沈祖炎,浙江杭州人,1955年同濟大學工業與民用建筑結構專業本科畢業,1966同濟大學結構工程專業研究生畢業。曾任同濟大學助教、講師、副教授、副校長、研究生院院長、上海防災救災研究所所長、國家土木工程防災重點實驗室主任、全國高校土木工程專業指導委員會主任及評估委員會主任、美國結構穩定研究委員會委員、國際橋梁與結構協會鋼木結構委員會委員等。2005年當選為中國工程院院士。
人物簡歷
1955.8至1980.12,同濟大學,助教、講師、室副主任
1980.5至1982.1,美國里海(Lehigh)大學,訪問學者
1980.12至1982.1,同濟大學建筑工程系,副教授
1982.2至1984.8,同濟大學結構工程系,副教授、系副主任
1984.8至1994.11,同濟大學,教授、博導、副院長
1988.8至1996.5,國家土木工程防災重點實驗室,主任
1989.3至今,上海防災救災研究所,所長
1944.11至今,同濟大學,教授、博士生導師
1994.11至今,土木工程防災研究中心,主任
作為大學教師,沈祖炎認為,教學肯定是第一位的。因為大學的職能就是要為國家培養高級人才,因而教師的教學可說是責任重大,必須教給學生必要的知識,而且要采取最有效的辦法來培養學生。
俗話說“臺上十分鐘,臺下十年功”。對此,沈祖炎深有體會,給學生上一節課,用來準備的時間肯定比一節課要多幾倍。一直以來,他養成了第二天要上課,頭天晚上一定要安心備課的習慣,“年輕的時候知識儲備少一些,為了備好課,每一章都要找幾十篇相關的文章來充實外圍知識,精心挑選出能在課上用得到的,這樣心里才有底。”在后來的教學生涯里,備課成了沈祖炎生活里不可或缺的一部分。他認為,教授一門課程幾十年,可以抱著一本講義一教到底,容易給學生一種敷衍了事的感覺,這樣往往得不到學生的認可。實際上也是,同一門課程的內容不可能一成不變,而且隨著科學的發展,應該是有新內容不斷充實進來的,只有將這些新知識融入課程里面,學生才能學到新東西。
用足心思備課只是獲得良好教學效果的基礎,至于怎么教才能取得好效果,沈祖炎的方法說起來簡單,可要做起來卻不容易。他在開始上課的時候,通常要對學生摸底,或進行小測驗、或談話,關鍵是“要充分了解學生的情況”。因為學生的接受能力不是整齊劃一的,因此要在了解學生整體情況的基礎上,把握教學的進度、難度等。考慮到學生的不同層次,沈祖炎采取了分層教學的辦法,“有的學生接受能力強,可能吃不飽,可以讓他們再學深入一些;有的接受慢一些,這就要等一等。而在整體上,主要是考慮中間的學生,以便讓最多的學生學好知識”。
沈祖炎在教學上的精益求精,還有很多細節。比如,板書究竟應該怎么寫、寫多少,前后順序怎么安排等都要在他心里仔細盤算一番。他總結出的板書經驗是,第一不能亂,否則學生看不懂,要有順序、輕重有別,讓學生好把握,也便于抄寫。第二是不能一上課就抄滿黑板,這樣學生看著心里容易犯堵。第三是板書也不能太少,這樣學生有可能記不住重點。
回想自己的本科教學生涯,沈祖炎認為教學最重要的不是簡單地把知識傳授給學生,不是老師教多少,學生學多少,而是在教給學生基本的知識后,如何啟發和引導學生對所學的知識感興趣,從而達到一種變被動為主動的學習、獨立思考的境界,在學習中找到快樂。“學生自己想動腦筋了,將來肯定會有出息。”
培養人才
開始帶研究生后,沈祖炎對于他們的要求嚴格得近乎苛刻,甚至讓人有點“蠻不講理”的感覺。為什么呢?從修學分來說,一般的碩士研究生只要修滿36個學分就夠了,但是當他的學生就不行,至少要修滿50個學分。
沈祖炎對此的看法是,研究生和大學本科生有區別,研究生是為專業學科培養接班人,要學生修這么多學分,主要是讓學生打好基礎,不僅要有厚度,還要有寬度。當然,他也知道,要修這么多學分,對學生評獎學金會有影響,因為修的課程多就不可能門門都優秀,但是,就個人的長遠發展來說,其利益遠遠大于失去的獎學金。后來,報考他的學生都知道,要讀他的研究生首先就要有準備,那就是學習再學習。實際上,他帶的研究生中,有的甚至修的學分比他要求的還要多,目的就是要向專業的縱深發展。
一方面是對研究生的嚴格要求,另一方面,沈祖炎對待他們也有寬松時候,當然,這種寬松并不是放松,而是放手讓學生自我成長。這方面,最能體現的就是研究生的開題。一般情況下,導師有什么課題,其研究生就圍繞導師的課題開展研究。但是,沈祖炎對學生并不這樣要求,他的要求是學生自找選題,如果學生一定要跟著他做,他也不反對。他說,學生如果只是一味地跟著導師的課題轉,有可能不是其本身的興趣所在,很難深入下去。再者,如果學生沒有獨立研究的精神,只是被動地為了拿學位而應付,也很難達到學科人才培養的要求。
所以,沈祖炎在他的研究生開題時,總是先讓學生自己擬定一個研究方向,學生按照研究方向查資料、看文獻,然后師生一起商量,看看擬定的題目是否合適。據他介紹,一般他帶的研究生都要反復兩三次,最后才定下一個主題。這個過程既能讓學生初步掌握做研究的一些基本方法、理念,又能通過題目的篩選,找出符合學生興趣、特長的研究方向,為其今后的科研生涯奠定良好的基礎。
“一個好的開題報告,實際上已經把論文的50%完成了。”在開始做研究之后,沈祖炎更加強調培養學生獨立搞科研的能力,強調做學術一絲不茍的精神。他常給學生講,師父領進門,修行靠個人,他負責把學生帶進學術殿堂的大門,進門之后,更多的是靠學生的悟性尋求獨立發展。
育人樂趣
沈祖炎說,教書是一門藝術,教學的內容與方法可以有很多種組合方式,講臺其實是一個展示的舞臺。他常說,教書育人,有沒有興趣可以作為一塊試金石,只有全身心地投入,才會感到其中的樂趣。他談到,一個人不管做什么事情,倘若沒有興趣,是不可能達到很高的境界的。這種樂趣,在沈祖炎的教學生涯里比比皆是。比如琢磨學生其實也有很多樂趣。從“文革”前的學生到20世紀80年代、90年代,學生發生了很大的變化,這時候,倘若不把學生琢磨透,還抱著30年前的老講義上講臺,明顯不行。
作為學生的良師益友,沈祖炎可說是超級稱職。在完成預定的教學任務和目標之后,沈祖炎做的一些事情似乎已經超出了教學的范圍,但他的這種“超綱”的舉動卻贏得了學生的尊重與歡迎。他在課余會找學生談心,從生活到學習等,大家在一起就像朋友一樣地聊天。這種聊天的過程中,于他來說,不僅有著對學生求知、做學問的潛移默化的影響,還有著考察學生特點,為學科挑選好苗子的深層含意。
在沈祖炎眼里,看著自己的學生從進入大學學習到走進社會成為國家的棟梁之材,無疑是非常快樂的事情。于學生,他常常鼓勵他們要沖破自己“框框”的束縛,走自己的路,希望他們發展得比老師更強。所以,他不僅要教學生,還要為學生的發展謀劃。常常為了學生的發展,他還要在自己的專業領域內讓出一些道路來。比如在鋼結構領域,他教出來的學生開始獨當一面時,有可能與自己的科研選題發生沖突。這時候沈祖炎就主動避讓,學生站出來挑大梁。此外,在一些全國、國際會議上,他也盡可能地推薦他們參會,讓這些青年才俊嶄露頭角,讓他們在專業領域盡快地開辟出自己的一片天地。
在這種追尋育人樂趣的過程中,沈祖炎收獲了一批批國家的棟梁之材。而面對國家給予他的名師稱號,他感到由衷的欣慰,因為“這是對他教學的肯定”。現在,年過七旬的他,依然奔忙在鋼結構領域,作講座、編寫教材、主持重大課題、指導青年教師等。對于他來說,教學、科研早就與生活融為一體,而育人的無窮樂趣更是在血液里歡快地奔騰著。
研究成果
50多年來,沈祖炎一直從事鋼結構領域的研究和教學工作,為中國的鋼結構學科發展和鋼結構工程建設做出了重大貢獻。在同濟大學這所著名的高校里,他找到了施展才能的空間和平臺,不僅收獲了事業上的累累碩果,而且成就了輝煌的人生。
在高層建筑鋼結構方面,他建立了能考慮損傷、損傷累積和裂縫效應的鋼材本構關系、各類構件和梁柱節點的恢復力模型以及梁、柱單元的幾何非線性彈塑性剛度矩陣,并在此基礎上提出了高層鋼結構靜力和動力非線性分析的統一計算方法。該研究成果在國際上也屬創新,它不僅能對高層建筑鋼結構的承載力、彈塑性整體穩定、彈塑性抗震等進行更符合實際的分析,而且還能計算出地震后結構和構件的損傷程度、裂縫的出現和發展以及帶損傷結構在后繼地震時的反應、損傷和裂縫的進一步發展。由沈祖炎教授主編的上海市標準《高層建筑鋼結構設計暫行規定》于1992年頒布,它是中國第一本關于高層建筑鋼結構的設計標準,使中國高層建筑鋼結構工程的設計有標準可依,在中國高層建筑鋼結構工程的發展史上功不可沒。自沈祖炎教授主編的上海市標準《輕鋼結構設計規程》和參編的全國標準化協會標準《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》頒布以來,中國的輕型鋼結構也得到了迅速蓬勃的發展,對節省鋼材、縮短工期、降低造價發揮了明顯的作用。
在大跨度空間結構方面,沈祖炎導出了能考慮各種初始缺陷的大型空間結構大位移彈塑性穩定分析方法,并能正確地得到空間結構在各種類型失穩后的性能,提出了大跨度空間結構在地震作用下出現動力失穩的判別準則和分析方法。這些研究成果對于大型鋼網殼結構在中國的應用起了積極的推動作用,并廣泛應用于上海體育場、國家大劇院等重點工程中。
沈祖炎教授的研究成果不僅在國內很有影響,而且還受到國際學術界的重視,他多次應邀在國際會議上作特邀報告和出國講學,在國際上贏得了良好的聲譽并受到尊重。
多年來,他先后在國內外學術刊物上發表論文300余篇,出版著作近20部,主編和參編與鋼結構設計和施工有關的規范、規程13本;主持40余項國家及省部級科研項目和20余項重大工程項目的研究,獲國家級和省部級科技進步獎25項;先后培養博士研究生46名,碩士研究生69名,其中不少已成為學術骨干和技術領導,可謂碩果累累、桃李芬芳。
如今,沈祖炎教授雖已古稀之年,但他仍然沒有放棄科研工作。目前他的課題組繼續承擔著多項國家和地方的縱向課題的研究。其中包括國家自然科學基金重大項目子課題“超高層建筑結構體系及其需要解決的力學問題”等,同時,他還繼續積極參與國家及地方上的許多重大工程項目相關問題的理論分析及試驗研究工作,力圖為工程建設服務。
主要業績
從事鋼結構領域的科學研究和教學工作近50年。主持40余項國家及省部級科研項目和20余項重大工程項目的結構分析、抗震性能和試驗研究,獲國家 級和省部級科技進步獎24項。
1.高層建筑鋼結構成套技術,國家科技進步獎,二等獎,4,1993,建-2-003-04
2.新型空間結構的強度、穩定性和動力性能的研究,國家科技進步獎,三等獎,2,1996,12-3-007-02。
3.冷彎薄壁型鋼結構技術規范,國家科技進步獎,三等獎,5,1990,設 -3-004-05。
4.空間網格結構的穩定性、極限承載力及合理形體的研究,國家教委科技進步獎,一等獎,1,1990,90-06601。
5.鋼結構框架體系分析理論與計算機輔助設計,教育部科技進步獎,一等獎, 2,2002,2002-146。
6.《高層建筑鋼混凝土混合結構設計規程》及其科學研究民工程實踐基礎,上海市科技進步獎二等獎,2004年。
7.浦東國際機場航站樓大跨度預應力鋼屋蓋的試驗研究,上海市科技進步獎,二等獎,2,2000,002047。
8.上海體育場馬鞍型環狀大懸挑鋼管空間屋蓋結構研究,上海市科技進步獎,三等獎,3,1998,982059。
9.上海廣播電視塔地震工程試驗研究,建設部科技進步獎,二等獎,2,1994, 94-2-0505。
10.上海大劇院屋蓋鋼結構設計與研究,上海市科技進步獎,二等獎,5,1999, 992045。
11.空間網架結構關鍵技術研究,上海市科技進步獎,二等獎,1,1996,962010。
12.現代鋼結構非線性分析及CAD軟件,中國高校科學技術科技進步獎,二 等獎,5,2000,2000-214。
主要論著
在國內外學術刊物發表論文300余篇,出版著作近20部,主編和參編與鋼結構設計和施工有關的規范、規程13本,
主要論著有:
1.沈祖炎、李國強、陳以一、張其林、羅永峰,《鋼結構學》,中國建筑工 業出版社,2005。
2.沈祖炎、陳揚驥、陳以一,《鋼結構基本原理》,中國建筑工業出版社, 2000。
3.沈祖炎主編,黃文忠、沈德洪副主編,《鋼結構制作安裝手冊》,中國建筑工業出版社,1998。
4.李國強、沈祖炎,《鋼結構框架體系彈塑性分析與計算理論》,上海科學技術出版社,1998。
5.沈祖炎、陳揚驥,《網架與網殼》,同濟大學出版社,1997。
6.歐陽可慶、沈祖炎等:《鋼結構》(全國推薦教材),建筑工程出版社, 1991
7.沈祖炎、嚴慧、馬克儉、陳揚驥,《空間網架結構》,貴州人民出版社,1987
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