土木工程新材料论文汇总十篇

时间:2022-07-11 20:23:31

土木工程新材料论文

土木工程新材料论文篇(1)

“土木工程材料”是土木工程专业必修的一门重要基础课程,在土木工程专业人才培养方案中占有重要地位,在后续的各门专业课的学习中都将会涉及“土木工程材料”的内容。笔者在教学过程中发现,土木工程材料课程的特点主要体现在材料品种多样、内容繁多、各类材料自成体系。而工科学生往往习惯于逻辑运算和理论推导,空间想象力和数学思维能力较强,但不太善于叙述、分析、论证、归纳和总结,因而学生在学习土木工程材料课程时常常感到枯燥乏味。而理论课,是一种在实际操作前学习的课程,文字叙述多,容易使学生觉得这门科目说教味浓,学生往往觉得课程无趣从而失去学习的兴趣。同时,由于材料科学飞速发展,新技术、新材料层出不穷,大多数土木工程材料课本都以传统的旧材料为主,即使是有改版的教材也只是略微修改内容,并没有及时添加新兴材料以及先进工艺技术,使课程内容落后,不能给予学生最前沿的土木工程材料知识,阻碍学生进一步思考。

一直以来,运用科研来提升教学质量是当今教学的一个重要举措。把科研项目引入理论课教学,对现有土木工程材料传统教学模式进行改革与创新,探索科研实践、课堂教学与工程能力培养的有机结合,从而丰富教学内容、调动学生学习兴趣以及培养学生的科研能力,为学生进一步学习土木工程专业基础课及创新能力培养奠定良好基础。

一、将科研项目引入理论课教学,丰富教学内容

土木工程材料理论课教学内容基本上是书本上的内容,学生认真看书就能明白的东西,传统老师上课一般是照着书本念,而书本常是很多年前就已经编辑好的内容,就算改版也只是略微更改一些内容,很少加入新的科研成果,缺乏科研含量。因此,导致学生常常对土木工程材料理论课提不起兴趣,也很容易学完就忘记,印象不深刻。同时,缺乏最新科研信息也不能给学生在学术上以更多的启迪,激发不起学生学习的积极性和主动性、直接影响了教育教学的效果。

“土木工程材料”课程主要讲述工程材料的性质、用途、生产和使用方法等,教学内容只局限于教材,学生积极性也受到了限制,如果在教学中,将土木工程材料的最新科研成果融入到平时的课堂教学中,及时对教学内容扩充,丰富教学内容,不仅可以拓宽学生知识广度,也可以加深学生对各种材料性质性能的印象。例如在讲建筑材料时,可以向同学们介绍当今国内与国外建筑节能材料的运用,可以运用于哪些方面,结合实例,给学生介绍先进的建筑节能材料研究成果,让同学们对本课程的学习目的和意义有更进一步的理解,给予学生最前沿的指导,丰富课堂内容,加深同学们对课堂内容的记忆。

二、将科研项目引入理论课教学,调动学生学习兴趣

土木工程材料课程内容又很多,涉及的材料多达几十种,每种材料的性能又千差万别,为完成教学任务,大多数教师的教学方法主要以“满堂灌”的方式为主,未能留出足够的时间和精力来引导学生独立思考、发现问题并相互讨论。灌输方法一直是理论课教学的主要方法,但是传统的灌输教学方法很被动,学生往往是被灌输知识,而不是主动的去掌握知识,教学效果很不理想。随着大学生创新思维的变化、学习方式和接受新知识的能力的变化,传统的土木工程材料教学方式也应将以往的灌输方法进行变化,充分利用现在学生对新兴事物的好奇心及探索精神,将科研项目引入理论课教学。

实践证明,高水平的教学需要高水平的科研作支撑,高水平的科研也需要高水平的教学实现其价值,人才的培养离不开教学和科研的相互渗透。将科研项目引入理论课教学,学生不但要学习书本上的内容,还要按要求完成一定的科研小任务,变被动听课为主动参与课堂,有利于调动同学的激情与热情,积极探索未知知识,锻炼一定的思维能力和科研能力。老师在上理论课时,可以将自己的项目带着学生一起完成,或者提出一个适合本科教学的项目,将班级分成小组进行讨论、查阅文献或动手做实验,让学生向同学们介绍自己参与科研项目的心得与成果,以此活跃课堂气氛,激发学生学习的热情与兴趣,积极主动的参与到课堂并在讨论与交流的过程中使学生相互进步。

三、将科研项目引入理论课教学,培养学生科研能力

把科学研究引入教学过程,有目的、有计划地使学生掌握和具备一些基本的科研能力,使学生能逐渐熟悉和掌握解决实际问题的基本科学方法,结合教学开展科研。但是,学生参与科研项目必须与学生的知识水平和能力相匹配,所布置的科研实验不能使学生感到难度较大无从入手,这样的教学效果也难以达到预定教学计划的目的,授课教师在课外花更多精力进行指导,并提供试验的场所和实验条件,使学生从中受益。

学生在上课时,不但要搞懂书本的内容,更重要的是学习研究方法、思维能力以及动手实践能力。教师应教给学生科学研究方法,搜集资料、查阅文献、设计与进行实验的方法,同时,结合课堂教学,给学生介绍科学家的治学精神、治学态度和治学方法,以培养学生热爱科学事业,从事科学研究的理想和决心。

将科研项目引入课堂,使学生接受的知识与先进科研齐步,学生不单只是接受书本的内容,更要注重的是思维方法的学习,学会发现问题、提出问题、分析问题和解决问题。通过对学生进行科学思维的训练,使学生从接受知识逐渐转向探索问题,从而培养学生的创造力与解决实际问题的能力。同时,激发学生对土木工程材料理论课程的学习热情,掌握一定的科研能力,为将来进行科研活动打下基础。

四、结束语

通过理论课教学与科研项目相结合,丰富教学内容,优化教学模式,完善课程体系建设,及时更新补充新型材料教学内容,弥补新技术迅速发展而教材书本滞后的不足;在课堂教学中通过各种科研项目向学生介绍土木工程材料科学技术研究的新进展,使枯燥的理论课教学变得形象生动。将科研项目带入课堂,让学生更好的参与科研活动,使理论联系实际,培养学生的科学思维和创新意识,提高学生解决实际问题的能力。

参考文献:

[1]谢振国.土木工程材料课程课堂教学方法探讨[J].《高等建筑教育》,2009,18(3):78-80.

[2]曾志勇.基于创新能力培养的《土木工程材料》课程教学改革探索[J].台州学院学报,2011,33(3):82-86.

[3]陈昌礼.“以研促教”在土木工程材料课程 教学中的应用[J].高等建筑教育,2015,24(2):64-67.

[4]孙家瑛.将科研活动融入土木工程材料课程教学实践探讨.《教育教学论坛》,2014(46):163-165.

[5]杨俭.理论教学与科研相结合培养学生的实践能力[J].教学研究,2001,24(4):279-281.

土木工程新材料论文篇(2)

 

0引言

随着人类文明及科学技术的发展,土木工程材料的不断进步与改善。现代土木工程中,尽管传统的土、石等材料的主导地位已逐渐被新型材料所取代。目前,水泥混凝土、钢材、钢筋混凝土已是不可替代的结构材料;新型合金、陶瓷、玻璃、有机材料及其他人工合成材料各种复合材料等在土木工程折中占有愈来愈重要的位置。

1 土木工程材料现状及要求

与以往相比,当代土木工程材料的物理力学性能也已获得明显改善,随着现代陶瓷与玻璃的性能改进,其应用范围也有明显的变化。例如水泥和混凝土的强度、耐久性及其他功能均有所改善。随着现代陶瓷与玻璃的性能改进,其应用范围与使用功能已经大大拓宽。此外,随着技术的进步,传统的应用方式也发生了较大变化现代施工技术与设备的应用也使得材料在工程中的性能表现比以往好为现代土木工程的发展奠定了良好的物质基础。尽管目前土木工程材料在品种与性能上已有很大的进步,但与人们对于其性能要求的期望值还有较大差距。首先工程中的性能表现比以往好为现代土木工程的发展奠定了良好的物质基础。尽管目前土木工程材料在品种与性能上已有很大的进步,但与人们对于其性能要求的期望值还有较大差距。

1.1 从土木工程材料的来源来看

鉴于土木工程材料的用量巨大,尤其在应用方面,经过长期使用的不断累积,单一品种或数个品种的原材料来源已不能满足其持续不断的发展的需求。尤其是历史发展到今天,以往大量采用的粘土砖瓦和木材等已经给社会的可持续发展带来了沉重的负担。论文参考网。从另一方面来看,由于人们对于各种建筑物性能的要求不断提高,传统建筑材料的性能也越来越不能满足社会发展的需求。为此,以天然材料为主要材料的时代即将结束,取而代之的将是各种人工材料,这些人工材料将会向着再生化、利废化、节能化和绿色化等方向发展。

1.2 从土木工程对材料技术性能要求的方面来看

技术性能的要求也越来越多,各种物理性能指标的要求也越来越高,从而表现为未来建筑材料的发展具有多功能和高性能的特点。具体来说就是材料向着轻质高强、多功能、良好的工艺性和优良耐久性的方向发展。

1.3 从土木工程材料应用的发展趋势来看

为满足现代土木工程结构性能和施工技术的要求,材料应用也向着工业化的方向发展。例如,水泥混凝土等结构性能向着预制化和商品化的方向发展,材料向着半成品或成品的方向延伸,材料的加工、贮存、使用、运输及其他施工技术的机械化、自动化水平不断提高,劳动强度逐渐下降。这不仅改变着材料在使用过程中的性能表现,也逐渐改变着人们对于土木工程使用的手段和观念。

2新型土木工程材料——绿色建材

土木工程材料行业对资源的利用和对环境的影响都占据着重要的位置,在产值、能耗、环保等方面都是国民经济中的大户,为了保证源源不断地为工程建设提供质量可靠的材料,避免新型材料的生产和发展对环境造成危害,因此“绿色建材”应运而生。目前正在开发的和已经开发的绿色建材和准绿色建材主要以下几种:

第一、利用废渣类物质为原料生产的建材,这类建材以废渣为原料生产砖、砌块、材板及胶凝材料,其优点是节能利废,但仍需依靠科技进步,继续研究和开发更为成熟的生产技术,使这类产品无论是成本上,还是性能方面真正能达到绿色建材标准。

第二、利用化学石膏生产的建材产品,用工业废石膏代替天然石膏,利用先进的生产工艺和技术可生产各种土木建筑材料产品。这些产品具有石膏的许多优良性能,开辟石膏建材的新来源,并且消除了化工废石膏对环境的危害,符合可持续发展战略。

第三、利用废弃的有机物生产的建材产品,以废塑料、废橡胶及废沥青等可生产多种土木工程材料,如防水材料、保温材料、道路工程材料及其他室外工程材料。这些材料消除了有机物对环境的污染,还节约了石油等资源,符合在资源可持续发展方面的基本要求。

第四、利用各种代木材料,用其他废料制造的代木材料在生产使用中不会有害人的身体健康,利用高兴技术使其成本和能耗降低,将是未来绿色建材的主要发展方向。

第五、利用来源广泛的地方材料为原料,利用高科技生产的低成本健康建材,不同的地区都可能有来源丰富、不同种类的地方材料,根据这些地方的性质和特点,利用现代技术,可生产各种性能的健康材料。如某些人造石材、水性涂料、某些复合性材料也是绿色建材的发展方向。

3 土木工程材料的发展趋向

众多现象表明进入21世纪以后,在我国甚至是全世界范围内,土木工程材料的发展应具有以下的一些趋向:

研制高性能材料,例如研制轻质、高强、高耐久性、优异装饰性和多功能的材料,以及充分利用和发挥各种材料的特性,采用复合技术,制造出具有特殊功能的复合材料。

充分利用地方材料,尽量减少天然资源,大量使用尾矿、废渣、垃圾等废弃物作为生产土木工程材料的资源,以及保护自然资源和维护生态环境的平衡。论文参考网。

节约能源,采用低能耗、无环境污染的生产技术,优先开发、生产低能耗的材料以及能降低建筑物使用能耗的节能型材料。论文参考网。

材料生产中不得使用有损人体健康的添加剂和颜料,如甲醛、铅、镉、铬及其化合物等,同时要开发对人体有益的材料,如抗菌、灭菌、除臭、除霉、防火、调温、消磁、防辐射、抗静电等。

产品可循环在再生和回收利用,无污染废弃物,以防止二次污染。

总结:总而言之,土木工程材料往往标志一个时代的特点。土木工程材料的发展的过程是随着社会生产力一起进行的,它和工程技术的进步有着不可分割的联系。工程中选材料时通过对环境的影响对后来人的影响来决定土木工程材料的好换,在未来,基于材料原有的性质的基础上,“可持续发展”将是衡量建筑工程的一把尺子。

参考文献:

[1]《土木工程材料》中国建材工业出版社 王福川著

[2]《土木工程材料》重庆大学出版社 彭小芹主编

[3]《土木工程材料》武汉理工大学出版社 陈志源、李启令主编

[4]《土木工程概论》武汉理工大学出版社 罗福午著

土木工程新材料论文篇(3)

土木工程学科历来是国家经济建设的支柱产业和支柱学科之一,随着科技的发展及时代的需求,社会对土木工程专业人才也提出了更高的要求,土木工程专业的学生必须具有良好的实践能力及创新能力。《土木工程材料》作为土木工程专业的一门重要专业基础课,具有基础性、实践性强的特点,且与其他公共基础课及专业课紧密衔接,起着承上启下的作用,是学生接触专业知识的桥梁。后续的各门专业课几乎都要涉及“土木工程材料”的内容,在土木工程专业人才培养方案中占有重要地位。笔者在多年的教学中发现土木工程材料种类繁多,从无机到有机,从金属到非金属,各种材料的成分、性质差异很大,各种材料相对独立、联系较少、综合性强、系统性差、跳跃性大,所以学生难以建立概念,易感到枯燥乏味,学习兴趣不高,导致教学难度加大。因此,研究与探索对现有土木工程材料传统教学模式的改革与创新,探索科研实践、课堂教学与工程能力培养有机结合的教学模式,从而为学生进一步学习土木工程专业基础课及创新能力的培养具有重要的意义。

1 土木工程材料课程与科研项目相结合教学模式的必要性

土木工程材料的发展日新月异,新材料、新技术、新工艺、新产品层出不穷,因此,课堂讲授的内容应具有很强的适应性、先进性和适度的超前性。授课教师若掌握各种材料的最新研发动态,并能结合在研科研项目,将其作为教材内容的补充,从而克服教材内容的局限性。在传统的教学模式下,学生对教学内容的工程背景不了解,缺乏基本的感性认识,学生对土木工程材料课程与后续专业课程之间的关系不了解,更不[楚土木工程材料课程对今后所从事的工作的重要性和意义。此外,土木工程材料课程具有教学内容繁多,且各章节内容相对独立,逻辑性不强,叙述性知识多等特点。采用传统的课程教授方法使学生很难分清主次,且学生学习时易感枯燥。笔者除进行日常教学外,还承担了较多的科研工作,研究领域涉及新型绿色胶凝材料及其混凝土、高性能混凝土及其应用、普通混凝土高性能化研究、混凝上掺合料、新型墙体材料、高性能减水剂等,其中很多成果己经应用于工程中,并取得了良好的经济效益。若将科研成果与日常教学相结合,不仅能提高课堂授课效果,使学生知识层次更丰富,还有益于推进现有土木工程材料课程教学模式的改革创新与实践。

2 嵌入科研项目的土木工程材料课程教学改革探究

根据笔者多年的教学经验和上述探索,构建出嵌入科研项目的土木工程材料课程教学模式,如图1所示。

2.1 根据土木工程材料技术的新发展,不断优化课程内容

《土木工程材料》课程具有理论性、实践性和应用性很强,且同时材料科学、新技术、新理论发展很快等特点,因此教师在对课程的授课内容中应重视土木工程材料课程体系结构的基础性、系统性、先进性、技能性和前沿性。在课堂的教学中,教师可将经典的土木工程材料理论与现代材料技术相互结合,这样一方面可以加强经典理论与现代应用技术体系的联系,另一方面可以加深学生对重要基本概念和理论以及新材料应用技术的理解。此外,还可根据课程章节适当引入典型的工程实例,开阔学生的视野。除了结合工程实际案例外,特别注意及时引进新材料和新技术,以及教学团队近年取得的高水平研究成果。经典理论和工程实际案例的引入,有助于提高学生的学习兴趣,能更好地将理论专业知识与实际工程应用结合起来,增强理论联系实际的能力。

2.2 结合科研项目创新改进理论课程的教学方法

以往的填鸭式教学方式往往导致学生学习的内动力不足,学生的兴趣和求知欲望不高,因此如何激发学生的学习兴趣是课程改革必须解决的一个重要课题。为了丰富教学手段,应在教学方法中加以创新,培养和调动学生学习兴趣。把一些已有的科研成果或科研项目引入教学过程中,有目的、有计划地使学生掌握和具备一些基本的科研能力,使学生能逐渐熟悉和掌握解决实际问题的基本科学方法;通过教学培养学生的智能,着力培养思维方法;结合教学开展科研,通过对学生进行科学思维的训练,使学生从接受知识逐渐转向探索问题、解决问题,进而培养学生的创造性和独立工作能力,使学生感觉到基础理论课的重要性,从而激发他们对基础理论课程的学习热情。

2.3 改革与加强实践教学,突出培养创新意识与工程能力

土木工程材料课程的教学目的是让学生能够熟练掌握各种建筑材料的性能、用途、制备和使用方法,以便在设计和施工中合理地选择和正确地使用。因此,如何在土木工程材料课程中培养学生的实践能力和创新能力显得尤为重要。为提高学生的参与度,提高学生的实践能力,学院对实践教学大纲进行了改革, 开设了开放实验,增设设计型、研究型和综合型实验,同时注重理论课与实践环节的有机结合。此外,针对部分学生对教师的科研项目比较感兴趣的情况,结合土木工程材料课程教学的基础理论和方法,指导老师根据其国家基金项目、校级课题等科研项目合理确定本科毕业设计课题,让学生直接参与部分科研工作。整个过程学生通过参与课题研究,锻炼了动手能力,提高了学习能力,协助老师解决与研究项目相关的科学难题,培养学生应用所学知识解决科研问题的能力及创新意识,为学生今后从事科学研究打下基础。

3 结语

针对当前土木工程材料课程教学模式的特点和存在的问题进行分析,提出并构建与科研项目相结合的《土木工程材料》课程教学模式,包括根据土木工程材料技术的新发展,不断优化课程内容;结合科研项目创新改进理论课程的教学方法;改革与加强实践教学等方面。通过这些方面的改革能够极大地激发学生的学习积极性,培养学生的实践能力和创新能力,同时也能提高学生的科研水平和兴趣。这对人才培养和课堂教学质量具有重要的意义。

参考文献

[1] 吴芳.重庆大学“土木工程材料”课程教学改革研究与实践[J].土木建筑教育改革理论与实践,2009.

[2] 徐松芝,刘嘉诚,林晓兰,彭涛.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).

[3] 吴东云.基于创新型人才培养的《土木工程材料》课程教程模式探究[J].河北工程大学学报(社会科学版),2012(29).

[4] 高英力.土木工程材料课程理论与实验共融教学模式的构建[J].高等建筑教育,2010(19).

土木工程新材料论文篇(4)

(一)教材编写

2013年,南昌大学与其他兄弟院校编写出版了教材《土木工程材料》。新编教材充分考虑到现有教材的不足,强化混凝土章节内容,增加了轻质混凝土、高性能混凝土、纤维混凝土、再生混凝土、大体积混凝土、喷射混凝土、活性粉末混凝土等新型混凝土的相关知识;根据实际教学情况,弱化部分章节,将石材、木材、合成高分子材料等章节内容进行相应删减;紧跟土木工程材料发展趋势,增加建筑节能材料章节;设置案例,在各章节中多设案例,引导学生用理论知识分析问题,与实践相结合。

(二)授课内容编排

根据土木工程材料课程特点,对授课内容进行重新编排,力求做到以下几点:突出重点内容,授课时以水泥、混凝土、沥青、沥青混合料为主要重点,以土木工程材料基本性质、气硬性胶凝材料、建筑钢材、新型墙体材料、建筑节能材料为次要重点,同时兼顾建筑功能材料、合成高分子材料、砂浆、石材、木材等;体现专业特点,注意授课内容与不同专业方向的有机融合,土木工程工民建方向专业重点突出水泥与混凝土的内容,土木工程道桥方向专业则要求掌握沥青混合料的配合比设计;水利水电工程专业则要求详细讲解大体积混凝土及其施工;紧跟土木工程材料发展趋势,更新教学内容,授课时将土木工程新材料(如新型混凝土、新型墙体材料)、新技术(如隧道盾构技术、大型混凝土构件预制技术)以及教师自身科研课题成果引入课堂教学中;结合工程应用,将国内外典型工程(如新型混凝土技术在三峡大坝、杭州湾跨海大桥应用)融入课堂教学中。

(三)课时分配

土木工程材料课程是一门理论性、实践性、实验性都非常强的课程,而土木工程材料课程的学时有限,在教学中合理分配课时是保证土木工程材料课程教学质量的关键。南昌大学的土木工程材料课程共48学时,其中课堂授课32学时,实践2学时,实验14学时。

二、教学模式的构建

目前,土木工程材料课程的教学模式一般包括理论教学和实验教学两部分。笔者在重视理论教学的基础上,强调提高学生的实验实践能力。在土木工程材料课程中,除进行理论教学和实验教学改革外,还适当增加了实践教学环节。

(一)理论教学

土木工程材料课程需要让学生了解并掌握土木工程材料的组成、结构、生产、工艺、性能与应用的基本理论知识,为此,有必要将木工程材料课程的基本理论知识重组为土木工程材料的组成与结构、生产与工艺、性能与应用三大块进行统一讲授。同时可采用多媒体结合板书的方法进行理论教学,以达到缩减课时、增强教学效果的目的。

(二)实验教学

土木工程材料课程中现有的实验项目基本上是验证性实验,难以激发学生的学习兴趣和研究热情,因此在实验教学改革时,除了开展水泥实验、砂石实验、普通混凝土实验、沥青实验等验证性实验外,还设计了综合性实验和创新性实验。综合性实验是在设定原材料的基础上,进行不同强度等级、不同坍落度要求的高性能混凝土实验。创新性实验是让学生自选材料和自行设计实验。创新性实验前先将学生分为3~4个组并确定实验题目,要求小组同学查阅资料、集中讨论后完成创新性实验,比如减水剂与水泥相容性实验、缓凝剂对混凝土凝结时间影响实验、不同等级矿物掺合料对混凝土强度影响实验等。通过开展综合性实验和创新性实验,激发学生的研究热情,提高学生的自学能力。

(三)实践教学

在理论教学和实验教学的基础上,积极进行土木工程材料课程实践教学的探索与实践。组织学生到预拌混凝土搅拌站了解混凝土的生产运输过程,认知新拌混凝土的和易性,熟悉混凝土配合比设计,或组织学生到施工现场见识混凝土的浇注养护,了解建筑钢材的性能和加工,实现理性认识到感性认识的提升,从而大大提高了教学效果。

三、教学方法的改革

在教学方法上,土木工程材料课程教师在课堂上一般采用多媒体和板书相结合的授课方式进行教学,学生基本上都是被动接受知识,很少对土木工程材料进行更深入的思考。鉴于这一缺陷,笔者在课堂教学中,增加视频播放与课堂讨论环节,提供了网络辅助教学,完善考核方法。

(一)视频播放与课堂讨论

为让学生对土木工程材料的研究和发展有更深入的了解,特别是引导学生对土木工程材料进行更深层次的思考,笔者充分利用多年从事教学和科研工作的优势,特别制作了一段50分钟左右关于材料在仿生、智能领域研究和发展的视频资料,要求学生提前自行观看,同时在课堂上也组织学生利用1个学时观看视频资料,之后用1个学时让学生走上讲台发表观后感想。

(二)网络辅助教学

网络辅助教学是高校数字化建设的重要体现,也是教师授课质量评价的重要组成部分。网络辅助教学为学生与教师之间搭建了一个很好的交流平台。教师可将很多相关的文档、幻灯片、视频资料上传到网络辅助教学平台上,让学生自行下载。学生也可在网络辅助教学平台向教师提问,教师可定期查看和回答学生问题。在教学方法上,网络辅助教学是对课堂授课方式的一种补充。

(三)考核方法

土木工程材料课程考核方法采用课堂考勤与课堂讨论、实验实践(报告)、期中考试(开卷)、期末考试(闭卷)四种形式相结合的全程考核方法,其中四种形式占总成绩的比例分别为15%、15%、20%和50%。四种形式相结合的全程考核方法,注重培养学生的自主学习能力和独立思考能力,全面评价学生的学习水平和课程的教学效果,对改变传统的一考定成绩、加强教学过程管理、分阶段检验教学效果、改革考试方法具有积极的意义。

四、教学改革的效果评价

土木工程材料课程经过上述教学内容、教学模式、教学方法的改革,可以让学生更好地掌握土木工程材料的理论知识,强化学生的自学能力,增强学生科研动手能力,提高学生创新能力,取得了良好的效果。

(1)授课内容

教师讲课内容有主次之分,学生学习理论知识不仅简单轻松,而且也更有针对性。对此教师可以适当减少理论课时,让学生有更多的时间进行实验实践。

(2)上课形式

在课堂上播放相关视频并进行课堂讨论,引导学生自主学习并积极发言,既能提高学生的表达能力,也能帮助学生对土木工程材料发展进行更深层次的思考,激发学生的创新思维,有利于学生养成独立思考问题的习惯。

(3)实验实践环节

除了部分验证性实验项目之外,还增设了综合性实验和创新性实验。综合性实验可以让学生在最短的时间内见识到各种不同要求的混凝土,创新性实验可以激发学生的研究热情。

(4)考核方法

采用上述四种形式相结合的全程考核方法,提高了学生上课的积极性,也有利于全面评价学生的学习水平和课程学习效果。

土木工程新材料论文篇(5)

中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:

土木工程的建设由来已久。由原来的伐木采石,模仿天然掩蔽物建造居住场所,到现在的美轮美奂的超高层建筑、雄伟的水利水电工程和超高超长跨度的桥梁,土木工程经历了一个漫长的发展历程。在这个漫长的发展历程中,无论是土木工程结构的理论方法、力学分析、施工手段 , 还是土木工程的地基基础处理 , 都有了非常大的突破和发展。

一、土木工程发展历史

1.古代土木工程

公元前 5000 年开始至 17 世纪中叶时期,称为古代土木工程阶段。土木工程的古代时期是从新石器时代开始的。人们在早期只能依靠泥土、木料及其它天然材料从事营造活动,后来出现了砖和瓦这种人工建筑材料,使人类第一次冲破了天然建筑材料的束缚。砖和瓦的出现使人们开始广泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技术得到了飞速的发展。直至 18 ~ 19 世纪,在长达两千多年时间里,砖和瓦一直是土木工程的重要建筑材料,为人类文明作出了伟大的贡献,甚至在目前还被广泛采用。历经漫长的古代大型土木工程的发展,土木工程建设内容更加丰富,建设工具有了新的发展,同时人们积累了丰富的土木工程建设的经验,为大型土木工程建设的发展打下了坚实的基础。

2. 近代土木工程

产业革命的开始是近代土木工程发展的开端。随着近代工业的发展,人类的生活需求也不断增长,这些不仅反映在吃穿行上,还反映在房屋建筑及市政工程方面。而电力的应用,使高层建筑实用化成为可能;电气照明、给水排水、供热通风、道路桥梁等市政设施与房屋建筑结合配套,开始了市政建设和居住条件的近代化;在结构上要求安全和经济,在建筑上要求美观和适用。随着大型土木工程近代工业化的进一步发展,在 19 世纪中叶为满足科学技术发展和分工的需要,土木和建筑开始分成为各有侧重的两个单独学科分支。工程实践经验的积累促进了理论的发展。材料力学、静力学、运动学、动力学等学科逐步形成,各种静定和超静定桁架内力分析方法和图解法得到很快的发展。这为大型土木工程建设的理论提供了很好的交流平台,有利于促进土木工程建设理论的进一步发展。理论上的突破 , 反过来极大地促进了工程实践的发展,这样就使近代土木工程这个工程学科日臻成熟。第一次世界大战以后,近代土木工程发展到成熟阶段。这个时期的一个标志是道路、桥梁、房屋等大规模建设的出现。另一个标志是预应力钢筋混凝土的广泛应用。

3. 现代土木工程时期

第二次世界大战的结束刚好是现代土木工程发展的开端。第二次世界大战结束后,社会生产力出现了新的飞跃,现代主义运动取得了全面胜利。现代科学技术突飞猛进,土木工程进入一个新时代。在近 40 年中,前 20 年土木工程的特点是进一步大规模工业化,而后 20 年的特点则是现代科学技术对土木工程的进一步渗透。

二、土木工程理论、材料及技术的发展

通过多年来实践探索,土木工程的发展日臻完善。在科学理论方面,理论研究精密化,计算力学、结构动力学、动态规划法、网络理论、随机过程论、滤波理论的成果,随着计算机探讨土木工程发展趋势的普及而渗进了土木工程领域。结构动力学也已发展完备,荷载不再是静止的和确定性的,而被作为随时间变化的随机过程来处理。静态的、确定的、线性的、单个的分析,逐步被动态的、随机的、非线性的、系统与空间的分析所代替。电子计算机使高次超静定的分析成为可能,进而使得高层建筑中框架 、剪刀墙体系、筒中筒体系空间工作和大跨度的桥梁得以实现。大跨度建筑的形式层出不穷,薄壳、悬索、网架和充气结构覆盖大片面积,满足种种大型社会公共活动的需要。从材料特性、结构分析、结构抗力计算到极限状态理论,在土木工程各个分支中都也得到了充分发展。理论研究的日益深入,使现代土木工程取得了许多质的进展。在工程材料方面,标号为 500 ~ 600 号的混凝土已在工程中普遍应用,而轻质、高强化的混凝土成为大跨、高层、结构复杂的工程的新要求。高强钢材与高强混凝土的结合使预应力结构得到较大的发展,先张法和后张法的预应力混凝土屋架、吊车梁和空心板在工业建筑和民用建筑中广泛使用。同时铝合金、镀膜玻璃、石膏板、玻璃钢等工程材料以现代科学技术的进步为背景发展迅速,为大跨、高层、结构复杂的工程建设提供了全新的支持。在施工技术方面,种种现场机械化施工方法发展得特别快。同步液压千斤顶,滑模,直升机安装天线,用一群小提升机同步提升大面积平板的升板结构等一系列施工方法广泛应用。此外 , 钢制大型吊装设备与混凝土自动化搅拌楼、输送泵等相结合,形成了一套现场机械化施工工艺,使传统的现场灌筑混凝土方法获得了新生命,在高层、多层房屋和桥梁中部分地取代了装配化,成为一种发展很快的方法。

三、土木工程发展新方向

土木工程新材料论文篇(6)

中图分类号:G420文献标志码:A文章编号:10052909(2012)06007603一、土木工程材料内容体系的历史变革

随着社会经济、科技的发展,中国高校土木类专业土木工程材料课程内容体系经历了三个发展阶段。

第一阶段(1953—1978年),引进与消化阶段。由于建国之初,国内经济和科技水平较低,无先例可循,早期教材采用翻译版的苏联教材[1]。此后期出现自编教材,基本沿用苏联的内容体系,教学内容侧重于石材、矿物胶料、烧结材料、金属、沥青等材料的生产、性质与使用。

第二阶段(1979—1999年),自主编制与发展阶段。随着改革开放、高考恢复、科技水平提高、与欧美科技文化交流深入,以及现代材料学分析方法的引入,教材对建筑材料进行了明确分类[2],阐明了材料组成、结构与性能的本构关系理论,具有重要意义。配合当时土木类人才培养方案,出现了建筑材料、道路建筑材料、水工建筑材料等课程名称,以适应不同的专业需要。

第三阶段(2000年至今),改革与调整阶段。为了培养适应社会发展需要的人才,国家在20世纪90年代末对专业设置方案进行了调整,把原来的建筑工程、道路桥隧、给水排水、水利水电、港口工程等专业合并为土木工程专业。2000年,出现了以土木工程材料命名的教材[3]。新的土木工程材料教材出现了较大变化。一是内容有较大的包容性,在原来建筑材料基础上增加了沥青混合料、高分子材料、纤维增强材料、高性能混凝土,建筑功能材料有较大扩展;二是内容出现了层次性,有高等学校教学版、有应用型普通高等学校版;三是内容体系出现了不同的组织方式,有按递进式组织顺序,如材料基础基体材料结构及结构增强材料复合材料材料的选择与评价[4],也有按并列式顺序,如材料基础无机胶凝材料无机复合材料有机胶凝材料与复合材料金属材料功能材料材料试验;四是教材编写走向大众化,原来只有少数名校师资才有能力编写教材,到如今教材编写日益走向大众化、平民化。二、土木工程材料教学内容体系存在的问题

12高等建筑教育2012年第21卷第6期

张新胜,胡习兵,马远荣土木工程材料教学体系建设探讨

(一)土木工程材料教学内容的丰富性与教材篇幅的有限性

“大土木”概念的提出使土木工程材料的内容变得更加丰富。如:路面工程中的沥青混合料、路基与地基中水泥石灰稳定粒料材料、房屋建筑工程中的保温隔热及其他建筑功能材料、隧道工程中的速凝材料、水工建筑材料的防腐设计与控制等。由于需要学习的内容多,而课堂教学时间有限,造成了教材编写时要删除许多重要的教学内容,造成了内容体系的不完整,专业宽口径教育理念难以体现。

(二)土木材料的发展性与教学内容的滞后性

土木工程材料的新发展丰富了土木工程材料内容体系。如:传统混凝土,包括水泥、粗、细骨料、水四大组分。由于混凝土外加剂能使混凝土性能和功能得到显著改善和提高,因此,被称为混凝土的第五组分,是混凝土技术的重大突破。当今,外加剂技术日新月异,聚羧酸系高性能外加剂普遍应用,对此大部分教材都未提及。对于外加剂部分内容,目前教材只停留在一般性介绍这个层次,对外加剂对水泥的适应性机理、外加剂的合理掺量、外加剂与混凝土性能的联系、外加剂的检测等内容未作详细介绍。同时,对于一些外加剂对混凝土的负面影响有必要在教材中交代清楚,防止滥用和误用。

近年来,为了调节和改善水泥的性能,提高水泥产量,综合利用工业废渣,在磨制水泥时基本都加入了一定比例的天然或人工无机矿物质混合材料。在混凝土配制时,常直接用磨细的无机矿物质材料取代部分水泥,称为掺合料,使其成为混凝土的第六组分。20世纪90年代以来,中国对第六组分开展了广泛研究,有学者提出六组分设计法。双掺或多掺法在个别行业得到广泛应用,并经实践证明具有较好的效果和意义,这些内容值得引入教材加以阐述和学习。

对于土木工程中的功能材料,如合成高分子材料、装饰性材料、绝热保温材料、复合材料、绿色材料等内容,近年来发展较快,教材为缩短篇幅,对压缩精简内容在课堂中一般不作深入讲解,仅停留在概念介绍的层面,使得这部分内容的教学显得抽象空洞。

(三)教学中存在的问题

土木工程材料教学目的在于使学生掌握主要土木工程材料的性质与应用,明确工程材料性质与材料结构的关系,为实现和改善材料的功能进行一定的材料设计,在工程中能对材料进行检测和质量控制。材料的结构与构造、材料的参数与性质、材料的设计与配制、现场的检测与控制等环节具有很强的实际操作性。环境条件不同,材料选用不同,设计目标差异很大,这就要求该课程应偏重于材料及其在工程中的应用。目前,土木工程材料在应用教学方面存在以下问题。

一是,重理论轻应用。土木工程材料教材内容体系主要集中阐述各种材料的性能特点与技术性质,工程应用虽有介绍,但结合实际工程特别是典型工程的案例实践不多。如:混凝土的配合比与试配,即是同一配合比,在不同的地方材料或环境条件下,三参数相同,配出的混凝土性能会大不相同。或者说,实现同一目标的混凝土,在不同环境条件下,配合比会有较大区别。由此可以看出具体工程试配的重要性,同时也说明混凝土设计不是仅凭三参数就可以决定混凝土的多组分,配合比设计需与具体组成材料环境条件相结合。

二是,教材提供的部分参数不一定合理。如在混凝土坍落度的选择上,由于现代机械化施工的普及,从实际工程应用看,教材提供的数据较少,在实际工作中难以借鉴。如在混凝土试配过程中,强度对水灰比非常敏感,水灰比变化0.01,强度就会有一个等级的差别。对于确定的试验室配合比,由于试验室的试验小样与现场大样存在差异,在实施时需要结合现场情况作调整,建议引入砂率、水灰比的界限值概念。

三是,教材中试验与检测内容科学性、规范性有待提高。如水泥的细度试验,教材未讲清楚试验结果修正的问题,结果使得同一批次的水泥,不同的试验组,试验结果差别很大,与实际不符。又如混凝土试验,试验室养护条件不到位,学生试验结果缺少说服力。这些在一定程度上影响了学生科学工作态度和规范化操作习惯的养成。

要使教材内容对工程实际有科学的指导作用,需要对教材中的不合理概念、理论、经验数据进行修改和更正,加强材料的工程应用与试验方面的调整与教学[5]。

三、教学内容及其体系的分解、增减、深化和建设

土木工程材料是土木工程中建造各类工程设施所用材料的总称。材料种类繁多,涉及的学科领域广,形成了庞大的土木材料内容体系,以至于目前的教材只能对其作定性的定义。要建设完善土木工程材料教学内容体系,需要对内容体系进行适当分解、深化、组合和重构。笔者建议从以下几个方面着手。

(一)教学内容体系的扩展与组织

为满足国家建设形势发展对土木工程专业人才的要求,需拓宽学生知识面。土木工程材料课程的教学要在建筑工程专业、道路工程专业材料课程内容的基础上进行必要补充。如:增加高性能混凝土一章,内容包括高强度混凝土、大流动性混凝土、掺混合料混凝土、水泥净浆等设计、生产、检测;针对道路工程增加无机结合料、土工材料、速凝材料等内容;针对材料的耐久性,增设材料耐久性设计与控制章节。

内容组织方式上可分册设置教学内容,上册设置土木工程材料各专业方向的共性内容,下册安排高性能混凝土、新型土木材料(宜淡化“新型”二字)、沥青混合料、无机稳定材料、土木材料的防腐与控制等内容,根据专业方向的不同要求学生分阶段有选择地进行选修学习。

(二)教学内容的分解

由于水泥混凝土章节含有水泥的选择、集料的性能要求、混凝土的和易性、混凝土力学及变形性能、耐久性、外加剂、混凝土的配比和检测评定内容,内容篇幅长,课时量大,造成各章教学学时相差悬殊。笔者建议把集料部分与石材一起单独设章,充分体现集料在水泥混凝土、沥青混合料和水泥稳定粒料等复合材料中的地位,对集料材料性能与应用可充分阐述。同样,沥青和沥青基复合材料也可分为两章,以适应不同专业方向选修需要。

(三)教学内容体系的深化

对于高性能、高强混凝土而言,外加剂的性能与质量决定了混凝土的性能和质量,因此有必要深化混凝土外加剂的教学内容,增加外加剂与水泥的相溶性理论[6]、外加剂选择与检测方法等教学内容。此外,适当增加储能调温新材料原理、性能、设计与应用等建筑节能新技术、新材料的介绍。通过收集整理土木工程各条战线上资深专家学者的理论成果、应用经验,认真组织教材编写,使教学内容既有一定的深度和可操作性,又可分析和解决工程实际问题提供指导。

(四)加强应用与试验检测内容建设

结合工程实例和试验检测部分内容,突出土木工程材料基本性能与工程应用教学,重点培养学生的工程概念与工程材料应用能力。加大工程材料应用例题设置,通过讲述实际工程案例,帮助学生全面理解和掌握材料的基本性能与工程应用特性。对于试验部分教学内容,应规范试验程序、改善试验条件、增加部分新试验,培养学生科学、客观、规范、严谨的思维方法。

参考文献:

[1] B.г.斯克拉姆塔耶夫.建筑材料[M].1版.北京:建筑工业出版社,1953.

[2] 黄伯瑜,皮心喜.建筑材料[M].1版.北京:建筑工业出版社,1979.

[3] 陈志源.土木工程材料[M].1版.武汉:武汉理工大学出版社,2000.

土木工程新材料论文篇(7)

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)24-0059-02

当前,我国工程教育的主要弊端,就是人才培养轻实践、轻能力和轻创新,忽视团队协作精神。如何构建基于工程能力、实践能力和创新能力培养为核心的人才培养新体系和新模式,是当前及今后一段时期我国高等工程教育专业教学改革和课程体系改革的主要方向和目标。CDIO模式实现了创新能力的培养。在《土木工程材料》教学中探索CDIO模式与改革,就是要适应国际工程教育的新理念、新模式和新思想的发展,通过以团队合作的项目形式,从构思、方案设计、试验运行、成果展示,进而实现理论和实践的有机协调和统一,实现对学生综合能力、团队合作能力的培养,创新精神和综合素质的提高。

一、以项目为牵引和主线,建立课程教学新体系

以土木工程材料课程实践与理论学习相结合,构建课程教学内容。《土木工程材料》课程涉及内容广,各章节之间逻辑关系不很严密,为此,首先对理论教学进行改革。改革的思路和出发点就是以项目为牵引和主线,整合课程体系结构,通过构建“公路路面结构层材料设计”项目组织理论教学的授课内容和结构安排。课程教学围绕无机结合料稳定材料组成设计、水泥混凝土组成设计、沥青混合料组成设计三大模块进行,将土木工程材料基础知识贯穿其中,使学生在掌握土木工程材料基础知识的同时,明确材料之间的联系,了解了材料在工程中的作用。同时从社会环境和工程环境出发,引导学生了解绿色建材,即资源、能源消耗低,对环境、对人身友好无害,可以循环利用的建筑材料,以及高性能材料等,扩展学生的知识面。

二、改革实践教学环节,加强工程能力培养

CDIO专业计划的一个重要内容就是为学生提供基于项目的动手机会,提供设计――实现的实践场所非常重要。根据卓越工程师教育培养计划制定的《土木工程材料》课程教学大纲,在课程教学环节中安排了两周课程实践周和一周项目实践周。“基于CDIO模式下的土木工程材料课程教学改革”在2011年被列为黑龙江省高等教育教学改革工程重点项目。我校在2010级道路桥梁与渡河专业遴选了两个卓越工程师试点班,土木工程材料课程的教学改革结合卓越工程师试点专业人才培养计划在试点班实施。该试点班的课程实践周分别于2011―2012学年第一学期的第十一周、第十五周,项目实施周于第十九周以集中训练的模式进行,集中训练的模式为学生提供了模拟工程实际的实践场所。

三、CDIO理念贯穿始终,四阶段实现教学目标

基于CDIO模式的“土木工程材料”的课程教学改革目标,既包括专业知识要求,又强调能力提升要求:即要求学生在学习实践土木工程材料基本知识的基础上,训练从可持续发展的角度选择、评估、设计和开发土木工程材料的能力。为此,在教学过程中始终将CDIO理念贯穿其中,通过以下四阶段具体实施。

第一阶段为“C”(构思)阶段,在理论教学和课程实践周进行过程中,以项目为牵引,引导学生以团队的形式构思一项研发项目。学生在理论课学习和实践周试验的过程中,根据资源优化进行了自由组合,组建了四个实践创新团队。每个团队对所选的项目进行总体构思,分别确定了项目的方向为水泥混凝土和沥青混合料。

第二阶段为“D”(设计)阶段,要求学生在各团队确定的项目内容和方向的基础上,通过查阅参考文献和团队内讨论,确定设计方案。四个团队分别构思设计了(1)C60混凝土的配制与抗渗性研究;(2)泵送混凝土坍落度经时损失研究;(3)掺加氧化铁的彩色沥青混合料配合比设计;(4)大空隙沥青混合料抗冻性研究四个项目。在构思和设计阶段,每个学生都表现出积极参与、积极思考、积极专研的学习态度,多次进行讨论,并且邀请专业老师参与研讨,给予学术上的指导。方案内容主要包括项目的基本思路、材料的基本性能、配合比设计、实验方法,以及预期达到的目标。以“掺加氧化铁的彩色沥青混合料配合比设计”团队为例,学生主动邀请建筑学专业的老师给予色彩上的指导,最终确定项目预期达到的目标:(1)通过试验确定等同于国际标准色卡(CMYK)色彩体系中(C0/M0-100/Y20/B0-100)范围内两种颜色的氧化铁适宜掺量;(2)通过试验确定满足路用要求的上述两种颜色的彩色沥青混合料配合比,供缓解行车疲劳、美化环境使用。

第三阶段为“I”(实施)阶段,理论课程和课程实践结束后,学生利用一周的项目实践周对构思和设计的项目进行实施。根据方案中设计的实验方法,各团队获得相应的试验数据,并对试验结果进行分析、改进和创新。

第四阶段为“O”(运行)阶段,各团队将实验过程中获得的实验结果进行内部讨论、研究,团队之间交流,确定原来构思中的缺陷,进一步修改后再设计、实践、运作其项目,最后对完成的研发项目成果进行展示。指导教师参与整个过程。学生在项目实施的过程中会遇到难题,以及一次一次的失败,学生在这些困难和失败面前没有放弃,而更加激发了挑战的激情和勇气,通过查阅文献、研讨、交流,再设计、再实践,磨炼了学生的意志,培养了学生的创新能力,提高了学生综合运用知识的能力以及团队协作能力。特别值得一提的是,在教学改革试点的两个班级中,通过土木工程材料的学习,激发了学生对土木工程设计及试验的兴趣,上面四个团队构思的创新项目都被列入2012年黑龙江工程学院大学生创新训练计划,并批准立项,其中“大空隙沥青混合料抗冻性研究”和“掺加氧化铁的彩色沥青混合料配合比设计”被批准为2012年地方高校部级大学生创新创业训练计划项目。

基于CDIO模式对“土木工程材料”课程教学进行改革,目的在于提高学生创新设计能力和专业综合素质;通过团队工作和交流,提高学生人际协作沟通和交往能力;最终实现道路桥梁与渡河工程试点专业人才培养的目标要求,使学生毕业后成为有能力、善协作、敢担当、争卓越的新一代工程师,能够应用所学知识为社会和人类做贡献。

参考文献:

土木工程新材料论文篇(8)

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.

土木工程新材料论文篇(9)

文章编号:ISSN2095-6711/Z01-2016-01-0085

一、开发内化教学模式

与传统教学方法相比,开发内化教学模式强调通过有效的教学活动,调动学生自主学习的积极性,开发潜能、引导和促成学生将知识“内化”为分析、解决实际问题的能力。所谓“开发”,是开启学生的智慧,发掘学生的潜质、潜能,激发学生内在的活力和动力,调动学生学习的主动性、积极性和创造性,有利于促成学生的内化。所谓“内化”,是将外在的教学内容通过记忆、理解、运用,转化成内在的素质。因材施教是开发内化教学方法的原则。

二、课程特点

土木工程专业课程中,《土木工程材料》是开课较早的专业基础课,是一门理论和实践并重的课程,主要向学生介绍土木工程中常用建筑及功能材料的性能、特点和应用,并使其获得重要材料的检测和试验方法的基本技能训练。此外,这门课程与其他课程密切配合,为后续课程如钢筋混凝土结构设计原理、钢结构、砌体结构、施工技术、工程管理等提供必要的材料基本知识。通过本课程的学习,要求学生能够结合工程实际,正确选择与合理使用土木工程材料,分析和解决实际工程问题。然而,课程内容大多是理论叙述,在教学中常会遇到以下问题:①缺乏系统性:材料种类繁多,内容庞杂,章节间基本没有联系;②逻辑性较差:各类材料与工程实践经验密切相关,应用性强,经验性内容多、概念多、专业术语多;③看似简单易懂,没有深奥的原理,实则不易把握。学生觉得一听就懂,但一考就不会。由于本课程具有上述特点,学生普遍感觉内容枯燥,学习兴趣和积极性差,对知识理解不深,对材料性能及选择使用方面的知识和能力欠缺,无法灵活应用,并直接影响后续课程的学习。

三、教学经验探讨

开发内化教学模式,改变了传统的教学方法,鼓励教师采用启迪式教学方法,引导学生思考,培养学生自学能力,帮助学生找到学习的兴奋点,提高兴趣。本文结合开发内化教学模式在《土木工程材料》课程中的应用,对教学方法进行以下探讨:

1.重视第一堂课——绪论。绪论作为第一堂课是十分重要的,直接影响学生对课程的学习兴趣、对教师能否胜任教学的信心。所以,教师应在课前做好充分准备,讲好绪论课。在具体教学中,可以通过图片、影像等介绍,让学生对土木工程材料有一种全新的认识,以提问的方式激发学生思考“什么是土木工程材料?”、“土木工程材料与建筑的关系”,而后结合工程实际,进行生动的阐述分析,既完成了相关内容的传授,又能让学生清楚地认识到课程的重要性,从而帮助学生树立学好课程的坚定信念。

2.运用课堂提问,引导学生积极思考。教师“导”知识、“导”方法是开发内化教学的一个重要特点,即在教学过程中,教师更注重引导学生学习,而不是填鸭式地“灌”给学生。结合本课程叙述性较强的特点,以问答促思考,更能激发学生学习的主动性,同时灵活应用一些与材料性能相关的生活类常识,活跃课堂气氛。例如,针对材料的亲水性和憎水性,可以引导学生寻找小案例并进行分析,简单的课堂提问,既紧扣知识点,又提升学生的兴趣。

3.结合工程实例,理论联系实际。本课程的主要教学目的是让学生具备正确选择与合理使用工程材料的能力,因此在教学中要适时引入工程案例,尤其是结合材料如何影响建筑结构性能,选用典型的工程事故进行分析,不仅有助于消除理论知识的枯燥,更能加深学生对材料特性的理解,有助于学生明确理论知识指导工程实践和解决实际问题的重要性。

4.讲授方式多样化。教师通过制作图文并茂的PPT、录像、动画演示等,结合教学内容安排适量板书,使课堂内容生动化、多样化,提高学时效率;此外,可选择适合学生自学的章节,请学生收集相关信息,分组讨论并试讲,通过多种方式引导学生养成勤于思考,勇于探索和创新的良好习惯。

5.加强实践环节,培养学生动手能力。本课程强调理论与实践并重,因此,实践环节必不可少。当前,由于本科教学条件所限,大多数高校开设的实验占课程总学时的35%。在实践环节,学生不仅能真实接触到材料,还能观察到材料性能变化的整个过程,是理论教学的重要补充。针对无法开展的实验,教师可通过视频和图片进行讲解。

6.丰富教学内容。《土木工程材料》课程的教学必须服务于工程应用,但教材对新技术、新标准有一定滞后性。因此,为了丰富教学内容,除选用的教材应能反映土木工程材料方面的最新研究成果外,在教学过中应适时讲授有关材料的研究动态、发展趋势及应用状况,拓宽学生的视野,激发学生的开拓创新意识。另外,鼓励学生以课外调研的方式,自行安排到建材市场等进行学习和调查,了解材料的价格、生产工艺、性能差异和使用方法等,这个过程不仅是课堂教学的补充,有助于增强学生对材料的感性认识,也能锻炼学生的交际沟通能力。实践表明,开发内化教学模式在将理论知识与实践相结合,开发学生的学习潜能,激发学生主动学习的积极性方面提供了新思路,教师应自足岗位,在教学过程中努力探索和不断总结积累经验,勇于改革创新,才能进一步提高教学效果,开创理论教学改革的新局面。

参考文献:

[1]吴芳.重庆大学“土木工程材料”课程教学改革研究与实践[J].土木建筑教育改革理论与实践,2009

土木工程新材料论文篇(10)

土木工程是一个国家建设和发展中的重要内容,它涉及了很多方面,比如说桥梁、公路等。可以说一个国家发展的速度和程度跟这个国家的土木工程发展休戚相关。我国的土木工程业发展速度还是比较迅速的,但是不管什么行业的发展都不可能是一帆风顺的,在中国几十年的探索和改革中,土木工程方面的发展也取得了一定的成就,科技的发展是土木工程发展的重要保障和根本动力。为了进一步加快我国土木工程的发展,还要加大对土木工程的研究力度。

1、土木工程概述

土木工程对于一个国家的发展是至关重要的,然而,土木工程具体指的是什么、涉及到了哪些方面的内容并不是所有人都了解的。其实,土木工程就是指公路、桥梁这些工程的总称,并且土木工程本身涉及了很多方面的内容,主要包含了工程建筑材料分析、建筑设备的应用以及建筑施工前的地质勘探。土木工程不是单单的过程设计,它的内容是非常丰富的,而且是层次多样的、结构和门类比较复杂的学科。

土木工程对于我们每个人都不陌生,它跟人们的生活是休戚相关的,而且关系着国家的建设和发展。可以这样说,如果没有土木工程就没有我们今天这样便利的、高质量的生活。土木工程展现人们生活的很多方面,比如说四通八达的交通、居住和办公的高楼大厦以及跨黄河长江的大桥。同时,土木工程给人们的生活提供了很多保障,主要体现在农民可以利用灌溉设施解决农田干旱的问题;城市中的排污管道给城市人民提供了环境保障。

2、土木工程发展的现状

2.1土木工程的理论发展分析

土木工程工程的发展也涉及到了很多方面,其中土木工程理论就是其中非常关键的一个内容。土木工程理论发展是土木工程设计和项目实施的基础环节,占据着关键的地位,土木工程理论是土木工程设计的重要的理论支撑,只有拥有坚实的土木工程理论基础,才能保证土木工程设计得到最大程度地发展。而土木工程理论也涉及了很多方面的内容,它涵盖了工程力学、统计学、计算机科学等重要内容。特别是计算机科学的发展与应用,使土木工程业得到了极大的发展。并且随着信息化进程和信息交流地不断加快,也都推动了土木工程业的发展。

2.2土木工程的设计发展分析

土木工程设计是土木工程发展中非常重要的一个环节,随着土木工程的不断发展,对土木工程设计也提出了更高的要求,土木工程设计已不再是仅凭经验而进行的时代了,更趋向于要全面地考虑土木工程的环境、经济以及安全等因素来进行土木工程设计。随着建筑环境(包含建筑材料、结构、施工方法等)不断改变,人类会面临越来越大规模的土木工程建设,并且对土木工程设计会提出更严格的要求,其中在结构设计方面呈现出更长、更高、更柔的发展趋势。土木工程设计是依靠一定的土木工程理论而进行的,随着土木工程的发展趋向于复杂化,土木工程设计也会发生很大地改变。要运用新技术、新优势来做好土木工程的设计。

2.3土木工程的施工发展分析

土木工程理论和设计最终都要通过土木工程施工来体现,土木工程施工是一个不容忽视的环节。而土木工程施工的发展主要体现在施工材料、设备以及施工工艺方面,在土木工程中,施工材料在不断地更新,越来越多的新型材料被广泛地应用到土木工程中,比如说玻璃纤维增强塑料、双层中空玻璃、各种节能混凝土等材料,这些材料给我国大型土木工程的实施提供重要的保障;而土木工程实施的设备也在不断地向自动化方向发展,设备的自动化不仅提高了施工的效率,同时也为一些操作难度大的过程实施提供了可能。

总之,我国的土木工程业在理论研究、工程设计以及工程施工等方面已经取得了一定的成绩,但是与那些发达的国家相比还存在一定的距离。因此,我国要逐渐地加大土木工程的研究力度,推动我国土木工程业可以迅速发展。

3、土木工程的未来发展趋势

3.1信息化趋势发展

加快信息化建设是我国新时展的目标,信息化建设是利用计算机技术、网络通信技术、智能信息处理技术、自动化控制技术等进行改造。信息化建设可以使一些传统下难实现的工程得以顺利实施,信息化技术将全面革新设计技术和施工技术,信息化建设大大地推动了土木工程业的发展。信息化的社会背景为建筑的兴起提供了更为广阔的空间,对信息资源和对使用者的信息服务进行了优化组合。

3.2高性能材料的广泛应用

随着科技地不断发展和新能源的不断开发,使得越来越多的高性能材料得以广泛地应用到土木工程中,比如说高标号水泥、玻璃纤维混凝土、聚合物浸渍混凝土以及复合型节能混凝土,还有新型的墙体材料的开发,这些高性能材料的应用使得土木工程在结构、设计理论以及施工技术方面得到了新的发展。并且土木工程中钢材也将朝着高强度、良好塑性以及可焊性等方向发展。总之,高性能材料的应用是未来土木工程的一个重要发展趋势。

3.3土木工程向地下、海洋、沙漠扩展

随着建筑业的迅速发展,建筑空间资源已经成为限制建筑业发展的一个重要因素。开发空间资源是解决建筑空间资源紧张的非常有效的途径,在我国可开发的空间资源有地下空间、沙漠、海洋以及宇宙空间。其实,我国在土木工程发展过程中已经在逐渐地开发这些空间资源了,比如说现行的地铁、地下停车场都是利用地下空间的体现,而且我国也正在开发海洋和沙漠资源,同时我国在探索太空方面也取得了一定成绩,所以说我国土木工程的未来发展趋势是向地下、海洋以及沙漠等空间发展。

3.4建筑多样化及城市建筑立体化

我国土木工程正在朝着多样化和城市建筑立体化的方向发展,由于材料学和工程力学的发展,推动了土木工程向着多样化的方向发展,为了解决能源紧缺、环境保护、交通溶度等问题,越来越多的建筑结构形式产生。

随着城市人口的密度逐渐地增加,交通拥挤和用地紧张等问题也逐渐显现出来,为了解决城市用地问题就需要发展立体建筑,也就说城市高层建筑会越来越多,但是高层建筑的建设对施工技术和设计的要求更高,所以要加快土木工程各项技术的发展。

结语

总而言之,在信息化和科技化时代的大背景下,土木工程的发展不仅局限于建筑物本身的安全性和经济性,更需要考虑到建筑物给人们的生活带来的舒适感受,将建筑变得更加人性化和智能化。这就要求我国要加大对土木工程的研究力度,要不断地推进土木工程的理论、设计以及施工的发展,而且要把握土木工程的未来发展趋势,尽可能地从发展趋势入手,保证我国土木工程可以顺利地、快速地发展。

参考文献

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