \"promoting learning by competition\".The research ideas and results will also provide reference for the transformation of the practice teaching mode of similar disciplines.

Key words： Competition of Structural Design; Competition to Promote Learning; Civil engineering; Teaching method

（責(zé)任編輯""鄧""云）

基金項(xiàng)目：山東省研究生導(dǎo)師指導(dǎo)能力提升項(xiàng)目（SDYY18198）；哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）教研項(xiàng)目（BKJY201920）

作者簡(jiǎn)介：旺敏玲（1983—），女，哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）海洋工程學(xué)院工程師，碩士，主要從事本科生實(shí)驗(yàn)教育及競(jìng)賽研究，（E-mail）wangminling2007@163.com；（通信作者）王化杰（1982—），男，哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）海洋工程學(xué)院副教授，博士，主要從事本科生及研究生教育，（E-mail）huajie_wang@hit.edu.cn。