首页 > 文章中心 > 土木工程材料

土木工程材料范文精选

土木工程材料

土木工程材料范文第1篇

关键词:土木工程材料;课程思政;文化自信;职业理想

土木工程材料课程是土木工程专业的一门学科基础类课程,通常开设在大二的春季学期。土木工程材料课程开始教学的时候,学生们已经完成了大部分通识类课程的学习,通过通识类课程的学习,学生对自己的大学生身份有了很强的认知,并且开始萌生了对未来的职业规划,但是由于还没有涉猎专业课,很多学生对专业的认识还不是很清晰,尤其是对自己未来的社会责任并不是太清楚。此阶段的大学生,心理处于不断发展变化过程中,可塑性非常强,作为施教者应该对其正确引导,引导他们把自己的人生理想与国家的富强和民族的复兴联系起来,引导他们树立正确的世界观、价值观和人生观。既然土木工程材料课程教学处在这样一个特殊的学生成长阶段,那么这门课程就应该责无旁贷地担负起对学生的引导和教育工作,在课程第一讲绪论的教学中,结合课程内容适时地融入思政元素,让学生从这门课程开始,从这门课程的第一次课开始,树立起强烈的家国情怀和正确的职业理想。土木工程材料课程绪论内容包括:土木工程与土木工程材料,土木工程材料分类,土木工程材料发展,土木工程材料标准化,以及本课程的性质和任务[1]。多年的教学经验和大量的教学研究表明,从学生的可接受性和教学的可操作性角度来讲,可以结合绪论中土木工程材料发展和土木工程材料标准化这两个内容进行课程思政教育教学。

一、土木工程材料发展主题思政教学

土木工程材料是伴随着人类社会的进步和社会生产力的发展而逐步发展起来的。经历了从无到有,从天然材料到人工材料,从手工业生产到工业化生产等几个阶段。人类最早穴居巢处。随着社会生产力的发展,人类进入能制造简单工具的石器、铁器时代,便开始挖土、凿石为洞,伐木搭竹为棚,利用天然材料建造非常简易的房屋等土木工程。随着对火的认识和利用,人类开始用粘土烧制砖、瓦,用岩石烧制石灰、石膏,在我国秦汉时期,砖瓦已经成为主要的土木工程材料,故有“秦砖汉瓦”之称。同时,这也意味着土木工程材料由天然材料进入了人工生产阶段,为较大规模建造土木工程创造了条件。18、19世纪,资本主义兴起,工商业、交通运输业等各行各业蓬勃发展,以此为契机,土木工程材料进入了一个新的发展阶段。钢材、水泥、混凝土等的相继问世,一方面打破了传统材料的某些限制,使建筑向高层、大跨度发展有了可能;另一方面,新材料的性能远远优于传统材料,使土木工程更加坚固、耐久。这是土木工程材料发展史上的一次大革命,为现代土木工程建设奠定了良好的基础。进入20世纪以后,土木工程材料不仅性能和质量在不断改善,而且品种也在不断增加,先后出现了一大批具有特殊功能的新型土木工程材料,如绝热材料、吸声隔声材料、防水材料、装饰材料等等,这些材料的出现,使建筑物的功能和外观发生了根本性的变化。21世纪土木工程材料将向着轻质高强、耐久性、功能性、智能化的高性能材料和环保型绿色材料的方向发展[1]。

(一)中国传统土木工程材料

通常来说,中国传统土木工程材料有土、木、石、砖和瓦五大类[2],这五种材料在土木工程材料发展过程中占有极其重要的位置。木结构建筑是中国古典建筑的精华,代表着中国古建筑的辉煌。木结构建筑的核心是其内部的木质承重骨架,这个骨架由卯榫契合而成,坚固耐久,并从建筑内部延伸到建筑外部,产生独特的建筑美。传统的木结构建筑支承结构与墙体分离,墙体只起到分隔和围护的作用,墙体多为夯土或木材[3]。位于山西省的应县木塔是我国现存的最高最古老的纯木结构塔式建筑,应县木塔是中国古建筑的瑰宝,也是世界木结构建筑的典范。中国古代工匠在长期的工程实践中,将木结构建筑做到了极致,创造了许多木结构建筑的经典元素,例如斗拱。斗拱用于连接梁柱,在梁柱之间起到承上启下传递荷载的作用,斗拱制作精巧,造型独特,具有优良的力学性能和很高的审美价值,是中国古代工匠智慧的结晶[4-5]。这一经典元素在现代建筑设计中也不乏精彩运用,例如,2010年上海世博会中国馆的整体建筑形象,就充分彰显了斗拱的神韵(见图1),层层叠叠的斗拱成就了极具震撼力的“东方之冠”,如图2所示。生土建筑应是最早出现的建筑形式,在商代遗迹中便有存留[6]。窑洞是生土建筑的主要类型之一,是我国西北黄土高原地区的传统民居建筑类型[7]。在黄土高原地区,黄土层非常厚,有的厚达几十米,勤劳智慧的陕北人民因地制宜,就地取材,巧妙地利用当地地形,凿洞而居,如图3所示。窑洞建筑取自自然,融于自然,独特的建造形式形成了浓厚的地域特色[8],积淀了古老深厚的黄土地文化。石、砖和瓦类传统土木工程材料在中国传统建筑中也大放异彩,石材可以粗犷豪放,又可以被打磨雕琢得精致华丽;砖的特殊质感和颜色赋予了建筑古色古香的气息,经过几千年的实践,中国工匠发明了很多种实用美观的砌筑样式,让朴素的砖砌体散发着独特的工艺美感;瓦类材料由泥土制成,不论是流光溢彩的琉璃瓦还是朴素无华的小青瓦,总能让人感受到泥土的芬芳,同时,不论是哪一种瓦,假以工匠的巧手,总能排列出错落有致的层次,呈现出有条不紊的秩序,这种条理性和有序性正是中国传统建筑的重要气质所在。传统的土木工程材料主要来自于自然,体现着人与自然之间质朴和谐的关系[9],中国工匠在传统材料的开发和使用过程中,不断积累知识,总结经验,开拓创新,创造出了一个又一个中国建筑史乃至世界建筑史上的经典。认识和了解土木工程材料发展过程中中华民族所取得的辉煌成就,对于增强当代大学生的民族自豪感和文化自信大有裨益。

(二)土木工程材料发展趋势

土木工程材料的发展趋势具有智能化、高性能化、复合化及绿色化等特点,其中绿色化是土木工程材料发展的重中之重。材料工业是消耗自然资源和能源的大户,土木工程材料在生产和使用过程中可能对环境造成不利的影响。例如,生产水泥要消耗大量石灰和粘土等天然资源,还要消耗大量电力和煤炭;同时,每生产1t水泥将约有1t的CO2向外排出,水泥工业CO2排放量约占全球CO2总排放量的7%[10],2019年中国水泥产量达到23.3亿t,占全球水泥总产量的57%,已连续20多年居世界首位[11],可见,我国每年水泥生产造成的CO2排放量非常之大,CO2的大量排放,能够导致温室效应,引起气候变暖;另外,水泥生产还会排放出大量粉尘和其他有害气体,这些都将对人类的生存环境造成极大的威胁。随着工业生产的发展,工业固体废弃物的堆存量逐年增加,堆存这些废弃物会占用土地,污染环境,因此,工业固体废弃物的资源化,对于工农业发展及人类的生存环境都有着直接的影响,大量研究表明,制备土木工程材料是综合利用工业固体废弃物的重要途径之一。可以利用工业废渣类材料,如粉煤灰、矿渣及尾矿等制备胶凝材料,还可以利用此类废弃物生产砖、砌块及板材等制品。土木工程材料用量巨大,所以工业固体废弃物能够在土木工程材料领域得到利用,可以大大提高固废的资源化力度,同时也有助于实现土木工程材料生产的绿色化和节能化。随着工业固体废弃物资源化技术的不断进步,将会有越来越多的环境友好型土木工程材料出现。作为土木工程专业的学生,应该了解土木工程材料的发展趋势,尤其要了解土木工程材料发展过程中存在的问题,牢固树立可持续发展理念,具备强烈的使命感和责任感,认识到土木工程材料的发展不应该以环境为代价,而应该珍惜大自然赠予人类的绿水青山,尽量减少地球的负荷,与自然生态系统协调共生。

二、土木工程材料标准化主题思政教学

土木工程材料品种繁多,性能各异,价格相差悬殊,而且用量巨大,因此,正确选择和合理使用土木工程材料,对土木工程的安全、适用、美观、耐久及经济都有着重大的意义。为保证土木工程材料的质量,并能科学合理地使用土木工程材料,世界各国均采用标准化管理,即通过制定相关的标准来规范土木工程材料的生产及使用。土木工程材料的标准,既是企业生产产品的技术依据,也是供需双方对产品质量进行验收的重要依据[1]。我国的标准分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准四级,各级标准分别由相应的标准化管理部门批准并颁布。国家标准是由国家标准局的全国性的指导技术文件。国家标准有强制性标准(代号GB)和推荐性标准(代号GB/T)。行业标准也是全国性的指导技术文件,是各行业(或主管部门)为了规范本行业的产品而制定的技术标准,由主管生产部门,如建材行业标准(代号JC)、建工行业标准(代号JG)、交通行业标准(代号JT)等。地方标准是地方主管部门的地方性指导技术文件(代号DB),适于在该地区使用。企业标准是由企业制定的指导本企业生产的技术文件(代号QB),仅适用于本企业。我国的技术标准全称由标准名称、标准代号、标准编号和批准年份等组成[1],部分技术标准如图4所示。世界各国均有自己的标准,如美国的“ASTM”标准、德国的“DIN”标准、英国的“BS”标准、日本的“JIS”标准等。另外,还有在世界范围统一使用的“ISO”国际标准[1]。技术标准不是一成不变的,随着科学技术的发展及大量工程实践的展开,技术标准需要不断进行修订,以适应工程技术的发展需求。

(一)增强标准化意识

技术标准的发展与科学技术的进步息息相关,一方面,技术标准以科学技术和工程实践经验的综合成果为基础;另一方面,技术标准的实施能够促进科学技术的发展,同时,科学技术在发展的过程中将会促进技术标准的不断改进和修订。通过土木工程材料标准化这部分内容的学习,应该让学生了解什么是技术标准、为什么要遵守技术标准、我国技术标准的分级及我国技术标准名称的认读等等问题,同时还应该了解一些其他国家常用的土木工程材料相关标准。教学过程中,应该重点强调技术标准在土木工程材料领域的重要性和权威性,应该让学生了解,技术标准是工程技术人员需要终身学习的宝典,是学习专业知识、从事科学研究及参与工程实践所需要遵循的法条,教导学生一定要养成认真研读技术标准的习惯,认识到遵守各级技术标准是重要的职业操守,在专业技术领域中要按照技术标准做事这点毋庸置疑。举例———混凝土物理力学性能试验方法标准(GB/T50081-2019)。《混凝土物理力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2019)是一部中华人民共和国国家标准。标准名称为“混凝土物理力学性能试验方法标准”,标准代号为“GB/T”,标准编号为“50081”,标准年号为“2019”。本标准是在对《普通混凝土力学性能试验方法标准(GB/T50081-2002)》修订的基础上完成的,本次一共修订了15项内容,其中有对GB/T50081-2002技术内容的修改和完善,同时也增加了很多新的技术内容。本标准的主要技术内容有:1.总则;2.术语和符号;3.基本规定;4.试件的制作和养护;5.抗压强度试验;6.轴心抗压强度试验;7.静力受压弹性模量试验;8.泊松比试验;9.劈裂抗拉强度试验;10.抗折强度试验;11.轴向拉伸试验;12.混凝土与钢筋的握裹强度试验;13.混凝土粘结强度试验;14.耐磨性试验;15.导温系数试验;16.导热系数试验;17.比热容试验;18.线膨胀系数试验;19.硬化混凝土密度试验;20.吸水率试验。标准中前5项是土木工程专业学生在本科阶段的土木工程材料理论课和实验课的学习过程中能够涉猎到的内容,结合“土木工程材料标准化”的内容让学生提前了解该标准,一方面有助于学生对技术标准的深入理解,另一方面可以为后续的学习做一定的准备。通过土木工程材料标准化的教学,牢固树立起学生的标准化意识,培养其工程素养,养成良好的职业道德。

(二)树立职业理想

技术标准的发展水平是国家科技发展水平的重要标志,技术标准既是科技发展的成果,又是科技发展的推动力。无论何种产业,当技术进步使规模化成为可能时,技术标准就会作为实施规模化生产经营的必要工具出现,也就是说,技术标准的出现是依托科技发展到规模化大生产后的经济社会需求而产生的,一旦产生就会带动科技研发活动的投入,继而出现新技术和新工艺的应用和推广,并能提高科技成果的转化水平。在此过程中,技术标准与科学技术互动提升,同时,技术标准的制定及修订是科技研发的重要成果。随着知识经济时代的到来,世界范围内的技术标准竞争越来越激烈,谁制定的标准为世界所认同,谁就会从中获得巨大的市场和经济利益。因此,世界各国都在加大力度进行标准化战略研究,试图在技术标准的竞争中掌握主动。技术标准是科学技术发展和工程实践的产物,是工程建设成功经验的集合,每一位科研工作者和工程技术人员都是本领域技术标准的执行者,同时也可以成为本领域技术标准的制定者。为此,科技工作者不仅应该具有足够的学术储备,而且还应该具备高度的社会责任感和深厚的家国情怀,依托自己强大的学术研究和工程实践背景,不断探索本专业的科技前沿,掌握先机和主动,制定出适应国家建设发展的各级标准,并力争让越来越多的中国标准被世界认同。大学生终将是明天的专业技术人才,每一位大学生都应该有远大的职业理想,努力学习,不断积累,勇于担当,争取在未来的职业生涯中为国家做出较大的贡献。

三、结束语

土木工程材料范文第2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:

[1]丁金昌.实践导向的高职教育课程改革与创新[J].高等工程教育研究,2015(1):119-124.

[2]白宪臣.土木工程材料[M].北京:中国建筑工业出版社,2011:1-3.

[3]彭晓彤.林晨.土木工程专业建筑材料课程改革探索[J].高等建筑教育,2008(17),4:86-89.

[4]安明喆,吴萱,潘雨.土木工程材料课程教学内容改革[J].高等建筑教育,2006(2):89-92.

土木工程材料范文第3篇

(一)教师作用的转变

从古至今,作为一名传道授业解惑者,教师一直处于教学活动的主体地位。在信息化背景下,教师的角色与定位必须改变,以适应现代教育信息化发展的要求。要将传统教学活动以教师的课堂教学为中心,转变为从学生专业需求出发,以课堂教学为基础,以引导学生自主学习为中心;传统教学模式中教师的教学活动主要是课堂讲授、布置与批改作业以及考试考核;信息化技术发展背景下,教师的教学活动除课堂讲授及布置作业和组织考试之外,更多的应该是借助信息化技术对学生的自主学习进行组织、引导和帮助。课堂教学也可以借助多媒体电脑技术;学生的自主学习则需要在教师的引导下利用多种信息化技术来完成。

(二)学生学习方式的转变

传统教育模式下,学生主要的学习任务是认真聆听教师的课堂教学,完成教师布置的作业,完全处于被动接受学习的状态;教育信息化背景下学生学习的方式应该转向自主学习模式,即在教师的引导和帮助下,主动树立学习目标,通过包括现代教育技术在内的各种途径自主地获得各种知识;学习目的也应该由“掌握知识”转为“学会学习”;学习内容应该由“教材、讲义、参考书”转变为“以教材、参考书为基础,网络共享资源为辅”;学习方式由“教师提出问题,学生解答”转变为“学生提出问题,自主解决问题”。

二、土木工程材料课程信息化教学的实践

针对土木工程材料课程特点,笔者充分利用信息化教学手段,在引导学生自主学习方面作了一些探索。

(一)坚持以课堂教学为基础

按照教学大纲要求,将教材作为教学的主要内容,以课堂教学为基础,是衡量教师教学质量的重要标准。在教育信息化时代,土木工程材料课程教师在遵循教学大纲的基础上,在课堂教学中应充分利用多媒体电脑技术和数字影像技术,提升课堂教学效果。

1.多媒体电脑技术

多媒体电脑技术在国内各个行业的应用已经非常成熟,也是当前教育教学最基本的信息化技术,但还有相当多的教师教育信息化能力不高,习惯于传统教学方式,不愿接触新技术和采用新手段,无法与现代教育技术的发展同步。对此,作为学生学习引路人的教师应摒弃旧观念,紧跟时代步伐。就土木工程材料课程信息化教学而言,首先要考虑按不同专业方向准备授课内容。例如,建筑学学生最关注的是材料的颜色与质感、材料的使用与表现、材料与环境的关系等;建筑工程专业的学生需要加强水泥混凝土、建筑钢材等结构材料的知识;路桥专业的学生则需要增加沥青混合料方面的内容,补充土、土工材料等相关知识;给排水专业的学生则需补充管材与管件方面的内容。此外,要重视多媒体课件的制作质量,在课件中适当使用动画,以增强课堂教学效果。

2.数字影像技术

在土木工程材料课堂教学中引入数字影像技术,主要涉及一些实验环节。例如,为了更直接更方便地让学生了解混凝土拌合物流动性的定义,掌握混凝土拌合物坍落的测试方法,可将混凝土拌合物坍落度的测试过程进行录像,然后通过视频播放的方式在课堂授课时展现给学生,以加深学生对有关知识的理解。

(二)引导学生自主学习

充分利用教育信息化技术,引导学生自主学习与学会学习,是提高学生专业能力不可缺少的教学环节。在这方面,笔者充分利用重庆大学的网络教育平台,引导学生挖掘网上教育资源,向学生提出“终身学习”的概念和要求。

1.网络教育平台

自2009年开始,重庆大学开通了网络教育平台(eol.cqu.edu.cn)。通过网络教育平台,教师与学生可以分享各种公开的教育资源,及时了解与教学相关的通知公告。每位教师还可以在网络教育平台的个人主页内通过教学邮箱、课程作业、答疑讨论等方式与学生进行教学互动。如:按照土木建筑专业的不同专业方向,有针对性地将教学周历、讲义与课件等上传至平台供学生下载学习,学生也可提前了解教师的授课内容,充分做好课前准备工作;教师利用网络教育平台的教学邮箱和答疑讨论功能与学生进行交流,回答学生提出的问题,在网络教育平台上布置和批改学生作业。可以说,网络教育平台已成为除课堂教学之外,教师与学生联系最紧密、最方便的教学互动渠道。

2.网络资源

在网络教育平台上给学生布置的作业,有些问题在教材中是很难找到现成而又准确的答案,需要学生借助网络资源寻找完整的答案。同时,也可针对不同专业,并根据学生的兴趣,提炼出一些无标准答案的问题供学生思考,查阅资料。例如,组织建筑学专业的学生思考:“流动的石头———混凝土”,引导学生深入了解工程材料,帮助学生领悟在建筑设计中如何应用材料。

3.终身学习

土木工程材料课程教材中的很多内容基础性很强,一些经典理论和公式历经多年,延续至今。但需要注意的是,土木工程材料发展迅速,新技术与新品种不断涌现,工程应用中的新问题层出不穷,有些信息教师也很难捕捉,即使在教学中及时向学生作了讲授,但学生毕业后,乃至整个职业生涯中,目前有效、适用、普遍的材料工艺与应用技术,将来很可能被淘汰,这就需要学生在整个职业生涯中不断学习,不断更新自己的专业知识,树立终身学习的理念,要主动在工作中不断发现与学习新的知识,而网络则是自主学习的理想工具。如,土木工程材料的生产与使用一定要依据现行有效的国家或行业标准,因此,教师授课时,乃至学生今后工作中首要的是确保相关工程技术标准一定是现行有效的,以保证工程设计、施工等技术活动在现行有效的标准规范规定下进行。

三、结语

土木工程材料范文第4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

土木工程材料范文第5篇

关键词:纤维增强符合材料;结构加固;组合结构

1应用与现状研究

1.1工程结构需要加固补强

我们可以把FRP经过各种方式附着在构建表面受力,这样可以快增强构件受力特性。在20世纪80年代,我国工程实践中经常会尝试混凝土结构外贴GFRP内夹高强钢丝加固方法,这种方法一般会用于防腐,钢丝和混凝土可以一起工作,但是方法没有得到更多的推广。FRP加固机构修复技术主要在欧洲、美国、日本加拿大等地发展的速度相对比较快一些,工程技术也得到了很强的应用。尤其是在日本地震之后,FRP加固技术已经有了更强的优越性,这种优越性工程结构被地震破坏的情况下得到了加固。我国大陆早在1998年已经完成了CFRP相关加固工程,然后又开展了一系列相关研究,这种技术是值得我们推广的,在很多大型工程中会得到应用,比如:人民大会堂;民族文化宫等建设上都得到了加固改造。

1.2FRP筋锁和预应力FRP筋混凝土结构

一般FRP筋中纤维含量会在60%到65%左右,另外FRP筋轻质量相对比较高,一般重量是普通钢筋的五分之一,强度是普通钢筋的5到6倍,具有较强的抗腐蚀性、抗疲劳等优点。另外FRP能够代替钢筋使用,这是因为FRP材料具有相对比较良好的腐蚀性,为了能够避免钢筋锈蚀带来的损害,必须要减少维护的费用。为了能够加强和混凝土的粘合度,需要根据不同的加工方法进行设定,比如FRP筋一般可以分成以下几类:表面进行砂化的处理GFRP筋;表面进行滚花处理的FRP筋;采用FRP材料柔韧性,将纤维相互交错在一起编制的FRP筋。

1.3FRP组合结构FRP组合结构是把不同种类的FRP制品和混凝土组合在一起的应用,这样可以实现相互互补的现象,一般能形成呢个一个新的结构体系。FRP是目前高性能的新型结构草料,具有很强的设计特性,让结构的形成相对比较丰富一些,如果出现了不同种类的FRP组合,一般主要有FRP管混凝土、FRP—钢管—混凝土组合构件、FRP—混凝土组合梁、CFRP—铝合金组合构件、FRP—木组合构件。

1.4全FRP结构

在力学当中FRP是具有相对比较高的比强度、比模量,另外大部分传统结构材料都不具有特殊功能特性,比如绝缘性、耐腐性、导电性,另外还有相对比较好的隔热特性,另外传统结构材料是不具有加工特性和可设计性的,所以,当工程结构在实现承载要求的情况下,我们需要实现一些功能特性,全FRP结构是具有不可替代的特性。

2标准规范

经过很多科研人员的研究发现,我国目前拥有相对比较完善的FRP标准规范体系,可以帮助工程应用提供更多的指导内容。一般体系主要包括以下三个方面:符合材料通畅采用试验方法,土木工程一般会采用符合材料产品标准和土木工程中的复合材料工程呢个应用技术规范,具体如表1所示:这些标准规范是按照材料、测试、设计施工验收等环境对FRP土木工程应用进行指导。

3结语

经过上述的分析,我们发现土木工程和FRP应用领域不太一样,应用对象的尺度相对比较大一些,面临的应用条件也比较复杂。目前混凝土和刚才在土木工程中的规模应用不超过140年的历史,在土木工程中FRP的应用依然比较年轻,应用的机会会越来越多,前景相对比较广阔。

参考文献:

[1]叶列平,冯鹏.FRP在工程结构中的应用与发展[J].土木工程学报,2006(03).