土木工程新材料论文范文
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第1篇
关键词：土木工程材料；改革；毕业设计
“土木工程材料”n程是土木工程等专业必修的技术基础课，同时，也是为混凝土结构、钢结构、材料力学等专业课的学习打下良好的坚实基础。土木工程材料课程的学习内容是介绍土木工程材料的基本性质、应用范围、检测方法，了解材料的性质、结构以及改善的途径，使学生在以后的学习工作中合理选择并且使用土木工程材料，并为学生今后从事土木工程专业技术工作提供基础理论和技能训练。随着建筑行业专业经营模式的变化，社会对创新型、综合型人才的需求量日益增大，土木工程材料课在工程建设中的重要性就体现出来。为适应大土木培养的要求，传统的以验证性实验为主的教学模式已经不能满足人才培养的需要，我们需要对土木工程材料课进行改革和创新，并且及时调整教学内容。
一、土木工程材料教学现状
夜上海论坛 土木工程材料课程的涉及内容种类繁多，材料之间的逻辑性不强，而学时相对偏少，记忆内容偏多，导致学生对材料课程理解不深。考试结束，学生就会忘得一干二净，最终使得学生在材料的选择使用方面知识欠缺，给以后工作带来困难。
随着当今世界科学技术的飞快发展，新材料、新工艺层出不穷。随着社会分工的细化，建筑行业的分工也在细化，国内专门从事新材料开发与提供施工服务的企业已参与到设计与施工中。但是，水泥和混凝土依旧是当今社会中经常使用的材料，并且在将来的相当长的一段时间里占据着重要的地位。所以土木工程材料实验教学结构相对稳定，对理论课程的依赖性比较强，致使实验课程和时代脱节，降低了学生的求知欲。
夜上海论坛 传统的实验教学模式就是先由实验教师讲解实验任务和实验过程，然后学生按教师的要求分组进行验证性实验。实践证明，这种“验证式”的实验教学模式难以激发学生自主学习的兴趣，已经不适应当前以素质教育为核心，以培养学生创新能力为重点的高等教育体制。
现如今，随着土木工程类高等院校课程的调整，材料实验课程的课时相对较少，学生很难去做一些有意义、具有综合性和设计性的创新型实验，不但减少了学生的试验次数，也很难激发起学生做实验的兴趣。
夜上海论坛 二、实践教学改革措施
夜上海论坛 1.优化实践教学大纲
实践教学是实验课中最为重要的环节，学生通过做实验来验证书本中的理论。为了增强学生的动手能力，并培养学生养成严谨的科学态度，锻炼学生进行科研的能力。我们积极进行实验教学的改革和实践，及时调整更新实验课程内容。针对上述现状，我们进行了如下改革，并且取得了良好的效果。
夜上海论坛 将教学内容提前发放给学生自习，在实验课时教师做重点以及难点的讲解，通过预习和讲解，减少赘述时间，从而使学生拥有更多的时间去做实验。实验前不再重复讲述课程内容，节省了时间，更多的是提高学生们的动手实践能力。
增加实验内容。由于实验课大幅减少了实验内容的讲授环节，实验时间大为增加。在原来实验内容的基础上，增加钢材实验多方案设计、水泥性质多方案实验、混凝土性质多方案设计等实验，使实验内容能够覆盖大多数的材料。
增加了设计性实验。改变之前的验证模式，将水泥、砂、石、混凝土和砂浆实验合并起来，作为2个设计性实验。通过设定混凝土和水泥砂浆的各类指标，让学生对原材料进行性能检验、配合比设计等任务，并根据实验的结果进行经验总结。
夜上海论坛 为进一步提高学生的动手时间能力，根据我校提出的实验课程要具有“演示性”“验证性”“设计性”和“综合性”的要求，提出了开放土木工程材料实验室，设立综合性实验课程。初步设想开设综合性实验课程，配合各类专业课进行综合性实验。
随着科技生产力的提高，各种新型材料也在不断应用于工程实际当中。所以，在之前实验的基础上，可以增加一些有意义的实验内容，提高学生们的兴趣。可以组织一些实验设计大赛，鼓励学生们积极参加，内容形式不限，发挥学生的自主性和积极性。按照要求完成实验比赛内容，并写出实验报告或论文夜上海论坛的，可以得到课外活动学分1～3分。这样，不但激发了学生学习的积极性，锻炼了学生发现问题解决问题的能力，而且并且培养了学生的科学精神和创业精神，也促进了老师与学生的相互提高。
2.开设研究型毕业论文设计选题
学生参加研究型项目需要和学生自身的能力一致，所布置的任务或者实验不要超出学生的能力范围，找不到切入点，这样也不能达到预期的目的。将横向课题或者纵向课题加入到土木工程材料实验课中去，授课老师在课外花更多时间和精力去指导学生们进行科研项目，并给学生提供实验所需的材料及其设备，使学生能够从中得到能力的锻炼和提升。根据其纵向或横向课题确定毕业论文选题。通过参与科研项目的研究，学生可以协助老师解决与科研项目相关的科学难点，并且为自己以后的毕业设计选题确立方向，为以后的毕业设计做良好的铺垫。
三、结语
夜上海论坛 通过对土木工程材料实践教学进行改革，优化实践教学大纲，学生课前自主预习，减少赘述时间，增加做实验时间和实验内容，增加设计性实验，鼓励学生参加，并给出相应的奖励。在土木工程材料教学实践过程中，将科研项目和实验教学有机结合，指导学生参与授课老师的科研项目活动，让学生不但能够很快的理解并吸收知识，而且锻炼了学生们的动手能力，使学生们真正学到相关的专业知识，从而圆满完成教学任务。
参考文献：
夜上海论坛 [1]冀晓东.“土木工程材料”课程教学改革研究[J].中国林业教育，2009（6）：10-11.
[2]杨医博，梁松.《土木工程材料》课程教学改革的设想与实践[J].北京大学学报（哲学社会科学版），2007（S2）：104-105.
夜上海论坛 [3]安明矗吴萱，潘雨.土木工程材料课程教学内容改革[J].高等建筑教育，2006，15（2）：89-92.
夜上海论坛 [4]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.
[5]孙家瑛.将科研活动融入土木工程材料课程教学实践探讨[J].教育教学论坛，2014（46）：163-165.
第2篇
基于土木工程专业人才培养方案对学员“知识、能力、素质”三个层次的培养要求，将土木工程材料课程知识体系相对应地划分为“教材知识、拓展知识、科学知识”三个层次。通过课前预习、课堂教学、实验教学、课程考核四个阶段的课程设计，分别采取不同的教学方法和考核方法，实现学员获得学习、实践和创新等方面能力和素质的目的。
关键词:
土木工程材料;知识分层;教学设计;教学实践;课程教学
夜上海论坛 知识是基础，是载体;能力是知识的综合体现;素质是知识与能力的升华。知识、能力、素质是进行创新的基础，只有将三者的教育与培养结合在一起，并贯穿于教育的全过程，才能培养出高水平的人才。高等教育应在传授知识的同时提高学生的综合能力，升华其素质，培养学生的创新精神和创新意识。布卢姆认为，只要在提供恰当的材料和进行教学的同时，给每个学生以适当的帮助和充分的时间，几乎所有的学生都能完成学习任务或达到规定的学习目标［1］。其实很多学生学习成绩不理想，学生智慧能力的欠缺并不是主导因素，未能提供适当的教学条件和合理的帮助才是造成学生学习成绩不理想的最大原因。因此，笔者在土木工程材料课程教学中采取知识分层的方法，将课程知识划分为不同层次，预定目标，并采取针对性措施，帮助学员实现获得“知识、能力、创新”不同层次知识的目的［2－4］。
夜上海论坛 一、土木工程材料课程知识分层的教学设计
土木工程材料课程主要介绍各类建筑材料的成分、生产过程、技术性能、质量检验以及应用等基本知识。材料种类繁多，内容繁杂，各章自成体系，而且概念多、术语杂;经验性的东西多，逻辑推理性内容少;文字叙述多，公式计算少。学员在学习过程中感觉对知识的理解并不难，难的是抓不住重点，感觉要记忆的东西太多，不能将繁杂的内容梳理出条理清晰的层次，以致学生感到学习难度较大，学习效率不高。 依据土木工程材料课程知识来源及其特点，将该课程教学内容划分为:教材知识、拓展知识、科学知识三个层次［5］。(1)教材知识:即人才培养方案和课程标准要求掌握的内容，包括水泥、混凝土、钢材、防水等材料的化学成分、生产工艺、技术性能、质量检验以及材料的基本性能试验等;(2)拓展知识:指教员对课本知识的分析和拓展，主要内容是教员在科研、工程等实践过程中积累的经验和知识，以及课本以外的专业知识等［6］;(3)科学知识:与土木工程有关联的一切材料知识与实践，重点介绍材料科学发展的最前沿知识，及其在防护工程中的应用，如泡沫铝、纳米二氧化钛、石墨烯、相变材料、形状记忆材料等新材料的功能开发和应用研究，主要作用是激发学员的创造力。针对不同层次的知识，引导学生采用不同的学习方法和不同类型的评价方法，实现不同层次的教学目标［7］。通过任务—问题，引发学员的学习兴趣，实现学员获得“知识、能力、创新”三位一体课程知识的目的，培养学员的创新意识和创新能力。
二、土木工程材料课程知识分层的教学实践
为了深入贯彻理工大学精英教育理念，充分发挥教员的主导作用，引导学员全面成长，更好地对学员因材施教，拓宽学员视野，培养学员的实践能力和科研创新能力，从2009年开始，笔者尝试在土木工程材料课程教学过程中实施“本科生导师制”。实践中将导师制与课堂教学内容形成良好的衔接、互补，并对课程的知识体系进行梳理，逐步形成了“知识分层”的教学思想，在探索实践中，收到了较好的效果。
(一)课前预习以教材和学习指导书为载体，引导学员进行有针对性的课前自学，时间以10分钟至30分钟为限。课前自学能使学员对概念性知识有初步认识，对不能理解的知识点或各类疑问带到课堂上反馈给教员。本过程以让学员了解和掌握教材知识为目标。
夜上海论坛 (二)课堂教学教员对学员的预习情况进行检查，获得学员不能理解的知识点或各类疑问，在课堂上有针对性地讲解必须掌握的重点、难点，确保学员能够掌握人才培养方案要求掌握的知识。本过程以让学员了解和掌握教材知识为目标。在此基础上，教员对课本知识进行拓展，介绍真实的工程案例或事故，重点是军事工程。本过程以让学员了解和掌握拓展知识为目标。主要包括如下三方面内容:(1)大型工程涉及的材料:包括国内外各类典型工程及本地区的重点工程，如青藏铁路、水立方、鸟巢、苏通大桥、杭州湾大桥、永兴岛建设等工程中涉及的各类材料，体现理论知识与工程应用的紧密联系。(2)工程事故:包括各类媒体介绍的工程事故及环境污染实例，如重庆彩虹桥垮塌事件、家庭装修带来的“装修病”等，以此作为切入点介绍材料性能对工程结构质量和使用性能影响的重要性。(3)特种材料及技术:如“耐高温—高寒混凝土”“耐海水混凝土”“泵送混凝土”“混凝土结构抢修加固材料”“再生混凝土”“材料无损检测技术应用”等，并在此基础上引导学员针对工程实践特点，根据基础理论知识进行材料创新设计。
(三)实验教学实验教学作为大学本科教学的重要组成部分，是培养学生实践能力和综合素质的重要教学环节。相对于理论教学，实验教学更具直观性，更能培养学生发现问题、解决问题和分析问题的能力，在提高大学生综合素质和创新能力方面发挥着重要作用［8－9］。1．基本实验按照《全国高等学校土木工程专业本科教育评估标准》对土木工程材料课程实验教学的要求，完成六个验证性实验。本过程以让学员了解和掌握教材知识为目标。2．自主实验即开放式“三性”试验，实行自主选题、自行设计、自主操作。采取“本科生导师制”［10］，引导学生组成兴趣小组或科研团队自行选择试验内容，合理利用实验室已有设备制定试验方案，并得出实验结论。遵循“引导—自学—辅导—实践”四个环节，激发学生自主进行研究性学习的热情，把综合理论知识和技术融入到研究过程中，培养学生合作研究能力、技术创新能力，增强学生的综合素质，充分开发学生的潜力，为培养优秀学员创造条件。本过程以让学员了解科学知识为目标。在自主实验的基础上，教员根据学员的选题提供研究思路，以国防工程新材料研制俱乐部为平台，带领学员进行各类实践活动，如面向学生的科研立项、开展学科竞赛、参与教员的科研项目等。主要成果形式可以分为三大类:论文类、发明类、竞赛类。(1)论文类，包括科普类论文和学术类论文。从材料角度对大型工程进行材料设计，或从工程事故分析报告等角度撰写论文，要求正式发表，包括会议论文。如论文《‘美国911事件’中钢材对火灾产生、蔓延的影响》《建筑环境污染事件中材料的决定因素》等;也可以根据国家战略或国防战略选题，如《设计南海、西南高寒地区所需要的特种建筑材料》等。(2)发明类:以土木工程建设、国防工程建设或军事需求进行选题，包括材料发明、材料结构设计等，通过试验进行发明创造，并申请发明专利或实用新型专利。(3)竞赛类:以材料的创造发明或论文形式，参加校内外各类学科竞赛。如每年一次的理工大学“卓越杯”科技创新大赛，每两年举办一届的“全国大学生混凝土设计比赛”“中国大学生新材料创新设计大赛”“‘挑战杯’全国大学生课外学术科技作品竞赛”等，甚至可以参加相关学科的竞赛，如“全国大学生混凝土结构大赛”等。
夜上海论坛 (四)课程考核课程考核包括教学不同阶段的全过程评价，既考核结果，也考核过程。一是考核学员对教材知识的掌握情况，占总成绩的70%，具体包括预习单、作业本、实验报告、考试成绩等。二是考核学员对拓展知识的了解、掌握情况，占总成绩的20%，主要包括课堂表现、创新选题等。三是考核学员对科学知识的了解、掌握情况，占总成绩的10%，是课程成绩评定为优的重要依据。主要以课外创新作品的呈现程度来进行评价，如撰写论文5分，如果了(或有录用通知)就10分;发明创造有作品的5分，申请了专利的10分;正式参加了比赛的5分，已经获奖的10分。
夜上海论坛 三、土木工程材料课程知识分层教学成效
夜上海论坛 在“土木工程材料知识分层”教学设计和实践的过程中，先后获得学院“建筑材料课程教学改革研究”“本科精英教育的探索———课外实践导师制”“基于建筑材料课程的学员自主学习能力的培养研究”等教学科研项目的支持，获得一些教学改革成果。在课程考核方面，近几年学生通过率都达到100%。优秀率从5%左右提高到10%以上。在撰写论文方面，学员团队在教员的指导下撰写了《泡沫铝的特性及其在防护工程中的应用探讨》《室内电磁辐射污染分析与评估》《基于金属热工艺“四火”原理实现铸强兵之“剑”》等多篇学术论文。在创造发明方面，在教员的指导下，学员自主开展“寒区单兵多用途自热包”“一种高强陶粒混凝土的研制”“K－15快速高强抢修加固材料”等材料研究，并申请了专利。在参加竞赛方面，学员连续四年组队参加理工大学“‘卓越杯’科技创新竞赛”“第三届全国大学生混凝土大赛”，多人次获奖;参与“本科生导师制”课外创新学习的学员，有多名被保送或考取研究生。
夜上海论坛 四、结语
在理工大学实行“一导五法”教学改革的大环境下，教员和学员参与教学改革的热情空前高涨，学员各类课外科技创新活动得到了校院多级政策支持，“本科生导师制”也在各学院深入推进。今后应将全国或兄弟院校的更多有价值的学科竞赛引入学校，并将参赛的组织模式固定下来。此外应进一步加大学员课外科技创新活动成效与学分、评优、保研等评价体系的联系，为学员的成长创造更加广阔的平台。
参考文献:
夜上海论坛 ［1］李玲，熊健杰，韩玉梅．西方教育目标分类学对构建我国教师素质标准的启示［J］．西南大学学报:社会科学版，2011，37(6):65－69．
［2］王泽文，徐定华，乐励华，刘唐伟．大学数学教学规范及其知识体系与课程的构建［J］．理工高教研究，2006，25(3):95－97．
［3］李爱平，郝英．论分层教学在计算机课中的应用［J］．高教视窗，2009(3):183－184．
夜上海论坛 ［4］方岚．高等院校本科生综合素养的培育途径［J］．当代经济，2009(6):116－117．
［5］徐家良，陈晓峰．分类分层次的计算机课程实践教学体系的构建［J］．实验科学与技术，2012，10(3):56－59．
［6］杨湘．应用处方式分层教学模式的理论与实践探索［J］．成人教育，2010(10):89－90．
夜上海论坛 ［7］吴红耘．构建基础教育课程目标体系的现代心理学基础［J］．教学与管理，2010(10):8－9．
［8］邹斌．教师知识与教师专业化［J］．阜阳师范学院学报:社会科学版，2005(3):4－8．
夜上海论坛 ［9］史平，胡方慧，李红梅．浅析学科教学知识的理论结构［J］．消费导刊，2009(8):177．
第3篇
土木工程材料课程面向土木工程、工程管理等多个专业，课程具有以下特点［3］:内容庞杂零散，课程很多，内容之间的逻辑关系不强，需要记忆的多;课程的实践性很强，相对于工科的其他课程而言，土木工程材料的各部分内容和知识点之间的逻辑性不强，彼此之间的联系也不大，故很多内容需要学生强化记忆，形成对材料的常识性认识，上述特点，使惯于通过逻辑推理来领会，掌握知识点的工科学生较难适应。传统的土木工程材料实验课，一般模式为［4］:老师先介绍实验原理、目的、仪器设备、注意事项等，学生按教师或教材所讲的步骤重复实验，读取数据，验证规律、公式或性质，这种教学模式实质上是以教师为中心，学生处于一种被动从属的地位，缺乏实验主动性和兴趣性:以验证理论为目的，实验内容单一，实验数据少，分析无对比性，不能对课堂理论融会贯通进行分析;不利于提高学生发现问题和解决问题的能力，不利于引导学生突破思维的障碍，不利于学生创新思维方法的形成，不利于学生智能的发展，不利于学生在实验过程中各种能力的培养。
夜上海论坛 2土木工程材料教学改革途径
夜上海论坛 2．1理论教学体系改革
2．1．1根据材料的发展与市场需求的变化及时更新教学内容
夜上海论坛 根据建筑技术的发展与市场需求的变化，跟踪新材料、新技术的发展与国家产业政策的变化，及时更新教学内容，帮助学生掌握最新材料知识。考虑到土木工程材料不可能涵盖所有的新材料，因此选择当前市场容量大的、对建筑工程造价影响比较大的，而且符合国家产业政策的新型土木工程材料进行跟踪并补充到土木工程材料课程教学内容中，同时淘汰已过时或者不符合国家产业政策的材料。为此在教学过程对教学内容进行了以下调整:1)墙体材料淘汰黏土砖等国家已明令禁止使用的产品，相应地补充了建筑砌块、灰砂砖及复合保温墙体材料等。2)针对市场上大量采用墙体保温技术，增加了聚苯乙烯泡沫板及塑料泡沫塑料板及其内外保温技术的内容。3)根据市场需求，淘汰沥青油毡的内容，加强SBS、橡胶改性沥青卷材与高分子聚合物卷材的教学。
2．1．2鼓励学生深入建材市场了解最新建材行情，撰写调查报告
夜上海论坛 鼓励学生利用课余时间走进当地比较大的建材城，了解最新市场行情，了解市场上不同用途的建材的价格、产地、销量等信息;对市场上最新出现的建材进行记录、拍照，通过询问商家或者查阅网络等方式了解这些材料的用途、性能等信息，并撰写调查报告，将其作为期末考核的内容。通过以上教学，学生不仅掌握了当前工程上使用的新型土木工程材料的基本性能与应用技术，而且提高了学习新材料、新技术的能力。
夜上海论坛 2．1．3开展互动式、启发式教学
为了培养学生的主动思维能力，授课时可先提出几个问题，让学生带着问题听课。通过组织课堂讨论可以有效的提高学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的积极思考和创造精神。例如，在讲解建筑砂浆的技术性质时，先提出生活中的抹面砂浆表面开裂这一常见问题，让学生独立思考后进行讨论，讨论中通过点评引导学生从材料的组成和结构来推理砂浆的变形性质特点;再通过与混凝土组成材料差异性的比较，使学生加深理解混凝土和砂浆的技术性质。在讲述石膏和石灰的特点时，可以准备好这两种材料及两个烧杯和一根捣棒，告诉大家这两种白色粉末分别是石膏和石灰，如何用一种简易的办法区分，然后请两位同学分别向烧杯内加水，大家就会看到其中一个烧杯内反应剧烈，同时请另一位同学在另一个烧杯内用捣棒快速搅拌，大家就会看到开始可以快速搅动，逐渐就慢了下来直至停止，且整个过程在数分钟内完成，这样不用多讲，同学们对于石灰的剧烈水化反应及石膏的快速凝结特性就会一清二楚且印象深刻。在讲解混凝土内容时，先讲解混凝土性质和配合比的理论，再带学生参观现场混凝土的配置、搅拌、运输、浇筑、捣实等过程，对混凝土的性质、配合比设计等理论有了进一步的理解，再布置题目让学生自己完成一个配合比的设计过程。通过理论与实践相结合，提高了学生的实践能力，充分挖掘学生潜能，培养学生学习兴趣。
2．1．4改变刻板的传统板书模式，灵活运用多媒体教学
适当采用多媒体教学，通过声、图、文将课堂内容形象地载入到学生面前，能够充分调动课堂气氛，使学生积极地参与课堂，思考老师的问题，甚至当堂提出自己的疑问，而且在课后对课堂内容的印象也比较深刻。在讲授过程中，除了简单扼要地在课件中显现本课堂的主要知识点外，老师还需要恰如其分地加入一些“辅助材料”，以帮助学生对材料及其性能形成直观的认识，加深学生对知识点的理解。
夜上海论坛 2．2实践教学体系改革
夜上海论坛 传统实验教学以验证性试验为主要教学内容，且多以课堂上教师先讲解、演示、学生再模仿、操作的形式来组织教学，学生参与实验的积极性不高，难以达到理想的实验教学效果，因此，探索一种有利于培养学生创新意识、工程素养和科研能力的土木工程材料实验教学模式十分必要。
夜上海论坛 1)结合工程实例突出土木工程材料基本性能与工程应用特性的教学，重点培养学生的工程概念与工程材料应用能力。土木工程材料与我们的实际生活联系非常密切，学生在实际生活中已经积累了不少生活经验，因此通过实际工程实例讲述土木工程材料的基本性能与工程应用特性，可以帮助学生理解和记忆工程概念，即将不全面、不规范的直接经验用科学规范的术语表达，全面理解和掌握材料的基本性能与工程应用特性。如在讲述“水泥体积安定性”时，列举了“国内某建筑施工时，底板混凝土浇筑后10d左右，表面局部隆起、开裂”这一典型工程实例，在此基础上介绍水泥体积安定性不良导致的危害，引起体积安定性不良的原因，国家水泥标准对其的规定等。学生通过实例直观地认识到了水泥体积安定性不良的危害性，因此对水泥体积安定性不良的原因非常关心，同时很容易理解国家水泥标准有关水泥体积安定性不良的相关规定。
2)保证既有实验项目的基础上，添加新材料、新技术的实验项目。除掌握土木工程材料基础性能外，可适当添加相关新材料、新理念、新技术的实验。例如目前人们普遍关心混凝土耐久性问题(关系到节能、节约资源等)，以及建筑材料生产应用带来的生态问题(涉及到环保、温湿效应等)，可以考虑设计相关的实验内容(如加气混凝土砌块、空心砖、保温砂浆、防水卷材、环保涂料等)，加入到已有实验教学中，使土木工程材料教学的内容与时代进步相适应［5］。
