交通与土木建筑学院
School of Transportation, Civil Engineering & Architecture

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本专业CAPSTONE课程介绍

2018-09-23

为结构创意点赞,为模型大赛喝彩!

—- Capstone结构模型大赛的前世今生

一、概述

结构模型大赛是近年来兴起的一项学科竞赛,是富有创新性、实践性和挑战性的紧密结合第一课堂的第二课堂科技活动大赛旨在给同学们提供一个叩响结构设计创新大门的机会,让大家自己寻找钥匙,勇敢地开启和探索那充满魅力的结构创新设计的奥妙。目前,全国、中南地区、各省和许多高校都定期举办这类比赛。该大赛既是衡量高校土木工程办学水平和教学质量的一个风向标,也是培养大学生动手能力、创新能力和团队协作精神的最佳形式。2005年,土木工程系老师开始指导我校土木工程专业学生参加中南地区首届结构模型大赛,取得了二等奖的好成绩(总成绩第3名),该成绩在广东省参赛高校中名列第一。随后几年,我们又分别指导我校学生参加了中南地区第二~四届结构模型大赛以及广东省第一届大学生科技节结构设计大赛和广东省第一届结构模型设计大赛,均取得了不俗的成绩,共获得二等奖和三等奖各3项。2010年,土木工程系获得了国家级特色专业土木工程专业建设项目,其中专门提出要通过构建大学生创新能力体系,开展多种形式的第二课堂活动,强化实践动手能力和创新能力培养。结构模型大赛正是符合这一思路的第二课堂活动。考虑到我校学生参与结构模型大赛的积极非常高,而每次到外比赛只能是极少部分同学参与(每次比赛都有队数限制,一般每个学校只能派1~2个队参加),故我们从2013年初开始构思筹办佛山科学技术学院首届结构模型大赛事宜,同年4月编制了大赛策划书并组织相关老师为第一届比赛命题、制定比赛规则和制作比赛宣传片。期间,土木工程系又获得了广东省教育厅土木工程专业综合改革试点项目。在该项目的建设内容中,将定期举办结构模型大赛列为第二课堂的首要任务。以此为契机以及前期的准备,我们在2013年底成功举办了佛山科学技术学院首届结构模型大赛。2014年土木工程系又获得了广东省创新强校项目应用型人才培养示范专业土木工程等项目,依托以上国家级和省级教研项目,我们又连续5年举办了5届校内结构模型大赛。

二、结构模型大赛的的主要内容

1)土木系和学工办老师做大赛策划;

2)土木系老师出题,制定比赛规则,并制作比赛宣传片;

3)土木建筑实验室准备加载装置和测试工具;

4)大赛动员和比赛规则宣讲;

5)学工办制定比赛议程;

6)模型加载比赛;

7)比赛对参赛学生的要求:

u 根据比赛题目,在规定的参数要求下,进行结构选型,确定出最终结构形式;

u 利用结构分析软件,对选定的结构体系进行计算和设计,确定各构件的几何尺寸;

u 利用大赛规定的材料,并结合设计成果,制作结构模型;

u 根据加载要求,利用加载装置进行预加载实验;

u 基于预加载实验的结果,并结合所学结构力学知识,考察结构的受力特性;

u 找出模型的不足,进行完善与优化;

u 基于最终得到的成果制作模型,参加正式加载比赛。

三、结构模型大赛的特点

 (1)具有丰富的内涵

结构模型大赛是在紧密结合课堂教学的基础上,以竞赛的方式,激发学生理论联系实际和独立工作的能力,通过实践来发现问题、解决问题,增强学生学习和工作自信心的活动。结构模型大赛对土木工程等工科专业来讲,是一种可行的教育教学行为,有着常规教学所不能及的特殊创新教育功能,能培养学生对专业浓厚的兴趣,使其具备发展型的知识结构、开拓研究型的学习方法、追求科学发现百折不挠的心理品质。结构模型大赛在促进专业建设和课程改革,引导高校在教学改革中注重培养学生的创新能力、协作精神和动手能力,在倡导素质教育中提高学生对实际问题进行设计制作的能力等有着日趋重要的推动作用。

2)符合高水平工科大学的建设目标

结构模型大赛是一个面向工科专业学生的课外科技活动。参与该项比赛的同学大都来自于学校的工科专业,如,土木工程、车辆工程、机械设计制造及自动化、建筑学和交通工程等。目前学校正在着力发展工科专业,重应用,强实践是工科专业的主要特征之一,而结构模型大赛正是体现这一特征的课外科技活动,其宗旨完全符合学校高水平工科大学建设培养高质量应用型人才的目标。

3)学生参与热情高

这项竞赛有别于参加省市以上级别大赛。目前,省市级以上结构模型大赛对参赛队数有严格的要求,一般每个高校只能报名1~2个队4~8名学生参赛,能参加省市以上级别大赛的学生只是极少部分,是优中选优,只有非常优秀的学生才有资格参加。通过参加省市以上科技竞赛这个途径给学生提供的创新实践的机会太少,不能满足国家对人才创新性培养的需求以及广大学生参与科技创新活动的渴望,为此我们提出了全员参与的创新性实践训练活动:结构模型大赛。通过参与结构模型大赛,培养学生的创新思维和独立思考问题的能力,帮助学生树立创新理念,从而实现高校的育人目的。根据已举办的这三届的比赛来看,学生参加比赛热情持续高涨,覆盖专业不断扩大,参赛学生不断增多。从第一届比赛不到200人到第六届比赛600人,比赛报名学生涉及专业达15个,涵盖土木工程、车辆工程、机械设计制造及自动化、建筑学、交通工程和环境工程等工科专业,还有文科理科专业(地理信息系统、英语)同学参加。 

4)符合学生成长规律

大学生显著特点就是求新、求奇、崇尚个人价值展现。结构模型大赛正是在内容出新、制作出奇、个性展示上深深吸引了学生。参加比赛不仅仅是靠学习成绩好,也不是完全靠手工细,而是更需要靠团队的集体智慧,所以这个比赛为学生创造了机会均等的竞争平台,倍增了学生的参赛信心。

5)老师价值得以体现

土木工程系的老师们大都乐于指导学生课外科技创新活动,特别是指导结构模型大赛这样的第二课堂活动,他们除了负责技术方面的工作外,还随时随地解答学生提出的问题,学生的求知欲点燃了老师们的工作热情,使老师的价值进一步得到体现。

6)院系领导高度重视

结构模型大赛得到了院、系领导高度重视,为活动的顺利开展提供了有力的保障,极大地调动了老师和学生们的积极性,在对外树立形象和扩大影响力方面起到了积极的推进作用。

鉴于结构模型大赛的良好成绩和影响,目前该大赛已被原交建学院列为重点打造的优势品牌项目,并计划将其建设为学校年度大学生科技节中的重大学生课外科技创新活动。

               四、历届结构模型大赛简介

  1、佛科院首届结构模型大赛

  2013121日,环建学院成功举办了首届结构模型大赛。土木工程系承办了此次大赛。参加本次大赛的学生来自我院土木工程专业、建筑学专业和交通工程专业,共46支队伍200名同学,这是佛山科学技术学院环建学院办学历史上的一次规模最大科技竞赛。本次比赛的题目是顶部受载的水塔结构模型 主题是结构模型大赛,放飞你的梦想各参赛队伍在专业老师的指导下,在结构选型、设计计算与优化、结构模型制作等环节精心投入,制作出不少优秀作品。比赛现场气氛热烈,观众情绪热情高涨,参赛选手配合默契。经过紧张激烈的争夺,来自11土木的糖果队和佛大传奇队获得了一等奖,另有18支队也获得奖励。该届比赛被评为2013年学校优秀课外科技活动。


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       2、佛科院第二届结构模型大赛

20141214日,佛山科学技术学院第二届结构模型大赛在新落成的佛山市图书馆新馆报告厅隆重举行。学校党委副书记范斌、佛山市科协副主席葛振海以及学校教务处、学生处、学院党政领导、佛山市图书馆和部分企业代表出席了大赛开幕式。范彦斌副书记致开幕词,佛山市科协副主席葛振海发表讲话。开幕式后,参赛学生进行了加载比赛。经过激烈的角逐,来自环建学院“HPT”代表队、单身代表队和来自机电学院车辆队代表队获得了一等奖,5支代表队获二等奖、8支代表队获三等奖,2支代表队分获优秀制作奖和优秀创意奖。

本次大赛题目是自立式塔吊结构多点加载模型,主题是结构有型,创意无限,青春绽放,梦想翱翔比赛由佛山市科学技术协会和我校团委共同主办,环建学院土木工程系承办,佛山市图书馆和佛科院土木工作室协办,并全天对市民开放。共有近300名来自土木工程、建筑学、交通工程、机械设计制造及其自动化和车辆工程等10个专业的学生组队参赛。赛后,不少参赛学生表示,在参与结构模型大赛的过程中学到了很多,从模型设计到结构计算、从模型制作到加载实测,自己设计并动手制作,把课堂上学到的理论知识运用其中,感到获益匪浅,也对自己的专业知识和未来充满信心。广东省科技协会、佛山市政府、佛山市科协和珠江时报均对此次比赛进行了报道。


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        3、佛科院第三届结构模型大赛

20151115日,伴随着佛山科学技术学院建设高水平大学的东风,我校第三届结构模型大赛正式拉开帷幕。该次大赛由学校团委主办,土木工程系和环建学院团委学生工作办公室承办。本次大赛主题是:结构设计显创意,模型大赛秀风采 共有297名来自土木工程、机械设计制造及其自动化和车辆工等专业程的本科生和土木工程学科的研究生参加,参与本次比赛的同学全部来自于学校的工科专业。由于本次大赛恰好遇到了学校大力推进高水平工科大学的良好好时机,故学校对此活动非常重视,学校领导、学生处、资产与实验室管理处和校团委以及环建学院全体领导班子、机电学院领导都出席了开幕式。学校领导在致开幕词中,对面向工科专业的结构模型大赛给予了充分的肯定,并提出了更高的要求,期望我们的比赛能为学校第二课堂科技活动起到示范作用。经过激烈的加载比赛,来自13土木工程专业的土木工作室一队、土木工作室二队和14土木工程专业的土木工作室五队获得了一等奖。另有30个队获得了奖励。


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       4、佛科院第四届结构模型大赛

众图互联杯佛科院第四届结构模型大赛于20169月正式启动,经过大赛动员、规则宣讲和企业互动等环节,共有近600名来自土木工程、机械设计制造及自动化、车辆工程、建筑学、交通工程和工业设计10多个专业的学生报名参赛,参赛学生规模和队伍数、专业数均较以往有了大幅的提高,表明结构模型大赛的影响越来越大,已在学生中深入人心。2016124日,翘首期盼的“众图互联杯”佛科院第四届结构模型大赛在邑谷校园体验中心隆重开幕,学校领导和学生处、团委、就业中心以及交建学院领导参加了开幕式。开幕式后进行了扣人心弦的加载比赛,每组队员轮番上场,按照事先精心设计的加载方案,展示他们稳如泰山的结构模型的承载能力,其精彩的表演为学校科技节奉献了一场富有魅力盛大的赛事。


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       5、佛科院第五届结构模型大赛

第五届结构模型大赛于201712月举办,由于该学期搬新校区,故只由土木工作室(土木工程专业的科技社团)负责举办了一场小型的比赛,共有17个队参赛

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       6、佛科院Capstone-第六届结构模型大赛

“中设设计集团杯”第六届结构模型大赛计划于今年5月13日举行,该次大赛得到了中设设计集团股份有限公司佛山分公司的校友赞助。共有土木工程、机械工程等15个专业600多名学生踊跃参与,此外还吸引了来自华南理工大学、华南农业大学、暨南大学、广州大学、仲恺农业工程学院的五只代表队参加。本次大赛题目为“受移动荷载作用的桥跨结构模型”,主题是:“佛大儿女多奇志,敢叫天堑变通途”。大赛系首次采用移动荷载作为模型的承载模式,加大了比赛的难度。在加载结束后,土建实验室主任饶德军老师还对部分获奖作品进行了点评,加深了大家对结构体系的认识。 鉴于土木工程专业进行IEET专业认证要求,本次大赛将比赛规则按照capstone要求进行了改造,融入了Capstone所要求的元素,比如,要求土木工程专业学生撰写计算书、答辩等,分别考察学生书面表达和口头表达的能力。

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五、 结语

我校结构模型大赛从无到有,从小到大,虽然创办只有六年的时间,但却快速成长为学校第二课堂科技活动中的一支生力军。现在,我校结构模型大赛的影响已越来越大,学生参与的积极性也越来越高,这充分显现了结构模型大赛的巨大魅力和充沛的生命力,对我们持续不断地把这项比赛办下去提出了更高的要求,同时也提升了我们办好这项活动的信心。

卧虎藏龙,结构设计蕴含独具匠心;群英荟萃,模型大赛造就鬼斧神工。我们相信,有学校和学院领导对该项活动的大力支持,有土木工程系和环建学院学工办老师的精心投入,有广大学生的积极参与,有国家级和省级教学改革项目做支撑,佛山科学技术学院结构模型大赛必将茁壮成长,也将会成为学校校园文化中的一道靓丽的风景线,为培养高素质的工科类应用型人才奠定基础,为学校高水平工科大学建设添砖加瓦。

点杆件集合

造承载体系

拟工程实践

式千变万化

家开拓创新

出青春风采


2014-12-14佛科院第二届结果模型大赛



众图互联杯佛科院第四届结构模型大赛


    

   

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