面向结构设计大赛的教学改革

作者：颜喜林

来源：《科技资讯》 2013年第28期

颜喜林

(上海工程技术大学城市轨道交通学院 上海 201620)

摘 要:结构设计大赛是培养创新人才的重要途径, 通过大赛引导学生理论结合实践,进行自主结构设计,增强动手能力,培养团队协作精神。面向结构设计大赛的教学改革就是要优化课程教学体系,开设综合型课程设计。

关键词:结构设计 创新能力 动手能力 课程改革

中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)10(a)-0187-01

现行的教学模式侧重于课本知识,因而理论和实验教学与具体工程实际问题往往脱节;学生解决实际工程问题能力的培养,动手能力的培养,尤其是创新思维的培养,亟待改善和加强。而结构设计大赛是培养学生的创新能力和综合素质大赛很好的形式,通过大赛带动课程的优化改革,使学生通过创新加深对所学知识的理解,实现综合能力的提高[1]。

1 结构设计大赛的内容

结构大赛根据学生掌握的力学相关知识,确定大赛题目和大赛要求,提供易于加工、制作的材料,而由学生自主设计、建立力学模型,并进行必要的分析和计算,自行制作参赛结构进行加载,将加载结果和答辩环节作为最终评比的因素。

结构大赛的竞赛内容包括了从设计图纸的绘制设计方案的计算,到方案的建模仿真等知识应用全过程,其所需要的知识内容基本囊括了工程专业的知识。例如:第三届华东区上海大学结构设计大赛题目:承受水平垂直载荷的框架结构模型设计与制作,材料:桐木和白乳胶。我们交通工程专业获得三等奖作品如下图1所示。

参加结构大赛能够扩展学生相关课程中的力学知识和技能,增加学生对结构的概念,通过模型的制作来锻炼学生的动手能力,通过模型的加载来增加对结构破坏的认识,对工程专业的学生来说是专业课学习之外的另一种学习的方式,计算只是一种辅助设计的方法,最终结构是否成功还是要用实践来检验的。

2 面向结构大的赛课程改革

2.1 增设结构设计软件学习

根据结构设计大赛的参赛要求,参赛学生需要专业设计软件的使用经验,比如:PKPM、

SAP2000等。而参赛学生软件使用并不熟练,加之学生的自学能力有限,不知道建筑结构设计应从何人手,致使设计很盲目。我们相应开设空间结构计算设计软件课程,使原本在研究生阶段学习的软件,能够在本科生阶段就运用掌握,是一件不可多得的教学改革[2]。

2.2 开设综合教学课程

根据结构设计大赛内容,要求进行建筑设计和结构设计,这就需参赛学生设计时需要建筑学与结构专业知识;不应孤立彼此,应从整体角度出发,建筑设计便于结构布置,结构选型应满足建筑外观表现。我们相应开设建筑学与工程结构结合的结构概念设计课程,采用林同炎的《结构概念和体系》教材,取得较好效果。

2.3 开设综合性课程设计

结构设计大赛内容围绕一个项目设计,包括结构选型、承载能力估算、设计图纸绘制、模型制作等。现在交通工程本科生教育教学中,原来开设了车站课程设计、混凝土课程设计以及地基基础课程设计。我们现在开设综合性课程设计,安排学生走出课堂,到实习基地和设计院,了解结构设计流程;围绕一个车站的建筑结构设计,完成车站的结构计算与建筑图及施工图绘制[3]。综合性课程设计夯实学生专业知识,锻炼了学生的自学能力,熟悉实际工程结构设计流程,使自己具备准工程师的专业素质,提高了学生就业能力。

3 结论

在理论教学与实验教学中,教学改革重点提高学生综合和实际动手能力。通过参加结构设计大赛,理论联系实际,学生扩展了力学知识和技能,激发了学生的科学研究的兴趣和创新意识[4]。面向结构设计大赛的教学改革,我们开设综合教学课程与综合性课程设计,培养学生理论联系实际,增强动手能力,取得较好的效果[5]。

参考文献

[1]宋凤莲,刘梅清,巫世晶.多层次开放式工程实践教学模式研究[J].实验技术与管理,2007,24(8):93-95．

[2]颜喜林.结构仿真在轨道交通工程实验教学中的应用[J].实验室研究与探索,2010,29(7):118-119.

[3]鲁保富,郑春龙.构建培养创新能力的实验教学体系[J].实验室研究与探索,2005,24(4):627.

[4]颜喜林.城市轨道交通工程实践教学模式探讨[J].实验技术与管理,2010,27(12):171-172.

[5]宋凤莲,刘梅清,巫世晶.多层次开放式工程实践教学模式研究[J].实验技术与管理,2007,24(8):93-95．