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土木工程材料論文

時(shí)間:2024-05-22 15:37:06 土木工程畢業(yè)論文 我要投稿

土木工程材料論文(優(yōu))

  在現實(shí)的學(xué)習、工作中,大家都經(jīng)?吹秸撐牡纳碛鞍,論文是進(jìn)行各個(gè)學(xué)術(shù)領(lǐng)域研究和描述學(xué)術(shù)研究成果的一種說(shuō)理文章。相信很多朋友都對寫(xiě)論文感到非?鄲腊,下面是小編收集整理的土木工程材料論文,僅供參考,希望能夠幫助到大家。

土木工程材料論文(優(yōu))

土木工程材料論文1

  一、理順教學(xué)內容,明確教學(xué)重點(diǎn)

  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(xué)內容進(jìn)行優(yōu)化,對教材內容進(jìn)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(xué)時(shí)數有限,必須根據專(zhuān)業(yè)和課程特點(diǎn)使教學(xué)重點(diǎn)與專(zhuān)業(yè)相結合同時(shí)有所側重。引導學(xué)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(guò)程中,教學(xué)重點(diǎn)放在材料的組成、結構與性能的關(guān)系上,通過(guò)對其關(guān)系的分析,導出材料的性質(zhì)和應用,通過(guò)對材料性能、應用特點(diǎn)的認識,了解材料改性的途徑,知道材料的適宜使用環(huán)境、施工技術(shù)等,從而能夠針對不同的工程及環(huán)境條件,合理選用材料。

  二、加強課程之間的聯(lián)系,增強其系統性、條理性

  由于教材內容的特點(diǎn),即內容偏重于敘述,內容多、繁雜,沒(méi)有邏輯性,章節之間聯(lián)系不大,初學(xué)者往往找不到重點(diǎn)。因此,在備課時(shí)教師一定要明確所講內容的重點(diǎn)、難點(diǎn)和教學(xué)目的。認真研究教材,增強授課內容的系統性、條理性,幫助學(xué)生理清思路,引導學(xué)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(lián)系,著(zhù)重引導學(xué)生順著(zhù)材料的組成和結構決定其性能,而原材料種類(lèi)和生產(chǎn)施工、工藝又決定了組成、結構,這條主線(xiàn)去學(xué)習,培養同學(xué)們分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力,提高綜合分析能力和專(zhuān)業(yè)素質(zhì)。

  三、改善教學(xué)方法,充分調動(dòng)學(xué)生的學(xué)習積極性

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

  四、改善教學(xué)手段,增強教學(xué)的直觀(guān)性、趣味性

  該課程屬于實(shí)踐比較強的課程,但實(shí)驗學(xué)時(shí)有限,大部分測試方法、測試手段需課內講解,所需時(shí)間長(cháng)、表達不直觀(guān),學(xué)生難以透徹理解。因此,老師要從有關(guān)各種期刊等獲取有關(guān)的信息,及時(shí)掌握最新標準,同時(shí)利用互聯(lián)網(wǎng)獲取相關(guān)信息和政策,各種材料的最新發(fā)展動(dòng)態(tài),作為教材內容的補充,克服教材的局限性。同時(shí)利用現代化的教學(xué)手段等直觀(guān)教學(xué)方式,在課堂上通過(guò)動(dòng)畫(huà)演示和播放實(shí)驗錄像讓學(xué)生充分了解實(shí)驗過(guò)程和操作方法,達到除滿(mǎn)足本科教學(xué)的目的,這樣既激發(fā)了學(xué)生的興趣,增強了教學(xué)效果,又加深了學(xué)生的記憶,使所學(xué)的知識更加的堅實(shí)、牢固。

  五、利用實(shí)驗課加深學(xué)生的理解,增強學(xué)生的動(dòng)手能力

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

土木工程材料論文2

  一、當前我國土木工程施工中材料選擇方面存在的不足之處

  通過(guò)相關(guān)的數據統計分析,我們發(fā)現目前在土木工程施工當中,人們在施工材料的選擇上還存在著(zhù)許多的問(wèn)題,這不僅對整個(gè)土木工程的施工質(zhì)量有著(zhù)嚴重的影響,還降低了工程的效益,使得土木工程的施工難度提高。而在土木工程施工中,材料方面選擇中存在的問(wèn)題主要表現在以下幾個(gè)方面:

  1.1在材料管理過(guò)程中缺乏專(zhuān)業(yè)的人才,或者管理人員整體素質(zhì)不夠高。在對土木工程進(jìn)行質(zhì)量控制管理的過(guò)程中,管理人員的專(zhuān)業(yè)能力和綜合素質(zhì)都存在著(zhù)一定的不足,這就使得人們在對施工材料和質(zhì)量控制的過(guò)程中存在著(zhù)許多的問(wèn)題。這就導致整個(gè)工程施工的質(zhì)量存在著(zhù)許多的問(wèn)題。而且部分施工單位在發(fā)展的過(guò)程中,并不重視人才的培養,這就導致工程施工的質(zhì)量受到嚴重的影響,降低了整個(gè)土木工程的施工質(zhì)量,使其經(jīng)濟效益得到了很好的保障。

  1.2材料管理制度不能夠落到實(shí)處,只停留在形式層面,甚至沒(méi)有管理制度。目前人們在對工程施工材料進(jìn)行管理的過(guò)程中,管理制度的實(shí)施有著(zhù)十分重要的意義,它不僅可以保障工程項目管理工作的有效進(jìn)行,還保障了施工材料的質(zhì)量。不過(guò),我國部分施工企業(yè)在經(jīng)濟發(fā)展的過(guò)程中,只重視眼前的經(jīng)濟利益,而忽視了管理制度的建設,這就導致整個(gè)工程項目的質(zhì)量管理工作受到了嚴重的影響,這就使得人們在土木工程施工的過(guò)程中,存在著(zhù)許多的弊端,進(jìn)而使得土木工程的施工質(zhì)量,無(wú)法滿(mǎn)足工程施工的相關(guān)要求。

  1.3材料管理方法缺乏創(chuàng )新,過(guò)于落后,很難滿(mǎn)足時(shí)代的發(fā)展需求。隨著(zhù)時(shí)代的不斷進(jìn)步,傳統的材料管理辦法已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足當前土木工程施工的相關(guān)要求,因此我們就需要對其進(jìn)行相應的創(chuàng )新和完善,以確保土木工程的施工質(zhì)量。但是在實(shí)際施工中,大多數施工企業(yè)都缺乏創(chuàng )新精神,還是采用傳統的材料管理辦法來(lái)對其進(jìn)行處理,這就使得土木工程的施工材料難以得到很好的保障,從而給整個(gè)工程的施工質(zhì)量帶來(lái)了嚴重的影響。

  1.4材料選擇的方法不夠規范,選擇過(guò)程存在較多的漏洞,監督力度不夠。在實(shí)際的土木施工過(guò)程中,一般情況下施工單位會(huì )設立一個(gè)獨立部門(mén)負責選擇和采購施工材料,而期間對采購過(guò)程缺乏自始至終的監督和管理。由于管理力度不足,如果某些人員的自身素質(zhì)較低,為了謀取個(gè)人私利,極有可能在采購過(guò)程中中飽私囊,欺上瞞下,這樣不僅會(huì )造成工程的.質(zhì)量大打折扣,還會(huì )對企業(yè)的形象造成極大的損害,帶來(lái)許多無(wú)法挽回的損失,在加強工作人員素質(zhì)的同時(shí),企業(yè)也應該完善自身監督管理制度,讓那些謀求私利者無(wú)縫可鉆,保證材料選擇工作的正常進(jìn)行。

  二、在實(shí)際土木工程施工過(guò)程中應該如何做好材料選擇和質(zhì)量控制工作

  在實(shí)際施工過(guò)程中,所選擇材料的質(zhì)量的高低,直接影響著(zhù)工程的質(zhì)量,關(guān)系到了施工企業(yè)的形象,而且會(huì )對施工進(jìn)度和施工成本造成很大的影響,為了保證施工質(zhì)量和進(jìn)度,需要對材料和選擇和質(zhì)量的控制進(jìn)行嚴格監督,可以從以下幾個(gè)方面來(lái)努力:

  2.1施工單位要注重對專(zhuān)業(yè)人員的培養,提高人員的綜合素質(zhì)。管理人員的素質(zhì)高低對于材料的選擇和質(zhì)量控制有重要的決定作用。單位領(lǐng)導階層要加大對人才的重視程度,注重對人才的培養。不僅要加強對人員的基礎知識和專(zhuān)業(yè)知識的培養,還要加強對其職業(yè)道德素質(zhì)的培養。同時(shí)對相關(guān)工作人員要進(jìn)行定期的考核審查,建立完善的選拔和考核制度。通過(guò)對工作人員的培訓,可以極大地提高工作效率,保證管理工作的規范。

  2.2建立和健全相關(guān)管理制度體系,將管理工作落到實(shí)處?刂坪貌牧系馁|(zhì)量對工程的施工質(zhì)量有十分重要的意義,同時(shí)對維護單位形象也有很大的促進(jìn)作用。企業(yè)單位要落實(shí)管理工作,建立和健全相關(guān)的管理制度體系,保證材料的質(zhì)量,才能保證施工質(zhì)量。建立相關(guān)的管理制度體系,就要規范相關(guān)工作流程,明確人員職責工作,約束相關(guān)工作細節等等。

  2.3對相關(guān)管理方法不斷地進(jìn)行改革和創(chuàng )新,建立科學(xué)化信息化的管理方式。當今社會(huì )是信息化社會(huì ),計算機技術(shù)被廣泛地應用在各個(gè)領(lǐng)域當中,所以對材料的也應該建立起信息化管理模式,充分發(fā)揮出計算機的優(yōu)勢。同時(shí)單位要注重創(chuàng )新,不斷培養員工的創(chuàng )新精神,不斷地對管理方法進(jìn)行改革和創(chuàng )新,要做到與時(shí)俱進(jìn),緊跟時(shí)代變革的步伐,使制度能夠更好地為管理工作服務(wù)。建立科學(xué)化信息化的管理方式,可以極大地節約人力資源,做到資源的充分有效利用。

  2.4健全材料的選擇采購管理機制,提高采購部門(mén)人員的素質(zhì),加大監督管理力度。施工單位要健全材料的選擇和采購管理機制,建立單獨的采購部門(mén),同時(shí)要注重提高采購部門(mén)工作人員的素質(zhì),防止出現謀求私利、以次充好的現象出現。建立健全統一的采購管理機制,可以約束人員的不良行為,使其能夠盡心盡力為企業(yè)單位工作,從而保證所選材料的質(zhì)量和施工質(zhì)量。同時(shí)企業(yè)要加大監督管理力度,嚴格規范員工行為。

  三、結束語(yǔ)

  總而言之,在當前我國土木工程建設施工的過(guò)程中,對施工材料的選擇和質(zhì)量控制有著(zhù)十分重要的意義,這是保障整個(gè)工程施工質(zhì)量的基礎內容之一。不過(guò),從當前我國土木工程施工的實(shí)際情況來(lái)看,人們在施工材料選擇的過(guò)程中,還存在著(zhù)許多問(wèn)題。為此我們還要采用相應的技術(shù)手段來(lái)對其進(jìn)行處理,以確保工程的施工質(zhì)量。

土木工程材料論文3

  摘要:進(jìn)入新時(shí)代以來(lái),我國的社會(huì )經(jīng)濟一直都保持著(zhù)高速的發(fā)展,促進(jìn)了我國土木工程行業(yè)的發(fā)展。而隨著(zhù)我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,使得一系列的新技術(shù)與新材料都得到了大范圍的普及與應用,在這個(gè)背景之下,人們也對土木工程中復合材料的應用引起了越來(lái)越多的重視和關(guān)注,這成為了土木工程行業(yè)在未來(lái)的一個(gè)重要發(fā)展趨勢與方向。本文主要是對復合材料在土木工程中的應用進(jìn)行研究。

  關(guān)鍵詞:復合材料;土木工作;應用情況

  引言;

  1.所謂復合材料,指的就是通過(guò)物理或者化學(xué)的方法,將兩種或兩種以上的不同性質(zhì)材料在微觀(guān)或宏觀(guān)上組成具有新性能的材料,復合材料最大的優(yōu)勢就在于組成復合材料的各種材料能夠在各自性能上實(shí)現取長(cháng)補短,能夠發(fā)揮出協(xié)同的作用,使得復合材料的綜合性能遠遠比原組成材料的性能更加優(yōu)異,進(jìn)而復合材料也就能夠滿(mǎn)足更多不同的要求。

  2.[1]FRP就是纖維增強復合材料,其發(fā)展歷史十分悠久,人們在上個(gè)世紀五六十年代就開(kāi)始嘗試將纖維增強復合材料運用到民用建筑當中,在1961年,英國有一座教堂的尖頂中就應用了玻璃纖維增強復合材料,之后,利物浦也利用玻璃纖維增強復合材料作為連系梁建立起了一座人行天橋。玻璃纖維增強復合材料在我國的應用是在上個(gè)世紀五十年代末期,我國開(kāi)始嘗試將玻璃纖維束應用到混凝土的構件中,發(fā)展到了七八十年代的時(shí)候,玻璃纖維增強復合材料開(kāi)始在我國結構工程中得到了大面積的應用,并且針對玻璃纖維增強復合材料的研究也取得了一系列的成果。

  一、工程結構加固補強

  1.1復合材料在社會(huì )上的各行各業(yè)中都有著(zhù)很多的應用,其主要是通過(guò)各種方法將玻璃纖維增強復合材料附著(zhù)在構件表面上受力,這樣一來(lái)就可以有效增強原有構件的受力性能。我國在上個(gè)世紀八十年代的時(shí)候就嘗試在工程實(shí)踐中利用混凝土結構外貼玻璃纖維增強復合材料內夾高強鋼絲的加固方法,但是嘗試這個(gè)加固方法的主要目的只是為了起到防腐的作用,并且將混凝土與鋼絲相結合,因而這種嘗試并沒(méi)有得到廣泛的推廣。[2]在九十年代初期,對瑞士的多跨連續箱形梁橋使用了碳纖維增強復合材料進(jìn)行了加固并取得了很好的效果之后,纖維增強復合材料的加固結構修復技術(shù)開(kāi)始在全球范圍內得到了研究與普及,取得了很快的發(fā)展,并且在實(shí)際的工程中得到了大量的應用。

  1.21988年,我國成功完成了第一項碳纖維增強復合材料加固工程,進(jìn)而也就開(kāi)始了我國的纖維增強復合材料的發(fā)展之路,尤其是2008年汶川大地震之后,纖維增強復合材料加固技術(shù)更是極大的支持了建筑重建工作以及加固修復震損結構工作。在現階段內。纖維增強復合材料在各種類(lèi)型的結構加固中都得到了大量的成功運用,比如在混凝土結構、鋼結構等方面,另外,纖維增強復合材料除了涉及橋梁與建筑領(lǐng)域的結構之外,同時(shí)還涉及到了地下結構、水工結構以及隧道等等,所涉及的領(lǐng)域十分廣泛。纖維增強復合材料的加固形式十分多樣,主要包括纖維增強復合材料布纏繞加固混凝土柱、將纖維增強復合材料片材貼在梁與板手拉面、利用纖維增強復合材料片材包裹梁、柱構件。[3]

  二、纖維增強復合材料

  2.1在纖維增強復合材料中,纖維占了一半以上的含量,纖維增強復合材料筋的重量相對很輕,只有普通鋼筋重量的百分之二十左右,但是其強度十分大,是普通鋼筋強度的.六倍之多。纖維增強復合材料具有很好的耐腐蝕性,這也是其能夠代替鋼筋的重要因素之一,這能夠防止因為鋼筋銹蝕而對結構造成的損害,并且還明顯減少了結構的維護時(shí)間與費用。同時(shí),纖維增強復合材料還具有良好的非磁性,能夠滿(mǎn)足某些特殊工程的無(wú)鐵磁性的要求。在橋梁工程中,纖維增強復合材料索有著(zhù)很多的應用,比如其可以作為纜索運用到懸索橋或斜拉橋中,或者是作為預應力筋運用到混凝土橋中。

  2.2[4]在上個(gè)世紀六十年代初期的時(shí)候,一些發(fā)達國家就開(kāi)始對纖維增強復合材料配筋在混凝土梁中的應用進(jìn)行研究,包括美國、日本等等,其研究的內容主要就是如何利用纖維增強復合材料減少近海區域或寒冷地區的鋼筋混凝土結構的鹽蝕危害。此外,在這些發(fā)達國家,纖維增強復合材料在巖土工程的加筋土中也有著(zhù)很多的應用,并且由于纖維增強復合材料具有安裝簡(jiǎn)潔、耐久性強、價(jià)格低廉等優(yōu)勢,使得其得到了越來(lái)越廣泛的應用。我國對纖維增強復合材料配筋在混凝土梁中的應用的研究也比較早,到目前為止,我國已經(jīng)能夠生產(chǎn)出多種纖維增強復合材料筋、索產(chǎn)品以及與其相配套的夾具,隨著(zhù)研究的力度不斷加大,促使我國在實(shí)際的實(shí)踐中也取得了一定的研究成果。

  2.3[5]在研究纖維增強復合材料筋混凝土的過(guò)程中,主要是研究?jì)蓚(gè)方面的內容:首先是混凝土與纖維增強復合材料之間的截面的粘結性能的問(wèn)題,這是因為這兩者的粘結性能都很差,不同的筋材形式與表面處理形式,最后得到的粘結性能也是具有差異的;其次是特殊力學(xué)性能,纖維增強復合材料筋是一種彈脆性材料,因此與傳統鋼筋混凝土構件相比,應用了纖維增強復合材料筋的混凝土的構件的受力性能也是不同的,這也成為了相關(guān)學(xué)者在今后都將進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注的研究?jì)热荨?/p>

  結語(yǔ):

  綜上可知,與纖維增強復合材料的其他應用領(lǐng)域相比,復合材料在土木工程中的應用條件更加具有復雜性,土木工程行業(yè)正處于高速發(fā)展的階段,雖然現代混凝土與鋼材的大量應用有著(zhù)很長(cháng)的歷史,但是其應用仍需要進(jìn)一步加強與完善。纖維增強復合材料具有多樣化的應用形式,其在未來(lái)必定會(huì )得到更加廣泛的應用,發(fā)展前景十分廣闊。

  參考文獻

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土木工程材料論文4

  1土木工程材料實(shí)踐教學(xué)研究現狀

  目前,各大專(zhuān)院校土木工程材料課程理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)共30個(gè)學(xué)時(shí),其中理論教學(xué)內容多而繁雜,一般均超過(guò)22個(gè)學(xué)時(shí),扣除最后2個(gè)學(xué)時(shí)的考試外,實(shí)踐教學(xué)只有6個(gè)學(xué)時(shí)。要在6個(gè)學(xué)時(shí)內讓學(xué)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(xué)生無(wú)法動(dòng)手參與試驗,其教學(xué)方法與效果不甚理想。

  2土木工程材料實(shí)踐教學(xué)改革新方法

  實(shí)踐教學(xué)是能力培養的重要手段,為了加強理論和實(shí)踐教學(xué)的對接,提高學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng )新能力,我們嘗試了開(kāi)拓試驗教學(xué)新思路,創(chuàng )建實(shí)踐教學(xué)新平臺和拓寬實(shí)踐教學(xué)新渠道等方法。

  2.1開(kāi)拓試驗教學(xué)新思路

  如何通過(guò)有限的資源提高學(xué)生的動(dòng)手能力,分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力以及創(chuàng )新能力,是土木工程材料試驗教學(xué)切實(shí)需要面對的問(wèn)題。教師不僅要重視試驗課程教學(xué)的組織與設計,還要不斷更新教學(xué)內容,改進(jìn)教學(xué)方法和手段。傳統的試驗教學(xué)方法要求一個(gè)教學(xué)班利用給定的實(shí)驗設備、固定的試驗步驟和統一的試驗參數來(lái)進(jìn)行。學(xué)生所觀(guān)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(wú)法顯現出來(lái)的,學(xué)生對試驗現象的理解也很浮淺。如果能夠改變固有的教學(xué)方法,通過(guò)設置不同參數、不同條件,讓學(xué)生進(jìn)行對比研究,并加以分析討論,則更有利于學(xué)生對專(zhuān)業(yè)知識的掌握。例如,傳統的水泥技術(shù)要求試驗中,各試驗小組選用相同生產(chǎn)廠(chǎng)家和同樣種類(lèi)與型號的水泥,試驗現象與結果基本相同,學(xué)生無(wú)法觀(guān)察不同水泥在標準稠度用水量,初凝、終凝等技術(shù)性能的差異,也無(wú)法觀(guān)察安定性、力學(xué)性能和強度等級等技術(shù)要求的標準,各小組之間也無(wú)需進(jìn)行經(jīng)驗分享和共同協(xié)作。如果教師能通過(guò)自制水泥的方式,制備出未知技術(shù)性能的水泥,學(xué)生和老師共同通過(guò)試驗總結出水泥技術(shù)要求的影響因素,小組之間通過(guò)交流并分享試驗結果,觀(guān)察相關(guān)參數對水泥性能的影響,教學(xué)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(guān)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(lái),由學(xué)生對試驗數據進(jìn)行分析、處理,寫(xiě)出綜合試驗報告。顯然,水泥性能和混凝土配合比實(shí)驗經(jīng)過(guò)試驗設計,不僅加深了學(xué)生對于一些現象的直觀(guān)印象,還增強了學(xué)生動(dòng)手能力和綜合分析問(wèn)題的能力,同時(shí)也激發(fā)了學(xué)生探索未知領(lǐng)域的研究興趣。

  2.2創(chuàng )建實(shí)踐教學(xué)新平臺

  1)開(kāi)放試驗室

  由于試驗學(xué)時(shí)有限,我校在本學(xué)年嘗試了課余時(shí)間為學(xué)生開(kāi)放所有試驗室,鼓勵學(xué)生充分利用開(kāi)放性試驗室進(jìn)行砂漿、水泥凝結時(shí)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(shí)間給予指導,使學(xué)生充分了解了試驗過(guò)程和操作方法,達到滿(mǎn)足本學(xué)科實(shí)驗教學(xué)的基本要求。

  2)增設土木工程材料試驗課程為了提高實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量,在20xx年新的教學(xué)大綱修訂的過(guò)程中,我校針對土木工程材料課程的教學(xué)現狀,增設了土木工程材料實(shí)踐教學(xué)周,利用一周的時(shí)間讓學(xué)生充分參與到實(shí)踐教學(xué)中,充分保障實(shí)踐教學(xué)的運行。

  3)鼓勵學(xué)生參與教師科研項目

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

  4)指導學(xué)生參加學(xué)科競賽

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

  2.3拓寬實(shí)踐教學(xué)新渠道

  土木工程材料的實(shí)踐教學(xué)應與理論課程相結合,力求建立材料特性與實(shí)際工程的有機聯(lián)系,盡可能制造機會(huì )讓學(xué)生接觸到實(shí)際的建筑材料,讓材料抽象的性質(zhì)具體化。力求建立課內基本試驗與工程實(shí)際的相互對照,盡可能創(chuàng )造機會(huì )讓學(xué)生深入接觸實(shí)際工程,在工程實(shí)踐中充實(shí)和鞏固課堂理論知識,零距離地開(kāi)展工程實(shí)踐教學(xué)。我校在課外時(shí)間組織學(xué)生到混凝土預制構件生產(chǎn)企業(yè)、建材市場(chǎng)、商品混凝土攪拌站、建筑工地等參觀(guān)調研,邀請具有豐富施工經(jīng)驗的工程師指導并講解工程實(shí)際的工藝流程。讓學(xué)生深刻認識原材料選用原則和生產(chǎn)施工流程,從市場(chǎng)中了解現有材料和新材料的發(fā)展與應用現狀。在商品混凝土生產(chǎn)企業(yè),學(xué)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(shí)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(xué)性能和經(jīng)濟效益的影響。這不僅增強了學(xué)生對土木工程材料的感性認識,也鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力、交際能力,提升了綜合專(zhuān)業(yè)素養。在普通混凝土試驗的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節,我校組織學(xué)生到當地的建筑材料研究所進(jìn)行參觀(guān)學(xué)習,讓學(xué)生觀(guān)摩混凝土配合比的試配流程。學(xué)生一方面認識到水灰比、減水劑種類(lèi)與摻量、活性摻合料種類(lèi)與用量對拌合物工作性能的影響;另一方面,經(jīng)現場(chǎng)試驗技術(shù)人員的講解,學(xué)生深入了解了活性摻合料摻入對混凝土性能、結構和經(jīng)濟性的影響,并且了解到大量工業(yè)固體廢棄物對環(huán)境的影響。學(xué)生通過(guò)這些內容的學(xué)習,深入認識國家發(fā)展和改革委員會(huì )、住房城鄉建設部開(kāi)展“充分認識開(kāi)展綠色建筑行動(dòng)的重要意義”行動(dòng)的深遠影響,學(xué)會(huì )因地制宜、就地取材,結合當地氣候特點(diǎn)和資源稟賦,大力發(fā)展安全耐久、節能環(huán)保、施工便利的綠色建材。

  3結語(yǔ)

  土木工程材料課程,通過(guò)開(kāi)拓試驗教學(xué)新思路,創(chuàng )建實(shí)踐教學(xué)新平臺和拓寬實(shí)踐教學(xué)新渠道等方法進(jìn)行了試驗教學(xué)改革。教學(xué)結構新穎合理,教學(xué)渠道拓寬,教學(xué)方式、教學(xué)手段和技術(shù)多樣化,很大的提高了實(shí)踐教學(xué)的效果。學(xué)生的學(xué)習興趣和積極性有了明顯提高,發(fā)現問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力也顯著(zhù)增強,動(dòng)手能力、創(chuàng )新能力、應用能力和研究能力得到加強。

土木工程材料論文5

  一、土木工程材料實(shí)驗的層次化教學(xué)模式

  (一)實(shí)驗項目的層次化

  三峽大學(xué)建筑材料實(shí)驗室承擔土木工程、水利工程、工程管理及建筑學(xué)等專(zhuān)業(yè)的土木工程材料實(shí)驗教學(xué)。原有的實(shí)驗教學(xué)存在諸多不足,經(jīng)過(guò)近2年實(shí)驗教學(xué)改革的實(shí)踐,現階段該課程的實(shí)驗采用層次化的實(shí)驗教學(xué)模式,將實(shí)驗教學(xué)按實(shí)驗項目分為兩個(gè)層次:一是驗證性、設計性及少量綜合性實(shí)驗,其實(shí)驗內容對應于教學(xué)大綱的范圍,是課程學(xué)習的基本要求,此處統稱(chēng)為基本性實(shí)驗,如表1所示;二是綜合性、設計性及創(chuàng )新性實(shí)驗項目,其內容或是課程重點(diǎn)或難點(diǎn)的綜合運用,或屬于當前相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)或研究趨勢,亦或源于科研項目,并與教學(xué)密切相關(guān)的工程技術(shù)問(wèn)題等,統稱(chēng)為創(chuàng )新性實(shí)驗,如表所示2。第二層次的創(chuàng )新性實(shí)驗適合學(xué)有余力,且有繼續學(xué)習和一定研究興趣的學(xué)生,為選做實(shí)驗。

  (二)教學(xué)組織與實(shí)施

  1.基本性實(shí)驗的教學(xué)組織與實(shí)施第一層次的實(shí)驗即基本性實(shí)驗對應于教學(xué)大綱的要求,可以按照原教學(xué)模式執行教學(xué)組織與實(shí)施,在教學(xué)組織與實(shí)施過(guò)程中應注意兩個(gè)教學(xué)原則和三點(diǎn)教學(xué)方法。其中,“兩個(gè)原則”一是把實(shí)驗的主動(dòng)性交還給學(xué)生;二是注重激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗興趣,將學(xué)生的學(xué)習狀態(tài)由被動(dòng)轉向主動(dòng),提高學(xué)生的學(xué)習自主性。通過(guò)實(shí)驗結果比較、自主選擇實(shí)驗方法、提問(wèn)引導等教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生對基本性實(shí)驗的興趣。

  2.創(chuàng )新性實(shí)驗的教學(xué)組織與實(shí)施第二層次的實(shí)驗,即創(chuàng )新性實(shí)驗的教學(xué)組織與實(shí)施方案,主要包括學(xué)生的遴選、實(shí)驗指導教師的確定兩方面。學(xué)生的遴選即是如何確定參與創(chuàng )新性實(shí)驗的學(xué)生。遴選時(shí)不僅應考慮學(xué)生的專(zhuān)業(yè)基礎與能力,也要綜合實(shí)驗室相關(guān)設備的實(shí)際情況。為了保障取得較理想的教學(xué)質(zhì)量與效果,應適當控制選做本層次實(shí)驗的學(xué)生人數。從教學(xué)實(shí)踐看,每學(xué)期開(kāi)展第二層次實(shí)驗的項目數以4~6項為宜,最高不超過(guò)8項,同時(shí)限定每名學(xué)生最多可選實(shí)驗項目為2項。這樣,既能保障實(shí)驗的順利進(jìn)行(儀器設備數量充足、實(shí)驗指導教師到位),又能取得較滿(mǎn)意的教學(xué)效果。參與該層次實(shí)驗的學(xué)生比例從20xx年秋季學(xué)期的15%增加到20xx年春季學(xué)期的37%。今后,隨著(zhù)實(shí)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(chuàng )新性實(shí)驗對學(xué)生能力的要求以及教學(xué)效果等情況,教學(xué)團隊的全體4名教師認為其比例最高不宜超過(guò)60%。實(shí)驗指導教師的確定應考慮實(shí)驗室專(zhuān)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(shí)驗室專(zhuān)任教師為輔進(jìn)行共同指導。如有特殊情況(上課時(shí)間沖突等),則應由全體教學(xué)團隊人員協(xié)商解決,或安排在周末學(xué)生無(wú)課的時(shí)段,以保證創(chuàng )新性實(shí)驗教學(xué)的順利進(jìn)行。

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

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

  (三)教學(xué)模式與方法層次化的實(shí)驗

  教學(xué)新模式要求改革實(shí)驗教學(xué)模式和教學(xué)手段,以學(xué)習為中心,實(shí)驗教學(xué)內容層次化,充分利用現代化的教學(xué)手段。教師應改變自己的教學(xué)角色,確立為“學(xué)”而“教”的思想,在整個(gè)實(shí)驗教學(xué)過(guò)程中,始終以學(xué)生為中心,確保學(xué)生的主體地位。實(shí)驗內容層次化可以最大限度地調動(dòng)學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性,提高學(xué)生的實(shí)驗技能,并有利于培養其創(chuàng )新意識和創(chuàng )新能力。教師應充分利用多媒體、網(wǎng)絡(luò )等現代化教學(xué)手段進(jìn)行實(shí)驗教學(xué),如制作多媒體電子教案、CAI課件以及建立課程網(wǎng)站等,方便學(xué)生提前預習和自學(xué),既能提高實(shí)驗效率和教學(xué)質(zhì)量,又可以開(kāi)拓和豐富學(xué)生的視野與知識面。

  二、層次化教學(xué)模式長(cháng)期有效的保障措施

  開(kāi)展創(chuàng )新性實(shí)驗項目的教學(xué),不僅能夠加強學(xué)生對相關(guān)內容的理解和把握,而且還能使學(xué)生較好地把握相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)、研究趨勢,掌握新的實(shí)驗技術(shù)或新方法,更重要的是能夠逐步培養學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)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(xué)土木工程材料實(shí)驗教學(xué)改革的主要目的。為保證創(chuàng )新性實(shí)驗教學(xué)的長(cháng)期穩定運行,必須采取相應的保障措施。

  (一)確定合適的實(shí)驗項目

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

  (二)經(jīng)費來(lái)源和相關(guān)配套政策

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

  (三)健全和完善實(shí)驗室管理制度

  建立健全實(shí)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(shí)驗室建設力度,完善實(shí)驗室儀器設備等硬件設施。建筑材料實(shí)驗經(jīng)過(guò)自20xx年秋以來(lái)的累次建設投入,實(shí)驗設備、場(chǎng)地及環(huán)境等都得到顯著(zhù)改善,完全滿(mǎn)足表1、表2所列項目對實(shí)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(guān)管理政策,如:對參與創(chuàng )新性實(shí)驗的學(xué)生在綜合測評時(shí)適當加分,指導教師評職稱(chēng)時(shí)優(yōu)先推薦等。不僅吸引學(xué)生參與創(chuàng )新實(shí)驗,還鼓勵教師參與第二層次實(shí)驗教學(xué)。

  (四)加強過(guò)程控制

  指導教師要加強對創(chuàng )新性實(shí)驗項目的過(guò)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(kāi)小組匯報和討論會(huì )等方式進(jìn)行嚴格、規范、科學(xué)的管理,對第二層次實(shí)驗項目的教學(xué)進(jìn)行有效監督與控制。定期召開(kāi)小組會(huì )議可以了解實(shí)驗進(jìn)度,并以實(shí)驗方案方法的完善、指導等方面開(kāi)展討論,檢查學(xué)生實(shí)驗日志、實(shí)驗的收獲或思考內容、實(shí)驗分析報告等,對前期工作作出評價(jià),提出具體建議,促進(jìn)實(shí)驗小組按進(jìn)度完成預定任務(wù)。中期檢查是創(chuàng )新性實(shí)驗項目教學(xué)過(guò)程的重要環(huán)節,院(系)組織相關(guān)教師對項目實(shí)施中期檢查,可以使學(xué)生相互學(xué)習借鑒,而專(zhuān)家的評價(jià)起到診斷、督促、啟發(fā)、指導作用。建立并實(shí)施以過(guò)程為導向的創(chuàng )新性實(shí)驗項目評價(jià)體系,同時(shí)配套相應的激勵機制,包括設立創(chuàng )新學(xué)分、綜合測評加分或推薦免試研究生加分、資助論文發(fā)表等措施,營(yíng)造了良好的學(xué)習氛圍,激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng )新熱情。實(shí)踐表明,加強過(guò)程控制是開(kāi)展第二層次實(shí)驗教學(xué)、保證教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵一環(huán),通過(guò)加強對實(shí)驗過(guò)程的監督管理,取得了較好的教學(xué)效果。

  (五)加強實(shí)驗教學(xué)師資隊伍的建設

  建設一支責任心強、業(yè)務(wù)過(guò)硬的師資隊伍,是搞好實(shí)驗教學(xué)改革,提高教學(xué)質(zhì)量的基本保證,也是適應高校培養應用型創(chuàng )新人才的需要。通過(guò)相關(guān)政策與制度,吸引教師積極參與實(shí)驗室建設和實(shí)驗教學(xué)工作,同時(shí)支持他們參加各類(lèi)實(shí)驗技能培訓,增強業(yè)務(wù)能力,使其能勝任不斷推陳出新的創(chuàng )新性實(shí)驗項目教學(xué)。目前,學(xué)校和學(xué)院均制定了相關(guān)政策,要求教師積極參與實(shí)驗室建設,經(jīng)常參加相關(guān)的實(shí)驗技能和業(yè)務(wù)能力培訓,并將這兩點(diǎn)作為教師職稱(chēng)申報時(shí)的必備條件之一。目前執行情況良好,促進(jìn)了實(shí)驗教學(xué)的師資建設。

  三、層次化實(shí)驗教學(xué)的實(shí)踐效果

  經(jīng)過(guò)20xx年秋季學(xué)期至20xx年春季學(xué)期共4個(gè)學(xué)期的教學(xué)實(shí)踐,取得的效果表現為以下3方面。

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

  (2)通過(guò)采取各種激勵和條件保障措施,營(yíng)造了促進(jìn)學(xué)生積極主動(dòng)學(xué)習的氛圍,激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng )新熱情,取得了較好的效果。20xx年秋開(kāi)始實(shí)施土木工程材料層次化實(shí)驗教學(xué)以來(lái),在20xx年成功申報2項校級求索創(chuàng )新活動(dòng)項目(20xx級土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生),20xx年開(kāi)展的創(chuàng )新實(shí)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(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽二等獎。同時(shí),學(xué)生依托創(chuàng )新實(shí)驗項目在國際會(huì )議上公開(kāi)發(fā)表學(xué)術(shù)論文2篇:《粉磨時(shí)間對磷渣粉活性的影響》于20xx年11月發(fā)表在兩岸四地高性能混凝土國際研討會(huì )論文集,

  (3)學(xué)生掌握了自主學(xué)習方法和能力,培養了團隊協(xié)作精神和能力。學(xué)生在創(chuàng )新實(shí)驗過(guò)程中,逐步學(xué)習和掌握解決問(wèn)題的方法,同時(shí),培養了團隊合作精神和能力。

  四、結語(yǔ)

  實(shí)踐教學(xué)是高等院校提高學(xué)生實(shí)踐技能,培養其創(chuàng )新能力和職業(yè)適應能力的重要手段。土木工程材料實(shí)驗實(shí)行層次化的教學(xué)模式,不僅促使學(xué)生熟練掌握相關(guān)理論知識,補充和深化知識、拓寬知識面,而且通過(guò)開(kāi)設第二層次的創(chuàng )新性實(shí)驗,還能使學(xué)生較好地把握相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)、研究趨勢,熟悉新的實(shí)驗技術(shù)或新方法,更重要的是,逐步培養學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力和研究興趣,有利于培養創(chuàng )新型人才。以三峽大學(xué)“土木工程材料”實(shí)驗的教學(xué)改革為例,將實(shí)驗教學(xué)項目分為基礎性實(shí)驗和創(chuàng )新性實(shí)驗兩個(gè)層次,從教學(xué)項目的層次化、教學(xué)組織與實(shí)施、教學(xué)方法等方面,闡述了“土木工程材料”實(shí)驗的層次化教學(xué)模式,提出了實(shí)現該教學(xué)模式長(cháng)效機制的保障措施,涉及實(shí)驗項目選題、經(jīng)費來(lái)源、過(guò)程化管理、實(shí)驗室管理制度及實(shí)驗教學(xué)的師資建設等5個(gè)方面。

土木工程材料論文6

  在地方高校中,建立起科學(xué)得實(shí)驗教學(xué)體制,有助于學(xué)生在實(shí)驗過(guò)程中培養創(chuàng )新思維。并通過(guò)積極地探索和時(shí)間,能夠鍛煉學(xué)生得動(dòng)手能力和分析解決問(wèn)題得能力。同時(shí),還要求建立起高素質(zhì)得師資隊伍,合理整合校內外得相關(guān)資源,多方面得共同作用,才能很好地推動(dòng)地方高校實(shí)驗教學(xué)得發(fā)展。

  1.地方高校土木工程材料實(shí)驗室開(kāi)放得背景

  在我國得教學(xué)背景下,實(shí)驗室通常都非常重視課程教學(xué),并且在教室得引領(lǐng)下,學(xué)生得主體地位得不到體現,從而使得實(shí)驗室得教學(xué)效果比較差。在土木工程專(zhuān)業(yè)得實(shí)驗室教學(xué)中,在設計時(shí)通常都圍繞本課程來(lái)進(jìn)行,其內容也主要集中在一個(gè)或者幾個(gè)相關(guān)得知識點(diǎn)上面。而且驗證和演示得性質(zhì)居多,設計方面得實(shí)驗比較少。盡管對知識點(diǎn)所具有得相關(guān)原理進(jìn)行啦呈現,卻沒(méi)有重視學(xué)生思維能力得培養,也忽視啦分析和解決問(wèn)題得能力。[1]然而,教學(xué)改革得不斷深入,要求改變傳統得實(shí)驗室教學(xué)模式,建設開(kāi)放性得土木工程材料實(shí)驗室,推動(dòng)人才培養得進(jìn)程。

  2.地方高校土木工程實(shí)驗室開(kāi)放得探索和實(shí)踐

  2.1推行開(kāi)放性得實(shí)驗教學(xué)機制

  在土木工程專(zhuān)業(yè)中,建立起較為開(kāi)放得教學(xué)機制,有利于學(xué)生得探索實(shí)踐。實(shí)驗室把實(shí)驗項目和相關(guān)設備得信息進(jìn)行公布,學(xué)生們可以通過(guò)網(wǎng)上預約得方式,獲得實(shí)驗機會(huì )。從而在時(shí)間與空間方面,完成實(shí)驗室得開(kāi)放。在該專(zhuān)業(yè)得教學(xué)實(shí)驗大綱里面,涉及到得實(shí)驗要求相對較少,負責實(shí)驗得老師應當結合學(xué)生得實(shí)際情況,選擇或者開(kāi)除一些實(shí)驗,讓學(xué)生進(jìn)行選擇。當教學(xué)大綱上得實(shí)驗完成以后,學(xué)生可以按照自身喜好和特點(diǎn)特長(cháng),對選做實(shí)驗進(jìn)行篩選,選擇出符合自己特點(diǎn)和需求得實(shí)驗,在內容方面完成實(shí)驗室得開(kāi)放。同時(shí),在開(kāi)放性得實(shí)驗教學(xué)過(guò)程中,可以適當地增加一些具有設計性和研究型得相關(guān)項目。并且學(xué)生可以通過(guò)自身得探索,對試驗項目進(jìn)行設計。從而,在教學(xué)形式方面完成開(kāi)放。這也符合因材施教得要求,能使學(xué)生得實(shí)踐能力得到很好地培養。

  2.2推動(dòng)實(shí)驗室管理體制改革

  如果要讓當前得實(shí)驗教學(xué)獨自成體系,就應當結合當前得人才培養標準和相關(guān)要求,把以前分散開(kāi)得、依附在各科課程得實(shí)驗分離出來(lái),對實(shí)驗內容與項目進(jìn)行有機整合。從而使得理論與實(shí)驗課程教學(xué)得體系共同作用于人才培養。在體制方面,打破啦原有得分割體制。從而,使得實(shí)驗室實(shí)現資源共享,體系建設更加優(yōu)化,實(shí)驗教學(xué)能夠獲得更多收益。從這個(gè)層面來(lái)看,開(kāi)放性實(shí)驗室得到進(jìn)一步得確定。同時(shí),將原有各專(zhuān)業(yè)得實(shí)驗室進(jìn)行有機整合,并結合專(zhuān)業(yè)得實(shí)際情況,對開(kāi)放性實(shí)驗室進(jìn)行統籌安排。

  2.3推動(dòng)實(shí)驗室教學(xué)方式改革

  就土木工程專(zhuān)業(yè)得實(shí)驗教學(xué)而言,應當為學(xué)生得發(fā)展服務(wù)。這要求在學(xué)習方式、時(shí)間和內容方面,為學(xué)生預留出較大得選擇空間。對傳統得一些不合時(shí)宜得教學(xué)方式進(jìn)行改革,配合當前得學(xué)分制教學(xué),推動(dòng)實(shí)驗教學(xué)得進(jìn)一步發(fā)展。同時(shí),學(xué)生應當結合自身得一些需求和特點(diǎn),確定相關(guān)得項目,并對實(shí)驗得一些步驟進(jìn)行設計。也可以按照自身得進(jìn)度,對試驗時(shí)間進(jìn)行選擇。這樣一來(lái),有利于改變傳統得教學(xué)理念。從而建立起以教師為主導得教學(xué)模式,學(xué)生在實(shí)驗教學(xué)中得主體地位也能夠得到保證。而在內容與形式方面,應當建立起有一定特色得實(shí)驗教學(xué)模式,把現代教學(xué)中得一些先進(jìn)教學(xué)理念呈現出來(lái)。這樣得模式不但可以使實(shí)驗教學(xué)中得一些要求得到滿(mǎn)足,還可以充分解放學(xué)生得個(gè)性,有利于創(chuàng )新型人才得培養。

  3加強地方高校土木工程實(shí)驗室開(kāi)放得策略

  3.1合理調整實(shí)驗室得結構

  在高校土木工程專(zhuān)業(yè)得實(shí)驗教學(xué)中,應當結合該專(zhuān)業(yè)得相關(guān)要求和標準,認真分析實(shí)驗室結構。在傳統得教學(xué)模式中,實(shí)驗教學(xué)屬于理論教學(xué)中得一部分。但是隨著(zhù)教學(xué)得改革和實(shí)驗室得發(fā)展,要求實(shí)驗教學(xué)獨立出來(lái),對實(shí)驗方面得相關(guān)項目與內容進(jìn)行重新設計,從而成為較為獨立得一個(gè)實(shí)驗教學(xué)體系。如此一來(lái),理論與實(shí)踐并重,教學(xué)中也不會(huì )存在偏重于理論而忽視實(shí)踐,也不會(huì )存在偏重于實(shí)踐而忽視理論。兩個(gè)部分既相聯(lián)系,又各自獨立,共同作用推動(dòng)實(shí)踐教學(xué)發(fā)展。

  3.2加強對開(kāi)放性實(shí)驗室得認識

  在地方高校土木工程專(zhuān)業(yè)得實(shí)驗教學(xué)中,應當結合高校自身得一些實(shí)際情況,對實(shí)驗教學(xué)進(jìn)行相應得改革。這要求首先要在思想認知方面得到提升,打破傳統實(shí)驗教學(xué)中所謂得分割體制。并且需要各方面意識到實(shí)驗室開(kāi)放得重要性。在一級學(xué)科內,要求跨部門(mén)和專(zhuān)業(yè),加強開(kāi)放型實(shí)驗室得建設,使實(shí)驗教學(xué)因此而獲得良好得教學(xué)效果。

  3.3建立有效得管理模式

  在實(shí)驗室得管理方面,改革管理模式,使學(xué)生自主和實(shí)驗室自主很好地結合起來(lái)。同時(shí),對實(shí)驗室開(kāi)放得多種形式進(jìn)行探索研究,制定出較為完善得管理體系,解決實(shí)驗室因開(kāi)放而帶來(lái)得一些問(wèn)題。如一些儀器和設備容易損耗;老化折舊得速度較快;實(shí)驗室老師得工作量增大。健全得管理制度可以保證開(kāi)放性實(shí)驗室得正常運行。除此之外,還可以對實(shí)驗室得彈性管理方面得體制進(jìn)行探究,促進(jìn)同校外一些項目工程之間得合作,加強校企資源得共享,使得產(chǎn)學(xué)研能夠很好地結合起來(lái),實(shí)現資源得優(yōu)化配置,各方都能夠從這種模式中獲得較好得收益。

  3.4組建高水平得師資團隊

  在地方高校土木工程專(zhuān)業(yè)得實(shí)驗教學(xué)中,高水準得師資團隊對開(kāi)放性實(shí)驗教學(xué)相當重要,它是這種教學(xué)模式得踐行者。在教學(xué)過(guò)程中,需要建立起一支結構比較合理、專(zhuān)業(yè)水平比較高得實(shí)驗室教師隊伍。對于土木工程專(zhuān)業(yè)而言,其專(zhuān)業(yè)性比較高,要求教師得也應當具備較高得專(zhuān)業(yè)技能水平。在日常管理中,可以為教師提供一定得培訓提升機會(huì ),也可以為實(shí)驗室教師創(chuàng )造一些到外面參訪(fǎng)學(xué)習和深造得機會(huì )。同時(shí),也可以引進(jìn)一些比較優(yōu)秀得實(shí)驗室教師,并采取專(zhuān)職于兼職相結合得形式,對校內外得教師資源進(jìn)行整合,使得開(kāi)放性試驗是教學(xué)得教師水平能夠滿(mǎn)足培養人才得需求。

  結束語(yǔ)

  綜上所述,土木工程專(zhuān)業(yè)應當結合自身得專(zhuān)業(yè)特點(diǎn),不斷完善實(shí)驗室教學(xué)管理得模式,建設專(zhuān)業(yè)得開(kāi)放性實(shí)驗室。對校內外得一些資源進(jìn)行有機整合,并充分利用起來(lái),使得實(shí)驗室方面得教學(xué)資源能夠獲取最大化得效益。

  參考文獻

  [1]李盛,劉朝暉.高校土木類(lèi)國家工程實(shí)驗室開(kāi)放模式研究與探索[J].長(cháng)春理工大學(xué)學(xué)報(社會(huì )科學(xué)版),20xx,09:202-203.

土木工程材料論文7

  摘要:將現代科技的發(fā)展成果應用于土木工程中,能夠推動(dòng)土木工程更高效發(fā)展。新材料在土木工程中得以更大范圍、更為深入地應用,對于提升居民的居住舒適感有重要幫助作用。因而,深入地探討當前土木工程中新材料的應用具有至關(guān)重要的意義。

  關(guān)鍵詞:土木工程;新材料;應用

  在土木工程設計管理工作中,如何更為科學(xué)、合理、高效地應用新技術(shù)以及新材料,在土木工程建設質(zhì)量提升中發(fā)揮著(zhù)重要的作用,并對土木工程的未來(lái)發(fā)展有著(zhù)指導下的作用。因而,在土木工程壯大與發(fā)展中,大范圍地引入、應用新材料至關(guān)重要。

  1當前土木工程中新材料的應用

  在當前土木工程中,新材料主要得以如下多方面的應用:

  1.1隔熱新材料

  在土木工程設計中,隔熱是非常重要的設計環(huán)節,需要完全符合建筑工程的設計標準。將隔熱新材料深入應用于土木工程中,能夠提升居民的居住舒適度,達到良好的隔熱應用效果。比如,將先進(jìn)的絕熱材料應用于建筑工程內,其外觀(guān)主要體現為透明的狀態(tài),主要由一層玻璃、空氣間層以及吸收面等三部分組成。玻璃間層,主要體現為蜂窩狀態(tài),能夠達到陽(yáng)光反射的效果。而空氣間層則主要起到將土木工程建筑物外部熱量吸收的.應用效果;吸收層,則處于絕熱材料的最外層,則能夠起到良好的外部熱量阻斷的效果。

  1.2通風(fēng)系統新材料

  通風(fēng)系統,是土木工程建筑設計的重要內容,對建筑工程的安全性有著(zhù)關(guān)鍵的決定因素。因而,在土木工程通風(fēng)系統中投入使用新材料,能夠將新材料的低成本、高環(huán)保等優(yōu)勢充分地體現出,具有非常大的應用空間。比如,在土木工程的窗框結構中,設計使用了新的材料品類(lèi),比如在窗框的底部加入了空氣流通的渠道部分,這樣就能夠窗框內的空氣由內部到達頂端,然后再到土木工程建筑物的內部空間,很好地解決了傳統土木工程所存在的窗口空氣流通速度過(guò)快的突出問(wèn)題,提升了居民的居住舒適度。同時(shí),在土木工程窗框結構中使用了新材料,能夠達到空氣凈化的作用。另外,將數字化技術(shù)加入到土木工程設計領(lǐng)域內,能夠通過(guò)數字化控制的方法控制窗框,大大地簡(jiǎn)化了新材料的應用復雜程度。

  1.3保溫新材料

  在土木工程中,將保溫新材料應用于建筑物中,能夠解決材料過(guò)多地問(wèn)題,并起到良好的保溫效果。在傳統建筑領(lǐng)域內所使用的保溫材料厚度很厚,不利于提高設計空間,大大地降低了建筑物的靈活度。而將保溫新材料應用于土木工程中,保溫效果更為理想,輕巧性、便捷性特點(diǎn)更為突出。真空絕熱板是保溫新材料的重要成果,材料結構薄度很薄,只有傳統保溫材料厚度的1/4,已成為土木工程保溫領(lǐng)域的首選材料。

  2土木工程中新材料未來(lái)發(fā)展方向

  結合土木工程未來(lái)的發(fā)展方向,以及居民對建筑物的居住需求,新材料未來(lái)需要往如下多個(gè)方向發(fā)展:

  2.1綠色化發(fā)展

  推動(dòng)材料的綠色應用發(fā)展,是土木工程內材料應用的最重要發(fā)展目標。對于土木工程而言,應用材料的綠色化是其應用的最重要標準,這對于突出土木工程建筑物的生態(tài)、環(huán)保等重要發(fā)展方向。因而,突出土木工程新材料的綠色化發(fā)展方向,與土木工程資源分配優(yōu)化以及土木工程環(huán)境保護等發(fā)展目標高度一致,能夠最大化地改變過(guò)去土木工程發(fā)展對生態(tài)環(huán)境的破壞問(wèn)題,真正地實(shí)現土木工程行業(yè)健康發(fā)展。

  2.2節能化發(fā)展

  節能、減排,是土木工程的重要發(fā)展方向,能夠最大化地降低材料的消耗,控制土木工程設計施工成本,從而提高土木工程的經(jīng)濟效益。因而,新材料在土木工程的應用應滿(mǎn)足節能化的重要發(fā)展方向。比如,在傳統土木工程領(lǐng)域,對物資的消耗相對較多,這就要求土木工程設計工作人員通過(guò)新材料、新技術(shù)的深入應用,從而達到物資以及能耗控制的目的。同時(shí),在土木工程發(fā)展中,實(shí)現節能減排、施工新技術(shù)的改善應用,以及新材料在土木工程施工作業(yè)中的高效應用,能夠確保新材料以及新技術(shù)在土木工程中發(fā)揮著(zhù)更為重要的作用。因而,新技術(shù)以及新材料在土木工程中的應用,與土木工程未來(lái)的發(fā)展方向一致,這也體現出居民對居住環(huán)境改善的根本需求。

  2.3融合化發(fā)展

  在土木工程領(lǐng)域內,新材料以及新技術(shù)的應用并非完全獨立的,而是相互不可分割的,呈現出重要的融合性發(fā)展方向。比如,土木工程的未來(lái)發(fā)展,對新技術(shù)以及新材料均提出了非常明確的應用要求,這必然會(huì )推動(dòng)新技術(shù)以及新材料的融合發(fā)展。因而,在土木工程發(fā)展中,應設計出新技術(shù)以及新材料的深入配合的應用方案,以更好地規范土木工程的設計工作。

  3結束語(yǔ)

  提高土木工程的居住舒適度,在土木工程科學(xué)、合理地應用新材料至關(guān)重要。在當前土木工程領(lǐng)域中,主要包括保溫新材料、隔熱新材料以及通風(fēng)系統新材料等領(lǐng)域的應用范圍,這與綠色化發(fā)展、節能化發(fā)展以及融合化發(fā)展等發(fā)展方向相一致。

  參考文獻

  [1]畢曉茜.淺析現代建筑中土木工程新型材料的應用[J].江西建材,20xx(22):60+65.

  [2]常愛(ài)國.新技術(shù)和新材料在建筑設計中的運用探微[J].江西建材,20xx(16):23+26.

  [3]涂遠.智能材料在土木工程中的應用[J].福建建筑,20xx(02):26~28.

土木工程材料論文8

  1FRP復合材料的發(fā)展與應用

  1958年,我國因鋼材短缺,曾探索過(guò)用GFRP筋代替鋼筋的研究。20世紀七八十年代,FRP在結構工程中的應用與研究逐漸增多。1972年在云南建造了一座直徑為44m的球形GFRP雷達天線(xiàn)罩。1982年在北京密云建成了跨徑20.7mGFRP簡(jiǎn)支蜂窩箱梁公路橋,設計荷載等級為汽-15、掛-80,并進(jìn)行了現場(chǎng)荷載試驗,這是國際上第一座GFRP公路橋。此后,FRP材料,尤其是價(jià)格比較便宜的GFRP,在工結構程中應用的范圍越來(lái)越廣。但是這些應用大多數都是附屬性、臨時(shí)性的構件,FRP材料的優(yōu)越性能沒(méi)有得到充分發(fā)揮,即使用FRP作為結構材料也都是嘗試性的,沒(méi)有形成規模。同時(shí),多數的土木結構工程師不了解FRP材料性能和設計方法,大大限制了它在土木工程結構中的應用和推廣。

  2FRP復合材料在土木工程中的實(shí)踐效果

  2.1用于結構加固

  我國對FRP加固技術(shù)的研究始于1997年,中冶建筑研究總院有限公司(國家工業(yè)建筑診斷與改造工程技術(shù)研究中心)于1997年10月進(jìn)行了國內首批外貼碳纖維布加固梁試驗。隨后在短短幾年中,外貼FRP片材加固技術(shù)已成為全國土木建筑行業(yè)研究和應用的熱點(diǎn),很快為市場(chǎng)所接受,而市場(chǎng)的擴大使材料的成本大幅下降,這為FRP材料在建筑中的應用發(fā)展提供了更大的可能,在我國已迅速發(fā)展成為建筑結構補強加固的主要技術(shù)。至20xx年,國內從事FRP試驗研究及技術(shù)開(kāi)發(fā)的科研單位幾十所,用于土木建筑行業(yè)中的碳纖維制品生產(chǎn)銷(xiāo)售的廠(chǎng)家幾十個(gè),從事于碳纖維加固補強的專(zhuān)業(yè)公司上百個(gè),已經(jīng)形成了相當大的研發(fā)、生產(chǎn)、設計、應用的社會(huì )群體。目前FRP材料在土木建筑中的應用以加固鋼筋混凝土結構為主,加固的形式又以外貼FRP片材為主,但FRP技術(shù)在砌體結構、鋼結構、木結構中的應用,以及采用FRP筋材、網(wǎng)格材、預應力FRP片材加固技術(shù)的應用已有很多,新的應用形式、新的產(chǎn)品、新的規范規程的研究正在世界各地廣泛開(kāi)展。

  2.2FRP筋在新建結構中代替鋼筋

  傳統鋼筋混凝土結構中配置非預應力和預應力鋼筋,在處于惡劣環(huán)境條件時(shí),如干濕交替、化學(xué)介質(zhì)等作用下,極易引起鋼筋的腐蝕,嚴重影響結構的耐久性和適用性,甚至導致結構承載能力的降低。相比之下,防腐性能好、粘結性能與鋼筋相差不多且抗拉強度高的FRP筋成為代替鋼筋的一個(gè)較好選擇。20世紀80年代初開(kāi)始,FRP筋逐漸大量應用于有特殊性能要求的結構物中代替鋼筋,如有磁共振醫療設備的建筑及海堤、工業(yè)廠(chǎng)房屋面板等受?chē)乐鼗瘜W(xué)侵蝕的結構物中。1985年,美國SanAntonio醫院大樓的`MRI設備的樁、柱和梁中均采用了GFRP筋。1986年,SanAntonio的大學(xué)建筑中的邊墻和鋼筋混凝土梁中配置了GFRP筋。FRP筋的另一個(gè)應用對象是巖土工程,目前已用于因潮汐變化等干濕交替的擋土墻、地基錨桿及地鐵沉井等工程中。

  2.3FRP結構及組合結構

  由于FRP材料具有高強、輕質(zhì)、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn),FRP結構和FRP組合結構的應用也日益受到工程界的重視。

 。1)早期試驗性的FRP結構

  20世紀60年代,英國已開(kāi)始生產(chǎn)GFRP復合材料的屋蓋結構,運往中東和北非建造使用,1968年一個(gè)采用GFRP夾心板與鋁質(zhì)骨架的圓頂結構建于利比亞Bengazhi;1972年阿聯(lián)酋的Dubai國際機場(chǎng),采用GFRP傘狀屋頂。20世紀70年代及80年代初期,英國的一些建筑采用了GFRP作為除梁柱以外的承重或半承重構件。1974年,第一個(gè)全復合材料建筑在英國Lancashire落成,外形為三棱錐體組成的空間結構。早期的FRP結構,大多帶有一定的試驗性質(zhì),尚未在土木工程中形成規模。

 。2)橋梁工程中的FRP結構構件

  隨著(zhù)FRP生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品形式的迅速發(fā)展,FRP結構在橋梁工程中得到迅速發(fā)展。英國、瑞士、丹麥、日本、美國及中國等國家,均成功建造了一系列全FRP結構的人行天橋。同時(shí),FRP結構也被應用于承受較大反復動(dòng)載的公路橋梁中。1982年,我國在北京密云建成了一座跨徑為20.7m的GFRP蜂窩箱梁公路橋。1994年,英國建造的BondMill橋采用GFRP拉擠型材組合而成,是一座可通過(guò)40t卡車(chē)的活動(dòng)橋。1996年,美國堪薩斯州Russell架起了第一座采用FRP橋面板的公路橋。此后不到十年的時(shí)間里,采用FRP橋面板的中小型橋梁在美國已有數十座。FRP橋面板還被用于替換老化的混凝土橋面板。此外,FRP索還可替代鋼索用于斜拉橋和懸索橋。

  3FRP復合材料在土木工程中的實(shí)踐展望

  眾所周知,FRP作為一種新型的結構材料,已經(jīng)廣泛的應用于土木工程中,其所具備的多種優(yōu)良的特性,也使其成為了應用前景較為廣闊的、有待于我么進(jìn)一步探索與研究的材料。由于FRP復合材料在我國土木工程具體實(shí)踐中應用的十年還較短,因此,我們在很多方面還沒(méi)有積累出較成熟的經(jīng)驗,包括理論和實(shí)踐。在未來(lái)一段時(shí)間內,不斷的提高FRP材料的性能以及降低其成本造價(jià)是亟待行業(yè)內諸多人士共同探索的一個(gè)重要課題,以便利于FRP材料在土木工程中得到越來(lái)越多的推廣與應用。

土木工程材料論文9

  摘要:以大學(xué)生工程意識培養和能力提升為目標,從理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)和科技活動(dòng)三方面進(jìn)行改革。提出以工程意識培養為主的理論教學(xué)手段、以工程能力提升為主的實(shí)踐教學(xué)手段和以創(chuàng )新能力提升為主的科技活動(dòng)組織,為國內同類(lèi)院校的土木工程材料課程教學(xué)提供參考。

  關(guān)鍵詞:土木工程材料;工程意識;工程能力;創(chuàng )新能力

  土木工程材料課程屬于專(zhuān)業(yè)基礎課,一般開(kāi)設在大學(xué)二年級,由于大多數學(xué)生缺乏基本的感性認識和工程實(shí)踐,對該課程與后續專(zhuān)業(yè)課程之間的關(guān)系不了解,更不清楚該課程對日后所從事工作的重要性和意義。西南林業(yè)大學(xué)森林工程專(zhuān)業(yè)分別于20xx年、20xx年獲批成為云南省教育廳及國家教育部“卓越工程師教育培養計劃”專(zhuān)業(yè)!巴聊竟こ滩牧稀闭n程的教學(xué)以此為契機,及時(shí)更新教育理念,從理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)和科技活動(dòng)三個(gè)方面進(jìn)行改革,積極探索培養學(xué)生工程意識及提升學(xué)生工程能力、創(chuàng )新能力的教學(xué)方法和模式。

  一、以工程意識培養為主的理論教學(xué)手段

  1.充分利用認識實(shí)習

  專(zhuān)業(yè)認識實(shí)習是學(xué)生專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習的第一課,是開(kāi)啟學(xué)生專(zhuān)業(yè)興趣的重要教學(xué)環(huán)節。為使學(xué)生提早對專(zhuān)業(yè)有所認識,了解各專(zhuān)業(yè)課之間的聯(lián)系與作用,許多高校都設置了認識實(shí)習環(huán)節。土木工程材料作為土建類(lèi)專(zhuān)業(yè)基礎課,應充分利用好這一環(huán)節,使學(xué)生了解土木工程材料的種類(lèi)、應用及工程技術(shù)要求等。為此,課程改革小組建議合理搭配認識實(shí)習指導教師的人員組成,承擔建筑材料方面的主講教師應積極參與認識實(shí)習。在認識實(shí)習過(guò)程中:一方面,帶領(lǐng)學(xué)生參觀(guān)工程現場(chǎng),聽(tīng)取現場(chǎng)技術(shù)人員講解,并與學(xué)生針對工程所選品種、施工工藝等進(jìn)行廣泛討論,使學(xué)生從感官上實(shí)際認識土木工程材料;另一方面,通過(guò)觀(guān)看《超級工程》《偉大工程巡禮》中關(guān)于土木工程材料講解的部分科學(xué)紀錄片,使學(xué)生能夠對工程建設的全過(guò)程以及材料如何選擇、應用有較為全面的認識。通過(guò)改革后的認識實(shí)習教學(xué),學(xué)生對土木工程材料課程的理論學(xué)習內容更加明確。

  2.合理優(yōu)化教學(xué)內容

  目前,土木工程材料教材為滿(mǎn)足“大土木”的培養目標,內容上雖具有較大的包容性,但仍未能將原有知識體系有機地融合在一起。加之學(xué)時(shí)限制,無(wú)法面面俱到,如果不能合理安排,將會(huì )導致無(wú)法有效支撐后續課程的學(xué)習。為此,按使用領(lǐng)域將土木工程材料分為土木工程通用材料和專(zhuān)用材料進(jìn)行講解。其中,將石料、無(wú)機結合料(石灰、水泥)、水泥混凝土、建筑鋼材、防水材料等列為土木工程通用材料,瀝青與瀝青混合料、墻體與屋面材料、土工合成材料、建筑防火材料等列為專(zhuān)用材料,以滿(mǎn)足各專(zhuān)業(yè)的學(xué)習需求。對于通用材料的講解,在材料基本性質(zhì)方面主要以材料自身性質(zhì)與組成特點(diǎn)講解為主,不需要刻意結合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn),而在工程技術(shù)指標及工程應用方面則結合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)來(lái)安排教學(xué)內容。對于專(zhuān)用材料的講解,主要結合專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)及后續課程的需要而選擇或增加,該部分內容主要包括:(1)建筑工程專(zhuān)用材料:墻體與屋面材料、建筑裝飾材料、給排水管材等;(2)道路工程專(zhuān)用材料:瀝青與瀝青混合料、土工合成材料等;(3)消防工程專(zhuān)用材料:建筑功能性材料、建筑防火材料等。此外,適時(shí)引入材料應用實(shí)例,實(shí)例最好結合授課專(zhuān)業(yè),以此強化學(xué)生的工程意識,培養學(xué)生的工程素質(zhì)。

  3.注重作業(yè)的有效性

  除了課堂教學(xué)環(huán)節外,教師還應注重布置課后作業(yè)這一教學(xué)環(huán)節。作業(yè)不但是鞏固學(xué)生課堂所學(xué)知識的重要手段,還是培養學(xué)生工程意識與創(chuàng )新思維的有效途徑。授課教師通過(guò)布置課外作業(yè),建立討論、交流制度,促進(jìn)創(chuàng )新思維和工程意識培養氛圍的形成。土木工程材料課程與其他課程,如力學(xué)、數學(xué)等課程要有所差別,作業(yè)內容不能僅僅是課后習題或整理課堂筆記,應通過(guò)大量做題來(lái)鞏固理論知識的學(xué)習。應定期要求學(xué)生查閱文獻,或進(jìn)行實(shí)地調查,通過(guò)閱讀相關(guān)科技文獻,學(xué)生才能及時(shí)了解土木工程材料發(fā)展的新動(dòng)態(tài)和工程中存在的問(wèn)題;而實(shí)地調查又能促進(jìn)學(xué)生理論與實(shí)踐相結合,更好地理解理論知識,也能夠利用理論知識來(lái)解釋調查中發(fā)現的問(wèn)題。最后,通過(guò)在課堂上進(jìn)行交流、討論,還可以培養學(xué)生的`創(chuàng )新思維。

  二、以工程能力提升為主的實(shí)踐教學(xué)手段

  土木工程材料實(shí)踐教學(xué)的目的是使學(xué)生通過(guò)實(shí)驗操作和結果分析,明確土木工程材料的性質(zhì)與材料組成結構之間的關(guān)系,掌握材料工程技術(shù)試驗儀器操作與指標評定方法,因此,實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)具有同等重要的地位。

  1.在實(shí)驗課中提升學(xué)生的工程能力

  首先,合理安排實(shí)驗課程與理論課程的教學(xué)計劃,如在水泥、水泥混凝土以及建筑砂漿的理論課程完成后,集中安排一次實(shí)驗課,使實(shí)驗內容與學(xué)時(shí)得到集中,學(xué)生能夠有充足的時(shí)間準備實(shí)驗和操作儀器等。其次,在實(shí)驗課組織形式方面采取分組形式,要求學(xué)生在實(shí)驗課前提交試驗方案,其中包括實(shí)驗目的、材料與儀器、實(shí)驗步驟、數據與分析、問(wèn)題與分析等,最后要列出參考規范,保證學(xué)生在實(shí)驗前對試驗全過(guò)程有基本了解,避免學(xué)生在實(shí)驗過(guò)程中出現手忙腳亂、不知所措現象。最后,在實(shí)驗過(guò)程中要求學(xué)生利用手機等形式記錄實(shí)驗過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節,以便實(shí)驗完成后組織學(xué)生對整個(gè)實(shí)驗情況進(jìn)行討論與總結。

  2.借助實(shí)習基地提升學(xué)生的工程能力

  通過(guò)產(chǎn)學(xué)合作的方式建立校外實(shí)習基地,聘請實(shí)驗檢測技術(shù)骨干人員作為企業(yè)兼職教師,指導學(xué)生依托工程項目,在真實(shí)的工作環(huán)境中提高實(shí)踐操作與結果分析能力,使學(xué)生更深刻地理解和掌握土木工程材料的基本理論和材料評定的基本技能。更為主要的是學(xué)生通過(guò)對某一土木工程材料的技術(shù)指標進(jìn)行完整實(shí)驗檢測,可以增加對土木工程材料各技術(shù)指標的工程意義,也能加深對指標之間相互聯(lián)系的理解。在評定過(guò)程中,學(xué)生通過(guò)翻閱相關(guān)技術(shù)規范提高了土木工程材料標準化的工程意識。

  三、以創(chuàng )新能力提升為主的科技活動(dòng)組織

  創(chuàng )新能力的提升一方面要依靠理論教學(xué)環(huán)節培養思維,通過(guò)科研實(shí)踐活動(dòng)使學(xué)生在驗證并鞏固理論知識的同時(shí),提高分析和解決問(wèn)題的能力,激發(fā)學(xué)生的內在創(chuàng )新動(dòng)力,為此,課程改革小組結合土木工程材料課程的特點(diǎn),進(jìn)行了一系列科技活動(dòng)的組織。對于有創(chuàng )新想法的學(xué)生,土木工程材料實(shí)驗室實(shí)行開(kāi)放制度,以小組為單位填寫(xiě)申請表,在指導教師的幫助下利用課余時(shí)間進(jìn)行創(chuàng )新性試驗;如沒(méi)有創(chuàng )新性想法,但又有參與創(chuàng )新性實(shí)驗愿望的學(xué)生,可采取助研的方式參與到指導教師的科研課題中,使創(chuàng )新能力得到鍛煉。教師在指導過(guò)程中發(fā)現可行性強的創(chuàng )新性實(shí)驗,可進(jìn)行校級科技創(chuàng )新項目推薦,或作為畢業(yè)論文選題,通過(guò)完成科技項目或畢業(yè)論文的寫(xiě)作,學(xué)生的創(chuàng )新思維、儀器操作、科技論文寫(xiě)作等方面的能力得到較大提升。此外,通過(guò)組建科技創(chuàng )新團隊參加科技競賽活動(dòng),將不同年級、專(zhuān)業(yè)的學(xué)生融合在一起,實(shí)現了激發(fā)學(xué)生創(chuàng )新積極性、提高創(chuàng )新能力的目標。近幾年,以土木工程材料課程為依托,學(xué)生申請西南林業(yè)大學(xué)科技創(chuàng )新基金項目3項,其中,一項獲第八屆云南省大中專(zhuān)學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技節二等獎;獲批云南省大學(xué)生創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)訓練計劃項目1項,國家級創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)訓練計劃項目1項,學(xué)生通過(guò)參與教師的科研課題,完成畢業(yè)論文7篇。

  四、結束語(yǔ)

  通過(guò)對理論教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)和科技活動(dòng)三個(gè)方面的改革,學(xué)生的工程意識有所增強,能夠有目的地學(xué)習,避免了以往死記硬、學(xué)而無(wú)用現象的發(fā)生。學(xué)生的工程能力與創(chuàng )新能力得到大幅提升,發(fā)現和解決問(wèn)題的能力也得到了提高,同時(shí),也增強了學(xué)生的就業(yè)能力。

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土木工程材料論文10

  0引言

  隨著(zhù)材料技術(shù)的快速發(fā)展,越來(lái)越多的高新技術(shù)被運用到工程材料的研發(fā)中,各種新型材料層出不窮,以復合材料為基礎發(fā)展而來(lái)的智能材料,為解決相應材料的力學(xué)問(wèn)題提供了科學(xué)牢靠的途徑。作為有著(zhù)多學(xué)科交叉背景的綜合學(xué)科,智能材料為土木工程中日益復雜的結構提供了實(shí)現的可能性,因此這一學(xué)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(wǎng)系統之類(lèi)的基建設施,在其較長(cháng)的使用期中,外界各種不利作用會(huì )使得組成這些結構的材料發(fā)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(huì )誘發(fā)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(shí)刻評定相應的安全性能、監控損傷,并智能修復,則將為未來(lái)工程建設提供新的發(fā)展思路。所謂智能材料,是指隨時(shí)能夠對環(huán)境條件及內部狀態(tài)的變化做出精準、高效、合適的響應,同時(shí)還具備自主分析、自我調整、自動(dòng)修復等功能的新材料。受仿生學(xué)科的啟發(fā),其目標是要開(kāi)發(fā)出能運用到具體工程中、將無(wú)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(xué)、電子、航空航天、土木工程等領(lǐng)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(diǎn)

  智能材料發(fā)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(fā)展迅速。智能材料(IntelligentMaterial,IM)當前沒(méi)有一個(gè)明確的定義,不過(guò)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(chǎn)生的背景決定了其所具有的獨特優(yōu)勢,決定了其終將會(huì )帶來(lái)材料科學(xué)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(jìn)行監控與鑒別;

 。2)反饋:將監控獲取的信息進(jìn)行傳輸以及反饋;

 。3)信息識別與積累:識別并記憶反饋來(lái)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(shí)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(shí)現這么多的功能,僅僅依靠單一材料是無(wú)法實(shí)現的,因此通常情況下都是通過(guò)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(xué)成分為二氧化硅,作為信息傳遞的絕佳介質(zhì),有著(zhù)其他任何材料無(wú)法比擬的傳導能力。材料主要由內層圓柱形透明介質(zhì)和外層圓環(huán)形透明介質(zhì)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(chǎn)生變形時(shí),植入砼結構中的纖維也隨之發(fā)生變化,進(jìn)而導致纖維中的光發(fā)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(shí)現對結構的全方位監測,為工程的可持續性提供技術(shù)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(chuàng )造了一個(gè)全覆蓋、光角度、無(wú)死角的監測網(wǎng)絡(luò ),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(fā)出來(lái),進(jìn)而自動(dòng)產(chǎn)生回復應力與應變,驅使材料恢復原狀。同時(shí),合金材料能夠傳輸能量并實(shí)現能量?jì)Υ。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(dòng)荷載影響時(shí),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(huì )實(shí)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(dòng)控制。形狀記憶合金材料所具有的相變超彈性,使其可用來(lái)制作耗能阻尼器,這種阻尼器實(shí)現了智能被動(dòng)控制。同時(shí),由于其相變會(huì )引起超彈性滯回環(huán)的產(chǎn)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(shí)現結構品質(zhì)的大幅度提高。

  2.3壓磁材料

  土木工程領(lǐng)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(chǎng)作用下,磁流變液懸浮體系的黏彈塑性會(huì )發(fā)生明顯的變化,并且這種變化是可逆的。當外部磁場(chǎng)超過(guò)一定強度后,磁流變也會(huì )在極短的時(shí)間內變成固態(tài),微觀(guān)上表現為材料的分散相顆粒沿著(zhù)磁場(chǎng)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(shí)施控制時(shí)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(dòng)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(kāi)關(guān)等多個(gè)領(lǐng)域。且磁流變液在土木工程領(lǐng)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(shí),有著(zhù)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(jìn)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(yè)者的支持,碳纖維混凝土的'產(chǎn)生正是這一領(lǐng)域發(fā)展的重要產(chǎn)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(dòng)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(huì )形成具有電阻的導電網(wǎng)絡(luò ),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(zhù)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(shí),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(huì )衍生出熱電效應,在電場(chǎng)的作用下碳纖維混凝土會(huì )產(chǎn)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(guò)一定比例時(shí),材料才有可能形成較為穩定的電動(dòng)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(xué)性能得到不同程度的強化與提高,工程實(shí)踐表明:第一種方式更具有實(shí)用性。

  2.5壓電材料

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

  3智能材料的未來(lái)發(fā)展

  3.1智能材料性能的發(fā)展

  智能材料有著(zhù)獨特的優(yōu)越性能、廣闊的發(fā)展前景,但是由于這一領(lǐng)域處于多學(xué)科交叉的研究前沿,所存在問(wèn)題也亟待深究:

 。1)形狀記憶合金的發(fā)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(xué)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(guān)與微觀(guān)的角度重新去探究這種新材料的原理,建立一些實(shí)用性較強的理論和模型,以對具體的工程實(shí)際進(jìn)行規范化的指導。同時(shí),當前形狀記憶合金還不完善,耗能高、功能單一等缺點(diǎn)使得其實(shí)用性不強,能夠開(kāi)發(fā)出低能耗、出力大、多功能的控制器則是未來(lái)研究的重要方向。

 。2)可以預見(jiàn),壓電材料將會(huì )成為工程結構中力學(xué)測量的首選感測元件,但是其存在的主要問(wèn)題就是驅動(dòng)力小,雖然已經(jīng)有一些技術(shù)來(lái)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(shù)研發(fā),以及壓電驅動(dòng)器的開(kāi)發(fā)技術(shù)和設計方法難度較大,都是制約壓電材料未來(lái)發(fā)展的瓶頸,是研究的難點(diǎn)、熱點(diǎn)和重點(diǎn)。

 。3)壓磁材料所面臨的問(wèn)題是在長(cháng)期的放置之后,會(huì )產(chǎn)生固體顆粒沉降,這種沉降對材料的穩定性有著(zhù)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(zhù)更廣的發(fā)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(wèn)題,未來(lái)在土木工程領(lǐng)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(fēng)降噪的自適應控制。

  這些問(wèn)題的進(jìn)一步研究將有助于工程質(zhì)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(dòng)土木工程領(lǐng)域的高技術(shù)發(fā)展,有助于為土木工程領(lǐng)域注入新的發(fā)展動(dòng)力與機遇。

土木工程材料論文11

  摘要:《土木工程材料》作為土木工程專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎課,是一門(mén)理論和實(shí)踐并重的課程,實(shí)驗教學(xué)是本課程的重要教學(xué)環(huán)節!皟热荻喽n時(shí)少、學(xué)生多而儀器少”是目前實(shí)驗教學(xué)中的普遍現象,教學(xué)過(guò)程又往往過(guò)多重視理論與結果而忽視實(shí)踐。本文結合土木工程材料實(shí)驗課程教學(xué)存在的問(wèn)題,從教學(xué)內容、教學(xué)方式方法、考核評價(jià)體系、教學(xué)手段等方面探討土木工程材料實(shí)驗課程的教學(xué)改革。改革調整可以提高實(shí)驗教學(xué)效果,激發(fā)學(xué)生興趣,提高學(xué)生的自主性、獨立性、創(chuàng )新性,培養學(xué)生的工程應用能力,塑造學(xué)生為應用型綜合人才。

  關(guān)鍵詞:實(shí)驗課程;教學(xué)理念;考核方式;教學(xué)手段

  《土木工程材料》是我院的學(xué)科必修課,是土木工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎課程,是一門(mén)理論和實(shí)踐并重的課程。通過(guò)課程學(xué)習,學(xué)生可以獲得有關(guān)工程材料的性質(zhì)與應用的基本知識和必要的基本理論,獲得建筑材料試驗的基本技能訓練。實(shí)驗教學(xué)是本課程的重要教學(xué)環(huán)節,學(xué)生通過(guò)課程可以實(shí)驗熟悉、驗證及鞏固《土木工程材料》課程的理論知識,增加感性認識,熟悉實(shí)驗常用設備、掌握基本實(shí)驗技能的基礎上進(jìn)行科學(xué)研究的基本訓練,培養分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。長(cháng)期以來(lái),許多土木專(zhuān)業(yè)的《土木工程材料》課程以教師講解實(shí)驗目的、方法、步驟,演示實(shí)驗項目操作的方式進(jìn)行,學(xué)生按部就班地操作實(shí)驗。學(xué)生缺乏實(shí)驗鍛煉,很難鞏固相應的理論知識,缺乏分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力,缺乏創(chuàng )新意識,很難適應社會(huì )對應用型人才的需求。本文結合《土木工程材料》實(shí)驗課程教學(xué)存在的問(wèn)題,從教學(xué)內容、教學(xué)方式方法、考核評價(jià)體系、教學(xué)手段等方面探討土木工程材料實(shí)驗課程的教學(xué)改革。

  一、存在問(wèn)題

  1.教學(xué)內容不新

 。1)實(shí)驗內容陳舊。教學(xué)內容沒(méi)有跟上土木工程材料的發(fā)展,如實(shí)驗材料僅涉及常規土木工程材料(如河沙、水泥、鋼筋、混凝土等),沒(méi)有相關(guān)新材料、新理念、新技術(shù)的實(shí)驗。再生骨料混凝土成為土木工程界研究的熱點(diǎn),因再生骨料的特點(diǎn)與天然骨料有較大區別,相關(guān)性能的測試方法也與天然骨料有較大差別,但《土木工程材料》的相關(guān)教學(xué)及實(shí)驗并未涉及該方面的知識及相應性能的測試方法。(2)實(shí)驗教學(xué)方式陳舊。由于學(xué)生人數多、實(shí)驗儀器少,受實(shí)驗場(chǎng)地和教學(xué)經(jīng)費的限制,大多數土木專(zhuān)業(yè)實(shí)驗仍以演示性和驗證性為主,實(shí)驗組的人數達到6個(gè)甚至更多,實(shí)驗往往先由教師示范性操作一遍,學(xué)生照著(zhù)實(shí)驗指導書(shū)并在教師的指導下重復驗證相關(guān)實(shí)驗,被動(dòng)地記憶實(shí)驗內容,這不利于學(xué)生進(jìn)行發(fā)散思維,缺乏分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

  2.考核機制不合理

  土木工程材料實(shí)驗課程作為必修部分,學(xué)生只有完成了相應的實(shí)驗內容后才能參加土木工程材料課程的考試。學(xué)生人數較多而實(shí)驗設備較少,在學(xué)時(shí)少的情況下,教師為了課程進(jìn)度要求,學(xué)生分組人數往往較多。這種情況下一個(gè)組內只有部分學(xué)生會(huì )認真按照教師的要求做實(shí)驗,而其余部分學(xué)生在實(shí)驗過(guò)程中較少參與甚至不參與。由于人數有限,教師很難完全把控學(xué)生現場(chǎng)的實(shí)驗狀況。教師在考核時(shí)往往忽視學(xué)生的實(shí)踐操作,只要學(xué)生正常出勤,相關(guān)實(shí)驗能夠完成,不出差錯,實(shí)驗考勤就是滿(mǎn)分。學(xué)生實(shí)驗成績(jì)依據最終提交的實(shí)驗報告評定,但實(shí)驗報告往往格式一致,缺少主觀(guān)內容,缺乏學(xué)生可討論或思考的內容。同一組實(shí)驗報告往往類(lèi)似,同組同學(xué)之間互相抄襲的現象嚴重,教師評定成績(jì)時(shí)很難界定學(xué)生真實(shí)的實(shí)踐能力,單憑實(shí)驗報告評測成績(jì),整組學(xué)生實(shí)驗成績(jì)都相差不多,很難通過(guò)實(shí)驗成績(jì)促使學(xué)生提高實(shí)驗積極性,難以將實(shí)驗與課程理論內容相結合,更不用說(shuō)思考實(shí)驗過(guò)程中出現的一些現象和問(wèn)題。

  3.教學(xué)煩瑣,實(shí)驗時(shí)間難以把控

  受大環(huán)境影響,學(xué)校相關(guān)部門(mén)不重視實(shí)驗課程,特別是工程類(lèi)的實(shí)驗課程,意識不到工程類(lèi)實(shí)驗課程教學(xué)過(guò)程煩瑣、實(shí)驗周期長(cháng),部分院校未招聘相應的實(shí)驗教師,實(shí)驗課程需由任課老師充當。隨著(zhù)高校教學(xué)改革中課程體系的調整,許多課程的總學(xué)時(shí)被壓縮,而土木工程材料課程也難幸免。例如,我校土木工程專(zhuān)業(yè)本科人才培養方案規定土木工程材料課程總學(xué)時(shí)為40學(xué)時(shí),其中講授32學(xué)時(shí),實(shí)驗8學(xué)時(shí),實(shí)驗課時(shí)數被嚴重壓縮。而土木工程材料實(shí)驗內容較多、實(shí)驗煩瑣、實(shí)驗周期長(cháng),再加上實(shí)驗室儀器設備不足,學(xué)生需要分批進(jìn)行,原本2個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗課變成4個(gè)學(xué)時(shí)。有些實(shí)驗需要學(xué)生多次往返實(shí)驗室,如混凝土成型實(shí)驗、混凝土攪拌需要1個(gè)學(xué)時(shí)時(shí)間,養護1天后拆模并放入養護室要一個(gè)學(xué)時(shí),而立方體試塊的強度測試也要一個(gè)學(xué)時(shí),整個(gè)實(shí)驗完成下來(lái)往往需要不止2個(gè)學(xué)時(shí)的時(shí)間,但學(xué)時(shí)計算時(shí)仍以2個(gè)學(xué)時(shí)計算。在學(xué)時(shí)數受限的情況下,教師只能精簡(jiǎn)實(shí)驗內容,學(xué)生難以對常見(jiàn)的土木工程材料的相關(guān)性能進(jìn)行實(shí)驗,該部分內容通過(guò)課程講解或PPT圖片展示的形式教授,學(xué)生靠抽象思維建立實(shí)驗過(guò)程,很難與實(shí)際相結合。

  二、實(shí)驗課程教學(xué)改革內容

  1.踐行先進(jìn)的教學(xué)理念

  實(shí)驗教學(xué)不應是教師手把手地教、學(xué)生機械性地學(xué),而應注重學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題能力的培養,注重能夠讓學(xué)生了解本實(shí)驗的目的與作用,讓學(xué)生能夠依此進(jìn)行創(chuàng )新。實(shí)驗課程的安排可增加自學(xué)知識、實(shí)驗提問(wèn)討論部分。教師可以在實(shí)驗課之前布置實(shí)驗任務(wù)和內容,學(xué)生利用課余時(shí)間掌握實(shí)驗方案、相關(guān)儀器的操作和實(shí)驗內容、結果分析。學(xué)生可在實(shí)驗過(guò)程中記錄實(shí)驗出現的問(wèn)題或相關(guān)現象,可以是關(guān)鍵知識點(diǎn)或綜合性知識,或者一些擴展性知識,在實(shí)驗討論環(huán)節與教師討論,使學(xué)生擴展知識面、調動(dòng)學(xué)生的積極性、培養學(xué)生獨立思考問(wèn)題和激發(fā)學(xué)生的創(chuàng )新能力。實(shí)驗過(guò)程應注重學(xué)生興趣的培養,使每個(gè)學(xué)生都有動(dòng)手的機會(huì )和意愿。教師在實(shí)驗過(guò)程中應主要把握實(shí)驗的安全而減少對學(xué)生實(shí)驗操作的干涉,應注重學(xué)生對實(shí)驗過(guò)程的觀(guān)察,引導學(xué)生對實(shí)驗過(guò)程中的現象進(jìn)行合理解釋與分析,針對問(wèn)題找出原因及提出改善措施。實(shí)驗提問(wèn)討論過(guò)程中教師通過(guò)了解和提問(wèn)學(xué)生在實(shí)驗過(guò)程中做什么,在組別中分工是什么、任務(wù)是什么,針對學(xué)生實(shí)驗過(guò)程中出現的現象進(jìn)行提問(wèn),了解學(xué)生對相關(guān)知識的掌握程度,促使學(xué)生在實(shí)驗前能夠對內容有所了解,調動(dòng)學(xué)生積極性、主動(dòng)性,幫助學(xué)生在動(dòng)手實(shí)驗操作的過(guò)程中提高自己的應用能力和創(chuàng )新能力。

  2.優(yōu)化課程學(xué)習與考核方式

  改變以往單一的考核模式,重視實(shí)驗過(guò)程,改變只以實(shí)驗報告確定實(shí)驗成績(jì)的方式,重視學(xué)生在實(shí)驗過(guò)程中學(xué)到的知識,利用實(shí)驗成績(jì)引導學(xué)生學(xué)習,重視實(shí)驗操作,培養學(xué)生實(shí)踐技能、分析問(wèn)題及解決問(wèn)題的能力,促使學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習向主動(dòng)學(xué)習轉變。具體可將實(shí)驗成績(jì)定為以下幾個(gè)部分:一是實(shí)驗完成時(shí)間。實(shí)驗時(shí)間主要考查學(xué)生實(shí)驗前是否有預習,是否了解了實(shí)驗內容、儀器設備。二是實(shí)驗操作。實(shí)驗操作主要考查學(xué)生的動(dòng)手操作能力,是否具有獨立性,是否懂得提取實(shí)驗數據,是否敢于實(shí)踐創(chuàng )新,同時(shí)也考察學(xué)生的合作情況和操作熟練程度。三是實(shí)驗衛生。實(shí)驗衛生主要考核學(xué)生是否有責任意識,對于實(shí)驗是否認真,對待實(shí)驗是否嚴謹,實(shí)驗衛生是良好實(shí)驗習慣的表現。四是實(shí)驗討論。實(shí)驗討論在于考查學(xué)生是否具有獨立思考的意識,是否善于把握實(shí)驗及實(shí)驗中相關(guān)現象,同時(shí)也是對學(xué)生積極主動(dòng)學(xué)習的一種考量。五是實(shí)驗報告。實(shí)驗報告主要考查學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,考查學(xué)生對實(shí)驗結果數據的處理能力。提交的實(shí)驗報告可不拘泥于形式,但內容應能體現小組成員的分工內容,應有每個(gè)學(xué)生對實(shí)驗操作過(guò)程的理解和體會(huì ),同時(shí)能對實(shí)驗數據結果有一定的分析和總結。各部分占比參考如下:實(shí)驗完成時(shí)間占比10%,考評時(shí)只作為鼓勵措施,給分不能太低;實(shí)驗衛生占比10%,給分時(shí)可根據各組衛生情況適當拉開(kāi)差距;實(shí)驗操作占比20%,實(shí)驗討論20%,實(shí)驗報告占比40%。

  3.實(shí)現教學(xué)手段多樣化

  課時(shí)較少且部分內容耗時(shí)長(cháng)、步驟復雜,儀器較少或者需要精密儀器、設備暫缺的實(shí)驗,可以通過(guò)多媒體教學(xué)的方式,通過(guò)動(dòng)畫(huà)演示、視頻錄像以及虛擬仿真模擬的方式增加學(xué)生的感性認識,宏觀(guān)了解整個(gè)實(shí)驗過(guò)程。完善實(shí)驗課程指導書(shū),加強實(shí)驗指導書(shū)和相關(guān)課程教材的'建設。另外,開(kāi)設網(wǎng)絡(luò )課程,利用網(wǎng)絡(luò )課程平臺上傳資料,供學(xué)生隨時(shí)下載和在線(xiàn)學(xué)習。彌補實(shí)驗課時(shí)少而未在課堂上實(shí)踐的實(shí)驗內容,提升學(xué)生的自主學(xué)習能力,擴展教學(xué)內容。針對我校的情況,利用教師的科研項目或者大學(xué)生創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)訓練項目、學(xué)院科研平臺項目等開(kāi)展綜合性、創(chuàng )新性和設計性的試驗項目,開(kāi)放實(shí)驗室,讓感興趣的小組可以利用課余時(shí)間進(jìn)行相關(guān)問(wèn)題的探索和研究(興趣小組的數目根據項目使用儀器設備的條件確定)。教師在設計項目的過(guò)程中應讓學(xué)生掌握課程實(shí)踐內容及操作技能,掌握相關(guān)的材料性能的檢測和結果分析。實(shí)驗成績(jì)以最終上交的實(shí)驗報告給定,但應體現學(xué)生對該實(shí)驗項目的理解程度、該項目的研究意義背景、解決該項目所用的實(shí)驗儀器及實(shí)驗方法介紹、對試驗中出現的現象和問(wèn)題及試驗結果的分析、所做的試驗解決了什么樣的問(wèn)題、對該項目的展望等內容。

  三、結論

  為適應新建本科院校改革,走地方性、應用型、開(kāi)放式發(fā)展道路,滿(mǎn)足我校培養“通結構、長(cháng)施工、專(zhuān)材料”的復合性創(chuàng )新性應用型人才的目標。土木工程專(zhuān)業(yè)作為福建江夏學(xué)院的特色專(zhuān)業(yè)和重點(diǎn)建設專(zhuān)業(yè),實(shí)踐環(huán)節作為土木工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生與社會(huì )銜接的重要環(huán)節,相關(guān)課程改革是很有必要的。本文針對土木工程材料實(shí)驗課程存在的問(wèn)題,結合自身在課程教學(xué)中的總結,從課程的教育理念、課程學(xué)習與考核、教學(xué)手段等方面進(jìn)行改革探索。改革調整可以提高實(shí)驗教學(xué)效果,激發(fā)學(xué)生興趣,提高學(xué)生的自主性、獨立性、創(chuàng )新性,培養學(xué)生的工程應用能力,塑造學(xué)生為應用型綜合人才。

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  [4]鄭小青,陳峰.基于應用性需求的水泥基材料學(xué)課程改革[J].科教導刊,20xx

土木工程材料論文12

  一、教師的工程實(shí)踐科研項目與教學(xué)實(shí)踐的有機結合

  1.混凝土耐久性實(shí)驗方案設計

  在土木工程材料耐久性實(shí)驗課安排中,結合授課教師的浙江省自然科學(xué)基金項目“荷載、碳化和氯鹽耦合作用下混凝土細微觀(guān)結構演變及對離子傳輸影響”,指導學(xué)生選擇目標混凝土配合比,確定混凝土強度后,還需確定混凝土加載方案。土木工程材料課程的第四章所提到的混凝土耐久性對象是無(wú)荷載作用下混凝土耐久性,因此在設計試驗方案時(shí),授課教師講解實(shí)際土木工程混凝土構筑物在服役期間均在受荷狀態(tài),只有考慮受荷混凝土耐久性才與實(shí)際工況相吻合。學(xué)生根據實(shí)際工況提出軸壓荷載和彎拉荷載兩種工況形式。那么為了測試受荷狀態(tài)混凝土耐久性又該如何進(jìn)行加載呢?對此,可以組織學(xué)生分組討論,得出了加載方案,在此基礎上再確定試驗混凝土加載程度,然后進(jìn)行混凝土耐久性測試。此環(huán)節增強了學(xué)生對書(shū)本知識的理解,鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力。

  2.泡沫混凝土澆筑實(shí)驗設計

  在土木工程材料成型實(shí)驗課教學(xué)過(guò)程中,通過(guò)授課教師的國家星火計劃項目“農作物廢棄物新型保溫建材制備技術(shù)集成與示范”,參與現場(chǎng)施工環(huán)節可以讓學(xué)生明確泡沫混凝土澆筑、養護與普通混凝土有何不同,分別注意哪些問(wèn)題,具體涉及到《土木工程材料》教材第十一章的知識。比如,在測定泡沫混凝土立方體抗壓強度的標準值時(shí),標準試塊的制作、養護、齡期、加載方式,泡沫混凝土的導熱系數與強度之間的關(guān)系,以及減少泡沫混凝土收縮開(kāi)裂的措施等。與此同時(shí),可要求學(xué)生查閱有關(guān)保溫材料施工技術(shù)的文獻,以拓展知識面。

  3.鋼筋的加載實(shí)驗

  在鋼筋教學(xué)實(shí)驗中,可以采用逐級加載方式,對鋼筋施加荷載,指導學(xué)生如何使得鋼筋強化。首先未加荷載的鋼筋進(jìn)行試驗,學(xué)生從中了解了鋼筋在拉伸過(guò)程中經(jīng)歷了彈性階段、屈服階段、強化階段和頸縮階段四個(gè)階段,然后要求學(xué)生把一根鋼筋拉伸到強化階段的任何點(diǎn)后卸載,再對此鋼筋進(jìn)行拉伸試驗,學(xué)生可以發(fā)現鋼筋的屈服點(diǎn)提高了。那么在實(shí)際工程中采用這種工藝會(huì )起到何種效果?通過(guò)現場(chǎng)實(shí)驗學(xué)生了解了鋼筋強化的過(guò)程及作用。另外,根據項目研究需要,為了提高鋼筋防銹能力,是在鋼筋強化前做防銹措施,還是在鋼筋強化后做防銹措施?把這些問(wèn)題作為課后大作業(yè),使學(xué)生進(jìn)行充分討論。在探討的基礎上,授課教師對各種結果進(jìn)行分析總結,最后確定具體的實(shí)驗方案。

  4.試驗結果分析

  在進(jìn)行實(shí)驗課程教學(xué)改革后,學(xué)生研究性試驗結束,授課教師指導學(xué)生對實(shí)驗結果進(jìn)行數據處理。分析結果對比《土木工程材料》教材的課堂教學(xué)的基本理論,從而可以進(jìn)一步改革實(shí)驗教學(xué)內容,對實(shí)驗結果與實(shí)驗數據進(jìn)行不同側面深入分析,比較各自的結果。通過(guò)分析比較可以提高學(xué)生對土木工程材料理解程度。

  二、實(shí)踐過(guò)程中必須結合土木工程材料課程實(shí)驗教學(xué)

  將工程實(shí)踐科研活動(dòng)融入到土木工程材料實(shí)驗教學(xué),必須做到以下幾點(diǎn)。

 。ㄒ唬⿲W(xué)生參與科研項目與土木工程材料實(shí)驗課程要匹配

  學(xué)生參與科研項目必須與土木工程材料實(shí)驗教學(xué)相匹配,二者要有機結合,只有在相應實(shí)驗課程的基礎上,融入相關(guān)的工程實(shí)踐科研活動(dòng),才能促使學(xué)生去沉下心思考問(wèn)題。授課教師指導學(xué)生查閱相關(guān)資料,探索解決問(wèn)題的方法,通過(guò)這一系列培養,學(xué)生的科研能力、實(shí)踐能力和創(chuàng )新能力會(huì )有大幅度提高。通過(guò)實(shí)踐,我們認為土木工程材料課程的培養模式,必須強調學(xué)生實(shí)踐能力的培養,而實(shí)踐能力不僅需要學(xué)生掌握土木工程材料的理論知識,而且更重要的是學(xué)生利用所學(xué)的土木工程材料理論知識在實(shí)踐過(guò)程中善于發(fā)現新的材料和新工藝。為了達到這一目標,授課教師在制訂課程培養方案時(shí),相應縮短課程基礎理論課時(shí),適當增加實(shí)踐教學(xué)環(huán)節課時(shí),更重要的是要在實(shí)踐過(guò)程中注重授人以“漁”,注重授于學(xué)生解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力,指導學(xué)生自我更新知識的能力。

 。ǘ⿲W(xué)生參與的`科研任務(wù)要與學(xué)生的能力相匹配

  學(xué)生參與科研項目必須與學(xué)生的知識水平和能力相匹配,所布置的科研實(shí)驗不要使學(xué)生感到難度較大,無(wú)從入手,這樣的教學(xué)效果也難以達到預定教學(xué)計劃的目的。將工程實(shí)踐科研項目融入到土木工程材料實(shí)驗課程,授課教師在課外花更多精力進(jìn)行指導,并提供試驗的場(chǎng)所和實(shí)驗條件,使學(xué)生從中受益。反之,如果授課教師所布置的科研實(shí)驗難度不大,就會(huì )使學(xué)生錯誤地認為科研實(shí)驗并不復雜,從而失去對科研實(shí)驗的興趣。因此,授課教師在制定土木工程材料實(shí)驗課的教學(xué)計劃時(shí),必須注意科研實(shí)驗難度的合理安排。土木工程材料課程的教學(xué)計劃改革主要是強調學(xué)生實(shí)踐能力的培養,但并不是弱化基本概念的學(xué)習。目標是強化學(xué)生實(shí)踐能力的培養,在增加實(shí)踐環(huán)節的同時(shí)適當地壓縮了課堂教學(xué)時(shí)間,但基本概念教學(xué)內容不減少。在土木工程材料課程教學(xué)計劃制定的同時(shí),兼顧基礎理論課時(shí)和實(shí)踐訓練的教學(xué)課時(shí),將理論教學(xué)與科研實(shí)驗互相融合、互相補充。為了達到這一目標,項目組將實(shí)踐教學(xué)課時(shí)從原先的30%提高到50%,課程考核實(shí)驗實(shí)踐占50%,期末考試50%。

 。ㄈ⿲W(xué)生參與的科研活動(dòng)要合理組織

  教學(xué)與科研的性質(zhì)畢竟不同,有時(shí)二者之間會(huì )有沖突,授課教師就要根據教學(xué)內容,合理地安排相應的科研實(shí)驗,使教學(xué)內容與工程實(shí)踐科研活動(dòng)相協(xié)調,使學(xué)生參與到教師的科研實(shí)驗中來(lái),以促進(jìn)學(xué)生掌握課堂知識,并形成學(xué)生在掌握課堂知識的同時(shí)又提出新的科研實(shí)驗的良性循環(huán)。土木工程材料課程所培養的學(xué)生是面向各類(lèi)設計院、施工企業(yè)、監理企業(yè)、建筑材料制造企業(yè)、造價(jià)咨詢(xún)企業(yè),其必須具備解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。本專(zhuān)業(yè)學(xué)生畢業(yè)后在從事道路、橋梁及建筑工程的設計、施工、監理及檢測過(guò)程中,必須具備土木工程材料基礎知識及工程實(shí)踐能力,因此,制定土木工程材料課程教學(xué)計劃時(shí),應著(zhù)重從培養學(xué)生運用理論知識解決實(shí)際問(wèn)題的能力出發(fā),使學(xué)生畢業(yè)后能盡快地適應企業(yè)的生產(chǎn)和施工節奏。為了達到這一目標,授課教師在講解基本概念時(shí)結合工程實(shí)例,并輔以教師的科研成果,如有一年輕教師應用“鋼筋在環(huán)境———應力耦合作用下的銹蝕特征及演化規律(51008276)”國家自然科學(xué)基金項目把鋼筋與混凝土二個(gè)實(shí)驗合一起,指導學(xué)生在實(shí)驗過(guò)程中了解鋼筋在銹蝕過(guò)程中對鋼筋混凝土性能的影響,鋼筋在銹蝕后受力截面減小、混凝土銹漲開(kāi)裂,導致鋼筋和混凝土力學(xué)性能下降,從而把混凝土和鋼筋二種材料串在一起,讓學(xué)生能更深入地理解課堂理論與概念,而在教學(xué)過(guò)程中,年輕教師也由此積累教學(xué)經(jīng)驗。

  三、結語(yǔ)

  筆者敘述了如何將工程實(shí)踐科研項目融入土木工程材料課程實(shí)驗教學(xué)改革實(shí)踐中,教學(xué)效果表明,在土木工程材料教學(xué)過(guò)程中,將授課教師工程實(shí)踐科研內容與實(shí)驗教學(xué)有機結合,指導學(xué)生參與授課教師工程實(shí)踐科研活動(dòng),學(xué)生不僅對課堂教學(xué)內容有了更深的理解,而且激發(fā)了學(xué)生對學(xué)習的興趣,提高了學(xué)生創(chuàng )新的欲望,達到了土木工程材料教學(xué)計劃的教學(xué)目標。

土木工程材料論文13

  摘要:隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)體系的不斷健全,土木工程材料應用方案不斷得到改革,在這個(gè)過(guò)程中,其蘊含的科學(xué)技術(shù)比例日益提升,這對工作人員的業(yè)務(wù)能力提出了更高的要求。該文就新型土木工程材料應用模塊展開(kāi)分析,旨在突破傳統的材料應用方法,以增強土木工程的整體效益。

  關(guān)鍵詞:新型土木工程;材料應用狀況;建筑結構物

  土木工程材料是土木工程實(shí)踐中各類(lèi)材料及相關(guān)制品的稱(chēng)呼,其是建筑工程正常運作的物質(zhì)基礎,是建筑結構物的根本構成部分。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)體系的不斷健全,土木工程新型材料不斷得到應用,這類(lèi)新型材料具備良好的環(huán)保性、高效性、節能性,應用種類(lèi)繁多,存在不同的應用特性。

  一、高性能混凝土應用狀況

  1.高性能混凝土具備極高的工程應用價(jià)值

  其強度及耐久性比較好,具備良好的工作性,這突出表現在其高彈性模量、較高早期強度等方面,可以避免鋼筋受到銹蝕,能夠滿(mǎn)足惡劣施工工作的要求,實(shí)現混凝土堅固及耐久性的提升,其易修整性強,可泵性高。HPC可以進(jìn)行流態(tài)混凝土的配置,避免了離析問(wèn)題的出現,可以有效降低泵送壓力,具備良好的修整效率。在冬天澆筑過(guò)程中,混凝土的凝結時(shí)間正常,相比于普通的混凝土,其強度增長(cháng)較快,即使在較低環(huán)境下也不會(huì )出現冰凍問(wèn)題,在高溫環(huán)境下,混凝土能夠保持正常的坍落度,能夠實(shí)現水化熱的有效性控制。低強混凝土是常見(jiàn)的工程施工材料,能夠滿(mǎn)足樁基工程、基礎工程等的工作要求,也可用于地下建筑物構造。在一定情況下,可用低強混凝土進(jìn)行混凝土抗壓強度、密度、彈性模量等的調整,降低其收縮裂縫水平。輕質(zhì)混凝土實(shí)現了天然輕骨料、廢料輕骨料、人造輕骨料等的使用,比如浮石、凝灰巖、爐渣、自然煤矸石、黏土陶粒等的使用,其抗凍性能高,相對強度大,密度較小,具備良好的保溫性。通過(guò)對工業(yè)廢渣的使用,可以有效降低混凝土的生產(chǎn)成本,減少城市的污染狀況,有利于當地生態(tài)環(huán)境的保護,這類(lèi)廢渣包括粉煤灰、煤礦煤矸石、廢棄鍋爐煤渣等,能夠減少所堆積廢料的面積。自密實(shí)混凝土不需要進(jìn)行機械振搗,其能夠依靠自身重量實(shí)現混凝土的密實(shí),這類(lèi)混凝土的流動(dòng)性較高,可以有效防止離析問(wèn)題,在配置該類(lèi)混凝土時(shí),需要遵循相關(guān)的方法。粗骨料體積需要為固體混凝土體積的一半。細骨料的體積為砂漿體的一半。自密實(shí)混凝土需要開(kāi)展流動(dòng)性試驗,進(jìn)行超塑化劑用量及水灰比的確定,從而使材料獲得最佳的組成比例。這類(lèi)混凝土在現場(chǎng)施工過(guò)程中,并不存在振動(dòng)噪音問(wèn)題,滿(mǎn)足了夜間施工工作的要求,這類(lèi)混凝土對施工者的身體健康影響小,其混凝土質(zhì)量比較均勻且持久。

  2.高摻量粉煤灰混凝土

  隨著(zhù)土木工程規模的不斷擴大,高摻量粉煤灰混凝土不斷得到應用,在這個(gè)過(guò)程中,粉煤灰的微集料效應、火山灰活性效應、粉煤灰顆粒形態(tài)效應逐漸被社會(huì )大眾所重視,隨著(zhù)混凝土外加劑技術(shù)的不斷發(fā)展,粉煤灰逐漸成為混凝土的必需組分,在這個(gè)環(huán)節中,粉煤灰的摻量不斷增大,混凝土技術(shù)方案不斷得到更新及應用,美國、加拿大、英國等發(fā)達國家,已經(jīng)具備成熟的混凝土應用技術(shù)。高摻量粉煤灰混凝土自20世紀80年代中期就開(kāi)始得到普及。實(shí)踐證明,通過(guò)對粉煤灰材料的應用及普及,可以實(shí)現工程材料費的有效性節約,其能夠取得良好的社會(huì )效益及環(huán)境效益,水泥屬于高能耗及高環(huán)境污染產(chǎn)品,為了適應經(jīng)濟可持續發(fā)展的要求,必須盡可能減少水泥的使用量,進(jìn)行各類(lèi)工業(yè)廢渣的使用,實(shí)現土木工程的可持續性發(fā)展。隨著(zhù)我國生態(tài)建設理念的興起,生態(tài)環(huán)保型、可持續發(fā)展型建筑工程模式逐漸引起社會(huì )各界的重視,工業(yè)廢渣的開(kāi)發(fā)及利用已經(jīng)成為社會(huì )經(jīng)濟可持續性發(fā)展的必然。

  二、新型墻體材料的應用

  1.隨著(zhù)社會(huì )科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展

  新型墻體材料不斷得到應用,在砌筑結構墻體的應用過(guò)程中,進(jìn)行高性能砌體材料的選擇是必要的,這類(lèi)材料的保溫隔熱性好,其導熱系數較小。這類(lèi)材料主要包括普通混凝土、空心鉆土磚及粉煤灰、浮石等砌體材料,保溫砂漿是其重要的砌體膠凝材料。經(jīng)濟可持續發(fā)展理念的興起,推動(dòng)了墻體材料應用技術(shù)的進(jìn)步,在這個(gè)過(guò)程中復合型節能墻體出現,這類(lèi)墻體實(shí)現了新型墻體材料、傳統墻體材料、保溫絕熱材料等的結合,比較常見(jiàn)的絕熱材料包括膨脹珍珠巖、玻璃棉、泡沫塑料、礦物棉等材料,常見(jiàn)的砌體材料包括混凝土類(lèi)空心磚、空心砌塊、黏土實(shí)心磚等。實(shí)踐證明,復合墻體是一種高效性的絕熱保溫材料,相比于單一材料砌筑的墻體,該墻體的保溫隔熱性能更強,具備更好的節能效果。但是綜合來(lái)看,絕熱材料的整體成本較高,需要輔之以相配套的建筑主體結構形式,常見(jiàn)的應用結構模式包括墻體不承重結構、框架結構等。

  2.新型復合墻板主要由內墻板、外墻板、高效絕熱保溫材料等構成

  按照標準尺寸及相關(guān)模數展開(kāi)工業(yè)化生產(chǎn),其具體包括門(mén)、窗、墻板一體化的制造過(guò)程,需要將其運送到施工現場(chǎng)中,將其安裝在結構框架上,成為房屋建筑的外圍護結構,這是當下主流的建筑應用形式,這類(lèi)建筑物的復合墻板不進(jìn)行外力的承受,其質(zhì)量較輕,保溫性能良好,具備較高的施工效率。FRP復合材料的出現有效解決了土木工程建筑物結構問(wèn)題。結構性能及結構的退化是制約土木工程發(fā)展的重要影響問(wèn)題,通過(guò)對FRP復合材料技術(shù)的`應用,可以實(shí)現建筑物結構的穩定性,其適應了現代工程的發(fā)展,滿(mǎn)足了工程惡劣施工的要求,確,F代工程結構的輕質(zhì)化發(fā)展,滿(mǎn)足了現代工程結構的工作要求,這種復合材料常見(jiàn)于海洋工程、地下工程等。在其具體施工應用中,需要進(jìn)行鋼筋的替換,將鋼管直接應用于新建結構中,實(shí)現對舊有結構的維修及加固,實(shí)現建筑物整體效果的增強。整體來(lái)看,土木工程結構及基礎設施的整體使用年限較長(cháng),但在工程實(shí)踐中,受到外界各種因素的影響,不可避免地產(chǎn)生抗力衰減、建筑物結構損傷積累等問(wèn)題,這類(lèi)問(wèn)題的出現受環(huán)境荷載作用、腐蝕效應、材料老化、疲勞效應等的影響,從而導致各類(lèi)突發(fā)事故的發(fā)生,為了解決這類(lèi)問(wèn)題,必須做好該類(lèi)建筑物結構及設施的健康監測工作,進(jìn)行復合型智能材料的應用,提升土木工程的整體監測效益。

  3.碳纖維機敏混凝土是一種復合型的建筑材料

  其以碳纖維作為填充相,實(shí)現了混凝土、砂漿、水泥漿等的混合,制成了纖維增強水泥基復合材料,這類(lèi)材料的電阻率、應變狀況、損傷狀況等存在一定的關(guān)系,為了進(jìn)行碳纖維混凝土應變及損傷狀況的監測,需要進(jìn)行電阻率變化的測試。這類(lèi)混凝土具備良好的力學(xué)性能,能夠實(shí)現與混凝土結構的良好相容,其施工工藝水平比較簡(jiǎn)單,滿(mǎn)足了道路載重監控工作的要求,適應了土木工程結構及基礎設施的健康監測工作要求。碳纖維混凝土還具備良好的電磁屏蔽特性,其電熱效應強烈,有利于實(shí)現混凝土結構溫度的自適應,實(shí)現混凝土抗電磁干擾能力的提升;诩{米復合材料應用基礎上的混凝土其電阻率隨著(zhù)線(xiàn)性變化而變化,具備很好的重復性及靈敏度,其傳感性好,整體強度高,應用前景廣闊。相比于普通的混凝土材料,納米材料具備超微的粒徑,其擁有一系列的電學(xué)性能,具備超高強、超塑性等特點(diǎn),通過(guò)對納米材料的應用,能夠有效增強建筑物的整體質(zhì)量。隨著(zhù)時(shí)代的發(fā)展,傳統的混凝土材料已經(jīng)難以適應現階段土木工程的工作要求,為了確保社會(huì )經(jīng)濟的可持續性發(fā)展,必須進(jìn)行智能混凝土研究體系的健全,充分發(fā)揮智能、高復合混凝土的應用優(yōu)勢。結語(yǔ)為了適應日益復雜的土木工程工作的要求,進(jìn)行新型材料的應用是必要的,從而實(shí)現土木工程整體施工質(zhì)量的增強。

  參考文獻

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  [3]畢曉茜.淺析現代建筑中土木工程新型材料的應用[J].江西建材,20xx(22):81-83.

土木工程材料論文14

  摘 要:土木工程材料作為土木工程建設中的基本物質(zhì)基礎對于工程的質(zhì)量和壽命有著(zhù)直接的影響,隨著(zhù)社會(huì )的發(fā)展和科技的進(jìn)步,人類(lèi)對建筑材料的使用性能、外觀(guān)、環(huán)保性等各方面的要求越來(lái)越高,對材料質(zhì)量、節能效果也越來(lái)越看重。

  關(guān)鍵詞:土木;工程;材料;綠色;發(fā)展

  1 土木工程材料的應用概況

  隨著(zhù)建筑工程的快速發(fā)展土木工程材料更新?lián)Q代也在不斷的進(jìn)行,土木工程材料的性能和質(zhì)量一直在不斷提高和完善,工程中材料的種類(lèi)也越來(lái)越多,根據不同的特性和規格可以對土木工程材料進(jìn)行分類(lèi)。在傳統土木工程中常見(jiàn)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(gè)土木工程和建筑的基礎構成,土木工程是一項復雜的長(cháng)期性工程,對于材料的用量也相當地大,隨著(zhù)對材料的不斷研究和土木工程的不斷發(fā)展,基本材料已經(jīng)漸漸不能滿(mǎn)足人們的要求,城市化和工業(yè)化的進(jìn)程促進(jìn)了建筑業(yè)的發(fā)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(fā),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(shí)現,建筑物的性能如何提高都是需要考慮的內容?偟膩(lái)說(shuō)土木工程材料要滿(mǎn)足的條件就是輕質(zhì)、高強、耐用、環(huán)保等基本特征,對于材料的技術(shù)性能也有更高的要求,從物理指標和綠色指標上都要進(jìn)行控制,這是未來(lái)土木工程材料發(fā)展的主要方向。

  隨著(zhù)材料技術(shù)的不斷進(jìn)步,現代的土木工程材料也有了很大的發(fā)展,其中物理力學(xué)方面的性能已經(jīng)有了明顯的提高,隨著(zhù)現代陶瓷與玻璃的性能改進(jìn),土木工程材料的應用范圍也越來(lái)越大。并且隨著(zhù)需求的提高材料科學(xué)進(jìn)入了一個(gè)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(zhù)科技的發(fā)展也有了很大的變化,現代施工技術(shù)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(fā)展奠定了良好的物質(zhì)基礎。為滿(mǎn)足現代土木工程結構性能和施工技術(shù)的要求,材料應用也向著(zhù)工業(yè)化的方向發(fā)展。另外,隨著(zhù)材料的設計、加工和使用的不斷完善,施工技術(shù)的不斷提高,材料在使用過(guò)程中表現的性能也越來(lái)越完善,這是對于土木工程材料發(fā)展的一個(gè)推動(dòng)。

  2 土木材料的發(fā)展趨勢

  2.1 綠色化

  材料及其制品的制造、使用及廢棄過(guò)程是造成能源短缺、資源過(guò)度消耗和枯竭以及環(huán)境污染的主要原因之一。在工程建設中,建筑材料的生產(chǎn)、使用及回收,不僅消耗了大量的資源和能量,而且帶來(lái)了嚴重的環(huán)境污染問(wèn)題。目前,生態(tài)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(zhì)量亦越來(lái)越多的得到肯定。從材料的制造、使用、廢棄直到再生的整個(gè)生命周期中必須具備與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調性及舒適性,它滿(mǎn)足可持續發(fā)展的需要,做到了發(fā)展與環(huán)境的統一,生態(tài)材料生產(chǎn)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(tài)材料采用低能耗制造工藝和無(wú)污染環(huán)境的生產(chǎn)技術(shù);材料生產(chǎn)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(shí)要開(kāi)發(fā)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(chǎn)品不僅不損害人體健康,而應有益于人體健康,產(chǎn)品具有多功能化。產(chǎn)品可循環(huán)再生和回收利用,無(wú)污染廢棄物,以防止二次污染。

  2.2 節能化

  生態(tài)建材的發(fā)展離不開(kāi)材料的節能化,建筑材料和技術(shù)的發(fā)展為建筑節能提供原動(dòng)力。相比于以往簡(jiǎn)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(huán)保,墻體保溫質(zhì)量也得到很好的滿(mǎn)足。提高建筑施工工藝是建筑技能環(huán)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(xué),特指具有感知環(huán)境刺激,并且對環(huán)境的刺激進(jìn)行分析、處理、判斷,采取適當的措施進(jìn)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(gè)專(zhuān)業(yè)而產(chǎn)生的新產(chǎn)品,F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(jīng)獲得初步成果,在研究和土木工程結構實(shí)踐應用中已經(jīng)突現出其優(yōu)越性能。例如,在地基中放入光線(xiàn)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(shí)進(jìn)行自動(dòng)報警。智能材料在土木工程中的應用,是材料科學(xué)、計算機科學(xué)、自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)展的重要階段,對土木工程的發(fā)展有著(zhù)極其深遠的影響,是土木工程材料發(fā)展的最終方向。

  2.4 高科技應用

  隨著(zhù)技術(shù)的快速發(fā)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(fā)揮,利用多種材料的各種性能采用復合技術(shù)進(jìn)行研發(fā),另外,要對地方材料進(jìn)行有效的利用,同一地區都可能有來(lái)源豐富、不同種類(lèi)的地方材料,根據這些地方的性質(zhì)和特點(diǎn),利用現代技術(shù),可生產(chǎn)各種性能的健康材料。盡量避免造成材料的浪費和長(cháng)途的運輸,對于環(huán)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(chǎn)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(tài)環(huán)境平衡的維持,以及保護自然資源和維護生態(tài)環(huán)境的平衡。利用高科技生產(chǎn)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(fā)展方向。

  3 結語(yǔ)

  土木工程材料與人類(lèi)的生活及生產(chǎn)息息相關(guān),它和工程技術(shù)的進(jìn)步有著(zhù)不可分割的聯(lián)系。隨著(zhù)科技的發(fā)展生態(tài)材料、智能材料、建材節能化得到越來(lái)越多的關(guān)注和重視,我們要在現有的基礎上不斷發(fā)展和創(chuàng )新,促進(jìn)土木工程材料的可持續綠色的發(fā)展。

  參考文獻:

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土木工程材料論文15

  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(zhì),其最大優(yōu)點(diǎn)是傳輸速度快、信號衰減低和并行處理能力較強,經(jīng)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;炷嗤两Y構最大的缺點(diǎn)是抗拉強度弱、內部鋼筋容易被腐蝕等,在大面積澆筑過(guò)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(dòng)等可能引起混泥土結構損傷的危險因素進(jìn)行檢測、診斷、預報。更進(jìn)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(lèi)金屬等智能材料,形成完整的控制系統,將能實(shí)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(huì )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(fēng)等領(lǐng)域。傳統的壓電材料使用方法是通過(guò)壓電傳感元件對結構的震動(dòng)進(jìn)行感知,利用傳感器輸出結果,從而實(shí)現對于震動(dòng)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(jìn)行控制和定量,從而實(shí)現對于結構震動(dòng)的控制,這是目前壓電類(lèi)智能材料的研究前沿。隨著(zhù)研究的深入和技術(shù)的進(jìn)步,壓電類(lèi)的智能結構土木工程中的應該越來(lái)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,當磁場(chǎng)的強度高于臨界強度時(shí),磁流變在極短時(shí)間內從液態(tài)向固態(tài)轉化。在介于固液體之間可根據磁流變液特點(diǎn)具有的快速、可控及可逆性質(zhì),控制流體特性實(shí)施時(shí)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(dòng)器件的主要材料;谶@點(diǎn),磁流變材料可用于高層建筑的結構中,實(shí)現對地震的半主動(dòng)控制。因為潛在應用前景的廣闊,使得磁致伸縮材料近年來(lái)得到很大關(guān)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(jìn)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(lǐng)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(fā)其形狀記憶效應,這一過(guò)程中,材料產(chǎn)生高于700兆帕的回復應力及8%左右的回復應變,同時(shí)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(lái)實(shí)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(dòng)器,用于對結構變形、裂縫和振動(dòng)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(kāi)展形狀記憶合金被動(dòng)耗能控制系統,該系統可實(shí)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(dòng)控制。目前的土木工程實(shí)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(dòng)耗能控制系統,用于實(shí)現耗能系統對結構的層間變形的感知,進(jìn)而起到消耗地震能量的作用。

  2智能材料的優(yōu)點(diǎn)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(shí)踐也表明,智能材料在實(shí)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(diǎn),同時(shí)能智能化地執行指令,能較好的適應外部環(huán)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(zhì)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(jià)太貴。這一缺點(diǎn),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(wú)期。另外,智能材料的應用需要相應的技術(shù)和配套材料設備的配合支撐,在施工中對于施工技術(shù)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(shí)現全方位的廣泛普及,但是,智能材料可能是未來(lái)土木工程材料的研究和發(fā)展方向。

  3結束語(yǔ)

  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(huán)境能力弱的缺點(diǎn),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(xué)界對于智能材料以及相關(guān)技術(shù)和配套設備的研究,是未來(lái)智能材料能廣泛應用與土木工程結構的前提和基礎。

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