留學(xué)研究生鋼結(jié)構(gòu)課程教學(xué)探索

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隨著我國高等教育水平提高及相關(guān)獎學(xué)金政策的扶持，來華深造的國際留學(xué)生數(shù)量呈逐年增加的趨勢。這些留學(xué)生主要來自亞非拉美等地區(qū)，學(xué)成歸國后將在各自國家社會經(jīng)濟建設(shè)、科學(xué)研究、乃至人才培養(yǎng)等領(lǐng)域發(fā)揮作用。相比國內(nèi)學(xué)生，這些留學(xué)生的特殊之處在于：一方面，作為工程技術(shù)領(lǐng)域的從業(yè)人員，這些學(xué)生未來的工作內(nèi)容將與所在國家的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系密切相關(guān)。以本文所涉及內(nèi)容為例，不同國家所采用的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范常存在較大差異，針對我國技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置的教學(xué)內(nèi)容，留學(xué)生在應(yīng)用于其本國解決實際問題時可能存在困難；另一方面，多數(shù)來華留學(xué)生所在國家的教育水平相對落后，基礎(chǔ)知識功底往往較為薄弱，如果不加考慮仍依照我國學(xué)生基礎(chǔ)知識水平安排授課內(nèi)容，通常難以達到預(yù)期的學(xué)習(xí)效果。針對培養(yǎng)對象的上述特點，應(yīng)使學(xué)生有機會了解和熟悉不同技術(shù)規(guī)范體系，同時對關(guān)鍵知識點的講授方式應(yīng)更為靈活、深入淺出，使學(xué)生切實掌握，從而可以正確應(yīng)用所學(xué)知識處理將來面臨的實際工作。本文作者針對哈工大土木學(xué)院留學(xué)生課程《高等鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計》介紹近年來的一些教學(xué)實踐。

一、課程定位

《高等鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計》課程目前作為土木工程專業(yè)碩、博士留學(xué)生的專業(yè)課開設(shè)，是全英文課程體系中的一門，共48學(xué)時。該課程在本科階段《鋼結(jié)構(gòu)》課程基礎(chǔ)上更深入的闡述鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計理論知識，為將來開展相關(guān)研究、教學(xué)、設(shè)計等工作做好知識儲備。教學(xué)立足點從我國上升到國際范圍，涉及世界范圍內(nèi)主要國家規(guī)范的相關(guān)條文及要點，使學(xué)生了解各國規(guī)范的共同點和差異所在。通過上述學(xué)習(xí)，使學(xué)生具有更全面的理論知識和更寬的思考角度，從而針對研究及工作中的問題更靈活的思考、得出合理解決方案。

二、課程內(nèi)容規(guī)劃及安排

第一章介紹典型工程項目的各個環(huán)節(jié)、結(jié)構(gòu)工程師主要職責(zé)及與其他專業(yè)工程師的配合關(guān)系。這部分內(nèi)容雖然淺顯，但可幫助學(xué)生對未來工作有一個全貌的了解，有助于更快融入工作環(huán)境、更好發(fā)揮其專業(yè)知識。第二章介紹世界范圍內(nèi)主要國家的荷載規(guī)范、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范、材料標(biāo)準(zhǔn)，使學(xué)生清楚鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計相關(guān)的規(guī)范系統(tǒng)。第三章介紹極限狀態(tài)設(shè)計原理、方法、可靠度指標(biāo)驗算方法和步驟。使學(xué)生更好的理解設(shè)計規(guī)范的可靠度基礎(chǔ)，對于課題研究中解決可靠度評估相關(guān)問題也有所幫助。這部分基本理論對于學(xué)習(xí)過結(jié)構(gòu)可靠度課程的學(xué)生并不會陌生，但在實際應(yīng)用時，學(xué)生對可靠度指標(biāo)驗算的具體步驟、所需數(shù)據(jù)來源及工具軟件使用等還會感到生疏。據(jù)此，本章設(shè)置一道可靠度指標(biāo)評估練習(xí)題，使學(xué)生充分掌握可靠度分析方法、步驟和工具軟件。第四章介紹結(jié)構(gòu)分析方法及各國有關(guān)規(guī)定。結(jié)構(gòu)分析是設(shè)計過程中至關(guān)重要的一環(huán)，然而本科鋼結(jié)構(gòu)課程中涉及相對較少。除較為直觀的精細化分析方法，簡化分析方法在實際應(yīng)用中也占有重要地位，其理論基礎(chǔ)理解起來更有難度。本節(jié)設(shè)置例題并講解，確保學(xué)生正確掌握各類簡化分析方法。第五章至第七章分別介紹受彎曲構(gòu)件、受壓構(gòu)件、壓彎構(gòu)件的各國設(shè)計規(guī)定要點及理論背景，結(jié)合練習(xí)題幫助學(xué)生熟練掌握。其中，壓彎構(gòu)件的二階效應(yīng)在工程設(shè)計中有重要影響，是必須妥善考慮的因素，其分析計算方法和理論背景作為課程講解和練習(xí)中的重點內(nèi)容。第八章介紹螺栓和焊接連接的失效模式及設(shè)計要點。

三、教學(xué)方式

針對學(xué)生基礎(chǔ)知識薄弱的問題，教學(xué)過程中加強與學(xué)生互動，從而及時掌握學(xué)生理解情況。必要之處對教學(xué)內(nèi)容適當(dāng)展開講解，或者布置課后練習(xí)題讓學(xué)生完成相關(guān)基礎(chǔ)知識的補充學(xué)習(xí)，并利用答疑時間進行檢查和輔導(dǎo)。針對關(guān)鍵教學(xué)內(nèi)容或重要知識點，設(shè)置習(xí)題、作業(yè)等實踐環(huán)節(jié)，幫助學(xué)生切實掌握。講授中還聯(lián)系工程實際中的案例，以活躍課堂氣氛、避免枯燥的理論講解，使講課內(nèi)容更為生動形象。

四、結(jié)語

歷年教學(xué)實踐表明，上述針對性的教學(xué)內(nèi)容及方式設(shè)計受到留學(xué)生的歡迎，取得了良好的教學(xué)效果。筆者相信，提高研究生的國際視野不僅是這些來華留學(xué)生所應(yīng)具備的基本素質(zhì)，同時也是我國本國研究生需加強培養(yǎng)的素養(yǎng)。因此，本課程除面向留學(xué)生開放之外，也將在適當(dāng)條件下嘗試作為選修課向國內(nèi)學(xué)生開放，這一過程中如何優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和講授方式，以適應(yīng)國內(nèi)學(xué)生的知識體系、英文水平，是另一值得思考的問題。