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土木新材料论文样例十一篇

时间:2023-02-28 15:58:14

序论:速发表网结合其深厚的文秘经验,特别为您筛选了11篇土木新材料论文范文。如果您需要更多原创资料,欢迎随时与我们的客服老师联系,希望您能从中汲取灵感和知识!

土木新材料论文

篇1

土木工程材料”n程是土木工程等专业必修的技术基础课,同时,也是为混凝土结构、钢结构、材料力学等专业课的学习打下良好的坚实基础。土木工程材料课程的学习内容是介绍土木工程材料的基本性质、应用范围、检测方法,了解材料的性质、结构以及改善的途径,使学生在以后的学习工作中合理选择并且使用土木工程材料,并为学生今后从事土木工程专业技术工作提供基础理论和技能训练。随着建筑行业专业经营模式的变化,社会对创新型、综合型人才的需求量日益增大,土木工程材料课在工程建设中的重要性就体现出来。为适应大土木培养的要求,传统的以验证性实验为主的教学模式已经不能满足人才培养的需要,我们需要对土木工程材料课进行改革和创新,并且及时调整教学内容。

一、土木工程材料教学现状

土木工程材料课程的涉及内容种类繁多,材料之间的逻辑性不强,而学时相对偏少,记忆内容偏多,导致学生对材料课程理解不深。考试结束,学生就会忘得一干二净,最终使得学生在材料的选择使用方面知识欠缺,给以后工作带来困难。

随着当今世界科学技术的飞快发展,新材料、新工艺层出不穷。随着社会分工的细化,建筑行业的分工也在细化,国内专门从事新材料开发与提供施工服务的企业已参与到设计与施工中。但是,水泥和混凝土依旧是当今社会中经常使用的材料,并且在将来的相当长的一段时间里占据着重要的地位。所以土木工程材料实验教学结构相对稳定,对理论课程的依赖性比较强,致使实验课程和时代脱节,降低了学生的求知欲。

传统的实验教学模式就是先由实验教师讲解实验任务和实验过程,然后学生按教师的要求分组进行验证性实验。实践证明,这种“验证式”的实验教学模式难以激发学生自主学习的兴趣,已经不适应当前以素质教育为核心,以培养学生创新能力为重点的高等教育体制。

现如今,随着土木工程类高等院校课程的调整,材料实验课程的课时相对较少,学生很难去做一些有意义、具有综合性和设计性的创新型实验,不但减少了学生的试验次数,也很难激发起学生做实验的兴趣。

二、实践教学改革措施

1.优化实践教学大纲

实践教学是实验课中最为重要的环节,学生通过做实验来验证书本中的理论。为了增强学生的动手能力,并培养学生养成严谨的科学态度,锻炼学生进行科研的能力。我们积极进行实验教学的改革和实践,及时调整更新实验课程内容。针对上述现状,我们进行了如下改革,并且取得了良好的效果。

将教学内容提前发放给学生自习,在实验课时教师做重点以及难点的讲解,通过预习和讲解,减少赘述时间,从而使学生拥有更多的时间去做实验。实验前不再重复讲述课程内容,节省了时间,更多的是提高学生们的动手实践能力。

增加实验内容。由于实验课大幅减少了实验内容的讲授环节,实验时间大为增加。在原来实验内容的基础上,增加钢材实验多方案设计、水泥性质多方案实验、混凝土性质多方案设计等实验,使实验内容能够覆盖大多数的材料。

增加了设计性实验。改变之前的验证模式,将水泥、砂、石、混凝土和砂浆实验合并起来,作为2个设计性实验。通过设定混凝土和水泥砂浆的各类指标,让学生对原材料进行性能检验、配合比设计等任务,并根据实验的结果进行经验总结。

为进一步提高学生的动手时间能力,根据我校提出的实验课程要具有“演示性”“验证性”“设计性”和“综合性”的要求,提出了开放土木工程材料实验室,设立综合性实验课程。初步设想开设综合性实验课程,配合各类专业课进行综合性实验。

随着科技生产力的提高,各种新型材料也在不断应用于工程实际当中。所以,在之前实验的基础上,可以增加一些有意义的实验内容,提高学生们的兴趣。可以组织一些实验设计大赛,鼓励学生们积极参加,内容形式不限,发挥学生的自主性和积极性。按照要求完成实验比赛内容,并写出实验报告或论文的,可以得到课外活动学分1~3分。这样,不但激发了学生学习的积极性,锻炼了学生发现问题解决问题的能力,而且并且培养了学生的科学精神和创业精神,也促进了老师与学生的相互提高。

2.开设研究型毕业论文设计选题

学生参加研究型项目需要和学生自身的能力一致,所布置的任务或者实验不要超出学生的能力范围,找不到切入点,这样也不能达到预期的目的。将横向课题或者纵向课题加入到土木工程材料实验课中去,授课老师在课外花更多时间和精力去指导学生们进行科研项目,并给学生提供实验所需的材料及其设备,使学生能够从中得到能力的锻炼和提升。根据其纵向或横向课题确定毕业论文选题。通过参与科研项目的研究,学生可以协助老师解决与科研项目相关的科学难点,并且为自己以后的毕业设计选题确立方向,为以后的毕业设计做良好的铺垫。

三、结语

通过对土木工程材料实践教学进行改革,优化实践教学大纲,学生课前自主预习,减少赘述时间,增加做实验时间和实验内容,增加设计性实验,鼓励学生参加,并给出相应的奖励。在土木工程材料教学实践过程中,将科研项目和实验教学有机结合,指导学生参与授课老师的科研项目活动,让学生不但能够很快的理解并吸收知识,而且锻炼了学生们的动手能力,使学生们真正学到相关的专业知识,从而圆满完成教学任务。

参考文献:

[1]冀晓东.“土木工程材料”课程教学改革研究[J].中国林业教育,2009(6):10-11.

[2]杨医博,梁松.《土木工程材料》课程教学改革的设想与实践[J].北京大学学报(哲学社会科学版),2007(S2):104-105.

[3]安明矗吴萱,潘雨.土木工程材料课程教学内容改革[J].高等建筑教育,2006,15(2):89-92.

[4]曾志勇.基于创新能力培养的《土木工程材料》课程教学改革探索[J].台州学院学报,2011,33(3):82-86.

篇2

1.1CAE当前研究热点与未来发展趋势

(1)计算流体力学、结构力学、材料力学、仿生力学、爆破力学等新进展;(2)新材料与新工艺、生物材料、微纳米、复合材料的CAE应用技术;(3)高性能计算与CAE;(4)智能化CAD/CAE集成;(5)多学科、多尺度CAE仿真技术;(6)可靠性分析与CAE工程稳健设计;(7)非线性有限元进展及应用;(8)有限元网格自动生成技术.

1.2CAE专项技术应用探讨

(1)产品结构强度分析、疲劳寿命分析、振动及噪声仿真分析、碰撞仿真;(2)机构动力学、多体动力学与控制仿真技术;(3)跌落以及冲击、多物理场耦合分析;(4)结构轻量化设计与拓扑优化技术;(5)先进材料/结构一体化设计技术.

1.3CAE的平台技术与应用

(1)虚拟产品开发平台;(2)分布式仿真平台技术与协同仿真;(3)产品研发仿真流程和数据管理平台建设;(4)企业级仿真和多学科联合仿真.

1.4CAE技术的行业应用与解决方案

(1)CAE在航空、航天、兵器、船舶工业中的应用;(2)CAE在海洋工程、核工业及特种行业的应用;(3)CAE在汽车制造、铁道机车行业中的应用;(4)CAE在装备制造及通用机械工业中的应用;(5)CAE在电子、材料、土木工程、生物科技中的应用;(6)CAE技术在国家重大工程与装备中的应用.

1.5CAE技术的人才培养

(1)社会对仿真分析工程师的需求及要求;(2)高校CAE课程的设置及人才培养模式;(3)社会科技中介及培训机构的CAE人才培训项目开发.

2征文要求

(1)围绕主题内容、充实、数据准确、文字通顺,字数在5000字以内,未在正式刊物发表;(2) 会议收录论文,不收取任何费用,仅供业内人士交流参考;(3)文章的格式编写要求请访问.cn或;(4)论文结束页后另附论文全部作者详细信息,包括作者职称、学历、职务及主要专业方向,联系方式,并标明按上述5个专题论文应属的类别;(5)论文请务必在7月10日之前发送到()邮箱里.

3论文评审

组委会将组织专家组对征集的论文进行严格评审,根据评审结果向论文作者发出录取通知和参会通知,并选出优秀论文颁发获奖证书和奖品,优秀论文将推荐给专业刊物正式发表.

篇3

中图分类号:S969文献标识码: A

1、前言

我国自1984年引入工法管理制度以来,先后经历了学习宣传阶段、工法试行阶段和迅速发展阶段[1]。施工一线人员流动性大,初次参与工法编写的人员常常不得要领,如何快速掌握工法编制要点,编写出高质量的工法,展示企业施工水平和施工能力,成为土木工程技术人员成长的一个台阶。

2、工法的定义和特点

所谓工法,是以工程为对象,工艺为核心,运用系统工程原理,把先进技术和科学管理结合起来,经过工程实践形成的综合配套的技术应用方法[2]。

工法的主要服务对象是施工;工法不是单纯的施工单项技术,而是技术与管理的有机结合、综合配套的施工技术;工法是运用系统工程原理和方法总结出来的成功经验,具有较强的系统性、科学性、和可推广性;工法的核心是施工工艺,其中的材料、设备、劳动力、质量安全及治疗控制标准都是为工艺服务的;工法是施工企业标准的重要组成部分,是施工经验的总结与提炼;工法不等同于技术总结和论文,而是成功经验关键技术研究的提炼和精华,它必须严格按照国家有关要求的格式编写。

3、工法选题

3.1选题原则

课题是工程技术创新系统的核心,工法是工程技术创新系统的枢扭,关键工法的选题应满足以下原则:①总结工程中有实用价值、有规律性的工艺技术;②在原有的工法发展起来的新技术;③四新技术形成的工艺方法;④经施工检验的专利及发明的成果提升。

3.2选题范围

工法的选题范围非常广泛,土木工程相关大致分为以下四类:①大型重工业工程项目,如石化、冶炼、电力等;②大型土木工程项目,如水利水电、路桥、港口、污水处理等;③大型公共建筑工程项目,如文化体育、商业、会展中心、航站楼等;④住宅工程中采用新材料或容易产生质量隐患的关键技术项目。

3.3选题步骤

每项工法都是一个系统,系统有大有小,针对单位工程的是大系统,针对分部、分项工程编写的是子系统,工法选题一般来说经历三个步骤[1]。① 梳理工程建设中的重点与难点,针对性要强,可是单位工程、分部工程,也可是某个分部工程中的分项工程;② 网络排查类似工法,专业网站或政府机关公布的已通过评审的各级工法名单;③ 对关键技术进行主题研究,参照科技成果的立项、鉴定评估、报奖等流程。

4、工法编写常见误区

常见工法编制存在以下误区:①前言冗长;②特点模糊;③范围不清;④原理不明;⑤操作要点不对应;⑥材料设备繁杂;⑦质量控制泛泛;⑧安全措施不周全;⑨环保措施不全面;⑩效益分析太片面;⑪应用实例针对性差;⑫工法与方案、总结或论文混淆;⑬文本不规范[3-5]。

5、土木工程工法编写要点

国家级工法的编写内容,分为前言、工法特点、适用范围、工艺原理、施工工艺流程及操作要点、材料与设备、质量控制、安全措施、环保措施、效益分析和应用实例等11项[6]。

(1)前言:概括工法的形成原因和形成过程。其形成过程要求说明科研立项情况、研究开发单位、关键技术审定结果、专利发明、工法应用及有关获奖情况。

(2)工法特点:说明工法在使用功能或施工方法上的特点,与传统的施工方法比较,在工期、质量、安全、造价等技术经济效能等方面的先进性和新颖性。工法的特点是指使用功能或施工方法的特点,不是产品性能说明书,也不是单纯的技术特点,更不是机械设备或装置的特点。

(3)适用范围:适宜采用该工法的工程对象或工程部位,某些工法还应规定最佳的技术经济条件。着重说明工程性质,如公路、铁路、厂房等;针对设计要求的工程性能和特点及施工中的特点;周边环境条件和节能环保等要求方面。适用范围应实事求是,不扩大范围增加误导读者;不限定过狭窄影响推广价值。

(4)工艺原理:阐述工法关键技术应用的基本原理,着重说明关键技术应用的理论基础,以及关键技术的施工主要过程的阐述。表达应科学有序、准确严谨、通俗易懂。

(5)施工工艺流程及操作要点:

工艺流程和操作要点是工法的重要内容。应该按照工艺发生的顺序或者事物发展的客观规律来编制工艺流程,并在操作要点中分别加以描述。对于使用文字不容易表达清楚的内容,要附以必要的图表。

工艺流程要重点讲清基本工艺过程,并讲清工序间的衔接和相互之间的关系以及关键所在。工艺流程最好采用流程图来描述。

操作要点必须是工艺流程的关键点,操作要点应与工艺流程的程序基本对应,工艺技术的关键工序应列为工法操作要点,各操作要点作详细介绍。必要时对施工组织和管理要求作翔实的说明。

(6)材料与设备:说明工法所使用的主要材料名称、规格、主要技术指标;以及主要施工机具、仪器、仪表等的名称、型号、性能、能耗及数量。对新型材料还应提供相应的检验检测方法。此外还应强调该材料在操作要点中起到的作用,以证明该材料在工法技术实现中是必不可少的。

(7)质量控制:说明工法必须遵照执行的国家、地方(行业)标准、规范名称和检验方法,并指出工法在现行标准、规范中未规定的质量要求,并要列出关键部位、关键工序的质量要求,以及达到工程质量目标所采取的技术措施和管理方法。

有些工法由于采用的是新技术、新材料、新工艺,在国家现行的标准、规范中末规定质量要求,在这类工法中质量要求应注明依据的是国际通用标准,国外标准,还是某科研机构、某生产厂家的试行标准,使工法应用单位明确本工法的质量要求,使质量控制有参照依据。

(8)安全措施:说明工法实施过程中,根据国家、地方(行业)有关安全的法规,所采取的安全措施和安全注意事项。

(9)环保措施:指出工法实施过程中,遵照执行的国家和地方(行业)有关环境保护法规中所要求的环保指标,以及必要的环保监测、环保措施和在文明施工中应注意的事项,如水土保持、大气或噪声污染、人员职业健康等。

(10)效益分析:从工程实际效果以及文明施工中,综合分析应用本工法所产生的经济、社会、技术、环保和节能效益。

①经济效益分为直接经济效益和间接经济效益。直接效益是指物料消耗、机械购置或租赁、人工减少、造价降低。间接效益是指与其它方案相比投入减少,安全风险降低等。

②社会效益是指工期缩短对社会的影响降低,提前竣工对社会的贡献,

③技术效益是指对推进科技进步的作用,开辟了困难条件下某种技术的应用范围。

④环保和节能效益是指满足现行环保节能相关要求,节约水、电、煤、油等能源或推进可再生资源利用,对降低废气、噪声、固体废弃物等污染的贡献。

另外,对工法内容是否符合满足国家关于建筑节能工程的有关要求,是否有利于推进(可再生)能源与建筑结合配套技术研发、集成和规模化应用方面也应有所交代。

(11)应用实例:工法已经过2项及以上工程实践应用,安全可靠,具有较高推广应用价值,经济效益和社会效益显著。说明应用工法的工程项目名称、地点、结构形式、开竣工日期、实物工作量、应用效果及存在的问题等,并能证明该工法的先进性和实用性。

(12)论文与总结、方案、论文的比较:

工法与施工技术总结、技术论文、施工方案格式和内容不同。

施工技术总结是施工单位结合某工程项目施工情况和关键技术进行的总结,写法是先介绍工程概况,后叙述施工方法,最后总结经验和体会。工法强调的是工艺原理和操作方法,具有较强的普适性和可推广性。

技术论文是作者论述科技领域中具有创新意义的理论性、实验性、观测性的新成果、新见解和新知识, 或者是总结某种已知原理应用于实践所取得的新方法、新技术和新产品的科技文献。技术论文可以是施工前、施工中或施工后的技术总结,数据可以是计算分析或者是估算,并不一定要有操作性。工法是经过工程实践形成的综合配套技术的应用方法, 具有推广应用的作用。

施工方案是针对特定工程施工过程中的技术难点,提出合理的、具体的解决方法,体现出材料的规格型号、机械设备的参数标准,紧紧围绕特定项目展开,具有较强的针对性。工法是针对经过成功实施的方案关键技术部分的提炼与升华,具有较强的可复制性和特定适用范围的推广价值。

(13)行文规范:

工法内容要完整,工法名称应当与内容贴切,直观反映出工法特色,必要时冠以限制词。工法文本格式采用国家工程建设标准的格式进行编排。

①工法的叙述层次按照章、节、条、款、项五个层次依次排列。

②工法中的表格、插图应有名称,图、表的使用要与文字描述相互呼应,图、表的编号以条文的编号为基础。插图要符合制图标准,工艺原理与示意图宜采用三维线框图绘制,除应用实例外不应过多采用施工照片。

③工法中的公式编号与图、表的编号方法一致,以条为基础,公式要居中。

④工法文稿中的单位要采用法定计量单位,专业术语要采用行业通用术语,如使用专用术语应加注解[6]。

⑤文稿统一使用A4纸排版,页面整洁、无错字、漏字。流程图及示意图清晰美观,建议采用与OFFICE兼容性好的VISIO软件绘制。

6、结语

在工法的编写前注重对相关资料的收集,编写过程中对资料要认真研究分析,对关键技术总结、提炼、升华,成文后的工法要反复研读、修改、提高。国家级工法均经历了企业评审、修改提升,省部级评审、提档升级,土木工程工法的编写人员应仔细琢磨专家评审意见,博采众长,善于总结,逐步提高。

参考文献:

[1] 张希顺.《建筑工程施工工法编写指导》.中国建筑工业出版社.2010年5月第一版

[2] 裴勇军,张志强.施工工法编写要点 [J]. 《山西建筑》2007.02

[3]秋枫.浅析工法编制的十大误区[J].《建筑》2009年第14期

篇4

2009年11月16日,徐世正式出任浙江大学建筑工程学院院长,他面对的仍然是打了30年交道的实实在在的“混凝土。不同的是,他正在努力地将传统的硬且脆的混凝土,通过科学的魔方,改良成为具有优异的柔韧性能的混凝土材料新品种。

“我将继续发挥学术专长,带领建工学院的学科集群走向国际一流。”56岁的徐世平静地说。

“最年轻的元老”

1979年夏天,徐世考上大连工学院(现大连理工大学)赵国藩院士的硕士研究生,在确定研究方向的时候,他早早地做起了准备,并瞄准了当时国内还没有开始研究,国际上才刚刚兴起的混凝土断裂力学研究领域。1980年,时任国家水利电力部总工程师的中国科学院学部委员潘家铮老先生、中国水利水电科学研究院结构材料研究所所长于骁中先生刚刚在《水利学报》上发表了关于混凝土断裂力学方面的研究论文。徐世对该方向的研究兴趣更大了,但是对其发展前景还不是十分明晰。

正巧,中国水利水电科学研究院的朱伯芳工程师正在大连工学院参加一个学术会议。“朱院士是研究大坝温控的,那时他在国内已经很有名气。我去拜访他,想听听他对于我选择混凝土断裂力学作为研究方向的意见。”当时的徐世此前也未曾有与朱伯芳谋面的机会。但朱伯芳毫无保留地把自己的想法告诉了徐世。“他对我说,60年代就想从事混凝土断裂力学研究,但是组织不同意,安排我去三门峡大坝研究大坝温控。现在有机会了,就要好好做。这个领域,是一块肥沃的土地,只要你辛勤耕耘,一定能收获很多的果实。”

研究方向确定下来了,但随后又碰到更为棘手的问题――缺乏试验和测试设备。“我当时所有的研究经费总共不过500元,但要做断裂力学试验,必须测试裂缝口张开位移,所需要的夹式引伸仪一支就要800元。”为了得到准确的数据和结果,从没做过实验仪器的徐世决定自己动手做一支夹式引伸仪。

经过一番打听,徐世找到大连工学院机械系卫国强副教授寻求帮助。卫老师告诉他,加工夹式引伸仪需要16硅2锰弹簧钢,但这种弹簧钢在市场上买不到。这让徐世傻了眼。“市场上买不到,我就一家一家地到企业去打听。”

功夫不负有心人,经过整整1周的寻找。徐世娘终于在一家军工厂找到这种弹簧钢。“但他们不卖给我。因为我想买1公斤,他们说要买就得买一捆,一捆是32公斤。”徐世一咬牙,就把这32公斤的弹簧钢搬回了实验室。随后,徐世又找到学校基建处,希望买些实验用的木材水泥、砂与石子。“我告诉他们我手上仅剩的一点经费,看能买多少?基建处的老师说,你这点钱买一样材料都不够。算了,我们送给你得了,也算为你的研究工作做些奉献。”

“走进科研殿堂的第一步,我是在大家的无私帮助下完成的。”徐世感激地说,自己当时只有满腔热情和一股子韧劲,是老一辈科学家的热诚帮助和周围同事的鼎力支持给了他无穷的力量。“经历的这些小挫折,也是一笔不小的财富。我会以平常心对待科研中碰到的困难,努力去寻找解决困难的途径和方法。”

1981年的冬天,徐世终于完成了自己的研究课题。在当年举行的第一届全国岩石混凝土断裂力学学术会议上,他的研究论文被《水利学报》和《冶金建筑》(现为《工业建筑》)两个期刊选中。这是他进入混凝土断裂力学这个领域以来发表的首篇学术论文。与他的论文同样受关注的,还有他的实验测试仪器。徐世娘回忆说:“国内很多同行买不到16硅2锰弹簧钢。后来他们找到我,我就陆续邮寄给他们,解了他们研究中的燃眉之急。”

自涉足混凝土断裂力学领域的研究以来,徐世就一直执著于国内研究混凝土断裂力学的研究。1985年,在河海大学举行的一个学术会议上,徐世就被与会的一些老教授称为这一领域“最年轻的元老”。“搞基础研究不仅难度大,周期长,而且要耐得住清贫。”徐世说,建筑行业本身来钱又快,一旦受到市场诱惑,很多人就直接下海了,能坚持到最后的很少。“到我2004年从德国回国后发现,原先仅有的几个同行早已退休了,那时真的感到愈发寂寞。”

重视科学原创,服务国家建设

传统混凝土易开裂,严重影响了工程质量,成为引发工程事故的主要原因之一。问题的根本在于混凝土的抗拉强度低、韧性差和开裂后裂缝宽度难以控制等缺陷。为克服混凝土这些不足,徐世带领他的科研团队,围绕国家大项目潜心研究,努力攻关。

“建筑为什么会寿命短,是因为混凝土易开裂,开裂之后引起钢筋锈蚀,导致膨胀,又进一步引发更大范围的破坏和开裂,这样就对这个建筑结构产生严重的危害,从而致使结构失效,丧失使用功能。”徐世说,从事混凝土断裂力学研究的目的,就是要找到减少裂缝危害的理论支撑。甚至是研发新材料的理论基础。

1983年,徐世撰写基金申请书,并作为主要研究者完成了国家自然科学基金第一批获准项目“混凝土断裂和损伤的机理”。在这个项目中,他采用激光散斑干涉法,发现了混凝土裂缝失稳断裂前存在着裂缝的稳定扩展阶段和断裂过程区,并提出了混凝土断裂概率模型和尺寸效应公式;1984年,徐世又负责承担了水利水电科学基金项目“混凝土断裂韧度的尺寸效应”的研究工作。考虑到工程实际的需要,徐世和他的课题组成员大胆地进行了国际上最大尺寸和最大规模的混凝土I型断裂韧度测定,在国际上最早将光弹性贴片法应用于测量混凝土断裂过程区,发现了当试件高度大于2米时,混凝土断裂韧性为常数,其断裂过程区长度的影响可以忽略,线弹性断裂力学理论可以直接应用于混凝土大坝的裂缝安全评定。课题的成果已应用于我国东风拱坝裂缝的防治分析中;1986年,徐世在“七五”国家重点科技攻关项目“混凝土裂缝的评定技术”的全国招标会上中标。徐世制定了详细的研究计划,带领课题组成员开展了大规模的全级配混凝土断裂实验研究。该研究为我国高混凝土坝的裂缝防治技术作出了重大贡献。

1992年,徐世远赴德国继续他的研究。当时,德国卡尔斯鲁尔大学的赫尔斯道夫教授,对徐世完成的国际上最大混凝土断裂试件的断裂力学实验研究成果很看重,帮他联系到了当时正值盛年的斯图加特大学奥托格拉夫研究所的莱茵哈特所长,建议他去德国之后在莱茵哈特教授那里开展合作研究。赫尔斯道夫教授还专门给德国洪堡基金会写了推荐信,帮助徐世获得了德国洪堡基金会研究奖励基金。

在德国经济和工业最发达的城市,徐世度过了他依然忙碌的国

外研究岁月。莱茵哈特教授为徐世提供了良好的工作条件、自由而宽松的研究环境,配备了强有力的实验研究小组。“德国教授擅长把基础研究与工程相结合,让我受益匪浅”。在这里,徐世解决了国际上一直未能解决的纯剪切断裂试验研究的理论基础和实验方法,首次实现了各向异性材料和混凝土材料的纯II型断裂韧性和断裂能的测试。特别是利用这个难能可贵的可以静下心来潜心研究的机遇,他系统地完成了混凝土双K断裂模型和基于裂缝粘聚力的裂缝扩展阻力新KR曲线的理论架构和基础。

1998年开始,为发挥徐世的学术专长,大连理工大学支持他建立了国内课题组。徐世同时带领这个课题组开始了对“混凝土裂缝扩展的断裂理论与分析方法”的研究。这是基于国家杰出青年科学基金项目开展的课题。通过大量实验研究,他们取得了一系列创新性成果:系统测试了混凝土的双K断裂模型的断裂参数,测试了不同混凝土等级的基于裂缝粘聚力的裂缝扩展阻力新KR曲线,建立了以能量释放率为参数的双G断裂模型及新的GR阻力曲线理论等。近年来,该研究成果已经在三峡大坝裂缝稳定性分析等国家建设中得到广泛应用。2005年6月,该成果还被作为制定我国水工混凝土断裂韧度测试规程的基本理论。

“从1998年开始,我的研究开始从‘混凝土的断裂韧性’转向‘韧性断裂的混凝土’。”徐世说,转变的目的是希望通过改变传统的配制混凝土的方式,设计制造新型的混凝土材料,实现节能环保。“传统的混凝土是脆性的,它的抗拉强度比较低,再怎么进行温控,也很难避免出现裂缝,所以必须要提高材料的韧性、增强材料自身抵抗开裂的能力。”

2000年,徐世带领其国内课题组率先开展了超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)研究。2004初,徐世完全回国后,这一研究工作取得了加速进展,在国产胶凝材料基础上研制出极限拉伸应变高达3~6%和挠跨比高达12%的应变硬化UHTCC新材料。这项研究工作改善了普通钢筋混凝土本征缺陷,可解决普通钢筋混凝土梁长期使用安全性下降和服役时间达不到设计寿命的问题。俄罗斯《大众机械》杂志2007年撰文将该材料列为未来能够使人类生活因此而更加完美无缺的十大新技术之一,与其并列的有相变随即闪存,汽车智能一体化、可印制太阳能电源技术、防伪护照、人体局域网、等离子电弧汽化技术、网络视频技术、聪明药丸等。

“现在桥梁桥面铺装用的混凝土为了防止开裂,铺得都很厚。如果采用超高韧性水泥基复合材料,桥面铺装厚度可大为降低,桥梁自重得以减轻,相当于桥上的汽车载荷可以忽略不计;现在的隧道衬砌一般都用60~80公分厚的混凝土浇筑,如果使用新材料,降低它的厚度,隧道的开挖量减少了,用的混凝土也减少了。特别是,我们国家基础设施的重大工程结构。比如大型桥梁、高混凝土坝、城市地铁和城市建筑使用寿命如果能达到100年甚至300年以上,这样就能真正实现国家财富的积累和真正意义的节能环保―我们不用生产那么多水泥、不用去挖那么多山和毁坏那么多植被了,就可以造福于我们的子孙后代了”徐世说。

以创新带动学科发展

原大连工学院老院长钱令希先生来自浙江大学,他给徐世留下了很深的印象。“钱老先生身上体现出来的浙大人的‘求是’精神,真的让我打心眼里佩服。”徐世说,“求是”才是科学态度,才是科学家应该坚持的。“正是钱老先生力邀,叫我从德国回来的。能有机会到浙大工作,更应秉承‘求是、创新’的校训,并将这个理念贯穿到我的管理和科研中。”

在受聘担任浙江大学建筑工程学院院长前,徐世像做基础研究一样,对国际顶尖大学士木工程学科的设置和研究方向等进行了比较研究。他发现,这些国际顶尖的大学越来越重视土木与环境工程的相互影响,特别注重学科交叉、新材料和新材料结构的研究。徐世说,材料的创新是土木工程结构领域最带有革命性的根本创新,是学科发展的制高点。目前高性能混凝土材料在世界著名大学得到了广泛研究,其研究趋势已经从传统的被动地研究材料和结构的性能,包括研究材料和结构的断裂性能、耐久性能,可靠性等,转向主动地根据工程需求研究出具有集多种高性能性质于一身的高性能材料和结构。“有趣的是,这些研究高性能材料和高性能结构的学者,大多是我在混凝土断裂力学领域的研究同行。”徐世说,“我们站在同一个起跑线上。”

根据研判和实地了解,徐世描绘了浙大建工学院土木工程学科(已有80余年厚实发展历史学科)的愿景――学科发展为国内一流、在国际上具有重要影响的学科集群:岩土工程、空间结构传统优势学科进一步增强,水利工程学科和建筑学实现跨越式快速发展,同时大力发展交通工程学科。经过几年的努力,土木工程学科进入国内前3名,水利工程学科进入前5名、建筑学进入前8名,在大平台建设上迈出一个新台阶,承担具有较大影响的国家大项目,在土木水利工程学科几个主要领域出现若干具有国际前沿水平和影响的学术成果。

篇5

“一主线”是在讲授各种材料时,既突出重点(以水泥、混凝土、钢材、沥青作为教学重点),又体现“一主线”的模式。“一主线”是按照“生产原料生产工艺材料组成、结构性能应用”讲解各类材料的基本知识,授课条理分明,学生学习思路清晰,从而培养了学生正确学习的有效方法和分析归纳能力。“三层次”是在课堂教学中把每个知识点分为逐层深入的三个层次———基础知识、观察和讨论、工程案例,并使每一个知识点达到基础性、扩展性和创造性的有机结合。第一层次基本知识是依据以上突出重点、体现一主线的模式讲授,并采用启发式、提问式等多种方式,启发学生进行思考,调动学生的积极性,从而使学生由被动变为主动学习。第二层次观察和讨论是通过观察建设工程中某现象(或事故)、某试验或试验结果,启发学生展开讨论。学生通过对这些现象、结果的分析讨论,既加深对相关基本知识的理解,又培养分析问题的能力。达到学中悟,悟中学。充分调动学生学习的主动性和积极性,启发思维使学生的观察能力、思维能力、想象能力得到了提升。第三个层次工程案例是结合所教授的知识点与实际工程案例相结合,鼓励学生通过各种信息渠道收集工程案例,分析讨论工程案例,教师引导学生理论联系实际,培养学生解决实际问题的能力。“立体化”是教学内容的立体化结构。在教学实践中,逐步建立立体化的教学内容结构。首先以教材为蓝本,广泛收集、整理大量的教学资料,使教学内容变得丰富;其次收集图片、视频、实物样品,制作多媒体课件和教学视频,使教学内容更加形象;另外制作功能强大、师生互动网络课程,作为支撑的教学内容体系。

二、突出“一定位、三最新、重优化”的教学内容

课程内容设计上导入国内外最新知识、最新标准,结合大量实际工程案例,强调基础,注重应用。具体做法如下。在教学内容上定位于培养应用型本科目标需要,优化教学内容,突出“三最新”的教学,即结合最新的国家标准教学,将新型材料及其发展新动向纳入教学内容,将教学改革的最新成果纳入教学内容。在教学内容的设计上注意强化基础,拓宽知识面,优化知识结构,满足厚基础、大专业的要求,突出基础性和系统性特点。优化教学内容。淘汰陈旧材料与标准,适当减少砌墙粘土砖等不符合现代技术要求的传统材料内容,增加新型墙体材料和新型防水材料等内容,实现内容的优化与更新,避免与后续课程重复。增设讨论课题、研究型专题作业和开放式作业,培养探究性学习、研究性学习能力和创新意识。以学科前沿的形式,介绍混凝土耐久性、生态建筑与生态建材、新型屋面体系———种植屋面、膜材料与结构等反映学科最新进展的内容,丰富了课程体系,突出前沿性特点。

三、建立“一结合、三类型、开放式”实践教学体系

针对“土木工程材料”实践教学的特点,满足不同专业、不同层次学生的需要,将理论教学贯穿到实验教学过程中,实现从感性认识到理性认识的感知过程,改革教学方法,形成完整的、科学的实验教学内容的新体系。具体是做到理论教学与工程实际相结合,设计基础型试验、设计型试验和研究创新型试验三种类型,实验室由“封闭式”变“开放式”的新的实践教学体系。实践教学的组织管理实行任课教师和实验人员共同参与指导和管理工作,学生以组为单位,按照教学大纲要求所有学生必须完成基础和设计型试验;一些优秀的学生,根据兴趣和个人意愿,参与和完成研究创新型试验(以教师的科研课题为主),在上班时间学生可比较自由地安排时间,在试验过程中及时得到试验人员的指导。新的实践教学体系使学生在掌握试验基本技能的基础上,通过设计型和研究型试验,提高了学生分析、解决问题的能力、创新能力。

四、确定“一素质、三能力、多形式”的教学方法和考核方式

遵循以学生为主体,以教师为主导的教育理念,针对理论教学和实践教学的不同特点,确定“一素质、三能力、多形式”的教学方法和手段。“一素质”是指工程素质。作为工科学生应有广博的工程知识素质、良好的思维素质、工程实践操作能力、沟通协作素质、把构思变为现实的技术能力及工程创新素质。工程素质是通过大学课程,逐步培养的。土木工程材料课程在教学中由始至终注重学生工程素质的培养。通过课堂教学传授工程材料的基本知识,采用多种形式的教学手段,培养学生的创新意识,通过试验课及参与教师的研究课题,培养学生的沟通协作素质、工程实践操作能力。“三能力”的教学方法,是以设置疑问悬念引导学生积极思考,调动学生主动学习的能力;通过启发对比、分析讨论式及案例教学法,培养学生总结归纳、分析问题、解决工程实际问题的能力;改变单一传授知识型、填鸭应试型教学模式,建立以学生为主体、以教师为主导培养学生探索新知识和研究解决新问题的能力。在课堂教学中,坚持采用启发式教学方式,以实际工程为载体,引导学生多方位、多角度地发现问题,有效地调动学生的学习积极性,激发学生的潜能。培养学生分析和解决问题的思维方式和方法。教学模式的改变,能调动学生学习的积极性,激发学生的创造性思维,提高了学生的学习能力。多形式的教学方法。借助学校强大的教学网络平台,采用多媒体技术,将文字、图片、图像、动画、授课视频等多种教学手段,实现有机结合,使材料或动态过程直接呈现给学生,扩大材料科学前沿信息量,扩展学生的视野,培养学生的创新能力。多形式的考核方式。建立课堂教学、实践教学、课外学习与考核相互结合,理论测试、试验考评、课外学习成绩评定等多形式的考核方式。

五、建立“一平台、三拓展、信息强”的教学资源

“一平台”是指教务处的网络教学平台。土木工程材料已经在此平台上建立了较为完善的网络课程资源,可以供学生课下学习使用。进一步完善了师生互动平台的利用,使教师与学生能够有效沟通。“三拓展”是指通过网络平台,拓展土木工程材料的前沿知识,跟进新材料的发展,使学生及时了解材料发展动向;拓展土木工程材料的最新国家或行业标准、技术规范,培养学生严格遵守标准和规范的工程意识;拓展主要土木工程材料的发现、生产过程创新漫谈,目的是激发学生创新意识和培养其创新精神。“信息强”是指在上课过程中,指导学生一是充分利用学校图书馆强大的信息资源,搜集和查阅有关土木工程材料的最新研究动态、研究论文等资源,并指导学生写作科技论文;二是充分利用教务处网络课程资源,利用课余时间时时进行访问,以及完成师生互动的学习任务。总之,土木工程材料课程是一门综合性、实践性很强的课程,只有不断改革,因材施教,把工程素质、工程意识和工程思维的培养贯穿始终,才能使学生根据不同的工程实际、不同的使用环境,能正确选用土木工程材料,并能运用所学理论知识,对工程中出现的土木工程材料相关问题进行分析与研究,找出解决方案,为学生走向工作岗位打下坚实的基础。

参考文献

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同济大学浙江学院是2008年成立的,以培养适应社会需求的应用型高级工程技术人才为目标。根据学校的培养目标,结合学校土木工程专业学生的实际情况,以及课程教学特点,从教学内容、教学方法、教学安排及课程考核方式等方面对土木工程材料课程进行了改革,以努力提高课程的教学质量,培养学生学以致用的实践应用能力。

一、课程特点和教学现状

(一)课程涵盖内容多、课时少

土木工程材料课程内容除了材料的基本性能外,还包括气硬性胶凝材料、水泥、混凝土、建筑砂浆、金属材料、墙体材料、沥青、高分子建筑材料等十几大类材料,每一大类材料又分为若干个不同品种,每一品种材料都要从其生产、组成、性能、影响因素、技术要求、应用等方面进行阐述,因此,课程的内容很多,但授课课时相对较少。

(二)课程内容缺乏关联性、逻辑性和工程性,学生学习兴趣不高

该课程内容以概念、叙述性理论、经验性结论等为主,种类繁多的材料各成体系,需要记忆的知识点多而杂,而大多数学生习惯学习以计算为主、具有严密逻辑性的知识[1]。多数土木工程材料课程教材理论与实践联系不多,缺少相关的工程案例[2],学生普遍觉得内容枯燥,不清楚学了以后有什么实际应用。因此,学生学习积极性不高,很多都是为了应付考试而在考前突击死记硬背,但考过就忘,这对后续课程的学习和合格人才的培养十分不利,更谈不上对学生实践能力的培养。

(三)课程实验质量欠佳

实验是土木工程材料课程教学体系的一个重要组成部分。一般是学生按照既定的步骤完成一些验证性的实验,这种实验方式虽然有助于学生获得一些感性认识和体验,进一步理解和掌握课堂所学的理论知识,熟悉各种土木工程材料的实验方法、实验技能和相关标准,却无助于激发学生的主观能动性,不利于培养学生独立思考的能力和创新能力[1,3-5]。因此,要培养具有一定实践能力的应用型人才,仅仅依靠这些单独的验证性实验是远远不够的,还需要开设综合性、设计性的实验。

此外,由于对课程实验没有考核要求,加上实验小组成员较多,因此学生不重视实验,部分学生实验时不动手操作,数据和报告抄袭同学的情况也时有发生。

(四) 教材内容相对滞后

土木工程新材料、新技术、新工艺发展非常迅速,有些已经在工程实践中广泛应用,而也有些传统材料的使用在逐渐减少或被新材料取代,这些变化在教材中体现得较少。材料的技术标准、质量控制和检测标准、设计规范也在不断更新,但是教材往往未及时修正。

(五)课程考核方式单一

土木工程材料课程考核合格与否主要取决于课程期末考试成绩,这样造成学生不重视实验,不注重平时知识的积累,往往是考前突击准备考完就忘。所以,即便是课程考核合格,也不能说明学生对所学的知识已真正理解和掌握了。

二、土木工程材料课程教学改革

(一)教学内容的改革

1.结合专业,合理选择课程内容,突出重点

土木工程材料有数十种之多,要在较少的学时内做到面面俱到地讲解介绍,非但不可能,也没有必要。学校土木工程专业学生毕业后大多数进入施工单位从事施工、工程管理、监理工作,或者进入设计院从事结构设计工作。今后工作中遇到的最多的相关问题是根据工程的具体情况正确选用与使用结构材料,因此建筑结构材料应该是土木工程专业学生学习的重点。该课程应以气硬性胶凝材料、水泥、混凝土、钢筋等常用的建筑结构类材料为主要内容,加上建筑砂浆、墙体材料等,而木材、石材、沥青混合料等内容可略去不讲。

材料的性能由材料的组成结构决定,而材料的组成结构又是由材料的制备和处理工艺所决定的。但是对土木工程专业的学生而言,他们的主攻方向不是材料的研究而是使用,学习材料的目的就是要学会合理地选择与使用材料。在一定条件下,进行材料的合理选择和正确使用主要考虑的是材料的性能。因此在教学过程中应紧紧抓住各种结构材料的性能和材料的基本性质这两个重点,对于材料的组成结构和制备方面的内容可尽量简化或省略。

2.结合培养目标,简化理论,突出实践能力的培养

作为独立学院,学校的培养目标不是培养研究型人才,而是培养适应社会需求的应用型高级工程技术人才。因此,在土木工程材料课程教学过程中,应尽量简化材料学理论,着重培养学生利用所学理论知识解决工程实际问题的能力。例如,在讲述通用硅酸盐水泥时,重点突出水泥的性能和适用范围,对于水泥的水化机理尽量简化,同时结合一些工程案例的分析来讲解如何根据工程的具体情况、水泥特性及经济性进行水泥品种的选择。这样,既加深了学生对水泥性能和应用的理解,也培养了学生的分析和解决实际问题的能力。

3.重视传统材料和先进材料的结合

在课堂教学中,如果只讲授水泥、混凝土等传统土木工程材料,不仅不能吸引学生的注意力,而且也会让学生感到学校教师讲授的东西太落伍了,因为在网络和资讯发达的当今,学生对这些传统材料多少都了解一些[6],而且重要的是各种新材料、新工艺不断涌现,并已在工程实践中广泛应用,因此教学中必须适当增加新材料、新工艺的介绍。例如,在讲墙体材料时,应补充各种节能节土的新型墙体材料、混凝土预制件及装配式建筑等;在介绍混凝土时,除了普通水泥混凝土外,还应简单介绍高性能混凝土、再生骨料混凝土、纳米改性混凝土等新型绿色混凝土材料。通过传统和先进相结合,不仅加强了学生对常用土木工程材料的了解和掌握,也激发了学生的学习兴趣和创新意识。

4.注意课程内容的更新

教材中引用的土木工程材料的技术标准、质量控制和检测标准、设计规范等,有些已经废弃不用,有些则做了部分修改,在教学中,应及时更新。例如,在讲混凝土配合比计算时,应根据2011年12月起新实行的JGJ55-2011《混凝土的配合比设计规程》进行讲解,但教材中采用的一般是2000年颁布的旧标准。在讲烧结砖时,可给学生介绍“禁实限粘”政策和各种新型墙体材料,让学生了解有关墙体材料的发展趋势以及实际应用状况。

(二) 教学方法的改革

1.以多媒体课件为主、板书为辅的课堂教学

土木工程材料课程内容多且课时有限,所以课程的特点和实际情况决定了以多媒体课件为主的教学方法比较合适该课程教学。采用多媒体课件教学,不但大大增加了课堂授课的信息量,而且可将材料的实物照片、实验视频等引入课堂教学,使缺乏工程实践的学生能更直观地观察到各种材料的外观形貌及其制作、检验过程,使学生更容易理解某些抽象的概念和动态过程。例如,在介绍混凝土的和易性及其检测方法时,引入相关实验视频并配合教师讲解,这比单纯的文字和静态图形要生动清晰得多。

但是多媒体教学存在教学节奏太快、不利于学生记忆和掌握的问题,所以,课堂上可把每节课的重点和难点写在黑板上,以加深学生印象。对材料基本性质计算和混凝土配合比设计计算也采用板书的形式进行讲解。这样以多媒体课件为主、板书为辅的课堂教学,能有效地提高课堂教学质量。

2.采用案例教学法进行理论教学

教学中可结合具体的工程实例,尤其是劣质材料导致工程事故的案例进行理论教学。例如,在介绍石灰时,通过引入拆迁用砖和石灰砂浆砌筑的古寺时,发现其石灰砂浆强度很高的例子说明石灰的硬化作用;引入 “泰坦尼克”号沉船事件来理解硫、磷等元素对钢的性能影响;通过在恐怖袭击中倒塌的美国世贸大厦来引入钢的防火性能等。这种案例教学法,不仅使枯燥的理论讲解变得生动有趣,提高学生的注意力,加深学生对材料的性能及应用、材料对工程质量重要性的理解,而且通过对案例的分析也培养了学生理论联系实际的能力,避免学生陷入遇到实际问题不知如何分析和解决的窘境。

3.加强师生教与学之间的互动

教学效果不仅仅取决于教师的讲授,还与学生是否要学和如何学有关。一般在每节课开始10分钟教师可将上节课的重点内容进行回顾并提问,这样不仅把上节课的重点内容复习一遍,而且有助于集中学生的注意力,以便于新课的开始。在讲授新课的过程中,经常提出一些小问题,引导学生建立前后知识之间的联系,同时也让学生思想上保持一定的紧张度,专心听课。为了激发学生学习的主动性,可留出一部分内容让学生自学。例如,在讲解水泥一章时,教师可讲解6种通用水泥,而将特性水泥的部分留给学生自学。要求学生课后通过查阅文献资料或参考书籍进行学习,选择其中某一种特性水泥并结合具体的工程应用写成小论文,并鼓励学生做成PPT上讲台演讲或展开讨论。事实证明,这一举措极大地调动了学生的学习主动性,使学生学习的热情高涨,同时也锻炼了学生查阅和整理资料、撰写科技小论文、PPT演讲等多方面的能力。

4.注重学习过程的控制

在整个教学周期内,围绕重要的知识点不定期地进行4~5次随堂练习,每次15分钟,随堂练习的成绩计入平时成绩。通过这种方式,引导学生及时复习所学知识,注重平时学习,同时也有利于授课教师发现学生学习过程中的问题,及时调整。

(三)课程实验教学的改革

1.实验教学与理论教学协调同步

实验教学与理论教学要做到两个协调同步。一是实验教学与理论教学在内容上要协调同步,即根据理论教学的进度,安排相应的实验项目,这样有助于学生对理论知识的进一步理解和掌握;二是实验教学与理论教学教师的协调同步,即理论教学的教师也应同时承担实验教学的任务,这样有助于教师根据课堂讲课和学生掌握的情况,在实验教学时有针对性地对某些难理解的或重要的知识点进行强化。

2.在基本实验基础上开展综合性实验

根据理论教学内容和课时安排选择水泥的基本物理性能、细骨料、混凝土的稠度和强度及配合比设计等实验项目。整个实验分为基本实验和综合性实验两部分。基本实验主要是教学大纲中规定的一些独立的验证性的实验,这些基本实验又分为演示实验和实际操作实验。对于耗时比较长的实验项目,如水泥的凝结时间、体积安定性实验就采用视频和现场演示的方式进行。理论教学时引入实验视频,可以起到辅助教学的作用,使学生比较容易理解一些抽象的概念和检测方法;实验教学时还可以进一步通过现场示范,让学生更直观、近距离地学习这些实验的仪器设备、实验方法和操作技能。对于水泥的胶砂强度、混凝土稠度等耗时较少的实验,则让学生分组进行实际操作,要求学会仪器设备的基本操作和实验方法,记录和处理实验数据,并上交实验报告。

混凝土的配合比设计实验是一个综合性的设计实验,这种综合性实验能充分调动学生的主观能动性,培养学生独立思考和分析问题的能力。教师在实验前给出工程概况、混凝土的设计强度等级和坍落度要求,并给定原料,其中水泥有42.5P.I和32.5P.C两种供选择。将学生分成若干大组(20人/组),每个大组分成5个小组分工合作共同完成一个设计题目。每个实验大组根据设计目标,先课后制定实验方案。方案内容包括原材料的选择、原材料性能测试、混凝土初步配合比设计、实验步骤等,经教师审核合格后进入实验室进行实验。混凝土试拌后,和易性不满足要求需要调整时,调整方案由学生自定,教师进行指导。混凝土和易性调整至设计要求后,各小组分别将其成型并在标准条件下养护不同龄期后进行混凝土强度测定。各组数据共享,学生通过数据对比,分析原材料种类、龄期、配比等对混凝土的和易性、强度发展、经济性的影响,并撰写综合性的实验报告。

3.多方案实验

基本实验不应局限某种单一的实验方案。例如以往混凝土性质实验一般是学生按照教师给出的固定方案配成混凝土后进行和易性和强度的检测。在多方案实验中,原材料、龄期、是否掺减水剂等实验条件都可以有所不同。当调整混凝土的流动性时,除了按常用的添加水泥浆的办法,也可采用添加减水剂的方法,通过这些实验条件的变化进一步加深学生对混凝土有关理论的理解。

4.实验考核

在基本实验结束后增加考核环节。教师围绕基本实验事先准备若干题目,让学生到实验室进行现场考核,学生随机抽取问题进行解答或模拟操作,实验考核成绩计入实验成绩。增加实验考核环节后,学生参与实验的主动性明显提高。

(四)课程考核方式的改革

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房屋建筑学作为土木工程专业一门承上启下的专业课基础课,其内容不仅涵盖基本的建筑构造原理,同时涉及建筑构造设计前沿内容。在以往学者们的教学研究中,对房屋建筑学教学体系改革研究的较多,但对某一章节的教学研究较少,也有学者对楼梯等章节的教学方法及策略做了探讨,但对房屋建筑学中建筑节能相关知识的研究鲜见报道,建筑节能知识与房屋建筑学教学息息相关,同时为建筑业发展的趋势之一。如何提高教学效果,教学设计环节尤为重要。本论文选取房屋建筑学中建筑保温隔热构造部分(建筑节能相关内容),对这部分教学设计教学探讨及实例说明,以期提高房屋建筑学课程的教学质量。

1建筑节能知识在土木工程专业课程设置及课程教学中的现状及必要性

能源问题是己成为世界各国普遍关注的问题。在社会能耗的三大能耗中,不管是发达国家,还是发展中国家,建筑能耗己占社会总能耗的大户(约占30%~40%)。为实现可持续发展的战略,建筑节能己成为我国一项基本国策。高校土木工程专业作为培养未来建筑师与工程师的摇篮,如何培养土木工程专业学生的建筑节能理念与工程素养,是一个亟待解决的现实问题。

房屋建筑学是土木工程专业的一门非常重要的专业课,建筑节能知识与房屋建筑学教学息息相关。但在以往房屋建筑学的教学中,建筑节能知识主要体现在墙体与屋面的保温隔热构造这部分内容,有些教材中甚至把保温隔热这部分内容分别融入到墙体和和屋面,没有独立的知识体系,在课时分配是这部分知识占比重较少,强化不够,所以在土木工程整个专业体系学习中,这部分内容给学生留下的印象并不深。

2教学设计原则

研究在传统教学设计原则的基础上,笔者认为还应针对建筑保温隔热这部分知识的特点,注意以下问题。

2.1培养学生节能意识,树立节能理念

在教学中,明确保温隔热的目标:即在保证室内基本的热环境质量,同时建筑节能。围绕三要素的关系:即人、环境与建筑之间的关系;协调好三因素之间的关系,即协调好建筑、环境c人三者之间的协调关系,引导学生建立节能理念;讲课以设问开始,然后探究原因,解析机理,重点难点突出。不同层次知识层层展开,最后得出解决问题对策

讲解中首先让学生认识当前建筑能耗现状及存在的问题,比较分析分析节能潜力,导入建筑构造应与建筑节能相结合,潜移默化,引导学生建立建筑节能理念。比如,比较分析我国某地区与气候环境相近的发达国家在建筑能耗方面差距,探究其原因――分析两者在建筑材料应用和建筑构造设计上的差异,最后提出改进措施。

2.2体现先进性、地域性、灵活性原则

第一,体现先进性原则,保温隔热部分不仅要学习基本的保温隔热构造原理,同时,随着时代的发展,新的节能设计理念,新的节能构造技术,新的节能构造原理不断涌现,教师在教学中在讲清基本原则的同时介绍建筑节能新理、念新技术及新材料,分析其发展趋势,引导学生去思考,去探索。第二,体现地域性原则:自然环境影响很大程度上影响着建筑节能设计,在讲解中应分析本地区气候特征,当地传统节能构造技术,在此基础上引导提出适宜当地的建筑节能构造技术。在讲课中不拘泥与课本内容,同时不拘泥课堂形式,体现教学的灵活性原则。

3教学设计

3.1教学目标

教学目标指导着教师的教学行为,在教学设计中起着举足轻重的作用。教学目标主要包括:知识与技能、过程与方法、情感与态度三个层面。

在传统的房屋建筑学教学中,教师多还停留在知识传授与技能层面,对教学“过程与方法设计”不够重视,更缺乏在教学过程中对学生情感及价值观的培养,导致学生仅掌握理论知识,而忽略学生其他方面的发展。而在建筑节能这一章的教学中,笔者认为唤起学生的节能意识,树立节能理念的情感和价值观的培养尤为重要。

3.2教学策略

为达到教学目标,教师应采取一定的教学策略。本章节的教学策略主要采用理论讲授,知识问答、课堂讨论、引导探究等。

3.3教学设计示例

【教学目的】

(1)保温隔热的目标;(2)保温隔热的途径;(3)常见的保温材料。

【过程目的】

(1)通过学习,增强学生的节能意识,树立建筑节能理念,掌握建筑节能构造技术;(2)通过激发学生的创新意识。

【教学思想】

介绍我国能源现状,目前我国建筑节能现状及建筑设计需求,国外建筑节能发展历程及发展趋势,引出现阶段保温隔热目标。通过我国建筑热工区划,明确当地保温隔热设计要求。

通过热量在建筑中传递的原理。得出减少热量损失的途径。再介绍水蒸气对建筑保温的危害,及解决的途径。通过图片认识现有的建筑保温材料,启发学生如何利用当地的资源,开发建筑保温材料。

【教学内容】

(1)建筑保温隔热基本目标;(2)我国建筑热工区划;(3)降低建筑护结构热损失的方法;(4)建筑隔热保温基本概念掌握;(5)水汽对建筑热工性能的影响。

【重点难点分析】

(1)建筑保温目标;(2)水蒸气在建筑护结构中的传递及对保温的危害。

【教学策略及方法】

课堂教学以教师为主导、但充分调动学生的主体作用,教学方式采用多媒体,教师首先讲解基本原理,再结合实际提出问题,引发学生创新思考,师生共同讨论,最后提出对策等策略,在教学过程中尽量营造宽松愉快的学习氛围,引导学生进入情景,激发其思考的积极性,最后达到满意的教学效果。

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土木工程施工项目建设管理主要是施工企业对所实施的工程项目进行全过程、全方位的规划、组织、控制、协调。在社会经济的日益发展下,土木工程施工管理标准对施工企业提出了更加严格地要求,强化施工项目的管理,改变以往在施工项目管理方面的陈旧管理思想、方式、方法,文章主要分析了土木工程建设管理的特点以及未来的发展方向。

1现代土木工程的特点

为了在一定程度上符合当今社会经济高速发展的需求,我们需要建造出大规模、大跨度、大型、高耸、轻型等建筑物,不仅能够满足高质量的要求,还实现了经济效益高。使得现代土木工程出现新的特点,其特点主要如下。

1.1工程规划方面

结合以前工程项目的施工经验,提出诸多施工方案,并且就其中进行择优选择。因为土木工程施工规模的日益扩大下,应该不断的提高其建设规划的水平,实现工程项目不断发展。在特大土木工程施工过程中,比如水坝建设将在一定程度上造成自然环境变化,影响生态平衡与农业的发展,与社会效益之间存在着利弊关系。在实际规划的时候,我们需要全面的分析利害关系,趋利避害,促使土木工程项目顺利进行。

1.2工程施工地质与地基

土木工程施工区域的地质、地基构造将在自然状态下应力情况与理性性能是复杂多样的,不仅决定基础设计与施工,还影响到工程选址、结构构造、材料选择,对地下工程的影响则是更大。工程项目地址与地基的勘察技术,在现阶段通常都是采用现场钻探取样,为了满足建筑工程需求,应对其勘察方法进行不断的创新,利用现代化科学技术,使得土木工程行业不断发展。

1.3建筑材料

随着科学技术不断的发展,建筑工程施工原材料也呈现出多样化的发展趋势,一些高强度、轻质的新材料得以出现。比如,铝合金、镁合金、玻璃钢等都得到了广泛的应用。但是这些材料具有弹性模量较低、价格高的特点,促使其应用范围受到一定局限。所以,我们应该不断提升钢材、混凝土强度和耐久性,进行新材料研发,实现社会发展需求。

1.4工程设计方面

我们需要对其施工设计进行优化,以满足工程建设项目实际情况,达到经济、美观、安全和适用的目的。基于此,现在已经采用概率统计的方式,实现对荷载值、材料强度值的确定,研究自然界风力、地震波与海浪等的时间、空间分布,积极的发展反映出材料的非弹性、结构大变形、结构动态以及岩同作用的分析,进一步研究结构可靠度的极限状态设计法与结构优化设计的理论,应用计算机技术进行设计。

1.5项目施工方面

在进行土木工程施工建设阶段,土木工程随着建设规模不断扩大,因此,相应的施工设备及施工队伍也越来越多,让建设工程逐渐实现现代化和机械化。而且让施工单位管理更加科学合理,促进了建筑建设的进一步发展。因此,我们要加强对建筑建设的结构和体系全面的完善,实现标准化、科学化的建设,有利于降低建设成本,另外,还在一定程度上提高了劳动效率及缩短施工周期,针对性的解决了建设施工中所产生的问题。

2现代土木工程管理的要点分析

2.1施工企业的监管制度

建筑施工的系统十分复杂和庞大,其中不但会消耗大量的人力、物力,甚至严重的情况下回造成安全事故的发生。为了能够确保施工的质量,就需要规范施工企业的管理制度。只有不断的对施工企业的监管制度进行规范,才能够将管理与监督进行有效的结合,使得施工管理更加的严谨

2.2施工现场的管理

管理人员在施工过程中起到重要的监督作用,并成立相应的安全监管小组,要及时的调整和解决检查出来的安全问题以及质量问题。在每次检查之后,要进行相应的记录和汇报,以便给施工人员进行是供参考。

2.3对土木工程施工安全理论的深入

在土木工程的施工阶段,施工及其管理人员的安全管理理念属于企业开展安全生产管理的基本指导思想,加强对施工人员的安全教育、技术教育,以确保在实际施工阶段,施工人员技术能力可以确保工程质量和自身安全。合理确定每天休息的时间,以避免因为工作人员疲劳操作等所出现的安全事故,可以按照实际情况,合理安排其工程施工作业,以起到有效预防安全事故的发生。

2.4监督水平

土木工程的施工监督人员应该知法懂法,加深相关法律掌握的程度,就法律角度,明确出工程项目建设监理部门以及人员在建设工作中的法律赋予监督的规范。不断的完善自身法制观念、法律意识,提升自身业务水平,使得工程项目的监督工作能够更加的规范化、标准化。

2.5加强施工质量的管理

企业若想获取市场核心竞争力,则需要把土建工程施工质量放在第一位,进而对企业未来的发展方向才能产生深远的影响。因此,加强质量管理工作是企业发展的重中之重。在施工的过程当中,首先就需要针对工程建设当中存在的难度较高的问题,详细的对方案进行研究和分析,要对质量问题进行严格的把关;其次,对于施工中出现的材料问题和施工工序问题进行强化,防止出现偷工减料的行为,按照相关的标准完成所有的工序。

3土木工程建设项目未来的发展方向

3.1指导理论继续的发展

就可以预见未工程来的分析,土木工程施工技术理论核心主要是力学,新分析方法和数值处理方法,使得土木力学研究能够突破方向。经过对其复杂结构、流体介质受力情况分析,发现了其方法还受到了限制,更加专业化地数学将在日后有着更大的发展空间,加强对土木工程施工技术复杂数值问题的处理,积极的引进了一些先进电子计算机,使得复杂的情况模拟,变得更加有把握。

3.2工程全过程信息化

随着科学技术不断的发展,土木工程行业也得到了不断发展,而土木工程信息技术的应用重点在于就工程施工设计至竣工阶段进行有效的控制,对建筑结构的强度、可靠性的分析,制定出相关应对的措施。

3.3主动控制技术

迄今为止,绝大多数的土木工程都是一项静态或是动态化的物体,对周围环境的影响主要依靠了自身的结构进行被动抵御,在日后土木工程的施工阶段,其发展方向就是应用主动控制技术在建筑施工阶段,采取计算机技术、模糊控制技术、预设控制结构使得建筑物能够对各种环境变化进行反应。

4结束语

总而言之,土木工程建设管理工作需要与时俱进,文章主要通过对工程项目进行全过程、全方位的规划,使工程项目管理工作不断优化。在社会经济的日益发展下,要不断严格要求、强化标准,加强施工项目的管理,改变以往在施工项目管理方面的陈旧的思想、方式和方法。

参考文献:

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为满足区域经济发展对土木工程专业人才的需求,校企联合,优化教学计划的方向模块必将成为地方高校土木工程专业发展的必由之路。地方高校土木工程专业应该始终以服务地方经济建设为办学宗旨,以培养高素质“应用型”工程技术人才为办学目标,深入用人单位广泛开展调查研究,深入分析研究本行业人才需求状况,准确把握用人单位对人才素质、能力和知识结构的要求,进一步密切与用人企业的联系,与企业合作共同确定人才培养方案。根据上述指导思想,盐城工学院土木工程学院2011年的教学计划中,吸收和借鉴国内外工程教育的先进经验,紧密结合当前国内“卓越工程师教育培养计划”的要求,在广泛征求用人单位意见的基础上,设计了“2.75+1.25”的土木工程专业培养计划,把4年的培养过程分成两个部分:“2.75”指在校进行理论课程和部分实践课程的学习时间,“1.25”指在校内实验实训和在企业学习的时间,以实践训练为主,包含部分专业技能课程,使学生在提高工程实践能力的同时,尽早与用人单位接触,适应用人单位的要求,缩短企业对人才培养的周期。事实证明“校企密切合作,共商人才培养方案”的实施,密切了校企关系,提高了办学质量,为高素质“应用型”人才的培养奠定了坚实的基础。

1.2力学材料并重,构筑课程教学体系

力学是构建土木工程学科重要的理论工具,材料是土木工程技术创新的动力和源泉,力学和材料是培养学生建造能力的基础。设置以力学为中心的课程群,既联系到数学和物理,又联系到结构和岩土工程,强化力学课程群的教学,即强化专业基础中主干课的教学。当代新型建筑材料不断涌现,种类丰富的建筑材料应用于结构,将产生新型结构体系,种类丰富的建筑材料应用于施工,将产生新构造、新工艺、新技术,材料类课程对于土木工程来说十分重要。为此,改革“土木工程材料”和“土木工程施工”等课程,增加“新材料性能测试”设计性、开放性试验课程,增加“趣味结构力学实验”和“新材料结构模型创新实践”的选修课程十分必要。基于此,地方高校必将培养出基础扎实、富有创新精神和创新能力的“应用型”人才。

1.3遵循“卓越计划”,锻造学生建造能力

以实施“卓越工程师教育培养计划”为导向,构建“建造能力”的培养模式。为了适应地方经济发展对人才的需求,建立和完善产学研合作关系,校企共建稳定的校外课堂,建设校外课堂教学的师资队伍和基础设施,那么建立一套公正、合理、准确、全面的学生成绩评价制度则更为重要。在人才培养过程中,注重以实际工程项目为载体,围绕项目的策划、设计、实施和运行等环节,开展以小组为单位的学习、研究工作,解决工程实际问题,完成工程建设任务。同时,在此过程中培养学生的团队精神,提高学生的学习能力,让学生领会从事工程师岗位的工作方法。因而以“土木工程施工”、“工程项目管理”和“建造技术与管理”等课程教学模式为试点,努力锻造学生的建造能力。

1.4培养引进并举,优化师资队伍

以高水平、工程型教师队伍建设为保障,提高师资队伍的科研水平和解决工程实际问题的能力。地方高校应该积极采取培养和引进相结合的措施,努力加强师资队伍建设。教师队伍建设是地方高校土木工程专业“应用型”人才培养的核心之一,在一批国家和省市级科研项目的基础上,采取多种方式鼓励教师承担科研项目,促进教师专业水平的提高。同时,聘请企业中高水平的技术人员到学校担任兼职教师,派送专任教师队伍中年轻博士去企业锻炼,解决工程技术难题,提高实践创新能力。通过科学研究和参与工程实践攻关相结合,地方高校一定能够建设一支高水平“工程型”的教师队伍。

1.5完善评价体系,保障人才培养质量

地方高校应以教学管理制度为依据,努力完善教学管理与监控机制。在认真执行学校各项教学管理制度的基础上,根据土木工程的特点,积极改进并完善教学质量保证体系,该体系分为教学质量管理系统和教学质量信息系统两部分。盐城工学院土木工程教学质量管理系统由两个亚系统组成:一是分管本科教学工作的副院长→学院教务科→系(中心)→教师(实验技术人员);另一个是分管学生工作的书记→学生科→辅导员、班主任→学生班干部→学生。这是一个逐层向下监控,逐层向上负责的质量管理系统。而教学质量信息系统包括质量信息的采集、处理与反馈等,正是由于盐城工学院土木工程专业持续完善了质量评价体系,因而其人才培养质量显著提高,其成功经验可为地方高校土木工程专业的教学改革提供借鉴和启迪。

二、突出特色,理论与实践并重,造就高素质人才

由于地方高校土木工程专业以培养“基础实、技能强、素质高”的“应用型”高级土木工程专业人才为目标,因而地方高校更应“重基础理论、重创新精神、强实践技能、强综合素质”的人才培养模式,优化课程结构体系,贴近地方建筑实际,夯实专业理论基础,突出建造能力的培养。每个地方高校都有其自身发展历史,具有一定的特点、特色,因而突出特色,理论与实践并重必将成为土木工程专业建设的必由之路。盐城工学院2005年土木工程专业成为学校“小范围、大幅度”四个试点改革专业之一,2009年通过江苏省特色专业建设点验收,成为省级特色专业,2010年成为国家特色专业建设点,形成了比较完善并具有一定特色的教学计划和课程体系,为学校土木工程专业建设奠定了良性循环基础。

2.1理论教学夯实专业基础

地方高校土木工程学院应该在院长领导下,由学院分管教学的副院长、专业系主任与企业专家共同制订各专业教学计划。力学和材料科学作为从事土木工程工作的重要理论基础,在教学计划中处于十分重要的位置。土木工程专业通过搭建“五大力学”(理论力学、材料力学、结构力学、土力学和水力学)与土木工程材料并重的教学平台,来体现“力学材料并重”的理论教学特征。同时将“弹性力学”和“新型建筑材料”列为选修课,以适应行业发展需求,拓宽学生知识面,为学生未来发展打下一定基础,并且突出特色,努力编写适合自身土木工程专业发展的精品课程。如《工程力学》、《结构力学》和《土木工程材料》等。

2.2实践教学突出建造能力

地方高校土木工程专业大多数学生毕业后将在施工一线工作,具有出众的建造能力是该专业毕业生受用人单位欢迎的重要原因。一方面,地方高校要注重加强内涵建设,不断完善实验条件,强化学生建造能力的培养;在实践教学中,让学生深入生产一线,与建筑工人打成一片,学在工地、吃在工地、住在工地,强化设计能力,积累施工经验,由工地对学生进行考核,由工人对学生作出评价,在工地工程师与学校教师共同指导下完成实践教学任务。另一方面,地方高校应该对照行业标准和注册建造师的培养标准,努力创造条件在校内搭建施工实训现场,通过学生自主设计、自行搭设模板和脚手架等,培养学生的实践动手能力。

2.3通识课程体现素质培养

地方高校还应高度重视教书育人理念的确立,高度重视优良学风的形成,高度重视学生自主学习能力和综合素养的培养。只有通过通识课程、公共课程的开设以及学生课外活动的安排,才可培养学生良好的综合素质。例如,通过国家法律法规以及与环境保护等方面课程的学习,培养学生的法律意识、质量意识、环保意识、节能意识;通过参与企业项目和现场教学,培养学生的工程意识,提高学生的实践能力;通过实施全方位、多层次的艺术素质教育,拓展学生的人文艺术修养等。

三、落实毕业设计目标,切实践行“应用型”人才培养

毕业设计是工科专业教学质量的集中体现,是指导学生综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能,分析解决实际问题,使学生得到从事实际工作所必需的基本训练和进行科学研究工作的初步能力。与一般教学实践环节相比,有其显著的特点,它是毕业前最后的综合训练阶段,是学生学习、研究和实践成果的全面总结。土木工程专业的毕业设计应注重工程实践性、适用性,特别是以培养“应用型”人才为主旨的地方本科院校,更应根据学生的特点和条件,选择合理的毕业设计题目,鼓励学生到设计、施工或监理单位实习,以提高其实践能力。

3.1精心组织,严格遴选毕业设计指导教师

地方高校土木工程专业应该严格遴选毕业设计指导教师,毕业设计(论文)指导教师应由具有实际设计(科研)工作背景和有指导经验的中级职称以上相关专业的教师、工程技术人员担任,为了进一步落实“应用型”人才培养方案,应该适当增加校外指导教师的比例,特别是聘请理论和实际工作经验丰富的高级工程技术人员。基于此,培养学生严谨求实的科学态度和一丝不苟的工作作风。

3.2把握关键程序,提升毕业设计质量

毕业设计开题、中期检查和毕业设计答辩为毕业设计的关键步骤,决定着地方高校土木工程专业毕业设计的总体质量。通过毕业设计开题报告,学生查阅文献资料,了解选题的研究背景和已有成果;通过中期检查则可督促教师的指导进度,检查学生毕业设计内容的正确性,考核教师和学生在毕业设计中的总体表现,提出整改意见,为毕业设计顺利展开提供保证;通过毕业答辩,完成对学生整个毕业设计的全面评价,也是对指导教师的最终考核。总之,通过以上关键程序,可以切实把握地方高校土木工程专业“应用型”人才培养的最后一关,为社会输送合格的土木工程建设者。

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    考研的冲击考研热已是大学校园里的一种风气.据调查,近年来有的大学应届毕业生报考研究生比例达到60%-70%,有的甚至高达80%-90%,我院土木工程专业连续两年的考研比例也达到60%.究其原因,一是部分学生真正喜欢科学研究工作,通过读研在教学、科研上有所成就,这是考研学生中最值得肯定的;二是相当一部分学生嫌弃施工工作的辛苦,不愿到施工单位就业,想通过考研回避;三是一部分学生人云亦云,别人考我也考试试;还有则是顺应家长对其“成龙成凤”的期盼,不一而足.另外对于地方一般大学而言,学生就业缺乏竞争力,想通过考研来圆自己的重点大学梦,从而提高就业砝码则是相当部分学生的考研主因.考研的学生忙于复习考研课程,忙于参加各种考研辅导班,而生产实习一般安排在第六、七学期进行,与考研时间邻近而“冲突”,这使得要参与考研的大部分学生已经无心实习.实习教学力量薄弱由于高校的扩招,教师数量的增加远远没有跟上学生数量的增加,导致生师比过大,这在一些新建土木工程专业尤甚.在实习教学的实施过程中,由于主要靠教师负责管理学生,而教师自身的理论课教学与科研任务一般较重,没有充足的时间到施工现场去管理学生,加上一个教师负责多个实习点的管理,所以对学生的管理力度不够.虽然学院聘请一些施工单位的工程技术人员做兼职实习指导教师,但由于工程紧张,任务繁忙,现场工程技术人员无法安排较多的时间认真指导学生.双师型教师缺乏,指导的针对性不强.实习指导教师应具备一定的专业理论知识,更应具备丰富的工程实践经验,即“双师型”教师.而现实情况却是本科高校中双师型教师十分缺乏.主要原因一是近年来高校人才引进唯高学历,工程型人才往往因为学历不达标无法引进;二是学校长期以来不同程度的重“学”轻“术”的导向,导致教师往往喜欢呆在办公室内做学术、写论文,而不愿到工程一线锻炼.目前带实习的任务一般由年青教师担任,年青教师一般为近几年毕业的硕士或博士,出校门,进校门,普遍缺少施工、设计方面的实践锻炼,工程经验缺乏,指导实习时很难有的放矢,学生遇到的问题难以得到及时解决.

    实习基地建设不能片面追求数量的增加,而是通过建设实习基地寻求互利双赢并向纵深延伸的实质合作关系.协议一方面规定建筑公司有义务接纳实习学生,为学生实习提供便利和指导;另一方面也规定学校有责任为合作企业提供相应的技术支持.例如,我院派出一名钢结构博士做为科技特派员为山东中通钢构建筑有限公司提供技术支持,帮助企业解决技术难题,同时每年推荐优秀毕业生到公司工作.目前,该公司已成为我校的定点实习基地,每次实习,公司都设专人为学生指导,公司还在学院设立了“中通钢构”奖学金,每年拿出2万元用来资助我院品学兼优的学生.注重教师工程实践锻炼,建立双师型教学团队为了提高实习指导教师的实践能力,我们一方面鼓励教师到企业兼职,深入生产第一线,了解、熟悉工程技术、工艺流程等,以锻炼自身的实践能力;另一方面有计划地安排青年教师做为科技特派员或者以横向课题合作方到企业锻炼,使他们有更多机会与企业的技术人员、管理人员交流,或参与企业的工程设计、施工、项目管理等环节.这样不仅可以从那里了解到新工艺、新技术、新材料等方面的信息,而且可以发现教学环节与实践环节脱节的地方,还可以及时了解到工程施工过程中遇到的技术难题.这都有利于教师及时调整教学内容和从事相关的科研活动,有助于他们将所学的知识与生产实际相结合,提高自身的工程能力、科研能力和学术水平;第三,鼓励教师参加各种执业资格考试与培训,土木系已有近半数教师获得国家一级注册结构师、注册建造师、注册监理师、注册造价师的职业资格.这些执业资格的获得为他们联系企业、融入企业,指导学生的实习具有良好的促进作用.创新实习教学模式,提高实践意识李培根认为,工程教育应注重培养学生的实践主体意识和实践常态意识,应该在整个学习与教育过程中充满实践意识,让实践意识成为教师和学生在整个教育学习过程中的常态意识[2].为了充分调动学生的实习积极性,提高实习效果,我院积极探索改革实习模式,主要做法有:一是充分利用校内和学校周边工程建设资源,将实习教学环节贯穿于大学四年的整个学习过程,组织动员学生利用课余时间经常到工地参观.二是将实习与大学生社会实践相结合,进行关于新工艺、新材料、施工新方法的社会调研,形成调研报告或论文,并择优在学院自办期刊《观筑》上发表,或者经教师指导修改后推荐到科技期刊上公开发表,这种做法在很大程度上能调动学生的实践积极性,养成勤于思考、善于观察的良好习惯,培养学生从工程实践中获取信息的能力,也提高了工科学生的语言表达能力.第三,将实习和学生未来的职业取向相结合,在实习教学中让学生充分认知土木工程行业中的职业形态,熟悉未来所从事职业的具体工作及要求,从而提高学生的职业意识和实践意识.

    做好实习宣传发动,在思想上重视实习要从根本上提高学生的实习质量,首先要提高学生对实习重要性的认识[3].从大一新生入学专业教育开始就向学生宣传实践教学的重要性,宣传理论联系实际的必要性.在职业规划教育中,教育学生大学毕业后不管从事施工、设计、监理还是从事项目管理等工作,或者考研后从事科研、教学工作,实习都是不可或缺的学习环节.首先,通过实习,大学生可以广泛地接触社会,形成更为理性的求职态度和职业规划;其次,大学生可以在实习中发现职业兴趣,及时调整学习重点和弥补不足;再次,通过与用人单位的双向交流,大学生能更清晰地找准定位,避免盲目择业;第四,实习过程往往是学生与实习单位之间相互考察、双向选择的过程,很多勤奋务实的学生通过实习被实习单位看中,找到了工作单位.教育学生实习中应努力做到:一是不挑剔工作,能从小事情做起;二是对待工作踏实认真,有责任心,主动性积极性高;善于发现工作中的问题,能够及时与老师、技术人员沟通和交流;三是勤学多问,虚心学习;四是有团队意识,和部门其他同事能很好配合;第五能吃苦耐劳,不能遇到困难就当逃兵.每次实习前,召开实习动员大会,学院领导、系领导和实习指导教师都要求参加,强调实习重要性,让学生实习有目的、有任务、有要求,有纪律.同时播放一些重点工程施工流程的影像资料,提高学生对实习的重视程度与安全意识.

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一、引言

随着我国建筑、交通和煤矿行业的快速发展,土木工程人才激增,对土木工程人才培养提出了更高要求。既要有扎实的专业理论,又要有良好的实践能力,才能满足社会主义现代化建设需要。土木工程本科教学实践证明,高水平实验教学有助于学生掌握基础知识、增强感知和提高实践能力。

《土木工程材料》课程是土建类专业基础课,由理论、实验两个环节组成,其实验课是学生实践的主要渠道。基于我校卓越土木工程师人才培养计划及土木工程专业本科教育评估要求,结合土木工程实验教学示范中心的建设目标,原验证性实验教学已不适应人才培养的要求,需要对实验教学进行革新。

二、土木工程材料实验课程特点及现状

1.实验项目多,周期长,学时少

由于土木工程材料种类多,实验项目多,内容繁杂,授课周期长。鉴于我校土木工程材料课程学时少(32学时),专业课难以完成,往往压缩实验课时(8学时),连常规材料实验都难满足,更何况进行所有材料实验。比如水泥、混凝士等材料研究是做试件、养护、测试,而且测试组数多,所以实验周期长。因此,在实验教学中必须着重考虑学时问题,统筹合理安排,以保障正常实验课程的进行。

2.内容陈旧,缺乏联系实际,创新少

目前,土木工程材料实验课以验证性实验为主,缺乏综合设计实验项目,不利于培养学生综合创新能力。且建筑材料水泥、混凝土性能实验研究模式单一,内容陈旧,导致学生学习兴趣低。因此,在做材料基础性能实验时,要适当添加新材料、新技术的实验,充实实验内容,加强创新能力培养。例如人们关心的高性能混凝土问题,掺加外加剂对混凝土性质的影响,以及使用带来的环境问题等。

3.学生多,师资不足,仪器设备少

由于扩招导致实验师资队伍紧缺,在职工所占比例过低,专任教师偏少,实验教师身兼数职,负担重,精力不足,严重影响教学质量;加之设备仪器硬件设施有限,一般是大班上课,教师演示,学生看,操作机会少,导致学生动手能力差。鉴于集体上课,学生不重视,严重影响教学效果。师资、设备是实践教学的基础,加大投入,提高意识,实验教学质量才能上高台。

4.实验教学评价体系、规章制度不完善

在实验室建设中往往重视物的投入,忽视人的作用,实验室不单是设备仪器和实验大楼,实际上是资源的集合体。多数高校对教师评价以科研、论文为主体,教师时间和精力主要放在科研上,缺乏合理教学评价。特别是扩招后学生数量大幅增加,师资、设备仪器、实验室管理纷乱,一定程度上影响了实验教学。只有合理配置教学资源、提高教学质量,满足培养综合创新人才的要求,才能建好实验教学评价体系。

三、土木工程材料实验课程的优化措施

1.优化实验教学内容和教学模式

土木工程材料课程涵盖专业较多,教学中必须结合专业自身,优化教学内容。如将原来“砂石实验”与“混凝土和易性―强度”综合,并与混凝土配合比设计结合,使之成为一个综合设计实验。以“综合设计”模式替代“验证”模式,打破教学形式呆板,学生处于被动状态。针对道桥、建筑、给排水专业分别增设“沥青混合料”“木砖性能”“管材性能”实验等。由于实验学时少,且有些实验持续时间长,无法保证课内全部完成。采取课内、外实验相结合模式,利用课余时间完成实验,扩大学生视野。

与理论教学相比,实验教学操作性强,更宜采用多媒体教学,既可以提高学生兴趣,又能把校内、外实习基地相结合,使学生切身体会实际问题,突出实践创新能力的培养。

2.加强综合创新性实验

土木工程材料实验大都是水泥、砂石等常规试验,如水泥细度、标准用水量、砂石筛分实验等。在把握基本实验原则下,强调综合,鼓励创新。综合创新实验的重要特征是发挥学生主体性,内容要有深度。例如,混凝土配合比实验整合了粗、细骨料性能,拌合物和易性调整、立方体抗压强度等多项实验,涉及多个知识点,成为一个完整、连贯性很强的综合设计试验。在上述实验基础上,针对建筑研究热点,就再生混凝土、无损检测、建筑节能等内容,提倡学生进行实验研究。由老师出题,学生选题,并独立完成实验各项步骤,以此加强创新能力的培养,增强学生专业认识,继而实现提高教学质量目标。

3.建立新的实验教学评价体系

以往实验教学都统一纳入理论教学中,对实验教学没有任何评价,只要学生考好试就能拿高分,严重影响了实验质量。对此,完善实验教学评价体系,教师依学生实验表现和成果,综合评价实验成绩,再按一定比例计入最终成绩,该制度的实施鼓舞了学生对实验的兴趣,主动和教师联系做实验,不但掌握了理论知识,而且提高实验技能。教学中教师和学生是主体,尤其是学生,最有资格评判教学质量。同时师生在教学中角色不同,对问题的判断也不同。因此,宜采用学生、同行、领导及教师自我进行综合评价,以实现教学质量评价可靠度。实验教学质量评价体系中设有教风、业务能力、教学文本、教学质量、教学管理、教学改革六项指标,促成了以考查实验教师教学质量为核心的新体系建立。

4.加强实验室建设与实验教学资源的投入

设备是实验教学改革的基础,是提高实验教学质量的硬件。士木工程材料品种多,材料发展日新月异。因此,实验室还应设置更新材料样品,便于直观教学。增置多媒体设备,方便演示,使学生充分了解实验过程和方法,拓展学生知识面,达到实验教学的基本要求。同时加强管理,健全体制,我院实验中心实行院、系两级管理,学院负责指导,中心实行主任负责制。要建设好实验室,充分发挥实验培养学生创新功能,不仅需要仪器设备,更需建设一支高水平、高素质、结构合理的实验队伍,尽量保持实验队伍的稳定。通过学习、考察等方法让教师接触工程实践,深入单位学习,提高实验队伍的素质。总之,实验室建设将是一个不断完善的过程。

四、结语

实验教学是高等教育中培养学生实践和创新能力的重要途径,是完成高等教育人才培养目标的重要教学环节。鉴于土木工程材料实验课存在的一些问题,如何有效地组织和实施实验教学。近年来,笔者以培养学生综合设计创新能力为目标,不断优化教学内容和模式,完善实验教学评价体系,加强实验室建设投入,使学生科学实验能力及教学质量得以提高。

参考文献:

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