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      1. 土木工程材料論文

        時間:2024-05-19 15:06:03 材料畢業論文 我要投稿

        土木工程材料論文通用15篇

          在平平淡淡的日常中,大家最不陌生的就是論文了吧,論文是一種綜合性的文體,通過論文可直接看出一個人的綜合能力和專業基礎。那么你知道一篇好的論文該怎么寫嗎?以下是小編為大家收集的土木工程材料論文,歡迎大家分享。

        土木工程材料論文通用15篇

        土木工程材料論文1

          摘要:隨著人們對于綠色健康生活的重視程度逐步提升,有關部門對于綠色建筑材料的生產研發給予了足夠的重視,綠色建筑材料逐漸廣泛的被應用于我國的土木工程施工建設當中,為我國土木工程建設行業的綠色發展奠定了基礎。本文就結合信陽地區,對于土木工程施工中綠色建筑材料進行了具體的分析,主要針對于綠色材料的類別、應用過程中的常見性問題等方面進行分析,并尋求相應的對策,從而有效促進我國土木工程建設的良性發展。

          關鍵詞:土木工程施工;綠色建筑材料;應用研究

          1引言

          隨著我國土木工程建設水平的不斷提高,傳統的建筑材料已經難以滿足當前工程建設的需求。傳統建筑材料雖然已經得到了較為廣泛的應用,但其中仍然存在著許多弊端。舉例來說,傳統建筑材料應用于土木工程建設當中對于資源的消耗量較大,且其生產及應用過程極易造成環境污染問題。而綠色建筑材料的出現則有效地改善了這些弊端,綠色建筑材料從生產到應用都秉承著無污染、無毒害、節能環保的原則,不僅可以有效的降低能耗,同時還可以實現循環利用,最大程度上推進了我國節能環保產業的發展。

          2土木工程施工中采取綠色建筑材料的必要性

          隨著人民生活水平的不斷提高,人們對于生活環境的追求不再僅僅局限于豪華、高檔,反而更加傾向于低碳、環保,也正是因此,綠色建筑材料越來越受到人們的青睞。

          2.1消費者對于綠色建筑的要求不斷提升

          信陽市旅游資源豐富,是理想的宜居之城、旅游之城。隨著消費者們對于綠色建筑需求的提升,在進行工程的施工過程當中應當合理的融入綠色建筑材料,從而有效的拓展土木施工中綠色建筑材料的開發與運用。信陽市作為國家級生態示范區建設試點市,在建筑過程中采取綠色環保材料,更有利于維護當地的生態環境,推進當地旅游業的良好發展。

          2.2建筑可持續發展的重要實現方式

          信陽市是中國十佳宜居城市、國家級生態示范市、全國最佳環保示范市10強,也是全國唯一連續七年入選中國十佳宜居城市的城市,也正是因為如此,信陽市對于可持續發展戰略在當地的實施情況給予了高度的重視。為了有效推進當地可持續發展戰略的實施,就應當將戰略的實質落實到各行各業的建設當中。可持續發展,歸根究底就是綠色生態可持續,通過在土木工程建設中進行綠色建筑材料的使用,不僅可以有效地避免資源的過度浪費,同時還對于我國生態環境的發展起到了良好的保護作用。

          2.3符合國家經濟轉型的整體要求

          近年來,隨著我國建筑行業的不斷發展,建筑行業在整體經濟發展中所占據的比重越來越大。除去旅游業和農業之外,建筑行業與信陽市的經濟發展水平之間的關系也越來越密切?沙掷m發展戰略推行之后,我國對于節能環保產業的重視程度越來越高,這就對于土木工程行業的綠色發展提出了越來越高的要求。在土木工程的施工過程中應用綠色建筑材料,一方面可以有效避免資源的過度浪費,另一方面也可以實現資源的循環利用,為我國建筑行業由資源消耗向綠色環保產業的發展過程,起到有效的促進作用。

          3綠色建筑材料的分類

          就目前情況來看,綠色建筑材料已經被應用于許多建筑工程項目的施工過程中,但綠色建筑材料在土木工程施工中的應用仍然不夠完善。目前我國對于綠色建筑材料的尚無統一明確的標準。在具體對于綠色建筑材料進行分類時,劃分的標準各異,具體來說涉及到以下幾類分類方式:(1)根據綠色建筑材料的不同特點,可以將綠色建筑材料具體地分為安全型建筑材料、健康型建筑材料、節能型建筑材料以及可循環型建筑材料幾個類別。其中,安全型建筑材料也就是指可以在綠色建筑材料的生產和使用過程當中實現安全性控制,健康型建筑材料則是指綠色建筑材料具備無毒害、無污染的特點,節能型建筑材料是指綠色建筑材料具備節約能源、保護環境的特點,可以提升材料的利用率,避免不必要的資源浪費;可循環型建筑材料是指綠色建筑材料在回收之后經過處理可以實現二次利用,一方面提高了資源的利用率,避免了工程廢料難以處理而造成的環境污染問題。(2)根據不同建筑材料的性質,特點可以將綠色建筑材料具體劃分為功能型建筑材料、結構型建筑材料以及裝飾型綠色建筑材料幾個類別。其中,功能型綠色建筑材料主要是指高分子復合建筑材料,在工程施工過程中的針對性更強,且優勢更為明顯。結構型建筑材料則種類多樣,不僅包括防水木材、輕型鋼材,還包括環保水泥等土木工程施工中必不可少的原材料。裝飾型材料則是指一些用于進行建筑美化裝飾的建筑材料,具體來說包括保溫材料、防水材料以及各色涂料等。在好的研究分析過程中,我們則主要立足于按照綠色建筑材料的性質特點進行劃分的方式來展開下一步的論述。

          4綠色建筑材料的選取與使用

          4.1綠色建筑材料的選取

          目前,可以在建材市場上購買到的綠色建筑材料種類眾多,而質量和功能卻參差不齊。信陽自然生態環境良好,氣候宜人,雨量豐沛,空氣相對潮濕,這就對于建筑材料的質量提出了更高的要求。在土木工程的施工過程中,在選材方面,應當充分立足于當地的實際情況,切實立足于工程的需求,在保障質量的同時選取價格相對低廉的綠色建筑材料。在以往的土木工程施工當中,通常會大幅度的應用木材、石材等傳統建筑材料,這些材料無論是在前期的加工還是后期的使用過程中,都會產生較為嚴重的粉塵污染,對于生態環境的可持續發展十分不利。信陽市處于亞熱帶季風氣候區,該地竹林密布,在采取竹質結構材料進行土木工程的建設方面具有先天的優勢,有效地避免了大量粉塵出現而造成的空氣污染問題。

          4.2綠色建筑材料的施工應用

          將綠色建筑材料用于土木工程的施工建設當中,最主要的目的就是為了減少資源浪費,從而實現節約資源,保護環境的發展目標。綠色建筑材料的應用雖然具有一定的優勢性,但與傳統建筑材料相比,建筑材料的成本耗費更高,將其應用于土木工程的施工建設當中,受到的局限性較大,很難大面積的推廣應用。許多建筑單位為了避免過多的資金消耗,最終還是會選擇采取傳統的建筑材料進行土木工程的施工建設,綠色建筑材料的功用也就自然難以得到發揮的空間。

          4.3綠色建筑材料在驗收階段的控制

          當前情況下,我國土木工程施工過程中存在著許多有待改善的問題。許多施工人員為了獲取更多的利益,相互包庇、以次充好,這對于土木工程建設的工程質量造成了極其惡劣的`影響。即便在工程建設當中采用了綠色建筑材料,施工人員對于材料的特性卻沒有足夠的了解,建材的作用很難發揮到極致,這就要求施工單位對于土木工程竣工之后的驗收工作給予足夠的重視,從而有效的促進綠色建筑材料在我國土木工程施工過程中的發展應用。

          5綠色建筑材料的使用對策

          5.1加強綠色建筑材料的頂端設計

          目前在我國的建筑行業當中,建筑水平的發展通常是建立在資源的大幅度消耗之上的,很明顯,這對于可持續發展戰略的落實極為不利。結構性綠色建筑材料除去具備良好的節能環保性能之外,其力學性能也十分優越,因此,在進行綠色建筑材料的選取應用時,應當充分明確圖木工程對于建筑材料的具體要求,針對性的選取建筑材料。舉例來說,信陽市是我國有名的革命紅城,“山繞綠城城砌玉,城裹碧水水飛虹”正是信陽市容的真實寫照,因此我們在進行土木工程建筑材料的選取時,不僅要充分發揮材料的力學性能,保障工程建設的質量,同時也要保障工程的外部結構符合當地的市容市貌。

          5.2推動綠色建筑材料的施工使用

          綠色建筑材料在發展過程中受到的最大局限就在于其造價過高,因此,想要大面積地推廣綠色建筑材料,就必須解決其成本開發問題。這就要求,相關的研究人員能夠深入的對于綠色建筑材料的性能進行研究,提升綠色建筑材料的工藝水平,使其具備更高的使用價值。同時,建筑單位在進行材料的選取時,應當結合施工地點的實際情況,立足于項目的需求,科學合理的進行綠色建筑材料的使用。

          5.3提升綠色建筑材料的監管力度

          沒有規矩不成方圓:①應當建立起完備的監管體系,通過對于土木工程行業進行約束,來提升對于綠色建筑材料使用的規范性,從而對于綠色建筑材料的應用以及土木工程建設的質量起到相應的規范作用。②應當定期對于施工人員進行相應的培訓,不斷提升相關施工人員的技術水平和綜合素質,對于土木工程中所使用的綠色建筑材料進行嚴格的驗收篩查,以免在施工過程中混入質量不合格的施工材料,影響工程的總體質量。③應當充分發揮輿論監督的作用,借助社會各方的力量,通過加強公共監督,來不斷加強綠色建筑材料生產、銷售以及應用各個環節的規范性,不斷提升土木工程施工建設的管理力度。值得注意的是,應當在工程建設的過程當中適當的引入獎懲制度,對于那些違規進行材料使用的施工人員以及沒能切實進行施工管控的監管人員實施相應的處罰。

          6總結

          綜上所述,綠色環保已經成為土木工程施工建設中除去保障工程質量、提升施工效率以外的第三原則,在這樣的大背景下,綠色建筑材料應運而生,其發展空間極為廣闊。然而綠色建筑材料在我國仍然屬于一個新的名詞,在綠色建筑材料的應用與研發方面,我國與發達國家之間仍然存在著明顯的差距。綠色建筑材料的應用是現代化工程建設的產物,我們應當重視其在土木工程建設過程中所占有的優勢,在進行材料使用的過程中對于綠色材料的使用要求,即使解決材料應用過程中的一些常見性問題,充分發揮綠色材料再土木工程建設中的作用,同時不斷的開發和研究新型的綠色建筑材料,被綠色材料在我國土木工程建設行業當中的應用提供更為廣闊的發展空間。

          參考文獻

          [1]杜晶宇.綠色建筑材料在土木工程施工中的應用[J].建筑工程技術與設計,20xx(2):296.

          [2]王輝.土木施工中綠色建筑材料的使用[J].建筑工程技術與設計,20xx(34):20xx.

          [3]孫曉霞.綠色施工在建筑工程中的應用研究[D].山東大學,20xx.

          [4]黃榮凱.土木工程施工中的綠色建筑材料使用初探[J].房地產導刊,20xx(5):252.

        土木工程材料論文2

          論文摘要:實驗課是土木工程材料課程教學的重要環節。文章分析了土木工程材料實驗課程目前存在的問題,并從加強實驗室建設、優化實驗課教學內容、加強實驗室開放程度、發揮教師的主體作用、改革實驗課程評價考核機制共5個方面提出了改革措施。

          論文關鍵詞:土木工程材料課程 實驗教學 質量 改革

          土木工程材料課程是土建類專業,如:土木工程、建筑學、工程管理、工程造價、給水排水工程、建筑環境與設備工程等專業必修的一門公共專業基礎課程。開設此課的目的是為專業課程學習提供材料性能的基本原理和知識,同時使學生畢業后具備在設計中合理選材,施工中正確用材的能力。土木工程材料課程具有較強的應用性質,實驗課是該課程體系十分重要的組成部分,通過實驗課,學生可以進一步鞏固所學的理論知識,熟悉土木工程材料的實驗方法,掌握土木工程材料的性質和應用,培養動手能力和創新能力。

          在目前高校不斷壓縮課程學時的趨勢下,各校土木工程材料課程計劃學時一般在36-54之間,其中實驗課學時在6一18之間。土木工程材料涉及面較廣,包括無機非金屬材料、金屬材料、有機高分子材料,內容繁雜,由于學時有限,理論課很難完成,往往壓縮實驗課,特別在實驗資源較差的學校更為突出,有的學校甚至取消了實驗課。不僅如此,開設的實驗課往往也是以驗證性實驗為主,缺乏綜合性、設計性實驗及針對不同專業的選做實驗,在培養學生動手能力、創新思維和創新能力方面明顯不足。如何在學時少、教學內容多的情況下提高土木工程材料實驗課程的教學質量,達到培養高素質工程技術人才的目的是十分迫切的任務,作者在此作了一些思考,提出如下措施。

          一、加強實驗室建設,增加實驗教學資源

          實驗室、實驗設備等實驗教學資源建設是土木工程材料實驗教學體系改革的基礎,是提高其教學質量的“硬件”。土木工程材料基本實驗包括6個:材料基本物理性質實驗、水泥實驗、混凝土實驗、墻體材料實驗、鋼筋實驗、瀝青實驗,實驗時學生按3-4人分組,根據學校規模不同,有相應的實驗場地和實驗設備要求,這是開設土木工程材料實驗課的基本條件,學校必須予以滿足。同時學校應加大實驗室投人,開放實驗室,為開設綜合性、設計性和選做實驗創造條件。

          土木工程材料品種、型號較多,實驗室還應設置專門的樣品室,集中展現材料的實物、模型,使學生對各種材料有一個直觀的印象。教師還應制作或收集各種土木工程材料實驗、檢測和工程應用的動畫和錄像,在實驗條件有限或者實驗學時有限時,可采取多媒體的教學方法,在課堂上通過動畫演示和播放錄像,讓學生能充分了解實驗的過程和操作方法,以及材料的應用條件、范圍和施工程序,達到實驗教學的基本要求,并擴展學生的知識。

          二、優化實驗課教學內容,改革實驗教學體系

          土木工程材料課程針對的專業較多,各專業有土木工程材料品種、型號較多,實驗室還應設置專門的樣品室,集中展現材料的實物、模型,使學生對各種材料有一個直觀的印象。教師還應制作或收集各種土木工程材料實驗、檢測和工程應用的動畫和錄像,在實驗條件有限或者實驗學時有限時,可采取多媒體的教學方法,在課堂上通過動畫演示和播放錄像,讓學生能充分了解實驗的過程和操作方法,以及材料的應用條件、范圍和施工程序,達到實驗教學的基本要求,并擴展學生的知識。

          因此,在教學過程中,必須結合專業特點,優化實驗課內容。我們在教學中作了一些改革,如將原來的“砂、石實驗”與“普通混凝土和易性、強度實驗”綜合,并與混凝土配合比設計結合,使之成為一個綜合性、設計性實驗;針對土木工程專業,增設了“瀝青混合料”選做實驗;針對建筑學、城市規劃專業增設了“陶瓷磚性能”選做實驗;針對給排水工程、建筑環境與設備工程專業增設了“塑料管材性能”選做實驗等,改革后的實驗教學體系如表1所示。自己的特點,而實驗學時有限,因此,在教學過程中,必須結合專業特點,優化實驗課內容。我們在教學中作了一些改革,如將原來的“砂、石實驗”與“普通混凝土和易性、強度實驗”綜合,并與混凝土配合比設計結合,使之成為一個綜合性、設計性實驗;針對土木工程專業,增設了“瀝青混合料”選做實驗;針對建筑學、城市規劃專業增設了“陶瓷磚性能”選做實驗;針對給排水工程、建筑環境與設備工程專業增設了“塑料管材性能”選做實驗等,改革后的實驗教學體系如表1所示。

          三、加強實驗室開放程度

          綜合性、設計性實驗由學生根據所學知識,獨立設計實驗方案,并完成實驗的過程。例如表1中的`混凝土實驗,實驗實施時分小組進行,首先教師由提出實驗的目標,如配制C30,C40,C50混凝土,小組選擇各自的目標;然后學生測定配制混凝土材料的基本性質,如砂石的表觀密度、堆積密度和級配等,選擇相應的材料;再次按配制目標進行混凝土配合比設計;最后進行混凝土的試配和強度測試。實驗完成后,按小組提交實驗報告,一般情況下每個小組的實驗結果是不相同的。通過綜合性、設計性實驗,可以鍛煉學生綜合利用所學理論知識,獨立思考和獨立操作的能力,對于培養學生創新能力具有重要的作用。

          要完成綜合性、設計性實驗以及針對專業性質不同開設選做實驗,沒有開放的實驗室,基本上是不可能的。以上的混凝土實驗,涉及的環節多,周期長(28天),在各種教學任務安排緊張的情況下,學生根本無法在固定、有限的時間內完成。加強實驗室開放程度,讓學生根據自己的實際情況選擇時間去進行自己設計的實驗,才能真正達到開設綜合性、設計性實驗的目的,提高實驗教學的質量。

          四、發揮教師的主體作用,重視實驗課教學

          教師是教學的主體,對提高教學質量起決定性的作用。教師首先應從思想上重視實驗課教學,注意教學方法。在上實驗課前作好充分的準備,如實驗教學大綱、講義等,開始上課后,一般花10一15分鐘,將本次實驗的目的、要求、操作注意事項講述清楚(應有適當的演示)。學生進行實驗時,指導教師應耐心指導,對于驗證性實驗應嚴格要求學生按照實驗操作規則操作,觀察學生每個實驗步驟,并隨時糾正。同時,教師應鼓勵學生大膽進行綜合性、設計性實驗,培養學生的探索精神,使學生學會怎么開展

          未知領域的實驗,而不至于在碰到新課題時束手無策。目前,多數高校都給教師配備了助教,上實驗課教師不到場,完全由助教替代的現象時有發生,這是一種不負責任的教學態度的表現,必須予以制止。

          五、改革實驗課程評價考核機制

          實驗教學考核的目的有兩個方面:一是檢查學生實驗能力的提高程度;二是檢驗學生對所學知識的應用能力。各高校土木工程材料課程考核一般理論考試占80%左右,實驗考核占20%左右,傳統的實驗考核辦法大多根據學生的出勤情況、實驗告的質量來進行,對實驗的過程不夠重視?己俗鳛閷嶒灲虒W的重要環節,是學生學習成果的一個檢驗?己藭r教師不僅要看實驗的結果,而且要將考核重點放在學生運用基礎知識和基本技能解決實際問題的能力上來。改革考核評價體系,加強對學生實驗過程的評價。

          六、結語

          土木工程材料課程開設面較廣,凡是有土建類專業的學校都開設該課程,土木工程材料課程教學改革將帶來較大的受益面。實驗教學是高等教育中培養學生動手能力和創新能力的重要手段,是完成高等教育人才培養目標的重要教學環節,對土木工程材料實驗教學進行不斷的改革、創新,進一步提高教學質量,是土木工程材料課程教學的一項長期任務。

        土木工程材料論文3

          摘要:在國家經濟快速發展過程中土木工程建設取得了重大的發展,迎來了良好的發展契機。在發展過程中人們對工程質量要求和施工水平的提高提出了新的要求。所以對土木工程中施工材料的選擇和對工程質量的控制問題必須盡快提出對策,以便迎合社會的發展和建筑的現代化建設。但是目前確實在材料選擇和質量把控方面存在眾多問題亟待解決。本文將從實際問題出發對存在的問題進行詳盡的分析并提出解決方案。

          前言

          近年來國家大興土建,積極推進城鎮化建設,帶動了土木行業的發展,全國各地的施工項目逐年增長。在進行建設的同時不能忽略的一個重要的問題就是工程的安全性,因此在施工過程中一定要嚴格把控施工材料的選擇和制定相應的質量控制對策。但是當前部分地區或企業仍然沒有意識到該項問題的嚴重性,給人們居住生活帶來了嚴重的安全隱患。所以本文將對該問題進行深入的探討。

          目前在施工過程中材料選擇方面所存在的問題

          缺乏材料管理的專業人員

          在現實的施工作業中部分企業并沒有對材料的質量把控問題當作一個重要的事項去對待,導致了施工現場中在材料選擇方面的專業人員極具缺乏,而具有該項專業技能的人員卻遠離工地。并且目前部分進行材料管理的工作人員綜合素質較低,沒有進行專業的、系統的學習和交流,導致在工程施工之前材料方面就出現了嚴重的質量問題,導致后期工程質量難以保證,埋下了巨大的安全隱患。

          材料管理制度落實不到位

          目前,材料管理制度能夠有效的保障土木工程施工過程中的材料質量,并且在整個工程進展過程中具有重大意義。在進行工程材料質量把控過程中,需要建立完善的材料管理制度,這樣能得到兩個方面的優勢:能夠有效的保證建筑工程管理工作的順利進行;進一步保證了施工材料的質量問題,減少了質量隱患。但是在我國現階段的施工作業中材料管理制度依舊落實不到位,部分企業并沒有深刻的意識到該問題的嚴重性,一味的追求建筑工程的利益最大化而忽略了管理制度的建設和完善,這樣使得材料管理制度的落實工作變得舉步維艱,僅僅在部分人心中留下印象,嚴重的影響了整體工程質量的管理工作,使得建成的建筑物無法滿足相關質量要求。

          材料管理方法比較落后,缺乏創新意識

          時代的進步帶動了科學技術的快速發展,而如今的建筑材料管理方法正在不斷的發展更新中,丟掉傳統陳舊的管理方法刻不容緩。但是部分企業仍然在材料管理方法方面缺乏足夠的創新意識和突破精神,依舊沿用舊的方式方法進行現代化建設,明顯與時代脫軌。這樣不僅僅能夠給建筑物的.安全性帶來危害,而且還能夠增加大量的工程成本,浪費大量的人力物力。

          土木工程施工材料選擇及質量控制的對策

          加強對專業人員的培養

          專業人員具有相對較高的專業知識和素養,能夠對選擇和采購的建筑材料進行質量判斷和檢驗。所以在具體的工作中企業要加強對專業人員的培養,對進行材料管理的人員進行課堂上的教育學習,并即使開展學習交流會議,方便大家對部分不熟悉的知識進行分享和解答。并且在公司內部還要監理人才選拔制度,讓優秀的員工進行材料的管理工作,增強對質量的控制。

          建立和完善材料管理制度,并落實到各層

          控制材料的選擇,使用質量合格的材料是保障工程質量的前提之一,因此為確保材料質量的控制,需要建立一套完善的材料管理制度,通過制度來保障工程質量。所以相關的施工單位應該要建立并完善相應的材料管理制度,加強對該工作的宣傳和交流,通過經常開會和交流來確保該制度能夠落實到公司的每位員工的心中,建立良好的單位形象。

          完善材料選購管理方法,加大監督力度

          在材料選購階段要建立完善的管理制度,通過科學合理的進行制度設計和建立專業的工作部門進行公開采購,避免出現濫用職權謀取私利的現象發生。另外還要加大監督力度,人人監督,形成全公司對不良現象的抵制,極大的形成公司凝聚力,并提升了建筑工程的質量。

          結語

          我國建筑行業發展速度較快,土木工程領域的發展不斷壯大,特別是高層和超高層建筑的出現使得在施工過程中選用的材料質量問題變得尤為的重要,建筑的安全質量問題已經受到了人們越來越大的重視。因此對土木工程施工過程中材料的選擇和質量控制進行分析,并提出相應的對策就非常重要了。作者首先對目前在施工過程中材料選擇方面所存在的問題進行了詳細的分析討論,并且提出了土木工程施工材料選擇及質量控制的對策,希望能夠給眾多建設人員提供建議。

        土木工程材料論文4

          1智能材料在土木工程中的應用

          1.1光導纖維在混泥土材料的監控

          光導纖維材料,是一種光通信介質,其最大優點是傳輸速度快、信號衰減低和并行處理能力較強,經常被用于高要求的通信傳輸中。光導纖維和光纖傳感器在土木工程中,主要用于對混泥土固化的監控。混泥土結構最大的缺點是抗拉強度弱、內部鋼筋容易被腐蝕等,在大面積澆筑過程中由于混泥土結構內部和外部溫度差異而導致混泥土塊體出現裂縫。這種情況下,將光纖作為傳感元件埋入混泥土結構中,對結構的強度、溫度、變形、裂縫、振動等可能引起混泥土結構損傷的危險因素進行檢測、診斷、預報。更進一步,如果控制元件能接入信息處理系統,并引入形狀記憶類金屬等智能材料,形成完整的控制系統,將能實現混泥土材料的自適應功能———這正是目前智能材料結構系統在土木工程中應用的前沿課題。

          1.2壓電材料

          壓電材料一般是指在收到壓力后,材料兩端會出現電壓的晶體材料。壓電材料在土木工程中的應用主要包括對于結構的靜變形控制、噪聲控制和抗震抗風等領域。傳統的壓電材料使用方法是通過壓電傳感元件對結構的震動進行感知,利用傳感器輸出結果,從而實現對于震動的感知和預警。在此基礎上,采取合適的控制算法對壓電體的輸入進行控制和定量,從而實現對于結構震動的控制,這是目前壓電類智能材料的研究前沿。隨著研究的深入和技術的進步,壓電類的智能結構土木工程中的應該越來越廣泛。

          1.3壓磁材料

          壓磁材料在土木工程中的應用主要包括磁流變材料和磁致伸縮材料;诖帕髯儾牧系脑恚敶艌龅膹姸雀哂谂R界強度時,磁流變在極短時間內從液態向固態轉化。在介于固液體之間可根據磁流變液特點具有的快速、可控及可逆性質,控制流體特性實施時需要較低的能量,因此在智能結構中通常將磁流變液作為動器件的主要材料。基于這點,磁流變材料可用于高層建筑的結構中,實現對地震的半主動控制。因為潛在應用前景的'廣闊,使得磁致伸縮材料近年來得到很大關注。磁致伸縮材料具有強烈的磁致伸縮效應,這種材料可以在電磁和機械之間進行可逆轉換,這種特性使其可以用于大功率超聲器件、聲納系統、精密定位控制等很多領域。

          1.4形狀記憶合金

          形狀記憶合金是一種具有形狀記憶效應的智能材料。形狀記憶合金的形狀被改變后,在一定條件下能激發其形狀記憶效應,這一過程中,材料產生高于700兆帕的回復應力及8%左右的回復應變,同時具有較強的能量傳輸儲存能力;谶@一特性,形狀記憶合金在土木工程中最大的用處是用于各種結構中來實現結構的自我診斷、增加材料的韌性和強度等、增強材料的適應控制。形狀記憶合金還可以被研制成智能驅動器,用于對結構變形、裂縫和振動方面的控制。形狀記憶合金具有較高相變回復力,結合該特性能夠研制開展形狀記憶合金被動耗能控制系統,該系統可實現相變偽彈性性能,可在土木工程結構中用于耗能抗震的被動控制。目前的土木工程實踐中,通常在結構層間或底部等受地震作用較大的位置安置形狀記憶合金被動耗能控制系統,用于實現耗能系統對結構的層間變形的感知,進而起到消耗地震能量的作用。

          2智能材料的優點局限性

          土木工程中應用的智能材料具有反饋信息、自我診斷、自我修復、自適應能能力,實踐也表明,智能材料在實際土木工程中的應用使得工程結構具有高強度和耐久性等特點,同時能智能化地執行指令,能較好的適應外部環境的變化。但上述的光纖、形狀記憶合金、壓電和壓磁等材料,本質上屬于高智能復合材料,其最大的局限性在于使用成本很高,造價太貴。這一缺點,使得目前對于智能材料的應用智能局限于檔次較高、標準較高的建筑工程,智能材料在普通民居建筑中的應用還遙遙無期。另外,智能材料的應用需要相應的技術和配套材料設備的配合支撐,在施工中對于施工技術和工藝的要求較高。因此,但就目前看,對智能材料的應用還不可能實現全方位的廣泛普及,但是,智能材料可能是未來土木工程材料的研究和發展方向。

          3結束語

          綜上所述,智能材料在土木工程中的應用彌補了傳統建筑結構適應環境能力弱的缺點,將建筑結構需要人為檢測轉向建筑結構帶自我檢測、調整和適應功能。目前智能材料的應用還局限在少部分高要求和高標準的建筑項目,科學界對于智能材料以及相關技術和配套設備的研究,是未來智能材料能廣泛應用與土木工程結構的前提和基礎。

        土木工程材料論文5

          近年來教育部大力推行地方本科院校向應用型本科進行轉型,應用型本科要求緊密結合地方特色,注重學生實踐能力,培養應用型人才,從教學體系建設體現“應用”二字,其核心環節是實踐教學。土木工程材料課程是土木工程專業學生必修的一門基礎課,開設時間大部分都在二年級第2學期。該門課程學時少、起點低、實踐性強。而該門課程知識的掌握將直接關系到以后混凝土與砌體結構、建筑施工管理等專業課程的學習。土木工程材料課程的特點與應用型人才培養目標相吻合,而將該門課程進行改革勢在必行。根據本課程近幾年的一線教學經驗和總結,以我校土木工程專業為例,認為應從以下幾個方面對該課程進行改革。

          一、課堂教學多樣化,緊密結合實踐

          土木工程材料課程中涵蓋的種類繁多(無機膠凝材料、鋼材、水泥、混凝土、合成高分子材料、瀝青及瀝青混合料等)、內容龐雜(各種材料的性質、用途等),同時土木工程材料的發展日新月異,新材料、新技術、新工藝、新產品層出不窮,學生學習時易感枯燥,學習興趣不高;另外常常因為沒有見過或者接觸到的材料頭腦中更是一片空白,因此在課堂教學過程中應采用多樣化的教學模式。

          1.充分利用現代化教學手段,提高學生學習興趣。

          土木工程材料課程在理論課中采用口頭講述一些材料往往很難把材料及其性質講解清楚,此時可以利用現代化教學手段,比如多媒體教學方式可以把材料的圖片、反應等過程進行模擬,或者現場施工時如何利用材料性質的圖片,直觀地反映出來,也可以讓學生參與模擬,使學生的角色從被動轉變為主動,提高學生的興趣,從而加深對理論知識的理解及其解決工程實踐的能力。

          2.采用啟發式、案例分析的教學方法,增強學生學習的.主動性。

          采用啟發式和案例分析相結合的教學方式能夠引導學生主動、創造性地學習,獲得正確掌握知識的途徑和方法。比如在講解無機膠凝材料理論課時,老師可以就教室墻壁上出現的一些裂紋提出問題,讓同學們根據自己所學知識進行解答。還可以引用一些實際工程中材料應用不當的案例,增設學生交流的問題。在采用此方法進行教學中,教師應該多提問,引導學生思考,讓學生參與到課堂上來,師生共同探討、學生相互交流,形成熱烈討論甚至是激烈爭論的課堂氣氛,而不是教師單純地自問自答。同時為了使學生對老師提出的問題有響應,并能夠積極地去思考問題和回答問題,教師應選取生活中常見的案例。

          3.課堂與現場教學相互結合,調動學生學習的積極性。

          課堂教學的方式再多畢竟存在一定的局限性,特別是針對土木工程材料課程的理論知識(圖片、視頻、提問等形式不能直觀地認知),這就需要讓學生進入校內外實訓基地,以現場為中心,以現場實物為對象進行教學即現場教學法。比如講解到混凝土的和易性時,可以把一部分課堂搬到混凝土拌合站和施工現場。讓“從工程中來到工程中去”的思想貫穿于整個課堂,體現應用型人才的培養。

          二、實驗教學改革

          實驗教學鍛煉學生的動手能力,體現應用型人才培養模式。土木工程材料的實驗學時較少,而實驗的項目較多,在這種情況下如何在完成教學內容的情況下又能很好地保證教學質量,提高學生的學習熱情,拓寬學生的視野,培養學生的責任心和創新能力,已成為實驗教學改革關注的重點和關鍵。為此,我們根據實驗中心的現有條件,對實驗教學進行了一系列改革。

          1.優化實驗內容,建立開放式教學。

          根據教學大綱要求把實驗分為基礎型、研究型和綜合型創新實驗三類,針對基礎型實驗要求所有的本科生必須參與,而研究型和綜合型創新實驗納入到開放當中,由任課教師編寫實驗指導書,學生根據自己的興趣與實驗指導老師預約進行實驗,解決了課時不足及實驗教學時間與課程的沖突。

          2.改進教學環節,改善實驗效果。

          一是重視實驗準備。提前發放實驗指導書,布置實驗任務,使學生全面了解實驗方案的設計、實驗誤差的分析及實驗結果的處理方法。對于開放實驗,更要重視實驗目的和實驗過程,結合理論知識和常規數據處理辦法,綜合分析實驗機理和實驗結果,并提煉出實驗結論或解決思路。二是運用多媒體教學手段,增強實驗教學的生動性。為了使學生充分了解整個實驗過程,指導教師可以制作和搜集相關的實驗動畫和錄像。在實驗開始前進行播放并講解實驗中的一些注意事項,既為教師提供了方便,又加深了學生的印象,保證了教學效果,同時對實驗全過程進行充分了解,避免了學生自己操作時的盲目性。同時,多媒體技術的運用可以讓實驗內容得到有效的補充,讓學生及時接觸到在課堂無法完成而在實際工程又常用的先進實驗測試技術。三是理論教學與實驗操作保持一致。課堂理論授課教師與實驗指導教師對相關實驗內容、實驗規范、操作要求的掌握和理解必須一致,以免造成理論學習和實驗操作的脫節,避免實驗室過程中實驗操作的隨意性。另外,隨著開放實驗的增加和新型材料的出現,實驗指導老師要組織業務培訓。四是建立公平的實驗考核體制。相對課堂教學來說實驗課雖然比較隨意,但是必須建立公平的實驗考核體制。實驗考核是促進學生學習積極性的一種有效方式,也是考查學生對理論知識的掌握程度及實際動手操作能力。實驗成績包括考勤、操作和結果處理三部分?傊,土木工程材料這一課程的特點決定了必須把實踐引入課堂,課堂指導實踐,同時重視實際操作,才能夠培養高素質的土木工程應用型人才。

        土木工程材料論文6

          摘要:相比于其他天然材料,膨脹土防水材料在土木工程占據較為重要的地位。膨脹土防水材料經過合理的開發或者拓展,可以將環境效益以及經濟效益雙騎并下。

          關鍵詞:膨脹土防水材料;滲透性;吸附性;潤滑性

          在許多土木工程中,由膨脹土防水材料作為主體的地質體是最為容易發生危害的地質之一,膨脹土防水材料的構成原理是具備收縮與膨脹雙重性質的黏土材質。較大規模的滑坡一般發生在高邊坡或者低邊坡等坡體,無論是隆起,還是變形等地質變化都會引起不同程度的滑坡現象。其次,路基在發生坍塌崩解時,裂縫的產生、路基局部變形等地質變化都是有可能的,嚴重甚至導致坡體不穩固。作為一種礦產資源,膨脹土防水材料是化工領域的重要資源之一,并發揮其重要價值,例如護壁材料、防滲材料、用于垃圾填埋場、沙漠的隔污材料等,陶瓷制造的主要材料來源也有膨脹土防水材料的存在。在許多土木工程中,由膨脹土防水材料作為主體的地質體是最為容易發生危害的地質之一,膨脹土防水材料的構成原理是具備收縮與膨脹雙重性質的黏土材質。較大規模的滑坡一般發生在高邊坡或者低邊坡等坡體,無論是隆起,還是變形等地質變化都會引起不同程度的滑坡現象。其次,路基在發生坍塌崩解時,裂縫的產生、路基局部變形等地質變化都是有可能的,嚴重甚至導致坡體不穩固。作為一種礦產資源,膨脹土防水材料是化工領域的重要資源之一,并發揮其重要價值,例如護壁材料、防滲材料、用于垃圾填埋場、沙漠的隔污材料等,陶瓷制造的主要材料來源也有膨脹土防水材料的存在。圖1高邊坡的示意圖

          1地質的形成根源

          在全球各地,膨脹土防水材料的'來源地豐富多樣,并且其品種類型也是多種多樣。就以我國為例,華北、華南以及東北都是膨脹土防水材料的來源地。全球的地質變化可以根據世紀時代而劃分,其中侏羅紀之前的時代的膨脹土材質大部分屬于原生火山巖風化型,而沉積類型多分布在第三紀、第四紀時代。同時,以河流-湖泊為主的類型是巖相的主要形態,地質構造單元一般以凹陷盆地、斷陷盆地為主要類型。膨脹土防水材料是一種具有雙重性質的黏土,經過不同程度的火山巖風化、搬運沉積等物理運動后形成的蒙脫石、伊利石等硅鋁酸鹽的礦物質。其次,膨脹土防水材料也可以說是通過海洋的風化作用,將原始的噴出巖、凝灰巖、火山灰等物質。再者,砂礫巖與水產生化學作用后經由搬運、沉積形成相互聯系的礦物質。

          2膨脹土防水材料的類型

          蒙脫石是膨脹土防水材料的主要成分。同時伊利石、綠泥石等地質是次要黏土礦物質。其中,綠泥石與蒙脫石經由特殊的混合作用后形成間層礦物,可分為不規則或是規則的形態。黃鐵石、長石、石英等氧化物也是膨脹土防水材料的重要組成成分,火山碎屑以及易溶鹽都是形成膨脹土防水材料必不可少的成分。根據組成成分可將膨脹土防水材料分為三種類型,第一種是以蒙脫石交換陽離子的種類以及比例,第二種則是以蒙脫石層電荷高低為劃分依據,最后一種是黏土礦物與蒙脫石相互作用產生的間層結構而成的。根據第一種分類,鈉基膨脹土、鈣基膨脹土以及過渡類型膨脹土等都是依據蒙脫石的可交換性陽離子的各種因素進行的。第二種的劃分類型可分為高低層電荷蒙脫石這兩大類型。一般情況下,過渡類型的膨脹土防水材料在自然界以兩種形態存在。間層結構的產生原理是根據蒙脫石與其他黏土礦物在化學作用下形成的,既有單礦物存在,也有相互交疊的黏土礦物存在。

          3膨脹土的特征

          膨脹土防水材料不僅在形態豐富多樣,在顏色層次上也是多種多樣的,一般有淺紅、紫紅、灰白色等不同顏色之分,同時在外表也有蠟脂光澤的效果。結構類型一般分為粉砂質、泥質等不同形態的膨脹土防水材料,肉眼可見的層次有致密塊狀、層狀等。同時,膨脹土遇水易崩解且膨脹,而且對于水的吸附作用大。由于膨脹土防水材料的密度僅有約2g/cm3,所以在太陽的直射下易過于干燥而開裂。但自身的優勢豐富,使其在廣大的領域中得到普遍的應用與發展。根據調查研究發現,膨脹土防水材料可分為以下幾個特征;第一,具有較強的膨脹性。相比于其他種類的黏性土,膨脹土防水材料對于水的吸附作用更大,自身體積隨著水的吸收程度加大而不斷增加,膨脹率經過測試可達百分之四十到百分之一百。同時,吸附性的作用大離不開自身的表面積比例這一關系,高達800每克平方米的蒙脫石表面積有助于吸附水的作用。第二,具有較好的潤滑性、黏稠性等功能。其他礦物質經過特殊作用的處理下與膨脹土防水材料容易產生具備黏性的其他礦物。其中,產生黏稠性的性能并不代表膨脹土防水材料自身發生了化學變化,而是因為膠體狀態而使其變得更為濃稠。長期使用的膨脹土防水材料自身不會發生沉積沉淀的現象,始終保持連貫的泥漿狀態。其次,潤滑性的特征是根據古代歷史記載所得,古代的馬車輪、鉆孔施工等都需要采用潤滑劑。第三,塑性是膨脹土防水材料的主要特征之一。吸附性較強也使得膨脹土具備了較高的塑限與液限,顧名思義是指吸附力強。第四,具備較小的滲透作用。一般情況下,自然沉積的膨脹土防水材料相對于其他黏土具有更小的滲透指數,一般控制在10-6cm/s范圍內。為了有效避免砂的滲透作用過大,可將膨脹土防水材料適量添加其中來降低指數。相比于純砂地層,自然沉積的砂土混合地層的滲透作用更小。第五,蒙脫石的可交換陽離子作用。交換和吸附作用在等電量交換作用下可以可逆,水化離子中的水分子由于多層狀的蒙脫石發生離子反應可在層間中自由進出。第六,觸變性以及靈敏性。相對于其他的原狀土以及重塑土下,膨脹土防水材料的靈敏度都要強于這些黏土物質。膨脹土防水材料的強度變化不會隨著重塑土的變化而降低,經由時間的沉淀自行提升為原狀土所規定的強度水平。第七,耐久性以及穩固性。土木工程對于黏土的使用規定是具有一定的承載力以及抗風化作用的要求,不易產生化學變化等。

          4土木工程對于膨脹土防水材料的運用

          隨著城市的快速發展,經濟在不斷提升效益,同時環境問題在日益凸顯,例如居民生活垃圾增加、垃圾處理難度加大等。為了有效解決居民生活垃圾這一大難題,應該從污染防滲這一關鍵出發。天然防滲材料黏土是防滲的有效材料,另外復合土工膜與膨脹土經過一定的混合后形成更好的防滲物質。膨脹土防水材料的吸附性強以及防滲效果好等優勢備受廣大群眾青睞,廣泛運用到各個領域之中,例如人工湖、水塘、水庫等水利工程中。膨脹土泥漿注入在砂卵石地層能的內部中,可以有效降低透水的情況。作為水利工程最為復雜的建設項目,渠道是一種建筑物形式而存在。復合土工膜材料配合混凝土襯砌板這一使用時目前渠道最為廣泛使用的材料,但費用成本高是不足之處。若將其材料改為膨脹土防水材料,加以其他材料配合使用,不僅可以降低建設成本,也可以起到防滲效果。

          5結束語

          簡而言之,作為一種自然的礦產資源,膨脹土防水材料的優點有許多,因此被廣泛運用到各個領域之中。膨脹土也有不足之處,在運用到水利工程、土木工程等不同工程項目中,應該避免膨脹土的不足,充分發揮它的使用價值。

          參考文獻

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        土木工程材料論文7

          摘 要:土木工程材料作為土木工程建設中的基本物質基礎對于工程的質量和壽命有著直接的影響,隨著社會的發展和科技的進步,人類對建筑材料的使用性能、外觀、環保性等各方面的要求越來越高,對材料質量、節能效果也越來越看重。

          關鍵詞:土木;工程;材料;綠色;發展

          1 土木工程材料的應用概況

          隨著建筑工程的快速發展土木工程材料更新換代也在不斷的進行,土木工程材料的性能和質量一直在不斷提高和完善,工程中材料的種類也越來越多,根據不同的特性和規格可以對土木工程材料進行分類。在傳統土木工程中常見的材料就是木材、水泥、瀝青、砌筑材料、鋼筋混凝土等,這些材料是整個土木工程和建筑的基礎構成,土木工程是一項復雜的長期性工程,對于材料的用量也相當地大,隨著對材料的不斷研究和土木工程的不斷發展,基本材料已經漸漸不能滿足人們的要求,城市化和工業化的進程促進了建筑業的發展,也造成了資源的匱乏和短缺,建筑垃圾普遍存在很難處理,這就需要我們對土木工程材料有新的理解和研發,如何采用新型的土木工程材料,廢舊物品的二次利用如何實現,建筑物的性能如何提高都是需要考慮的內容?偟膩碚f土木工程材料要滿足的條件就是輕質、高強、耐用、環保等基本特征,對于材料的技術性能也有更高的要求,從物理指標和綠色指標上都要進行控制,這是未來土木工程材料發展的主要方向。

          隨著材料技術的不斷進步,現代的土木工程材料也有了很大的發展,其中物理力學方面的性能已經有了明顯的提高,隨著現代陶瓷與玻璃的性能改進,土木工程材料的應用范圍也越來越大。并且隨著需求的提高材料科學進入了一個新的階段,一些特殊性能的材料應用廣泛,例如,吸聲材料、隔音材料、耐熱材料、防水抗滲材料、耐磨耐腐蝕材料、防輻射材料、絕熱材料等層出不窮,并且材料的應用方式隨著科技的發展也有了很大的變化,現代施工技術與設備的應用也使得材料在工程中的性能表現比以往好,為現代土木工程的發展奠定了良好的物質基礎。為滿足現代土木工程結構性能和施工技術的要求,材料應用也向著工業化的方向發展。另外,隨著材料的設計、加工和使用的不斷完善,施工技術的不斷提高,材料在使用過程中表現的性能也越來越完善,這是對于土木工程材料發展的一個推動。

          2 土木材料的發展趨勢

          2.1 綠色化

          材料及其制品的制造、使用及廢棄過程是造成能源短缺、資源過度消耗和枯竭以及環境污染的主要原因之一。在工程建設中,建筑材料的生產、使用及回收,不僅消耗了大量的資源和能量,而且帶來了嚴重的環境污染問題。目前,生態建材在土木工程中已得到初步推廣,在高層建筑、隧道工程中也不斷廣泛應用,使用效果和質量亦越來越多的得到肯定。從材料的制造、使用、廢棄直到再生的整個生命周期中必須具備與生態環境的協調性及舒適性,它滿足可持續發展的需要,做到了發展與環境的統一,生態材料生產所用原料盡可能少用天然資源,大量使用尾礦、廢渣、垃圾、廢液等廢棄物;生態材料采用低能耗制造工藝和無污染環境的生產技術;材料生產中不得使用有損人體健康的.添加劑和顏料,如甲醛、鉛、鎘、鉻及其化合物等,同時要開發對人體有益的材料,如抗菌、滅菌、除臭、除霉、防火、調溫、消磁、防輻射、抗靜電等。產品不僅不損害人體健康,而應有益于人體健康,產品具有多功能化。產品可循環再生和回收利用,無污染廢棄物,以防止二次污染。

          2.2 節能化

          生態建材的發展離不開材料的節能化,建筑材料和技術的發展為建筑節能提供原動力。相比于以往簡單的磚、石塊、混凝土等墻體保溫材料,;⒅楸厣皾{、酚醛板、聚氨酯板、合成高分子防水卷材等新型保溫材料的運用使得建筑更加節能環保,墻體保溫質量也得到很好的滿足。提高建筑施工工藝是建筑技能環保的重要途徑。

          2.3 智能化

          智能材料是新誕生的一種材料,其靈感源于仿生學,特指具有感知環境刺激,并且對環境的刺激進行分析、處理、判斷,采取適當的措施進行適度反應的具有智能特性的新型材料。智能材料具有傳感、反饋、自我診斷修復等功能,是橫跨多個專業而產生的新產品。現階段,智能材料在具體結構的安全檢測、根基橋梁檢測及損壞評估方面已經獲得初步成果,在研究和土木工程結構實踐應用中已經突現出其優越性能。例如,在地基中放入光線傳感器,可直接判斷根基是否破壞;把碳纖維材料放置于水泥溶漿中,根據其變硬特性而電阻隨外界壓力變化而變化,可在內部結構接近損壞區或破壞區時進行自動報警。智能材料在土木工程中的應用,是材料科學、計算機科學、自動化控制技術發展的重要階段,對土木工程的發展有著極其深遠的影響,是土木工程材料發展的最終方向。

          2.4 高科技應用

          隨著技術的快速發展高性能的材料逐漸應用到土木工程建設當中,例如一些材料強度更高、體積更小、耐久性更高、裝飾性更好,或者功能性更為齊全等,對于復合材料的制造也要充分發揮,利用多種材料的各種性能采用復合技術進行研發,另外,要對地方材料進行有效的利用,同一地區都可能有來源豐富、不同種類的地方材料,根據這些地方的性質和特點,利用現代技術,可生產各種性能的健康材料。盡量避免造成材料的浪費和長途的運輸,對于環境要注意平衡和維護,采用高科技形式的健康建材,大量使用尾礦、廢渣、垃圾等廢棄物作為生產土木工程材料的資源,從而更好的對自然資源做到保護和生態環境平衡的維持,以及保護自然資源和維護生態環境的平衡。利用高科技生產的低成本健康建材,例如某些人造石材、水性涂料、某些復合性材料也是綠色建材的發展方向。

          3 結語

          土木工程材料與人類的生活及生產息息相關,它和工程技術的進步有著不可分割的聯系。隨著科技的發展生態材料、智能材料、建材節能化得到越來越多的關注和重視,我們要在現有的基礎上不斷發展和創新,促進土木工程材料的可持續綠色的發展。

          參考文獻:

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          [4]宋莉,徐毅,梁宇峰,等.淺析土木工程建設中的節能問題[J].中國房地產業,20xx(6):351.

        土木工程材料論文8

          一、理順教學內容,明確教學重點

          我們必須在教材的基礎上,理順我們要交接的內容,并依據大綱的要求,對教學內容進行優化,對教材內容進行合理的深化和適當的擴展!锻聊竟こ滩牧稀穬热荻喽彪s,但授課學時數有限,必須根據專業和課程特點使教學重點與專業相結合同時有所側重。引導學生對土木工程材料的正確理解,為工程應用打下良好的基礎。授課過程中,教學重點放在材料的組成、結構與性能的關系上,通過對其關系的分析,導出材料的性質和應用,通過對材料性能、應用特點的認識,了解材料改性的途徑,知道材料的適宜使用環境、施工技術等,從而能夠針對不同的工程及環境條件,合理選用材料。

          二、加強課程之間的聯系,增強其系統性、條理性

          由于教材內容的特點,即內容偏重于敘述,內容多、繁雜,沒有邏輯性,章節之間聯系不大,初學者往往找不到重點。因此,在備課時教師一定要明確所講內容的重點、難點和教學目的。認真研究教材,增強授課內容的系統性、條理性,幫助學生理清思路,引導學生分析各種材料在組成、結構、性能和應用上的共性和特性,加強課程各部分內容之間的聯系,著重引導學生順著材料的組成和結構決定其性能,而原材料種類和生產施工、工藝又決定了組成、結構,這條主線去學習,培養同學們分析、解決實際問題的能力,提高綜合分析能力和專業素質。

          三、改善教學方法,充分調動學生的學習積極性

          傳統的教學思想比較注重教師的決定作用,忽視學生在學習活動中的主動性、積極性。因而學生普遍學習興趣不高,效率低下。因此教師在課堂講授過程中,應盡量采用多種不同的教學模式、教學方式和手段,要求學生課前復習,課后預習,教師在講課時要適當穿插提問、設疑等促使學生積極主動的思考,同時多多采用工程案例,以具體的工程案例為引例,引發學生進行討論,發表意見,從而加深學生對材料性能的理解和應用,激發學生的學習興趣。

          四、改善教學手段,增強教學的直觀性、趣味性

          該課程屬于實踐比較強的課程,但實驗學時有限,大部分測試方法、測試手段需課內講解,所需時間長、表達不直觀,學生難以透徹理解。因此,老師要從有關各種期刊等獲取有關的信息,及時掌握最新標準,同時利用互聯網獲取相關信息和政策,各種材料的最新發展動態,作為教材內容的`補充,克服教材的局限性。同時利用現代化的教學手段等直觀教學方式,在課堂上通過動畫演示和播放實驗錄像讓學生充分了解實驗過程和操作方法,達到除滿足本科教學的目的,這樣既激發了學生的興趣,增強了教學效果,又加深了學生的記憶,使所學的知識更加的堅實、牢固。

          五、利用實驗課加深學生的理解,增強學生的動手能力

          《土木工程材料》的重點在于學以致用,實踐性較強。通過實驗教學活動,可以使學生熟悉材料的生產、施工工藝、測試方法等,驗證已學材料性質,加深已學知識的理解和記憶,增強學生動手能力以及分析解決實際問題的能力。因此,要將實驗課放在重要地位。為了培養學生的創新能力,對新材料的開發研究和驗證等,可以進一步開設設計性選題實驗;同時,可以與實驗室老師聯系,讓學生參與老師的科研項目,做一些基礎的實驗,先有老師進行基礎的培訓,等學生熟練掌握操作之后,由學生直接進行操作,得出實驗結果,以實驗報告或小論文的形式,把實驗與課程內容結合起來,達到綜合運用的目的。

        土木工程材料論文9

          1土木工程材料實踐教學研究現狀

          目前,各大專院校土木工程材料課程理論教學與實踐教學共30個學時,其中理論教學內容多而繁雜,一般均超過22個學時,扣除最后2個學時的考試外,實踐教學只有6個學時。要在6個學時內讓學生盡可能的多了解土木工程材料,教師只能采取演示試驗的方法,大部分學生無法動手參與試驗,其教學方法與效果不甚理想。

          2土木工程材料實踐教學改革新方法

          實踐教學是能力培養的重要手段,為了加強理論和實踐教學的對接,提高學生工程實踐能力和創新能力,我們嘗試了開拓試驗教學新思路,創建實踐教學新平臺和拓寬實踐教學新渠道等方法。

          2.1開拓試驗教學新思路

          如何通過有限的資源提高學生的動手能力,分析問題和解決問題的能力以及創新能力,是土木工程材料試驗教學切實需要面對的問題。教師不僅要重視試驗課程教學的組織與設計,還要不斷更新教學內容,改進教學方法和手段。傳統的試驗教學方法要求一個教學班利用給定的實驗設備、固定的試驗步驟和統一的試驗參數來進行。學生所觀察到的現象、所得到的試驗結果幾乎一樣。因此,不同試驗參數對結果的影響是無法顯現出來的,學生對試驗現象的理解也很浮淺。如果能夠改變固有的教學方法,通過設置不同參數、不同條件,讓學生進行對比研究,并加以分析討論,則更有利于學生對專業知識的掌握。例如,傳統的水泥技術要求試驗中,各試驗小組選用相同生產廠家和同樣種類與型號的水泥,試驗現象與結果基本相同,學生無法觀察不同水泥在標準稠度用水量,初凝、終凝等技術性能的`差異,也無法觀察安定性、力學性能和強度等級等技術要求的標準,各小組之間也無需進行經驗分享和共同協作。如果教師能通過自制水泥的方式,制備出未知技術性能的水泥,學生和老師共同通過試驗總結出水泥技術要求的影響因素,小組之間通過交流并分享試驗結果,觀察相關參數對水泥性能的影響,教學效果必將得到提升。又如,根據正交試驗原理設定混凝土配合比試驗參數,各小組分別觀察水灰比、砂率、單位用水量、粗集料用量和最大粒徑等參數對混凝土工作性能和強度的影響,并將最終的試驗數據結果統一起來,由學生對試驗數據進行分析、處理,寫出綜合試驗報告。顯然,水泥性能和混凝土配合比實驗經過試驗設計,不僅加深了學生對于一些現象的直觀印象,還增強了學生動手能力和綜合分析問題的能力,同時也激發了學生探索未知領域的研究興趣。

          2.2創建實踐教學新平臺

          1)開放試驗室

          由于試驗學時有限,我校在本學年嘗試了課余時間為學生開放所有試驗室,鼓勵學生充分利用開放性試驗室進行砂漿、水泥凝結時間測定和混凝土配合比設計等設計性、綜合性試驗,教師利用課余時間給予指導,使學生充分了解了試驗過程和操作方法,達到滿足本學科實驗教學的基本要求。

          2)增設土木工程材料試驗課程為了提高實踐教學的質量,在20xx年新的教學大綱修訂的過程中,我校針對土木工程材料課程的教學現狀,增設了土木工程材料實踐教學周,利用一周的時間讓學生充分參與到實踐教學中,充分保障實踐教學的運行。

          3)鼓勵學生參與教師科研項目

          針對部分學生對教師的科研項目具有較強興趣的情況,我校鼓勵學生參與到研究中,指導過程中注重培養學生在原材料的選擇、成型工藝的控制和性能檢測等環節的實際技能與分析解決問題的能力,提高學生創新能力以及開展基礎研究的能力。

          4)指導學生參加學科競賽

          為了提高大學生的創新實踐能力和對專業知識的認知能力,我校開展了一系列以專業知識為依托的學科競賽。同學們在參加競賽的過程中,鍛煉了自身的專業技能。例如,我校針對當前建筑垃圾大量堆放所引起的環境與社會問題,舉辦了“建筑垃圾變廢為寶大行動”的學科競賽。在教師的指導下,同學們提出了各種建筑垃圾再生利用的方法。這場競賽不僅提高了學生們的動手能力和科研能力,還讓學生們意識到傳統建筑材料在其使用結束后給環境帶來的巨大壓力和負面影響,有助于學生在以后的工作和研究中確立節能與環保的思維。

          2.3拓寬實踐教學新渠道

          土木工程材料的實踐教學應與理論課程相結合,力求建立材料特性與實際工程的有機聯系,盡可能制造機會讓學生接觸到實際的建筑材料,讓材料抽象的性質具體化。力求建立課內基本試驗與工程實際的相互對照,盡可能創造機會讓學生深入接觸實際工程,在工程實踐中充實和鞏固課堂理論知識,零距離地開展工程實踐教學。我校在課外時間組織學生到混凝土預制構件生產企業、建材市場、商品混凝土攪拌站、建筑工地等參觀調研,邀請具有豐富施工經驗的工程師指導并講解工程實際的工藝流程。讓學生深刻認識原材料選用原則和生產施工流程,從市場中了解現有材料和新材料的發展與應用現狀。在商品混凝土生產企業,學生了解了新拌混凝土的制備流程,意識到試驗室中混凝土配比試驗與工程實際的差異,也認識到摻合料和外加劑的摻入,對拌合物和易性、力學性能和經濟效益的影響。這不僅增強了學生對土木工程材料的感性認識,也鍛煉了學生的動手能力、交際能力,提升了綜合專業素養。在普通混凝土試驗的實踐教學環節,我校組織學生到當地的建筑材料研究所進行參觀學習,讓學生觀摩混凝土配合比的試配流程。學生一方面認識到水灰比、減水劑種類與摻量、活性摻合料種類與用量對拌合物工作性能的影響;另一方面,經現場試驗技術人員的講解,學生深入了解了活性摻合料摻入對混凝土性能、結構和經濟性的影響,并且了解到大量工業固體廢棄物對環境的影響。學生通過這些內容的學習,深入認識國家發展和改革委員會、住房城鄉建設部開展“充分認識開展綠色建筑行動的重要意義”行動的深遠影響,學會因地制宜、就地取材,結合當地氣候特點和資源稟賦,大力發展安全耐久、節能環保、施工便利的綠色建材。

          3結語

          土木工程材料課程,通過開拓試驗教學新思路,創建實踐教學新平臺和拓寬實踐教學新渠道等方法進行了試驗教學改革。教學結構新穎合理,教學渠道拓寬,教學方式、教學手段和技術多樣化,很大的提高了實踐教學的效果。學生的學習興趣和積極性有了明顯提高,發現問題、分析問題和解決問題的能力也顯著增強,動手能力、創新能力、應用能力和研究能力得到加強。

        土木工程材料論文10

          一、土木工程材料課程實驗教學的突出問題

          土木工程材料課程實驗教學除了上述實驗教學方法存在問題外,還有一個突出的問題,即學生實驗學習與實驗考評成績之間并沒有必然對應關系。實驗成績主要是對實驗報告的考評,依據單一,而且往往實驗報告抄襲現象非常嚴重,以致學生做好做壞一個樣,動手操作與旁觀一個樣,預習與不預習一個樣,這實際上是對學生不主動學習、實驗不動手操作惰性的縱容。因此,要改變土木工程材料課程實驗教學現狀,關鍵在于打破這種不對應關系。學生課堂學習通過試卷考試來考評,但實驗成績不能采用試卷考試成績來考評,因為試卷考試并不能真實反映學生實驗操作情況。那么,要建立實驗學習與實驗考評成績之間的對應關系,必須做到學習中有考評,考評過程就是學習過程,兩者相互結合、相互影響,共同促使學生由被動學習變為主動學習,引導學生動手操作,積極思考,真正實現上述實驗教學的兩個目的。

          二、實驗學習與考評相結合的方法

          (一)實驗過程控制

          為了使實驗教學順利進行,在實驗課之前,應做好以下準備:

          (1)按照自愿組合原則將每個班學生分成實驗小組。

          (2)詳細講解考評規則,強調實驗學習與實驗考評的結合方式,讓學生清楚考評規則。

          (3)課堂理論教學可利用視頻、動漫等教學手段講解實驗,演示實驗;實驗課將不再講解實驗操作、實驗步驟、注意事項等。

          (4)要求學生在實驗前做好預習報告,對預習報告格式不作限定,但其中必須包括小組如何分工合作等內容。為了讓學生有充裕的時間完成實驗,傳統實驗都安排約2個小時,其中30分鐘由教師講授實驗目的、實驗步驟、實驗注意事項等。但實際上,土木工程材料課程實驗內容并不是很復雜,實際操作時間短,但因為絕大部分學生沒有做好課前預習,對實驗不熟悉,實驗現場只好邊看書邊做,或者看別人做完后自己再依葫蘆畫瓢,學生實驗操作既沒有壓力也沒有動力。針對這種情況,在實驗安排上將實驗時間從2小時縮短至1小時,取消教師講授時間,將實驗完成時間納入考評成績,以促使學生做好課前預習以及分工合作安排,做到實驗過程中小組成員人人動手操作,而不是由個別學生包辦,并將實驗過程的分工合作情況納入考評成績。1小時實驗時間分成三部分:5分鐘由教師簡單介紹實驗用儀器和原材料;40分鐘由學生實驗操作;15~20分鐘安排實驗討論。

          (二)實驗情況討論

          學生基本上都是第一次接觸實驗,在實驗操作過程中難免會出現失誤。傳統實驗教學中,教師常常擔心學生出錯,一旦發現學生操作失誤,就馬上中斷學生實驗,再指導應該如何操作,甚至代替操作。這種教學方法表面上保證了學生實驗的順利完成,但實際上這種做法不僅使實驗過程變得不連續,而且打擊了學生實驗的積極性,不利于學生獨立思考。實驗過程中,教師是主導方,教師常常無意識地用自己成熟的實驗概念強制代替學生初次的實驗思考。其結果是學生完成實驗后對自己實驗操作是否規范、實驗應注意的細節、實驗有哪些知識點需要掌握、實驗操作程序是否正確都不清楚。因此,教師在實驗操作過程中最好不對學生進行任何指導,不打斷學生實驗,只在旁邊觀察,了解與掌握每個小組的實驗情況;實驗完成后再組織學生對整個實驗情況進行討論。在討論過程中教師可引導學生進行歸納和總結,尤其對操作失誤的要進行重點分析。討論分析具體步驟如下:先請一位學生將整個實驗操作過程、實驗注意事項等陳述一遍。在此基礎上,其他學生結合自己的實驗情況進行補充和討論。在討論過程中,教師根據觀察到的實驗情況以及學生討論的情況,對每個小組實驗操作過程中出現的問題進行分析,引導學生思考、總結與歸納,得出正確的結論。以下具體舉例說明。實例一:在水泥膠砂實驗討論中,有學生說他們發現膠砂攪拌后不均勻,影響了試件成型效果。針對這個問題,首先引導學生進行分析,得出引起攪拌不均勻的主要原因是攪拌葉片與攪拌鍋底距離過大,由此強調說明實驗設備對實驗精確性的影響,每次實驗前應對實驗設備運行情況進行檢驗;然后提出如何才能使膠砂攪拌均勻的問題,引導學生對實驗過程中攪拌葉片停止90秒時應該做什么這一實驗細節的討論。在討論過程中,除了強調規范中“用刮具將葉片和鍋壁上的膠砂刮入鍋中”的內容外,還可以引出如果用刮具將鍋底膠砂攪拌起來,將有利于提高膠砂均勻效果這一實驗技巧。通過討論,加深了學生對實驗儀器、操作細節重要性的認識。實例二:粗骨料表觀密度測量實驗中包括飽和面干、開口孔隙等知識點。在實驗過程中,發現很多學生并沒有用濕抹布將粗骨料表面積水抹干就直接稱量。針對這一問題,在討論時,首先對多孔材料空隙結構和表觀密度計算公式作簡單復習,引導學生思考操作中出現的細節錯誤,突出實驗操作細節的重要性;同時對飽和面干、材料空隙結構、表觀密度等相關知識點進行全面復習。討論結束后,再由教師將正確實驗操作程序從頭至尾復述一遍,突出實驗注意事項,總結實驗目的,給學生正確的實驗知識。

          (三)實驗報告內容

          每個小組提交一份實驗報告,實驗報告不拘泥于形式,鼓勵學生在形式上自由發揮,但在內容上要包括實驗操作過程的描述、小組每位成員對自己所負責工作的介紹以及實驗操作的體會、實驗結果分析等。對實驗結果的'分析鼓勵采用多種形式,如結合操作中出現的問題進行分析,還可以對各小組的實驗結果進行橫向對比分析等。

          (四)實驗考評方法

          考評內容主要包括五個部分,即實驗時間、實驗衛生、實驗操作、實驗討論和實驗報告。具體考評細則和評分標準如下:

          (1)對實驗完成時間的考驗占考評成績的5%,考評對象為各小組,小組成績即為小組每位成員的成績。其中每個班級10個小組前兩名得分為100分,中間六名為90分,最后兩名為80分。對實驗完成時間的考評只作為一個鼓勵措施,考評成績不能太低。

          (2)對實驗衛生情況的考評占考評成績的5%,考評對象為各小組。根據每個小組實驗操作結束后對儀器設備等的整理情況進行評分,評分標準分為100分、90分、80分、70分和60分。實驗衛生是良好實驗習慣的表現,考評成績上可拉開差距。

          (3)實驗操作成績占考評成績的10%,考評對象為小組。主要考評每個小組成員合作情況和操作熟練的程度,評分標準分為100分、90分、80分、70分和60分。

          (4)實驗討論考核成績占考評成績的30%,考評對象為每位學生。所有實驗完成后,討論時學生未發言的0分,有一次發言的80分,兩次發言的90分,三次及三次以上的100分。發言討論能反映學生對實驗的態度,實驗討論成績占考評成績比例應大一些,有利于提高學生動手實驗的積極性。

          (5)實驗報告成績占考評成績的50%,考評對象為小組?荚u內容為實驗報告內容,評分標準分為100分、90分、80分、70分和60分。在考評細則中,只有實驗討論的考核是針對小組每個成員的,旨在鼓勵學生積極思考,踴躍發言;其他四項都是對小組統一評分,鼓勵團隊合作;對實驗報告,如果要求小組成員每人一份,很多內容會重復,流于形式,因此,可調整為要求小組成員通過討論,由小組統一提交一份具有實際內容的實驗報告。

          三、實驗教學方法實施要點

          相對傳統實驗教學方法,本文提出的方法縮短了實驗時間,加重了對實驗操作過程的考核,在具體實施過程中,要求:

          (1)教師和助教集中精力,隨時了解與掌握學生的操作情況,按照考評細則及時對每個小組的完成時間、衛生情況、實驗操作熟練程度和討論發言做好定量考評;

          (2)保證實驗儀器運行穩定;

          (3)討論中要調動學生積極性,引導學生參與討論。

          四、結語

          學生學習不主動、實驗學習與實驗考評成績之間不對應是土木工程材料課程實驗教學存在的突出問題。為了改變這一現狀,本文提出了實驗學習與考評相結合的方法,即:引入競爭機制,強化分工合作;重視對實驗教學過程的控制,重點要求學生動手操作;重視實驗細節,培養學生良好實驗習慣;及時總結討論,加深學生對規范實驗操作的印象;重視實驗報告內容,實驗結果分析多樣化。在具體實踐中采取上述方法后發現,學生實驗學習的主動性明顯提高,很多學生反映在實驗過程中雖然較緊張,但大家都愿意動手操作,對實驗印象深刻,收獲也很大。

        土木工程材料論文11

          一、土木工程材料實驗的層次化教學模式

          (一)實驗項目的層次化

          三峽大學建筑材料實驗室承擔土木工程、水利工程、工程管理及建筑學等專業的土木工程材料實驗教學。原有的實驗教學存在諸多不足,經過近2年實驗教學改革的實踐,現階段該課程的實驗采用層次化的實驗教學模式,將實驗教學按實驗項目分為兩個層次:一是驗證性、設計性及少量綜合性實驗,其實驗內容對應于教學大綱的范圍,是課程學習的基本要求,此處統稱為基本性實驗,如表1所示;二是綜合性、設計性及創新性實驗項目,其內容或是課程重點或難點的綜合運用,或屬于當前相關領域的研究熱點或研究趨勢,亦或源于科研項目,并與教學密切相關的工程技術問題等,統稱為創新性實驗,如表所示2。第二層次的創新性實驗適合學有余力,且有繼續學習和一定研究興趣的學生,為選做實驗。

          (二)教學組織與實施

          1.基本性實驗的教學組織與實施第一層次的實驗即基本性實驗對應于教學大綱的要求,可以按照原教學模式執行教學組織與實施,在教學組織與實施過程中應注意兩個教學原則和三點教學方法。其中,“兩個原則”一是把實驗的主動性交還給學生;二是注重激發學生的實驗興趣,將學生的學習狀態由被動轉向主動,提高學生的學習自主性。通過實驗結果比較、自主選擇實驗方法、提問引導等教學方法,激發學生對基本性實驗的興趣。

          2.創新性實驗的教學組織與實施第二層次的實驗,即創新性實驗的教學組織與實施方案,主要包括學生的遴選、實驗指導教師的確定兩方面。學生的遴選即是如何確定參與創新性實驗的學生。遴選時不僅應考慮學生的專業基礎與能力,也要綜合實驗室相關設備的實際情況。為了保障取得較理想的教學質量與效果,應適當控制選做本層次實驗的學生人數。從教學實踐看,每學期開展第二層次實驗的項目數以4~6項為宜,最高不超過8項,同時限定每名學生最多可選實驗項目為2項。這樣,既能保障實驗的順利進行(儀器設備數量充足、實驗指導教師到位),又能取得較滿意的教學效果。參與該層次實驗的學生比例從20xx年秋季學期的15%增加到20xx年春季學期的37%。今后,隨著實驗室建設的逐步完善(設備、師資隊伍等),這一比例也將逐步提高。但考慮到創新性實驗對學生能力的要求以及教學效果等情況,教學團隊的全體4名教師認為其比例最高不宜超過60%。實驗指導教師的確定應考慮實驗室專任教師與理論課教師的課程安排等情況,原則上以任課教師為主、實驗室專任教師為輔進行共同指導。如有特殊情況(上課時間沖突等),則應由全體教學團隊人員協商解決,或安排在周末學生無課的時段,以保證創新性實驗教學的.順利進行。

          3.創新性實驗教學的過程管理第二層次的實驗項目屬于選修實驗項目,通常由若干名學生,如3~5人組成實驗小組,多數實驗項目都要求學生自行查閱文獻,經交流討論、設計實驗方案后再開展實驗。這一過程既能提高學生分析問題、解決問題的能力,培養其創新意識和創新能力,也可鍛煉學生的團隊協作能力。但是,團隊合作給少數只為混學分的學生提供了可乘之機。另一方面,由于創新性實驗沒有固定的實驗課時間,且實驗總學時數也不能事先預定,這就要求指導教師應在整個實驗中,實施過程性評價方法,加強過程管理和監督。

          4.創新性實驗的成績評定目前我校土木工程材料課程成績由考試成績、平時成績及實驗成績等三部分構成,各部分所占權重依次為70%、20%、10%。開設創新性實驗后,課程成績的評定既要對學生有一定的激勵,又應避免出現學生為提高成績而一哄而上、爭相選做第二層次實驗的現象。教學實踐中,根據學生的實驗態度、實驗進展及完成效果等情況,采用“優、良、中、合格、不合格”共五檔進行評定,并據此酌情額外增加學生的實驗成績。比如,當第二層次實驗的成績為“優”時,可額外增加該生的實驗成績10分,并按相應權重計入課程總成績。

          (三)教學模式與方法層次化的實驗

          教學新模式要求改革實驗教學模式和教學手段,以學習為中心,實驗教學內容層次化,充分利用現代化的教學手段。教師應改變自己的教學角色,確立為“學”而“教”的思想,在整個實驗教學過程中,始終以學生為中心,確保學生的主體地位。實驗內容層次化可以最大限度地調動學生的主觀能動性,提高學生的實驗技能,并有利于培養其創新意識和創新能力。教師應充分利用多媒體、網絡等現代化教學手段進行實驗教學,如制作多媒體電子教案、CAI課件以及建立課程網站等,方便學生提前預習和自學,既能提高實驗效率和教學質量,又可以開拓和豐富學生的視野與知識面。

          二、層次化教學模式長期有效的保障措施

          開展創新性實驗項目的教學,不僅能夠加強學生對相關內容的理解和把握,而且還能使學生較好地把握相關領域的研究熱點、研究趨勢,掌握新的實驗技術或新方法,更重要的是能夠逐步培養學生分析問題、解決問題的能力和研究興趣,有利于培養復合型人才,這也是三峽大學土木工程材料實驗教學改革的主要目的。為保證創新性實驗教學的長期穩定運行,必須采取相應的保障措施。

          (一)確定合適的實驗項目

          創新性層次實驗教學的首要工作是選題。選題要有創造性的因素,最好能解決一個較為復雜的技術問題,以便使學生得到較全面的訓練。選題應該優先選擇源于科研項目,并與教學密切相關的工程技術問題,使學生在規定的時間通過努力基本上能完成任務,從而鞏固、加深和擴大學生的專業知識面,增強工作技能以及創造性。此外,為保證創新性層次實驗教學的長期運行,創新性實驗項目應不斷推陳出新。從實驗教學實踐看,采取了如下途徑確定第二層次的實驗項目:引入反映相關領域研究熱點、研究趨勢,以及實驗新技術與新方法的實驗內容作為創新性實驗項目,采用與建材相關的大學生科技創新項目(國家級、省級和校級)、大學生挑戰杯競賽科技項目,以及學校設立的大學生求索創新項目等,另有少量創新性實驗項目結合教師的科研項目設置。

          (二)經費來源和相關配套政策

          創新性層次的實驗項目所用原料、藥品及儀器運轉與維修費用等經費開支,都應進行相應配套與完善,以形成長效機制?梢酝ㄟ^申請國家級、省級、校級等各級各類創新項目或科技項目,如大學生科技創新項目、挑戰杯競賽項目、三峽大學設立的大學生求索創新活動及其他項目,或從教師的科研項目中設置第二層次的實驗教學項目等形式來獲取經費支持。20xx年秋季至20xx年春季共四個學期的教學實踐中,第二層次實驗教學項目的經費來源于國家自然科學基金、湖北省教育廳科學研究項目各1項、湖北省大學生挑戰杯競賽項目1項、三峽大學設立的大學生求索創新活動2項、教學研究項目2項,以及其他橫向項目等。

          (三)健全和完善實驗室管理制度

          建立健全實驗室各項保障機制,包括條件保障、激勵約束機制和監督機制等。條件保障方面,要繼續加大實驗室建設力度,完善實驗室儀器設備等硬件設施。建筑材料實驗經過自20xx年秋以來的累次建設投入,實驗設備、場地及環境等都得到顯著改善,完全滿足表1、表2所列項目對實驗室硬件設施的要求。在激勵約束機制方法方面,制定和完善了相關管理政策,如:對參與創新性實驗的學生在綜合測評時適當加分,指導教師評職稱時優先推薦等。不僅吸引學生參與創新實驗,還鼓勵教師參與第二層次實驗教學。

          (四)加強過程控制

          指導教師要加強對創新性實驗項目的過程控制。制定相應管理制度和方法,采用中期答辯和評估、定期召開小組匯報和討論會等方式進行嚴格、規范、科學的管理,對第二層次實驗項目的教學進行有效監督與控制。定期召開小組會議可以了解實驗進度,并以實驗方案方法的完善、指導等方面開展討論,檢查學生實驗日志、實驗的收獲或思考內容、實驗分析報告等,對前期工作作出評價,提出具體建議,促進實驗小組按進度完成預定任務。中期檢查是創新性實驗項目教學過程的重要環節,院(系)組織相關教師對項目實施中期檢查,可以使學生相互學習借鑒,而專家的評價起到診斷、督促、啟發、指導作用。建立并實施以過程為導向的創新性實驗項目評價體系,同時配套相應的激勵機制,包括設立創新學分、綜合測評加分或推薦免試研究生加分、資助論文發表等措施,營造了良好的學習氛圍,激發了學生的創新熱情。實踐表明,加強過程控制是開展第二層次實驗教學、保證教學質量的關鍵一環,通過加強對實驗過程的監督管理,取得了較好的教學效果。

          (五)加強實驗教學師資隊伍的建設

          建設一支責任心強、業務過硬的師資隊伍,是搞好實驗教學改革,提高教學質量的基本保證,也是適應高校培養應用型創新人才的需要。通過相關政策與制度,吸引教師積極參與實驗室建設和實驗教學工作,同時支持他們參加各類實驗技能培訓,增強業務能力,使其能勝任不斷推陳出新的創新性實驗項目教學。目前,學校和學院均制定了相關政策,要求教師積極參與實驗室建設,經常參加相關的實驗技能和業務能力培訓,并將這兩點作為教師職稱申報時的必備條件之一。目前執行情況良好,促進了實驗教學的師資建設。

          三、層次化實驗教學的實踐效果

          經過20xx年秋季學期至20xx年春季學期共4個學期的教學實踐,取得的效果表現為以下3方面。

          (1)提高了學生的實驗技能,加深知識理解,擴展知識體系。學生根據創新性實驗項目和要求,自己查閱相關資料,進行實驗方案設計和實驗,啟發和引導學生獨立解釋實驗現象、分析實驗結果,最后以書面報告或小論文的形式進行交流,使學生得到全面、綜合的實驗技能訓練。同時,更深入地了解和探討實踐與理論的異同,加深了相關知識的理解與掌握,擴展了知識體系。

          (2)通過采取各種激勵和條件保障措施,營造了促進學生積極主動學習的氛圍,激發了學生的創新熱情,取得了較好的效果。20xx年秋開始實施土木工程材料層次化實驗教學以來,在20xx年成功申報2項校級求索創新活動項目(20xx級土木工程專業學生),20xx年開展的創新實驗項目“摻磷渣活性粉末混凝土的制備”獲湖北省第九屆“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽二等獎。同時,學生依托創新實驗項目在國際會議上公開發表學術論文2篇:《粉磨時間對磷渣粉活性的影響》于20xx年11月發表在兩岸四地高性能混凝土國際研討會論文集,

          (3)學生掌握了自主學習方法和能力,培養了團隊協作精神和能力。學生在創新實驗過程中,逐步學習和掌握解決問題的方法,同時,培養了團隊合作精神和能力。

          四、結語

          實踐教學是高等院校提高學生實踐技能,培養其創新能力和職業適應能力的重要手段。土木工程材料實驗實行層次化的教學模式,不僅促使學生熟練掌握相關理論知識,補充和深化知識、拓寬知識面,而且通過開設第二層次的創新性實驗,還能使學生較好地把握相關領域的研究熱點、研究趨勢,熟悉新的實驗技術或新方法,更重要的是,逐步培養學生分析和解決問題的能力和研究興趣,有利于培養創新型人才。以三峽大學“土木工程材料”實驗的教學改革為例,將實驗教學項目分為基礎性實驗和創新性實驗兩個層次,從教學項目的層次化、教學組織與實施、教學方法等方面,闡述了“土木工程材料”實驗的層次化教學模式,提出了實現該教學模式長效機制的保障措施,涉及實驗項目選題、經費來源、過程化管理、實驗室管理制度及實驗教學的師資建設等5個方面。

        土木工程材料論文12

          土木工程專業課程標準與課程大綱的關系混凝土材料本身造價不高,所以,在土木工程結構中被廣泛應用,同樣也是比較常見的一類結構,能夠被使用在水利工程與土建工程等領域中。與此同時,在經濟與科技發展的過程中,混凝土材料質量有所提升,而且其種類也有所增加,使其應用的范圍不斷拓展。其中,在對混凝土性能研究方面,新型混凝土在普通混凝土基礎上增加了施工工藝并添加不同材料,為此,將其應用于土木工程領域當中具有重要的現實意義。

          一、土木工程領域中新型混凝土材料的應用意義

          混凝土是土木工程當中十分關鍵的建筑材料,所以,在質量和性能方面都會對工程項目的質量產生直接的決定作用。與此同時,施工技術的要求也隨之提高,施工材料要求也有所提高,所以,需要深入研究混凝土問題,以保證可以滿足現階段土木工程的建設需求。在這種形勢之下,新型混凝土材料應運而生,而且在實踐應用過程中,新型混凝土材料在土木工程領域中具有重要的現實意義。第一,因為新型混凝土是對普通混凝土的創新與升級,所以,在質量和性能方面都有所提高,而將其應用在土木工程領域當中,有效地保障了工程的建設質量[1]。第二,與普通混凝土相比,新型混凝土材料本身的耐久性較強、強度較高,而且具有明顯的節能環保特點。為此,在土木工程領域當中應用新型混凝土不僅可以節省建設的成本,同時,還能夠有效地增加建筑單位自身的經濟效益,進而降低對于自然環境產生的影響和污染。

          二、土木工程領域中的新型混凝土材料應用

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          強度超高,且單位抗壓強度達到200-800MPa,抗拉強度在25-150MPa范圍內,同時,每平方斷裂為30kJ的混凝土類型是活性微粉混凝土。該類型的混凝土其每立方體積質量可以達到2.5-3.0噸[2]。要想將一般混凝土轉變成活性微粉混凝土,首先需要將顆粒最大范圍予以縮小,并對混凝土均勻性進行全面改良。其次,在使用微粉以及極微粉材料的時候,一定要保證堆積密度的最優性。再次,需要對鋼纖維進行增放,以保證其自身的延性。另外,適當降低混凝土的用水量,并將非水化水泥顆粒作為主要填料,以保證堆積密度的增加。最后,對于硬化過程,應當采取加壓與加溫等方法,以提升混凝土強度。通常情況下,普通混凝土級配曲線是連續性的,但是,活性微粉混凝土級配的曲線不同,并不是連續臺階形的曲線,而且骨料粒的直徑不大,和水泥顆粒尺寸大致相同。

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          現階段,絕大多數國家都將高性能混凝土作為新型材料展開了深入探索與應用,所以,已經成為該領域研究的重點。高性能混凝土本身具有不可比擬的優勢,一般可以表現在三個方面:首先,高性能混凝土自身輕度在60-100MPa之間,如果是超高強高性能混凝土,那么其強度會高于100MPa,一定程度上縮減了混凝土的結構尺寸,同時,結構自重與地基荷載也有所降低,使得材料實際使用量不斷減少,有效地增強了可使用空間,節省了工程整體造價[3]。其次,由于高性能混凝土工作性能極強,所以,使得施工過程中的勞動強度有所降低,一定程度上節省了施工消耗量。最后,高性能混凝土具有較強的耐久性特點,所以,在惡劣環境中也同樣可以抵御,為此,被廣泛應用在建筑物當中。在維修費用方面有所下降,而且對環境產生的`影響也不斷降低,提高了社會與經濟效益。正是由于高性能混凝土自身的特性特點,為此,在全球內的應用也十分廣泛。

          (三)碾壓混凝土的應用

          碾壓混凝土通常在大體積混凝土結構或者是公路路面等領域中應用,而且這種類型的混凝土發展速度很快。其中,在碾壓混凝土結構施工過程中所采用的澆筑機具不同于普通混凝土,在平整環節需要使用推土機,而振實環節需要使用碾壓機,在中間解決環節最好使用刷毛機,在切縫環節需要使用切縫機。通常來講,在施工中,機械化的水平極高,而且施工的效率也相對較高,能夠添加粉煤灰[4]。這與普通混凝土相比,實際澆筑的工期能夠減少將近一半,而在用水量方面能夠減少20%。另外,在水泥使用量方面可以減少30-60%。除此之外,在混凝土高壩修建的過程中,可以充分利用碾壓混凝土間層抗剪的特點。

         。ㄋ模├w維增強混凝土的應用

          將纖維添加到混凝土當中,能夠對混凝土抗拉性與延性不理想的問題予以有效解決,而且發展效果理想。與承重結構相比,鋼纖維混凝土的發展速度最快,而且實際運用的范圍也最為廣泛,通常應用在土木建筑工程項目碳素鋼纖維或者是耐火材料工業不銹鋼纖維方面。若纖維長度與長徑比屬于正常尺寸,那么纖維產量一般控制在1-2%之間[5]。在此情況下,與基體混凝土對比,能夠使鋼纖維混凝土抗拉的強度提升到4-8成,同時,還能夠增強抗彎的強度。纖維增強混凝土的彈性階段,在變形與基體混凝土性能對比方面,并不存在較大的差異,但是,卻能夠增強其塑性變形的韌性。

         。ㄎ澹┲悄芑炷恋膽

          智能混凝土也是對混凝土的一種改變,特別是對其不良性質進行了改變。其中,在高強混凝土方面,其實際的水泥使用量很多,而且水灰不多,在其中添加與硅灰相關的活性材料,并在實現硬化后,能夠有效地改善混凝土自身的密實性能。但是,高強混凝土在硬化過程的前期階段,能夠自生收縮,而且孔隙率很高,增加了開裂問題發生的幾率。在對上述問題進行處理的過程中最關鍵的就是要使用預濕輕骨料,且摻量是20%作為骨料,進而確保混凝土的內部能夠形成蓄水器,進一步強化其潮濕養護工作的效果[6]。這種添加預濕骨料的方式,會降低其自生收縮,并減少微細裂縫量。對于高強混凝土,最主要的問題就是受密實性影響而降低其防火性能。最主要的原因就是在高強混凝土遇熱以后,巖漿當中自由水和化學結合水會轉變為水氣,但是,卻無法通過密實性極強的混凝土逸出,最終形成氣壓,導致柱子自身保護層逐漸剝落,也同樣減少了柱子本身的承載能力。在對該問題進行處理的過程中,可以在每方混凝土當中添加聚丙烯纖維2kg,這樣一來,一旦處于高溫狀態,就會熔化纖維,并且為水氣的逸出提供相應的途徑,有效地減小氣壓,以免柱子保護層出現剝落。

          結束語:

          綜上所述,在土木工程領域中,對新型混凝土材料的應用能夠有效地推動工程的施工進度,所以,一定要對這種全新的施工材料予以一定的重視。文章不僅闡述了新型混凝土應用的現實意義,同時闡述了多種新型混凝土的具體應用,希望對土木工程項目的施工有所幫助。

          參考文獻

          [1]王雨佳.土木工程中新型混凝土材料的應用分析[J].城市建筑,20xx(17):257-257.

          [2]吳麗琴.新型混凝土材料在土木工程領域中的應用[J].廣東科技,20xx(8):135-136.

          [3]李向輝.淺談新型混凝土材料在土木工程領域中的應用[J].建筑工程技術與設計,20xx(28):768-768.

          [4]蔣文彬.詳細論述土木工程中新型混凝土材料應用[J].四川建材,20xx,36(2):271-272,274.

          [5]劉國慶.新型混凝土材料在土建過程中的應用與發展[J].大科技科技天地,20xx(9):308.

          [6]張曉明.新型混泥土材料在土木工程領域中的應用[J].門窗,20xx(3):201.

        土木工程材料論文13

          0引言

          隨著材料技術的快速發展,越來越多的高新技術被運用到工程材料的研發中,各種新型材料層出不窮,以復合材料為基礎發展而來的智能材料,為解決相應材料的力學問題提供了科學牢靠的途徑。作為有著多學科交叉背景的綜合學科,智能材料為土木工程中日益復雜的結構提供了實現的可能性,因此這一學科的研究也日益受到重視。諸如大跨度橋梁、高層建筑、水利樞紐、海洋鉆井平臺以及油氣管網系統之類的基建設施,在其較長的使用期中,外界各種不利作用會使得組成這些結構的材料發生不可逆的變化,從而導致結構出現不同程度地性能衰減、功能弱化,甚至會誘發重大工程事故。若是能將智能材料運用到對這些超規模的工程結構物中,能夠時刻評定相應的安全性能、監控損傷,并智能修復,則將為未來工程建設提供新的發展思路。所謂智能材料,是指隨時能夠對環境條件及內部狀態的變化做出精準、高效、合適的響應,同時還具備自主分析、自我調整、自動修復等功能的新材料。受仿生學科的啟發,其目標是要開發出能運用到具體工程中、將無機材料變得有生命活力。二十世紀90年代初逐漸興起的智能材料結構系統,吸引了包括物理、化學、電子、航空航天、土木工程等領域的研究者涉足其中,取得了豐碩的成果。

          1智能材料的概念及特點

          智能材料發源于“自適應材料”(AdaptiveMate-rial),在Rogers和Claus等人的努力下,智能材料系統逐漸受到全世界各國官方機構的認可與重視,發展迅速。智能材料(IntelligentMaterial,IM)當前沒有一個明確的定義,不過大體上都是根據功能做出相應的定義,是繼天然材料、合成高分子材料、人工設計材料之后的第四代材料,具有不可限量的前景。智能材料產生的背景決定了其所具有的獨特優勢,決定了其終將會帶來材料科學的重大革新。通常而言,智能材料主要以下七大功能:

         。1)傳感:能夠對內外部的作用進行監控與鑒別;

         。2)反饋:將監控獲取的信息進行傳輸以及反饋;

         。3)信息識別與積累:識別并記憶反饋來的信息;

         。4)響應:對內外部的變化做出靈活有效的反應;

          (5)自診斷:對內外部信息實施自行診斷、分析、評判等;

         。6)自修復:依特定的方法修復系統的故障;

         。7)自適應:待外部作用消失后可恢復原狀。

          在具體的工程中,若要實現這么多的功能,僅僅依靠單一材料是無法實現的,因此通常情況下都是通過多種智能材料的組合才能達到目的。

          2智能材料在土木工程結構中的應用

          2.1光導纖維

          光纖維的主要化學成分為二氧化硅,作為信息傳遞的絕佳介質,有著其他任何材料無法比擬的傳導能力。材料主要由內層圓柱形透明介質和外層圓環形透明介質組成,內層為纖芯,外層為包層。內外層折射率的差異能夠保證攜帶信息的光在纖維里面能量損失少,傳輸距離大。將光纖維植入到混凝土結構中,制成光纖維混凝土結構。當混凝土結構因外部因素的變化而產生變形時,植入砼結構中的纖維也隨之發生變化,進而導致纖維中的光發生改變,相應的傳感器能夠直接獲取變化,從而間接確定混凝土結構的各種性能變化,實現對結構的全方位監測,為工程的可持續性提供技術指導。并且,分布監控的模式可保證混凝土結構任何部位的改變均能被監測到,相當于在混凝土結構中創造了一個全覆蓋、光角度、無死角的監測網絡,兩者組合而成的光纖維混凝土可以認為是一種具有強大自我調節的智能材料。當前,光纖維混凝土結構主要的工程應用包括:混凝土的溫度及溫度應力監測、混凝土結構裂縫的監測與診斷、混凝土結構強度與變形監測、混凝土結構配合的鋼索應力和變形監測等。

          2.2形狀記憶合金

          何謂記憶合金,即材料具有形狀記憶能力。當材料的形狀被改變后,其內在的記憶效應可被激發出來,進而自動產生回復應力與應變,驅使材料恢復原狀。同時,合金材料能夠傳輸能量并實現能量儲存。鑒于此,工程中可將記憶材料安置在結構中,當結構出現變形、裂縫、損傷以及外界動荷載影響時,大部分的能量可被記憶合金材料消耗掉,可極大提高結構的穩定性,若將材料運用到多震地區的建筑結構中,則會實現對地震能力的吸收與耗散,極大地提高建筑物的抗震性能,此舉屬于材料的智能被動控制。形狀記憶合金材料所具有的相變超彈性,使其可用來制作耗能阻尼器,這種阻尼器實現了智能被動控制。同時,由于其相變會引起超彈性滯回環的產生,使得材料具有極高的抗疲勞性,以此為基礎制作的阻尼器使用周期遠勝于普通的阻尼器,可實現結構品質的大幅度提高。

          2.3壓磁材料

          土木工程領域中常規的壓磁材料主要包括磁流變材料和磁致伸縮智能材料等。在外部磁場作用下,磁流變液懸浮體系的黏彈塑性會發生明顯的變化,并且這種變化是可逆的。當外部磁場超過一定強度后,磁流變也會在極短的時間內變成固態,微觀上表現為材料的'分散相顆粒沿著磁場方向結成了鏈狀結構。磁流變液介于液體與固體之間的這種獨特的可變屬性,以及對這種特性實施控制時耗能低、變化范圍廣、成本低等特性,使得磁流變液成為工程結構中作動器件的重要材料。當前,磁流變液主要被應用到元器件的控制橋路以及電源的高速開關等多個領域。且磁流變液在土木工程領域的應用主要集中在高層建筑、塔形建筑物、大跨框架和大跨度結構等。同時,有著高磁致伸縮效應的磁致伸縮智能材料,可以保證材料在機械與電磁直接進行可逆轉換,因此具有廣闊的應用前景。

          2.4碳纖維混凝土材料

          工程中混凝土的作用范圍很廣泛,因此對混凝土材料的改善也日益得到科研人員和工程從業者的支持,碳纖維混凝土的產生正是這一領域發展的重要產物,在混凝土中摻加一定比例的碳纖維,可賦予混凝土材料以驅動功能和本征自感應。作為一種高強度、高彈性、大導電性的材料,碳纖維的加入能極大改善混凝土的強度與韌性,并且碳纖維之間會形成具有電阻的導電網絡,在材料中起到阻隔導電的勢壘,大大降低混凝土材料的電阻率,從而使得材料的導電能力得到數量級上的顯著變化。不可忽視的是,這種混凝土的電導率與溫度及應力的變化而表現出規律性的響應。同時,碳纖維混凝土在溫度上表現為溫度變化造成電阻的變化,并且材料內部的溫差也會衍生出熱電效應,在電場的作用下碳纖維混凝土會產生熱變效應(熱效應與變形)。碳纖維的含量和混凝土材料的結構共同影響材料的溫敏性,當碳纖維的含量超過一定比例時,材料才有可能形成較為穩定的電動勢。而碳纖維的摻入方式主要有兩種:短切亂向分布和連續碳纖維束單向增強。采取不同的摻入方式能使得碳纖維混凝土的力學性能得到不同程度的強化與提高,工程實踐表明:第一種方式更具有實用性。

          2.5壓電材料

          具有壓電效應的壓電材料,經常被用作驅動元件和傳感元件。當壓電材料受到外部因素作用時會因為其自身發生變形而產生電勢,而對材料再施加一定電壓時又會改變材料的尺寸,壓電效應由此而來。利用這一特點,壓電材料可用作傳感元件,通過壓電元件的變化來判斷元件所在位置處結構的變形量。與此同時,若能在壓電元件外部形成電場,進而對壓電元件內部的正負電子施加定向電場力,從而迫使元件發生變形,制成驅動元件。利用驅動元件,可改變材料的應力狀態,甚至會影響材料的結構變形。壓電材料的變化均在極短時間內完成,因此壓電效應主要適用于對結構振動的控制上。

          3智能材料的未來發展

          3.1智能材料性能的發展

          智能材料有著獨特的優越性能、廣闊的發展前景,但是由于這一領域處于多學科交叉的研究前沿,所存在問題也亟待深究:

         。1)形狀記憶合金的發現,改變了很多傳統理念,胡克定律在合金材料這里基本上不再適用了,其所具有的智能功能使得傳統的力學研究方法難以合理地解釋其內在的機理,因此需要研究者另辟蹊徑,從宏觀與微觀的角度重新去探究這種新材料的原理,建立一些實用性較強的理論和模型,以對具體的工程實際進行規范化的指導。同時,當前形狀記憶合金還不完善,耗能高、功能單一等缺點使得其實用性不強,能夠開發出低能耗、出力大、多功能的控制器則是未來研究的重要方向。

         。2)可以預見,壓電材料將會成為工程結構中力學測量的首選感測元件,但是其存在的主要問題就是驅動力小,雖然已經有一些技術來彌補這一缺陷,但是對于大規模的土木工程結構而言,壓電材料并不能直接應用,復雜的理論分析、高難度的集成技術研發,以及壓電驅動器的開發技術和設計方法難度較大,都是制約壓電材料未來發展的瓶頸,是研究的難點、熱點和重點。

         。3)壓磁材料所面臨的問題是在長期的放置之后,會產生固體顆粒沉降,這種沉降對材料的穩定性有著怎樣的影響效應也需要更深入的研究。并且,其溫度適應范圍較小,若能夠拓寬溫度作用范圍,將使得壓磁材料有著更廣的發展前景。

          3.2智能材料研究難題

          針對材料本身所面臨的主要問題,未來在土木工程領域的應用研究主要有下列一些難題:

         。1)結構的健康監測與保養;

         。2)形狀自適應材料與結構;

         。3)結構減振抗震抗風降噪的自適應控制。

          這些問題的進一步研究將有助于工程質量的提高,有助于降低工程災害性事故的概率,有助于強化工程的安全可靠性,有助于推動土木工程領域的高技術發展,有助于為土木工程領域注入新的發展動力與機遇。

        土木工程材料論文14

          摘 要:土木工程材料課是土建類專業必修的專業基礎課,主要講授直接構成土木工程實體的各種材料的組成、生產、技術標準、性質、使用及檢測等知識。材料是土木工程建設的物質基礎和質量基礎,通過本課程的學習,使學生受到科學研究的基本訓練,培養學生嚴謹認真、實

          關鍵詞:土木工程建筑論文

          土木工程材料課是土建類專業必修的專業基礎課,主要講授直接構成土木工程實體的各種材料的組成、生產、技術標準、性質、使用及檢測等知識。材料是土木工程建設的物質基礎和質量基礎,通過本課程的學習,使學生受到科學研究的基本訓練,培養學生嚴謹認真、實事求是的科學態度,提高分析問題和解決問題的能力,為學生從事工程設計、施工和管理等工作正確的選擇和合理使用土木工程材料打下堅實基礎,同時也為后續課程的學習提供必要的土木工程材料的基本知識。土木工程材料課程中的工程材料種類繁多、內容龐雜,且綜合性、實踐性都很強。同時土木工程材料的發展日新月異,新材料、新技術、新工藝、新產品層出不窮。傳統的教學模式已越來越不能適應知識、能力、素質并重的新型工程技術人才的培養要求。為培養高素質的應用型土建類專業人才,我校土木工程教學團隊通過細化課程標準,改革教學模式,整合教學內容、重塑實踐教學體系、改革教學方法和考核方式以及課程教學資源建設等方面,對土木工程材料課程進行教學改革,取得了顯著的效果。

          一、構建“一主線、三層次、立體化”的理論課程教學模式

          “一主線”是在講授各種材料時,既突出重點(以水泥、混凝土、鋼材、瀝青作為教學重點),又體現“一主線”的模式。“一主線”是按照“生產原料→生產工藝→材料組成、結構→性能→應用”講解各類材料的基本知識,授課條理分明,學生學習思路清晰,從而培養了學生正確學習的有效方法和分析歸納能力。“三層次”是在課堂教學中把每個知識點分為逐層深入的'三個層次———基礎知識、觀察和討論、工程案例,并使每一個知識點達到基礎性、擴展性和創造性的有機結合。第一層次基本知識是依據以上突出重點、體現一主線的模式講授,并采用啟發式、提問式等多種方式,啟發學生進行思考,調動學生的積極性,從而使學生由被動變為主動學習。第二層次觀察和討論是通過觀察建設工程中某現象(或事故)、某試驗或試驗結果,啟發學生展開討論。學生通過對這些現象、結果的分析討論,既加深對相關基本知識的理解,又培養分析問題的能力。達到學中悟,悟中學。充分調動學生學習的主動性和積極性,啟發思維使學生的觀察能力、思維能力、想象能力得到了提升。第三個層次工程案例是結合所教授的知識點與實際工程案例相結合,鼓勵學生通過各種信息渠道收集工程案例,分析討論工程案例,教師引導學生理論聯系實際,培養學生解決實際問題的能力!傲Ⅲw化”是教學內容的立體化結構。在教學實踐中,逐步建立立體化的教學內容結構。首先以教材為藍本,廣泛收集、整理大量的教學資料,使教學內容變得豐富;其次收集圖片、視頻、實物樣品,制作多媒體課件和教學視頻,使教學內容更加形象;另外制作功能強大、師生互動網絡課程,作為支撐的教學內容體系。

          二、突出“一定位、三最新、重優化”的教學內容

          課程內容設計上導入國內外最新知識、最新標準,結合大量實際工程案例,強調基礎,注重應用。具體做法如下。在教學內容上定位于培養應用型本科目標需要,優化教學內容,突出“三最新”的教學,即結合最新的國家標準教學,將新型材料及其發展新動向納入教學內容,將教學改革的最新成果納入教學內容。在教學內容的設計上注意強化基礎,拓寬知識面,優化知識結構,滿足厚基礎、大專業的要求,突出基礎性和系統性特點。優化教學內容。淘汰陳舊材料與標準,適當減少砌墻粘土磚等不符合現代技術要求的傳統材料內容,增加新型墻體材料和新型防水材料等內容,實現內容的優化與更新,避免與后續課程重復。增設討論課題、研究型專題作業和開放式作業,培養探究性學習、研究性學習能力和創新意識。以學科前沿的形式,介紹混凝土耐久性、生態建筑與生態建材、新型屋面體系———種植屋面、膜材料與結構等反映學科最新進展的內容,豐富了課程體系,突出前沿性特點。

          三、建立“一結合、三類型、開放式”實踐教學體系

          針對“土木工程材料”實踐教學的特點,滿足不同專業、不同層次學生的需要,將理論教學貫穿到實驗教學過程中,實現從感性認識到理性認識的感知過程,改革教學方法,形成完整的、科學的實驗教學內容的新體系。具體是做到理論教學與工程實際相結合,設計基礎型試驗、設計型試驗和研究創新型試驗三種類型,實驗室由“封閉式”變“開放式”的新的實踐教學體系。實踐教學的組織管理實行任課教師和實驗人員共同參與指導和管理工作,學生以組為單位,按照教學大綱要求所有學生必須完成基礎和設計型試驗;一些優秀的學生,根據興趣和個人意愿,參與和完成研究創新型試驗(以教師的科研課題為主),在上班時間學生可比較自由地安排時間,在試驗過程中及時得到試驗人員的指導。新的實踐教學體系使學生在掌握試驗基本技能的基礎上,通過設計型和研究型試驗,提高了學生分析、解決問題的能力、創新能力。

          四、確定“一素質、三能力、多形式”的教學方法和考核方式

          遵循以學生為主體,以教師為主導的教育理念,針對理論教學和實踐教學的不同特點,確定“一素質、三能力、多形式”的教學方法和手段!耙凰刭|”是指工程素質。作為工科學生應有廣博的工程知識素質、良好的思維素質、工程實踐操作能力、溝通協作素質、把構思變為現實的技術能力及工程創新素質。工程素質是通過大學課程,逐步培養的。土木工程材料課程在教學中由始至終注重學生工程素質的培養。通過課堂教學傳授工程材料的基本知識,采用多種形式的教學手段,培養學生的創新意識,通過試驗課及參與教師的研究課題,培養學生的溝通協作素質、工程實踐操作能力!叭芰Α钡慕虒W方法,是以設置疑問懸念引導學生積極思考,調動學生主動學習的能力;通過啟發對比、分析討論式及案例教學法,培養學生總結歸納、分析問題、解決工程實際問題的能力;改變單一傳授知識型、填鴨應試型教學模式,建立以學生為主體、以教師為主導培養學生探索新知識和研究解決新問題的能力。在課堂教學中,堅持采用啟發式教學方式,以實際工程為載體,引導學生多方位、多角度地發現問題,有效地調動學生的學習積極性,激發學生的潛能。培養學生分析和解決問題的思維方式和方法。教學模式的改變,能調動學生學習的積極性,激發學生的創造性思維,提高了學生的學習能力。多形式的教學方法。借助學校強大的教學網絡平臺,采用多媒體技術,將文字、圖片、圖像、動畫、授課視頻等多種教學手段,實現有機結合,使材料或動態過程直接呈現給學生,擴大材料科學前沿信息量,擴展學生的視野,培養學生的創新能力。多形式的考核方式。建立課堂教學、實踐教學、課外學習與考核相互結合,理論測試、試驗考評、課外學習成績評定等多形式的考核方式。

          五、建立“一平臺、三拓展、信息強”的教學資源

          “一平臺”是指教務處的網絡教學平臺。土木工程材料已經在此平臺上建立了較為完善的網絡課程資源,可以供學生課下學習使用。進一步完善了師生互動平臺的利用,使教師與學生能夠有效溝通!叭卣埂笔侵竿ㄟ^網絡平臺,拓展土木工程材料的前沿知識,跟進新材料的發展,使學生及時了解材料發展動向;拓展土木工程材料的最新國家或行業標準、技術規范,培養學生嚴格遵守標準和規范的工程意識;拓展主要土木工程材料的發現、生產過程創新漫談,目的是激發學生創新意識和培養其創新精神。“信息強”是指在上課過程中,指導學生一是充分利用學校圖書館強大的信息資源,搜集和查閱有關土木工程材料的最新研究動態、研究論文等資源,并指導學生寫作科技論文;二是充分利用教務處網絡課程資源,利用課余時間時時進行訪問,以及完成師生互動的學習任務?傊,土木工程材料課程是一門綜合性、實踐性很強的課程,只有不斷改革,因材施教,把工程素質、工程意識和工程思維的培養貫穿始終,才能使學生根據不同的工程實際、不同的使用環境,能正確選用土木工程材料,并能運用所學理論知識,對工程中出現的土木工程材料相關問題進行分析與研究,找出解決方案,為學生走向工作崗位打下堅實的基礎。

          參考文獻

          [1]龔平.土木工程材料.課程的教學思考[J].教書育人(高教論壇),20xx(6):112-ll3.

          [2]陳寶瑤.土木工程材料課程改革與實踐[J].福建建材,20xx(4):114-118.

        土木工程材料論文15

          一、教學內容的改革

          土木工程材料種類繁多,各類自成體系,教學內容大多數是敘述性和分析性內容;同時,土工工程材料發展迅速,新材料層出不窮,以致學生在土木工程材料課程學習中難以抓住重點,出現什么都學、什么都學不好的情況。為了進提高土木工程材料課程的教學質量,增強學生課程學習效果,筆者從教材編寫、授課內容編排、課時分配等三個方面對土木工程材料課程的教學內容進行改革。

          (一)教材編寫

          20xx年,南昌大學與其他兄弟院校編寫出版了教材《土木工程材料》。新編教材充分考慮到現有教材的不足,強化混凝土章節內容,增加了輕質混凝土、高性能混凝土、纖維混凝土、再生混凝土、大體積混凝土、噴射混凝土、活性粉末混凝土等新型混凝土的相關知識;根據實際教學情況,弱化部分章節,將石材、木材、合成高分子材料等章節內容進行相應刪減;緊跟土木工程材料發展趨勢,增加建筑節能材料章節;設置案例,在各章節中多設案例,引導學生用理論知識分析問題,與實踐相結合。

          (二)授課內容編排

          根據土木工程材料課程特點,對授課內容進行重新編排,力求做到以下幾點:突出重點內容,授課時以水泥、混凝土、瀝青、瀝青混合料為主要重點,以土木工程材料基本性質、氣硬性膠凝材料、建筑鋼材、新型墻體材料、建筑節能材料為次要重點,同時兼顧建筑功能材料、合成高分子材料、砂漿、石材、木材等;體現專業特點,注意授課內容與不同專業方向的有機融合,土木工程工民建方向專業重點突出水泥與混凝土的內容,土木工程道橋方向專業則要求掌握瀝青混合料的配合比設計;水利水電工程專業則要求詳細講解大體積混凝土及其施工;緊跟土木工程材料發展趨勢,更新教學內容,授課時將土木工程新材料(如新型混凝土、新型墻體材料)、新技術(如隧道盾構技術、大型混凝土構件預制技術)以及教師自身科研課題成果引入課堂教學中;結合工程應用,將國內外典型工程(如新型混凝土技術在三峽大壩、杭州灣跨海大橋應用)融入課堂教學中。

          (三)課時分配

          土木工程材料課程是一門理論性、實踐性、實驗性都非常強的課程,而土木工程材料課程的學時有限,在教學中合理分配課時是保證土木工程材料課程教學質量的關鍵。南昌大學的土木工程材料課程共48學時,其中課堂授課32學時,實踐2學時,實驗14學時。

          二、教學模式的構建

          目前,土木工程材料課程的教學模式一般包括理論教學和實驗教學兩部分。筆者在重視理論教學的基礎上,強調提高學生的實驗實踐能力。在土木工程材料課程中,除進行理論教學和實驗教學改革外,還適當增加了實踐教學環節。

          (一)理論教學

          土木工程材料課程需要讓學生了解并掌握土木工程材料的組成、結構、生產、工藝、性能與應用的基本理論知識,為此,有必要將木工程材料課程的基本理論知識重組為土木工程材料的組成與結構、生產與工藝、性能與應用三大塊進行統一講授。同時可采用多媒體結合板書的方法進行理論教學,以達到縮減課時、增強教學效果的目的。

          (二)實驗教學

          土木工程材料課程中現有的.實驗項目基本上是驗證性實驗,難以激發學生的學習興趣和研究熱情,因此在實驗教學改革時,除了開展水泥實驗、砂石實驗、普通混凝土實驗、瀝青實驗等驗證性實驗外,還設計了綜合性實驗和創新性實驗。綜合性實驗是在設定原材料的基礎上,進行不同強度等級、不同坍落度要求的高性能混凝土實驗。創新性實驗是讓學生自選材料和自行設計實驗。創新性實驗前先將學生分為3~4個組并確定實驗題目,要求小組同學查閱資料、集中討論后完成創新性實驗,比如減水劑與水泥相容性實驗、緩凝劑對混凝土凝結時間影響實驗、不同等級礦物摻合料對混凝土強度影響實驗等。通過開展綜合性實驗和創新性實驗,激發學生的研究熱情,提高學生的自學能力。

          (三)實踐教學

          在理論教學和實驗教學的基礎上,積極進行土木工程材料課程實踐教學的探索與實踐。組織學生到預拌混凝土攪拌站了解混凝土的生產運輸過程,認知新拌混凝土的和易性,熟悉混凝土配合比設計,或組織學生到施工現場見識混凝土的澆注養護,了解建筑鋼材的性能和加工,實現理性認識到感性認識的提升,從而大大提高了教學效果。

          三、教學方法的改革

          在教學方法上,土木工程材料課程教師在課堂上一般采用多媒體和板書相結合的授課方式進行教學,學生基本上都是被動接受知識,很少對土木工程材料進行更深入的思考。鑒于這一缺陷,筆者在課堂教學中,增加視頻播放與課堂討論環節,提供了網絡輔助教學,完善考核方法。

          (一)視頻播放與課堂討論

          為讓學生對土木工程材料的研究和發展有更深入的了解,特別是引導學生對土木工程材料進行更深層次的思考,筆者充分利用多年從事教學和科研工作的優勢,特別制作了一段50分鐘左右關于材料在仿生、智能領域研究和發展的視頻資料,要求學生提前自行觀看,同時在課堂上也組織學生利用1個學時觀看視頻資料,之后用1個學時讓學生走上講臺發表觀后感想。

          (二)網絡輔助教學

          網絡輔助教學是高校數字化建設的重要體現,也是教師授課質量評價的重要組成部分。網絡輔助教學為學生與教師之間搭建了一個很好的交流平臺。教師可將很多相關的文檔、幻燈片、視頻資料上傳到網絡輔助教學平臺上,讓學生自行下載。學生也可在網絡輔助教學平臺向教師提問,教師可定期查看和回答學生問題。在教學方法上,網絡輔助教學是對課堂授課方式的一種補充。

          (三)考核方法

          土木工程材料課程考核方法采用課堂考勤與課堂討論、實驗實踐(報告)、期中考試(開卷)、期末考試(閉卷)四種形式相結合的全程考核方法,其中四種形式占總成績的比例分別為15%、15%、20%和50%。四種形式相結合的全程考核方法,注重培養學生的自主學習能力和獨立思考能力,全面評價學生的學習水平和課程的教學效果,對改變傳統的一考定成績、加強教學過程管理、分階段檢驗教學效果、改革考試方法具有積極的意義。

          四、教學改革的效果評價

          土木工程材料課程經過上述教學內容、教學模式、教學方法的改革,可以讓學生更好地掌握土木工程材料的理論知識,強化學生的自學能力,增強學生科研動手能力,提高學生創新能力,取得了良好的效果。

          (1)授課內容

          教師講課內容有主次之分,學生學習理論知識不僅簡單輕松,而且也更有針對性。對此教師可以適當減少理論課時,讓學生有更多的時間進行實驗實踐。

          (2)上課形式

          在課堂上播放相關視頻并進行課堂討論,引導學生自主學習并積極發言,既能提高學生的表達能力,也能幫助學生對土木工程材料發展進行更深層次的思考,激發學生的創新思維,有利于學生養成獨立思考問題的習慣。

          (3)實驗實踐環節

          除了部分驗證性實驗項目之外,還增設了綜合性實驗和創新性實驗。綜合性實驗可以讓學生在最短的時間內見識到各種不同要求的混凝土,創新性實驗可以激發學生的研究熱情。

          (4)考核方法

          采用上述四種形式相結合的全程考核方法,提高了學生上課的積極性,也有利于全面評價學生的學習水平和課程學習效果。

          五、結語

          土木工程材料課程是集理論、實驗、實踐于一體的課程,學好土木工程材料,對于后續課程的學習具有重要的作用。鑒于土木工程材料課程本身的特點和學時的限制,要提高教學效果,使學生掌握土木工程材料知識,學會合理運用土木工程材料,必須從教材編寫、授課內容編排、課時分配等教學內容,理論教學、實驗教學、實踐教學等教學模式,以及視頻播放與課堂討論、網絡輔助教學、考核方法等教學方法三個方面進行土木工程材料課程的教學改革。本文對土木工程材料課程教學改革的思考,在教學實踐中已得到了實施,同時也需要在教學實踐中不斷充實和完善。

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