学生在学习方面,除了专业基础课和专业课的学习以外,还需具备数值计算能力。近几年的结构设计竞赛赛题的主要特征表现为质量轻,动载为主。为使所设计的结构形式在加载过程中具有良好的稳定性,不发生局部破坏或坍塌,需要对所选的结构体系进行初步受力分析,按初步分析结果进行优化,再进行精细设计。设计优化过程需要进行计算机模拟,应用软件或编制程序进行多次反复试算,然后更改结构构件的截面尺寸、截面刚度等,直至设计优化到合理的形式。计算过程较复杂,因此在模型设计模拟过程中,为提高设计效率,学生能自学一两种数值分析软件,如结构求解器、MATLAB等。同时,学生还要学会查找阅读相关资料和文献,在查阅过程中得到锻炼,学会提炼和拓展自己的思维。 2.能力的培养 1节中从结构设计竞赛中老师的教和学生的学两个方面进行了讨论,结构设计竞赛参与的主体还是学生,起辅助作用的是老师,所以能力的培养重点还是学生的能力培养。如何针对学生进行能力培养? 首先,学生拿到结构设计赛题后,充分让学生发挥自己的设计理念,培养发散性思维,将创新理念融入结构设计。如第七届竞赛题目踩高跷,学生可以根据高跷的特点融入不同的结构形式,只要达到踩着高跷能跑能走而高跷不会发生破坏的目的即可。 其次,要培养学生的创新理念与工程实践能力。可以通过学生会或学生社团组织形式多样的活动,让学生感兴趣,从而激发学生培养创新能力的意识。定期组织学生去设计院,施工现场等,与有经验的相关人员进行沟通,在实践中加深对理论知识的理解,提高理论知识的应用能力。还可以以结构实验室为依托,配备结构模型和教学仪器,为学生提供认知场所。 最后,动手能力的培养,是制作精细模型的关键因素。目前的结构竞赛所采用的模型制作材料均为竹材,其材性需要通过测定获得,并考虑温度、湿度等的影响。这就需要学生通过设计实验,操作仪器,采集数据并处理数据以获得对材料材性的认识。制作模型更能充分体现学生的动手能力。模型的制作相当于结构的施工过程,节点的粘结,构件的制作、垂直度、平整度,达到的精度等,以高的要求和标准来训练学生的动手能力,通过这些方面的训练,加深学生对结构施工过程的理解。 3.结论 大学生结构设计竞赛是大学生科技竞赛的一项重要赛事,旨在培养大学生的创新能力和综合素质,同时可以促使教学相长,提高老师的教学,培养学生的能力。大学生结构设计竞赛中的教学和能力培养还有诸多问题值得探讨,需要教师和学生不断的创新和探索,从而让学生从中获益并得到锻炼,为将来从事结构设计奠定良好的基础。 参考文献: [1] 许昊,徐龙军,李洋,翟长海.大学生结构设计竞赛中创新能力的培养与发挥[J]. 高等建筑教育,2011,20(5): 121-124. [2] 吴樟荣,章明卓,章旭健.以结构设计竞赛为载体培养大学生创新能力[J]. 实验室科学, 2010,13(2): 6-8. [3] 余自若,江辉,安明喆.土木工程实践型人才培养路径探索[J].高等建筑教育2011,20(6):110-113. [4] 傅军. 大学生结构设计竞赛活动的调查研究[J]. 中国电力教育, 2009,12: 124-126. |