从大学生结构竞赛看结构力学本科教学改革的探索和创新

侯文崎

摘要：大学生结构设计竞赛的开展，给予结构力学设计专业学生营造了相对活跃的学习探究氛围，对于提升学生利用理论知识，提升结构力学教学素质和效益来讲，都是很有帮助的。文章倡导积极从大学生结构设计竞赛的视角去审视当前结构力学本科教学现状，找到其中存在的缺陷和不足，以采取针对性的措施实现结构力学本科教学改革，并以供参考。

关键词：大学生结构力学设计竞赛；结构力学；本科教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）52-0175-02

自2005年第一届全国大学生结构设计竞赛开展以来，其受到了很多结构力学专业学生和教师的青睐，并且以高度的热情参与到实际的比赛过程中去，在赛场上充分展示了结构力学专业学生的设计创新能力，其已然成为当前全国范围内权威性较高的学科竞赛。在这样竞赛活动如火如荼进行的背景下，我国结构力学本科教学改革也开始了尝试和探索，因此探究大学生结构力学设计竞赛给予结构力学本科教学改革带来的启示，显得尤为必要。

一、全国大学生结构设计竞赛概况

全国大学生结构设计竞赛是由高等学校土木工程学科专业指导委员会与中国土木工程协会联合主办的，由各个高校轮流承办的，旨在培养结构设计专业大学生的创新精神、团队意识和实践能力的高水平的学科竞赛。全国性大学生结构设计竞赛已被教育部列为大学生九大科技竞赛之一，旨在通过对所学知识的综合运用和团队精神，提高学生的动手能力与思维能力，突出创新精神，强调团队精神，旨在将理论知识转化为解决问题的能力，通过结构设计大赛可以很好地将课堂理论与实践紧密结合起来。

全国大学生结构设计竞赛有着明确的竞赛章程，从2005年第一届全国大学生结构设计竞赛到2015年第九届全国大学生结构设计竞赛，已经成功举办了九届全国性的结构设计竞赛，其在促进结构力学本科教育事业发展、营造良好的学习探究氛围等方面发挥着积极作用。

二、全国大学生结构设计竞赛给予结构力学本科教学改革的启示

倡导从全国大学生结构设计竞赛的视角去审视结构力学本科教学改革工作，需要深入挖掘大学生结构设计竞赛的历程，探究其中体现出来的现代教育理念，从而引导推动结构力学本科教学改革工作的发展和进步。此处笔者选择以第九届全国大学生结构设计竞赛题为例，对于竞赛题的内容进行全面分析。首先，本次比赛题目选择以1938年滇缅公路的修建为背景，当时的滇缅公路是中国与外部世界实现联系的唯一地面运输通道，由于多数地区处于崇山峻岭之中，修建难度很大，很多时候都是在缺乏物资、机器和人力的基础上来进行的。接着提出山地桥梁结构设计的总体模型，分析了山体模型、桥梁模型和承台板连接的基本要求，明确对应的材料和工具，对于模型制作时间、模型加载和评判进行分别说明，最后对于评分标准进行明确说明。

对于上述比赛题目的分析来看，可以给予当前结构力学本科教学改革工作以启示的有以下几点：其一，结构力学专业课程是实践性很强的学科，应该高度重视实践教育工作的开展，一方面营造良好的结构力学学习研究氛围，另一方面在实践比赛过程中实现了学生动手操作能力和创新能力的提升。其二，注重理论联系实际，结构力学专业课程知识学习得再好，笔试成绩再优秀，一旦到了实践应用的时候，却难以将学习到的知识灵活运用到实践中，这是不成功的结构力学教学，因此应该对于当前本科结构力学专业课程评价模式进行调整改善。其三，注重学生行为主体意识的激发，避免以“灌输式”教育的方式来主导结构力学课程，由此使得学生渐渐习惯于去听取教师的意见和建议，而不是自己积极主动的去探究和学习，久而久之也就失去了自主创新的意识和能力。总而言之，当前结构力学本科教学体系不健全，教学方法单一，教学内容呆板，教学考核机制不合理，这些与大学生结构设计竞赛的基本精神之间存在很大的冲突，应该将其作为今后结构力学本科教学改革的主要方向，以便打开结构力学本科教学的创新格局。笔者也长期从事结构力学本科教学，且担任2015年大学生结构设计竞赛小组的指导教师。通过这次指导学生的结构模型设计，深感在结构力学本科教学中，要着重提高课程的应用性和实践性，以提高学生对该课程的学习兴趣和积极性，以便引导结构力学本科教学改革工作朝着健康的方向发展和进步。

三、结构力学本科教学改革创新的策略

从大学生结构设计竞赛的视角去审视我国结构力学本科教学工作存在的缺陷和不足，并且由此找到教学改革的方向，从而引导我国结构力学本科教育事业的可持续发展。对此，笔者认为需要积极做好以下几方面的工作。

1.建立健全高效的结构力学课程体系。建立健全高效的结构力学课程体系，本着培养应用型人才的目的，实现当前结构力学课程内容的调整和改善，是当前结构力学本科教学改革过程中首先要做好的事情。依照大学生结构设计竞赛的基本精神，笔者认为我们可以做好以下几方面的工作：其一，遵循结构力学实践性强的学科特点，实现对于教学课程内容的重新塑造，摒弃其中过于复杂的理论讲述，将应用型内容作为教学重点；其二，注重结构力学计算方法的教学，引入多媒体资源的方式，构建对应的教学案例，以实现结构力学课程体系的不断丰富；其三，关注当前结构力学相关行业的发展现状，引入当前国内外的结构力学设计案例，将其作为课堂拓展内容，使得学生能够接触到最前沿的结构力学案例，由此激发学生积极去思考和探究的热情。

2.实现结构力学教学方法和手段的调整。针对于当前结构力学教学方法单一、“灌输式”教学理念明显等问题，应该积极采取对应措施来进行调整改善。具体来讲，在选择结构力学教学方法和手段的时候，要注意做好以下几方面的工作：（1）结合不同结构力学教学课程内容的特点，选择灵活多样的教学方法，尝试将提问教学法、归纳对比教学法、小组讨论教学法和案例教学法融入其中，以实现对于学生潜能的激发，使得学生形成独立思考问题的习惯。（2）重视多媒体教学资源的利用，在讲解部分复杂理论的时候，可以以动态化、形象化的多媒体方式来呈现，使得学生更加容易去理解，以实现知识理论教学的有效性，使得学生能够在最快的时间内实现对于相关结构力学方面知识的掌握。（3）在结构力学教学过程中要处理好理论教学与实践教学之间的关系，在做好理论教学之后，应该在较短的时间内开展实践性课程，避免两者之间的时间差，保证其可以迅速的进入到实践阶段，以实现对于理论知识的巩固，以及学生的动手操作能力得到全面提升。当然对于不同的学生、不同的课程，我们选择的教学方式是不一样的，这就需要教师去探究和分析。

3.改变传统的结构力学学科评价机制。当前很多高等院校在对于结构力学本科学科进行评价的时候，往往会采用以学科考试成绩为主导，以实践课程成绩为辅助的评价方式，虽然其的确将学生知识应用能力的考察纳入到评价考核体系中去，但是并没有将其作为重点考察内容，存在一定的偏失，这与当前大学生结构设计竞赛的基本精神是不吻合的。因此，应该积极改变传统的结构力学学科评价机制。对此，笔者建议做好如下工作：（1）树立综合素质提升的教学理念，保证教学考核的全面性，实现对于当前考核体制的改革，保证其与当前大学生结构设计竞赛基本精神是保持一致的。（2）注重日常教学管理工作的融入，将平时学生的课堂出勤率、作业完成情况、课堂表现情况纳入到学生综合成绩考核体系中去。（3）实现当前笔试内容的调整，增加应用类型的题目，减少理论知识类型的题目，使得笔试也进入到应用能力考核的状态，并且合理规定笔试的比重，将其纳入到对应的学生考核成绩中去。（4）增加结构设计实习阶段成绩的比重，以精细化的管理态度去面对实习工作，从定量和定性的角度对于实习结果进行分析和评价，由此将其纳入到学生成绩体系中去。

4.注重学生结构学科兴趣的全面激发。兴趣是学生最好的老师。针对于当前结构力学的本科生对于课程内容不感兴趣的情况，笔者认为教师应该积极采取措施来调整改善。具体来讲，以注重学生结构学科兴趣的全面激发为出发点和落脚点，做好以下几方面的工作：（1）实现课程内容的科学设置，结合学生的兴趣实现对应结构力学课程内容的调整，以激发学生对于结构力学学科的感兴趣程度，最好实现结构力学学科与未来职业规划之间的融合，使得学生能够以较大的热情参与到实际教学过程中去。（2）多开展结构力学实践竞赛，无论是班级内部、学校内部，还是区域的，都鼓励学生积极参与进去，在参与这样实践活动的过程中，学生对于结构力学知识的掌握程度不断提升，成就感不断展现出来，自然而然就会以更大的热情参与到学科学习中去。（3）积极发挥学校内部结构力学协会的效能，加大对于协会活动的支持，鼓励学生以参与结构力学协会的方式去参与各项相关活动，从而充实学生的课余生活，使得其在课余生活中利用各种契机去探究结构力学方面的知识。

四、结语

综上所述，大学生结构设计竞赛虽然仅仅是作为一种全国性比赛的方式对于结构力学专业教育发挥着一定的积极促进作用，但是设计竞赛的目的更加明确，关注于学生实践能力的提升，希望在参与这种应用活动的过程中，学生可以实现结构力学知识的应用，这种教学思维是正确，是值得本科教学改革者去思考的。因此，高度重视当前本科结构力学课程体系的重构，实现教学方法和手段的调整改善，以全新的结构力学教学评价体系来对于当前结构力学的效果进行考查，以推动结构力学教育事业的健康发展和进步，是当前每一个结构力学课程教师应该积极参与的事情。

参考文献：

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