尹穎堯+羅丹濱
陽春三月,記者來到上海,
在同濟大學(xué)采訪了土木工程學(xué)院的院長趙憲忠教授和三位同學(xué),
從他們的話中,我們由衷感受到一流學(xué)科建設(shè)的風(fēng)范。
同濟大學(xué)的土木工程專業(yè)總是在中國高校排名中居于首位,在世界高校土木工程專業(yè)排名中也屬第一梯隊的前20強。
土木之強
同濟土木很強。它“大而全”。自1914年11月成立,同濟大學(xué)土木工程專業(yè)已經(jīng)走過了102年的歷史,匯聚了眾多人才,如今教職工有403人之多,其中中國科學(xué)院院士和中國工程院院士5人,中國工程院外籍院士1人。其學(xué)科涵蓋巖土工程、結(jié)構(gòu)工程、橋梁隧道工程等土木工程的各個方面,研究的全面性在中國乃至全球的高校中都是少見的。
土木工程學(xué)院承接了眾多的國家級大項目,以至于有人戲說,在中國的大地上,頂級的工程項目不是同濟土木設(shè)計的,就是同濟土木咨詢的,不是同濟土木研究的,就是同濟土木施工的。
學(xué)院在某些領(lǐng)域已經(jīng)能引領(lǐng)世界,它牽頭創(chuàng)建了地震工程國際合作聯(lián)合實驗室和地震工程國際聯(lián)合研究中心,后者聯(lián)合了美國、歐洲、日本和大洋洲等地區(qū)全球頂尖的七個地震工程研究中心,同濟土木已然事實上成為世界的地震工程研究中心。到2020年,土木工程學(xué)院還將形成二三個這樣的世界級研究中心。
而記者對土木工程學(xué)院的強,第一印象則是其壯闊的大樓,大樓位于同濟大學(xué)四平路校區(qū)西南部,是由土木師生自己在2003年設(shè)計的。一眼望去,一個渾身鋼鐵的“龐然大物”橫亙在校園,滿滿的力量感。它由兩幢樓組成,主樓8層,副樓6層。從師生的口中得知,它的特色就是全部是鋼框架。它不僅顯示著學(xué)院強大的專業(yè)能力,還是學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)的有力工具。鋼結(jié)構(gòu)、橋梁、混凝土、隧道……大一下學(xué)期的必修實踐課上,土木學(xué)生要去各個代表性建筑去認(rèn)識這些“朋友”。而土木工程大樓是天然的鋼結(jié)構(gòu)最好實踐對象,在老師的帶領(lǐng)下,同學(xué)們按路線走一遭土木工程大樓,就知道什么是鋼結(jié)構(gòu)了。
大樓還成了學(xué)生實踐的地方。走進主樓,會被最右側(cè)的兩個大型人字結(jié)構(gòu)吸引,記者被告知這是抗震阻尼器,而它就是由土木自己的學(xué)生發(fā)明的。
同學(xué)之優(yōu)
趙院長在采訪中說,一流世界大學(xué)、一流學(xué)科建設(shè)的立身之本是人才培養(yǎng)。記者與博士生傅博、碩士研究生樓初旸和伍佩交流了一個下午,他們侃侃而談,讓人強烈感到他們專業(yè)能力強、視野寬、思路清晰、表達(dá)能力強、善于合作,等等,總而言之,素質(zhì)非常高,我們仿佛看到了未來的領(lǐng)軍人物。
優(yōu)秀的學(xué)生是怎么培養(yǎng)出來的?趙院長介紹,土木學(xué)院會結(jié)合未來四五年、乃至二三十年對土木人才的需要,制定人才培養(yǎng)的重點。過去的年代里分別提出過通識教育、動手實踐、創(chuàng)新國際化、專業(yè)認(rèn)證等思路, 每隔四五年,同濟土木學(xué)院都會獲得一次國家級教學(xué)成果獎。面對“世界一流大學(xué)、一流學(xué)科的建設(shè)”,土木學(xué)院制定了共性基礎(chǔ)+個性培養(yǎng)的一流人才培養(yǎng)方案。
共性基礎(chǔ),包括課堂教學(xué)、社會實踐、國際交流等。
在課堂教學(xué)中,土木工程學(xué)院側(cè)重知識原理的掌握,“現(xiàn)在都是對原理把握好的老師,選他們課的同學(xué)比較多?!壁w院長說。當(dāng)然學(xué)院這樣的好課很多,甚至外校同學(xué)也能享受。傅博,本科畢業(yè)于合肥工業(yè)大學(xué),他就從同濟土木的很多經(jīng)典課程中收益。他在國家的網(wǎng)絡(luò)公開課平臺上學(xué)習(xí)了諸如朱慈勉老先生的《結(jié)構(gòu)力學(xué)》、顧祥林教授的《混凝土基本原理》等許多課程,從而極大地提高了專業(yè)能力,順利考入同濟讀研。
同濟土木的社會實踐很豐富、水平高。傅博對設(shè)計土木大樓主樓的兩個人字抗震阻尼器的本科生贊不絕口,“毫不謙虛地說,同濟土木本科生做出的東西,比其他很多高校研究生做的都強?!蓖瑢W(xué)們還參加各種國內(nèi)外土木工程的頂級比賽練手,并能加入英國土木工程師協(xié)會和美國土木工程師協(xié)會,成為學(xué)生會員。
而國際交流的機會,在同濟土木更是不少。趙院長強調(diào),國際交流和社會實踐旨在培養(yǎng)同濟土木人的國際視野和領(lǐng)導(dǎo)力,國際視野已不再局限于西方發(fā)達(dá)國家,更強調(diào)多文化的學(xué)習(xí)?!艾F(xiàn)在國內(nèi)大型建筑集團,越來越多的精力投放在‘一帶一路沿線國家和地區(qū),未來的土木方向一定是多文化、多民族特色的交融?!?/p>
出境學(xué)習(xí)交流,同學(xué)們反而更能感受到自己學(xué)院專業(yè)的強大。研三同學(xué)樓初旸在本科期間多次前往美國參加土木工程的賽事,并有機會參觀了不少美國土木工程專業(yè)的名校,但有好幾次對方取消了實驗室參觀環(huán)節(jié),給出的理由是還不如同濟大學(xué)的先進。他發(fā)現(xiàn),美國的高校土木工程專業(yè)雖然很強,但大多局限于理論基面,實踐機會很少,不少美國高校的土木工程以材料為主,土木工程學(xué)科已然成為一個新材料學(xué)科。研三女生伍佩曾前往臺灣一所名校交流,“比我們的小多了,教研室個位數(shù),老師也不多。做純科研的理論實驗,而同濟都是實驗與工程項目接軌?!?/p>
同濟土木吸引了不少留學(xué)生。傅博所在的實驗室,即將迎來第四位博士留學(xué)生,前三位的留學(xué)生分別來自中非、西班牙和尼泊爾,“去年夏天,有一位意大利同學(xué)來交流,就沖著我們的工程實踐而來。”
個性培養(yǎng),重點體現(xiàn)于導(dǎo)師制和交叉學(xué)科設(shè)置。
同濟土木給每位學(xué)生都安排了導(dǎo)師,導(dǎo)師會向?qū)W生通告自己的課題、項目,邀請學(xué)生參加,而研究生,更是直接參加導(dǎo)師的課題,承擔(dān)具體任務(wù)。
伍佩的一個課題是跟著師兄做的,項目是一棟老的大樓中的幾根柱子承載力不夠,要換用更高強度的鋼。經(jīng)過四個月的研究,伍佩找到了替換方案。樓初旸研一就參加了導(dǎo)師的973計劃(國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃),研究瓊州海峽跨海隧道的可行性。這是一個時間跨度四年的大課題,隧道規(guī)劃全長28公里,技術(shù)上諸多挑戰(zhàn),因為它地處地震帶,海水很深。尤其是該海域的土質(zhì)松軟,要針對此進行特別設(shè)計。他們的方案是先安插幾根樁,把土夯實了,再鋪層碎石,之后再做橋墩的基礎(chǔ)部分。這些研究工作分成了一個個小課題,樓初旸的一位師兄負(fù)責(zé)插樁,而他則是研究如何鋪碎石。
同濟土木工程學(xué)院還開設(shè)了很多交叉學(xué)科。針對建筑糾紛的法律案件越來越多,土木工程學(xué)院創(chuàng)建了土木法學(xué)實驗班。同學(xué)們在學(xué)習(xí)土木專業(yè)的同時,還得學(xué)習(xí)法律知識,并可參加司法考試,取得畢業(yè)從事司法工作的資格。在2016年11月11日至12日的第二屆上海市大學(xué)生模擬法庭大賽上,由土木法學(xué)實驗班同學(xué)組成的同濟代表隊獲得第一名。
數(shù)理強化班也是一個交叉學(xué)科班,一二年級時,土木專業(yè)的同學(xué)在數(shù)學(xué)系上課,打下數(shù)學(xué)和力學(xué)底子。三四年級再學(xué)土木。此外,交叉學(xué)科還有土木計算機、土木材料、土木信息、土木機械……
作為國內(nèi)頂尖專業(yè)的畢業(yè)生,同濟土木學(xué)子是不愁就業(yè)的,也有不少土木學(xué)子選擇讀本校的研究生??吹阶约簩W(xué)院的強大,他們會審視出國留學(xué)的意義,反而越來越多的留學(xué)生選擇來同濟土木讀研,其中不乏西班牙、意大利等發(fā)達(dá)國家的同學(xué)。
未來轉(zhuǎn)型
中國大地的建設(shè)如火如荼,豐富的實踐是同濟土木生長最深厚的土壤。在一流世界大學(xué)和一流學(xué)科的建設(shè)中,趙院長認(rèn)為,為適應(yīng)未來建筑的要求,土木科研要進行轉(zhuǎn)型。他們以2030年,乃至2050年的遠(yuǎn)景為目標(biāo),設(shè)定了本學(xué)科的科研方向——更精細(xì)、更復(fù)雜、更前沿、更尖端。
土木工程學(xué)院的土木工程防災(zāi)國家重點實驗室,以前或關(guān)注地震,或關(guān)注臺風(fēng),或關(guān)注火災(zāi),但是現(xiàn)在研究多重災(zāi)害,當(dāng)?shù)卣?、臺風(fēng)和火災(zāi)同時出現(xiàn)怎么辦?
現(xiàn)如今,地上的開發(fā)空間越來越小,以后土木的前沿課題將涉及更多的地下空間開發(fā),比如上海市的北橫通道,這是貫通上海東西的第二條大動脈,其中在蘇州河下100米處要挖蓄水池。
放飛無人機,繞同濟大學(xué)四平路校區(qū)轉(zhuǎn)一圈后,10分鐘就能建造出校園模型,這樣的智能規(guī)劃和智能設(shè)計對同濟土木人而言,已不是難事。這就是智能建造。隨著3D打印的發(fā)展,以后的智能建造可以實現(xiàn)用戶定制房屋?!吧虾j柟夤鹊慕ㄖ嫘喂譅?,按以往的傳統(tǒng)加工,根本無法實現(xiàn),現(xiàn)在通過機器人、3D打印,就能實現(xiàn)?!壁w院長說。
甚至對用了幾百年幾千年的建筑材料也要重新認(rèn)識,比如要擺脫對混凝土的傳統(tǒng)認(rèn)識,從微細(xì)觀上了解、控制它的性能。
還有一批同濟土木工程學(xué)院的老師教授,研究的東西更是前沿、尖端——月球上的土壤,在月球上建房的可行性、如何打通喜馬拉雅山隧道、繪制深海能源圖……