喬朋 李悅 馬乾瑛

摘要：中國(guó)高?！半p一流”建設(shè)的核心是一流本科教學(xué)。一流本科教學(xué)要實(shí)現(xiàn)一流人才的培養(yǎng)目標(biāo)，在課程教學(xué)中應(yīng)強(qiáng)化“學(xué)生為本”的教學(xué)理念。通過引導(dǎo)大學(xué)生積極參加結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力、創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力等，全面提升學(xué)生綜合應(yīng)用專業(yè)知識(shí)的能力。參考結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽的良好效果，建議在結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)中增加定性結(jié)構(gòu)力學(xué)內(nèi)容，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)和采用探究性學(xué)習(xí)方式，可彌補(bǔ)傳統(tǒng)課堂教學(xué)對(duì)學(xué)生知識(shí)應(yīng)用訓(xùn)練方面的不足。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)力學(xué);課程教學(xué)改革;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽;能力培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G642 ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? 文章編號(hào)：1005-2909（2019）05-0074-06

在國(guó)家高等學(xué)?！半p一流”建設(shè)方案和高等教育綜合改革的引領(lǐng)下，中國(guó)高等教育進(jìn)入內(nèi)涵式發(fā)展的新時(shí)代?！耙涣鞔髮W(xué)”“一流學(xué)科”建設(shè)應(yīng)該以“一流學(xué)院”“一流專業(yè)”的建設(shè)為基礎(chǔ)，以“一流人才”的培養(yǎng)為目標(biāo)。只有把教師、學(xué)生以及課程與教學(xué)方法放在專業(yè)平臺(tái)上進(jìn)行整合，把專業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)得更扎實(shí)，把一流本科真正辦好了，才能實(shí)現(xiàn)一流人才的培養(yǎng)目標(biāo)。一流大學(xué)、一流專業(yè)建設(shè)的核心就是一流本科和一流本科教學(xué)，一流大學(xué)、一流專業(yè)必須要有一流的教學(xué)作支撐[1-3]。新時(shí)代的高等教育要求課堂教學(xué)不僅應(yīng)采用多媒體、慕課、微課等信息化新技術(shù)，而且應(yīng)樹立“學(xué)生為本”的教學(xué)理念，以人才培養(yǎng)目標(biāo)為依據(jù)調(diào)整教學(xué)方案、教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)評(píng)價(jià)方式。

以土木工程專業(yè)為例，人才培養(yǎng)目標(biāo)要求學(xué)生能夠運(yùn)用基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)解決實(shí)際復(fù)雜的工程問題。傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式，有利于學(xué)生掌握基本理論和專業(yè)知識(shí)，但要培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和解決具體問題的能力，必須強(qiáng)化課程設(shè)計(jì)、工地實(shí)習(xí)等實(shí)踐環(huán)節(jié)。為增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，國(guó)家各學(xué)科指導(dǎo)委員會(huì)和專業(yè)協(xié)會(huì)組織開展了一系列大學(xué)生科技競(jìng)賽。其中，教育部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部與中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)聯(lián)合主辦的大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽就是一項(xiàng)極富創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)性的競(jìng)賽活動(dòng)。2005年以來，全國(guó)大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽已舉辦了十二屆。競(jìng)賽要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，按照賽題要求的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)尺寸和荷載作用方式，利用給定的材料制作最優(yōu)的結(jié)構(gòu)模型，完成結(jié)構(gòu)模型的設(shè)計(jì)、制作、試驗(yàn)等任務(wù)，并提交完整的理論計(jì)算書和詳細(xì)的方案說明。整個(gè)參賽過程，既能激發(fā)學(xué)生的求知欲望，又可鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力。多年的實(shí)踐表明，大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽可以全面考查和提升學(xué)生綜合運(yùn)用土木工程專業(yè)理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。本文結(jié)合第十一屆全國(guó)大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽的具體賽題和學(xué)生完成情況，探討結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽對(duì)提高學(xué)生綜合能力的作用，為結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)的改革提供借鑒。

一、賽題背景及要求

中國(guó)是一個(gè)水資源短缺且水資源時(shí)空分布不均勻的國(guó)家?？傮w來看，時(shí)間上，夏秋多、冬春少;空間上，南方多、北方少。在這種情況下，積極建設(shè)輸水工程，是合理利用水資源的重要手段。在地形復(fù)雜的地區(qū)修建輸水工程，渡槽是一種常見的結(jié)構(gòu)（圖1），它可以有效減小地形對(duì)輸水的限制。第十一屆全國(guó)大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽以渡槽支承系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為背景，要求通過制作渡槽支承系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型，并進(jìn)行輸水加載試驗(yàn)，探討輸水時(shí)渡槽支承系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)、設(shè)計(jì)優(yōu)化、施工技術(shù)等問題。

賽題任務(wù)是完成圖2中支承系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制作和加載，保證順利完成輸水、排水。輸水裝置和承臺(tái)的具體尺寸、模型加載和材料的具體要求可查看《第十一屆全國(guó)大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽題目》。

二、競(jìng)賽對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)

（一）賽題分析

由于每屆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽的賽題都不同，在模型制作之前，應(yīng)首先反復(fù)閱讀賽題，準(zhǔn)確理解賽題的關(guān)鍵內(nèi)容和設(shè)計(jì)要點(diǎn)，找到賽題的難點(diǎn)和突破口，才能有一個(gè)合理和先進(jìn)的概念設(shè)計(jì)。此次競(jìng)賽賽題中，有效模型質(zhì)量依舊是一個(gè)重要評(píng)分指標(biāo)，同時(shí)增加了排水效率。這就要求模型結(jié)構(gòu)不僅要滿足承載力的要求，還必須使結(jié)構(gòu)有足夠的剛度以保證排水效率，避免因結(jié)構(gòu)變形過大導(dǎo)致水無法排出。此外，模型結(jié)構(gòu)除在承臺(tái)板上的支承部分（岸跨結(jié)構(gòu)）外，還需要設(shè)計(jì)一個(gè)凈跨徑不小于1m大跨結(jié)構(gòu)（江跨結(jié)構(gòu)），這兩部分結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)所給條件和要求分別進(jìn)行設(shè)計(jì)。

賽題分析需要具有廣博的專業(yè)理論知識(shí)和較豐富的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽經(jīng)驗(yàn)，通常需要在指導(dǎo)教師的點(diǎn)撥和指導(dǎo)下進(jìn)行。學(xué)生一方面要根據(jù)已掌握的相關(guān)知識(shí)準(zhǔn)確理解賽題的關(guān)鍵點(diǎn);另一方面要通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)了解渡槽結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要點(diǎn)。在賽題分析環(huán)節(jié)，應(yīng)充分激發(fā)學(xué)生面對(duì)新問題時(shí)想要解決問題的欲望，這樣才能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和積極性。

（二）結(jié)構(gòu)選型

在建筑結(jié)構(gòu)中，結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)是指在建筑設(shè)計(jì)和施工之前，從經(jīng)濟(jì)、合理、實(shí)用、美觀的角度選定結(jié)構(gòu)的體系，是宏觀角度上對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制。在設(shè)計(jì)模型之前，也應(yīng)進(jìn)行模型結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)。其主要任務(wù)是在了解賽題規(guī)定的周圍附屬構(gòu)造、使用功能以及材料性能的前提下，確定結(jié)構(gòu)的主要承重體系、附屬結(jié)構(gòu)體系和連接方式等，并考慮構(gòu)件支座、安裝和加載的可實(shí)施性。競(jìng)賽所用材料一般與實(shí)際的建筑材料有差異，但在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理和破壞形式方面卻是相同的。只有充分認(rèn)識(shí)材料和構(gòu)件的力學(xué)性能，才能設(shè)計(jì)較優(yōu)的結(jié)構(gòu)模型。材料的實(shí)際性能往往具有一定的離散性和不確定性，附加膠水后的性能還會(huì)發(fā)生變異。除參考賽題給出的彈模、強(qiáng)度等力學(xué)指標(biāo)外，還應(yīng)對(duì)所給材料的力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試，以便做出合理設(shè)計(jì)。

此次競(jìng)賽設(shè)計(jì)的是渡槽支撐系統(tǒng)，實(shí)際工程中可采用梁式橋、斜拉橋、拱橋、桁架橋、吊橋等多種結(jié)構(gòu)形式。在確定主體結(jié)構(gòu)體系之前，必須明確各種結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)。通過結(jié)構(gòu)力學(xué)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握了結(jié)構(gòu)內(nèi)力和位移的計(jì)算方法，并初步了解了不同類型結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)。此外，通過查閱相關(guān)專業(yè)資料，結(jié)合指導(dǎo)教師參賽經(jīng)驗(yàn)的介紹，學(xué)生基本掌握了各類結(jié)構(gòu)的構(gòu)造特點(diǎn)。桁架結(jié)構(gòu)各桿件受力均以單向拉、壓為主，通過對(duì)上下弦桿和腹桿的合理布置，可適應(yīng)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的彎矩和剪力分布。結(jié)構(gòu)布置靈活，但桿件繁多會(huì)使整體質(zhì)量偏重，節(jié)點(diǎn)受力復(fù)雜造成制作難度較大，手工水平要求高。拱結(jié)構(gòu)是一種有水平推力的結(jié)構(gòu)，上部承受荷載后，會(huì)在支座處產(chǎn)生較大的推力，結(jié)構(gòu)可以將豎向荷載轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)的軸力，減小不必要的彎矩。但拱形結(jié)構(gòu)在受力上沒有充分發(fā)揮竹材的力學(xué)性能，不適合競(jìng)賽材料特點(diǎn)。斜拉結(jié)構(gòu)屬于拉壓并存的組合結(jié)構(gòu)體系，其主梁跨度較大，但標(biāo)高較高，且以受壓為主，也無法充分發(fā)揮竹皮的受拉性能;同時(shí)，斜拉結(jié)構(gòu)整體柔度較大，排水效率較差。結(jié)合各類結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，最終決定岸跨結(jié)構(gòu)采用“多柱少梁”的結(jié)構(gòu)形式，以受壓的墩柱結(jié)構(gòu)為主;江跨結(jié)構(gòu)采用三角形桁架，并利用拉帶約束水管動(dòng)位移。設(shè)計(jì)時(shí)考慮充分利用水管剛度，岸跨結(jié)構(gòu)利用少數(shù)橫梁支承水管而不設(shè)置橋面板，江跨結(jié)構(gòu)在跨中部分不設(shè)主梁，將進(jìn)出水管綁扎成整體參與受力。主體結(jié)構(gòu)示意圖見圖2。

結(jié)構(gòu)選型能考查學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)、橋梁工程等課程中各種常見結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)的掌握程度，以及根據(jù)競(jìng)賽的加載要求和材料性能進(jìn)行合理比選的能力。通過結(jié)構(gòu)選型，可培養(yǎng)學(xué)生定性分析的能力，有助于學(xué)生理解概念設(shè)計(jì)的重要性。

（三）細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)

在主體結(jié)構(gòu)完成選型后，即可按照結(jié)構(gòu)定性分析的結(jié)果初步選擇各部位構(gòu)件的材料、截面以及構(gòu)件連接方式。結(jié)構(gòu)的定性分析是指根據(jù)結(jié)構(gòu)和荷載等特點(diǎn)對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力、變形的規(guī)律和趨勢(shì)進(jìn)行判斷。在細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)，需要通過定性分析判斷主要構(gòu)件是以受彎、受拉還是受壓為主。受彎或受壓構(gòu)件一般可選擇木條或竹條粘貼成的箱形或圓形截面，受拉構(gòu)件則選擇臘線或竹皮拉帶。從圖2的主體示意圖可知，模型岸跨結(jié)構(gòu)主要為豎向承重的墩柱，應(yīng)按受壓構(gòu)件設(shè)計(jì)，故選擇常用的箱形截面。江跨結(jié)構(gòu)的三角形桁架各桿件均為受壓桿件，根據(jù)彎矩分布規(guī)律選擇變截面的箱形截面。另外，在賽題分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，競(jìng)賽題目規(guī)定不發(fā)生承載破壞的同時(shí)，需要滿足一定的剛度要求。為達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，需要通過理論計(jì)算和反復(fù)試驗(yàn)找到最優(yōu)設(shè)計(jì)跨徑。

細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)往往需要結(jié)合試驗(yàn)加載。通過多次試驗(yàn)加載，學(xué)生發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)柱的彎曲強(qiáng)度破壞、壓桿穩(wěn)定破壞、梁的彎曲強(qiáng)度破壞、支撐的彎曲強(qiáng)度破壞和節(jié)點(diǎn)破壞等幾種破壞形式。在仔細(xì)分析試驗(yàn)?zāi)Ｐ徒Y(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，不斷優(yōu)化主要受力構(gòu)件，減少不必要的支撐，才能達(dá)到充分發(fā)揮材料特性，使結(jié)構(gòu)質(zhì)量降到最低的目標(biāo)。此外，由于節(jié)點(diǎn)往往應(yīng)力集中明顯、受力復(fù)雜，且易受制作工藝影響，其細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)尤其重要。除了要求提高工藝的精細(xì)程度之外，還需在模型試驗(yàn)中觀察模型的受力反應(yīng)，分析節(jié)點(diǎn)的實(shí)際傳力狀態(tài)，依此判斷節(jié)點(diǎn)是否接近設(shè)計(jì)要求，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。

在了解和掌握實(shí)際結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)，以及競(jìng)賽對(duì)結(jié)構(gòu)幾何尺寸、構(gòu)件材料要求的基礎(chǔ)上，對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)改進(jìn)，才能充分發(fā)揮材料的力學(xué)特性，達(dá)到競(jìng)賽的加載要求。在細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)的過程中，需要學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)、圖書館查閱文獻(xiàn)，或與老師、學(xué)長(zhǎng)討論以獲取相關(guān)知識(shí)，這非常有利于培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。學(xué)生通過實(shí)際動(dòng)手來制作模型，開展試加載試驗(yàn)，從中觀察和分析模型破壞形態(tài)，在驗(yàn)證定性分析的基礎(chǔ)上，在失敗中不斷對(duì)模型進(jìn)行改進(jìn)的一過程中，提高學(xué)生解決問題的能力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和動(dòng)手能力。

（四）理論計(jì)算

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)逐步優(yōu)化的過程，在結(jié)構(gòu)形式和細(xì)部構(gòu)造初步確定后，還需根據(jù)賽題要求、荷載作用方式等建立理論分析模型，并進(jìn)行理論仿真計(jì)算，以明確結(jié)構(gòu)體系的傳力路徑和桿件的受力特征，結(jié)合模型試加載不斷優(yōu)化構(gòu)件截面形式，加強(qiáng)局部構(gòu)造。通過理論計(jì)算，估算所設(shè)計(jì)模型結(jié)構(gòu)的承載能力，并對(duì)各階段的結(jié)構(gòu)受力及破壞形式、位置等進(jìn)行預(yù)測(cè)。在建立有限元仿真分析模型時(shí)，需要結(jié)合定性分析考慮結(jié)構(gòu)不同位置桿件的受力特點(diǎn)，結(jié)合節(jié)點(diǎn)支座細(xì)部構(gòu)造選擇合適的單元、節(jié)點(diǎn)約束進(jìn)行模擬。只有正確進(jìn)行結(jié)構(gòu)理論分析，才有助于選擇最佳的結(jié)構(gòu)體系、桿件線型和截面形式，確保結(jié)構(gòu)在加載過程中滿足各階段的受力要求和變形等使用性能要求。

在理論計(jì)算過程中，一般需要使用Midas、ANSYS等有限元分析軟件。建立有限元模型并完成電算后，還需要結(jié)合結(jié)構(gòu)定性分析掌握結(jié)構(gòu)各部分受力規(guī)律，對(duì)有限元計(jì)算結(jié)果的正確性和合理性進(jìn)行判斷。對(duì)于初步接觸和使用有限元分析軟件的本科生來說出現(xiàn)錯(cuò)誤在所難免，建模過程中的查錯(cuò)糾錯(cuò)，有利于學(xué)生對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)分析計(jì)算簡(jiǎn)圖重要性的理解，能有效幫助學(xué)生提高計(jì)算分析能力。

（五）模型制作、安裝與加載

大學(xué)生結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽要求學(xué)生組成團(tuán)隊(duì)，共同完成模型的制作、安裝和加載。制作模型相當(dāng)于實(shí)際結(jié)構(gòu)的施工過程，這是一個(gè)很關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。制作工藝十分重要，模型細(xì)節(jié)的質(zhì)量好壞直接決定加載的成敗。千里之堤，潰于蟻穴。梁、柱、節(jié)點(diǎn)所有部位制作和安裝的任何一個(gè)小小的失誤，都有可能造成整個(gè)結(jié)構(gòu)的破壞。此次競(jìng)賽要求模型制作時(shí)間累計(jì)不超過18小時(shí)，模型和輸水管安裝在承臺(tái)板的時(shí)間不超過25分鐘，模型與輸水管連接的安裝時(shí)間不超過5分鐘，對(duì)加載過程中的加載、持荷和卸載也分別有一定要求。參賽學(xué)生必須要有團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，做到有計(jì)劃、展特長(zhǎng)、常溝通、重協(xié)作，才能順利完成模型制作、安裝和加載的整個(gè)過程。

一個(gè)好的模型作品往往需要組員在模型制作、安裝及加載過程中各負(fù)其責(zé)，分工協(xié)作，全力投入。團(tuán)隊(duì)成員競(jìng)賽中共同工作，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識(shí)和協(xié)作能力有著十分重要的作用。

三、對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)的啟示

從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽的效果來看，在競(jìng)賽過程中，學(xué)生加深了對(duì)結(jié)構(gòu)概念和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理解，提高了學(xué)生理論知識(shí)的運(yùn)用與實(shí)踐能力，以及解決問題的能力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力[4]。這類競(jìng)賽活動(dòng)可以全面考查和提升學(xué)生綜合運(yùn)用結(jié)構(gòu)學(xué)科理論知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，對(duì)于推進(jìn)土木工程一流專業(yè)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)有著重要的作用。同時(shí)，競(jìng)賽活動(dòng)能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)方法的不足。此外，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大賽也給本科教學(xué)改革提供了一些啟示。以土木工程專業(yè)的結(jié)構(gòu)力學(xué)課程為例，由于通常以計(jì)算類題目作為單一學(xué)習(xí)和考查方式，學(xué)生往往感覺課程枯燥、抽象、難學(xué)，學(xué)習(xí)效果往往不理想。在完成結(jié)構(gòu)力學(xué)課程學(xué)習(xí)后，不少學(xué)生對(duì)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形依然無法準(zhǔn)確理解，說明學(xué)生可能只是機(jī)械地記住了計(jì)算方法，并未真正理解結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)和規(guī)律。結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽的效果，以及對(duì)參賽學(xué)生的問卷調(diào)查結(jié)果[5-6]，建議在結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)中進(jìn)行以下幾個(gè)方面的嘗試。

1.增加定性結(jié)構(gòu)力學(xué)或概念結(jié)構(gòu)力學(xué)的內(nèi)容

定性結(jié)構(gòu)力學(xué)注重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)結(jié)構(gòu)受力規(guī)律與變形趨勢(shì)的判斷能力。通常，定性分析不需要進(jìn)行繁冗的計(jì)算就可得到比較合理的結(jié)果，這樣可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且有助于培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)和直覺。

2.加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

比如在課程教學(xué)中增加相應(yīng)工程結(jié)構(gòu)內(nèi)容的參觀實(shí)習(xí)，使學(xué)生更容易理解實(shí)際結(jié)構(gòu)和理想結(jié)構(gòu)之間的區(qū)別和簡(jiǎn)化原則。同時(shí)，對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)的計(jì)算分析可增強(qiáng)學(xué)生的成就感，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。

3.結(jié)合競(jìng)賽題目開展探究性學(xué)習(xí)

結(jié)合模型在加載過程中的現(xiàn)象，講解結(jié)構(gòu)力學(xué)課程中的問題，引導(dǎo)學(xué)生討論改進(jìn)結(jié)構(gòu)受力性能的方法，既能強(qiáng)化學(xué)生分析問題、解決問題的能力，也能鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)的能力。

四、結(jié)語(yǔ)

一流專業(yè)建設(shè)的核心是課程建設(shè)，課程建設(shè)的內(nèi)涵是教學(xué)改革。要達(dá)到土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，課程教學(xué)必須適應(yīng)新時(shí)代的發(fā)展要求和學(xué)生的需求。根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)競(jìng)賽對(duì)學(xué)生綜合能力培養(yǎng)的成效來看，在結(jié)構(gòu)力學(xué)課程教學(xué)中應(yīng)增加定性結(jié)構(gòu)力學(xué)的內(nèi)容，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)采用探究性學(xué)習(xí)方法，這樣才能彌補(bǔ)傳統(tǒng)課堂教學(xué)在知識(shí)運(yùn)用方面的不足，增加課程教學(xué)的趣味性，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和自覺性，最終提高課程教學(xué)效果。

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Abstract： The first-class undergraduate teaching is the core part of “Double World-class” construction in Chinese colleges and universities. In order to achieve the objectives of training “first-class talents” in first-class undergraduate education， the “student-oriented” education philosophy should be adopted in teaching. Through guiding students to participate actively in National Structure Design Competition， the students are trained to improve their abilities of problem solving， innovation， practicing and team-cooperation. Their ability to use professional knowledge comprehensively is also enhanced. Referring to some specific practices and good effects of structure design competition， three measures are suggested in teaching of structural mechanics， which are adding qualitative analysis content， strengthening practice teaching and adopting inquiry learning method. These measures can complement the deficiency of knowledge application training in traditional teaching.

Key words： structural mechanics; teaching reform; structure design competition; ability training

（責(zé)任編輯 王 宣）