中外土木工程專(zhuān)業(yè)結構抗震與減震課程比較研究論文

　　摘要：地震嚴重危及人民生命和財產(chǎn)安全，中國是一個(gè)地震多發(fā)的國家，增強土木工程結構的抗震能力勢在必行�？拐鹋c減震課程是一門(mén)涉及多種專(zhuān)業(yè)知識的課程，文章以同濟大學(xué)、香港理工大學(xué)、帝國理工大學(xué)及加州大學(xué)伯克利分校等世界級土木強校為例，主要討論抗震與減震課程研究生階段各校授課內容，通過(guò)對比研究課程設置，取長(cháng)補短，不斷提高中國土木工程專(zhuān)業(yè)的教育質(zhì)量，加強研究生能力培養，促進(jìn)中國研究生教育的轉型。

　　關(guān)鍵詞：抗震與減震；土木工程專(zhuān)業(yè)；課程設置；教學(xué)改革方案

　　中圖分類(lèi)號：G40-0593；TU352 文獻標志碼：A 文章編號：1005-2909（2017）04-0041-04

　　地震是一種嚴重危及人民和生命財產(chǎn)安全的自然災害。近年來(lái)，世界范圍內的強烈地震導致的建筑物損壞、倒塌以及人員傷亡令人觸目驚心。中國是一個(gè)地震多發(fā)的國家，增強土木工程結構的抗震能力勢在必行，按照“拓寬專(zhuān)業(yè)面，加強基礎”的教學(xué)指導方針[1]各高校開(kāi)設了建筑結構抗震設計課程，防災減災工程及防護工程學(xué)科也受到了普遍的關(guān)注。文章以同濟大學(xué)、香港理工大學(xué)、帝國理工大學(xué)及加州大學(xué)伯克利分校等世界級土木強校為例，對比研究土木工程專(zhuān)業(yè)抗震與減震課程的設置情況。

　　一、課程設置概況

　　抗震與減震課程作為土木工程專(zhuān)業(yè)課，具有極強的理論性和實(shí)踐性，主要學(xué)習地震成因及結構抗震基本知識，場(chǎng)地、地基和基礎的抗震，單、多自由度結構體系地震反應，地震作用計算和結構抗震驗算，各類(lèi)建筑結構的抗震設計，結構隔震與消能減震設計等內容[2]。

　　同濟大學(xué)土木工程學(xué)院防災方向研究生培養方案中將結構抗震與減震設為專(zhuān)業(yè)學(xué)位課，課程主要內容包括：建筑結構抗震設計基本知識，建筑結構抗震非線(xiàn)性靜力分析理論和技能，建筑結構隔震和消能減震設計概念、理論和分析手段等。

　　香港理工大學(xué)土木工程專(zhuān)業(yè)結構工程專(zhuān)業(yè)的部分課程設置與同濟大學(xué)防災專(zhuān)業(yè)核心課程類(lèi)似，其中與結構抗震與減震課程對應的是樓宇抗震設計。

　　帝國理工大學(xué)土木工程專(zhuān)業(yè)結構工程專(zhuān)業(yè)分為混凝土結構、地震工程、綜合結構工程及鋼結構設計四個(gè)模塊，其中地震工程模塊與防災專(zhuān)業(yè)更為接近。對比同濟大學(xué)防災核心課程與帝國理工大學(xué)地震工程模塊課程發(fā)現，對應結構抗震與減震課程的是混凝土結構抗震設計和鋼結構抗震設計。

　　加州大學(xué)伯克利分校土木工程專(zhuān)業(yè)有兩個(gè)與防災相關(guān)的專(zhuān)業(yè)，分別為結構工程專(zhuān)業(yè)和機械與材料專(zhuān)業(yè)，與結構抗震與減震課程對應的是地震防護系統、抗震設計和高等地震分析。

　　四個(gè)學(xué)校均開(kāi)設了結構抗震與減震課程或其相關(guān)課程。同濟大學(xué)和香港理工大學(xué)均只開(kāi)設了一門(mén)課程，而帝國理工大學(xué)開(kāi)設了兩門(mén)，加州大學(xué)伯克利分校開(kāi)設了三門(mén)。其中，帝國理工大學(xué)雖然開(kāi)設兩門(mén)課程，但課程以結構形式加以區分而非從主要內容進(jìn)行細化。加州大學(xué)伯克利分校開(kāi)設的課程則兼具深度和廣度，并對當下應用日益廣泛的地震防護系統和較難的高等地震分析單獨開(kāi)課，使學(xué)生可以根據自身興趣和課題方向選課，為其科研和實(shí)踐奠定堅實(shí)的基礎。

　　二、課程內容

　　四所學(xué)校對應結構抗震與減震課程的內容如下表。

　　從學(xué)分設置而言，同濟大學(xué)的結構抗震與減震課程為2學(xué)分，香港理工大學(xué)和加州大學(xué)伯克利分校每門(mén)課程的學(xué)分均為3分，同濟大學(xué)抗震課程的學(xué)分偏少，而加州大學(xué)伯克利分校三門(mén)課程共9學(xué)分，學(xué)生可根據自己的研究方向、興趣和自身能力選修。

　　各高�？拐鹋c減震課程的設置情況及課程內容與大學(xué)所處國家（地區）地理位置及其研究生教育的特點(diǎn)有關(guān)。從開(kāi)課的內容可以看出，香港理工大學(xué)和帝國理工大學(xué)的授課內容只涉及抗震設計，雖然帝國理工根據不同的結構形式開(kāi)設了不同的課程，專(zhuān)業(yè)性更強，但在內容上沒(méi)有太多拓展，對于時(shí)下應用日益廣泛的結構振動(dòng)控制系統涉及不多，因此可以看出這兩所大學(xué)對于結構抗震與減震課程的要求相對較低，這一現象與這兩所大學(xué)所處地理位置的地震危險性以及所處國家或地區的研究生教育特點(diǎn)有關(guān)。香港理工大學(xué)地處中國香港，香港地區雖然有較大斷裂，但由于該斷裂處于較完整的火山巖和花崗巖巖體中，不具備發(fā)生中強地震的充分條件[3]。帝國理工大學(xué)地處倫敦，而倫敦地震活動(dòng)水平處于中低水平[4]。因此，對抗震內容的學(xué)習要求相對不高。對于研究生教育特點(diǎn)，香港地區高校專(zhuān)業(yè)及課程設置往往從實(shí)際出發(fā)，取決于社會(huì )需求，有較強的社會(huì )適應性[5]。香港理工大學(xué)更是主張“實(shí)用為本，學(xué)以致用”，其課程設置與社會(huì )需求緊密結合，產(chǎn)學(xué)研結合充分，為社會(huì )培養了大量高素質(zhì)應用型復合型人才。與之類(lèi)似，英國現行的研究生教育培養模式也是應用型人才培養模式，市場(chǎng)起導向作用[6]，在中國香港和英國這種以強調應用性為主的研究生培養模式下，由于所處的地域地震危險性不高，因此，抗震與減震課程要求相對較低。

　　同濟大學(xué)開(kāi)設的結構抗震與減震課程涉及抗震設計與地震防護系統兩方面的內容，且本科階段同濟大學(xué)開(kāi)設有建筑結構抗震設計課程，主要講授抗震設計相關(guān)內容，恰好與研究生階段的內容有效銜接。中國內地的研究生教育正處于轉型期[7]，逐步從擴大規模向提高質(zhì)量轉變，教學(xué)質(zhì)量有所提高，教學(xué)內容更加深入，但轉型還未徹底，因此在課程設置和內容安排上可能還存在不足，應結合自身情況，不斷深化改革，最終形成獨具特色的研究生教育培養模式。

　　加州大學(xué)伯克利分校開(kāi)設地震防護系統、抗震設計和高等地震分析三門(mén)課程，在廣度和深度上都更勝一籌，但是在總課時(shí)有限的情況下，多數學(xué)生也只能選修其中的一門(mén)或兩門(mén)，其中高等地震分析課程專(zhuān)業(yè)性太強，適合此類(lèi)研究方向或對此有強烈興趣的學(xué)生選修，不能全面普及。這與美國的研究生教育特點(diǎn)有關(guān)，美國研究生教育的課程設置靈活、系統，與科研結合緊密。此外，美國的研究生教育非常重視課程學(xué)習，美國的研究生院為學(xué)生提供了大量可供選修的課程，學(xué)生對課程的選擇具有較大的自主權。

　　就課程內容安排而言，加州大學(xué)伯克利分校開(kāi)設的課程涉及抗震設計、地震防護系統和抗震分析等內容；同濟大學(xué)的課程涉及抗震設計和地震防護系統兩個(gè)方面；香港理工大學(xué)和帝國理工大學(xué)均只涉及抗震設計。顯而易見(jiàn)，加州大學(xué)伯克利分校、同濟大學(xué)兩所高校所有開(kāi)設的課程涉及的內容更廣。就授課內容的深度和專(zhuān)業(yè)性而言，帝國理工大學(xué)與香港理工大學(xué)均只涉及抗震設計的內容，但帝國理工大學(xué)根據不同的結構形式開(kāi)設不同的課程，更加深入且細化，專(zhuān)業(yè)性更強；加州大學(xué)伯克利分校的三門(mén)課程更加專(zhuān)業(yè)、細化、深入，且涉及時(shí)域、頻域分析等高難度內容。同濟大學(xué)一門(mén)課程安排抗震設計和地震防護系統兩方面的內容有不夠深入的嫌疑，但考慮到同濟大學(xué)本科階段已開(kāi)設建筑結構抗震設計課程，主要講授抗震設計內容，恰好與研究生課程結構抗震與減震課程互為補充，這樣的課程設置方式也較為合理。

　　三、教學(xué)改革思路和總結

　　通過(guò)比較研究可以看出：不同高校土木工程專(zhuān)業(yè)中結構抗震與減震課程的設置與其所處國家（地區）的地域特點(diǎn)及研究生培養模式密切相關(guān)，主要區別：在開(kāi)課數量上，同濟大學(xué)與香港理工大學(xué)均只開(kāi)設一門(mén)課程，帝國理工大學(xué)與加州大學(xué)伯克利分校都開(kāi)設了多門(mén)課程；在課時(shí)安排上，同濟大學(xué)的課時(shí)安排偏少；在授課內容的深度和廣度上，不同的學(xué)校有不同安排，所處地域對此有一定影響。

　　教學(xué)改革是一項系統性和綜合性的工程，需長(cháng)期堅持[8]，在進(jìn)行教學(xué)改革時(shí)，應結合學(xué)校

　　自身情況及所處地域環(huán)境，積極借鑒并吸收其他學(xué)校的可行經(jīng)驗。

　�。ㄒ唬┰黾诱n時(shí)

　　抗震與減震課程作為日益受關(guān)注的土木工程專(zhuān)業(yè)課程，其重要性不言而喻，課時(shí)是授課內容和質(zhì)量的保證，適當增加課時(shí)很有必要。

　�。ǘ�）合理增設課程數量

　　把結構抗震與減震作為一門(mén)課程進(jìn)行講授并不利于學(xué)生結合自身研究方向選擇課程，應當適當增設課程，拓展所學(xué)內容并加深難度，使不同學(xué)生能根據自己的研究方向和興趣選修課程，為其后期進(jìn)行科學(xué)研究和工程實(shí)踐打下堅實(shí)基礎。

　�。ㄈ�）深化改革，促進(jìn)轉型

　　中國的研究生教育經(jīng)過(guò)多年發(fā)展已基本形成培養模式多樣、學(xué)科種類(lèi)齊全的研究生教育體系，為社會(huì )的建設與發(fā)展提供了有力的人才保障，但也應認識到，中國的研究生教育與其他教育強國相比還有較大的差距，因此，應當抓住轉型期的關(guān)鍵機遇，不斷提高教育質(zhì)量，加強研究生教育的能力培養，不斷深化改革、促進(jìn)中國研究生教育的轉型。

　　參考文獻：

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