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隨著我國高等教育水平提高及相關獎學金政策的扶持,來華深造的國際留學生數量呈逐年增加的趨勢。這些留學生主要來自亞非拉美等地區,學成歸國后將在各自國家社會經濟建設、科學研究、乃至人才培養等領域發揮作用。相比國內學生,這些留學生的特殊之處在于:一方面,作為工程技術領域的從業人員,這些學生未來的工作內容將與所在國家的技術標準體系密切相關。以本文所涉及內容為例,不同國家所采用的鋼結構設計規范常存在較大差異,針對我國技術標準設置的教學內容,留學生在應用于其本國解決實際問題時可能存在困難;另一方面,多數來華留學生所在國家的教育水平相對落后,基礎知識功底往往較為薄弱,如果不加考慮仍依照我國學生基礎知識水平安排授課內容,通常難以達到預期的學習效果。針對培養對象的上述特點,應使學生有機會了解和熟悉不同技術規范體系,同時對關鍵知識點的講授方式應更為靈活、深入淺出,使學生切實掌握,從而可以正確應用所學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院留學生課程《高等鋼結構設計》介紹近年來的一些教學實踐。
一、課程定位
《高等鋼結構設計》課程目前作為土木工程專業碩、博士留學生的專業課開設,是全英文課程體系中的一門,共48學時。該課程在本科階段《鋼結構》課程基礎上更深入的闡述鋼結構設計理論知識,為將來開展相關研究、教學、設計等工作做好知識儲備。教學立足點從我國上升到國際范圍,涉及世界范圍內主要國家規范的相關條文及要點,使學生了解各國規范的共同點和差異所在。通過上述學習,使學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、課程內容規劃及安排
第一章介紹典型工程項目的各個環節、結構工程師主要職責及與其他專業工程師的配合關系。這部分內容雖然淺顯,但可幫助學生對未來工作有一個全貌的了解,有助于更快融入工作環境、更好發揮其專業知識。第二章介紹世界范圍內主要國家的荷載規范、鋼結構設計規范、材料標準,使學生清楚鋼結構設計相關的規范系統。第三章介紹極限狀態設計原理、方法、可靠度指標驗算方法和步驟。使學生更好的理解設計規范的可靠度基礎,對于課題研究中解決可靠度評估相關問題也有所幫助。這部分基本理論對于學習過結構可靠度課程的學生并不會陌生,但在實際應用時,學生對可靠度指標驗算的具體步驟、所需數據來源及工具軟件使用等還會感到生疏。據此,本章設置一道可靠度指標評估練習題,使學生充分掌握可靠度分析方法、步驟和工具軟件。第四章介紹結構分析方法及各國有關規定。結構分析是設計過程中至關重要的一環,然而本科鋼結構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用中也占有重要地位,其理論基礎理解起來更有難度。本節設置例題并講解,確保學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件、受壓構件、壓彎構件的各國設計規定要點及理論背景,結合練習題幫助學生熟練掌握。其中,壓彎構件的二階效應在工程設計中有重要影響,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中的重點內容。第八章介紹螺栓和焊接連接的失效模式及設計要點。
三、教學方式
針對學生基礎知識薄弱的問題,教學過程中加強與學生互動,從而及時掌握學生理解情況。必要之處對教學內容適當展開講解,或者布置課后練習題讓學生完成相關基礎知識的補充學習,并利用答疑時間進行檢查和輔導。針對關鍵教學內容或重要知識點,設置習題、作業等實踐環節,幫助學生切實掌握。講授中還聯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,使講課內容更為生動形象。
四、結語
歷年教學實踐表明,上述針對性的教學內容及方式設計受到留學生的歡迎,取得了良好的教學效果。筆者相信,提高研究生的國際視野不僅是這些來華留學生所應具備的基本素質,同時也是我國本國研究生需加強培養的素養。因此,本課程除面向留學生開放之外,也將在適當條件下嘗試作為選修課向國內學生開放,這一過程中如何優化教學內容和講授方式,以適應國內學生的知識體系、英文水平,是另一值得思考的問題。