技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范融入土木工程專業(yè)本科教學(xué)中的實(shí)踐

李紅豫 張研

【摘 要】專業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范在土木工程專業(yè)學(xué)習(xí)中至關(guān)重要。本文基于目前行業(yè)規(guī)范土木工程專業(yè)教學(xué)現(xiàn)狀，以《工程荷載與可靠度設(shè)計(jì)原理》課程教學(xué)為例，將技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范貫穿到土木工程專業(yè)本科教學(xué)中的實(shí)踐，希望通過改進(jìn)教學(xué)方法，提升教學(xué)理念，強(qiáng)調(diào)專業(yè)課程教學(xué)中深入學(xué)習(xí)專業(yè)規(guī)范的重要性，同時(shí)為本課程的教學(xué)模式提供參考。

【關(guān)鍵詞】土木工程；專業(yè)規(guī)范；教學(xué)實(shí)踐

中圖分類號(hào)： G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 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(yè)規(guī)范在土木工程專業(yè)教學(xué)中存在的問題

土木工程專業(yè)的大部分課程都與本行業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范聯(lián)系密切，在一定程度上可以認(rèn)為這些課程是對(duì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范的解讀。在現(xiàn)行土木工程專業(yè)課程教學(xué)體系中大致存在兩種模式：一種是脫離規(guī)范只談教學(xué)；另一種是雖在課堂中談規(guī)范，但只重視新、舊規(guī)范之間的調(diào)整內(nèi)容，而忽視規(guī)范調(diào)整的本質(zhì)[1]。造成這些現(xiàn)象存在的原因，一方面是由于課時(shí)過少、教學(xué)大綱所限，導(dǎo)致授課教師無(wú)法深入開展教學(xué)；另一方面有些授課老師認(rèn)為學(xué)生在本科階段只需要掌握如何使用規(guī)范就可以了，無(wú)需向?qū)W生講解規(guī)范為什么這樣設(shè)定以及新舊規(guī)范之間的差異等本質(zhì)問題；更甚者有一些教師自身就不夠重視規(guī)范的學(xué)習(xí)，由于規(guī)范幾年就會(huì)修訂一次，一些老師還停留在舊規(guī)范知識(shí)范疇，而忽略了對(duì)新規(guī)范內(nèi)容的更新。筆者看來(lái)，在土木工程本科教學(xué)中忽略技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范，長(zhǎng)此以往勢(shì)必會(huì)造成我們?cè)诠た平虒W(xué)中的對(duì)培養(yǎng)復(fù)合型專業(yè)人才的缺失[2]。因此，高度重視專業(yè)課程中的規(guī)范學(xué)習(xí)問題，樹立起深入學(xué)習(xí)規(guī)范的理念應(yīng)成為我們專業(yè)課教師的重要教學(xué)理念之一。如何在專業(yè)課程教學(xué)中重視專業(yè)規(guī)范的學(xué)習(xí)，將行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)規(guī)范深入到土木工程專業(yè)本科教學(xué)中去都是需要探討的問題。

2 在土木工程專業(yè)教學(xué)中始終貫穿行業(yè)規(guī)范的實(shí)踐

2.1 《工程荷載與可靠度設(shè)計(jì)原理》課程內(nèi)容與行業(yè)規(guī)范結(jié)合

筆者根據(jù)桂林理工大學(xué)《工程荷載與可靠度設(shè)計(jì)原理》為例，探討與本課程相關(guān)的國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)在教學(xué)設(shè)計(jì)中的思考和具體實(shí)踐。《工程荷載與可靠度設(shè)計(jì)原理》是土木工程專業(yè)學(xué)生必修的專業(yè)基礎(chǔ)課。課程的教學(xué)目的在于使學(xué)生了解荷載產(chǎn)生的主要背景；理解荷載的各種分類形式；掌握工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需考慮的各種主要荷載的取值確定問題；理解結(jié)構(gòu)可靠度的概念；掌握結(jié)構(gòu)采用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法中相關(guān)的一些基本理論；荷載效應(yīng)存在組合的問題，為以后學(xué)習(xí)各種土木工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)奠定基本理論方法基礎(chǔ)。課程教材采用的是面向21世紀(jì)課程教材、“十二五”普通高等教育本科國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材、高等土木工程專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)規(guī)劃推薦教材（經(jīng)典精品系列教材）《工程結(jié)構(gòu)荷載與可靠度設(shè)計(jì)原理》（第四版），這門課程為16個(gè)學(xué)時(shí)，課時(shí)設(shè)置略少，而課程包含內(nèi)容較多。本著以課程教學(xué)大綱為基礎(chǔ)，根據(jù)授課內(nèi)容將相關(guān)規(guī)范進(jìn)行分類匯總，合理地融入各章教學(xué)內(nèi)容當(dāng)中。原本的教學(xué)大綱包括教學(xué)內(nèi)容主要分為兩個(gè)篇章，分別是工程結(jié)構(gòu)荷載和可靠度設(shè)計(jì)原理。為了讓學(xué)生在較短時(shí)間內(nèi)掌握這兩篇章內(nèi)容，筆者在教學(xué)設(shè)計(jì)中將篇章一工程結(jié)構(gòu)荷載主要與《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012對(duì)應(yīng)，部分內(nèi)容和《建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011-2010對(duì)應(yīng)，將篇章二可靠度設(shè)計(jì)原理與《工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50153-2008對(duì)應(yīng)，在整個(gè)課程教學(xué)中始終貫穿規(guī)范的學(xué)習(xí)和講解。表1給出具體的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

2.2 行業(yè)規(guī)范調(diào)整在教學(xué)中的具體實(shí)踐

現(xiàn)以第4章風(fēng)荷載的教學(xué)設(shè)計(jì)為例，對(duì)應(yīng)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2012（以下簡(jiǎn)稱《荷載規(guī)范》）的第8章。新《荷載規(guī)范》是在舊《荷載規(guī)范》GB50009-2001（2006版）基礎(chǔ)上修訂的。仔細(xì)對(duì)比新舊《荷載規(guī)范》，會(huì)發(fā)現(xiàn)風(fēng)荷載部分為修訂的重點(diǎn)內(nèi)容，規(guī)范主要做了以下調(diào)整：根據(jù)新的觀測(cè)資料，重新統(tǒng)計(jì)全國(guó)各氣象臺(tái)站的風(fēng)壓，調(diào)整了部分城市的基本風(fēng)壓，調(diào)整了風(fēng)荷載高度變化系數(shù)和局部體型系數(shù)，補(bǔ)充了高層建筑群干擾效應(yīng)系數(shù)的取值范圍，修改了順風(fēng)向風(fēng)振系數(shù)的計(jì)算表達(dá)式和計(jì)算參數(shù)，增加大跨屋蓋結(jié)構(gòu)風(fēng)振計(jì)算的原則規(guī)定，修改了陣風(fēng)系數(shù)的計(jì)算公式與表格，增加了附錄H“橫風(fēng)向及扭轉(zhuǎn)風(fēng)振的等效風(fēng)荷載”和附錄J“高層建筑順風(fēng)向和橫風(fēng)向風(fēng)振加速度計(jì)算”[3]。而這些內(nèi)容的調(diào)整都是與整個(gè)行業(yè)發(fā)展以及社會(huì)背景息息相關(guān)。

然而這些規(guī)范條文表述十分精煉，要求學(xué)生深入把握和理解新舊規(guī)范調(diào)整背后的本質(zhì)還是有一些難度的。在教學(xué)中若照本宣科講解會(huì)讓學(xué)生感到枯燥無(wú)味。為了解決這一問題，結(jié)合具體章節(jié)內(nèi)容，用提問題的方式，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考和討論，進(jìn)而引出相關(guān)規(guī)范以此來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)內(nèi)容的詳細(xì)解釋。具體來(lái)說(shuō)，在教學(xué)活動(dòng)中利用大量圖片展示現(xiàn)代城市化的飛速發(fā)展，結(jié)合北京、上海、廣州等超大型城市實(shí)際工程背景的工程實(shí)例，引出城市覆蓋范圍增大使得城市地貌下的地面粗糙度和大氣邊界層厚度與以往相比有明顯增加，因此所取用的風(fēng)荷載較舊規(guī)范的取值有所增大。又例如，給學(xué)生們介紹試驗(yàn)設(shè)備試驗(yàn)技術(shù)進(jìn)步而發(fā)展起來(lái)的抗風(fēng)設(shè)計(jì)重要研究手段——風(fēng)洞試驗(yàn)，規(guī)范正是基于大量合理可靠的試驗(yàn)結(jié)果補(bǔ)充了個(gè)別高層建筑的風(fēng)荷載體型系數(shù)及高層建筑群干擾效應(yīng)系數(shù)等。這些系數(shù)取值正確與否，將直接影響到結(jié)構(gòu)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。設(shè)想一下如果我們授課內(nèi)容不能及時(shí)跟著規(guī)范調(diào)整進(jìn)行知識(shí)更新，那學(xué)生將接收到早已淘汰的舊知識(shí)，導(dǎo)致他們?cè)谖磥?lái)的工作由于錯(cuò)誤的荷載取值而設(shè)計(jì)建造出不安全、不適用、不耐久的工程結(jié)構(gòu)，由此可能造成不可挽回的人身傷害或經(jīng)濟(jì)損失。可見，理解和把握規(guī)范對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的“工程能力”至關(guān)重要[4]。

3 結(jié)語(yǔ)

通過課程教學(xué)中緊密結(jié)合對(duì)專業(yè)規(guī)范的深入學(xué)習(xí)，很多學(xué)生對(duì)教學(xué)效果的反饋中提到這種教學(xué)模式更加通俗易懂，更加“接地氣”，學(xué)生們普遍認(rèn)為對(duì)專業(yè)規(guī)范的學(xué)習(xí)并不是想象中那樣枯燥無(wú)味。重視新舊規(guī)范的調(diào)整讓學(xué)生去探究專業(yè)與社會(huì)發(fā)展背后的本質(zhì)，使學(xué)生對(duì)本專業(yè)的認(rèn)知上升一個(gè)臺(tái)階，同時(shí)也激發(fā)了他們主動(dòng)去了解專業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)的熱情，在自身專業(yè)知識(shí)擴(kuò)展、升學(xué)就業(yè)等方面都起到積極促進(jìn)作用。對(duì)于教師而言，樹立深入學(xué)習(xí)規(guī)范的意識(shí)，從規(guī)范中解讀國(guó)家行業(yè)動(dòng)向，有利于在教學(xué)活動(dòng)中更新教學(xué)內(nèi)容、滲透覆蓋規(guī)范知識(shí)，進(jìn)而逐漸形成專業(yè)規(guī)范和專業(yè)課程有機(jī)結(jié)合的穩(wěn)定、系統(tǒng)的教學(xué)體系。

【參考文獻(xiàn)】

[1]馮萍.在土木工程專業(yè)課程中樹立深入學(xué)習(xí)規(guī)范的理念——以房屋建筑學(xué)課程中學(xué)習(xí)《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》為例[J].中國(guó)建設(shè)教育，2013，3（3）：30-32.

[2]劉潔，呂小輝.環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)融合設(shè)計(jì)規(guī)范內(nèi)容的探索[J].西南師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015，40（3）：157-160.

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