材料與土木論文

　　土木工程材料是土木工程專業一門主要的專業課程,其目的就是為學生畢業後從事相關工程設計、施工和監理等工作打下必要的理論基礎和實踐經驗。下面是小編為大家整理的，供大家參考。

　　範文一：土木工程材料課程教學改革分析

　　摘要：土木工程材料課程改革是適應建築產業現代化需要的必然選擇。以特色土木工程專業為基礎，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改革內容，以提高教學質量，提高學生的綜合素質和實際工程應用能力。

　　關鍵詞：特色土木工程專業;土木工程材料;教學改革

　　福建江夏學院是一所以經、管、法等學科為主的大學，工科類專業較少。轉型之際，學校立足發展特色工科，將土木工程專業作為新建本科專業及重點建設專業，以培養複合型創新型應用型人才為目標，創新學科專業建設，開展特色土木工程專業教育，以適應建築產業現代化需求。土木工程材料是土木工程專業必修的基礎課，也是土木工程建設的物質基礎與質量保證，對土木工程建設的經濟性有重要影響，並決定著工程的結構形式和施工方法[1]。開設該課程的目的是使學生學習土木工程材料的基礎知識、基本理論與應用方法，為學習後續課程奠定基礎，併為今後從事專業技術工作時合理選擇與應用土木工程材料知識打下基礎。課程改革是教學改革的落腳點，課程建設與教育質量的提升有密切關聯[2]。本文以土木工程材料課程為例，探討基於應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、系統性較差，且理論性及專業性較強。土木工程材料按不同角度可進行不同的分類，而課程教材往往按材料類別分章節，各個章節自成體系，章節間缺乏橫向的聯絡。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驗總結，缺乏內容邏輯的串聯及理論分析、計算[3];學生學習片面化，難成系統，往往僅處於識記層面而缺乏對知識點的對比聯絡。土木工程材料課程不同於一般基礎課程，除了理論課程外，還有實驗課程。實驗演示、現場參觀可加深學生的理解和感性認識;通過動手實驗驗證材料的基本效能，可學習試驗方法，鍛鍊學生的實踐能力。此外，實驗課程還可增加設計類、綜合類實驗，培養學生的科學研究能力。

　　二、土木工程材料課程存在的問題

　　一認識不足，學習方法不當

　　學生對專業基礎課程的重要性認識不足，認為力學類課程和專業類課程更重要而忽視基礎課程的學習，對土木工程材料課程的重視程度較低。學生平時缺乏對課程的學習興趣，且學習方法不當，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，課程之間聯絡較少

　　以力學類課程為例，經過多個學期對理論力學、材料力學、結構力學的系統學習，學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其他課程之間的聯絡較少，該課程一般安排在第一或第二學年，學生在此前對該課程的認識較少，學過之後又沒有直接應用的機會。同時，後續也少有課程複習到相應知識點，致使該課程“自成一派”，知識不成體系，導致學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，使教學明顯滯後於應用。教材中涉及的材料種類繁多，不同材料之間的聯絡少、針對性差，使學生缺乏學習重點。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，表格中出現的指標多、雜，指標含義不明確，致使所涉及的專業知識枯燥且難以理解。

　　四教學手段少，教學場所單一

　　土木工程材料課程的教學主要以講授為主，傳授前人經驗，因而學生學習興趣不足。教學場所主要以課堂為主，學生對各種不同材料缺乏直觀、感性的認識。教學與實際工程應用結合少，教學效果不佳。

　　三、土木工程材料課程教學改革內容

　　首先，在課堂教學之初，為學生介紹現代工程對材料的需求及材料在工程建設中的重要意義;介紹土木工程材料課程的教學目的、意義，以及課程在人才培養方案中的地位與在工程應用中的作用;介紹工程案例及工程全壽命概念，幫助學生正確認識土木工程材料的重要性，樹立正確的學習態度。收集往屆優秀學生的學習方法，結合自身備課感悟，幫助學生找到合適的學習方法，提高學習興趣與效率。加強課後與學生之間的互動，建立良好的師生關係。運用網際網路技術，建立網上聯絡，及時幫助學生解決課堂疑難。

　　其次，針對福建江夏學院土木工程專業人才培養目標“專結構、懂施工、長材料”，調整人才培養方案，在通用土木工程材料的基礎上，加入更深層次的水泥基材料課程和高效能混凝土課程，建立土木工程材料—水泥基材料—高效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，由經驗至理論，系統介紹土木工程材料的工程應用，特別是常用的水泥、混凝土材料，加深學生的認識及對知識的融會貫通。

　　第三，優化教學內容，突出教學重點。引入工程案例，使課程內容更豐滿，同時幫助學生理清知識點，構建知識框架，降低吸收知識的難度，使教材“由厚變薄”[4]。教學時，針對各種材料的圖表符號展開說明，引入材料的相應技術標準，結合材料的基本效能和特點闡述各材料的適用性。建立網路課程，共享土木工程材料相關資料，提供前沿材料的資訊，幫助學生課後自主學習。開展學術講座，邀請業界人士為學生介紹土木工程材料的應用現狀及前沿高新材料，使教學內容與實際應用相結合，拓寬學生的知識面。

　　第四，增加課堂微課環節，由學生自由分組選定某一材料作為選題，課後分工收集資料，製作PPT，並於課上10分鐘內與同學交流。經實踐，該環節效果顯著，可調動學生的積極性，培養學生的自主學習能力，使學生髮揮主觀能動性，活躍課堂氣氛。調整課程考核方法，提高平時成績的比例，提高學生對實驗課程的參與度和重視度，加強課程的過程性考核。組織學生參加“大學生混凝土配合比設計大賽”，提高學生學習興趣，培養學生的動手能力，同時為學生提供外出學習的機會，擴大學生的眼界[5]。鼓勵學生申請、參與大學生創新創業專案，結合導師制活動，吸納優秀學生參與教師的科研專案，深入材料的試驗研究當中，培養學生的深入學習興趣及科研創新能力。

　　最後，開放實驗室，鼓勵學生開展設計性、綜合性實驗，培養學生髮現問題和解決問題的能力。實驗教師給予實驗指導，培養學生的創新能力和動手能力。在實驗室內設定材料展示櫃，增加學生對各種土木工程材料的感性認識。通過實習，多帶學生走出課堂，如在建材市場參觀學習，增加學生的直觀感受。利用已有產學研基地，強化學生的實踐應用能力，提高學生的綜合素質，使學生了解當前企業對人才的需求，提高學生自主學習的意願，為後續的學習、工作奠定基礎。

　　四、結語

　　為適應建築產業現代化需要，培養特色土木工程專業人才，需要對土木工程材料課程傳統教學模式進行改革。由此，筆者提出針對該課程的特點和存在的問題進行課程體系、教學內容、教學方法、教學方式、實驗教學等方面的改革調整，提高教學效果，激發學生的學習興趣，提高學生自主學習的意願，加強學生的工程應用意識，提升學生的工程應用能力和綜合素質。

　　參考文獻：

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　　範文二：土木工程材料課程教改分析

　　[摘要]文章在總結了“土木工程材料”課程具有內容多、實踐課程缺乏、教材內容及教學大綱滯後等特點的基礎上，提出本課程在教學方法及內容、實踐教學、考核方式等方面的一些改進措施，提高學生的綜合素質和實踐能力。

　　[關鍵詞]土木工程材料;教學;方法;實踐

　　土木工程材料是我校材料科學與工程專業的一門專業選修課，該課程主要內容包括土木工程材料的性質、用途、製備和使用方法以及檢測和質量控制方法。通過對該課程的學習，學生能更深入地理解材料組分、結構與材料性質的關係、外界環境和施工工藝對材料效能的影響，以及材料效能改善的途徑，為以後畢業設計、進行科研以及從事專業技術工作提供必要的基礎理論和技能訓練。

　　1課程現狀

　　1.1課程內容多、範圍廣、與工程應用密切相關

　　土木工程材料種類繁多。根據材料的來源，有天然材料及人造材料;根據材料的功能，有結構材料及功能材料;根據材料的成分，有無機材料、有機材料及複合材料，這就使得“土木工程材料”課程的內容十分廣泛[1]。另外，課程的理論性、概念性及經驗性的內容比較多，以文字敘述為主，而計算推理的內容相對較少。土木工程材料與工程應用緊密相連，每種土木工程材料原材料或產品都有相關的技術指標，有些技術指標還在不斷修改和完善。在實際工程應用中，各種材料往往構成混合材料或產品，各種材料的效能以及它們之間的相互作用對整個混合材料或產品的效能都有重要影響。另外，工程應用環境對於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各型別材料的基本特性，又要在工程應用上形成統一體系。這些因素使教和學都有一定的難度。

　　1.2實踐課程缺乏，經費不足

　　實踐教學是我國高等教育特別是高等工程教育的一個薄弱點。傳統的三大實踐教學環節實驗、實習和畢業設計，被越來越弱化[2]。“土木工程材料”作為我校材料科學與工程專業的一門專業選修課，同樣存在實驗裝置老化、實驗經費短缺、缺乏實習基地等問題。另外，該課程的理論性、概念性及經驗性的內容比較多，且以文字敘述為主，容易使學生感到枯燥。作為在校學生，平時也無法接觸工程實踐，缺乏感性認識，如果實驗配套缺乏，更加無法調動學生的學習積極性。並且單純的理論學習，會使學生學到很多的知識“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、配合比設計、養護條件、結構和構件設計緊密相關的整體論，而不是由單一因素決定的。

　　1.3教材內容及教學大綱滯後

　　近年來，科學技術的飛速發展，以“三新”新材料、新技術、新方法技術為標誌的工程建設新時代已經到來[3]。工程應用的實際需要也促進了新材料的發展。例如普通磚的磚塊體積小，施工效率低，而且磚塊燒製需要毀田取土，破壞生態環境，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、粉煤灰等工業廢物得到再利用，減少了環境汙染。因此這種傳統的燒結磚正越來越多地被加氣混凝土所替代。但教材內容的更新速度總是較新材料的發展速度慢，而教學大綱是根據教材內容而制定的。我校的教學大綱修訂年限較長，進一步導致授課內容跟不上新材料的發展速度，學生畢業後不能很好地滿足工作的需要。

　　2教改方法

　　2.1結合工程案例，加強多媒體技術

　　在教學過程中採用工程案例教學法代替傳統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容較多，如採用平鋪直敘的教學方法，很難引起學生的學習興趣[4]。工程案例教學法就是利用多媒體展示實際工程中常出現的現象，然後分析問題，解決問題，使學生從感性認識上升到理性認識。這一認知過程也符合人類對事物的認知規律，因此學生容易理解和接受。例如通過多媒體展示工地上出現的石灰牆面鼓包、開裂現象，北方地區出現的路面、橋樑用水泥或混凝土剝落現象、沿海地區大壩的鋼筋裸露、鏽蝕現象，以及近幾年出現的整棟房屋突然垮塌現象，激發學生的學習興趣，結合各種材料特點及施工技術分析出現這些現象的原因，提高分析、解決問題的能力，增強學生的責任心。另外，由於課程中教學內容較多，通過製作多媒體課件，將文字、圖片、動畫、例項演示等教學資訊通過螢幕呈現給學生，提高教學的形象性和生動性。例如對於鋼材的拉伸效能，混凝土抗壓強度的測試，以及時間長、操作難的實驗等，通過播放錄影的方式，讓學生更加直觀地瞭解實驗過程和操作方法，增強了學生的感性認識，從而提高了教學質量。

　　2.2加強實踐教學

　　實驗教學對於學生基本原理的掌握和工程實踐的培養，具有舉足輕重的作用，是學生能力和素質提高的重要環節。然而由於實驗學時有限，而涉及的內容較多，並且有些實驗週期很長，無法在課堂內把所有實驗都完成，因此應採用多種方式進行。首先，在實驗課上完成基礎實驗，例如完成水泥細度、標準稠度用水量的測定，膠砂強度試件的製作，水泥凝結時間的檢測，水泥水化產物的分析，石膏製品的製作，瀝青的粘度測試等實驗。其次可以利用開放實驗室，以教師指導及研究生助教的形式，在課餘時間完成設計性或綜合性實驗。例如各種礦物外加劑和化學外加劑對混凝土流動性、保水性、凝結時間、水化熱、水化產物、強度等效能的影響。教師可以提供題目，學生確定選題，然後分組完成。最後每組同學遞交實驗結果及分析報告。為進一步提高學生的實踐能力，採用校企聯合培養模式，學生利用假期到企業實習，積累實踐經驗，鼓勵部分有能力的學生直接參與企業的材料效能檢測實驗、新材料的開發研究或者實際工程專案，提高學生分析和解決實際工程問題的能力。

　　2.3關注學科發展前沿

　　教材是教學的依據和根本[1]，但教材內容的更新速度總是較新材料的發展速度慢，因此，教師應密切關注土木工程材料研究和工程應用的最新進展以及相關技術指標的更新，引導學生及時瞭解學科發展動態，拓寬專業視野，培養創新意識，以適應時代發展的需要。在關注學科前沿和培養創新意識上，特別注意要根據我國國情和工程實際情況，研發符合我國工程特點的新材料。例如，在國內外，聚氨酯外牆保溫材料得到了廣泛應用，但聚氨酯的防火性較差。許多事故表明，火災造成的巨大傷害都是由於所用材料的防火性差，並且燃燒釋放出大量的毒氣而造成的。由於我國的特點是人口密度大，建築物密集且高大，聚氨酯作為外牆保溫材料必然存在重大安全隱患。因此，要引導學生這些事故中吸取教訓，並且研發符合我國國情特點的新材料。另外，應縮短教學大綱的修訂年限，同時應把教學內容的主動權交到教師手中，緊跟時代發展步伐，固有體制會制約教學的發展和提高。

　　2.4改變考核方式

　　閉卷考試是應試教學方式中的傳統評價方法，對培養提高學生的綜合業務素質存在著一定的弊端[5]。對於考核方式，本課程採取平時成績、實驗報告與開卷考試相結合的方式。平時成績的評定主要根據課堂出勤、上課聽講、平時作業完成情況等作為依據。平時作業緊扣教學重點，例如石灰的成分與效能的關係，骨料細度模數的計算，普通混凝土配合比設計，砂漿的配合比設計等，主要考察學生對基本知識掌握情況。實驗報告反應了學生的實踐動手能力，以及分析和解決問題的能力。本課程教材包含了大量關於材料的技術指標以及混凝土和砂漿配合比設計公式。隨著新材料和技術的發展，很多技術指標也會不斷地被修訂和完善。在資訊時代，電腦能夠為人類提供海量資料，並可及時查詢，因此很多內容無需特別記憶。因此，開卷考試能夠迴避很多需要記憶的內容，更多地考察學生對基礎知識的應用能力，以及分析和解決問題的能力。以上三種考核方式的結合，更能全面地考察學生的綜合素質。

　　3總結

　　“土木工程材料”課程教學改革緊密聯絡工程例項，激發學生的學習興趣，開拓學生視野;通過實驗和實踐認識促進對課堂理論知識的理解和掌握，並且注重培養學生的創新意識;通過改革考核方式，全面考察學生的綜合素質。

　　參考文獻

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