【直擊教授,碩班生活面面觀】EP02 結構組 黃尹男教授

[作者 土木四_史庭鈞]

[前情提要]

上一篇介紹到的是交通組的許聿廷教授,對於交通相關議題有興趣的同學可以參訪上一期的杜風電子報。本期專訪了結構組的黃尹男教授,將為同學們介紹教授在近期以及未來會專注的研究主題上,以及教授在必修課中獨特的翻轉教學。話不多說,就讓我們繼續往下閱讀吧!

[EP02 結構組 黃尹男教授]

老師是系上同學的大學長,畢業於美國紐約州立大學水牛城分校,專長包括了:房屋結構耐震性能設計、核能電廠耐震風險評估、結構被動控制等相關領域。黃老師的專長偏向地震工程相關領域,目前在做的是關於結構隔減震相關的研究。剛好最近花東地區發生了好幾次全台有感的大地震,與老師的研究方向非常相關,所以老師在採訪的同時也跟我做了很多關於地震工程的詳細介紹。接下來就讓我們一同認識地震與建築結構物之間的愛恨情仇吧!

一般來說每個建築物都有不同的自然震動週期,比較矮的房子是屬於短周期的結構,而比較高的房子則相對上周期較長。而工程師在做設計時,會依據結構的週期來參照耐震設計規範所提供的設計反應譜,查找設計地震力的大小,設計出符合規範的結構物,利用材料及構件的韌性「以柔克剛」,讓一般的建築物達到「小震不壞、中震可修、 大震不倒」的耐震標準。但是對於重要的基礎設施比方說醫院、消防設施、防災緊急應變中心等,我們會希望即使在大地震時也能夠維持其功能性,所以就會考慮利用特殊的結構控制系統保護建物。在結構控制系統中,主要分為主動控制與被動控制,主動控制系統是以透過外加感測系統及制動器去主動控制結構反應,而被動控制系統以隔震或減震裝置被動保護建物的結構及非結構元件。通常結構之週期越長、阻尼比越高,承受之地震力越小,所以設計的隔減震措施透過被動控制系統延長結構物之週期、增加其阻尼比,來達到保護結構體之目的。以臺大校園為例,土木研究大樓二樓的隔震層是以鉛心橡膠墊隔震墊搭配液態黏性阻尼器來吸收地震力。

雖然學者以及工程師們已經研發出許多隔減震的工程手段,然而世界上總是充滿著意外與驚喜,接著就讓我們來認識老師目前在研究遇到的挑戰吧。現行的隔震技術主要透過延長建物的週期降低其地震力需求,這種作法對於常見的地震有很好的效果,但是有一種特別的地震,出現的頻率不多且常集中發生在斷層周遭,其速度歷時具有長週期的脈衝訊號,因而被命名為「近斷層脈衝型地震」。這種地震特殊的地方在於不同於普通地震能量隨著週期增加而降低,近斷層地震反而有可能是在週期長的位置會出現能量高峰。這也就意味著在遇到脈衝型地震時,若是設計透過延長建築結構的週期來降低地震力,反而有可能讓建築物暴露在更高的風險中,與目標背道而馳。這種特殊的地震型態對於目前的隔震設計帶來許多挑戰,老師的研究方向正是在探討如何改進隔減震的工程,以達到對抗這種特殊但是破壞力強大的近斷層脈衝型地震。如果未來對於地震工程相關研究有興趣的同學,歡迎與尹男老師約時間討論,老師都很願意與同學談談。

 

[翻轉教學提升學生學習力]

老師同時也開設大學部必修課程「材料力學」。老師用「翻轉教學」取代一般的上課模式,學生們必須在課前安排空閒時間觀看課程影片學習,上課的時候老時就有充裕的時間,帶領同學進行小組討論與提問。希望透過翻轉教學,提升同學的內在動機與學習意願,自主安排時間學習。

 

[修課學長心得分享]

本刊也特別採訪了目前大四的林承翰同學,正在準備研究所考試的承翰對於尹男老師的材料力學課程特別有記憶:「我覺得尹男老師的翻轉教學滿成功的,近期在複習材料力學時,感覺自己忘記的部分不像其他科目多,這些知識有確實的存進我的腦袋。

尹男老師的翻轉教學為上課前看完預錄影片,在初步吸收後,進來教室和同學、老師討論,寫完老師指定的題目。傳統教學是一邊上課一邊吸收、反思,有時候一個點沒想通卡住了,就跟不上老師的進度,而翻轉教學我能做初步的吸收後,帶著思考過後,還是不懂的問題,來課堂上和同學、老師討論。另外,我認為分成四人一組的小組是成功的關鍵之一。一般的翻轉教學,看不看影片是你自己的事,但這門課有分組的機制。沒看今天上課的影片,而無法加入討論,同時也可能造成組員的負擔,下次上課前就不敢不看影片。除此之外,未來教室的氛圍也讓我有想上台發表的慾望,看著同學在台上發光發熱,會讓我也想成為其中的一份子。

最後,這門課程最關鍵的還是尹男老師本人,老師會在每題題目公布後,在各組間觀察每位同學的學習狀況。只要有一個人解不出來,尹男老師就會很有耐心的在他旁邊一步步把他教到會,讓每位同學離開教室時,都有帶著東西走,而不是在台下發呆兩小時。老師也很有耐心的回覆同學們大大小小的問題,每次下課排隊問問題都要排很久。每堂課都是「抱著問題來,帶著解答走」,過得很充實。」

看完承翰的分享後,學弟妹們是不是對尹男老師的材料力學更了解了呢?老師的材力還會跟東諭老師的Keystone課程搭配形成課群,讓同學可以把材力所學運用在實際設計,所以建議同學兩堂課可以搭配服用,學習效果會更佳唷!

[熱心關懷 重視學生心靈健康]

採訪時老師開玩笑地說在大學時期自己是:「主修歌仔戲、副修心理系、旁聽土木系」,一直到當完兵才找回對土木的興趣,退伍後繼續研讀,在博士畢業之後回來母校任教。也許是大學時期也曾經對未來感到迷惘,在認真教學的同時,老師也很關心每位學生的心理狀態。因此尹男老師也願意擔任本學期系上的「關懷導師」,如果同學們遇到各種煩憂(生涯規劃、課業規劃、獎學金申請、經濟壓力、其他各種事務),都可以email老師約時間談談,或是利用系上的學輔專員尋求幫助。這學期開始,系上安排林子茗老師(學輔專員) 每週二下午駐點土木系館3樓R317(尚在施工,即將完成),有需要的同學們可以多加利用。

尹男老師是一位有溫度的學者,只要同學們在學業上抑或是生活中的疑難雜症,願意說出口分享,老師都會很盡心地協助每個人。最後,不論是對於結構隔減震或是想要找老師談談生活中的疑難雜症,都歡迎寫信給老師約時間面談唷!

《尹男老師學生專訪》

聽完教授的採訪是不是大家都更想深入認識研究室的生活呢,那就讓我們透過老師的畢業生玟瑄學姊的採訪來一窺碩班生的生活吧!

學姊在碩一的時候在研究室的時間比較不固定,通常都是有課才會過來,然後下課了就會留下來寫作業、跟大家培養感情,期中考前會過去瘋狂K書、刷考古,研究室真的超適合念書的,而且要念到幾點都沒關係,非常的自由。碩二之後的作息就會蠻固定的,通常都每天九點~十點進研究室,然後晚上六~七點回家,偶爾進度告急的時候會待到10點左右或者是周末也過去做研究,整體來說是蠻自由的,大家可以自己安排時間進研究室,並沒有硬性規定,所以每個人每周花多少時間在lab是會有蠻大的差距,只要研究進度OK就沒有問題。

研究室都是每個人單獨跟老師約meeting的,通常都是一個禮拜一次,我覺得個人的meeting相較團體meeting來說所收穫的知識及研究進展是更大的,非常感謝尹男老師願意花這麼多時間跟我們meeting,討論論文的內容及研究方向,如果有觀念不清楚的地方老師會非常有耐心的去教導我們,除此之外也會去關心每個學生的狀況,包括生活、職涯等等,真的是個很在乎每個學生的老師。

在論文創作上最困難的應該是要持續地去推進自己的研究、並且知道自己的研究方向,寫論文就很像是在打一場持久戰,從一開始閱讀大量的文獻、研究各個規範內容、進行數值模擬或實驗,再來要從得到的數據去推展出特定的趨勢及研究結論,最後要將研究方法及結果寫成一本完整、脈絡清楚的論文,這個過程其實蠻漫長的,而且有時候會有點失去方向、不知從何著手,但幸好有老師的教導及提點,同儕們也像戰友一樣會互相鼓舞,只要堅持下去一定可以完成的!

研究室的大家固定都會幫老師過教師節跟生日,一起送禮物、吃蛋糕,老師每學期也會請大家吃飯,每場聚會都是很難忘的回憶,我們會把照片印出來貼在研究室的門上、牆上,蠻溫馨的。在每年聖誕節的時候研究室也會舉辦交換禮物跟聚餐,交換禮物會分成好禮物跟壞禮物,研究室裡面一些奇怪的物品就是大家換到不想帶回家的壞禮物(三角錐、水龍頭、魚飼料…),有些還被冠上了可以保佑順利畢業的傳說(座位上的大蟑螂玩偶)。

看完關於尹男老師的介紹之後,同學們是不是對於尹男老師以及碩士班的生活有更多了解呢,未來每一期都會隨機介紹系上的老師們,歡迎訂閱並追蹤杜風電子報以獲得最新的消息。如果同學們有推薦的老師想要優先採訪,也歡迎聯絡我們杜風編輯群唷!

特別感謝:黃尹男教授、柯玟瑄學姊接受採訪