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陈龙珠:土木工程研究生须在实践中成长

日期:2012-10-28 11:10:31  来源:上海交通大学新闻网
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    [编者按] 继2011年上半年推出“身边的感动”系列报道受到广泛好评后,从2011年10月起,我们推出了新栏目“学者笔谈”。本栏目将陆续推出一批我校有影响的学者,重点展示他们在人才培养、科学研究、服务社会和文化传承与创新等方面的观点和见解、思路和做法及理论和实践,旨在弘扬科学精神,激荡人文情怀,回归学术本位,浓郁学术气象,全面提升交大学术的影响力和传播力。 

 

  ■ 土木工程学科古老而充满着活力,复杂问题的解决需要理论联系实际。

 

  ■ 应重视培养研究生的责任心和观察、决策和行为的实际能力。

 

  ■ 应重视在土木工程实践中提高研究生的专业感知。

 

  ■ 研究生应从日常小而杂的事务中得以成长。

 

 

 

  土木工程学科活力无限 

 

  土木工程(Civil Engineering)是人类发展的产物,除其直接的工程功能外,还担负着传载当地社会文化特征、经济实力和科学技术水平的重任。随着社会经济和文化的快速发展,我国各地标志性建筑、大型场馆、超高层建筑、跨海大桥、海底隧道、高速铁路等新型工程建设项目已呈现了层出不穷的气象,为土木工程行业注入了前所未有的活力,并带来了大量有待于解决的复杂问题。也正是有了这样的社会需求环境,在学校领导大力支持下,在百年校庆之后的15年内,上海交大土木工程学科才得到了快速的发展,整体科研水平已开始进入全国这一学科的先进行列。 

 

  土木工程是一个隶属于工科的大领域,其中包括结构工程、岩土工程、市政工程、桥梁隧道工程、防灾减灾工程及防护工程等二级学科。土木工程学科解决问题的研究方法大多是工程力学方面的实验观测和理论分析(包括数值模拟)。人们一般认为,实验观测是认识客观事物属性最可信的途径,而理论分析或数值模拟的结果必须经过实验观测的检验才能应用。但由于工作条件和能掌握的研究资源有限,具体到个人或一个单位来说,往往会偏重于使用其中的一类方法,实验和理论相互脱节的现象,仍然屡见不鲜。 

 

  对研究理论分析尤其是数值模拟方法的专家和学者来说,在工程结构建模、材料本构、单元属性、网格划分、边界条件、荷载以及数学方法等相关问题进行系统深入的研究后,往往会认为自己的研究成果严密而可信。但由于实际工程结构体系很复杂、计算机技术能力有限,目前的数值模拟技术在众多关键性问题方面难能考虑周全和必须进行简化处理,计算结果大多只能用于定性认识工程指标的变化趋势和设计方案的比选上,而在定量准确性方面经常不尽如意,有待于改善。

 

  与上述情况相反,对利用室内外实验观测开展研究方面的专家和学者来说,虽然在试验准备阶段对材料、加载、边界条件和观测系统等大多会进行较为周密和充分的论证,但还是很难在几何、物理力学等方面满足所有的相似率要求,测试系统有时也会出现未被发现但会严重影响测试结果的问题。更糟糕的是,对具有一定程度离散性的实验数据的采信和剔除,往往是基于测试分析人员既有的知识和预估进行的,甚至会出现故意捏造。

   

以上存在的诸多实际问题,对安全、经济和可靠地设计建造大型新型复杂工程提出了挑战,提醒人们应重视在对相关理论和实验研究成果应用前对其可靠性进行检验的重要性,同时也为今后的研究工作和高校培养高素质的科技人才指明了进一步努力的方向。 

  

重视培养研究生的责任心和观察、决策与行为能力

 

  做事认真与否,在很大程度上可反映出当事人责任心的强弱。在研究生教育过程中,学校、导师和研究生三方面的责任心对教育质量的高低均有密切的关系。随着社会民主、公平、公正程度的逐步提高,人的社会地位与其才能和对社会的贡献也逐渐密切关联了起来。名门甚至伟人的后代以普通百姓身份生活在当代中国的大地上,现在已是大有人在且逐渐司空见惯。在高等学府,名师出高徒,虽然有其一定的道理,但它并不是真理。名师的优势主要在于他/她对自己的学科领域具有高水平的前瞻性和影响力,并且一般还具有更强的获取社会和科研活动资源的能力。因此,在名校中的名师手下攻读学位,对研究生来说,其科研视野和起点乃至可能获得的成果水平、今后就业去向及其发展机遇,相对来说会有一定的优势。但是,在日益讲究实效的现实社会中,这点优势是否能够得到体现,在很大程度上还将取决于这些研究生们毕业后在工作中表现出来的实际能力和业绩。因此,即使是到名校、名师学科攻读硕士、博士学位的研究生同学,对自己在校学习和走上社会后的定位及其应承担的相应责任,也应该有一个非常清晰的认识。

 

   高等教育的主要成果是这些经过专业训练的、具有认识和改造世界之思想和行为潜力的优秀毕业生。他们实际观察、决策和行为能力及其质量的高低,将构成了日后评价这个时期高等教育是否成功的关键因素。一个人观察、决策和行为的实际能力,主要是通过自身不断的学习、思考和实践才能形成的,学校和导师的主要职责在于提供这类学习、思考和实践的入门知识和基本条件,学校、导师以及家长、亲友们是无法替代同学们来完成这一使命的。

 

  翻开上海交大研究生工作手册,导师职责条款有十余条。但我觉得导师的职责主要还是在学习和科研方法的指导、解惑及其基本条件的保障上。导师应该通过以身作则的人格魅力,来引导研究生塑造良好的思想品行和培养从事科学研究的综合素质,而研究生本人则必须亲身体验并完成其教育过程中各个环节的任务。外因只有通过内因才能发挥作用,研究生在校期间的具体操行,才是这段教育过程能否获得成功的关键因素。 

 

  近10年来,在我从浙大调入上海交大后指导的博士生中,无论是来自于985、211还是普通高校的同学,能如期以优良成绩完成学业的,其共同特点是,他们清楚自己当前的主要职责,时间紧迫感强,对科研专心钻研,能及时将遇到的困难、阶段性成果整理成文提交给导师和其他相关老师评阅,并及时与其交流研讨。他们已养成的这些良好的学习习惯和科研精神,不但有助于在校早日完成了学业,而且对今后在工作中取得良好业绩也是十分有益的。

 

  重视在实践中提高研究生的专业感知 

 

  对土木工程学科的研究生,尤其是从应届本科或未曾工作过的应届硕士毕业生考取的同学,在校期间利用课余或节假日参与导师或社会企业承担的实际工程部分环节的技术或管理工作,对其深刻掌握已学课本知识、了解解决实际问题的方法和必备技能等,都是很有好处的。 

 

  在校研究生参与实际工程实践的类型并不局限于现场检测、监测,还可涉及工程设计和计算、施工组织和管理及其相关技术咨询等。当然,由于受时间和机会的制约,每位同学在校期间能够参与的工程实践类型可能只是其中的某一、两类。 

 

  在工程实践的具体内容上,会出现理论和技术难度不大的现象,甚至还会有做这类事情简直就是重复劳动、消耗体力而浪费时间和精力的感觉。因此,有的同学几天下来便失去了对工程实践的兴趣和耐心;日子再久点的话,甚至还会误解是为导师干活挣钱而与其发生严重冲突。 

 

  我曾留心过这样一种现象,一些声称所做之事太简单的同学,他们在参与工程实践的每一阶段,其实并没有认真地比对具体技术工作是如何体现了已学过的基本理论和专业知识,对其中一时疑惑的问题也没有及时、很好地查阅已学过的知识并独立思考解决途径。也就是说,他们还没有体验到工程实践的真谛。在这样的心态下,要想他们在实践中及时捕捉既有理论尚未涉足的新现象、继而日后开展研究并创造出新知识,一般来说是不容易的。

 

  当然,由于研究生在校时间较短而相当的宝贵,类型相似甚至相同的工程实践确实是不能过多安排的,应适当顾及各人既有专业知识结构的不足,分别安排他们工程实践环节。若发生少数同学当时有不满情绪,但导师经判断认为并不会影响其学位论文研究的精力和进展,相反会有益于今后毕业应聘工作,则仍应该劝说甚至督促他们认真完成相关的实践环节。我想,只要导师安排参与工程实践的初衷确实是为了培养研究生的综合能力,且能与其商讨以求安排得当(包括相关专业指导),一般是能够获得研究生的理解,并积极参与而最终取得较好的教学收效的。 

 

  对研究生同学来说,当面临的工程实践活动经自己慎重评估确实严重偏离正常的教学轨道时,建议要与导师耐心沟通,对参与那种导师承担的实际科技研发或服务的项目,应精心协助导师做好后续工作的接替安排:在一时无人接替的情况下,更应该与导师周密商定完成已承担科技项目任务和开展学位论文研究的综合计划。虽然这样可能很辛苦,但若经过努力能同时妥善处理好这两件事,则将会很好地锻炼自己的综合处事能力,而这种能力又是毕业后工作时很需要的。 

 

  研究生应从日常小而杂的事务中得以成长 

 

  我的少儿时代在安徽安庆地区最东部的贫困农村度过,在刚过17周岁生日后去浙江大学土木工程系读本科前,几乎没去过本县以外的地方,以至于我在很长的时间里对家乡首府安庆市的历史文化和现状并不十分了解。我们是文革后恢复高考招生的第三届,那时大学校园的学习气氛非常浓厚,加上自己从小见识少、家境贫寒,每学期从当时杭州城西老和山下的浙大校园到湖滨闹市区逛街购物一般也就一、二次。如此这般,到本科毕业时,虽然通过自学免修考和加选数学、力学课程而比同班同学多拿了许多学分,但在综合能力上,自己似乎仍未获得脱胎换骨的变化。 

 

  在1950年代初期的那次高校院系调整中,厦门大学土木工程学科的部分教师被调到了浙江大学土木系,其中包括从美国西北大学获得硕士学位、后来在软粘土力学及地基处理领域很有造诣的曾国熙先生(现已95岁,培养的我国第一位岩土工程博士龚晓南教授已于2011年当选为中国工程院院士)。到我读本科时,浙江大学土木系岩土工程比结构工程、水工结构专业在国内的影响相对更大,且第一批获得了博士学位授予权,是我们报考本校硕士生专业的首选。1983年春本科毕业论文期间,我便申请到了该学科从事实验研究,并跟随曾先生和其他老师到宁波、舟山地区工程调研和收集资料。经过入学考试,本科毕业后继续在此攻读硕士学位。曾先生的治学理念是强调理论-试验-实践相结合,科研工作必须为了解决当前存在和未来潜在的工程问题,并要求我们从小事和杂事认真做起。1984年初浙大岩土工程学科决定向土动力学研究方向拓展,我被获准到这个当时在国内还较为新颖的专业领域学习和摸索着开展科研工作,其中还须要承担处理许多看似与学习和科研无关的小事和杂事,如实验仪器维护、零配件外加工或采购、学术会议会务等。这些小事、杂事虽然花费了大量的白天时间,但因要与多种多样的人打交道,做事能力和面对困难的耐心也就逐渐地培养了起来。同时,只要自己钻研专业不松懈,对晚上和节假日的时间将会更加珍惜。我个人的经历是,经过一段时间的综合锻炼后,在1985年初由首次试行政策被选拔为提前攻读博士学位的研究生,并于1987年底提前顺利地完成了学业。 

 

  自己读书时代的经历虽然验证了认真做好小事、杂事有益于提高自己的能力,但在有限的时间内,做小事和杂事过多了,我觉得会对研究生的正常学业和身心健康会产生一定的负面影响。有鉴于此,我在晋升副教授、教授后,面对自己的硕士生、博士生(尤其是他们到高年级阶段),主观上是尽量自己去做小事和杂事,以便让他们有更多的时间和精力去从事科研、思考和写作。 

 

  因此,面对专业基础、工作能力和身心体质各不相同的研究生,在学习的不同阶段,如何合理地安排他们从事小事、杂事以培养其综合能力,是值得导师关注的一个重要问题,而师生良性互动和沟通对有效地开展这项工作,又将是很有帮助的。 

 

  在任何一个国家、任何一个时代,社会、学校和老师看似均难以担保接受过高等教育的每一个人,今后在社会上都能真正成为栋梁之才。虽然其中的原因多而复杂,包括人才竞争十分激烈而残酷,但我觉得,尚处于学习阶段的研究生们,千万不能让自己在走出校门的时候,就早早地输在了起跑线上。让我们师生共同努力吧!

 

  学者小传

 

   陈龙珠,上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院教授、博士生导师,上海交通大学安全与防灾工程研究所所长,上海交通大学土木工程博士后科研流动站负责人。1983年7月本科毕业于浙江大学土木系水工结构专业,1987年12月获浙江大学土木系岩土工程博士学位后留校任教;1995年晋升浙江大学教授,次年被聘为博士生导师。2001年调入上海交通大学土木系任教至今。现任中国工程建设标准化协会理事兼建筑振动专业委员会副主委,中国土木工程学会土力学及岩土工程分会理事,中国振动工程学会土动力学分会常务理事,上海市城乡建设和交通委员会科技委委员,中文核心期刊《防灾减灾工程学报》副主编、《岩土工程学报》和《工程抗震与加固改造》编委等。 

 

  目前主要研究方向:土动力学与地基基础,土木工程安全与防灾等。近10年来已承担国家自然科学基金会、交通运输部西部交通科技专项和上海市教委和科委等资助的纵向课题8项,获上海市曙光学者称号和上海市科技进步二等奖1项,新编国家标准《建筑工程容许振动标准》、修订国家标准《地基动力特性测试规范》的主要成员,主编《防灾工程学导论》(建工版,2006)、参编《建筑振动工程手册》(建工版,2002)等。1997年曾获第五届中国青年科技奖。

 

 

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