材料與土木論文
材料與土木論文
土木工程材料是土木工程專業(yè)一門主要的專業(yè)課程,其目的就是為學(xué)生畢業(yè)后從事相關(guān)工程設(shè)計、施工和監(jiān)理等工作打下必要的理論基礎(chǔ)和實踐經(jīng)驗。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的材料與土木論文，供大家參考。
材料與土木論文范文一：土木工程材料課程教學(xué)改革分析
摘要：土木工程材料課程改革是適應(yīng)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化需要的必然選擇。以特色土木工程專業(yè)為基礎(chǔ)，分析土木工程材料課程的特點和存在的問題，探討土木工程材料課程的教學(xué)改革內(nèi)容，以提高教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和實際工程應(yīng)用能力。
關(guān)鍵詞：特色土木工程專業(yè);土木工程材料;教學(xué)改革
福建江夏學(xué)院是一所以經(jīng)、管、法等學(xué)科為主的大學(xué)，工科類專業(yè)較少。轉(zhuǎn)型之際，學(xué)校立足發(fā)展特色工科，將土木工程專業(yè)作為新建本科專業(yè)及重點建設(shè)專業(yè)，以培養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新型應(yīng)用型人才為目標(biāo)，創(chuàng)新學(xué)科專業(yè)建設(shè)，開展特色土木工程專業(yè)教育，以適應(yīng)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化需求。土木工程材料是土木工程專業(yè)必修的基礎(chǔ)課，也是土木工程建設(shè)的物質(zhì)基礎(chǔ)與質(zhì)量保證，對土木工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性有重要影響，并決定著工程的結(jié)構(gòu)形式和施工方法[1]。開設(shè)該課程的目的是使學(xué)生學(xué)習(xí)土木工程材料的基礎(chǔ)知識、基本理論與應(yīng)用方法，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程奠定基礎(chǔ)，并為今后從事專業(yè)技術(shù)工作時合理選擇與應(yīng)用土木工程材料知識打下基礎(chǔ)。課程改革是教學(xué)改革的落腳點，課程建設(shè)與教育質(zhì)量的提升有密切關(guān)聯(lián)[2]。本文以土木工程材料課程為例，探討基于應(yīng)用型的土木工程材料課程改革。
一、土木工程材料課程的特點
土木工程材料課程的主要特點是知識面廣、知識點分散、系統(tǒng)性較差，且理論性及專業(yè)性較強(qiáng)。土木工程材料按不同角度可進(jìn)行不同的分類，而課程教材往往按材料類別分章節(jié)，各個章節(jié)自成體系，章節(jié)間缺乏橫向的聯(lián)系。因此，教師授課常以敘述式為主，主要是各種材料在工程和實驗上的經(jīng)驗總結(jié)，缺乏內(nèi)容邏輯的串聯(lián)及理論分析、計算[3];學(xué)生學(xué)習(xí)片面化，難成系統(tǒng)，往往僅處于識記層面而缺乏對知識點的對比聯(lián)系。土木工程材料課程不同于一般基礎(chǔ)課程，除了理論課程外，還有實驗課程。實驗演示、現(xiàn)場參觀可加深學(xué)生的理解和感性認(rèn)識;通過動手實驗驗證材料的基本性能，可學(xué)習(xí)試驗方法，鍛煉學(xué)生的實踐能力。此外，實驗課程還可增加設(shè)計類、綜合類實驗，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究能力。
二、土木工程材料課程存在的問題
(一)認(rèn)識不足，學(xué)習(xí)方法不當(dāng)
學(xué)生對專業(yè)基礎(chǔ)課程的重要性認(rèn)識不足，認(rèn)為力學(xué)類課程和專業(yè)類課程更重要而忽視基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，對土木工程材料課程的重視程度較低。學(xué)生平時缺乏對課程的學(xué)習(xí)興趣，且學(xué)習(xí)方法不當(dāng)，考試僅依賴死記硬背，理解不足，知識掌握不牢固。
(二)知識體系欠缺，課程之間聯(lián)系較少
以力學(xué)類課程為例，經(jīng)過多個學(xué)期對理論力學(xué)、材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)的系統(tǒng)學(xué)習(xí)，學(xué)生可較好地建立知識體系、融會貫通知識點。而土木工程材料課程與土木工程專業(yè)其他課程之間的聯(lián)系較少，該課程一般安排在第一或第二學(xué)年，學(xué)生在此前對該課程的認(rèn)識較少，學(xué)過之后又沒有直接應(yīng)用的機(jī)會。同時，后續(xù)也少有課程復(fù)習(xí)到相應(yīng)知識點，致使該課程“自成一派”，知識不成體系，導(dǎo)致學(xué)生對該課程的知識遺忘快。
(三)教材更新慢，圖表符號難理解
新型土木工程材料層出不窮，而原有的教材往往只介紹基本材料，較少涉及新型材料，使教學(xué)明顯滯后于應(yīng)用。教材中涉及的材料種類繁多，不同材料之間的聯(lián)系少、針對性差，使學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)重點。教材中常以表格的形式介紹材料，材料代號較多卻少有明文解釋，表格中出現(xiàn)的指標(biāo)多、雜，指標(biāo)含義不明確，致使所涉及的專業(yè)知識枯燥且難以理解。
(四)教學(xué)手段少，教學(xué)場所單一
土木工程材料課程的教學(xué)主要以講授為主，傳授前人經(jīng)驗，因而學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不足。教學(xué)場所主要以課堂為主，學(xué)生對各種不同材料缺乏直觀、感性的認(rèn)識。教學(xué)與實際工程應(yīng)用結(jié)合少，教學(xué)效果不佳。
三、土木工程材料課程教學(xué)改革內(nèi)容
首先，在課堂教學(xué)之初，為學(xué)生介紹現(xiàn)代工程對材料的需求及材料在工程建設(shè)中的重要意義;介紹土木工程材料課程的教學(xué)目的、意義，以及課程在人才培養(yǎng)方案中的地位與在工程應(yīng)用中的作用;介紹工程案例及工程全壽命概念，幫助學(xué)生正確認(rèn)識土木工程材料的重要性，樹立正確的學(xué)習(xí)態(tài)度。收集往屆優(yōu)秀學(xué)生的學(xué)習(xí)方法，結(jié)合自身備課感悟，幫助學(xué)生找到合適的學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)習(xí)興趣與效率。加強(qiáng)課后與學(xué)生之間的互動，建立良好的師生關(guān)系。運用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建立網(wǎng)上聯(lián)系，及時幫助學(xué)生解決課堂疑難。
其次，針對福建江夏學(xué)院土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)“專結(jié)構(gòu)、懂施工、長材料”，調(diào)整人才培養(yǎng)方案，在通用土木工程材料的基礎(chǔ)上，加入更深層次的水泥基材料課程和高性能混凝土課程，建立土木工程材料—水泥基材料—高性能混凝土的連貫課程體系，三門課程由淺及深，由通用至高新，由經(jīng)驗至理論，系統(tǒng)介紹土木工程材料的工程應(yīng)用，特別是常用的水泥、混凝土材料，加深學(xué)生的認(rèn)識及對知識的融會貫通。
第三，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，突出教學(xué)重點。引入工程案例，使課程內(nèi)容更豐滿，同時幫助學(xué)生理清知識點，構(gòu)建知識框架，降低吸收知識的難度，使教材“由厚變薄”[4]。教學(xué)時，針對各種材料的圖表符號展開說明，引入材料的相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合材料的基本性能和特點闡述各材料的適用性。建立網(wǎng)絡(luò)課程，共享土木工程材料相關(guān)資料，提供前沿材料的資訊，幫助學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)。開展學(xué)術(shù)講座，邀請業(yè)界人士為學(xué)生介紹土木工程材料的應(yīng)用現(xiàn)狀及前沿高新材料，使教學(xué)內(nèi)容與實際應(yīng)用相結(jié)合，拓寬學(xué)生的知識面。
第四，增加課堂微課環(huán)節(jié)，由學(xué)生自由分組選定某一材料作為選題，課后分工收集資料，制作PPT，并于課上10分鐘內(nèi)與同學(xué)交流。經(jīng)實踐，該環(huán)節(jié)效果顯著，可調(diào)動學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，使學(xué)生發(fā)揮主觀能動性，活躍課堂氣氛。調(diào)整課程考核方法，提高平時成績的比例，提高學(xué)生對實驗課程的參與度和重視度，加強(qiáng)課程的過程性考核。組織學(xué)生參加“大學(xué)生混凝土配合比設(shè)計大賽”，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，同時為學(xué)生提供外出學(xué)習(xí)的機(jī)會，擴(kuò)大學(xué)生的眼界[5]。鼓勵學(xué)生申請、參與大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，結(jié)合導(dǎo)師制活動，吸納優(yōu)秀學(xué)生參與教師的科研項目，深入材料的試驗研究當(dāng)中，培養(yǎng)學(xué)生的深入學(xué)習(xí)興趣及科研創(chuàng)新能力。
最后，開放實驗室，鼓勵學(xué)生開展設(shè)計性、綜合性實驗，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。實驗教師給予實驗指導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和動手能力。在實驗室內(nèi)設(shè)置材料展示柜，增加學(xué)生對各種土木工程材料的感性認(rèn)識。通過實習(xí)，多帶學(xué)生走出課堂，如在建材市場參觀學(xué)習(xí)，增加學(xué)生的直觀感受。利用已有產(chǎn)學(xué)研基地，強(qiáng)化學(xué)生的實踐應(yīng)用能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，使學(xué)生了解當(dāng)前企業(yè)對人才的需求，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意愿，為后續(xù)的學(xué)習(xí)、工作奠定基礎(chǔ)。
四、結(jié)語
為適應(yīng)建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化需要，培養(yǎng)特色土木工程專業(yè)人才，需要對土木工程材料課程傳統(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行改革。由此，筆者提出針對該課程的特點和存在的問題進(jìn)行課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)方式、實驗教學(xué)等方面的改革調(diào)整，提高教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意愿，加強(qiáng)學(xué)生的工程應(yīng)用意識，提升學(xué)生的工程應(yīng)用能力和綜合素質(zhì)。
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材料與土木論文范文二：土木工程材料課程教改分析
[摘要]文章在總結(jié)了“土木工程材料”課程具有內(nèi)容多、實踐課程缺乏、教材內(nèi)容及教學(xué)大綱滯后等特點的基礎(chǔ)上，提出本課程在教學(xué)方法及內(nèi)容、實踐教學(xué)、考核方式等方面的一些改進(jìn)措施，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和實踐能力。
[關(guān)鍵詞]土木工程材料;教學(xué);方法;實踐
土木工程材料是我校材料科學(xué)與工程專業(yè)的一門專業(yè)選修課，該課程主要內(nèi)容包括土木工程材料的性質(zhì)、用途、制備和使用方法以及檢測和質(zhì)量控制方法。通過對該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能更深入地理解材料組分、結(jié)構(gòu)與材料性質(zhì)的關(guān)系、外界環(huán)境和施工工藝對材料性能的影響，以及材料性能改善的途徑，為以后畢業(yè)設(shè)計、進(jìn)行科研以及從事專業(yè)技術(shù)工作提供必要的基礎(chǔ)理論和技能訓(xùn)練。
1課程現(xiàn)狀
1.1課程內(nèi)容多、范圍廣、與工程應(yīng)用密切相關(guān)
土木工程材料種類繁多。根據(jù)材料的來源，有天然材料及人造材料;根據(jù)材料的功能，有結(jié)構(gòu)材料及功能材料;根據(jù)材料的成分，有無機(jī)材料、有機(jī)材料及復(fù)合材料，這就使得“土木工程材料”課程的內(nèi)容十分廣泛[1]。另外，課程的理論性、概念性及經(jīng)驗性的內(nèi)容比較多，以文字?jǐn)⑹鰹橹?，而計算推理的?nèi)容相對較少。土木工程材料與工程應(yīng)用緊密相連，每種土木工程材料(原材料或產(chǎn)品)都有相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)，有些技術(shù)指標(biāo)還在不斷修改和完善。在實際工程應(yīng)用中，各種材料往往構(gòu)成混合材料或產(chǎn)品，各種材料的性能以及它們之間的相互作用對整個混合材料或產(chǎn)品的性能都有重要影響。另外，工程應(yīng)用環(huán)境對于材料的耐久性也有重要影響。因此，土木工程材料課程既要體現(xiàn)各類型材料的基本特性，又要在工程應(yīng)用上形成統(tǒng)一體系。這些因素使教和學(xué)都有一定的難度。
1.2實踐課程缺乏，經(jīng)費不足
實踐教學(xué)是我國高等教育特別是高等工程教育的一個薄弱點。傳統(tǒng)的三大實踐教學(xué)環(huán)節(jié)(實驗、實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計)，被越來越弱化[2]。“土木工程材料”作為我校材料科學(xué)與工程專業(yè)的一門專業(yè)選修課，同樣存在實驗設(shè)備老化、實驗經(jīng)費短缺、缺乏實習(xí)基地等問題。另外，該課程的理論性、概念性及經(jīng)驗性的內(nèi)容比較多，且以文字?jǐn)⑹鰹橹?，容易使學(xué)生感到枯燥。作為在校學(xué)生，平時也無法接觸工程實踐，缺乏感性認(rèn)識，如果實驗配套缺乏，更加無法調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。并且單純的理論學(xué)習(xí)，會使學(xué)生學(xué)到很多的知識“碎片”，缺乏整體性的概念。例如，只有通過實踐，才能更好地理解混凝土的耐久性是與組成材料、配合比設(shè)計、養(yǎng)護(hù)條件、結(jié)構(gòu)和構(gòu)件設(shè)計緊密相關(guān)的整體論，而不是由單一因素決定的。
1.3教材內(nèi)容及教學(xué)大綱滯后
近年來，科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，以“三新”(新材料、新技術(shù)、新方法)技術(shù)為標(biāo)志的工程建設(shè)新時代已經(jīng)到來[3]。工程應(yīng)用的實際需要也促進(jìn)了新材料的發(fā)展。例如普通磚的磚塊體積小，施工效率低，而且磚塊燒制需要毀田取土，破壞生態(tài)環(huán)境，同時消耗大量能源，而加氣混凝土砌塊不但體積大、施工效率高，而且使礦渣、粉煤灰等工業(yè)廢物得到再利用，減少了環(huán)境污染。因此這種傳統(tǒng)的燒結(jié)磚正越來越多地被加氣混凝土所替代。但教材內(nèi)容的更新速度總是較新材料的發(fā)展速度慢，而教學(xué)大綱是根據(jù)教材內(nèi)容而制定的。我校的教學(xué)大綱修訂年限較長，進(jìn)一步導(dǎo)致授課內(nèi)容跟不上新材料的發(fā)展速度，學(xué)生畢業(yè)后不能很好地滿足工作的需要。
2教改方法
2.1結(jié)合工程案例，加強(qiáng)多媒體技術(shù)
在教學(xué)過程中采用工程案例教學(xué)法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的理論講授法能獲得較好的效果。因為土木工程材料中敘述性的內(nèi)容較多，如采用平鋪直敘的教學(xué)方法，很難引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[4]。工程案例教學(xué)法就是利用多媒體展示實際工程中常出現(xiàn)的現(xiàn)象，然后分析問題，解決問題，使學(xué)生從感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識。這一認(rèn)知過程也符合人類對事物的認(rèn)知規(guī)律，因此學(xué)生容易理解和接受。例如通過多媒體展示工地上出現(xiàn)的石灰墻面鼓包、開裂現(xiàn)象，北方地區(qū)出現(xiàn)的路面、橋梁用水泥或混凝土剝落現(xiàn)象、沿海地區(qū)大壩的鋼筋裸露、銹蝕現(xiàn)象，以及近幾年出現(xiàn)的整棟房屋突然垮塌現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，結(jié)合各種材料特點及施工技術(shù)分析出現(xiàn)這些現(xiàn)象的原因，提高分析、解決問題的能力，增強(qiáng)學(xué)生的責(zé)任心。另外，由于課程中教學(xué)內(nèi)容較多，通過制作多媒體課件，將文字、圖片、動畫、實例演示等教學(xué)信息通過屏幕呈現(xiàn)給學(xué)生，提高教學(xué)的形象性和生動性。例如對于鋼材的拉伸性能，混凝土抗壓強(qiáng)度的測試，以及時間長、操作難的實驗等，通過播放錄像的方式，讓學(xué)生更加直觀地了解實驗過程和操作方法，增強(qiáng)了學(xué)生的感性認(rèn)識，從而提高了教學(xué)質(zhì)量。
2.2加強(qiáng)實踐教學(xué)
實驗教學(xué)對于學(xué)生基本原理的掌握和工程實踐的培養(yǎng)，具有舉足輕重的作用，是學(xué)生能力和素質(zhì)提高的重要環(huán)節(jié)。然而由于實驗學(xué)時有限，而涉及的內(nèi)容較多，并且有些實驗周期很長，無法在課堂內(nèi)把所有實驗都完成，因此應(yīng)采用多種方式進(jìn)行。首先，在實驗課上完成基礎(chǔ)實驗，例如完成水泥細(xì)度、標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量的測定，膠砂強(qiáng)度試件的制作，水泥凝結(jié)時間的檢測，水泥水化產(chǎn)物的分析，石膏制品的制作，瀝青的粘度測試等實驗。其次可以利用開放實驗室，以教師指導(dǎo)及研究生助教的形式，在課余時間完成設(shè)計性或綜合性實驗。例如各種礦物外加劑和化學(xué)外加劑對混凝土流動性、保水性、凝結(jié)時間、水化熱、水化產(chǎn)物、強(qiáng)度等性能的影響。教師可以提供題目，學(xué)生確定選題，然后分組完成。最后每組同學(xué)遞交實驗結(jié)果及分析報告。為進(jìn)一步提高學(xué)生的實踐能力，采用校企聯(lián)合培養(yǎng)模式，學(xué)生利用假期到企業(yè)實習(xí)，積累實踐經(jīng)驗，鼓勵部分有能力的學(xué)生直接參與企業(yè)的材料性能檢測實驗、新材料的開發(fā)研究或者實際工程項目，提高學(xué)生分析和解決實際工程問題的能力。
2.3關(guān)注學(xué)科發(fā)展前沿
教材是教學(xué)的依據(jù)和根本[1]，但教材內(nèi)容的更新速度總是較新材料的發(fā)展速度慢，因此，教師應(yīng)密切關(guān)注土木工程材料研究和工程應(yīng)用的最新進(jìn)展以及相關(guān)技術(shù)指標(biāo)的更新，引導(dǎo)學(xué)生及時了解學(xué)科發(fā)展動態(tài)，拓寬專業(yè)視野，培養(yǎng)創(chuàng)新意識，以適應(yīng)時代發(fā)展的需要。在關(guān)注學(xué)科前沿和培養(yǎng)創(chuàng)新意識上，特別注意要根據(jù)我國國情和工程實際情況，研發(fā)符合我國工程特點的新材料。例如，在國內(nèi)外，聚氨酯外墻保溫材料得到了廣泛應(yīng)用，但聚氨酯的防火性較差。許多事故表明，火災(zāi)造成的巨大傷害都是由于所用材料的防火性差，并且燃燒釋放出大量的毒氣而造成的。由于我國的特點是人口密度大，建筑物密集且高大，聚氨酯作為外墻保溫材料必然存在重大安全隱患。因此，要引導(dǎo)學(xué)生這些事故中吸取教訓(xùn)，并且研發(fā)符合我國國情特點的新材料。另外，應(yīng)縮短教學(xué)大綱的修訂年限，同時應(yīng)把教學(xué)內(nèi)容的主動權(quán)交到教師手中，緊跟時代發(fā)展步伐，固有體制會制約教學(xué)的發(fā)展和提高。
2.4改變考核方式
閉卷考試是應(yīng)試教學(xué)方式中的傳統(tǒng)評價方法，對培養(yǎng)提高學(xué)生的綜合業(yè)務(wù)素質(zhì)存在著一定的弊端[5]。對于考核方式，本課程采取平時成績、實驗報告與開卷考試相結(jié)合的方式。平時成績的評定主要根據(jù)課堂出勤、上課聽講、平時作業(yè)完成情況等作為依據(jù)。平時作業(yè)緊扣教學(xué)重點，例如石灰的成分與性能的關(guān)系，骨料細(xì)度模數(shù)的計算，普通混凝土配合比設(shè)計，砂漿的配合比設(shè)計等，主要考察學(xué)生對基本知識掌握情況。實驗報告反應(yīng)了學(xué)生的實踐動手能力，以及分析和解決問題的能力。本課程教材包含了大量關(guān)于材料的技術(shù)指標(biāo)以及混凝土和砂漿配合比設(shè)計公式。隨著新材料和技術(shù)的發(fā)展，很多技術(shù)指標(biāo)也會不斷地被修訂和完善。在信息時代，電腦能夠為人類提供海量數(shù)據(jù)，并可及時查詢，因此很多內(nèi)容無需特別記憶。因此，開卷考試能夠回避很多需要記憶的內(nèi)容，更多地考察學(xué)生對基礎(chǔ)知識的應(yīng)用能力，以及分析和解決問題的能力。以上三種考核方式的結(jié)合，更能全面地考察學(xué)生的綜合素質(zhì)。
3總結(jié)
“土木工程材料”課程教學(xué)改革緊密聯(lián)系工程實例，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，開拓學(xué)生視野;通過實驗和實踐認(rèn)識促進(jìn)對課堂理論知識的理解和掌握，并且注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識;通過改革考核方式，全面考察學(xué)生的綜合素質(zhì)。
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