基于SRTP项目的大学生工匠精神培养实践
张明，刘楠枫，余志祥，尹紫红
（西南交通大学土木工程学院，四川成都610031）
关于工匠精神理念，2016年3月5日，时任总理李克强在《政府工作报告》中指出：鼓励企业开展个性化定制、柔性化生产，培育精益求精的工匠精神，增品种、提品质、创品牌［1］。2017年，党的十九大报告提出要“建设知识型、技能型、创新型劳动者大军，弘扬劳模精神和工匠精神，营造劳动光荣的社会风尚和精益求精的敬业风气”［2］。工匠精神是指工匠对自己的产品精雕细琢、精益求精的精神理念，专业、专注、极致等都是其关键词［3］。高校是培养社会各行各业卓越工程师的主战场，而大学阶段是培育工程师“工匠精神”的黄金时期。
“大学生科研训练计划（SRTP）”可以为本科生提供科研训练平台，使学生尽早进入专业科研领域，接触学科前沿，掌握科研的基本方法，增强学生的创新意识，提高团队合作精神［4］。从2006年开始，笔者所在的西南交通大学也开始了该类本科生科研训练计划，至今已开展到第15期。
本研究立足时代背景，以工匠精神的定义和内涵为指引，以SRTP项目——“重组竹材在建筑结构工程中的应用研究”为实践平台，深入挖掘本科专业基础和专业课蕴含的“德育基因”，拓展其“育人”功能，使工匠精神潜移默化地内化于专业课的学习过程中。
为培养学生独立自主的思考能力，在选题时，要求学生自主查阅国内外时政资料，根据工匠精神的内涵，结合实验室条件选择合适的科研题目开展SRTP项目科学训练计划。2016年，我国建筑能耗占总能耗的27%以上，而且还在以每年1个百分点的速度增加。住房和城乡建设部统计数据显示，我国每年城乡建设新建房屋建筑面积近20亿平方米，其中80%以上为高能耗建筑。据国家统计局统计，2018年建筑业煤消费总量约为8685万吨，比2017年增长约400万吨。对现有建筑材料的调查发现，钢材和混凝土不可再生，且在制造的过程中会污染环境［5］。竹子生长周期短、轻质高强，是环境友好型建筑材料。鉴于原竹本身存在几何变异性大、易虫蛀、质地不均匀、耐久性差等问题，人们常采用现代材料技术对原竹进行重组，形成工业化的材料并制成工程竹，这类工程竹能够克服原竹诸多缺点，又保留了竹材本身的优良特性。为此，在四川省政府的大力推动下，近些年四川省涌现大量竹制品企业，已基本可生产加工不同规格和不同强度等级的结构用重组竹。与此同时，《结构用重组竹》［6］行业标准于2020年10月1日发布实施。但目前还缺少对重组竹材料在建筑结构体系设计中的相关理论的研究，特别是节点连接、构件截面初选等设计关键问题，现有的重组竹结构设计过程主要参考木结构相关理论和方法，合理性有待考证。
在调研资料的基础上，SRTP小组成员践行工匠精神，针对重组竹材特殊的物理力学特性，通过理论分析和数值仿真分析挖掘构件截面尺寸与结构构造参数的关系，研究在构建重组竹框架结构房屋承重体系中的构件的截面初选方法，为该绿色材料在建筑结构领域中的应用做前沿基础探索。
组建导师团队的过程中应有意识地从基础理论知识、数值分析软件操作、实验操作及绿色材料等不同专业方向挑选相关专业教师，选择10位学生对其进行多角度全方位培养。教师团队由一批具有较高学历的年轻硕士和博士组成，其中博士学历占4/5，年龄主要在30～50岁之间；校内导师4名、校外导师1名；科研或教学方向有结构工程、建筑材料、软件工程和实验教学等。校内导师主要是线下对学生进行辅导，校外导师通过线上进行指导和答疑解惑。
笔者担任2019级工程造价1班班导师，此次试点工作从该班级30名学生中选择。秉承学生自愿报名的原则，教师团队在报名学生当中根据学生是否有较多课余时间、能否利用课余时间进行充分自主学习为主要原则对学生进行挑选，对于已经参加了校级或院级比赛项目的学生，原则上不再考虑进入团队。初选学生10名，后期会根据学生科研情况进行动态调整。学习方法主要有导师宏观指导、学生自主探索及小组内部讨论等。
对于还未系统掌握结构设计理论和方法的本科生而言，工匠精神的培养主要体现在现有结构设计理论、计算分析软件的深入学习，以及准确应用其探索重组竹结构体系构件截面初选这一科学问题。同时，还要分析现有结构设计理论对于重组竹新型结构的适用性及改进方案，挖掘重组竹结构与传统钢结构、混凝土结构等在力学性能方面的异同点。
建筑结构设计的内容包括建筑结构布置和各个局部的具体构造、内力计算分析。本项目中的板、梁和柱承重的框架结构体系，连接均为刚接，柱与基础之间采用钢套筒加强力胶的连接方式。设计过程中参考了《工程结构通用规范》［7］，分别进行持久设计状况、短暂设计状况和地震设计状况分析，综合考虑结构承载能力极限状态和正常使用极限状态。进行承载能力极限状态设计时，持久设计状况和短暂设计状况应采用作用