土木工程材料范文

时间:2023-03-13 02:39:11

土木工程材料

土木工程材料范文第1篇

关键词:土木工程 土木工程材料 课程标准

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)02(b)-0082-02

课程标准是规定某一学科的课程性质、课程目标、内容目标、实施建议的教学指导性文件[1-3]。课程标准与教学大纲相比,在课程的基本理念、课程目标、课程实施建议等几部分阐述的详细、明确,特别是提出了面向全体学生的学习基本要求。土木工程材料课程是土木工程专业的一门专业基础课程,其教学目的是使学生掌握有关土木工程材料的性质,应用的基本知识以及必要的基础理论,了解工程材料性质和材料结构的关系,以及改善性能的途径,并获得主要土木工程材料的试验方法的基本技能训练。通过该课程的学习,为将来从事专业技术工作时,能够针对不同工程,合理地选择和使用材料打下理论基础,并能与后续课程密切配合,了解材料与设计参数及施工措施的相互关系。《土木工程材料》课程标准的制订显得尤为重要。

1 土木工程材料课程设计的理念及思路

该课程主要是为了使未来的建设工程师了解和掌握工程中常用材料的基本性能与应用方法,因此,在教学中应始终贯彻工程应用和创新两种理念,加强土木工程材料在工程实际中的应用及重视感性认识, 通过实验和情景式教学提高学生实践能力,鼓励科学探索,培养创新意识。因此,土木工程材料力学课程的教学,应从工程事例出发,回归于工程应用,以项目的形式组织教学,加强演示实验,采用启发式教学,加强学生创新意识的培养。

2 土木工程材料课程目标

《土木工程材料》课程的知识目标是让学生充分了解材料的组成以及结构对材料性质的影响,了解外界因素对材料性质的影响,了解各主要性质间的相互关系,初步学会主要建筑材料的试验方法并掌握材料的组成、性质及技术要求等。通过学习使学生会利用理论知识知道改善材料性质的措施,熟悉有关国家标准或行业标准,根据工程要求能够合理地选用材料。

3 土木工程材料课程内容及要求

土木工程材料课程可以以不同项目为教学组织主线[4],以不同任务作为教学模块,分为11个教学单元。

(1)土木工程材料的基本性质。主要内容包括材料的基本物理性质、材料的力学性质、材料与水有关的性质、材料的热性质、材料的耐久性。主要让学生熟悉材料的物理性质,掌握从材料物理性质分析材料的性质方法,会根据材料的结构构造对材料的性能进行分析,熟练掌握材料的力学性质及耐久性和环境协调性,材料的结构构造对其性能的影响以及了解材料的热性质。

(2)气硬性胶凝材料。主要内容包括石膏、石灰、水玻璃。主要让学生掌握胶凝材料的分类及特征,以及原材料和生产过程;了解石膏、石灰的种类及生产;了解其制备技术及制品的技术性质。掌握水玻璃的生产及特征,应用;掌握水泥的生产和水泥的组成材料,会根据胶凝材料的特征在实际生产中加以应用。

(3)水泥。主要内容包括通用硅酸盐水泥,其他品种水泥。主要让学生掌握水泥的生产和水泥的组成材料;掌握水泥水化硬化,水泥石的腐蚀与防止,水泥的技术性质;掌握水泥石防止腐蚀的措施;掌握通用硅酸盐水泥的运输、储存,通用硅酸盐水泥的特性及应用,简单了解其他品种水泥。

(4)混凝土。主要内容包括混凝土的定义与分类,普通混凝土的组成材料,混凝土拌合物和易性,混凝土的强度,混凝土的变形性能,混凝土的耐久性,混凝土质量波动与混凝土配制强度,普通混凝土配合比设计,粉煤灰混凝土,轻骨料混凝土,其他品种混凝土。主要让学生掌握混凝土组成材料的技术要求,掌握外加剂和掺合料的应用。混凝土的分类、组成材料及对组成材料的要求,混凝土常加的外加剂和掺合料的特性。通过学习混凝土拌合物的和易性及影响因素,会在实际中对混凝土的和易性进行调整;熟练掌握混凝土拌合物的和易性,了解影响和易性的主要因素;熟练掌握混凝土的强度及影响强度的主要因素;熟练掌握混凝土的配合比设计方法(初步配合比,基准配合比,实验室配合比);熟悉混凝土配制强度波动规律;了解轻骨料混凝土的性能,配合比设计及应用,熟练掌握粉煤灰混凝土及轻骨料混凝土的配合比设计及应用。

(5)建筑砂浆。主要内容包括:静矩和形心、惯性矩与惯性积、平行移轴公式主轴和主惯性矩、组合截面惯性矩的计算。主要让学生掌握建筑砂浆的组成材料及性质,砌筑砂浆的配合比设计,抹面砂浆的配制和应用。

(6)砌筑材料。主要内容包括砌筑砂浆、抹面砂浆,其它建筑砂浆。主要是让学生了解砖、砌块、砌筑石材;掌握各种墙体材料的技术性质与特性。

(7)沥青及沥青混合料。主要内容包括沥青的分类及石油沥青的基本结构组成,沥青的基本性质,沥青的技术要求与性质,沥青的掺配、改性及主要制品,沥青混合料。主要是让学生了解沥青的组成结构及石油沥青;熟练掌握石油沥青的组成、结构;熟悉石油沥青的技术性能及其标准和选用;了解改性的沥青材料及其制品。

(8)金属材料。主要内容包括建筑钢材,铝合金及制品。主要让学生理解钢材的性能及应用。熟悉钢材的分类,掌握钢材的主要技术性能,熟练掌握钢材的拉伸性能,熟悉钢材的化学成分对钢材性能的影响,掌握钢材冷加工及r效。基本了解铝合金及其制品性能。

(9)木材及制品。主要内容包括木材的分类与构造,木材的物理力学性质,木材的防腐与防火,木材的综合应用。主要让学生理解木材的性质及土木工程中常用的木材。掌握木材的主要性质,了解木材的分类与构造,了解土木工程中常用木材,了解木质材料制品和木材的防腐与防火。

(10)建筑功能材料。主要内容包括绝热材料、吸声材料。主要让学生了解绝热材料,吸声材料的概念;掌握绝热材料的特性,了解常用的绝热材料,掌握吸声材料的性质;掌握吸声材料的吸声系数,了解常用的吸声材料。

参考文献

[1] 郭培英.浅谈《化工单元操作》课程改革标准[J].内蒙古石油化工,2015(5):72-73.

[2] 任翔,石小平.基于岗位工作过程的《物流市场营销》课程标准设计[J].交通企业管理,2016,31(6):74-76.

[3] 夏小强.课标分解理念下的数学教学研究[J].中学数学研究:华南师范大学版,2016(12):20-21.

土木工程材料范文第2篇

关键词:材料质量 检测试验 多功能材料

近年来建筑工程事故屡见不鲜,究其主要原因多是材料质量不过关,材料是构成土木工程建筑物的物质基础,当然也是其质量基础。在土木工程中,从材料的生产、选择、使用和检验评定,到材料的存储、保管,任何环节的失误都可能造成工程的质量缺陷,甚至导致重大质量事故。

在一般土木工程的总造价中,与材料有关的费用占50%以上,而在实际工程中,材料的选择、使用及管理,对工程的成本影响很大。极大的利益面前,一些不法建筑商试图在材料上降低成本获取利益,而事实证明,材料是土木工程的质量基础。

那么,如何才能确保进场材料符合要求呢?下面以市政工程为例做一下介绍。

(一)重点试验内容:

1、原材料使用前的检测试验:重点加强钢筋、水泥、砂、石、砖、白灰、石灰粉煤灰混合砂砾的试验。

2、施工试验:重点为混凝土、砂浆试块制作及强度试验,土壤、路面结构层压实度试验,砖的抽检试验等。

3、使用功能试验:污水管道闭水试验、道路弯沉及压实度的试验。

4、原材料与构、配件检验记录;所用水泥、白灰、石灰粉煤灰砂砾、沥青混凝土、砂子、石子、页岩砖、各种管材、井盖、雨水篦子、各种预制构件的合格证、认证书、试验单必须齐全。

5、施工试验记录:水泥、砂子、石子、页岩砖等原材的试验单;混凝土、砂浆的配比单;混凝土试块强度统计评定表及混凝土抗压强度试验报告;石灰粉煤灰砂砾混合料的含灰量、含水量、无侧限抗压强度试验单。

6、沥青混凝土有沥青混合料厂提供的标准密度资料、沥青混凝土压实度记录、沥青混凝土摊铺测温记录。

(二)试验措施:

1、根据工程特点及地下管线、路床、路面进度,做好试验计划准备工作。

2、按施工规范规定,对原材料及时取样,及时送检,根据使用部位,按批量取样,并督促有关人员索取合格证。

3、按规定对回填分层、分步取样做压实度试验。

4、对工作要认真负责,试验、取样和制作要真实、具有代表性,填写的资料要清楚齐全。

5、每天做好试验日记,将每天的试验取样进行分析,试验取样项目填写清楚,编好号。

6、及时回收试验资料交给技术部资料员,做好交接记录。

(三)质量保证措施

1、为保证采购的原材料、成品及半成品满足工程质量要求,严格审 查供料方资质,所有使用的材料必须符合设计要求,原材料及成品、半成品进入现场要提供合格证及相关试验报告,对于进入现场的材料进行产品标识、状态标识、并及时送往有相应资质的试验室做材料复试。主要材料要经监理工程师确认后方可进场。

2、施工中严格执行持证上岗制度,项目经理、总工、施工员、质检人员、测量、试验人员及特殊工种均要取得上岗证,严禁无证上岗。

3、工程实行专业化施工,成立专业施工队伍,并在施工前进行专业知识、技术操作的培训。

4、项目经理部在现场设置测量队,中心试验室。测量队负责测量复核的管理工作,对重要轴线、水准点进行复核检验和竣工测量;试验室负责各种材料的进场检验及混凝土配合比提供和试块的制作、养护、送检等各种试验工作。

5、现场加工的构件以及委托构件厂加工的构件执行首件验收制度,要请监理工程师进行首件验收,合格后方可批量生产,在生产过程中随时进行抽查,以确保构件产品质量。

6、现场制作混凝土及砂浆应严格执行配比申请制度,在制作现场应有足够的计量设备,严格执行计量标准,并由专业计量员负责监督实施。

7、砌体工程施工的砂浆配比要准确,灰浆饱满、缝宽整齐均匀,抹面、勾缝无空鼓,砌筑牢固。

8、施工中认真抓好测量工作的管理,组织测量人员使用先进的测量仪器,运用科学的测量手段,做好全线测量工作,严格控制轴线、标高的检查工作,保证各项工程位置、高程准确,符合设计要求。对已完工的管线及时做好竣工测量。

9、工程施工中做好原始记录,材料试验及见证试验及工序自检等质量保证资料。竣工后,向招标单位和城建档案馆提交真实完整的竣工资料。

10、各项施工记录,必须及时、准确,真实、认真填写,严禁弄虚作假。发现质量问题要及时向有关部门反映,不得隐瞒不报或擅自处理,并由技术负责人制定相应的纠正措施,并监督施工人员实施。

11、认真做好技术交底工作,并切实起到指导施工的目的,并根据相关工序的关键项目制定预防措施,以避免质量问题的出现。

随着社会的进步,人们对材料的要求已经不仅仅局限于质量,健康、环保成为人类的共同愿望和正当要求。建筑功能材料作为建材活跃的一大类,重要的发展方向就是绿色。所谓绿色建材又称生态建材、环保建材等,其本质内涵是相通的,即采用清洁生产技术,少用天然资源和能源,大量使用工农业或城市废弃物生产无毒无害、无污染、达生命周期后可回收在利用,有利于环境保护和人类健康的建筑材料。在当前的科学技术和社会生产力条件下,已经可以利用各类工业废渣生产水泥、砌块、装饰混凝土等:利用废弃的泡沫塑料生产保温墙体材料:利用无机抗菌剂生产各种抗菌涂料和建筑陶瓷等各种新型绿色功能建筑材料。

近年来复合多功能材料也广泛应用于建筑工程,符合多功能材料是指材料在满足某一主要建筑功能的基础上,附加了其他使用功能的建筑材料。例如抗菌自洁涂料,它既能满足一般建筑涂料对建筑主体结构材料的保护和装饰墙面的作用,同时又具有抵抗细菌的生长和自动清洁墙面的附加功能,使得人类的居住环境质量进一步提高,满足人们对健康居住环境的要求,又如多功能玻璃,人类制造使用玻璃已有上千年的历史,随着科学技术的发展,建筑玻璃的功能已不仅仅是采光要求,而发展为多功能复合:光线调节、保温隔热、防弹防盗、防辐射、防电磁干扰、装饰等。

土木工程材料范文第3篇

土木工程专业包括了建筑工程、隧道与地下工程、水利水电工程,以及道路桥梁工程等多个专业方向。文章分析了不同土木工程专业的材料共性问题和个性要求,提出针对不同专业的实际应用需求,以提升学生专业素质为目的,进行土木工程材料课程建设。

关键词:

专业需求;共性问题;个性要求;课程建设

土木工程材料课程是土木工程专业的一门专业基础课,课程教学目的是使未来的建设工程师了解和掌握工程中常用材料的基本性能与应用方法,为今后工程实践或科研工作提供必要的基本知识和技能[1-2]。作为一门专业基础课,土木工程材料课程在专业课程学习中起到了承上启下的作用,直接关系到后续课程的学习[3]。土木工程材料课程的前身是建筑材料课程。为适应工程建设需要,土木工程专业在专业调整时提出了“大土木工程”概念,主要涵盖了建筑工程、道路工程、桥梁工程、市政工程、隧道及地下工程、港口工程和水利水电工程等多个专业[1]。这些细化后不同专业的建设材料基础都发源于建筑工程材料,工程技术人员的材料知识基础也是建筑材料。专业调整后不同专业学生所学的课程名称变更为土木工程材料,但其教材编排与教学大纲未作针对性调整,课程内容与原来的建筑材料相比并未有太大变化,更多的只是原有建筑材料课程内容的简单翻版,主要强调了材料的生产工艺与性能,忽略了不同专业的材料应用需求,并不完全适合不同专业方向的学生培养。鉴于以上原因,文章分析了不同土木工程材料方向的共性问题与个性要求,提出了以提升学生专业素质为目的,面向不同专业需求进行土木工程材料课程建设的几点建议。

一、土木工程专业材料共性问题

随着工程实践的需要和科学技术的发展,土木工程学科已发展成为内涵广泛、门类众多、结构复杂的综合体系。其专业分支包括建筑与市政工程、道路与桥梁工程、隧道及地下工程、水利工程等。其中有些分支,如水利工程,由于自身工程对象的增多以及专有技术的发展,已从土木工程中分化出来,成为独立的学科体系,但是它们在很大程度上仍具有土木工程的学科共性。

(一)材料组成、性能与应用的关系

对于土木工程技术人员而言,正确选择与使用材料,要求理解和掌握材料的性能。材料的性能又决定于材料的组成与结构,材料的不同应用环境又决定了材料需要具备不同的组成与结构,材料组成结构、性能、应用三者的关系。材料的组成与结构内容包括以下方面:(1)所用材料是有机材料还是金属材料,抑或是无机非金属材料;(2)材料是晶体材料还是非晶体材料,以及材料的孔隙结构大小与类型等。这些组成与结构决定了材料强度大小、属于脆性材料还是韧性材料,其弹性模量如何,以及环境温度、湿度、化学侵蚀等对材料的结构与性能有无影响等;(3)每一类土木工程都有自己特殊的环境因素,铁路与公路路基要考虑地下水与土壤中的温度变化与侵蚀性物质影响,隧道与地下结构的挖掘必须考虑岩石的稳定性与地下水的防排水,房屋建筑必须考虑居住与使用的舒适性和适用性;(4)相同种类的工程,还必须考虑四季交替,是靠近海洋还是盐碱或沙漠等环境影响,任何工程都必须考虑材料的组成、结构与性能是否适应环境要求。

(二)材料强度的要求

不同土木工程对材料的共同要求还体现在,所有工程中用到的材料都必须具备基本的强度要求。桥梁的桥墩、桥身,建筑工程中的梁、柱等结构构件要求其材料具有足够的抗压强度或抗折强度等,以承受结构荷载。房屋建筑中的墙体材料、桥梁上的栏杆等也需要足够高的强度,以承受自重或荷载。建筑装饰的涂料与基层之间、建筑保温系统中的各个构造之间、道路工程中的沥青路面与混凝土基层之间,都需要足够的粘结强度以保证材料间的相互协同作用。因此,具备适宜的强度是土木工程对材料的最基本要求,也是其共性问题。

(三)结构耐久性的要求

土木工程材料对耐久性的定义是,在长期使用过程中,材料抵抗周围各种介质的侵蚀而不被破坏的能力。土木工程材料在使用过程中,除内在原因使其组成结构及性能发生变化以外,更多的是受到使用环境中各种因素的侵蚀作用,侵蚀作用包括物理、机械、化学和生物作用等,如金属材料因化学和电化学作用引起锈蚀,无机非金属材料因受到化学腐蚀、溶解、冻融、机械摩擦等因素的作用而引起开裂和剥落,有机材料因生物作用、化学腐蚀、光热作用等引起老化。不同材料受到环境作用的因素虽然各自不同,但都属于材料耐久性问题。因此,确保足够的耐久性,满足工程设计使用寿命,是所有土木工程对材料的基本要求,也是共性问题之一。

(四)工程防水的要求

结构的防水防潮一直是土木工程领域需要克服的重要技术难题之一。建筑工程出现渗水,会造成居住不便与环境质量的下降。隧道与地下工程渗水,易诱发安全隐患,导致隧道与地下结构使用不便。结构内出现渗水返潮等问题,会对安装于其中的大型设备产生腐蚀,即使钢筋混凝土材料本身,也容易因水分渗透进入导致内部钢筋锈蚀,或被其他化学介质侵蚀破坏。因此,工程的防水抗渗问题也是所有土木工程面临的材料共性问题之一。

(五)不同土木工程的通用材料

虽然工程类型不同,使用环境不同,设计要求不同,但不同土木工程中所用的材料仍具有普遍的通用性。水泥混凝土、钢材是所有工程必不可少的结构承重材料,防水材料是所有类型工程都要选择使用的产品。按照化学成分来说,有机高分子材料中的塑料、橡胶和胶粘剂等,无机材料中的石材、水泥、石灰等,在各个土木工程领域都可能被用到。

二、不同土木工程专业对材料的个性要求

由于土木工程专业方向不同,其使用目的、结构特点、性能要求等不同,对工程材料要求也有所不同,反映的是不同土木工程对材料的个性要求。文章总结了以下四种土木工程类型。

(一)建筑工程

建筑工程与人的关系最为密切,是人类生活、学习与工作最重要的空间结构,是人类社会生存与发展的最基本需求。工程所用材料的质量决定了建筑工程的质量,也决定了人的生活质量。一个民族、一个地区或一个国家的文化与艺术水平也可通过建筑的水平与风格得到体现,建筑工程中所用材料要能充分表达建筑设计的形状与颜色,装饰装修对材料性能与环保的要求也最为突出。近年来,随着经济与环境可持续发展的要求,建筑节能要求越来越高,因此,保温绝热材料成为建筑工程中的主要选择。此外,吸声与隔声材料也是建筑工程中的专用材料之一。

(二)水利工程

人类通过修建水利工程,达到控制水流,防止洪涝灾害,并进行水量的调节和分配以满足人们生活和生产对水资源的需要。水利工程需要修建坝、堤、溢洪道、水闸等不同类型的水工建筑物,以实现其目标。水利工程最主要的特点是结构体量大,修建周期长,安全性要求高,使用寿命要求也长,这些都是水利工程在选用材料时必须考虑的。水利工程所用结构材料主要是低热水泥、中热水泥,以及专门的水工混凝土等。

(三)隧道与地下工程

隧道与地下工程,包括交通运输的隧道,军事工程的各种国防坑道,市政、采矿、储存和生产等用途的地下工程,地下发电厂房以及各种水工隧洞等。因为这些工程是在岩体或土层中修建,施工过程中岩体或土层的稳定性对施工进度与施工安全至关重要,因此,注浆、支护、锚固等材料成为隧道与地下工程中的专用材料。

(四)道路工程

道路工程在建设与使用过程中,路基应稳定、密实以对路面结构提供支撑,要考虑其变形、耐水性与稳定性的协调,垫层与基层应具有足够的抗冲刷能力和适当的刚度,刚度过大过小都不行。道路路面材料要考虑耐磨、抗滑与平整,设计要考虑抗弯折荷载与变形,还要考虑汽车行驶的安全性与舒适性。不同的路基、不同结构部位所用材料皆不同。工程用土、沥青混合料、道路混凝土等可看作是道路工程的专用材料。

三、面向不同专业需求的土木工程材料课程建设

基于不同土木工程的材料共性问题和个性要求的实际情况,应面向不同专业需求进行土木工程材料课程建设。

(一)课程内容增加

应根据大土木专业增加新的课程内容,如土工材料、无机结合料、防排水材料、锚喷支护材料等。以使土木工程材料课程更适合整个土木工程专业学生的培养。在增加新的课程内容后,为适应不同专业学生对土木工程材料的学习要求,应及时调整土木工程材料课程内容。笔者的建议是,将土木工程材料教学内容分为三部分。第1部分:土木工程材料的组成与基本性质。这部分内容包括材料的组成与结构、材料的基本物理性质、材料的基本力学性能、材料的耐久性、材料的安全性等。这部分内容体现的是土木工程材料的组成结构、性能与应用相互之间的关系,目的是掌握土木工程的材料理论共性问题。第2部分:土木工程通用材料。包括胶凝材料(气硬性胶凝材料和水泥)、石材与骨料、混凝土、金属材料、有机高分子材料、沥青与防水材料等。这几种材料基本上在所有土木工程中都有应用,针对的也是土木工程的材料共性问题。第3部分:土木工程专用材料。(1)建筑与市政工程专用材料。装饰材料、墙体材料与屋面材料等;(2)道路工程专用材料。道路混凝土、土、无机结合料、沥青混合料等;(3)隧道工程专用材料。注浆材料、锚喷支护材料等;(4)水利水电工程专用材料。低热水泥、水工混凝土等。第3部分内容体现的是不同土木工程对材料的个性要求,这部分内容可满足不同专业方向学生学习和掌握本专业必须掌握的材料及其工程应用。

(二)讲授重点转变

近年来,各个高校土木工程材料课时都有不同程度的压缩。以重庆大学为例,现在土木工程材料总课时为40~48,其中包括14~16课时的实验教学。在课时数如此之少的情况下,为补充新的教学内容,只有对原有个别内容进行删减。笔者的意见是,为保证教学内容与教学课时数相匹配,可减少材料生产与生成方面的内容,加强材料的工程应用案例教学。以水泥这一章节为例,对于以工程应用为主的土木工程专业毕业生而言,他们感兴趣的是水泥的工程性质与应用问题,不会对生产与水化过程感兴趣,因此可将相关内容缩减。同时,在教学内容中应增加工程经典实例,给学生讲解如何从设计、施工、监理等角度学习和掌握各种土木工程材料。在此基础上,对一些“吃不饱”的学生,可以通过“自主学习”[4-5]理解和掌握更多的土木工程材料知识。

四、结语

文章分析了不同土木工程的材料共性问题和个性要求,进而提出了应面向不同专业实际需求,以提升学生专业素质为目的,进行土木工程材料课程建设,针对课程内容与讲授重点提出了具体建议。我国是土木工程建设大国,现有500多所高校设有土木工程专业[6],作为土木类专业的学科基础课,土木工程材料课程的教学效果对后续课程的学习和今后工作都会产生很大影响。然而,忽视不同专业的工程特性,不能针对不同工程专业进行土木工程材料课程教学是国内土木工程材料教学普遍存在的问题,希望通过此文引起国内各位同行的响应,共同探讨解决之道。

作者:王冲 吴建华 刘芳 单位:重庆大学材料科学与工程学院

参考文献:

[1]王冲,万朝均,刘芳,等.侧重于工程应用的土木工程材料课程建设构想[J].高等建筑教育,2010,19(2):72-74.

[2]王冲.土木工程材料课程信息化教学的思考与实践[J].高等建筑教育,2013,22(6):134-136.

[3]吴东云,张建新.新形势下土木工程材料课程教学改革与建设探究[J].高等建筑教育,2012,21(6):70-72.

[4]董明晶.运用现代信息技术培养学生自主学习能力[J].中国科技信息,2005(16):292.

[5]宋新峰.激发大学生的学习动机促进其自主学习的研究[J].大学教育,2014(1):32-33.

土木工程材料范文第4篇

关键词:特色土木工程专业;土木工程材料;教学改革

福建江夏学院是一所以经、管、法等学科为主的大学,工科类专业较少。转型之际,学校立足发展特色工科,将土木工程专业作为新建本科专业及重点建设专业,以培养复合型创新型应用型人才为目标,创新学科专业建设,开展特色土木工程专业教育,以适应建筑产业现代化需求。土木工程材料是土木工程专业必修的基础课,也是土木工程建设的物质基础与质量保证,对土木工程建设的经济性有重要影响,并决定着工程的结构形式和施工方法[1]。开设该课程的目的是使学生学习土木工程材料的基础知识、基本理论与应用方法,为学习后续课程奠定基础,并为今后从事专业技术工作时合理选择与应用土木工程材料知识打下基础。课程改革是教学改革的落脚点,课程建设与教育质量的提升有密切关联[2]。本文以土木工程材料课程为例,探讨基于应用型的土木工程材料课程改革。

一、土木工程材料课程的特点

土木工程材料课程的主要特点是知识面广、知识点分散、系统性较差,且理论性及专业性较强。土木工程材料按不同角度可进行不同的分类,而课程教材往往按材料类别分章节,各个章节自成体系,章节间缺乏横向的联系。因此,教师授课常以叙述式为主,主要是各种材料在工程和实验上的经验总结,缺乏内容逻辑的串联及理论分析、计算[3];学生学习片面化,难成系统,往往仅处于识记层面而缺乏对知识点的对比联系。土木工程材料课程不同于一般基础课程,除了理论课程外,还有实验课程。实验演示、现场参观可加深学生的理解和感性认识;通过动手实验验证材料的基本性能,可学习试验方法,锻炼学生的实践能力。此外,实验课程还可增加设计类、综合类实验,培养学生的科学研究能力。

二、土木工程材料课程存在的问题

(一)认识不足,学习方法不当

学生对专业基础课程的重要性认识不足,认为力学类课程和专业类课程更重要而忽视基础课程的学习,对土木工程材料课程的重视程度较低。学生平时缺乏对课程的学习兴趣,且学习方法不当,考试仅依赖死记硬背,理解不足,知识掌握不牢固。

(二)知识体系欠缺,课程之间联系较少

以力学类课程为例,经过多个学期对理论力学、材料力学、结构力学的系统学习,学生可较好地建立知识体系、融会贯通知识点。而土木工程材料课程与土木工程专业其他课程之间的联系较少,该课程一般安排在第一或第二学年,学生在此前对该课程的认识较少,学过之后又没有直接应用的机会。同时,后续也少有课程复习到相应知识点,致使该课程“自成一派”,知识不成体系,导致学生对该课程的知识遗忘快。

(三)教材更新慢,图表符号难理解

新型土木工程材料层出不穷,而原有的教材往往只介绍基本材料,较少涉及新型材料,使教学明显滞后于应用。教材中涉及的材料种类繁多,不同材料之间的联系少、针对性差,使学生缺乏学习重点。教材中常以表格的形式介绍材料,材料代号较多却少有明文解释,表格中出现的指标多、杂,指标含义不明确,致使所涉及的专业知识枯燥且难以理解。

(四)教学手段少,教学场所单一

土木工程材料课程的教学主要以讲授为主,传授前人经验,因而学生学习兴趣不足。教学场所主要以课堂为主,学生对各种不同材料缺乏直观、感性的认识。教学与实际工程应用结合少,教学效果不佳。

三、土木工程材料课程教学改革内容

首先,在课堂教学之初,为学生介绍现代工程对材料的需求及材料在工程建设中的重要意义;介绍土木工程材料课程的教学目的、意义,以及课程在人才培养方案中的地位与在工程应用中的作用;介绍工程案例及工程全寿命概念,帮助学生正确认识土木工程材料的重要性,树立正确的学习态度。收集往届优秀学生的学习方法,结合自身备课感悟,帮助学生找到合适的学习方法,提高学习兴趣与效率。加强课后与学生之间的互动,建立良好的师生关系。运用互联网技术,建立网上联系,及时帮助学生解决课堂疑难。其次,针对福建江夏学院土木工程专业人才培养目标“专结构、懂施工、长材料”,调整人才培养方案,在通用土木工程材料的基础上,加入更深层次的水泥基材料课程和高性能混凝土课程,建立土木工程材料—水泥基材料—高性能混凝土的连贯课程体系,三门课程由浅及深,由通用至高新,由经验至理论,系统介绍土木工程材料的工程应用,特别是常用的水泥、混凝土材料,加深学生的认识及对知识的融会贯通。第三,优化教学内容,突出教学重点。引入工程案例,使课程内容更丰满,同时帮助学生理清知识点,构建知识框架,降低吸收知识的难度,使教材“由厚变薄”[4]。教学时,针对各种材料的图表符号展开说明,引入材料的相应技术标准,结合材料的基本性能和特点阐述各材料的适用性。建立网络课程,共享土木工程材料相关资料,提供前沿材料的资讯,帮助学生课后自主学习。开展学术讲座,邀请业界人士为学生介绍土木工程材料的应用现状及前沿高新材料,使教学内容与实际应用相结合,拓宽学生的知识面。第四,增加课堂微课环节,由学生自由分组选定某一材料作为选题,课后分工收集资料,制作PPT,并于课上10分钟内与同学交流。经实践,该环节效果显著,可调动学生的积极性,培养学生的自主学习能力,使学生发挥主观能动性,活跃课堂气氛。调整课程考核方法,提高平时成绩的比例,提高学生对实验课程的参与度和重视度,加强课程的过程性考核。组织学生参加“大学生混凝土配合比设计大赛”,提高学生学习兴趣,培养学生的动手能力,同时为学生提供外出学习的机会,扩大学生的眼界[5]。鼓励学生申请、参与大学生创新创业项目,结合导师制活动,吸纳优秀学生参与教师的科研项目,深入材料的试验研究当中,培养学生的深入学习兴趣及科研创新能力。最后,开放实验室,鼓励学生开展设计性、综合性实验,培养学生发现问题和解决问题的能力。实验教师给予实验指导,培养学生的创新能力和动手能力。在实验室内设置材料展示柜,增加学生对各种土木工程材料的感性认识。通过实习,多带学生走出课堂,如在建材市场参观学习,增加学生的直观感受。利用已有产学研基地,强化学生的实践应用能力,提高学生的综合素质,使学生了解当前企业对人才的需求,提高学生自主学习的意愿,为后续的学习、工作奠定基础。

四、结语

为适应建筑产业现代化需要,培养特色土木工程专业人才,需要对土木工程材料课程传统教学模式进行改革。由此,笔者提出针对该课程的特点和存在的问题进行课程体系、教学内容、教学方法、教学方式、实验教学等方面的改革调整,提高教学效果,激发学生的学习兴趣,提高学生自主学习的意愿,加强学生的工程应用意识,提升学生的工程应用能力和综合素质。

参考文献:

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[5]余自若,江辉,安明喆.土木工程实践型人才培养路径探索:以结构设计竞赛为例[J].高等建筑教育,2011(6):110-112.

土木工程材料范文第5篇

关键词:土木工程材料;工程意识;工程能力;创新能力

土木工程材料课程属于专业基础课,一般开设在大学二年级,由于大多数学生缺乏基本的感性认识和工程实践,对该课程与后续专业课程之间的关系不了解,更不清楚该课程对日后所从事工作的重要性和意义。西南林业大学森林工程专业分别于2012年、2013年获批成为云南省教育厅及国家教育部“卓越工程师教育培养计划”专业。“土木工程材料”课程的教学以此为契机,及时更新教育理念,从理论教学、实践教学和科技活动三个方面进行改革,积极探索培养学生工程意识及提升学生工程能力、创新能力的教学方法和模式。

一、以工程意识培养为主的理论教学手段

1.充分利用认识实习

专业认识实习是学生专业课程学习的第一课,是开启学生专业兴趣的重要教学环节。为使学生提早对专业有所认识,了解各专业课之间的联系与作用,许多高校都设置了认识实习环节。土木工程材料作为土建类专业基础课,应充分利用好这一环节,使学生了解土木工程材料的种类、应用及工程技术要求等。为此,课程改革小组建议合理搭配认识实习指导教师的人员组成,承担建筑材料方面的主讲教师应积极参与认识实习。在认识实习过程中:一方面,带领学生参观工程现场,听取现场技术人员讲解,并与学生针对工程所选品种、施工工艺等进行广泛讨论,使学生从感官上实际认识土木工程材料;另一方面,通过观看《超级工程》《伟大工程巡礼》中关于土木工程材料讲解的部分科学纪录片,使学生能够对工程建设的全过程以及材料如何选择、应用有较为全面的认识。通过改革后的认识实习教学,学生对土木工程材料课程的理论学习内容更加明确。

2.合理优化教学内容

目前,土木工程材料教材为满足“大土木”的培养目标,内容上虽具有较大的包容性,但仍未能将原有知识体系有机地融合在一起。加之学时限制,无法面面俱到,如果不能合理安排,将会导致无法有效支撑后续课程的学习。为此,按使用领域将土木工程材料分为土木工程通用材料和专用材料进行讲解。其中,将石料、无机结合料(石灰、水泥)、水泥混凝土、建筑钢材、防水材料等列为土木工程通用材料,沥青与沥青混合料、墙体与屋面材料、土工合成材料、建筑防火材料等列为专用材料,以满足各专业的学习需求。对于通用材料的讲解,在材料基本性质方面主要以材料自身性质与组成特点讲解为主,不需要刻意结合专业特点,而在工程技术指标及工程应用方面则结合专业特点来安排教学内容。对于专用材料的讲解,主要结合专业特点及后续课程的需要而选择或增加,该部分内容主要包括:(1)建筑工程专用材料:墙体与屋面材料、建筑装饰材料、给排水管材等;(2)道路工程专用材料:沥青与沥青混合料、土工合成材料等;(3)消防工程专用材料:建筑功能性材料、建筑防火材料等。此外,适时引入材料应用实例,实例最好结合授课专业,以此强化学生的工程意识,培养学生的工程素质。

3.注重作业的有效性

除了课堂教学环节外,教师还应注重布置课后作业这一教学环节。作业不但是巩固学生课堂所学知识的重要手段,还是培养学生工程意识与创新思维的有效途径。授课教师通过布置课外作业,建立讨论、交流制度,促进创新思维和工程意识培养氛围的形成。土木工程材料课程与其他课程,如力学、数学等课程要有所差别,作业内容不能仅仅是课后习题或整理课堂笔记,应通过大量做题来巩固理论知识的学习。应定期要求学生查阅文献,或进行实地调查,通过阅读相关科技文献,学生才能及时了解土木工程材料发展的新动态和工程中存在的问题;而实地调查又能促进学生理论与实践相结合,更好地理解理论知识,也能够利用理论知识来解释调查中发现的问题。最后,通过在课堂上进行交流、讨论,还可以培养学生的创新思维。

二、以工程能力提升为主的实践教学手段

土木工程材料实践教学的目的是使学生通过实验操作和结果分析,明确土木工程材料的性质与材料组成结构之间的关系,掌握材料工程技术试验仪器操作与指标评定方法,因此,实践教学与理论教学具有同等重要的地位。

1.在实验课中提升学生的工程能力

首先,合理安排实验课程与理论课程的教学计划,如在水泥、水泥混凝土以及建筑砂浆的理论课程完成后,集中安排一次实验课,使实验内容与学时得到集中,学生能够有充足的时间准备实验和操作仪器等。其次,在实验课组织形式方面采取分组形式,要求学生在实验课前提交试验方案,其中包括实验目的、材料与仪器、实验步骤、数据与分析、问题与分析等,最后要列出参考规范,保证学生在实验前对试验全过程有基本了解,避免学生在实验过程中出现手忙脚乱、不知所措现象。最后,在实验过程中要求学生利用手机等形式记录实验过程中的各个环节,以便实验完成后组织学生对整个实验情况进行讨论与总结。

2.借助实习基地提升学生的工程能力

通过产学合作的方式建立校外实习基地,聘请实验检测技术骨干人员作为企业兼职教师,指导学生依托工程项目,在真实的工作环境中提高实践操作与结果分析能力,使学生更深刻地理解和掌握土木工程材料的基本理论和材料评定的基本技能。更为主要的是学生通过对某一土木工程材料的技术指标进行完整实验检测,可以增加对土木工程材料各技术指标的工程意义,也能加深对指标之间相互联系的理解。在评定过程中,学生通过翻阅相关技术规范提高了土木工程材料标准化的工程意识。

三、以创新能力提升为主的科技活动组织

创新能力的提升一方面要依靠理论教学环节培养思维,通过科研实践活动使学生在验证并巩固理论知识的同时,提高分析和解决问题的能力,激发学生的内在创新动力,为此,课程改革小组结合土木工程材料课程的特点,进行了一系列科技活动的组织。对于有创新想法的学生,土木工程材料实验室实行开放制度,以小组为单位填写申请表,在指导教师的帮助下利用课余时间进行创新性试验;如没有创新性想法,但又有参与创新性实验愿望的学生,可采取助研的方式参与到指导教师的科研课题中,使创新能力得到锻炼。教师在指导过程中发现可行性强的创新性实验,可进行校级科技创新项目推荐,或作为毕业论文选题,通过完成科技项目或毕业论文的写作,学生的创新思维、仪器操作、科技论文写作等方面的能力得到较大提升。此外,通过组建科技创新团队参加科技竞赛活动,将不同年级、专业的学生融合在一起,实现了激发学生创新积极性、提高创新能力的目标。近几年,以土木工程材料课程为依托,学生申请西南林业大学科技创新基金项目3项,其中,一项获第八届云南省大中专学生课外学术科技节二等奖;获批云南省大学生创新创业训练计划项目1项,部级创新创业训练计划项目1项,学生通过参与教师的科研课题,完成毕业论文7篇。

四、结束语

通过对理论教学、实践教学和科技活动三个方面的改革,学生的工程意识有所增强,能够有目的地学习,避免了以往死记硬、学而无用现象的发生。学生的工程能力与创新能力得到大幅提升,发现和解决问题的能力也得到了提高,同时,也增强了学生的就业能力。

参考文献:

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土木工程材料范文第6篇

1课程定位与特点

1.1课程定位

《土木工程材料》是在第3学期开设的一门专业基础课,新规范规定总学时为48,其中包括36个理论学时、12个实验学时。该课堂的先修课程为《大学物理学》、《理论力学》、《普通化学》,后续课程有《钢筋混凝土结构设计原理》、《建筑施工》等。该课程的教学目的是使学生掌握主要工程材料的性质、用途、使用方法、检测和质量控制方法,并获得主要土木工程材料试验方法的基本技能,为工程设计、施工和管理等工作提供合理选择正确的使用材料的基本知识,为后续课程的学习及课程设计、毕业设计等实践环节提供必要的土木工程材料基本知识。

1.2课程特点

《土木工程材料》的特点是:涉及面广、内容庞杂,各章基本没有联系,缺乏系统性;工程应用性强,经验性内容多,概念多,专业术语多,逻辑性较差,看似简单易懂,实则不宜把握[2]。上述特点使学生普遍感到该课程枯燥,学习兴趣和积极性差,学生对课程往往理解不深,应用不灵活,分析和解决实际工程问题的能力欠缺,影响了教学效果。该课程是一门实践性较强的专业基础课,如何在传统教学内容的基础上改善教学方法,合理设置教学环节,充分调动学生学习的积极性,以提高教学效果,培养出高能力、高素质的工程技术人才,是我们应该在教学实践中不断探索的问题。1.3教学目标与内容根据新规范的要求,该课程的教学目标体现在以下三个方面:

1)掌握主要土木工程材料的基本知识和基本理论。新规范规定了该课程必修的土木工程材料基本性质、无机胶凝材料、水泥混凝土与砂浆、钢材、砌筑材料、木材、沥青及沥青混合材料、合成高分子材料和其他工程材料共9个核心知识单元,每个知识单元又包括若干个知识点,并规定了需要“掌握”、“熟悉”和“了解”的知识点的具体内容。

2)掌握主要土木工程材料试验方法的基本技能。强化实践是新规范要求的重点,新规范明确规定了6个必须掌握的实验知识点和技能点。

3)具备一定的创新能力。新规范对创新提出了明确的原则要求,强调对学生创新思维、创新方法和创新能力的培养,使学生具备科学研究的初步能力。

2课程建设

2.1师资建设

较强的师资力量是提高课程教学质量的关键。理想的课程师资队伍应该在职称、学历方面满足合理的比例,深厚的专业理论知识、丰富教学经验和工程实践经验是土木工程材料课程教学对教师素质的基本要求,因此合理的梯队建设对保证教学质量至关重要。在土木工程材料课程教学方面,我校构建了合理的教学团队,11人均具有该课程的教学经历和经验,其中包括教授5人(其中1人为黄河学者),副教授2人,讲师2人,实验师2人。学历结构:博士5人,硕士6人。我校还积极对青年教师进行专业和工程实践培训,提供国内外交流学习的机会,不断创造条件提升教师素质,逐步形成了一支以主讲教师负责、结构合理、人员稳定、学术及教学水平都比较高的优秀的师资队伍。

2.2教学资源建设

2.2.1教学文件的修订与完善新规范颁布后,相应的教学文件,例如教学大纲、实验大纲、授课教案、实验指导、习题库及试卷库等均应根据专业特点和就业方向等作相应调整。应该根据新规范修订教学大纲,明确课程的教学目的、要求,教学内容的深度与广度,有科学的学时分配和进度安排,有明确的能力培养要求及培养措施。教案编写要依据大纲要求,遵守教学基本规范和程序。课堂教学内容要系统、完整、不断更新,及时反映本学科的学术进展,并注重理论教学和实践教学的紧密联系,注重学生自学能力的培养。根据新规范中规定的核心知识单元和核心实践单元建立配套习题库和试卷库,实现教考分离机制,以形成教学质量的可持续提高。

2.2.2教材建设教材的编排是否科学合理,是否与专业方向对口,是否符合最新相关规范,能否反映行业前沿与动态等,都会直接影响教学效果。我校一直重视教材和相关教辅材料的建设,一线教师积极积累教学素材和资料,积极参与各类统编、自编教材的编写工作。例如,由白宪臣教授主编的《土木工程材料》、《土木工程材料实验》已分别被列为住建部和国家“十二五”规划教材,张承志教授编著的《商品混凝土》、《建筑混凝土》等专著也在教学中发挥了重要作用。目前,《土木工程材料》、《土木工程材料实验》已经根据新规范完成了再版的统稿工作。

2.2.3精品课程建设精品课程资源可以成为学生课堂学习的延伸和补充。《土木工程材料》为我校校级精品课程,配有丰富和完善的课程资料,比如课程概况、教学大纲、教学课件、教学视频、习题库等,便于学生课下查阅,充分利用网络平台实现优质资源的共享,巩固课堂教学效果。

2.2.4实验、实习和实践条件建设目前很多高校存在的突出问题是教学重理论,实验、实习和实践环节的仪器、设备和场地等硬件设施欠缺较多,不能满足新规范对加强学生实践能力培养的要求。依据新规范我校积极加强实验、实习和实践条件建设,2014年共完成总价值300余万元的相关设备的购置工作,新增河南三建、河南省祁湾建筑公司两个教学实践基地,“混凝土工程生产实训基地”也已顺利投入使用。

2.3教学内容与方法改革

根据新规范规定的核心知识单元、知识点及要求学习深度和推荐学时,结合国内外工程材料的发展趋势,对教学重点、难点进行讲解,并及时调整部分教学内容,构建以知识单元为主的新的课程体系,使课程体系和教学内容进一步体现基础性、科学性和前瞻性,既能达到培养学生分析问题和解决问题的能力,又可使学生掌握工程材料方面的基础知识,了解新方法、新技术及其发展趋势。

1)教学内容应贴合当前工程应用实际和需求。比如,关于混凝土配合比设计的教学内容,目前绝大多数教材仅介绍以砂、石、胶凝材料与水为组分的普通混凝土的配合比设计方法和基本理论,但在实际工程中,为了调节混凝土的性能、降低造价以及适应不同工程要求和环境等,除上述四组分之外,一般都要添加化学外加剂和矿物掺合料等其他组分。另外,工程中应用的混凝土早已实现了泵送化,因此,完全按照传统教材教学内容讲授必然导致与工程实际脱节。鉴于此,教学内容应增加反应工程实际应用的信息。比如增加泵送混凝土、高性能混凝土等内容,在进行混凝土强度设计的同时重点介绍耐久性设计的指标和方法等。

2)教学内容应能反映土木工程材料发展动态。比如,在教学中介绍目前土木工程材料的研究热点及轻质高强材料、保温隔热墙体材料、储热材料、绿色建筑材料等。让学生了解当前土木工程材料发展的瓶颈以及社会可持续发展对土木工程材料发展提出的新要求。

3)教学内容应涵盖新规范规定的知识单元和知识点的基本内容,并力求覆盖面广、重点突出,并兼顾与不同专业其他主干课程的内容衔接。教学方法。进一步推进创新课堂建设,强化教学方法改革,倡导启发式、讨论式、情景式、问题式以及协作互动式教学方法。好的教学方法有利于培养学生科学思维能力和创新精神,特色鲜明,效果显著,符合素质教育要求。比如,积极采用现代化教学手段,研制与新规范规定知识单元和知识点相配套的多媒体课件,使用多媒体课件、录像等手段,引入Flas讲解相关试验,将教学内容立体化,表现形式多样化,加强学生感性认知,提高学习效率。多媒体课件的使用在加大教学信息量的同时增加了材料图片和实验视频,有利于学生对理论和实验方法、实验内容的掌握。结合建筑材料在实际中的应用,激发学生学习兴趣,以案例讲解引出理论知识,易于学生理解。

2.4强化实践教学、学科竞赛与科研活动

土木工程材料是一门实践性非常强的课程,实验教学在教学计划中占有相当大的比重。实践性教学的成功与否直接关系到本课程教学效果的好坏。实践教学体系由课内实验、创新性实验等环节组成,将传统验证性实验与发展创新性实验有机结合,并对实践和实验教学模式进行“角色”转变,使教师的“角色”从传统的信息提供者变为学生求知过程中的合作者和引导者,即由“教”师变为“导”师,在“教”与“学”中找到最佳的结合点,实现了个别化交互与协作学习的教学环境,充分发挥学生的认知主体作用。

1)课内基础实验教学方面。将传统的教学方式改为教师指导,预习、实验方案制订,实验材料和仪器准备,实验过程完成,实验数据和结果分析,实验报告撰写等全部由学生独立完成。学生在实验过程中发现问题,通过与教师交流,分析问题,及时解决问题,全面提升学生的动手能力和实验技能。

2)创新性实验方面。鼓励学有余力的学生参与创新性实验研究,结合本专业研究动态与教师的研究方向,选择内容新、难度适中和可操作性强的实验题目,指导学生参与科学研究,鼓励学生参加各种材料竞赛活动。经过积极组织和指导,2013和2014年度我校有5项创新性实验项目获得部级大学生创新项目立项。

3)学科竞赛方面。每年组织“混凝土材料设计大赛”,参加两年一次的“全国大学生混凝土材料设计大赛”,为培养、提升学生创新能力搭建平台。2012年和2014年度我校代表队分获第二届和第三届“苏博特”杯全国大学生混凝土材料设计大赛“实践技能奖”和“团体三等奖”。

3结论

土木工程材料是一门理论与实验、实践并重的课程,土木工程材料课程建设是一个全方位、多层次的系统工作。基于土木工程专业新规范的课程建设,土木工程材料教学应以转变教育思想、更新教育观念为先导,以优化知识结构、重视能力培养为出发点,以实施素质教育、促进学生全面发展为目标,以培养学生创新精神、实践能力为重点,以整体优化课程结构、构建新的知识体系为主线,及时更新教学内容,加强课程建设,逐步实现课程建设的系统化、立体化、科学化和现代化,培养造就厚基础、宽口径、高素质和具有创新能力的综合型人才。

土木工程材料范文第7篇

关键词:高校;土木工程材料;创新人才

“土木工程材料”作为土木工程专业的一门重要专业基础课,不仅与混凝土结构设计原理、高等建筑结构等专业课紧密相连,更与学生未来的工作或深造密不可分。该课程的主要教学任务是培养学生合理选择和正确使用土木工程材料的能力,使学生掌握常用土木工程材料的检测手段、实验原理、验收中的规定,了解材料在储运中应注意的问题以及防护的原则,了解材料的发展趋势。土木工程材料的课程特点是知识面广、内容庞杂、学科交叉大、逻辑性差、理论性强、实践性也强[1],一味地采用“填鸭式”教学,会让学生感到枯燥、乏味,验证性试验的开设更让学生收获甚少。根据国家《“十二五”科学和技术发展规划》[2],创新型人才是我国未来发展的关键,创新能力的培养是在平时的教育和学习中一点一滴积累而成,高校各专业各课程的创新能力培养是创新人才培养的基础,在课程教学中为本科生参加科研活动创造条件,突出培养各级在校学生的科学精神、创造性思维和创新能力,更是创新人才培养的关键环节。土木工程材料的课程教学包括理论教学、实验教学及实践教学三部分,理论教学仅32学时,实验教学仅8学时,实践教学为课外完成部分,已有的教学内容安排颇为紧张,在此基础上,增加额外的学习内容,只会让课程更加冗长,影响学生的学习兴趣。基于此,在内蒙古科技大学校级教改项目的支持下,笔者就如何在有限的教学课时下最大限度地引导学生创新思路的培养进行了探索。

一、土木工程材料理论教学的创新切入点

(一)数据库资源与理论教学的结合

了解学科发展前沿是创新能力培养的基础。在网络信息化社会,可利用资源丰富,但思维活跃的大学生却无法最大限度地利用网络资源。将图书馆的数据库资源、谷歌或百度的学术数据库资源与理论教学相结合,不但可提高学生的学习兴趣,引导其创新思维,更可为其深造打下基础。例如,混凝土的耐久性章节,混凝土的耐久性包括哪些内容;如何评价混凝土的耐久性;实际工程中如何提高混凝土的耐久性。可通过以下方式化解知识的乏味。第一,进入中国知网搜索首页,输入关键词“混凝土耐久性”时,搜索结果中《混凝土材料耐久性指标研究》和《混凝土耐久性的研究、应用和发展趋势》正是对课堂内容的补充和扩展,《吉林省西部地区盐渍土环境下混凝土耐久性研究》《减水剂对混凝土耐久性影响的研究进展》等论文在课堂上不用打开详细浏览,只需使学生了解题目,并进行引导,例如基于《吉林省西部地区盐渍土环境下混凝土耐久性研究》,提出内蒙古冬季冻害环境下混凝土的耐久性研究问题,让学生作为课堂作业完成;或者基于《减水剂对混凝土耐久性影响的研究进展》,引导学生思考已学的几种减水剂对混凝土耐久性的影响;或者在学生掌握基本知识的基础上,根据学生感兴趣的问题引导其参加大学生创新实践活动。第二,为打开学生的学习思维,可用互联网网页辅助学习。如百度学术、谷歌学术等。学生可根据被引量的高低明确当前的研究热点,并可根据相关搜索词扩展混凝土耐久性的相关知识点,并与课堂内容紧密相连,如钢筋锈蚀,混凝土碳化、渗透性等都是混凝土耐久性的研究内容。

(二)学术前沿与理论教学的结合

在不增加现有教学课时的基础上,将学术前沿与基础知识教学融会贯通,是提高学生学习兴趣,培养学生创新意识的有效途径。当代大学生课外知识面广,好奇心强,将课堂中提到的学术前沿与课外创造相连,更能培养其研究与创新能力。例如在功能性及绿色智能化土木工程材料章节,除传统的防水、保温隔热、吸声隔声及绿色建材外,可引入目前研究较热但未进入教材内的自修复混凝土、导电混凝土、融雪化冰混凝土等。混凝土作为使用量最大的承重结构材料,加入自修复粘结剂,可使其对损伤破坏产生自修复和再生的功能,具备机敏特性,成为智能混凝土;加入导电纤维或填料,使其具备压敏或拉敏特性,可作为功能元件,用于结构健康监测或交通探测;对该种混凝土通电后,使其具备电热特性,用于融雪化冰,可解决因撒布除冰盐导致的混凝土耐久性降低的问题,还可解决机场跑道的安全问题。这些新颖的学术前沿知识不会增加教学课时,但却能将混凝土的各项性能,如物理性能、力学性能、耐久性等紧密结合在一起,有助于学生掌握基础知识的同时,拓宽其视野。当然,此部分知识点的讲授更不适合于灌溉式教学,除采用前述中提到的中国知网数据库资源或者百度学术资源引导学生探索外,还可采用课间播放视频的方式进行,如TED演讲视频———一种自我修复的沥青,及融雪化冰混凝土试验视频等。

(三)双语教学与理论创新的结合

为使学生接触到最新的科学知识,双语教学已成为大学专业课程教学改革的趋势。但限于土木工程材料的教学课时,只能在课件中标示出专业词汇,此时,将专业词汇与百度或谷歌学术检索相结合成为启发学生创新意识的重要突破点。可将相关知识搜索结果中的一篇文章作为学生的课堂作业,让其进行翻译并思考。

二、土木工程材料实验教学的创新切入点

土木工程材料实验教学在该课程中占有举足轻重的地位,更是培养学生创新创造能力的源泉。将理论教学与实验教学合并,加强实验教学的综合性和开放性的同时[3-4],更应探索创新性实验设计方法及大学生创新实验基地的建立。

(一)探索实验设计方法

在要求学生掌握基本实验技能的同时,综合利用已有知识,创造性地进行实验是该课程实验教学改革的目的,使已经开设的验证性实验项目逐步向综合性和设计性实验项目转变。目前,内蒙古科技大学土木工程材料课程实验环节的规划已根据创新性思路进行调整,主要内容如下。第一,水泥基本性能实验。在确保学生准确掌握水泥胶砂强度、标准稠度用水量、凝结时间、体积安定性基本概念与规范操作的基础上,征集学生在试验过程中有疑义的问题如搅拌速度、养护温湿度、水泥水化进程等,让学生在完成试验报告的过程中查阅相关资料解答其中感兴趣的问题。第二,增设特种水泥的实验。此部分为开放性实验,不占用实验学时。如油井水泥,对比分析并讨论实验效果的不同,进而引导有想法的学生探讨油井水泥应用中存在的问题及其解决措施。第三,在砂石实验部分,增加标准砂细度模数的测定,并增加不同细度模数砂的设计试验。如连续级配、间断级配及单粒级设计,并将其用于配制同等级别的混凝土,对比性能指标的变化,引导学生分析现象。第四,在混凝土配合比设计部分,除普通混凝土外,鼓励学生利用实验室现有条件尝试制备特种混凝土,如泡沫混凝土、智能混凝土等。第五,在混凝土强度实验部分,不同组的学生可制作不同尺寸的试件,或同尺寸不同配合比的试件,进行对比研究。第六,加设开放试验环节。鼓励学生实践新思路、新想法。并为可行性较强的实验思路落实条件。为保证实验改革部分达到预期效果,能够真正促进学生创新思维的开发,将此部分放入作业考核环节,以作业成绩计入最终综合测评成绩。

(二)建设大学生创新实验基地

创新型人才是指能够利用所学知识解决实际工程问题,并对现场新的工程情况的解决做出有突破性、创造性贡献的人才。有目的地对其进行训练与锻炼,是大学生成长为创新型人才的必经之路。全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛、全国混凝土设计大赛等赛事的举行为学生的创新提供了练武之地,与此同时,学校还设立了大学生科技创新基金等鼓励大学生的创新。基于此,土木工程材料课程可完成由理论引导到实践参与的创新人才培养一体化设计,并已经初见成效。在不影响土木工程材料现有教学大纲的基础上,充分发挥理论教学及实验教学在创新型人才培养中的作用,是土木工程材料课程改革的要点。数据库资源的利用,可在激发学生学习兴趣的基础上,使其掌握基本的知识检索方式,更可拓宽其知识范围;开放式地引入学术前沿,可在激发大学生创造能力的同时,为其深造打下良好的基础;双语教学的引入可将大学生创新平台与世界同行发展接轨;在理论引导的同时,探索创新型实验设计方法及大学生创新实验基地的建立显得尤为重要。

作者:董素芬 单位:内蒙古科技大学

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土木工程材料范文第8篇

关键词:高校;土木工程材料;创新人才“土木工程材料”

作为土木工程专业的一门重要专业基础课,不仅与混凝土结构设计原理、高等建筑结构等专业课紧密相连,更与学生未来的工作或深造密不可分。该课程的主要教学任务是培养学生合理选择和正确使用土木工程材料的能力,使学生掌握常用土木工程材料的检测手段、实验原理、验收中的规定,了解材料在储运中应注意的问题以及防护的原则,了解材料的发展趋势。土木工程材料的课程特点是知识面广、内容庞杂、学科交叉大、逻辑性差、理论性强、实践性也强[1],一味地采用“填鸭式”教学,会让学生感到枯燥、乏味,验证性试验的开设更让学生收获甚少。根据国家《“十二五”科学和技术发展规划》[2],创新型人才是我国未来发展的关键,创新能力的培养是在平时的教育和学习中一点一滴积累而成,高校各专业各课程的创新能力培养是创新人才培养的基础,在课程教学中为本科生参加科研活动创造条件,突出培养各级在校学生的科学精神、创造性思维和创新能力,更是创新人才培养的关键环节。土木工程材料的课程教学包括理论教学、实验教学及实践教学三部分,理论教学仅32学时,实验教学仅8学时,实践教学为课外完成部分,已有的教学内容安排颇为紧张,在此基础上,增加额外的学习内容,只会让课程更加冗长,影响学生的学习兴趣。基于此,在内蒙古科技大学校级教改项目的支持下,笔者就如何在有限的教学课时下最大限度地引导学生创新思路的培养进行了探索。

一、土木工程材料理论教学的创新切入点

(一)数据库资源与理论教学的结合

了解学科发展前沿是创新能力培养的基础。在网络信息化社会,可利用资源丰富,但思维活跃的大学生却无法最大限度地利用网络资源。将图书馆的数据库资源、谷歌或百度的学术数据库资源与理论教学相结合,不但可提高学生的学习兴趣,引导其创新思维,更可为其深造打下基础。例如,混凝土的耐久性章节,混凝土的耐久性包括哪些内容;如何评价混凝土的耐久性;实际工程中如何提高混凝土的耐久性。可通过以下方式化解知识的乏味。第一,进入中国知网搜索首页,输入关键词“混凝土耐久性”时,搜索结果中《混凝土材料耐久性指标研究》和《混凝土耐久性的研究、应用和发展趋势》正是对课堂内容的补充和扩展,《吉林省西部地区盐渍土环境下混凝土耐久性研究》《减水剂对混凝土耐久性影响的研究进展》等论文在课堂上不用打开详细浏览,只需使学生了解题目,并进行引导,例如基于《吉林省西部地区盐渍土环境下混凝土耐久性研究》,提出内蒙古冬季冻害环境下混凝土的耐久性研究问题,让学生作为课堂作业完成;或者基于《减水剂对混凝土耐久性影响的研究进展》,引导学生思考已学的几种减水剂对混凝土耐久性的影响;或者在学生掌握基本知识的基础上,根据学生感兴趣的问题引导其参加大学生创新实践活动。第二,为打开学生的学习思维,可用互联网网页辅助学习。如百度学术、谷歌学术等。学生可根据被引量的高低明确当前的研究热点,并可根据相关搜索词扩展混凝土耐久性的相关知识点,并与课堂内容紧密相连,如钢筋锈蚀,混凝土碳化、渗透性等都是混凝土耐久性的研究内容。

(二)学术前沿与理论教学的结合

在不增加现有教学课时的基础上,将学术前沿与基础知识教学融会贯通,是提高学生学习兴趣,培养学生创新意识的有效途径。当代大学生课外知识面广,好奇心强,将课堂中提到的学术前沿与课外创造相连,更能培养其研究与创新能力。例如在功能性及绿色智能化土木工程材料章节,除传统的防水、保温隔热、吸声隔声及绿色建材外,可引入目前研究较热但未进入教材内的自修复混凝土、导电混凝土、融雪化冰混凝土等。混凝土作为使用量最大的承重结构材料,加入自修复粘结剂,可使其对损伤破坏产生自修复和再生的功能,具备机敏特性,成为智能混凝土;加入导电纤维或填料,使其具备压敏或拉敏特性,可作为功能元件,用于结构健康监测或交通探测;对该种混凝土通电后,使其具备电热特性,用于融雪化冰,可解决因撒布除冰盐导致的混凝土耐久性降低的问题,还可解决机场跑道的安全问题。这些新颖的学术前沿知识不会增加教学课时,但却能将混凝土的各项性能,如物理性能、力学性能、耐久性等紧密结合在一起,有助于学生掌握基础知识的同时,拓宽其视野。当然,此部分知识点的讲授更不适合于灌溉式教学,除采用前述中提到的中国知网数据库资源或者百度学术资源引导学生探索外,还可采用课间播放视频的方式进行,如TED演讲视频———一种自我修复的沥青,及融雪化冰混凝土试验视频等。

(三)双语教学与理论创新的结合

为使学生接触到最新的科学知识,双语教学已成为大学专业课程教学改革的趋势。但限于土木工程材料的教学课时,只能在课件中标示出专业词汇,此时,将专业词汇与百度或谷歌学术检索相结合成为启发学生创新意识的重要突破点。可将相关知识搜索结果中的一篇文章作为学生的课堂作业,让其进行翻译并思考。

二、土木工程材料实验教学的创新切入点

土木工程材料实验教学在该课程中占有举足轻重的地位,更是培养学生创新创造能力的源泉。将理论教学与实验教学合并,加强实验教学的综合性和开放性的同时[3-4],更应探索创新性实验设计方法及大学生创新实验基地的建立。

(一)探索实验设计方法

在要求学生掌握基本实验技能的同时,综合利用已有知识,创造性地进行实验是该课程实验教学改革的目的,使已经开设的验证性实验项目逐步向综合性和设计性实验项目转变。目前,内蒙古科技大学土木工程材料课程实验环节的规划已根据创新性思路进行调整,主要内容如下。第一,水泥基本性能实验。在确保学生准确掌握水泥胶砂强度、标准稠度用水量、凝结时间、体积安定性基本概念与规范操作的基础上,征集学生在试验过程中有疑义的问题如搅拌速度、养护温湿度、水泥水化进程等,让学生在完成试验报告的过程中查阅相关资料解答其中感兴趣的问题。第二,增设特种水泥的实验。此部分为开放性实验,不占用实验学时。如油井水泥,对比分析并讨论实验效果的不同,进而引导有想法的学生探讨油井水泥应用中存在的问题及其解决措施。第三,在砂石实验部分,增加标准砂细度模数的测定,并增加不同细度模数砂的设计试验。如连续级配、间断级配及单粒级设计,并将其用于配制同等级别的混凝土,对比性能指标的变化,引导学生分析现象。第四,在混凝土配合比设计部分,除普通混凝土外,鼓励学生利用实验室现有条件尝试制备特种混凝土,如泡沫混凝土、智能混凝土等。第五,在混凝土强度实验部分,不同组的学生可制作不同尺寸的试件,或同尺寸不同配合比的试件,进行对比研究。第六,加设开放试验环节。鼓励学生实践新思路、新想法。并为可行性较强的实验思路落实条件。为保证实验改革部分达到预期效果,能够真正促进学生创新思维的开发,将此部分放入作业考核环节,以作业成绩计入最终综合测评成绩。

(二)建设大学生创新实验基地

创新型人才是指能够利用所学知识解决实际工程问题,并对现场新的工程情况的解决做出有突破性、创造性贡献的人才。有目的地对其进行训练与锻炼,是大学生成长为创新型人才的必经之路。全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛、全国混凝土设计大赛等赛事的举行为学生的创新提供了练武之地,与此同时,学校还设立了大学生科技创新基金等鼓励大学生的创新。基于此,土木工程材料课程可完成由理论引导到实践参与的创新人才培养一体化设计,并已经初见成效。在不影响土木工程材料现有教学大纲的基础上,充分发挥理论教学及实验教学在创新型人才培养中的作用,是土木工程材料课程改革的要点。数据库资源的利用,可在激发学生学习兴趣的基础上,使其掌握基本的知识检索方式,更可拓宽其知识范围;开放式地引入学术前沿,可在激发大学生创造能力的同时,为其深造打下良好的基础;双语教学的引入可将大学生创新平台与世界同行发展接轨;在理论引导的同时,探索创新型实验设计方法及大学生创新实验基地的建立显得尤为重要。

参考文献:

[1]周淑春,吕恒林,吴元周.土木工程材料课程教学中学生创新能力的培养[J].安徽工业大学学报:社会科学版,2013,(1).

[2]魏太兵,陈坚.土木工程材料课程建设创新与实践[J].长春教育学院学报,2013,(8).

[3]徐松芝,刘嘉诚,林晓兰等.土木工程材料课程教学改革与实践[J].扬州大学学报:高教研究版,2014,(S1).

[4]董素芬.工程造价专业土木工程材料课程教学改革分析[J].黑龙江教育:高教研究与评估,2012,(9)

土木工程材料范文第9篇

土木工程材料 实验课程 综合创新

一、引言

随着我国建筑、交通和煤矿行业的快速发展,土木工程人才激增,对土木工程人才培养提出了更高要求。既要有扎实的专业理论,又要有良好的实践能力,才能满足社会主义现代化建设需要。土木工程本科教学实践证明,高水平实验教学有助于学生掌握基础知识、增强感知和提高实践能力。

《土木工程材料》课程是土建类专业基础课,由理论、实验两个环节组成,其实验课是学生实践的主要渠道。基于我校卓越土木工程师人才培养计划及土木工程专业本科教育评估要求,结合土木工程实验教学示范中心的建设目标,原验证性实验教学已不适应人才培养的要求,需要对实验教学进行革新。

二、土木工程材料实验课程特点及现状

1.实验项目多,周期长,学时少

由于土木工程材料种类多,实验项目多,内容繁杂,授课周期长。鉴于我校土木工程材料课程学时少(32学时),专业课难以完成,往往压缩实验课时(8学时),连常规材料实验都难满足,更何况进行所有材料实验。比如水泥、混凝士等材料研究是做试件、养护、测试,而且测试组数多,所以实验周期长。因此,在实验教学中必须着重考虑学时问题,统筹合理安排,以保障正常实验课程的进行。

2.内容陈旧,缺乏联系实际,创新少

目前,土木工程材料实验课以验证性实验为主,缺乏综合设计实验项目,不利于培养学生综合创新能力。且建筑材料水泥、混凝土性能实验研究模式单一,内容陈旧,导致学生学习兴趣低。因此,在做材料基础性能实验时,要适当添加新材料、新技术的实验,充实实验内容,加强创新能力培养。例如人们关心的高性能混凝土问题,掺加外加剂对混凝土性质的影响,以及使用带来的环境问题等。

3.学生多,师资不足,仪器设备少

由于扩招导致实验师资队伍紧缺,在职工所占比例过低,专任教师偏少,实验教师身兼数职,负担重,精力不足,严重影响教学质量;加之设备仪器硬件设施有限,一般是大班上课,教师演示,学生看,操作机会少,导致学生动手能力差。鉴于集体上课,学生不重视,严重影响教学效果。师资、设备是实践教学的基础,加大投入,提高意识,实验教学质量才能上高台。

4.实验教学评价体系、规章制度不完善

在实验室建设中往往重视物的投入,忽视人的作用,实验室不单是设备仪器和实验大楼,实际上是资源的集合体。多数高校对教师评价以科研、论文为主体,教师时间和精力主要放在科研上,缺乏合理教学评价。特别是扩招后学生数量大幅增加,师资、设备仪器、实验室管理纷乱,一定程度上影响了实验教学。只有合理配置教学资源、提高教学质量,满足培养综合创新人才的要求,才能建好实验教学评价体系。

三、土木工程材料实验课程的优化措施

1.优化实验教学内容和教学模式

土木工程材料课程涵盖专业较多,教学中必须结合专业自身,优化教学内容。如将原来“砂石实验”与“混凝土和易性―强度”综合,并与混凝土配合比设计结合,使之成为一个综合设计实验。以“综合设计”模式替代“验证”模式,打破教学形式呆板,学生处于被动状态。针对道桥、建筑、给排水专业分别增设“沥青混合料”“木砖性能”“管材性能”实验等。由于实验学时少,且有些实验持续时间长,无法保证课内全部完成。采取课内、外实验相结合模式,利用课余时间完成实验,扩大学生视野。

与理论教学相比,实验教学操作性强,更宜采用多媒体教学,既可以提高学生兴趣,又能把校内、外实习基地相结合,使学生切身体会实际问题,突出实践创新能力的培养。

2.加强综合创新性实验

土木工程材料实验大都是水泥、砂石等常规试验,如水泥细度、标准用水量、砂石筛分实验等。在把握基本实验原则下,强调综合,鼓励创新。综合创新实验的重要特征是发挥学生主体性,内容要有深度。例如,混凝土配合比实验整合了粗、细骨料性能,拌合物和易性调整、立方体抗压强度等多项实验,涉及多个知识点,成为一个完整、连贯性很强的综合设计试验。在上述实验基础上,针对建筑研究热点,就再生混凝土、无损检测、建筑节能等内容,提倡学生进行实验研究。由老师出题,学生选题,并独立完成实验各项步骤,以此加强创新能力的培养,增强学生专业认识,继而实现提高教学质量目标。

3.建立新的实验教学评价体系

以往实验教学都统一纳入理论教学中,对实验教学没有任何评价,只要学生考好试就能拿高分,严重影响了实验质量。对此,完善实验教学评价体系,教师依学生实验表现和成果,综合评价实验成绩,再按一定比例计入最终成绩,该制度的实施鼓舞了学生对实验的兴趣,主动和教师联系做实验,不但掌握了理论知识,而且提高实验技能。教学中教师和学生是主体,尤其是学生,最有资格评判教学质量。同时师生在教学中角色不同,对问题的判断也不同。因此,宜采用学生、同行、领导及教师自我进行综合评价,以实现教学质量评价可靠度。实验教学质量评价体系中设有教风、业务能力、教学文本、教学质量、教学管理、教学改革六项指标,促成了以考查实验教师教学质量为核心的新体系建立。

4.加强实验室建设与实验教学资源的投入

设备是实验教学改革的基础,是提高实验教学质量的硬件。士木工程材料品种多,材料发展日新月异。因此,实验室还应设置更新材料样品,便于直观教学。增置多媒体设备,方便演示,使学生充分了解实验过程和方法,拓展学生知识面,达到实验教学的基本要求。同时加强管理,健全体制,我院实验中心实行院、系两级管理,学院负责指导,中心实行主任负责制。要建设好实验室,充分发挥实验培养学生创新功能,不仅需要仪器设备,更需建设一支高水平、高素质、结构合理的实验队伍,尽量保持实验队伍的稳定。通过学习、考察等方法让教师接触工程实践,深入单位学习,提高实验队伍的素质。总之,实验室建设将是一个不断完善的过程。

四、结语

实验教学是高等教育中培养学生实践和创新能力的重要途径,是完成高等教育人才培养目标的重要教学环节。鉴于土木工程材料实验课存在的一些问题,如何有效地组织和实施实验教学。近年来,笔者以培养学生综合设计创新能力为目标,不断优化教学内容和模式,完善实验教学评价体系,加强实验室建设投入,使学生科学实验能力及教学质量得以提高。

参考文献:

[1]金南国,钱匡亮,孟涛.高校土木工程材料实验教学单独设课的探讨[J].实验室研究与探索,2009,28(9):111-112.

[2]吴芳,周代军.提高土木工程材料课程实验教学质量的思考[J].高等建筑教育,2010,19(2):125-127.

[3]邓夕胜,王泽根,李璐.土木工程材料实验教学改革与实践[J].高校实验室工作研究,2009,99(1):7-8.

土木工程材料范文第10篇

目前,各大专院校土木工程材料课程理论教学与实践教学共30个学时,其中理论教学内容多而繁杂,一般均超过22个学时,扣除最后2个学时的考试外,实践教学只有6个学时。要在6个学时内让学生尽可能的多了解土木工程材料,教师只能采取演示试验的方法,大部分学生无法动手参与试验,其教学方法与效果不甚理想。

2土木工程材料实践教学改革新方法

实践教学是能力培养的重要手段,为了加强理论和实践教学的对接,提高学生工程实践能力和创新能力,我们尝试了开拓试验教学新思路,创建实践教学新平台和拓宽实践教学新渠道等方法。

2.1开拓试验教学新思路

如何通过有限的资源提高学生的动手能力,分析问题和解决问题的能力以及创新能力,是土木工程材料试验教学切实需要面对的问题。教师不仅要重视试验课程教学的组织与设计,还要不断更新教学内容,改进教学方法和手段。传统的试验教学方法要求一个教学班利用给定的实验设备、固定的试验步骤和统一的试验参数来进行。学生所观察到的现象、所得到的试验结果几乎一样。因此,不同试验参数对结果的影响是无法显现出来的,学生对试验现象的理解也很浮浅。如果能够改变固有的教学方法,通过设置不同参数、不同条件,让学生进行对比研究,并加以分析讨论,则更有利于学生对专业知识的掌握。例如,传统的水泥技术要求试验中,各试验小组选用相同生产厂家和同样种类与型号的水泥,试验现象与结果基本相同,学生无法观察不同水泥在标准稠度用水量,初凝、终凝等技术性能的差异,也无法观察安定性、力学性能和强度等级等技术要求的标准,各小组之间也无需进行经验分享和共同协作。如果教师能通过自制水泥的方式,制备出未知技术性能的水泥,学生和老师共同通过试验总结出水泥技术要求的影响因素,小组之间通过交流并分享试验结果,观察相关参数对水泥性能的影响,教学效果必将得到提升。又如,根据正交试验原理设定混凝土配合比试验参数,各小组分别观察水灰比、砂率、单位用水量、粗集料用量和最大粒径等参数对混凝土工作性能和强度的影响,并将最终的试验数据结果统一起来,由学生对试验数据进行分析、处理,写出综合试验报告。显然,水泥性能和混凝土配合比实验经过试验设计,不仅加深了学生对于一些现象的直观印象,还增强了学生动手能力和综合分析问题的能力,同时也激发了学生探索未知领域的研究兴趣。

2.2创建实践教学新平台

1)开放试验室

由于试验学时有限,我校在本学年尝试了课余时间为学生开放所有试验室,鼓励学生充分利用开放性试验室进行砂浆、水泥凝结时间测定和混凝土配合比设计等设计性、综合性试验,教师利用课余时间给予指导,使学生充分了解了试验过程和操作方法,达到满足本学科实验教学的基本要求。

2)增设土木工程材料试验课程为了提高实践教学的质量,在2013年新的教学大纲修订的过程中,我校针对土木工程材料课程的教学现状,增设了土木工程材料实践教学周,利用一周的时间让学生充分参与到实践教学中,充分保障实践教学的运行。

3)鼓励学生参与教师科研项目

针对部分学生对教师的科研项目具有较强兴趣的情况,我校鼓励学生参与到研究中,指导过程中注重培养学生在原材料的选择、成型工艺的控制和性能检测等环节的实际技能与分析解决问题的能力,提高学生创新能力以及开展基础研究的能力。

4)指导学生参加学科竞赛

为了提高大学生的创新实践能力和对专业知识的认知能力,我校开展了一系列以专业知识为依托的学科竞赛。同学们在参加竞赛的过程中,锻炼了自身的专业技能。例如,我校针对当前建筑垃圾大量堆放所引起的环境与社会问题,举办了“建筑垃圾变废为宝大行动”的学科竞赛。在教师的指导下,同学们提出了各种建筑垃圾再生利用的方法。这场竞赛不仅提高了学生们的动手能力和科研能力,还让学生们意识到传统建筑材料在其使用结束后给环境带来的巨大压力和负面影响,有助于学生在以后的工作和研究中确立节能与环保的思维。

2.3拓宽实践教学新渠道

土木工程材料的实践教学应与理论课程相结合,力求建立材料特性与实际工程的有机联系,尽可能制造机会让学生接触到实际的建筑材料,让材料抽象的性质具体化。力求建立课内基本试验与工程实际的相互对照,尽可能创造机会让学生深入接触实际工程,在工程实践中充实和巩固课堂理论知识,零距离地开展工程实践教学。我校在课外时间组织学生到混凝土预制构件生产企业、建材市场、商品混凝土搅拌站、建筑工地等参观调研,邀请具有丰富施工经验的工程师指导并讲解工程实际的工艺流程。让学生深刻认识原材料选用原则和生产施工流程,从市场中了解现有材料和新材料的发展与应用现状。在商品混凝土生产企业,学生了解了新拌混凝土的制备流程,意识到试验室中混凝土配比试验与工程实际的差异,也认识到掺合料和外加剂的掺入,对拌合物和易性、力学性能和经济效益的影响。这不仅增强了学生对土木工程材料的感性认识,也锻炼了学生的动手能力、交际能力,提升了综合专业素养。在普通混凝土试验的实践教学环节,我校组织学生到当地的建筑材料研究所进行参观学习,让学生观摩混凝土配合比的试配流程。学生一方面认识到水灰比、减水剂种类与掺量、活性掺合料种类与用量对拌合物工作性能的影响;另一方面,经现场试验技术人员的讲解,学生深入了解了活性掺合料掺入对混凝土性能、结构和经济性的影响,并且了解到大量工业固体废弃物对环境的影响。学生通过这些内容的学习,深入认识国家发展和改革委员会、住房城乡建设部开展“充分认识开展绿色建筑行动的重要意义”行动的深远影响,学会因地制宜、就地取材,结合当地气候特点和资源禀赋,大力发展安全耐久、节能环保、施工便利的绿色建材。

3结语

土木工程材料课程,通过开拓试验教学新思路,创建实践教学新平台和拓宽实践教学新渠道等方法进行了试验教学改革。教学结构新颖合理,教学渠道拓宽,教学方式、教学手段和技术多样化,很大的提高了实践教学的效果。学生的学习兴趣和积极性有了明显提高,发现问题、分析问题和解决问题的能力也显著增强,动手能力、创新能力、应用能力和研究能力得到加强。

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