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摘要:
從促進學生學習熱情和提高能力角度出發，將科技競賽引入到了高校課程考試當中，從而培養學生創新意識和創新能力，提高學生理論水平和實際動手能力。提出了與土木工程專業課程特點相適應的科技競賽項目:模型制作競賽、結構設計競賽、測量競賽和高性能混凝土配制競賽。在闡述了這四類競賽項目的意義和實施辦法后，根據項目特點分別建立了以能力考察和比賽成績為主要參考依據的評分標準。從而可將科技競賽在學生中更加廣泛普及，促進考核形式多樣化發展，對高等教育教學改革具有一定的借鑒意義。
關鍵詞:
土木工程;科技競賽;考試改革;能力培養
土木工程專業課往往表現出較強的綜合性、前沿性、探索性，是發展中的科學。［1］如何培養學生創新意識和創新能力，提高學生理論水平和實際動手能力，是現代高等教育的重要任務，也是近年來我國高校教育教學改革的熱點內容之一。［2］科技競賽融科學性、趣味性、競賽性于一體，是對課堂理論知識的擴展與延伸，可有效調動學生學習熱情并促進理論、實踐能力的提高，因此越來越受到各類高校的重視。有學者調查，大多數學生對科技競賽持贊同態度，學生認為科技競賽對專業知識學習有促進作用的占絕大多數。［3，4］但與此相矛盾的是經我們進一步調查發現，目前我國多數高校往往只重視國家級、省級等少數科技競賽，而這些競賽又限制了參賽人數，導致僅有少數學生有資格參加而絕大部分學生無法得到鍛煉機會，因此學生的積極性受到了很大程度的影響。因此如何利用學生對科技競賽的濃厚興趣使之引入到教學當中，使傳統的教學考核方式加以改進，從而有效提高學生理論水平和實踐能力，是目前亟待解決的問題。另一方面我國高校課程考試形式普遍單一。［5］學生往往為了應付考試而被迫學習，在很大程度上給學生造成了一種逆反心理，考試對學生學習理論知識反而起到負面作用，提高學生創新意識和動手能力更無從談起。［6］針對以上問題，從培養學生興趣和提高能力角度出發，本文由此提出將科技競賽引入到課程考核中去，并確定了與土木工程專業課程相適應的競賽項目并建立了考核方法。從而不但可以使科技競賽得到廣泛普及，更可以提高學生對理論知識的學習興趣，培養學生創新意識，提高動手能力及團隊協作能力，可供各類工科院校參考。
一、與課程相適應的科技競賽項目及實施方法
土木工程專業課包含設計、施工、管理等多個方向內容，具有較強的綜合性。因此應結合不同專業課的特點與具體科技競賽有機結合，發揮最大潛能。［7］下面我們列舉出具有典型代表性競賽項目的實施辦法，它們與土木工程專業課間的相互聯系都非常緊密。
1．模型制作大賽。
土木工程專業課與實際緊密相連，課程知識點往往與實際工程相關。但在教學過程中常常會出現由于設備條件及其他客觀因素教師僅能通過口述或多媒體展示將某一知識點轉述給學生，學生只能被動地憑借想象去以一種靜態的方式去消化吸收實際工程中的某些重要構件和結構體系知識，使得很多學生并不懂得所學構件的具體用途，甚至不知道構件的具體形狀，如工業廠房中的檁條、房屋支撐體系、系桿等?？梢妼Y構組成和具體構件的不甚了解可能成為學生深入學習理論知識的阻礙。模型制作，可以使學生認識不同結構構成形式和內部構造情況，從而形成直觀認識。［8］該競賽的實施過程如下:將學生分為若干組，以白卡紙或竹木條為材料圍繞某一結構體系，如剪力墻結構、框架結構、排架結構、網架結構等，完成結構主體的模型制作。學生可通過實地觀察和翻閱相關書籍自主完成等比例模型的制作?？筛鶕I方向設置為斜拉橋、拱橋、多層住宅、商場或工業廠房等模型方案。這部分競賽項目可配合專業基礎課設置考核內容，以幫助學生通過觀察、學習、討論對土木工程結構有所了解。制作完成后進行答辯，說明結構模型中各部分構件的幾何意義以及各構件的連接方式，由教師給出綜合評判分數，并將此成績作為平時分記錄到期末考核成績當中。
2．結構設計競賽。
建筑、橋梁結構設計是貫穿土木工程專業課的核心內容，貫穿于理論、課程設計教學環節當中。［9］但由于沒有工程經驗學生往往只知道像數學公式一樣照本宣科地去按步驟計算。對是否有更合理的設計方案、是否適用于實際工程、結構承載力理論計算值與實際值之間有多大差異、結構是否以預先估計的形式破壞等重要問題幾乎都毫無概念，這就造成了紙上談兵的誤區。結構設計競賽通過將學生親自設計制作的結構模型進行加載試驗，驗證設計方案的合理性，使學生懂得不但要學會結構設計，更應對結構的優化設計給予高度重視。該競賽的實施過程如下:該競賽由教師設定一個結構類型，如多層框架結構、大跨度桁架結構、拱橋結構、剪力墻結構等，限制結構材料用量或最大加載量，由學生根據理論知識進行內力分析和截面設計，以材料用量最少而承重最大作為最佳方案。在此過程中學生根據設計計算結構制作模型進行加載試驗，對理論設計方案進行檢驗并通過反復調整方案對結構進行優化。學生在此過程中對設計方案有了一個試驗驗證的機會，通過優化結構，達到創新目的。
3．測量競賽。
場地測量是土木工程建造施工的開始，也是學生步入施工行業領域的基本技能。如果能熟練掌握測量儀器的操作并能得到準確的測量結果，對學生畢業后盡快適應工作增強信心有極大幫助。一般高校測量課往往配有測量實習，主要任務是使學生掌握基本的測量理論及工程測量原理，熟練使用各種基本的測量儀器和工具。但在實習過程中我們發現學生往往熱情不高，多數是以完成教師布置的任務為目標，而并不在意儀器操作規范性和測量結果的準確性。該競賽的實施過程如下:首先由教師選定比賽測量場地，給定現場起、終水準點位置及高程。按指定附合水準路線完成四等水準測量工作，觀測方法采用往測，順序為“后－前－前－后”，測站點的選擇可以使用鋼卷尺，并由參賽人員完成。填寫相應表格，并進行計算檢核及高差閉合差的計算。嚴格按儀器的操作要求作業，每站要完成安置儀器、整平、照準、讀數等步驟。精度要求符合《國家三四等水準測量規范》。最后的成績評分標準為:水準比賽總成績(100分)=四等水準測量速度(40分)+觀測過程(20分)+計算及檢核(40分)。在測量過程中注意觀察學生操作儀器的規范性并將測量結果與真實數據進行對比，強調了測量精確度的重要性，使學生態度得以糾正。［10］
4．高性能混凝土配制競賽。
混凝土是土木工程結構的主要材料，高強、耐久、良好的塑性性能是其今后一段時間的主要發展方向。該競賽的實施方法如下:將學生分組，每組制備混凝土試塊6件，尺寸為150×150×150mm，同時提交所用混凝土材料配合比設計方案、拌和物出機坍落度測定結果和時長2～3min的拌和物坍落度測定結果。試件齡期為28±2天，試件成型時必須在試件上標明日期，標準條件養護。競賽前將6塊試件在水中浸泡24小時，隨機取出3塊試件擦干表面水后測量幾何尺寸并稱重，然后將試件進行抗壓強度測試。其余試件保留備查。混凝土組成材料:水泥，天然或人工的粗、細骨料，礦物摻合料，水，混凝土外加劑(減水劑、引氣劑、增稠劑、……)等，不得摻加各種纖維等其它材料，作為混凝土必須含有粗骨料，采用的再生材料要在設計方案中說明。通過加載試驗測得各組提交的混凝土立方體抗壓強度和塑性性能作為評判依據，給出最終排名。并由學生答辯說明添加何種外加劑以及改變混凝土強度性能的理論依據。該競賽可以促進學生查閱相關教材和參考書，根據影響混凝土性能的影響因素入手，在不斷提出新思路、驗證方案、調整方案過程中鍛煉了學生創新思維。
5．科技競賽與土木工程專業課的對應關系。
二、科技競賽考核方法的建立
科技競賽的最終目的是培養學生的學習興趣和提高能力，應合理安排考核內容。在實施過程中可采用不同的考核方式靈活運用，我們建議可采用下面兩種形式。
1．以能力為主要考察對象的評分標準。
這種評分方法是以學生在競賽過程中所體現出的各項能力作為主要評分依據，淡化了最終結果的比重。更適合于以完成主要成果為主的競賽項目，如橋梁模型制作、工業廠房模型制作等，也避免了由于臨場發揮等偶然因素影響成績，同時可以對作品完成效果不理想的同學起到鼓勵作用。具體分值比重可按如下方法設置。
(1)創新意識和能力，主要考察學生完成作品所體現出的創新性，避免千篇一律，鼓勵突破以往作品的固有形式，表現出自己的風格和特點，這部分占總分值的比重為25%。
(2)專業知識運用能力，主要考察學生根據所學專業知識的實際應用情況，可根據計算書、模型說明等材料做出綜合評判，這部分占總分值的比重為25%。
(3)動手能力，主要針對學生模型制作的美觀性、完整性、精確性給出評判，這部分占總分值的比重為15%。
(4)團隊協作能力，主要考察學生在競賽小組中和其他同學的團隊意識和協作能力，鼓勵學生在團隊共同努力下完成工作，這部分占總分值的比重為15%。
(5)答辯情況，根據學生對作品自述和針對一些具體問題的回答情況給出相應成績，考察學生的語言表達和臨場發揮能力，這部分占總分值的比重為20%。
2．以競賽成績為主要考察對象的評分標準。
這種評分標準是以學生的競賽成績為主要考察依據，具有較強的競爭性和挑戰性，更受學生歡迎。這種評分方式更適合于結構設計競賽、測量大賽、高性能混凝土制作大賽等以具體結構性能指標或數據的精確度作為最終目標的競賽項目。學生為了取得更好的成績往往不止制作一組作品，在不斷的推敲、改良中吸取教訓，鍛煉從問題出發尋找解決方案的科學思維。具體分值的比重可按如下方法設置。
(1)競賽成績，根據比賽結果的排序給出不同的分數檔次，以多層框架結構競賽為例，根據框架結構所能承載的最大重量與框架自重的比值作為比較依據，設一等獎、二等獎、三等獎若干，根據成績給出相應分數。這部分占總分值的比重為60%。
(2)平時表現，包括學生在作品制作過程中所表現出的創造性、動手能力、團隊協作能力等給出綜合評判，這部分占總分值的比重為20%。
(3)答辯情況，根據學生對作品自述和針對一些具體問題的回答情況給出相應成績，這部分占總分值的比重為20%。當做好科技競賽各項指標的分值比例分配后，可根據學生實際表現情況進行打分，最后給出總分數。該分數作為課程期末總成績的組成部分，可根據課程特點和對學生能力的培養要求設置權重值。
三、結語
1．科技競賽是學生普遍歡迎的一項科技活動，若能合理利用則能充分調度學生的學習主觀能動性，做到寓教于樂。
2．科技競賽與課程考核相結合，可改變以往考試形式單一、枯燥的缺點。在靈活考核學生專業知識的基礎上對學生創新意識和能力、動手能力、交流能力、團隊協作能力等將有較大提高。
3．本文所提出的科技競賽項目還有待完善，今后將進一步根據其他土木工程專業課程的特點，開發出新的科技競賽項目，使這一考核體系更加完善。
4．本文所提出的科技競賽考核方法可不局限于土木工程專業，對其他工科類專業課程也具有普遍意義，我們將對相關院校進一步推廣應用。
作者：王曉東 李振國 畢洪濤 單位：哈爾濱理工大學
參考文獻
［1］程濤．結構模型競賽與土木工程應用型人才的培養［J］．實驗技術與管理，2010(5):133－139．
［2］熊溈，陳云，姜寶石．大學生結構設計競賽對學生能力培養的探討［J］．高等建筑教育，2015(6):137－140．
［3］傅軍．大學生結構設計競賽活動的調查研究［J］．中國電力教育，2009(139):124－126．
［4］周臻，童小東，尹凌峰，等．依托結構競賽構建開放式創新研學平臺［J］．高等建筑教育，2011(6):129－132．
［5］劉海蘋，楊揚，等．基于創新能力培養的高?？荚噧热菖c方法的改革與探索［J］．黑龍江工程學院學報，2014(5):74－76．
［6］汪艷麗．面向應用型人才培養的課程考試改革與創新［J］．教育與職業，2010(20):20－22．
［7］王玉林，杜建華．依托結構設計大賽促進創新實踐型人才培養模式的形成［J］．中國科技信息，2013(1):152．
［8］薛艷茹，劉敏，趙彤，等．依托學科競賽提高地方院校大學生創新能力［J］．實驗技術與管理，2013(6):170－173．
［9］吳樟榮，章明卓，章旭?。越Y構設計競賽為載體培養大學生創新能力［J］．實驗室科學，2010(2):6－8．
［10］劉云．基于大學生賽事的教學改革研究［J］．教育與職業，2014(3):175－176．
