留学研究生钢结构课程教学探索

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随着我国高等教育水平提高及相关奖学金政策的扶持，来华深造的国际留学生数量呈逐年增加的趋势。这些留学生主要来自亚非拉美等地区，学成归国后将在各自国家社会经济建设、科学研究、乃至人才培养等领域发挥作用。相比国内学生，这些留学生的特殊之处在于：一方面，作为工程技术领域的从业人员，这些学生未来的工作内容将与所在国家的技术标准体系密切相关。以本文所涉及内容为例，不同国家所采用的钢结构设计规范常存在较大差异，针对我国技术标准设置的教学内容，留学生在应用于其本国解决实际问题时可能存在困难；另一方面，多数来华留学生所在国家的教育水平相对落后，基础知识功底往往较为薄弱，如果不加考虑仍依照我国学生基础知识水平安排授课内容，通常难以达到预期的学习效果。针对培养对象的上述特点，应使学生有机会了解和熟悉不同技术规范体系，同时对关键知识点的讲授方式应更为灵活、深入浅出，使学生切实掌握，从而可以正确应用所学知识处理将来面临的实际工作。本文作者针对哈工大土木学院留学生课程《高等钢结构设计》介绍近年来的一些教学实践。

一、课程定位

《高等钢结构设计》课程目前作为土木工程专业硕、博士留学生的专业课开设，是全英文课程体系中的一门，共48学时。该课程在本科阶段《钢结构》课程基础上更深入的阐述钢结构设计理论知识，为将来开展相关研究、教学、设计等工作做好知识储备。教学立足点从我国上升到国际范围，涉及世界范围内主要国家规范的相关条文及要点，使学生了解各国规范的共同点和差异所在。通过上述学习，使学生具有更全面的理论知识和更宽的思考角度，从而针对研究及工作中的问题更灵活的思考、得出合理解决方案。

二、课程内容规划及安排

第一章介绍典型工程项目的各个环节、结构工程师主要职责及与其他专业工程师的配合关系。这部分内容虽然浅显，但可帮助学生对未来工作有一个全貌的了解，有助于更快融入工作环境、更好发挥其专业知识。第二章介绍世界范围内主要国家的荷载规范、钢结构设计规范、材料标准，使学生清楚钢结构设计相关的规范系统。第三章介绍极限状态设计原理、方法、可靠度指标验算方法和步骤。使学生更好的理解设计规范的可靠度基础，对于课题研究中解决可靠度评估相关问题也有所帮助。这部分基本理论对于学习过结构可靠度课程的学生并不会陌生，但在实际应用时，学生对可靠度指标验算的具体步骤、所需数据来源及工具软件使用等还会感到生疏。据此，本章设置一道可靠度指标评估练习题，使学生充分掌握可靠度分析方法、步骤和工具软件。第四章介绍结构分析方法及各国有关规定。结构分析是设计过程中至关重要的一环，然而本科钢结构课程中涉及相对较少。除较为直观的精细化分析方法，简化分析方法在实际应用中也占有重要地位，其理论基础理解起来更有难度。本节设置例题并讲解，确保学生正确掌握各类简化分析方法。第五章至第七章分别介绍受弯曲构件、受压构件、压弯构件的各国设计规定要点及理论背景，结合练习题帮助学生熟练掌握。其中，压弯构件的二阶效应在工程设计中有重要影响，是必须妥善考虑的因素，其分析计算方法和理论背景作为课程讲解和练习中的重点内容。第八章介绍螺栓和焊接连接的失效模式及设计要点。

三、教学方式

针对学生基础知识薄弱的问题，教学过程中加强与学生互动，从而及时掌握学生理解情况。必要之处对教学内容适当展开讲解，或者布置课后练习题让学生完成相关基础知识的补充学习，并利用答疑时间进行检查和辅导。针对关键教学内容或重要知识点，设置习题、作业等实践环节，帮助学生切实掌握。讲授中还联系工程实际中的案例，以活跃课堂气氛、避免枯燥的理论讲解，使讲课内容更为生动形象。

四、结语

历年教学实践表明，上述针对性的教学内容及方式设计受到留学生的欢迎，取得了良好的教学效果。笔者相信，提高研究生的国际视野不仅是这些来华留学生所应具备的基本素质，同时也是我国本国研究生需加强培养的素养。因此，本课程除面向留学生开放之外，也将在适当条件下尝试作为选修课向国内学生开放，这一过程中如何优化教学内容和讲授方式，以适应国内学生的知识体系、英文水平，是另一值得思考的问题。