追忆我国钢结构专家、中国工程院院士沈祖炎学长

2017-10-12|点击量:381

 

2017年10月11日晚,我国钢结构专家、中国工程院院士、交通大学1951级土木工程系校友沈祖炎学长在上海中山医院逝世,享年82岁。  

沈祖炎院士

沈祖炎,1935年出生于浙江省杭州市。1951年考入交通大学土木工程系,1952年院系调整到同济大学,1966年同济大学结构理论专业研究生毕业。自1982起,沈祖炎先后担任同济大学结构工程系副主任、同济大学副校长、研究生院院长、土木工程防灾国家重点实验室主任等职,为中国的钢结构学科发展和钢结构工程建设培养了一大批优秀专业人才。2005年当选为中国工程院院士,曾获“全国模范教师”、“第二届高等学校教学名师奖”等13项国家级、省部级教学成果奖。其培养的一大批学生成为土木工程行业教学、科研、工程设计、建设和管理的领导者和领军人物。   

交通大学是沈祖炎院士的母校,他的父亲也是交通大学土木工程学科的毕业生,他对交通大学有很深的感情。1951年,沈祖炎在南洋模范中学(其前身南洋中学曾是南洋公学的附属学校)毕业后以第一名的成绩考入交通大学土木工程学科,一年以后随院系调整入同济大学求学。  

沈祖炎院士在交大求学的学生名册

学术翘楚 享誉国内外

沈祖炎从事钢结构领域科研、实践和教学工作60余年,为中国钢结构学科发展和工程建设作出了重大贡献。发表论文400余篇,出版《钢结构学》、《钢结构基本原理》等著作23部,主、参编钢结构有关技术标准16本。主持50余项国家及省部级科研项目和30余项重大工程项目的结构理论分析和试验研究,为国家大剧院、上海环球金融中心、浦东国际机场航站楼、广州新体育馆、南京奥体中心等提供了关键技术支撑,获国家级和省部级科技进步奖33项,其中“高层建筑钢结构成套技术”获93年国家科技进步二等奖;“多高层建筑钢结构抗震关键技术研制与应用”2010获年上海市科技进步一等奖。   

在高层建筑钢结构方面,他建立了能考虑损伤、损伤累积和裂缝效应的钢材本构关系、各类构件和梁柱节点的恢复力模型以及梁、柱单元的几何非线性弹塑性刚度矩阵,并在此基础上提出了高层钢结构静力和动力非线性分析的统一计算方法。该研究成果在国际上也属创新,它不仅能对高层建筑钢结构的承载力、弹塑性整体稳定、弹塑性抗震等进行更符合实际的分析,而且还能计算出地震后结构和构件的损伤程度、裂缝的出现和发展以及带损伤结构在后继地震时的反应、损伤和裂缝的进一步发展。由沈祖炎教授主编的上海市标准《高层建筑钢结构设计暂行规定》于1992年颁布,它是中国第一本关于高层建筑钢结构的设计标准,使中国高层建筑钢结构工程的设计有标准可依,在中国高层建筑钢结构工程的发展史上功不可没。自沈祖炎教授主编的上海市标准《轻钢结构设计规程》和参编的全国标准化协会标准《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》颁布以来,中国的轻型钢结构也得到了迅速蓬勃的发展,对节省钢材、缩短工期、降低造价发挥了明显的作用。   

在大跨度空间结构方面,沈祖炎导出了能考虑各种初始缺陷的大型空间结构大位移弹塑性稳定分析方法,并能正确地得到空间结构在各种类型失稳后的性能,提出了大跨度空间结构在地震作用下出现动力失稳的判别准则和分析方法。这些研究成果对于大型钢网壳结构在中国的应用起了积极的推动作用,并广泛应用于上海体育场、国家大剧院等重点工程中。   

沈祖炎的研究成果不仅在国内很有影响,而且还受到国际学术界的重视,他多次应邀在国际会议上作特邀报告和出国讲学,在国际上赢得了良好的声誉并受到尊重。  

上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院副院长赵金城、土木系系主任沈水龙走访看望沈祖炎院士(中)

沈祖炎院士出席中国工程建设标准化协会《异形钢管混凝土结构设计规程》第一次工作会议暨修编组成立大会

沈祖炎院士获中国钢结构协会钢—混凝土组合结构分会首届终身成就奖和杰出贡献奖”终身成就奖

教书育人 以拳拳之心

沈祖炎认为,作为大学教师,教学肯定是第一位的。因为大学的职能就是要为国家培养高级人才,因而教师的教学可说是责任重大,必须教给学生必要的知识,而且要采取最有效的办法来培养学生。   

俗话说“台上十分钟,台下十年功”。对此,沈祖炎深有体会,给学生上一节课,用来准备的时间则要多上好几倍。多年来,他养成了第二天要上课,头天晚上一定要安心备课的习惯,“年轻的时候知识储备少一些,为了备好课,每一章都要找几十篇相关的文章来充实外围知识,精心挑选出能在课上用得到的,这样心里才有底。”在后来的教学生涯里,备课成了沈祖炎生活里不可或缺的一部分。他认为,教授一门课程几十年,如果抱着一本讲义一教到底,容易给学生一种敷衍了事的感觉,这样往往得不到学生的认可。随着科学的发展,应该有新内容不断充实进来,只有将这些新知识融入课程里面,学生才能学到新东西。   

用足心思备课只是获得良好教学效果的基础,至于怎么教才能取得好效果,沈祖炎的方法说起来简单,做起来却不容易。他在开始上课时,通常要对学生摸底,或进行小测验、或谈话,以“充分了解学生的情况”。因为学生的接受能力不是整齐划一的,因此要在了解学生整体情况的基础上,把握教学的进度、难度等。考虑到学生的不同层次,沈祖炎采取了分层教学的办法,“有的学生接受能力强,可能吃不饱,可以让他们再学深入一些;有的接受慢一些,这就要等一等。而在整体上,主要是考虑中间的学生,以便让最多的学生学好知识”。沈祖炎认为教学不是简单地把知识传授给学生,不是老师教多少,学生学多少,而是在教给学生基本的知识后,如何启发和引导学生对所学的知识感兴趣,从而达到一种变被动为主动的学习、独立思考的境界,在学习中找到快乐,“学生自己想动脑筋了,将来肯定会有出息”。   

沈祖炎在教学上的精益求精,还有很多细节。比如,板书究竟应该怎么写、写多少,前后顺序怎么安排等都要在他心里仔细盘算一番。他总结出的板书经验是,第一不能乱,否则学生看不懂,要有顺序、轻重有别,让学生好把握,也便于抄写。第二不能一上课就抄满黑板,这样学生看着心里容易犯堵。第三板书也不能太少,这样学生有可能记不住重点。   

在沈祖炎的教学理念中,教书是一门艺术,教学的内容与方法可以有很多种组合方式,讲台其实是一个展示的舞台。他常说,教书育人,有没有兴趣可以作为一块试金石,只有全身心地投入,才会感到其中的乐趣。他认为,一个人不管做什么事情,倘若没有兴趣,是不可能达到很高的境界的。   

人才培养 张弛皆有度

沈祖炎对研究生的要求严格十分苛刻,甚至有点“蛮不讲理”。从修学分来说,一般硕士研究生只需修满36个学分,但是他的学生至少要修满50个学分。他的看法是,研究生是为专业学科培养接班人,要学生修这么多学分,主要是让学生打好基础,不仅要有厚度,还要有宽度。当然,他也知道,要修这么多学分,对学生评奖学金会有影响,因为修的课程多就不可能门门都优秀,但是,就个人的长远发展来说,其利益远远大于失去的奖学金。久而久之,学生们都知道,要读他的研究生必须做到学习再学习。实际上,他带的研究生中,有的甚至修的学分比他要求的还要多,目的就是要向专业的纵深发展。   

严格要求之余,沈祖炎对他们也有宽松的时候,这种宽松并不是放松,而是放手让学生自我成长。一般情况下,研究生的学位论文围绕着导师的课题开展研究。但是,沈祖炎对学生并不这样要求,他的要求是学生自找选题。他说,学生如果只是跟着导师的课题转,有可能不是其本身的兴趣所在,很难深入下去。再者,如果学生没有独立研究的精神,只是被动地为了拿学位而应付,也很难达到学科人才培养的要求。   

所以,沈祖炎在他的研究生开题时,总是先让学生自己拟定一个研究方向,学生按照研究方向查资料、看文献,然后师生一起商量,看看拟定的题目是否合适。据他介绍,一般他带的研究生都要反复两三次,最后才定下一个主题。这个过程既能让学生初步掌握做研究的基本方法,又能通过题目的筛选,找出符合学生兴趣、特长的研究方向,为其今后的科研生涯奠定良好的基础。   

“一个好的开题报告,实际上已经把论文的50%完成了。”在开始做研究之后,沈祖炎更加强调培养学生独立搞科研的能力,强调做学术一丝不苟的精神。他常给学生讲,师父领进门,修行靠个人。他负责把学生带进学术殿堂的大门,进门之后,更多的是靠学生的悟性寻求独立发展。   

良师益友 促青出于蓝

在完成预定的教学任务后,沈祖炎做的事情似乎已经超出了教学的范围,但这些“超纲”的举动却赢得了学生的尊重与欢迎。他在课余时会找学生谈心,从生活到学习等,大家在一起就像朋友一样地聊天。于他而言,与学生聊天不仅对学生做学问会产生潜移默化的影响,还有着考察学生特点,为学科挑选好苗子的深层含意。   

在沈祖炎眼里,看着自己的学生从进入大学到走进社会成为国家的栋梁之材,无疑是非常快乐的事情。于学生,他常常鼓励他们要冲破自己“框框”的束缚,走自己的路,希望他们发展得比老师更好。所以,他不仅要教学生,还要谋划学生的发展。常常为了学生的发展,他还要在自己的专业领域内让出一些道路来。比如在钢结构领域,他的学生开始独当一面时,有可能与自己的科研选题发生冲突。这时候沈祖炎就主动避让,让学生站出来挑大梁。此外,在一些全国、国际会议上,他也尽可能地推荐他们参会,让这些青年才俊崭露头角,让他们在专业领域尽快地开辟出自己的一片天地。  

沈祖炎院士获同济大学2006校长奖

在育人的过程中,沈祖炎培养了一批批国家的栋梁之材。面对国家给予他的名师称号,他感到由衷的欣慰,因为“这是对他教学的肯定”。对于他来说,教学、科研早就与生活融为一体,而育人的无穷乐趣更是在血液里欢快地奔腾着。