王 勃,郭靳時,楊艷敏
(吉林建筑工程學院 土木工程學院,吉林 長春 130118)
為了大力推進我國高等學校本科教學質量與教學改革工程建設,倡導以大學生為主體的創(chuàng)新性實驗改革,培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新意識和實踐能力,不斷提高教育教學水平和人才培養(yǎng)質量,教育部、財政部于2007年1月決定實施“高等學校本科教學質量與教學改革工程”。以學生特長、興趣為出發(fā)點,注重過程,追求實效,達到學生通過科技競賽活動提高實踐能力和創(chuàng)新能力的目 的[1,2]。
高等學校是培養(yǎng)高素質創(chuàng)新人才的基地,是知識創(chuàng)新基地和創(chuàng)新體系的重要組成部分。我國要在國際社會具有較強的競爭力,必須培養(yǎng)大批具有創(chuàng)新能力的人才。土木工程專業(yè)大學生的培養(yǎng)目標是要掌握土木工程學科的基本理論和專業(yè)技能,具有初步創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)精神的高素質、應用型高級專門人才。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)應該是土木工程教育工作中最重要的組成部分[3-5]。
科技競賽是土木工程專業(yè)大學生從事創(chuàng)新活動的重要途徑,是培養(yǎng)土木工程專業(yè)大學生的科技創(chuàng)新能力的重要手段。土木工程專業(yè)大學生科技競賽主要有大學生結構設計競賽、基礎力學競賽、數學建模競賽等。積極鼓勵土木工程專業(yè)大學生參加各類科技競賽,構建科學、規(guī)范管理機制,建立土木工程專業(yè)大學生創(chuàng)新基地,是具有土木工程專業(yè)的高等學校探索的重要課 題[6,7]。
通過各類科技競賽,調動學生主觀能動性。大學生數學建模、大學生基礎力學和大學生結構設計等科技競賽是學生是否掌握數學、力學的基本原理和概念、結構概念設計等知識的最直接檢驗。
大學生結構設計競賽通過結構概念設計進行結構選型;運用課程設計、工程制圖及計算機輔助設計的知識繪制施工圖紙;通過土木工程施工等相關知識制作結構模型[1]。通過這一系列的過程,使學生對所學的基礎和專業(yè)知識融會貫通,更加熟練的掌握所學知識,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。
科技競賽有利于增強土木工程專業(yè)學生對數學、力學課程及相關專業(yè)課所學內容進行綜合運用的能力,對學風建設起到促進作用[3]。參加數學建模競賽的同學多為一年級和二年級學生,二年級學生已經完成高等數學、線性代數、概率論和數理統(tǒng)計的課程。參加基礎力學競賽和大學生結構設計競賽的同學多為三年級或四年級學生。三年級學生已學完理論力學和材料力學課程,正在學習結構力學、混凝土結構、鋼結構、荷載與結構設計方法、有限元分析等專業(yè)課程。四年級大學生基本完成專業(yè)課程學習。通過各類科技競賽,促使學生將所學的數學、力學知識以及相關專業(yè)知識應用到競賽中,培養(yǎng)了大學生知識綜合運用能力。使學生對理論力學、材料力學、結構力學、混凝土結構、鋼結構、荷載與結構設計方法、有限元分析等課程形成濃厚的興趣,對優(yōu)良學風的形成和創(chuàng)新能力培養(yǎng)有著很大的幫助。
開展豐富多彩的科技競賽活動能吸引學生根據自身興趣與同學合作,在指導教師的指導下計算、分析、設計方案、制作模型、參加競賽,培養(yǎng)了土木工程專業(yè)學生思考和發(fā)散思維的能力,培養(yǎng)學生邏輯思維能力。通過科技競賽,參賽大學生與來自全校、全省、全國、世界各地大學的學子進行較量,在競賽平臺展示自己,激發(fā)學生追求科學、追求真理的創(chuàng)新精神[2]。
通過組織各年級學生組成科技活動興趣小組,興趣小組全體同學對科技競賽全過程進行觀摩,科技競賽為低年級同學以后參加科技競賽打下堅實基礎。高年級學生在科技競賽的準備中,對土木工程結構選型、結構優(yōu)化設計、荷載計算、承載力和剛度計算及模型加載試驗等全過程有一個更清晰的認識。通過各類科技競賽活動,參賽學生及非參賽學生的認識、分析、解決問題的能力得到了極大提高。
土木工程專業(yè)是一門實踐性很強的專業(yè),實踐教學是土木工程教學中的關鍵環(huán)節(jié)[1]。通過科技競賽將教學模式轉變?yōu)殚_放性、綜合性實驗教學模式。
教師講解土木工程專業(yè)相關內容,如內力分析、結構強度計算等章節(jié)時,可結合科技競賽題目來進行講解,激發(fā)土木工程專業(yè)學生的學習積極性和主動性,提高學生理論聯系實際的能力[3]。教師引導學生從不同途徑提出多種解決方案,解釋力學現象等。教師鼓勵學生敢于發(fā)表自己意見、開展討論,使學生產生更多奇思妙想及空前高漲的學習熱情。
將科技競賽對學生求知的主觀能動性的激勵方法引人傳統(tǒng)教學環(huán)節(jié),采用啟發(fā)式、討論式、提問式教學,培養(yǎng)學生的獨立思考能力。學生自己發(fā)現問題,并通過獨立思考,解決問題才能真正的理解并掌握相關的理論知識[1]。充分以學生為主體,教師在學生遇到困難,自己無法解決時做適當的啟發(fā)和指導,培養(yǎng)學生獨立解決問題的能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神。
現在大學生普遍是獨生子女,學生在平常的學習和生活中有個人主義傾向,以自我為中心,一些同學溝通能力不足。在科技競賽的活動中需要參賽學生互相配合,改變自己的待人處事方法,與隊友積極討論問題,耐心聽取別人建議,進行分工合作[2]。
各類科技競賽要求在有限的時間內幾名參賽學生組成團隊完成競賽題目。團隊要在已有的知識能力基礎上討論競賽題目,討論不同解決方案,最后完成科技競賽題目。通過科技競賽,參賽學生的溝通能力、組織能力和協(xié)作能力得到了提高,培養(yǎng)了大學生團隊精神。
各類科技競賽是土木工程專業(yè)大學生從事創(chuàng)新活動的重要方式,是培養(yǎng)土木工程專業(yè)大學生科技創(chuàng)新能力的重要手段。大學生結構設計競賽、基礎力學競賽等科技競賽對促進學生主動學習、帶動學生創(chuàng)新學習、改進教學方法和培養(yǎng)學生團隊精神具有重要意義。
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