基于复合材料桥梁竞赛的教学实践与探索

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1、基于复合材料桥梁竞赛的教学实践与探索摘要：超轻复合材料桥梁竞赛是国际范围内复合材料专业竞赛，在美国、法国、中国等国家举办的SAMPE地区学术年会中同期举行，该竞赛对于提高复合材料力学、结构力学、数值模拟、专业英语等课程教学，激发大学生学习专业知识的兴趣，锻炼学生分析问题、解决问题的能力都起到了促进作用，在近几年的课程教学中，将大学生的竞赛融入到教学实践中，取得了一定的成效，通过实践创新教学体系的建设，提高了专业课程的整体教学水平。关键词：桥梁竞赛；创新体系；教学改革中图分类号：G642.0文献标志码：A文章编号:1674-9324(2017)22-0149-02超轻复合材料

2、桥梁竞赛是由SAMPE(TheSocietyfortheAdvancementofMaterialandProcessEngineering）学会主办、美国国家航空航天局、波音公司等企业赞助支持的国际性学生竞赛，已经成功举办19届。我校SAMPE超轻复合材料大学生科技创新团队自2009年成立，指导老师7人，学生成员累积上百人。2010年10月首次参加在上海举办的第二届超轻复合材料制造学生竞赛，获得桥梁组冠军。2011年5月参加在美国长滩市举办的第十四届国际SAMPE超轻复合材料学生桥梁竞赛中获得亚军；2011年10月参加在天津举办的第三届超轻复合材料制造学生竞赛获得1项一等

3、奖、2项二等奖、1项三等奖。2012年5月24日在美国马里兰州巴尔的第十五届国际超轻复合材料桥梁学生竞赛，共获3项单项冠军、1项亚军和2项季军，以总分第一摘得团体冠军。SAMPE团队自组建7年以来，不断学习沟通，团结协助，在国际、国内大赛中取得了优异的成绩。学生通过竞赛，对专业知识有了深刻的理解，提高了学生学习复合材料专业知识的兴趣，巩固了学生的力学基础，锻炼了学生的思维，拓展了学生的视野，增加了与国内外学生之间的交流，培养和发现了大批优秀的复合材料创新人才。另一方面，竞赛为教师提供了教学交流的良好平台，教师团?通过指导学生，将竞赛融入到平时的曰常教学中，将竞赛培训与日常教

4、学紧密结合，提高了整体的教学水平，促进了国内外高校之间复合材料力学教学的沟通，提高了教师的业务能力和复合材料教学质量，促进了高等学校专业课程建设的改革。复合材料桥梁国内国际竞赛对学生专业学习、科技创新、团队合作竞赛培养和教学环节有很大的促进作用，主要表现在以下几个方面桥梁竞赛提高学生的力学素养及创新能力全面实施力学素质教育、培养学生力学创新能力是当今高等教育的主要任务之一，其根本途径之一是重视学生力学基本知识的培养。SAMPE桥梁竞赛是夯实力学基础知识的有效途径，以赛促学，不仅能提高学生的力学思维能力，培养学生的创新能力，而且提高了学生的自学能力，拓展了知识面，为学生后续的

5、相关专业的学习起到了良好的促进作用，同时增强了学生在就业中的竞争实力。1.以比赛促进学习，激发学生学习兴趣，提高自学能力。力学知识尤其是复合材料力学知识一贯以其抽象性、枯燥性让很多学生望而生畏。在教学改革的实践中，教师一直在寻找激发学生学习兴趣的突破口。桥梁竞赛是有效的教育手段之一，很好地培养和激发了学生学习力学及复合材料相关专业知识的热情。自2010年起，SAMPE北京分会开始在国内举办“超轻复合材料桥梁竞赛”，比赛规则与美国的相同，在国内获奖的选手推荐赴美国参加SAMPE学会主办的桥梁竞赛，这样吸引大批学生积极参与。在这个过程中，教学经验丰富的教师团队对学生竞赛进行辅导

6、，培训中不断夯实学生的基础知识，开拓学生的视野。学生从原来的被动接受专业知识变成了积极主动地去探讨，学习目标明确。在设计桥梁的过程中，除需要复合材料、力学专业知识，还需要学习CAD绘图软件、结构分析软件，模具设计及成型工艺等相关知识，过程中学生对其他知识的学习都是根据自己的兴趣，自学完成，出现的问题和指导教师讨论交流，这样除巩固了所学知识外，还拓展了知识范围。1.以竞赛促进学习，提高创新能力。复合材料桥梁竞赛方案设计过程中，除了需要掌握专业基础知识之外，还需要学生分析问题和解决问题的能力。需要学生具有创新意识、创新思维、创新技能等诸多要素，具有好奇心、求知欲、独立思考能力，

7、竞赛使学生在学习过程中，不拘泥于书本，不迷信于权威，不依赖于常规，而是以已有的知识为基础，结合竞赛规则，独立思考，大胆探索，寻找独创性的解决问题的方法，竞赛结果统一的没有标准答案，以重量最轻，承载最高为目标，每年成绩都在提高，每年方案均不相同，沿用上一年的方案不可能达到最优结果，这样促进学生的探索精神、创新思维，突破常规思维界限，以不同视角、方法思考问题，提出与众不同的解决方案，锻炼学生的创新技能。2.提高学生的外语水平及表达能力。通过竞赛前方案的讨论，比赛过程中与国外学生的交流，锻炼并提高学生用英文交流的能力，提