技术标准和设计规范融入土木工程专业本科教学中的实践

李红豫 张研

【摘 要】专业技术标准和设计规范在土木工程专业学习中至关重要。本文基于目前行业规范土木工程专业教学现状，以《工程荷载与可靠度设计原理》课程教学为例，将技术标准和设计规范贯穿到土木工程专业本科教学中的实践，希望通过改进教学方法，提升教学理念，强调专业课程教学中深入学习专业规范的重要性，同时为本课程的教学模式提供参考。

【关键词】土木工程；专业规范；教学实践

中图分类号： G642.0 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）05-0208-002

【Abstract】The technical manuals and design codes are particularly important in civil engineering.This paper explores a way of integrating the technical manuals and design codes into the course teachings；therein，the Principle of Engineering Load and Reliability is taken as an example.The current trends of civil engineering education are presented and discussed.Based on improving the teaching methods and concepts，the importance of mastering the professional codes was emphasized during the lecture.Meanwhile，the proposed idea in this paper could be an inspiration of the related course teaching in civil engineering.

【Key words】Civil engineering；Professional codes；Teaching practice

1 行業规范在土木工程专业教学中存在的问题

土木工程专业的大部分课程都与本行业的技术标准和设计规范联系密切，在一定程度上可以认为这些课程是对技术标准和设计规范的解读。在现行土木工程专业课程教学体系中大致存在两种模式：一种是脱离规范只谈教学；另一种是虽在课堂中谈规范，但只重视新、旧规范之间的调整内容，而忽视规范调整的本质[1]。造成这些现象存在的原因，一方面是由于课时过少、教学大纲所限，导致授课教师无法深入开展教学；另一方面有些授课老师认为学生在本科阶段只需要掌握如何使用规范就可以了，无需向学生讲解规范为什么这样设定以及新旧规范之间的差异等本质问题；更甚者有一些教师自身就不够重视规范的学习，由于规范几年就会修订一次，一些老师还停留在旧规范知识范畴，而忽略了对新规范内容的更新。笔者看来，在土木工程本科教学中忽略技术标准和设计规范，长此以往势必会造成我们在工科教学中的对培养复合型专业人才的缺失[2]。因此，高度重视专业课程中的规范学习问题，树立起深入学习规范的理念应成为我们专业课教师的重要教学理念之一。如何在专业课程教学中重视专业规范的学习，将行业技术标准和设计规范深入到土木工程专业本科教学中去都是需要探讨的问题。

2 在土木工程专业教学中始终贯穿行业规范的实践

2.1 《工程荷载与可靠度设计原理》课程内容与行业规范结合

笔者根据桂林理工大学《工程荷载与可靠度设计原理》为例，探讨与本课程相关的国家现行规范标准在教学设计中的思考和具体实践。《工程荷载与可靠度设计原理》是土木工程专业学生必修的专业基础课。课程的教学目的在于使学生了解荷载产生的主要背景；理解荷载的各种分类形式；掌握工程结构设计需考虑的各种主要荷载的取值确定问题；理解结构可靠度的概念；掌握结构采用极限状态设计法中相关的一些基本理论；荷载效应存在组合的问题，为以后学习各种土木工程结构的设计奠定基本理论方法基础。课程教材采用的是面向21世纪课程教材、“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材、高等土木工程专业指导委员会规划推荐教材（经典精品系列教材）《工程结构荷载与可靠度设计原理》（第四版），这门课程为16个学时，课时设置略少，而课程包含内容较多。本着以课程教学大纲为基础，根据授课内容将相关规范进行分类汇总，合理地融入各章教学内容当中。原本的教学大纲包括教学内容主要分为两个篇章，分别是工程结构荷载和可靠度设计原理。为了让学生在较短时间内掌握这两篇章内容，笔者在教学设计中将篇章一工程结构荷载主要与《建筑结构荷载规范》GB50009-2012对应，部分内容和《建筑结构抗震设计规范》GB50011-2010对应，将篇章二可靠度设计原理与《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153-2008对应，在整个课程教学中始终贯穿规范的学习和讲解。表1给出具体的对应关系。

2.2 行业规范调整在教学中的具体实践

现以第4章风荷载的教学设计为例，对应《建筑结构荷载规范》GB50009-2012（以下简称《荷载规范》）的第8章。新《荷载规范》是在旧《荷载规范》GB50009-2001（2006版）基础上修订的。仔细对比新旧《荷载规范》，会发现风荷载部分为修订的重点内容，规范主要做了以下调整：根据新的观测资料，重新统计全国各气象台站的风压，调整了部分城市的基本风压，调整了风荷载高度变化系数和局部体型系数，补充了高层建筑群干扰效应系数的取值范围，修改了顺风向风振系数的计算表达式和计算参数，增加大跨屋盖结构风振计算的原则规定，修改了阵风系数的计算公式与表格，增加了附录H“横风向及扭转风振的等效风荷载”和附录J“高层建筑顺风向和横风向风振加速度计算”[3]。而这些内容的调整都是与整个行业发展以及社会背景息息相关。

然而这些规范条文表述十分精炼，要求学生深入把握和理解新旧规范调整背后的本质还是有一些难度的。在教学中若照本宣科讲解会让学生感到枯燥无味。为了解决这一问题，结合具体章节内容，用提问题的方式，引导学生进行思考和讨论，进而引出相关规范以此来进行学习内容的详细解释。具体来说，在教学活动中利用大量图片展示现代城市化的飞速发展，结合北京、上海、广州等超大型城市实际工程背景的工程实例，引出城市覆盖范围增大使得城市地貌下的地面粗糙度和大气边界层厚度与以往相比有明显增加，因此所取用的风荷载较旧规范的取值有所增大。又例如，给学生们介绍试验设备试验技术进步而发展起来的抗风设计重要研究手段——风洞试验，规范正是基于大量合理可靠的试验结果补充了个别高层建筑的风荷载体型系数及高层建筑群干扰效应系数等。这些系数取值正确与否，将直接影响到结构的安全性和经济性。设想一下如果我们授课内容不能及时跟着规范调整进行知识更新，那学生将接收到早已淘汰的旧知识，导致他们在未来的工作由于错误的荷载取值而设计建造出不安全、不适用、不耐久的工程结构，由此可能造成不可挽回的人身伤害或经济损失。可见，理解和把握规范对培养学生的“工程能力”至关重要[4]。

3 结语

通过课程教学中紧密结合对专业规范的深入学习，很多学生对教学效果的反馈中提到这种教学模式更加通俗易懂，更加“接地气”，学生们普遍认为对专业规范的学习并不是想象中那样枯燥无味。重视新旧规范的调整让学生去探究专业与社会发展背后的本质，使学生对本专业的认知上升一个台阶，同时也激发了他们主动去了解专业发展动态的热情，在自身专业知识扩展、升学就业等方面都起到积极促进作用。对于教师而言，树立深入学习规范的意识，从规范中解读国家行业动向，有利于在教学活动中更新教学内容、渗透覆盖规范知识，进而逐渐形成专业规范和专业课程有机结合的稳定、系统的教學体系。

【参考文献】

[1]冯萍.在土木工程专业课程中树立深入学习规范的理念——以房屋建筑学课程中学习《住宅设计规范》为例[J].中国建设教育，2013，3（3）：30-32.

[2]刘洁，吕小辉.环境设计专业教学融合设计规范内容的探索[J].西南师范大学学报（自然科学版），2015，40（3）：157-160.

[3]GB50009-2012.《建筑结构荷载规范》[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[4]安静波，王春红.高层建筑结构设计课程的教学改革与实践[J].高等建筑教育，2014，23（2）：44-46.