基于学科竞赛本科生创新能力培养的探索与研究

基于学科竞赛本科生创新能力培养的探索与研究

周宪伟,李连志,王维铭

（黑龙江工程学院 黑龙江 哈尔滨 150050）

摘要：为了促进学生创新能力的培养，以城市地下空间工程专业为例构建学科竞赛体系。通过学科竞赛培养学生利用所学知识分析复杂工程问题并提出最优方案，培养学生的工程创新能力，并增强学生沟通、交流与合作的能力。在相关专业课程中引入竞赛赛题，为竞赛实践做好准备，采取多样的竞赛形式，同时把竞赛成绩作为课程考核的一部分，提高学生的参赛积极性。最后，分析学科竞赛达成情况，效果良好，通过竞赛学生具有了较强的创新意识，创新能力也有了很大的提高。

关键词：城市地下空间工程专业 学科竞赛 创新能力 达成情况

1引言

城市地下空间工程专业的培养目标是学生毕业后经过5年左右实践锻炼，能够够适应城市地下空间工程技术发展，综合运用多学科知识对复杂工程问题提供解决方案；能够跟踪城市地下空间工程及相关领域的前沿技术，具备职业竞争力和工程创新能力，能够胜任工程设计、开发和施工管理等工作，并成为企业的业务骨干和中坚力量；具有较强的沟通、交流与合作能力，能够在设计、施工或管理团队中作为成员或管理者有效地发挥作用。为了实现对学生创新能力的培养，构建学科竞赛体系，通过学科竞赛促进城市地下空间工程专业学生创新能力的培养。在竞赛中通过方案设计、理论分析、动手制作、模拟试验的过程可以培养学生利用所学知识分析复杂工程问题并提出最优方案，培养学生的工程创新能力，并增强学生沟通、交流与合作的能力，能有效促进进创新培养目标更好的实现。

2 现状分析

创新能力是大学培养人才所必须具备的素质，也是专业培养目标的重要组成部分。但目前对创新能力的培养还缺乏有效的措施。根据多年来指导学生学科竞赛经验，与专业相关的学科竞赛对学生创新能力的培养效果明显。但目前参加学科竞赛的学生毕竟是少数，得到锻炼的学生数量有限，所以本文研究通过学科竞赛的有效开展实现创新能力专业培养目标。目前，国内与城市地下空间工程专业相关的大学生学科竞赛有大学生结构设计竞赛、大学生岩土工程竞赛、全国城市地下空间工程专业大学生模型设计竞赛、混凝土设计大赛和建筑信息模型(BIM)应用技能大赛等。学科竞赛能培养学生对科学的浓厚兴趣，促使他们积极主动的查找资料，从而开拓专业视野，提高各方面的能力。通过调查发现，在各类竞赛中，学生通过参加比赛，对所学知识有了更深入的理解和掌握，知识更加有兴趣，比课堂教学的效果更好。虽然与城市地下空间工程专业相关的学科竞赛较多，但覆盖面不足，能参与的学生非常有限。另外还缺少一些应用性的技能比赛，例如土工实验竞赛、施工图识读比赛等。

3 构建学科竞赛体系

为了系统的通过学科竞赛培养学生的创新能力，围绕城市地下空间工程专业的培养目标，构建学科竞赛体系。在相关理论课中引入学科竞赛项目，做好竞赛的先期引导，使学生了解学科竞赛项目，学科竞赛的作用，对学科竞赛产生兴趣，并做好学科竞赛的理论知识准备工作。通过研究分析，找出与学科竞赛相关性较强的专业理论课程和实践课程。分析课程与学科竞赛的关系，确定课程对学科竞赛的支撑及授课要点，循序渐进的将学科竞赛融入课程当中，反过来学科竞赛也能进一步促进专业课程的深入学习。初步构建的学科竞赛体系如图1所示。

通过理论课和实践课中对学科竞赛的引入和理论准备，使得学生能够在学科竞赛中更顺利的进行模型方案设计，试验研究，获得最优的方案。

4竞赛的组织和实施

结合专业特点开展丰富多样的学科竞赛。依托现有的国家级和省级学科竞赛，扩大校内选拔赛的参赛规模，提高参赛质量。对大学生结构设计竞赛、大学生岩土工程竞赛和城市地下空间工程专业大学生模型设计竞赛等竞赛，通过提前动员、赛题讲解、分组指导、公平竞赛、赛后总结等环节为学生顺利参赛打通通道。在模型设计过程中充分调动学生的创新意识，通过小组的讨论、试验、打磨，设计出最优方案，培养创新能力，使学生体验创新的乐趣。作为竞赛的补充，还组织和设计了土工试验竞赛、测量竞赛、岩土软件应用竞赛等系内竞赛。

5部分专业课程的平时成绩中体现学科竞赛影响

为了激励学生参加学科竞赛的兴趣和动力，提高竞赛的参与率，在相关的专业课的考核中，将学科竞赛的成绩作为课程成绩的一部分。如在土木工程材料、材料力学、结构力学、土力学和地下建筑结构课程中都体现学科竞赛的成绩。

6 分析学科竞赛对毕业要求的贡献

经过一年的运行，组织开展了大学生结构设计竞赛、大学生岩土工程竞赛、城市地下空间工程专业大学生模型设计竞赛和施工图识读比赛等，要求学生至少参加一项比赛，通过竞赛锻炼了学生理论知识的应用能力，增强了学生解决实际问题的创新能力。为了评价学科竞赛对创新培养的效果，我们选取城市地下空间工程专业的各个年级，分析了学科竞赛的不同毕业要求指标点的达成情况，分析结果如图2所示。

图1 学科竞赛体系                                   图2 学科竞赛达成情况

总体来看，学科竞赛的达成度良好，高于整个毕业要求的总达成度。其中，毕业要求3-1和4-2达成度较高，因为这两门课由课题组成员负责，对于学科竞赛的推进更加有效，其他课程属于专业基础课程，课题组与任课教师的沟通还不够深入，学科竞赛推进力度还有待加强。总之，学科竞赛的实施对毕业要求达成度起到了一定的提升作用。

6结语

通过学科竞赛体系的构建，在相关专业课程中引入竞赛赛题，为竞赛实践做好准备，同时把竞赛成绩作为课程考核的一部分，提高学生的参赛积极性。丰富竞赛项目，提高竞赛参与度，通过竞赛实践培养学生利用所学知识分析复杂工程问题并提出最优方案，培养学生的工程创新能力，并增强学生沟通、交流与合作的能力。最后，分析了实施一年来针对毕业要求的学科竞赛达成情况，效果良好，学生具有了一定的创新意识，对学生创新能力的培养提供了强有力的支撑。研究成果可在土木类专业中推广应用。

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