前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇土木工程材料范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
(一)突出重点
“土木工程材料”较多的课程内容,在有限的学时内不可能全部讲解,应根据专业性质,分清主次,突出重点。以程云虹等主编的《土木工程材料》[1]为例,课堂重点讲解的内容是:绪论,第一章(土木工程材料的基本性质),第二章(无机胶凝材料),第三章(水泥混凝土),第四章(砂浆),第六章(土木工程用钢),第七章(沥青及沥青混合料)。通过绪论的学习,学生对土木工程材料有一个梗概的认识,对“土木工程材料”这门课程有一个大致的了解;第一章让学生了解土木工程材料基本性质,包括物理性质、力学性质及耐久性能等,同时了解材料科学的基本理论,即材料的组成、结构和构造及其与材料性质之间的关系;第二章、第三章、第四章、第六章及第七章分别讲解工程中最常用的几种土木工程材料的性质及应用。而第五章(砌筑材料)、第八章(木材)、第九章(合成高分子材料)及第十章(建筑功能材料)作为学生自主学习的内容,但教师应适时引导和鼓励学生在自主学习过程中积极思考并勇于提出问题。课堂教学中,把重点讲解的内容讲深讲透,让学生扎扎实实地掌握,做到学有所获;避免面面俱到,不求甚解。而且,有了重点讲解的内容作为基础,学生自主学习其他章节才不会感到困难。突出重点的课堂讲解与学生的自主学习有机结合,既有利于学生掌握系统的理论知识,又给予了学生自主学习的空间,有益于培养学生的质疑精神和解决实际问题的能力,发展学生的想象力和探索意识。
(二)科学讲解
“土木工程材料”课程的内容比较松散,讲解时容易产生平铺直叙的感觉,甚至索然无味;如能精心安排、科学讲解,效果会大不一样。比如,通用硅酸盐水泥包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥及复合硅酸盐水泥,如果按照教材一种水泥接着一种水泥地讲,学生学起来会感到重复、堆砌、凌乱,甚至不知所云。因此,对于这部分内容要进行科学整合,重点把硅酸盐水泥的矿物组成、水化及凝结硬化过程、技术性质等等讲解透彻;而在介绍掺混合材料的硅酸盐水泥时,抓住活性混合材料的潜在活性及掺活性混合材料水泥的二次水化反应,然后用对比的方法给出各种水泥的共性和个性,这样内容紧凑了,脉络清楚了,学生掌握起来也就轻松了。了解了技术性质的异同点,进一步掌握各种水泥的工程应用就会很容易。再比如,在现代水泥混凝土技术中,外加剂已经成为水泥混凝土的一个重要组成成分,因此,为了内容的系统和完整,一般教材(如文献)都将“外加剂”放在“普通混凝土的组成材料”中来介绍。但外加剂是用来改善混凝土性能的,如果不了解混凝土的性能,很难深入理解外加剂的作用,因此,在讲授时,应作适当调整,把“外加剂”放到“混凝土拌和物的主要性能”和“硬化混凝土主要性能”的后面来讲,这样会更加方便学生对相关课程内容的理解和记忆。总之,科学地组织和讲解课程内容,对于做好“土木工程材料”课堂教学起到事半功倍的作用。
(三)理论联系实际
首先,从最熟悉的生活实际出发。土木工程材料与实际生活密切相关,其实,每个人在实际生活中都积累了很多相关经验,只是由于不具备专业知识,而不知道其中的道理。比如,某一水泥砂浆地面破损了,用水泥砂浆修补以后,需要浇水覆盖一段时间。相信很多人都见过这种做法,但不一定每个人都知道这是为什么。在讲解水泥的水化、凝结及硬化过程时,提到这一现象,学生一定会恍然大悟,原来这就是养护,并及时让学生了解养护需要一定的温度、湿度及时间。这样,把学生来自于生活的直接经验与书本上的理论知识结合起来,消除学生对课程的陌生感,激发了学生的学习兴趣。其次,大量列举工程实例。典型的工程实例是理解和消化理论知识的最有效方法,注重材料的工程应用背景,避免脱离工程孤立地讲解材料。比如,在讲到混凝土耐久性问题时,实例之一:北京三元立交桥桥墩,建成后不到两年,个别地方发生“人字形”裂纹,经分析认为主要原因是发生了碱-骨料反应;实例之二:乌克兰境内的切尔诺贝利核电站,由于钢筋混凝土结构的泄漏,造成大面积放射性污染,生态环境遭到严重破坏等。另外,还可以用数字来说明,“在工业发达国家,建筑工业总投资的40%以上用于现存结构的修理和维护,60%以下用于新的设施”。通过大量实例,使学生认识到混凝土耐久性的重要性,了解到很多混凝土结构的过早破坏不是由于强度不足,而是由于耐久性不足。最后,重视实验教学。实验课是“土木工程材料”课程的一个十分重要的教学环节,实验教学是课堂教学的一个很好的补充。实验课上,学生对从书本上学到的材料有了直观的认识,对材料的性能进一步了解,在自己动手做实验过程中,提高应用材料的能力。同时,通过实验验证基本理论,学习实验方法,培养科学研究的能力和严谨的科学态度。
(四)关注学科新进展
教材是教学的依据和根本,但教材的更新需要时间,而土木工程材料的发展非常迅速,因此,在教学过程中,应密切关注土木工程材料研究和工程应用的最新进展,并适时补充到教学中。同时,随着新材料及新技术的不断问世,有关材料的质量标准及相关设计和施工的规范也会随之更新,亦应将这部分内容及时补充到教学中。这样,有利于学生及时了解学科发展动态,拓宽专业视野,培养创新意识,激发探索精神,提高学生的工程素质及工程意识
二、课后作业
课后作业对课堂教学起到很好的巩固和补充作用。通过课后作业,学生能够更好地消化和理解课堂上学到的内容,并能对所学内容活学活用。本课程中,一部分课后作业来自于教材每章后面的复习思考题,需要教师紧扣课堂教学的重点和难点,从中精选,比如,混凝土骨料颗粒级配,普通混凝土配合比设计等。教师要对作业认真批改,并总结,使学生不是为了做作业而做作业,而是做到真正掌握。另一部分课后作业是综合性、讨论性的。比如,程云虹等主编的《土木工程材料》中的“开放讨论”部分,这部分内容具有一定的前瞻性,可以引导和启发学生做一些探索性的工作。即让学生从中选择自己感兴趣的内容,并围绕这一内容查阅文献,深度思考,自由讨论。拓宽了学生的视野,培养了学生科学研究的意识。
三、结束语
关键词:新型;土木工程;材料
中图分类号:TU723.3 文献标识码:A
土木工程材料是指在土木工程中所使用的各种材料及其制品的总称。它是一切建筑工程的物质基础,是组成建筑结构物的最基本构成元素。由于科学技术的发展,使得土木工程的新型材料如雨后春笋般出现,表现出节能、高效、环保等特点,并呈现种类繁多,性质各异,用途不同的特性。
1 高性能混凝土(HPC)
HPC要求具有高耐久性和高强度、优良的工作性,首先体现在较高的早期强度、高验收强度、高弹性模量;其次是高耐久性。可保护钢筋不被锈蚀,在其他恶劣条件下使用,同样可保持混凝土坚固耐久;最后是高的和易性、可泵性、易修整性。可配制大坍落度的流态混凝土,而不发生离析;可降低泵送压力,修整容易。冬天浇筑时,混凝土凝结时间正常,强度增长快于普通混凝土,低温环境下不冰冻,高温环境下浇筑混凝土保持正常的坍落度,并可控制水化热。
1.1 低强混凝土
这种材料可用于基础、桩基的填、垫、隔离及作路基或填充孔洞之用,也可用于地下构造。在一些特定情况下,可用低强混凝土调整混凝土的相对密度、工作度、抗压强度、弹性模量等性能指标,而且不易产生收缩裂缝。
1.2 轻质混凝土
利用天然轻骨料(如浮石、凝灰岩等)、工业废料轻骨料(如炉渣、粉煤灰陶粒、自燃煤矸石等)、人造轻骨料(页岩陶粒、粘土陶粒、膨胀珍珠岩等)制成的轻质混凝土具有密度较小、相对强度高以及保温、抗冻性能好等优点。利用工业废渣,如废弃锅炉煤渣、煤矿的煤矸石、火力发电站的粉煤灰等制备轻质混凝土,可降低混凝土的生产成本,并变废为宝,减少城市或厂区的污染,减少堆积废料占用的土地,对环境保护也是有利的。
1.3 自密实混凝土
自密实混凝土不需机械振捣,而是依靠自重使混凝土密实。该种混凝土的流动度虽然高,但仍可以防止离析。配制这种混凝土的方法有:(1)粗骨料的体积为固体混凝土体积的50%;(2)细骨料的体积为砂浆体积的40%;(3)水灰比为0.9-1.0;(4)进行流动性试验,确定超塑化剂用量及最终的水灰比,使材料获得最优的组成。
这种混凝土的优点有:现场施工无振动噪音,可进行夜间施工,不扰民;对工人健康无害;混凝土质量均匀、耐久;钢筋布置较密或构件体型复杂时也易于浇筑;施工速度快,现场劳动量小。
2 高掺量粉煤灰混凝土
随着人们对粉煤灰的颗粒形态效应、火山灰活性效应和微集料效应等内在潜能的认识日渐深入,以及混凝土外加剂技术的迅速发展,粉煤灰成为继外加剂之后混凝土的又一必需组分的观点正在被越来越多的人接受.粉煤灰的掺量也有不断增大的趋势。在混凝土技术方面较先进的美、英、加等国,自20世纪80年代中期就开始了高掺量粉煤灰混凝土(粉煤灰掺量占总胶凝材料用量的55%以上)的研究与应用。
大量使用粉煤灰的重要意义并不仅在于节约有限的工程材料费,还在于它的环境效益与社会效益.水泥是一种高能耗与高环境污染产品,尽可能地少用水泥,尽可能地多用各种工业废渣,是使混凝土成为一种人类可持续发展材料的必然趋势。在环保要求特别严格的西方工业国家,尤其重视各种工业废料的二次开发与充分利用。随着我国经济的快速发展与人民生活水平的迅速提高,环境与社会效益将日益受到重视,工业废渣的充分开发利用将成为必然的选择。
3 新型节能墙体材料
3.1 新型砌体材料
采用砌筑结构的墙体,通常依靠选用导热系数小、保温隔热性能好的砌体材料,以此来达到墙体传热量小的目的。这类材料主要有空心钻土砖、加气混凝土砌块、普通混凝土以及粉煤灰、煤研石、浮石等混凝土空心小砌块等砌体材料,采用保温砂浆作为砌体胶凝材料。
近年来发展应用由保温绝热材料与传统的墙体材料(例如实心黏土砖、混凝土等)或新型墙体材料〔例如空心砖、空心砌块等)复合而成的节能墙体。常用的绝热材料有矿物棉、玻璃棉、泡沫塑料、膨胀珍珠岩、加气混凝土等材料,与之复合的有黏土实心砖、混凝土类空心砖、空心砌块等砌体材料.复合墙体有一层导热系数很小的绝热保温材料,墙体的保温隔热性能比单一材料砌筑的墙体更加优秀,节能效果更加显著。但是,绝热材料价格较高,同时需要与之相配套的建筑主体结构形式,最好采用框架结构、墙体不承重的结构形式。
3.2 新型复合墙板
新型节能复合墙板是由高效绝热保温材料、外墙板、内墙板复合而成,按照标准尺寸或模数在工厂实现工业化生产,包括门、窗等构件均可和墙板一体化制造,运送到施工现场安装在结构框架上,即形成房屋建筑的护结构,这是近年来发达国家采取的主要建筑形式。用于这种建筑物的复合墙板不承受外力,厚度一般在100~150mm,质量轻,保温性能好,尺寸精确,施工效率高。
4 FRP复合材料
土木结构主要受两大问题困扰,过早退化和结构功能不足。近些年来,纤维增强聚合物(FRP)已经成为解决这些结构问题的一种可行途径。工程实践表明,FRP复合材料能适应现代工程结构向大跨、高耸、重载、高强和轻质发展以及承受恶劣条件的需要,符合现代施工技术的工业化要求,因而正被越来越广泛地应用于桥梁、各类民用建筑、海洋和近海、地下工程等结构。应用的方式有两种一是替换钢筋或钢管直接应用于新建结构中;二是用于旧有结构的维修加固,以取得良好的建筑效果。
5 智能材料
大型土木工程结构和基础设施的使用期都长达几十年、甚至上百年。在其使用过程中,由于环境载荷作用、疲劳效应、腐蚀效应和材料老化等不利因素的影响,结构将不可避免地产生损伤积累、抗力衰减,甚至导致突发事故.为了有效地避免突发事件故的发生,就必须加强对此类结构和设施的健康监测。一种称为碳纤维机敏混凝土材料的智能材料,在大型土木工程健康监测中已得到应用。它是以短切或连续的碳纤维作为填充相,以水泥浆、砂浆或混凝土为基体复合而成的纤维增强水泥基复合材料。此类材料的电阻率与其应变和损伤状况具有一定的对应关系,因此,可以通过测试其电阻率的变化来监测碳纤维混凝土的应变和损伤状况。碳纤维混凝土还具有施工工艺简单、力学性能优良、与混凝土结构相容性好等特性,因此,它不仅可以用于道路的交通车辆流和载重监控,而且可较好地满足大型土木工程结构和基础设施的健康监测技术的要求。此外,碳纤维混凝土的电热效应和电磁屏蔽特性在混凝土结构的温度自适应以及抗电磁干扰方面也具有重要的应用价值。
结束语
纳米材料由于超微的粒径而具有常规物体所不具有的超高强、超塑性和一些特殊的电学性能。纳米材料被应用于很多领域并取得了显著的增强、增韧及智能化等效果。混凝土作为一种传统材料,其性能越来越不能满足社会发展对其提出的更高要求,智能混凝土已经成为一个新的发展方向。纳米材料还赋予混凝土智能特性,水泥基纳米复合材料其电阻率随应变而线性变化,并且具有很高的灵敏度和重复性。水泥基纳米复合材料作为一种本征智能材料强度高,传感性好,具有广阔的发展前景。
参考文献
[1]张正雄.土木工程材料[M].人民交通出版社,2008.
目前,各大专院校土木工程材料课程理论教学与实践教学共30个学时,其中理论教学内容多而繁杂,一般均超过22个学时,扣除最后2个学时的考试外,实践教学只有6个学时。要在6个学时内让学生尽可能的多了解土木工程材料,教师只能采取演示试验的方法,大部分学生无法动手参与试验,其教学方法与效果不甚理想。
2土木工程材料实践教学改革新方法
实践教学是能力培养的重要手段,为了加强理论和实践教学的对接,提高学生工程实践能力和创新能力,我们尝试了开拓试验教学新思路,创建实践教学新平台和拓宽实践教学新渠道等方法。
2.1开拓试验教学新思路
如何通过有限的资源提高学生的动手能力,分析问题和解决问题的能力以及创新能力,是土木工程材料试验教学切实需要面对的问题。教师不仅要重视试验课程教学的组织与设计,还要不断更新教学内容,改进教学方法和手段。传统的试验教学方法要求一个教学班利用给定的实验设备、固定的试验步骤和统一的试验参数来进行。学生所观察到的现象、所得到的试验结果几乎一样。因此,不同试验参数对结果的影响是无法显现出来的,学生对试验现象的理解也很浮浅。如果能够改变固有的教学方法,通过设置不同参数、不同条件,让学生进行对比研究,并加以分析讨论,则更有利于学生对专业知识的掌握。例如,传统的水泥技术要求试验中,各试验小组选用相同生产厂家和同样种类与型号的水泥,试验现象与结果基本相同,学生无法观察不同水泥在标准稠度用水量,初凝、终凝等技术性能的差异,也无法观察安定性、力学性能和强度等级等技术要求的标准,各小组之间也无需进行经验分享和共同协作。如果教师能通过自制水泥的方式,制备出未知技术性能的水泥,学生和老师共同通过试验总结出水泥技术要求的影响因素,小组之间通过交流并分享试验结果,观察相关参数对水泥性能的影响,教学效果必将得到提升。又如,根据正交试验原理设定混凝土配合比试验参数,各小组分别观察水灰比、砂率、单位用水量、粗集料用量和最大粒径等参数对混凝土工作性能和强度的影响,并将最终的试验数据结果统一起来,由学生对试验数据进行分析、处理,写出综合试验报告。显然,水泥性能和混凝土配合比实验经过试验设计,不仅加深了学生对于一些现象的直观印象,还增强了学生动手能力和综合分析问题的能力,同时也激发了学生探索未知领域的研究兴趣。
2.2创建实践教学新平台
1)开放试验室
由于试验学时有限,我校在本学年尝试了课余时间为学生开放所有试验室,鼓励学生充分利用开放性试验室进行砂浆、水泥凝结时间测定和混凝土配合比设计等设计性、综合性试验,教师利用课余时间给予指导,使学生充分了解了试验过程和操作方法,达到满足本学科实验教学的基本要求。
2)增设土木工程材料试验课程为了提高实践教学的质量,在2013年新的教学大纲修订的过程中,我校针对土木工程材料课程的教学现状,增设了土木工程材料实践教学周,利用一周的时间让学生充分参与到实践教学中,充分保障实践教学的运行。
3)鼓励学生参与教师科研项目
针对部分学生对教师的科研项目具有较强兴趣的情况,我校鼓励学生参与到研究中,指导过程中注重培养学生在原材料的选择、成型工艺的控制和性能检测等环节的实际技能与分析解决问题的能力,提高学生创新能力以及开展基础研究的能力。
4)指导学生参加学科竞赛
为了提高大学生的创新实践能力和对专业知识的认知能力,我校开展了一系列以专业知识为依托的学科竞赛。同学们在参加竞赛的过程中,锻炼了自身的专业技能。例如,我校针对当前建筑垃圾大量堆放所引起的环境与社会问题,举办了“建筑垃圾变废为宝大行动”的学科竞赛。在教师的指导下,同学们提出了各种建筑垃圾再生利用的方法。这场竞赛不仅提高了学生们的动手能力和科研能力,还让学生们意识到传统建筑材料在其使用结束后给环境带来的巨大压力和负面影响,有助于学生在以后的工作和研究中确立节能与环保的思维。
2.3拓宽实践教学新渠道
土木工程材料的实践教学应与理论课程相结合,力求建立材料特性与实际工程的有机联系,尽可能制造机会让学生接触到实际的建筑材料,让材料抽象的性质具体化。力求建立课内基本试验与工程实际的相互对照,尽可能创造机会让学生深入接触实际工程,在工程实践中充实和巩固课堂理论知识,零距离地开展工程实践教学。我校在课外时间组织学生到混凝土预制构件生产企业、建材市场、商品混凝土搅拌站、建筑工地等参观调研,邀请具有丰富施工经验的工程师指导并讲解工程实际的工艺流程。让学生深刻认识原材料选用原则和生产施工流程,从市场中了解现有材料和新材料的发展与应用现状。在商品混凝土生产企业,学生了解了新拌混凝土的制备流程,意识到试验室中混凝土配比试验与工程实际的差异,也认识到掺合料和外加剂的掺入,对拌合物和易性、力学性能和经济效益的影响。这不仅增强了学生对土木工程材料的感性认识,也锻炼了学生的动手能力、交际能力,提升了综合专业素养。在普通混凝土试验的实践教学环节,我校组织学生到当地的建筑材料研究所进行参观学习,让学生观摩混凝土配合比的试配流程。学生一方面认识到水灰比、减水剂种类与掺量、活性掺合料种类与用量对拌合物工作性能的影响;另一方面,经现场试验技术人员的讲解,学生深入了解了活性掺合料掺入对混凝土性能、结构和经济性的影响,并且了解到大量工业固体废弃物对环境的影响。学生通过这些内容的学习,深入认识国家发展和改革委员会、住房城乡建设部开展“充分认识开展绿色建筑行动的重要意义”行动的深远影响,学会因地制宜、就地取材,结合当地气候特点和资源禀赋,大力发展安全耐久、节能环保、施工便利的绿色建材。
3结语
[关键词]土木工程;土木工程材料;考试改革
[中图分类号] G642.3 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2017)01-0085-02
土木工程材料是土木工程专业的必修专业基础课程。在我校土木工程专业培养计划中,该课程计划学时为56(含实验16学时),主要介绍常用的土木工程材料的基本组成、材料性能、质量要求、检测方法等,内容包括无机气硬性胶凝材料、水泥、砂浆、混凝土、砌筑材料和屋面材料等,是一门以试验为基础的信息量较大的课程,综合性、实践性和经验性都较强。课程教学分为理论课和试验课,两者既紧密联系,又相对独立。
土木工程材料课程在土木工程专业课程体系中占有重要的位置。面对创办高水平研究型大学的发展目标,2012年中国石油大学提出了“三三三”本科教育培养新体系,即本科教学办学定位的三型、培养目标的三化、教学方式的三性 。[1]围绕“三三三”本科人才培养体系,我校土木工程专业积极开展了一系列教育教学改革,针对学科的特点及目标,对课程的考核考试方法进行探讨。
一、课程考试模式现状分析
作为土木工程的专业基础课程,土木工程材料课程的教学质量直接影响到高等学校培养应用型、创新型人才这一培养目标的实现。考试是对教师的“教”和学生的“学”两个方面进行检验的重要手段,考试成绩客观与否,对实际情况的反映真实与否,是衡量考试合理性的标准,也是教师和学生双方关注的问题。
根据笔者调查,土木工程材料课程的考核仍采用传统的考核方法,即书面式闭卷期末考试, 60分合格制。不可否认,这种传统方式具有一定的客观性,但并不能全面、准确地反映出“教”与“学”的真实水平,其存在的具体问题如下。
(一)考核内容单一化
土木工程材料课程的特点决定了其确实存在大量的知识点需要记忆,学生只有在准确记忆的基础上,才能保证实际工程中的正确应用和实践。一方面,传统考核方式内容多偏重答案唯一的记忆性题目,偏重对基本公式和基本概念的简单直接的考查,并未重视和兼顾学生掌握该课程知识后应具备的解决实际问题的能力。另一方面,传统的考核方式其内容普遍缺乏与最新的相关研究和社会关注热点相结合的考核内容的设置,难以达到培养学生创新思维的教学目标。
(二)考核方法呆板
传统考核方式一成不变,灵活性差,无法适应不断推进的土木工程专业教学改革的步伐。多年来,传统的考试采取标准化考试题型,题型局限于基本理论的填空、判断、选择、简答、名词解释等,综合性的思考题、分析论述题、应用题等主观性题型很少。这类标准化试题的评判具有客观公正的特点,但是答案唯一,学生无法获得探索创新的机会,这限制了学生学习探索的积极性,不利于学生学习能力的培养。
(三)学生重“考”不重“学”
以期末考试成绩为唯一或主要标准,即所谓的“一卷定乾坤”,这导致学生只重视考试而忽视了学习的过程,助长了学生“平时不用功,考前再使劲,考试忙作弊,考后全遗忘”的不良学风。 归结原因,还是因为考试内容单一、考试方法呆板,机械记忆就可以成为考试成功的关键,不少学生期末考试前开始加班加点,通过各种方法舞弊,但求期末考试过关。可见,采用传统的期末考试的方法作为考核手段,难以全面反映出该课程的教学效果,容易对学生的学习兴趣产生不良影响,阻碍了该课程教育教学的发展,亟须进行改革。
二、考试模式改革的理念及思路
课程考核无疑是高等学校教学工作的重要环节,其不仅要重视认知目标领域的前三个层次(知识、领会和运用)的考核,而且更应该突出对后三个层次(分析、综合和评价)的评价。应基于过程性原则、激励性原则、多元化原则和能力性原则,注重对学习过程的考查和学生能力的评价,以激发学生的学习主动性和自主性为目标,以培养学生的创新意识和实践能力为核心,建立多样化、高效和易操作的考核评价方式,以促进学生自主性和研究性学习。
根据社会对土木工程专业人才的培养需求,针对土木工程材料课程的具体特点,在对该专业基础课程传统考试存在的问题深入分析的基础上,笔者提出了采取笔试、设计型课题考试相结合及选题报告等方式结合的新型考核方式,这有利于更加全面、准确地评价教师的教与学生的学。
三、考试模式改革方案
(一)课程考试内容改革
1.基础知识考核。精炼明确每章的知识点,特别是每章的重点难点,结合本课程教学模式,设置《每章考试题》,《每章考试题》多为客观题。《每章考试题》在每章结束后下发,主要考查学生的基本概念、理论、原理等基础知识,通过《每章考试题》可以检查学生对所学知识点的掌握程度,让学生及时查缺补漏,该部分成绩将是最终成绩的一部分。2.综合能力考核。以土木工程材料中的普通混凝土试验室配合比设计,热拌沥青混合料的配合比设计两大设计问题为主线,结合工程实例创设问题情境,要求学生运用所学知识,找出引发工程问题的原因、解决问题所用的理论、解决问题的可行办法、提出解决问题新思路,再结合具体的实验课进行具体的试验验证等。3.改革期末考试的考题形式。减少选择题、填空题等不利于考查学生能力的题型,尽可能增加分析题、简答题等题型,重点考查学生运用综合知识解决实际问题的能力。
(二)考试方法
将考核方式分为过程考核和期末考核两部分。其中,过程考核又分为课堂考核和综合考核两部分。课堂考核:采用《每章考试题》、课堂表现(包括教师提问、学生课堂讨论、小组讨论等)、课后作业、小论文、专题PPT汇报等多元考核评价方式。综合考核:可采用课堂回答、撰写论文、配合比设计、调研报告等形式。期末考核:根据题目可采用闭卷、开卷、半开半闭(带标准、规程及规范等)、撰写论文、配合比设计等形式。
(三)成绩评定
各部分成绩拟定比例:最终成绩=章考试题×10%+课堂表现×15%+课后作业×10%+综合考核×15%+期末考核×50%,实际的比例可根据试点情况做适当调整。
(四)考试改革的保障
新型考核方式要求任课教师更有责任心,付出更多的劳动。为保证新的考核方式得到有效的实施,任课教师需要进行学生上课出勤情况和课堂表现情况的统计,并做到公平公正。同时,辅导员和班主任应配合考试改革,加强学生对土木工程材料课程考试改革的必要性和重要性的认识,这有助于学生端正学习态度,积极正确对待考试改革,从而使课程考核改革取得实实在在的成效。另外,也建议学校和院系制定合理的激励政策,鼓励任课教师全心投入到专业课程考核模式的改革和实践中。
四、考试改革的实施情况及效果
2015-2016学年土木工程材料被列为学院考试改革试点课程,2015-2016学年第1学期,课程在土木工程2014级4个班120名学生中试点实施,参与教师3人,辅助参与教师2人。
总体实施效果:大大提高了学生日常学习的积极性和主动学习的兴趣,课堂教学效果也得到很大提升。现场答辩式的课堂控制考核锻炼了学生主动解决问题的能力以及理论联系实际的能力,增强了学生团队协作、汇报组织、语言表达、随机应变的能力,有利于学生综合素养的提高。
教师和学生改变了生硬的教学及学习模式,学生的创新能力和解决现场实际问题的能力得到了培养,土木工程专业本科生教育教学效果得到提升。这切合了我校“三三三”制培养模式,尤其是对教学方式的三性――学习性、研究性、开放性起到了积极的助推作用,也是对本科教学办学定位的三型――精英型、特色型、研究型的具体落实。
五、结语
考试改革是教学改革的重要组成部分,对提高教学质量、培养创新性人才、推动“以学生为中心”的教学模式具有重要意义。土木工程材料作为学生首先接触的专业基础课程,其教学质量不但对实现土木工程专业人才培养目标十分重要,而且其教学效果将直接影响学生对后续专业课程的学习信心和学习热情。笔者结合我校的实际情况,对土木工程材料课程考试模式的改革进行了一些探讨,以期激发学生的学习热情,培养学生的专业荣誉感,为学生后续专业课程的学习打下良好基础,为我国土木工程界培养更多优秀的工程技术和管理人才。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 刘华东.构建“三三三”培养体系 推进本科教育迈向更高目标[J].中国高等教育,2012(18):34-36.
[2] 苏达根,张志杰,张慧珍,等.土木工程材料课程改革刍议[J].理工高教研究,2004(3):86-87.
关键词:新型材料;使用技术;土木工程
科学技术的进步推动着土木工程材料行业的发展,各种新型的土木工程材料不断的涌现出来,并冲击着建筑材料市场。如果能对新型材料加以合理利用,则能够为施工企业节约施工成本,降低工程施工中的能源消耗,并对生态环境进行保护,从而提高土木工程的性价比。
1新型节能墙体材料的使用技术
1.1新型节能复合墙板材料
新型节能复合墙板材料是由三种材料复合而成的,一种是高效的绝热保温材料,一种是外墙板,还有一种是内墙板。工厂在生产这种材料时,一般是采用工业化生产模式进行的,新型节能复合墙板材料有标准的尺寸和模数,这也是生产的依据。门和窗等都可通过一体化制造,在制造完成后再运输到施工现场,将其安装在相应的结构框架下,成为房屋建筑的护结构。新型节能复合墙板材料的厚度一般为10-15cm,不会受到外力的影响,具有良好的保温性能。由于其尺寸的精准度很高,所以利用这种材料施工,能够提高施工效率。
1.2新型节能砌体材料
砌筑施工是我国土木工程施工使用频率最高的墙体施工方法,为提高墙体的保温性能,应选择导热系数比较小的砌体材料,且其要具备较好的隔热性能,所以空心砖在墙体施工中使用得比较多。随着保温材料生产技术水平的提升,实心黏土砖和混凝土开始应用于土木工程的墙体施工中。而在实际的墙体施工中,为提高建筑墙体的节能性,会采用常规性材料或者一些新型的复合材料。比如,将空心砖和泡沫塑料结合起来使用,能够达到跟好的施工效果,增强墙体的保温能力。目前,我国土木工程墙体施工中的复合墙体,其节能保温效果明显优于一般的单一施工材料。
2高性能新型混凝土材料的使用技术
2.1轻质混凝土材料
轻质混凝土材料主要是由三种原料组成的:首先,天然轻骨料,如浮石、凝灰岩。其次,工业废料轻骨料,如陶粒可利用粉煤灰制作而成;煤矸石可利用自燃酶制作而成。最后,人造轻骨料,如陶粒可用不同的材料制成,包括页岩、黏土等。轻质混凝土材料具有许多优点,不仅密度小,拥有较高的施工强度,还能起到很好的保温效果,其抗冻性能也很强。此外,由于工业废料的成本很低,所以由其制作而成的轻质混凝土材料在土木工程施工中的应用,能够大幅度的降低企业的施工成本。最重要的是,在节约成本的同时,还能确保工程质量。
2.2自密实混凝土材料
自密实混凝土材料是利用混凝土自重实现混凝土密实的,所以不需要利用机械对其进行振捣。自密实混凝土材料具有很高的流动度,但却能对离析现象进行有效的控制。自密实混凝土材料按照以下步骤配制:第一,原材料主要有四种,即粗骨料、固体混凝土、细骨料、砂浆。粗骨料与固体混凝土的体积比为1:2,细骨料与砂浆的体积比为2:5。第二,将混凝土的水灰比调整为0.9-1.0。第三,对自密实混凝土进行流动性试验,合理控制超塑化剂的用量,并确定出水灰比的最终值,以确保自密实混凝土能够达到最优的性能。自密实混凝土材料因为不需要利用机械进行振捣,所以在其施工过程中不会产生噪音,在夜间仍可施工。并且,此材料安全性很高,不会对施工人员的健康造成影响。此外,对于一些在钢筋布置上比较密集,或者体型比较复杂的构件进行施工时,也可采用这种材料,不仅施工效率高,还能降低施工人员的工作强度。
2.3低强度混凝土材料
低强度混凝土材料在土木工程的基础施工中红应用得比较多,在路基施工的填筑环节、孔洞施工中的使用频率也比较高。此外,低强度混凝土还可用于对地下工程结构进行改造,以提升结构的稳定性。这种类型的混凝土材料能够对混凝土的施工密度进行调整,增强其抗压能力,并对混凝土的各项参数进行调整,如弹性模数。低强度混凝土具有许多优点,在完成混凝土的施工后,基本不会出现收缩、裂缝等情况。
3其他新型土木工程材料的使用技术
3.1高掺量新型粉煤灰混凝土材料
随着研究者对粉煤灰颗粒各种效应研究力度的加大,人们逐渐认识到其形态、火山活性、微集料等效应的潜能。再加上混凝土外加剂技术的发展速度非常快,粉煤灰在建筑行业受到的关注越来越多。所以,除外加剂以外,粉煤灰也成为混凝土中必不可少的一种组分。在高掺量粉煤灰最初的研究中,粉煤灰的掺量在总胶凝材料的比例超过55%。高掺量粉煤灰在土木工程施工中的应用,不仅能够节约原材料费用,还能改善环境,创造更好的经济效益。西方国家向来比较重视环保问题,所以西方国家的工业废料二次利用率很高。随着我国经济水平的不断提升,土木工程施工所产生的环境效益和社会效益备受人们的关注,因此,工业废渣在未来的利用效率也会得到大幅度的提高。
3.2RPF复合材料
过早退化、结构功能不足,是土木结构中最为常见的问题。RPF复合材料是指纤维增强聚合物,其在土木工程施工中的应用能够有效的解决这两类问题。根据大量的实践研究,现代工程结构会逐渐向大跨、重载、轻质等方面发展,未来的工程结构能够承受更加恶劣的环境条件。而RPF复合材料能够满足现代工程结构的发展要求,所以其逐渐被广泛的应用于桥梁、建筑以及各地下工程结构的施工中。这类材料主要是通过两种方式应用的,一种是取代原有的钢筋和钢管,直接在新建结构中使用,还有一种是对旧的结构进行维修和加固,以提高结构性能。
3.3智能材料
土木工程结构和基础设施是使用年限一般都比较长,通常要达到几十年,而有的结构甚至要使用百年以上。但是,在过程结构和基础设施的使用工程中,受环境、荷载、腐蚀等因素的影响,会加快其老化的速度,使其产生疲劳效应,从而导致结构出现不同的损伤。随着损伤的累计,其抗力会逐渐衰退,从而引发一些安全事故。因此,为避免在土木工程建筑的使用过程中出现意外事故,就需要对过程结构和基础设施进行实时监测,智能材料的作用就在于此。智能材料是指碳纤维机敏混凝土材料,其能够对土木工程健康状况进行监测,与利于工程养护工作的顺利开展。
4结束语
综上所述,土木工程施工对材料的要求越来越高,新型土木工程材料的技术含量比较高,不仅能达到很好的节能效果,降低企业的施工成本,还能对环境进行保护。因此,在土木工程的实际施工中,要对新型节能墙体材料、高性能新型混凝土材料、智能材料等新型土木工程材料进行合理应用,以提高工程施工效率和质量。
参考文献
[1]朱广金,崔月丰.研究土木工程中新型材料的运用[J].城市建设理论研究(电子版),2015,(3):88-88.
[2]岳太恒.土木工程施工过程中应用的新型材料分析[J].中国新技术新产品,2016,(22):142-143.
[3]李明亮.新型土木工程材料使用分析的要点[J].建筑工程技术与设计,2015,(36):2507.