時(shí)間:2022-07-28 17:39:21
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇土木工程材料,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
土木工程材料課程是土木工程專業(yè)學(xué)生必修的一門專基礎(chǔ)課,可為學(xué)生學(xué)習(xí)建筑、結(jié)構(gòu)、施工等專業(yè)課程提供土工程材料的基礎(chǔ)知識(shí),并為以后從事專業(yè)技術(shù)工作打下必要的基礎(chǔ)[1]。由于土木工程材料種類繁多、涉及的知識(shí)面廣、內(nèi)容龐雜,各類材料自成體系,既不像專業(yè)課那樣具體而生動(dòng),也不像基礎(chǔ)課那樣經(jīng)典而系統(tǒng);公式推導(dǎo)少,經(jīng)驗(yàn)表格及規(guī)范多,且以敘述為主;同時(shí)學(xué)時(shí)少、起點(diǎn)低、實(shí)踐性強(qiáng)。因此學(xué)生普遍感覺到雜、亂,沒頭緒,難記牢,甚至產(chǎn)生厭學(xué)心理,影響學(xué)習(xí)效果。為此,授課教師在精心組織授課內(nèi)容以外的首要任務(wù)就是認(rèn)真鉆研教學(xué)方法,靈活運(yùn)用多種有效的教學(xué)手段,來激發(fā)、提高并保持學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。要激發(fā)、提高并保持學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,首先得培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,古今中外的教育家對(duì)學(xué)習(xí)興趣的重要作用有很多精辟的論述。孔子說:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者。”愛因斯坦說:“我認(rèn)為,對(duì)一切來說,只有熱愛才是最好的老師,它遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過責(zé)任感。”在科學(xué)上、學(xué)術(shù)上有重大成就的人,往往都對(duì)他們研究的對(duì)象有濃厚的興趣,興趣推動(dòng)他們孜孜不倦地進(jìn)行鉆研,從而獲得優(yōu)異的成果。本文結(jié)合“土木工程材料”的課程教學(xué)實(shí)踐,探討如何運(yùn)用多種方法培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,使學(xué)生在學(xué)習(xí)中體會(huì)學(xué)習(xí)的趣味,給學(xué)生更大的自由空間,變被動(dòng)為主動(dòng),從而提高學(xué)生獨(dú)立分析、解決問題和歸納總結(jié)的能力。
二、教學(xué)改革探索
新課伊始,學(xué)生總是會(huì)滿懷新奇、猜測(cè)與希望,有較高的學(xué)習(xí)熱情,期望能學(xué)到更多、更有用的知識(shí),期望能在這一門新課的學(xué)習(xí)中取得更好的成績。但是,由于土木工程材料課程內(nèi)容繁雜、難記,隨著上課時(shí)間的延長,課程內(nèi)容不斷深入,學(xué)生剛開始所擁有的高漲的學(xué)習(xí)積極性極易漸漸消退。因此,教師在正常授課的基礎(chǔ)上必須密切關(guān)注學(xué)生每次課時(shí)的到課、聽課及完成作業(yè)情況,一旦發(fā)現(xiàn)以上問題,就要及時(shí)采取相應(yīng)措施來激發(fā)學(xué)生的興趣。
(一)演示教學(xué),激發(fā)學(xué)生的興趣[2]55
演示教學(xué)法就是將實(shí)物或與實(shí)物相關(guān)的模型、結(jié)構(gòu)、實(shí)驗(yàn)過程通過投影、錄像等多種媒體手段呈現(xiàn)在學(xué)生面前,使抽象的內(nèi)容具體化、復(fù)雜的過程簡單化、枯燥的內(nèi)容形象化,發(fā)揮形象思維的藝術(shù)感染作用,激發(fā)學(xué)生的好奇心、探索事物的求知欲和濃厚的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,以利于在直觀教學(xué)中獲得知識(shí)。通常可采用以下幾種手段來實(shí)現(xiàn)演示教學(xué):
1?充分利用現(xiàn)代化的教學(xué)手段
運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)能形象直觀地再現(xiàn)客觀事物,感染力強(qiáng),使學(xué)生的視覺和聽覺在直觀的教學(xué)情景中得到延伸,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生充分感知,深刻理解并牢固記憶。如利用電子課件播放材料的孔隙結(jié)構(gòu)、減水劑作用機(jī)理等圖片,利用動(dòng)畫演示講解低碳鋼受拉到拉斷的四個(gè)階段,利用視頻演示普通磚泛霜現(xiàn)象等。現(xiàn)代化教學(xué)手段增加了學(xué)生當(dāng)堂消化、理解知識(shí)的機(jī)會(huì),提高了課堂效率,調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2?課堂實(shí)物演示
實(shí)物是常用的直觀教具,實(shí)物演示就是教師在課堂教學(xué)中,運(yùn)用實(shí)物向?qū)W生提供感性材料,并指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察、分析、歸納以獲得知識(shí)的行為方式。實(shí)物能直接表達(dá)言語信息,增加教學(xué)的直觀性,使學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)中觸物思詞,睹物生情,增強(qiáng)記憶,形象化的描述為教師的講解節(jié)省了不少寶貴的時(shí)間。如在講解水泥的體積安定性時(shí),拿出體積安定性合格和不合格的兩塊水泥試件作對(duì)比。同學(xué)們一看到不合格試件的外觀、疏松結(jié)構(gòu)及不具備相應(yīng)強(qiáng)度的特點(diǎn),會(huì)很自然聯(lián)想到這樣的水泥用到工程建設(shè)中的危害性。這時(shí),再講不合格試件產(chǎn)生的原因及危害,學(xué)生就能很快理解掌握。
3?簡單實(shí)驗(yàn)演示
實(shí)驗(yàn)演示是教師在課堂教學(xué)中進(jìn)行的表演示范實(shí)驗(yàn),它不僅可省下許多枯燥的講解,而且還可以給學(xué)生留下生動(dòng)、鮮明而深刻的印象,學(xué)生也會(huì)牢固掌握建筑材料課程的相應(yīng)知識(shí),達(dá)到事半功倍的效果。如利用兩個(gè)相同規(guī)格的容量瓶裝入質(zhì)量相同但顆粒級(jí)配不同的沙子,對(duì)比兩個(gè)容量瓶,學(xué)生會(huì)很明顯地看到級(jí)配好的沙子所占體積小。由此可以得出結(jié)論,用顆粒級(jí)配好的沙子配制混凝土的空隙率小、強(qiáng)度大。在實(shí)驗(yàn)演示的過程中,教師要循循善誘,啟迪學(xué)生思維,將學(xué)生的感性興趣轉(zhuǎn)發(fā)為理性樂趣,更充分激發(fā)學(xué)生興趣。
(二)設(shè)置疑問,激發(fā)學(xué)生的興趣
所謂設(shè)疑教學(xué)法,就是根據(jù)學(xué)生的好奇心理和求知欲望,在教學(xué)中有意設(shè)置障礙,制造疑惑,然后引導(dǎo)學(xué)生帶著問題探究學(xué)習(xí),進(jìn)而完成教學(xué)任務(wù)的一種教學(xué)方法。學(xué)源于思,思源于疑,疑是探求知識(shí)的起點(diǎn),小疑則小有收獲,大疑則大有收獲。設(shè)疑教學(xué)法能夠激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,喚起求知欲望,啟迪學(xué)生智力潛能,調(diào)動(dòng)學(xué)生思維主動(dòng)性,促進(jìn)學(xué)生思考,提高分析判斷事物的能力。
1?導(dǎo)課設(shè)疑,以疑創(chuàng)境
導(dǎo)課即導(dǎo)入新課,在幾十分鐘的授課中,開始的幾句導(dǎo)語是很重要的。常言道:良好的開端是成功的一半。要想讓學(xué)生對(duì)新知識(shí)有一種“想知道”的心情,在上課伊始的導(dǎo)語中,就要精心設(shè)疑,設(shè)計(jì)出能吊起學(xué)生“胃口”的懸念,使之圍繞疑問去思考,以激發(fā)其學(xué)習(xí)的欲望。例如在講混凝土拌合物的和易性時(shí),可以設(shè)疑:在水泥漿用量一定的條件下,為什么沙率過小和過大都會(huì)使混合料的流動(dòng)性變差?又如:建筑石膏及其制品為什么適用于室內(nèi),而不適用于室外使用?導(dǎo)課設(shè)疑,制造懸念,學(xué)生急于想聽“下回分解”,學(xué)習(xí)欲望油然而生,這樣導(dǎo)入新課,自然“水到渠成”。
2?講課設(shè)疑,以疑促思
講課是一節(jié)課的中心、重點(diǎn),如果平鋪直敘,照本宣科,像八股文那樣列出一二三四,教師講學(xué)生聽,這樣課堂就猶如一潭死水,毫無生機(jī)了。在教學(xué)過程中,通過設(shè)疑解惑,可引發(fā)學(xué)生興趣,使學(xué)生處于一種“心憤憤,口悱悱”的狀態(tài),促使他們積極思考。如要改善混凝土拌合物和易性可采用哪些辦法?要提高水泥混凝土強(qiáng)度有什么措施?
3?課尾設(shè)疑,以疑總結(jié)
一節(jié)課就要結(jié)束了,收尾是課堂教學(xué)的重要組成部分,它關(guān)系到新知識(shí)的鞏固、學(xué)生能力的培養(yǎng),以及學(xué)習(xí)興趣的延伸。學(xué)生在學(xué)完新知識(shí)后,教師在此基礎(chǔ)上提出新問題,設(shè)置懸念,則能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引發(fā)學(xué)生“溫故而知新”。設(shè)置懸念,要體現(xiàn)已學(xué)知識(shí)與未學(xué)知識(shí)之間的聯(lián)系,驅(qū)動(dòng)學(xué)生繼續(xù)思考。如在講授完膠凝材料后,可設(shè)計(jì)這樣一道思考題:“現(xiàn)有四種白色粉末,已知其為建筑石膏、生石灰粉、白色石灰石粉和白色硅酸鹽水泥,請(qǐng)加以鑒別。”通過設(shè)疑讓學(xué)生對(duì)上述四種物質(zhì)的特性又有了更深的理解,更重要的是這一過程培養(yǎng)了學(xué)生善于對(duì)條塊分割的知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)化處理,使“書越讀越薄”,提高了自學(xué)能力。
(三)結(jié)合實(shí)例,激發(fā)學(xué)生的興趣
“土木工程材料”是一門實(shí)踐性極強(qiáng)的應(yīng)用學(xué)科,材料品種繁多,性能各異。一項(xiàng)實(shí)際的工程,不但對(duì)材料的物理、力學(xué)性質(zhì)及耐久性有著具體的要求,而且成本也是不容忽視的。教學(xué)實(shí)踐表明,結(jié)合工程實(shí)例進(jìn)行教學(xué),可極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對(duì)工程中材料方面技術(shù)問題的探索熱情。
1?利用生活中常見的事例,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[3]
生活中不乏與建筑材料有關(guān)的現(xiàn)象,在教學(xué)中可以信手拈來,以激發(fā)學(xué)生的興趣。例如,在學(xué)習(xí)石灰時(shí),以粉刷過的墻壁上出現(xiàn)的鼓泡、開裂現(xiàn)象提問,使學(xué)生對(duì)石灰的熟化原理饒有興趣;接著又提出為什么在使用石灰時(shí)常常摻入沙、紙筋等填充材料的問題,引導(dǎo)學(xué)生從石灰的硬化中找原因。通過這些小問題,年輕人那種好奇、要探究個(gè)徹底的天性便被激發(fā)出來了,那些看似呆板的文字和化學(xué)反應(yīng)式在他們眼里都成了挖掘知識(shí)寶藏的金鑰匙。
2?采用現(xiàn)場教學(xué),增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)[3]
建筑材料大多是普通常見的,學(xué)生往往覺得沒有新鮮感。有時(shí)我們改變一下上課環(huán)境,會(huì)收到意想不到的效果。例如對(duì)于塊體材料、鋼筋等,利用校內(nèi)實(shí)訓(xùn)場地進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué),可以增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。關(guān)于過火磚和欠火磚的區(qū)別,可能在教室里講了很多遍,學(xué)生還不一定能掌握;在現(xiàn)場,只要拿出兩種磚進(jìn)行比較,通過教師的演示和學(xué)生自己的觀察,兩者的區(qū)別便一目了然。進(jìn)而關(guān)于磚的尺寸、外觀質(zhì)量的要求以及磚的組砌方式等知識(shí)都可以在這樣一種形象直觀的環(huán)境中掌握了。對(duì)于“三大材料”之一的鋼材,不同鋼筋的鑒別、鋼材的堆放方式等知識(shí)也可以在現(xiàn)場輕松地融入學(xué)生的頭腦中。采用現(xiàn)場教學(xué)往往可以收到事半功倍的效果,老師和學(xué)生都感到輕松愉快。
3?實(shí)例教學(xué)法
學(xué)校的課程安排與學(xué)習(xí)環(huán)境若無法將理論與實(shí)際的應(yīng)用充分結(jié)合,易造成學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣,以義務(wù)或敷衍了事之態(tài)度學(xué)習(xí),不想深入地了解,只是知識(shí)背誦,無法將所得之知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際情境中,最后形成學(xué)習(xí)與生活嚴(yán)重脫節(jié)的情況。即使授課的教師透過語言或文字將問題情境重述,學(xué)生亦難有身臨其境的感受。運(yùn)用實(shí)際工程案例,由教師進(jìn)行組織、分析和設(shè)計(jì),然后讓學(xué)生參與,在分析案例的過程中開展教學(xué)活動(dòng)。如講到混凝土?xí)r,以北京西直門舊立交橋混凝土開裂為例,說明氯離子的危害;以糖廠用曾裝過食糖的麻袋覆蓋于混凝土表面進(jìn)行淋水養(yǎng)護(hù)為例,說明含糖分的水對(duì)水泥的凝結(jié)有抑制作用。學(xué)生通過對(duì)所給的案例材料進(jìn)行比較、分類、分析與綜合,就會(huì)從現(xiàn)象中找到本質(zhì),提高學(xué)習(xí)的能力,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中體驗(yàn)靈活運(yùn)用知識(shí)來解決問題的歷程。因此,以實(shí)例教學(xué)法來進(jìn)行教學(xué),對(duì)于提升學(xué)生問題解決的能力,會(huì)有很大的幫助。
土木工程材料 實(shí)驗(yàn)課程 綜合創(chuàng)新
一、引言
隨著我國建筑、交通和煤礦行業(yè)的快速發(fā)展,土木工程人才激增,對(duì)土木工程人才培養(yǎng)提出了更高要求。既要有扎實(shí)的專業(yè)理論,又要有良好的實(shí)踐能力,才能滿足社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)需要。土木工程本科教學(xué)實(shí)踐證明,高水平實(shí)驗(yàn)教學(xué)有助于學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)、增強(qiáng)感知和提高實(shí)踐能力。
《土木工程材料》課程是土建類專業(yè)基礎(chǔ)課,由理論、實(shí)驗(yàn)兩個(gè)環(huán)節(jié)組成,其實(shí)驗(yàn)課是學(xué)生實(shí)踐的主要渠道。基于我校卓越土木工程師人才培養(yǎng)計(jì)劃及土木工程專業(yè)本科教育評(píng)估要求,結(jié)合土木工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心的建設(shè)目標(biāo),原驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)已不適應(yīng)人才培養(yǎng)的要求,需要對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行革新。
二、土木工程材料實(shí)驗(yàn)課程特點(diǎn)及現(xiàn)狀
1.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多,周期長,學(xué)時(shí)少
由于土木工程材料種類多,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多,內(nèi)容繁雜,授課周期長。鑒于我校土木工程材料課程學(xué)時(shí)少(32學(xué)時(shí)),專業(yè)課難以完成,往往壓縮實(shí)驗(yàn)課時(shí)(8學(xué)時(shí)),連常規(guī)材料實(shí)驗(yàn)都難滿足,更何況進(jìn)行所有材料實(shí)驗(yàn)。比如水泥、混凝士等材料研究是做試件、養(yǎng)護(hù)、測(cè)試,而且測(cè)試組數(shù)多,所以實(shí)驗(yàn)周期長。因此,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中必須著重考慮學(xué)時(shí)問題,統(tǒng)籌合理安排,以保障正常實(shí)驗(yàn)課程的進(jìn)行。
2.內(nèi)容陳舊,缺乏聯(lián)系實(shí)際,創(chuàng)新少
目前,土木工程材料實(shí)驗(yàn)課以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主,缺乏綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,不利于培養(yǎng)學(xué)生綜合創(chuàng)新能力。且建筑材料水泥、混凝土性能實(shí)驗(yàn)研究模式單一,內(nèi)容陳舊,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低。因此,在做材料基礎(chǔ)性能實(shí)驗(yàn)時(shí),要適當(dāng)添加新材料、新技術(shù)的實(shí)驗(yàn),充實(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,加強(qiáng)創(chuàng)新能力培養(yǎng)。例如人們關(guān)心的高性能混凝土問題,摻加外加劑對(duì)混凝土性質(zhì)的影響,以及使用帶來的環(huán)境問題等。
3.學(xué)生多,師資不足,儀器設(shè)備少
由于擴(kuò)招導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍緊缺,在職工所占比例過低,專任教師偏少,實(shí)驗(yàn)教師身兼數(shù)職,負(fù)擔(dān)重,精力不足,嚴(yán)重影響教學(xué)質(zhì)量;加之設(shè)備儀器硬件設(shè)施有限,一般是大班上課,教師演示,學(xué)生看,操作機(jī)會(huì)少,導(dǎo)致學(xué)生動(dòng)手能力差。鑒于集體上課,學(xué)生不重視,嚴(yán)重影響教學(xué)效果。師資、設(shè)備是實(shí)踐教學(xué)的基礎(chǔ),加大投入,提高意識(shí),實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量才能上高臺(tái)。
4.實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系、規(guī)章制度不完善
在實(shí)驗(yàn)室建設(shè)中往往重視物的投入,忽視人的作用,實(shí)驗(yàn)室不單是設(shè)備儀器和實(shí)驗(yàn)大樓,實(shí)際上是資源的集合體。多數(shù)高校對(duì)教師評(píng)價(jià)以科研、論文為主體,教師時(shí)間和精力主要放在科研上,缺乏合理教學(xué)評(píng)價(jià)。特別是擴(kuò)招后學(xué)生數(shù)量大幅增加,師資、設(shè)備儀器、實(shí)驗(yàn)室管理紛亂,一定程度上影響了實(shí)驗(yàn)教學(xué)。只有合理配置教學(xué)資源、提高教學(xué)質(zhì)量,滿足培養(yǎng)綜合創(chuàng)新人才的要求,才能建好實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系。
三、土木工程材料實(shí)驗(yàn)課程的優(yōu)化措施
1.優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式
土木工程材料課程涵蓋專業(yè)較多,教學(xué)中必須結(jié)合專業(yè)自身,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。如將原來“砂石實(shí)驗(yàn)”與“混凝土和易性―強(qiáng)度”綜合,并與混凝土配合比設(shè)計(jì)結(jié)合,使之成為一個(gè)綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。以“綜合設(shè)計(jì)”模式替代“驗(yàn)證”模式,打破教學(xué)形式呆板,學(xué)生處于被動(dòng)狀態(tài)。針對(duì)道橋、建筑、給排水專業(yè)分別增設(shè)“瀝青混合料”“木磚性能”“管材性能”實(shí)驗(yàn)等。由于實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)少,且有些實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間長,無法保證課內(nèi)全部完成。采取課內(nèi)、外實(shí)驗(yàn)相結(jié)合模式,利用課余時(shí)間完成實(shí)驗(yàn),擴(kuò)大學(xué)生視野。
與理論教學(xué)相比,實(shí)驗(yàn)教學(xué)操作性強(qiáng),更宜采用多媒體教學(xué),既可以提高學(xué)生興趣,又能把校內(nèi)、外實(shí)習(xí)基地相結(jié)合,使學(xué)生切身體會(huì)實(shí)際問題,突出實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
2.加強(qiáng)綜合創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)
土木工程材料實(shí)驗(yàn)大都是水泥、砂石等常規(guī)試驗(yàn),如水泥細(xì)度、標(biāo)準(zhǔn)用水量、砂石篩分實(shí)驗(yàn)等。在把握基本實(shí)驗(yàn)原則下,強(qiáng)調(diào)綜合,鼓勵(lì)創(chuàng)新。綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的重要特征是發(fā)揮學(xué)生主體性,內(nèi)容要有深度。例如,混凝土配合比實(shí)驗(yàn)整合了粗、細(xì)骨料性能,拌合物和易性調(diào)整、立方體抗壓強(qiáng)度等多項(xiàng)實(shí)驗(yàn),涉及多個(gè)知識(shí)點(diǎn),成為一個(gè)完整、連貫性很強(qiáng)的綜合設(shè)計(jì)試驗(yàn)。在上述實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,針對(duì)建筑研究熱點(diǎn),就再生混凝土、無損檢測(cè)、建筑節(jié)能等內(nèi)容,提倡學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。由老師出題,學(xué)生選題,并獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)各項(xiàng)步驟,以此加強(qiáng)創(chuàng)新能力的培養(yǎng),增強(qiáng)學(xué)生專業(yè)認(rèn)識(shí),繼而實(shí)現(xiàn)提高教學(xué)質(zhì)量目標(biāo)。
3.建立新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系
以往實(shí)驗(yàn)教學(xué)都統(tǒng)一納入理論教學(xué)中,對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)沒有任何評(píng)價(jià),只要學(xué)生考好試就能拿高分,嚴(yán)重影響了實(shí)驗(yàn)質(zhì)量。對(duì)此,完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系,教師依學(xué)生實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)和成果,綜合評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)成績,再按一定比例計(jì)入最終成績,該制度的實(shí)施鼓舞了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣,主動(dòng)和教師聯(lián)系做實(shí)驗(yàn),不但掌握了理論知識(shí),而且提高實(shí)驗(yàn)技能。教學(xué)中教師和學(xué)生是主體,尤其是學(xué)生,最有資格評(píng)判教學(xué)質(zhì)量。同時(shí)師生在教學(xué)中角色不同,對(duì)問題的判斷也不同。因此,宜采用學(xué)生、同行、領(lǐng)導(dǎo)及教師自我進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),以實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)可靠度。實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)體系中設(shè)有教風(fēng)、業(yè)務(wù)能力、教學(xué)文本、教學(xué)質(zhì)量、教學(xué)管理、教學(xué)改革六項(xiàng)指標(biāo),促成了以考查實(shí)驗(yàn)教師教學(xué)質(zhì)量為核心的新體系建立。
4.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的投入
設(shè)備是實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的基礎(chǔ),是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的硬件。士木工程材料品種多,材料發(fā)展日新月異。因此,實(shí)驗(yàn)室還應(yīng)設(shè)置更新材料樣品,便于直觀教學(xué)。增置多媒體設(shè)備,方便演示,使學(xué)生充分了解實(shí)驗(yàn)過程和方法,拓展學(xué)生知識(shí)面,達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本要求。同時(shí)加強(qiáng)管理,健全體制,我院實(shí)驗(yàn)中心實(shí)行院、系兩級(jí)管理,學(xué)院負(fù)責(zé)指導(dǎo),中心實(shí)行主任負(fù)責(zé)制。要建設(shè)好實(shí)驗(yàn)室,充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新功能,不僅需要儀器設(shè)備,更需建設(shè)一支高水平、高素質(zhì)、結(jié)構(gòu)合理的實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍,盡量保持實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍的穩(wěn)定。通過學(xué)習(xí)、考察等方法讓教師接觸工程實(shí)踐,深入單位學(xué)習(xí),提高實(shí)驗(yàn)隊(duì)伍的素質(zhì)。總之,實(shí)驗(yàn)室建設(shè)將是一個(gè)不斷完善的過程。
四、結(jié)語
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等教育中培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐和創(chuàng)新能力的重要途徑,是完成高等教育人才培養(yǎng)目標(biāo)的重要教學(xué)環(huán)節(jié)。鑒于土木工程材料實(shí)驗(yàn)課存在的一些問題,如何有效地組織和實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)。近年來,筆者以培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力為目標(biāo),不斷優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和模式,完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)投入,使學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰敖虒W(xué)質(zhì)量得以提高。
參考文獻(xiàn):
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實(shí)踐教學(xué)是能力培養(yǎng)的重要手段,為了加強(qiáng)理論和實(shí)踐教學(xué)的對(duì)接,提高學(xué)生工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,我們嘗試了開拓試驗(yàn)教學(xué)新思路,創(chuàng)建實(shí)踐教學(xué)新平臺(tái)和拓寬實(shí)踐教學(xué)新渠道等方法。
1、開拓試驗(yàn)教學(xué)新思路
如何通過有限的資源提高學(xué)生的動(dòng)手能力,分析問題和解決問題的能力以及創(chuàng)新能力,是土木工程材料試驗(yàn)教學(xué)切實(shí)需要面對(duì)的問題。教師不僅要重視試驗(yàn)課程教學(xué)的組織與設(shè)計(jì),還要不斷更新教學(xué)內(nèi)容,改進(jìn)教學(xué)方法和手段。傳統(tǒng)的試驗(yàn)教學(xué)方法要求一個(gè)教學(xué)班利用給定的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、固定的試驗(yàn)步驟和統(tǒng)一的試驗(yàn)參數(shù)來進(jìn)行。學(xué)生所觀察到的現(xiàn)象、所得到的試驗(yàn)結(jié)果幾乎一樣。因此,不同試驗(yàn)參數(shù)對(duì)結(jié)果的影響是無法顯現(xiàn)出來的,學(xué)生對(duì)試驗(yàn)現(xiàn)象的理解也很浮淺。如果能夠改變固有的教學(xué)方法,通過設(shè)置不同參數(shù)、不同條件,讓學(xué)生進(jìn)行對(duì)比研究,并加以分析討論,則更有利于學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的掌握。例如,傳統(tǒng)的水泥技術(shù)要求試驗(yàn)中,各試驗(yàn)小組選用相同生產(chǎn)廠家和同樣種類與型號(hào)的水泥,試驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果基本相同,學(xué)生無法觀察不同水泥在標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量,初凝、終凝等技術(shù)性能的差異,也無法觀察安定性、力學(xué)性能和強(qiáng)度等級(jí)等技術(shù)要求的標(biāo)準(zhǔn),各小組之間也無需進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)分享和共同協(xié)作。如果教師能通過自制水泥的方式,制備出未知技術(shù)性能的水泥,學(xué)生和老師共同通過試驗(yàn)總結(jié)出水泥技術(shù)要求的影響因素,小組之間通過交流并分享試驗(yàn)結(jié)果,觀察相關(guān)參數(shù)對(duì)水泥性能的影響,教學(xué)效果必將得到提升。又如,根據(jù)正交試驗(yàn)原理設(shè)定混凝土配合比試驗(yàn)參數(shù),各小組分別觀察水灰比、砂率、單位用水量、粗集料用量和最大粒徑等參數(shù)對(duì)混凝土工作性能和強(qiáng)度的影響,并將最終的試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果統(tǒng)一起來,由學(xué)生對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理,寫出綜合試驗(yàn)報(bào)告。顯然,水泥性能和混凝土配合比實(shí)驗(yàn)經(jīng)過試驗(yàn)設(shè)計(jì),不僅加深了學(xué)生對(duì)于一些現(xiàn)象的直觀印象,還增強(qiáng)了學(xué)生動(dòng)手能力和綜合分析問題的能力,同時(shí)也激發(fā)了學(xué)生探索未知領(lǐng)域的研究興趣。
2、創(chuàng)建實(shí)踐教學(xué)新平臺(tái)
1)開放試驗(yàn)室由于試驗(yàn)學(xué)時(shí)有限,我校在本學(xué)年嘗試了課余時(shí)間為學(xué)生開放所有試驗(yàn)室,鼓勵(lì)學(xué)生充分利用開放性試驗(yàn)室進(jìn)行砂漿、水泥凝結(jié)時(shí)間測(cè)定和混凝土配合比設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)性、綜合性試驗(yàn),教師利用課余時(shí)間給予指導(dǎo),使學(xué)生充分了解了試驗(yàn)過程和操作方法,達(dá)到滿足本學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本要求。
2)增設(shè)土木工程材料試驗(yàn)課程為了提高實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量,在2013年新的教學(xué)大綱修訂的過程中,我校針對(duì)土木工程材料課程的教學(xué)現(xiàn)狀,增設(shè)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(yùn)行。
3)鼓勵(lì)學(xué)生參與教師科研項(xiàng)目針對(duì)部分學(xué)生對(duì)教師的科研項(xiàng)目具有較強(qiáng)興趣的情況,我校鼓勵(lì)學(xué)生參與到研究中,指導(dǎo)過程中注重培養(yǎng)學(xué)生在原材料的選擇、成型工藝的控制和性能檢測(cè)等環(huán)節(jié)的實(shí)際技能與分析解決問題的能力,提高學(xué)生創(chuàng)新能力以及開展基礎(chǔ)研究的能力。
4)指導(dǎo)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(duì)專業(yè)知識(shí)的認(rèn)知能力,我校開展了一系列以專業(yè)知識(shí)為依托的學(xué)科競賽。同學(xué)們?cè)趨⒓痈傎惖倪^程中,鍛煉了自身的專業(yè)技能。例如,我校針對(duì)當(dāng)前建筑垃圾大量堆放所引起的環(huán)境與社會(huì)問題,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(dǎo)下,同學(xué)們提出了各種建筑垃圾再生利用的方法。這場競賽不僅提高了學(xué)生們的動(dòng)手能力和科研能力,還讓學(xué)生們意識(shí)到傳統(tǒng)建筑材料在其使用結(jié)束后給環(huán)境帶來的巨大壓力和負(fù)面影響,有助于學(xué)生在以后的工作和研究中確立節(jié)能與環(huán)保的思維。
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(yīng)與理論課程相結(jié)合,力求建立材料特性與實(shí)際工程的有機(jī)聯(lián)系,盡可能制造機(jī)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(nèi)基本試驗(yàn)與工程實(shí)際的相互對(duì)照,盡可能創(chuàng)造機(jī)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(shí),零距離地開展工程實(shí)踐教學(xué)。我校在課外時(shí)間組織學(xué)生到混凝土預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)、建材市場、商品混凝土攪拌站、建筑工地等參觀調(diào)研,邀請(qǐng)具有豐富施工經(jīng)驗(yàn)的工程師指導(dǎo)并講解工程實(shí)際的工藝流程。讓學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)原材料選用原則和生產(chǎn)施工流程,從市場中了解現(xiàn)有材料和新材料的發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)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(shí)到試驗(yàn)室中混凝土配比試驗(yàn)與工程實(shí)際的差異,也認(rèn)識(shí)到摻合料和外加劑的摻入,對(duì)拌合物和易性、力學(xué)性能和經(jīng)濟(jì)效益的影響。這不僅增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)土木工程材料的感性認(rèn)識(shí),也鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力、交際能力,提升了綜合專業(yè)素養(yǎng)。在普通混凝土試驗(yàn)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),我校組織學(xué)生到當(dāng)?shù)氐慕ㄖ牧涎芯克M(jìn)行參觀學(xué)習(xí),讓學(xué)生觀摩混凝土配合比的試配流程。學(xué)生一方面認(rèn)識(shí)到水灰比、減水劑種類與摻量、活性摻合料種類與用量對(duì)拌合物工作性能的影響;另一方面,經(jīng)現(xiàn)場試驗(yàn)技術(shù)人員的講解,學(xué)生深入了解了活性摻合料摻入對(duì)混凝土性能、結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)性的影響,并且了解到大量工業(yè)固體廢棄物對(duì)環(huán)境的影響。學(xué)生通過這些內(nèi)容的學(xué)習(xí),深入認(rèn)識(shí)國家發(fā)展和改革委員會(huì)、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部開展“充分認(rèn)識(shí)開展綠色建筑行動(dòng)的重要意義”行動(dòng)的深遠(yuǎn)影響,學(xué)會(huì)因地制宜、就地取材,結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)和資源稟賦,大力發(fā)展安全耐久、節(jié)能環(huán)保、施工便利的綠色建材。
二、結(jié)語
一、引言
土木工程材料是土木工程專業(yè)的專業(yè)課程,也是基礎(chǔ)課程。對(duì)一項(xiàng)土木工程的建設(shè)來說,工程材料的質(zhì)量直接影響了工程和建設(shè)的質(zhì)量,土木工程材料的價(jià)格對(duì)該工程的成本造價(jià)的高低產(chǎn)生著重要的影響。可以說,土木工程材料的選擇和使用是土木工程專業(yè)學(xué)習(xí)的重點(diǎn)課程,能否在最大程度上利用好工程材料,是目前本科院校應(yīng)用型土木工程專業(yè)教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容。本科院校土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式就是基于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的土木工程材料的有關(guān)知識(shí)的實(shí)際操作能力而探索出的一種教學(xué)方法。土木工程材料是土木工程專業(yè)的基礎(chǔ)課程,對(duì)常用的土木工程材料的相關(guān)問題進(jìn)行研究和論述是該課程的主要內(nèi)容。土木工程材料課程是學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)的土木工程專業(yè)課程的理論基礎(chǔ)。土木工程材料課程設(shè)置的主要目的就是幫助學(xué)生提高專業(yè)的應(yīng)用能力,能夠做到合理使用和選擇工程建設(shè)使用的建筑材料,并保證材料的質(zhì)量,進(jìn)而控制好建筑工程的整體質(zhì)量。土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式能夠幫助學(xué)生提高動(dòng)手能力,加深學(xué)生對(duì)該專業(yè)知識(shí)的理論研究,是培養(yǎng)土木工程應(yīng)用型人才的重要方式。但其在目前的課程教學(xué)當(dāng)中存在著諸多問題急需解決。
二、本科院校土木工程材料課程教學(xué)當(dāng)中存在的問題分析
1.課程內(nèi)容復(fù)雜、缺乏邏輯性。土木工程材料教學(xué)的內(nèi)容繁雜,涉及到許多方面,教學(xué)內(nèi)容當(dāng)中的各種材料之間缺乏必要的聯(lián)系,教學(xué)內(nèi)容敘述性過強(qiáng),專業(yè)知識(shí)之間缺乏緊密的聯(lián)系,缺乏必要的邏輯性。學(xué)生在學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)的時(shí)候由于內(nèi)容過于繁雜,專業(yè)知識(shí)的邏輯性缺乏,難以抓住專業(yè)知識(shí)的重點(diǎn),學(xué)習(xí)的過程中總是處于一種對(duì)相關(guān)知識(shí)時(shí),對(duì)其只有一個(gè)模糊認(rèn)識(shí),這影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的效果,對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性提高十分不利。2.教學(xué)方法陳舊。土木工程課程開設(shè)的內(nèi)容涉及到材料的選用、質(zhì)量與性能的研究、在工程當(dāng)中的實(shí)際應(yīng)用等方面,對(duì)學(xué)生的應(yīng)用能力和實(shí)踐能力要求較高。但是,傳統(tǒng)的土木工程材料課程的教學(xué)手段依舊停留在教師在課堂上針對(duì)教材當(dāng)中的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行講授,實(shí)踐性和應(yīng)用性不強(qiáng),學(xué)生對(duì)材料的相關(guān)特性、性質(zhì)以及在工程當(dāng)中的實(shí)際應(yīng)用并不了解,這對(duì)學(xué)生的應(yīng)用能力培養(yǎng)十分不利。傳統(tǒng)的土木工程材料課程教學(xué)方式和內(nèi)容已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要,為了培養(yǎng)具有綜合素質(zhì)的應(yīng)用型人才,就必須要對(duì)本科院校土木工程材料課程進(jìn)行相關(guān)的方法改革和教學(xué)模式的探索。3.土木工程材料課本內(nèi)容滯后。我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展催生了許多重大工程項(xiàng)目的開工建造,在土木工程建設(shè)方面,科技發(fā)展研究出的許多新材料應(yīng)用于土木工程當(dāng)中,新能源和新興建筑材料不斷更新與發(fā)展,土木工程材料也開始向著綠色環(huán)保、節(jié)能高效的方向發(fā)展,目前我國建設(shè)材料的標(biāo)準(zhǔn)由于其種類的繁雜以及新材料的出現(xiàn)而不斷更改。更新一個(gè)版本的土木工程材料教材的編制工作和出版時(shí)間長,在當(dāng)前經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,建筑材料新技術(shù)的推陳出新速度加快的情況下,教材內(nèi)容時(shí)常滯后于國家對(duì)建筑材料標(biāo)準(zhǔn)的制定,落后于建筑工程行業(yè)發(fā)展的實(shí)際需求。這些對(duì)本科院校土木工程材料課程的教學(xué)工作十分不利。4.土木工程材料實(shí)驗(yàn)課程學(xué)時(shí)短。目前本科院校土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程開設(shè)的學(xué)時(shí)較短,許多院校由于設(shè)備陳舊落后、教學(xué)實(shí)驗(yàn)場地較少等問題難以增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程的學(xué)時(shí)。因此產(chǎn)生了其基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的演示性效果較差、學(xué)生在觀看實(shí)驗(yàn)操作和自身實(shí)際操作時(shí)留下的印象不深等問題。雖然許多院校已經(jīng)將課堂實(shí)驗(yàn)部分加入到了學(xué)生的平時(shí)成績考核當(dāng)中,土木工程材料課程的實(shí)驗(yàn)都是具有驗(yàn)證性和演示性的,高校雖然要求學(xué)生進(jìn)行一些綜合性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)來提高學(xué)生對(duì)土木工程材料知識(shí)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用能力的提高,但是,由于綜合性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作需要持續(xù)較長時(shí)間,許多高校實(shí)驗(yàn)課程學(xué)時(shí)短這個(gè)問題已經(jīng)嚴(yán)重影響了學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和應(yīng)用能力的提高。
三、應(yīng)用型本科院校土木工程材料試驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用能力探究
1.更新本科院校土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念。高校的土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念要緊跟建筑工程市場和工程材料發(fā)展的方向。教師要更新自己的教學(xué)理念,改變傳統(tǒng)的教師把實(shí)驗(yàn)內(nèi)容演示一遍之后讓學(xué)生模仿的方法。在土木工程材料實(shí)驗(yàn)的課堂上,教師可以利用較少的時(shí)間把實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)操作的注意事項(xiàng)告訴學(xué)生,然后將大部分時(shí)間教給學(xué)生,讓學(xué)生根據(jù)教材和知識(shí)點(diǎn)自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力,讓學(xué)生在自己動(dòng)手操作的過程中加深對(duì)教材知識(shí)的理解和對(duì)工程建設(shè)材料的認(rèn)知,提高學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力,培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。2.高校加大對(duì)本校的土木工程材料實(shí)驗(yàn)器材和場地的投入。目前,很多高校都存在著土木工程材料實(shí)驗(yàn)器材落后、實(shí)驗(yàn)場地少的問題,這對(duì)該院校的土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)十分不利。高校要加大對(duì)本校的土木工程材料實(shí)驗(yàn)器材和場地的投入,根據(jù)目前建筑行業(yè)和建筑材料的發(fā)展更新實(shí)驗(yàn)設(shè)備,增加實(shí)驗(yàn)場地的面積,提高土木工程材料實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)水平,合理購入目前新興的建設(shè)材料,為本校的土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供必要的物質(zhì)基礎(chǔ)。同時(shí),高校還可以選擇與本地的建筑企業(yè)進(jìn)行合作,及時(shí)更新土木工程材料的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,防止因?yàn)榻ㄖ袠I(yè)的發(fā)展和材料的標(biāo)準(zhǔn)的更新,教材內(nèi)容出現(xiàn)落后的現(xiàn)象發(fā)生。以此來提高土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平,幫助學(xué)生培養(yǎng)自身的動(dòng)手操作能力。3.利用多媒體進(jìn)行教學(xué),增強(qiáng)學(xué)生對(duì)土木工程材料知識(shí)的理解。很多土木工程專業(yè)的學(xué)生對(duì)土木工程材料缺乏感性認(rèn)識(shí),因此,教師土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段上要進(jìn)行必要的更新,利用當(dāng)前豐富的互聯(lián)網(wǎng)資源和便捷的多媒體手段進(jìn)行教學(xué)。教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容收集、整理相關(guān)的土木工程材料實(shí)驗(yàn)的視頻、圖像等,將其在課堂上展示給學(xué)生,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)土木工程材料的感知能力,提高學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)的興趣。采用多媒體教學(xué)的方法能夠有效幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)很多身邊沒有的建筑材料,擴(kuò)大了學(xué)生的知識(shí)范圍,增強(qiáng)了學(xué)生的好奇心。4.改革土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法。土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)要重視其教學(xué)方法的更新。在實(shí)驗(yàn)課程開設(shè)之前,教師要提前布置下實(shí)驗(yàn)的任務(wù)和內(nèi)容,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)之前就掌握實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、操作、實(shí)驗(yàn)誤差和結(jié)果的分析方法等知識(shí)。在實(shí)驗(yàn)的過程當(dāng)中,教師要減少對(duì)學(xué)生的干預(yù),只要學(xué)生在保證課堂理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)操作的一致性原則下,讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。教師要在土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂上重視實(shí)驗(yàn)的過程和學(xué)生實(shí)驗(yàn)的操作能力培養(yǎng),通過讓學(xué)生結(jié)合自身學(xué)習(xí)的理論知識(shí)和預(yù)習(xí)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究和學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,幫助學(xué)生在動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的過程中提高自己的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力。5.引導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行科學(xué)探索,培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和應(yīng)用能力。在土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,教師要注意培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用能力和科研訓(xùn)練。在實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過程中強(qiáng)化對(duì)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度的培養(yǎng),鼓勵(lì)學(xué)生在符合教師開放實(shí)驗(yàn)的整體框架、和遵守實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范的情況之下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的自主設(shè)計(jì),并在實(shí)驗(yàn)的過程中認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù),對(duì)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中出現(xiàn)的一些問題進(jìn)行客觀分析。學(xué)生在自主進(jìn)行科學(xué)探索、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過程中,提高了自己對(duì)土木工程材料知識(shí)的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)了創(chuàng)新能力和實(shí)際應(yīng)用能力,為今后自身的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。
四、總結(jié)
培養(yǎng)應(yīng)用型人才是目前本科院校土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要目標(biāo)。為了滿足建筑行業(yè)發(fā)展對(duì)應(yīng)用型人才的需求,高校必須要加大對(duì)土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)的投入,更新實(shí)驗(yàn)設(shè)備,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的管理,高校教師也要更新自身的觀念,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法和手段,利用多媒體教學(xué)的手段,幫助學(xué)生加深對(duì)土木工程材料知識(shí)的理解,在實(shí)驗(yàn)過程中加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的引導(dǎo),鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并操作,提高學(xué)生的應(yīng)用能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。這樣才能夠?yàn)樯鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供更多優(yōu)秀的應(yīng)用型人才。
作者:李旭
關(guān)鍵詞:土木工程;智能材料;應(yīng)用
前言
隨著人們對(duì)土木工程質(zhì)量和使用功能的要求不斷提高,包括光纖、壓磁、壓電、記憶合金等各種智能材料在土木工程領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,有效解決了土木工程中結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度變化以及形變等問題,有關(guān)智能材料的研究越來越受到世界各國研究人員的重視。
1 智能材料的概念
有關(guān)智能材料(Intelligent material)目前在世界范圍內(nèi)還沒有一個(gè)統(tǒng)一的概念,但通常來說,智能材料就是指本身具備感知外部和內(nèi)部環(huán)境的變化,對(duì)之進(jìn)行分析、處理、判斷,并采取一定的措施進(jìn)行適度響應(yīng)的智能特征的材料。在土木工程領(lǐng)域,智能材料是繼天然材料、合成高分子材料、人工設(shè)計(jì)材料后的第四代材料。
2 智能材料的特點(diǎn)
在土木工程中,智能材料根據(jù)其功能特點(diǎn)的不同可分為感知材料和智能驅(qū)動(dòng)材料兩大類,其中感知材料就是自身可感知外界環(huán)境或內(nèi)部刺激的材料,而智能驅(qū)動(dòng)材料是指當(dāng)外界環(huán)境因素或內(nèi)部狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)可對(duì)這種變化做出響應(yīng)或驅(qū)動(dòng)的材料。總體上來說,智能材料主要有七個(gè)功能,即:(1)感知功能:可對(duì)外界或內(nèi)部的刺激進(jìn)行監(jiān)測(cè)和識(shí)別;(2)反饋功能:將監(jiān)測(cè)到的內(nèi)容傳輸、反饋;(3)信息識(shí)別和積累功能:對(duì)反饋的信息進(jìn)行識(shí)別和記憶;(4)響應(yīng)功能:對(duì)外界和內(nèi)在變化進(jìn)行及時(shí)、靈活的響應(yīng);(5)自診斷功能:對(duì)于信息進(jìn)行診斷、分析;(6)自修復(fù)能力:按照設(shè)定的方式對(duì)故障進(jìn)行修復(fù);(7)自適應(yīng)能力:在外部刺激消除后可自行恢復(fù)到原狀態(tài)。可見,智能材料可實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的自我監(jiān)控、診斷、檢測(cè)、修復(fù)和適應(yīng)等各種功能,實(shí)際工程中,要想實(shí)現(xiàn)這么多功能一般需要多種智能材料的組合來達(dá)到目的。
3 智能材料在土木工程中的應(yīng)用
土木工程中應(yīng)用的常見智能材料有光導(dǎo)纖維、壓電材料、壓磁材料、形狀記憶合金等等。
3.1 光導(dǎo)纖維
光導(dǎo)纖維簡稱光纖,是一種纖維狀的光通信介質(zhì)材料,普遍用于各種高要求的通信傳輸中,具有傳輸速度快、無信號(hào)衰減、并行處理能力強(qiáng)、信息容量大等多種優(yōu)點(diǎn)。在土木工程中,可充分利用光導(dǎo)纖維的特點(diǎn),將其用于監(jiān)測(cè)、傳感以及信息遠(yuǎn)距離傳輸?shù)龋壳拜^成熟的做法是將光纖埋置于混凝土結(jié)構(gòu)中,作為傳感原件,以實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的監(jiān)測(cè)、診斷、分析等功能。眾所周知,混凝土結(jié)構(gòu)具有抗拉強(qiáng)度較差、鋼筋易銹蝕等缺點(diǎn),而且在大體積混凝土澆筑過程中由于結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差較大容易出現(xiàn)溫度裂縫,此時(shí)通過光纖作為傳感元件即可實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土內(nèi)外溫差的監(jiān)控,當(dāng)出現(xiàn)內(nèi)外溫差高于設(shè)計(jì)要求時(shí),光纖可及時(shí)將信息反饋給管理人員,實(shí)現(xiàn)即時(shí)報(bào)警,以便及時(shí)采取措施控制內(nèi)外溫差,提高混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。
3.2 光導(dǎo)纖維的應(yīng)用
光導(dǎo)纖維由外包層與內(nèi)芯構(gòu)成,是一種纖維狀光通信介質(zhì)材料,該材料采用先進(jìn)的信息傳輸技術(shù)起初用于通信傳輸系統(tǒng),由于作為信息載體的光子在速度與容量上高于電子,因此得到較為迅速的發(fā)展。光子所具有的高并行處理能力與高信息率,潛力在信息容量與處理速度得到充分發(fā)揮。光纖材料在監(jiān)測(cè)、傳感及信息遠(yuǎn)距離傳輸?shù)确矫娴玫綉?yīng)用,將光纖作為傳感元件埋入傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)中針對(duì)結(jié)構(gòu)方面各項(xiàng)指標(biāo)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)、診斷、控制、預(yù)報(bào)及評(píng)價(jià)等功能,而且將形狀記憶合金等驅(qū)動(dòng)元件埋入,有機(jī)結(jié)合信息處理系統(tǒng)與控制元件,使混凝土結(jié)構(gòu)具有智能功能,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)自我診斷與修復(fù)。在土木工程結(jié)構(gòu)診斷及主動(dòng)控制地震響應(yīng)中,光纖材料一直作為設(shè)計(jì)傳感器的一種比較理想的材料,我國目前也已將其用于檢測(cè)評(píng)定三峽大壩。
3.3 壓電材料
壓電材料是指受到壓力作用時(shí)會(huì)在兩端面間出現(xiàn)電壓的晶體材料。在土木工程領(lǐng)域常將其用做對(duì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)、形變等進(jìn)行感知的元件,當(dāng)前,對(duì)于壓電材料的研究主要集中于實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)的主動(dòng)控制中,這也是未來的發(fā)展趨勢(shì)。工程實(shí)際中常用作建筑物對(duì)噪聲的主動(dòng)控制、靜變形控制的傳感器,以及對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)安全性、健康狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)和評(píng)定等。
3.4 壓磁材料
在土木工程中,常用的壓磁材料包括磁流變材料和磁致伸縮智能材料等。磁流變材料的工作原理是在外加磁場的作用下,磁流變液懸浮體系的流變性能發(fā)生變化,且當(dāng)磁場強(qiáng)度高于臨界場強(qiáng)時(shí),磁流變體迅速由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài),因此可在電視塔、超高層建筑以及大跨度橋梁中可利用壓磁材料的這一性質(zhì)實(shí)現(xiàn)對(duì)地震的半自動(dòng)控制,將地震對(duì)建筑物的破壞大幅降低。此外,磁致伸縮材料由于具有較強(qiáng)的磁致伸縮效應(yīng)使其在電磁和機(jī)械之間可進(jìn)行可逆轉(zhuǎn)換,在土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用前景被廣泛看好。
3.5 形狀記憶合金
形狀記憶合金是具有形狀記憶效應(yīng)的一種智能合金材料,在將其形狀改變后,在一定的條件下其形狀記憶效應(yīng)可被激發(fā)出來,產(chǎn)生強(qiáng)大的回復(fù)應(yīng)力和回復(fù)應(yīng)變,同時(shí)形狀記憶合金也具備較強(qiáng)的能量傳輸儲(chǔ)存能力,因此在土木工程中可將其置于結(jié)構(gòu)中,實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)的自我診斷、增加材料的韌性和強(qiáng)度等,在結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形、裂縫、損傷以及受到外界振動(dòng)影響時(shí),較大部分的能量都可被形狀記憶合金吸收并耗散掉,因此增加了結(jié)構(gòu)的安全可靠性,最常用的是利用其這一優(yōu)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)地震作用的被動(dòng)控制,工程實(shí)踐中,將形狀記憶合金安置于結(jié)構(gòu)層間、底部或建筑物四角等受地震力作用較大部位,實(shí)現(xiàn)對(duì)地震能量的吸收和消耗。
4 結(jié)束語
綜上所述,各種智能材料在土木工程中得以廣泛應(yīng)用,對(duì)于提高土木工程的安全性、適用性、耐久性具有極為重要的意義,同時(shí)由于智能材料本身具備的自動(dòng)監(jiān)控、傳感、修復(fù)、自適應(yīng)等能力對(duì)于發(fā)展主動(dòng)式智能建筑具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義,對(duì)于改變傳統(tǒng)建筑的使用功能和抵御地震、颶風(fēng)等自然災(zāi)害的能力具有重要作用,當(dāng)前在我國智能材料的研究和應(yīng)用還處于相對(duì)落后的局面,但相信隨著人們對(duì)智能材料的認(rèn)識(shí)越來越深,更多的智能材料將被用于土木工程領(lǐng)域。
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1958年,我國因鋼材短缺,曾探索過用GFRP筋代替鋼筋的研究。20世紀(jì)七八十年代,F(xiàn)RP在結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)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(dá)天線罩。1982年在北京密云建成了跨徑20.7mGFRP簡支蜂窩箱梁公路橋,設(shè)計(jì)荷載等級(jí)為汽-15、掛-80,并進(jìn)行了現(xiàn)場荷載試驗(yàn),這是國際上第一座GFRP公路橋。此后,F(xiàn)RP材料,尤其是價(jià)格比較便宜的GFRP,在工結(jié)構(gòu)程中應(yīng)用的范圍越來越廣。但是這些應(yīng)用大多數(shù)都是附屬性、臨時(shí)性的構(gòu)件,F(xiàn)RP材料的優(yōu)越性能沒有得到充分發(fā)揮,即使用FRP作為結(jié)構(gòu)材料也都是嘗試性的,沒有形成規(guī)模。同時(shí),多數(shù)的土木結(jié)構(gòu)工程師不了解FRP材料性能和設(shè)計(jì)方法,大大限制了它在土木工程結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用和推廣。
2FRP復(fù)合材料在土木工程中的實(shí)踐效果
2.1用于結(jié)構(gòu)加固
我國對(duì)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(nèi)首批外貼碳纖維布加固梁試驗(yàn)。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(yīng)用的熱點(diǎn),很快為市場所接受,而市場的擴(kuò)大使材料的成本大幅下降,這為FRP材料在建筑中的應(yīng)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(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)加固的主要技術(shù)。至2012年,國內(nèi)從事FRP試驗(yàn)研究及技術(shù)開發(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)銷售的廠家?guī)资畟€(gè),從事于碳纖維加固補(bǔ)強(qiáng)的專業(yè)公司上百個(gè),已經(jīng)形成了相當(dāng)大的研發(fā)、生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、應(yīng)用的社會(huì)群體。目前FRP材料在土木建筑中的應(yīng)用以加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用,以及采用FRP筋材、網(wǎng)格材、預(yù)應(yīng)力FRP片材加固技術(shù)的應(yīng)用已有很多,新的應(yīng)用形式、新的產(chǎn)品、新的規(guī)范規(guī)程的研究正在世界各地廣泛開展。
2.2FRP筋在新建結(jié)構(gòu)中代替鋼筋
傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中配置非預(yù)應(yīng)力和預(yù)應(yīng)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(yán)重影響結(jié)構(gòu)的耐久性和適用性,甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)承載能力的降低。相比之下,防腐性能好、粘結(jié)性能與鋼筋相差不多且抗拉強(qiáng)度高的FRP筋成為代替鋼筋的一個(gè)較好選擇。20世紀(jì)80年代初開始,F(xiàn)RP筋逐漸大量應(yīng)用于有特殊性能要求的結(jié)構(gòu)物中代替鋼筋,如有磁共振醫(yī)療設(shè)備的建筑及海堤、工業(yè)廠房屋面板等受嚴(yán)重化學(xué)侵蝕的結(jié)構(gòu)物中。1985年,美國SanAntonio醫(yī)院大樓的MRI設(shè)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(yīng)用對(duì)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(jié)構(gòu)及組合結(jié)構(gòu)
由于FRP材料具有高強(qiáng)、輕質(zhì)、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn),F(xiàn)RP結(jié)構(gòu)和FRP組合結(jié)構(gòu)的應(yīng)用也日益受到工程界的重視。
(1)早期試驗(yàn)性的FRP結(jié)構(gòu)
20世紀(jì)60年代,英國已開始生產(chǎn)GFRP復(fù)合材料的屋蓋結(jié)構(gòu),運(yùn)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(jié)構(gòu)建于利比亞Bengazhi;1972年阿聯(lián)酋的Dubai國際機(jī)場,采用GFRP傘狀屋頂。20世紀(jì)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(gòu)件。1974年,第一個(gè)全復(fù)合材料建筑在英國Lancashire落成,外形為三棱錐體組成的空間結(jié)構(gòu)。早期的FRP結(jié)構(gòu),大多帶有一定的試驗(yàn)性質(zhì),尚未在土木工程中形成規(guī)模。
(2)橋梁工程中的FRP結(jié)構(gòu)構(gòu)件
隨著FRP生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品形式的迅速發(fā)展,F(xiàn)RP結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的人行天橋。同時(shí),F(xiàn)RP結(jié)構(gòu)也被應(yīng)用于承受較大反復(fù)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40t卡車的活動(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(shù)十座。FRP橋面板還被用于替換老化的混凝土橋面板。此外,F(xiàn)RP索還可替代鋼索用于斜拉橋和懸索橋。
3FRP復(fù)合材料在土木工程中的實(shí)踐展望
【關(guān)鍵詞】土木工程;混凝土;耐久性
混凝土作為土木工程建設(shè)中最重要的建筑材料,其耐久性能很重要。本文首先分析了混凝土耐久性不足的后果,探討了影響混凝土耐久性的主要因素,提出了幾點(diǎn)提高混凝土耐久性的主要技術(shù)措施。
一、混凝土耐久性不足的后果
高性能混凝土的核心是保證耐久性。耐久性對(duì)土木工程量浩大的混凝土來說意義非常重要,如果在土木工程建設(shè)中,混凝土的耐久性不足,就會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)嚴(yán)重的后果,給人民的生活帶來嚴(yán)重的危害,給未來的社會(huì)造成極為沉重的負(fù)擔(dān)。通過調(diào)查顯示,在美國由于混凝土耐久性不足,許多工程的壽命不足20年。回過頭來,在看我們國家,在50~60年代所建設(shè)的混凝土工程已使用40余年,如果混凝土的平均壽命是30~50年,照此下去的10~30年之間,這些工程就會(huì)需要投入大量的資金進(jìn)行維修。所要的維修費(fèi)用和重建費(fèi)用將是極其巨大的。因此說,高性能混凝土就要從提高混凝土耐久性入手,以降低和減少巨額的維修費(fèi)用和重建費(fèi)用。
二、影響土木工程混凝土耐久性的主要因素
1、混凝土的材質(zhì)。混凝土主要是由一些碎石、砂、水泥和水拌合后凝硬而形成的。這些材料的優(yōu)劣影響了硬化后的混凝土的密實(shí)度和強(qiáng)度,因此,只有好質(zhì)量的材料才會(huì)為土木工程中使用的混凝土材料的耐久性打下很好的基礎(chǔ)。在社會(huì)步伐加快發(fā)展的今天,土木工程迅速的發(fā)展,在建筑施工的過程中忽視了對(duì)材料的要求,在土木工程的施工現(xiàn)場只重視混凝土的強(qiáng)度來作為工程需要材質(zhì)的唯一評(píng)判的標(biāo)準(zhǔn)。可見,混凝土材料的不合格,將會(huì)導(dǎo)致混凝土在初期形成裂縫,對(duì)其結(jié)構(gòu)的安全產(chǎn)生了隱患。
2、混凝土的密實(shí)性。混凝土的內(nèi)部缺陷也就是說混凝土不夠密實(shí),在使用的過程中很容易受到各種因素的侵襲,主要由以下幾種形式:
第一,混凝土的抗?jié)B性。混凝土的抗?jié)B性指的就是混凝土抵抗壓力水滲透的能力。混凝土外的液體流向混凝土內(nèi)部的時(shí)候,由于受到混凝土的阻礙,不容易流向其內(nèi)部,這就說明混凝土的抗?jié)B性很好。簡單地說,混凝土的耐久性與水和其他的一些液體流向混凝土內(nèi)部的數(shù)量以及范圍有直接的關(guān)系,所以說,混凝土的抗?jié)B性越高,混凝土的耐久性也就越高。當(dāng)混凝土的強(qiáng)度不高以及密實(shí)度不夠的時(shí)候,由于受到水和其它化學(xué)物質(zhì)的侵入,在化學(xué)的反應(yīng)下,使得混凝土受到了嚴(yán)重的侵蝕,從而影響了混凝土的耐久性。
第二,混凝土的凍融破壞。當(dāng)混凝土的結(jié)構(gòu)在零度以下的環(huán)境的時(shí)候,混凝土孔隙中的水就會(huì)結(jié)冰,然后體積膨脹,在過冷水的壓力下達(dá)到一定程度的時(shí)候,就會(huì),導(dǎo)致混凝土的破壞。混凝土的抗凍性能與混凝土內(nèi)部的孔隙中氣孔結(jié)構(gòu)和氣泡的數(shù)量有關(guān)。在氣孔少和小的情況下,破壞的作用就會(huì)越小,封閉氣泡越多,就說明抗凍性越好,影響混凝土的抗動(dòng)性除了這些因素外,還與混凝土飽和度、水灰比、混凝土的齡期、集料的空隙率及其間的含水率有關(guān)。當(dāng)混凝土的強(qiáng)度不高和密實(shí)度不夠的情況下,就會(huì)有很多的水進(jìn)入到混凝土的體內(nèi),在溫度低的情況下,混凝土體內(nèi)的水就會(huì)結(jié)冰,然后體積膨脹從而產(chǎn)生壓力,使得混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生循環(huán)破壞,降低了輕度,從而導(dǎo)致混凝土的耐久性能不好。
第三,混凝土的碳化。混凝土的碳化指的就是混凝土中的Ca(OH)2與空氣中的CO2產(chǎn)生了化學(xué)反應(yīng),從而形成了中性的碳酸鹽CaCO3。混凝土在沒有碳化之前是堿性的,這時(shí)的堿度PH值為11.5,在經(jīng)過碳化之后的混凝土的PH值為大約在8.5~9.5之間。可以比較出,混凝土在碳化之后碳度也受到的影響,降低了碳度。這時(shí)候,混凝土孔隙溶液中氫離子數(shù)量變多了,從而也降低了混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)作用。在碳化超過混凝土的保護(hù)層時(shí),由于受到水和空氣環(huán)境的影響下,混凝土就完全的失去了保護(hù)鋼筋的作用,這時(shí)候,鋼筋就會(huì)開始生銹,受到銹蝕的體積會(huì)變大,從而對(duì)周圍的混凝土產(chǎn)生膨脹力,最后導(dǎo)致混凝土裂縫的情況發(fā)生。在這中狀態(tài)下,水和一些其它的物質(zhì)就會(huì)滲入到混凝土的體內(nèi)。總之,當(dāng)混凝土的強(qiáng)度不高以及密實(shí)度不好的時(shí)候,空氣中的水和CO2滲入到混凝土的體內(nèi),形成了碳酸,再加上與氫氧化鈣的化學(xué)反應(yīng),最終將鋼筋銹蝕,這一過程就是混凝土的碳化過程。
三、提高混凝土耐久性的主要技術(shù)措施
1、摻入高效減水劑。摻入高效減水劑對(duì)于提高混凝土的抗?jié)B性以及提高混凝土的抗凍性都起到了良好的作用,在特殊的情況下,還可以節(jié)省水泥的用量。
2、摻入高效活性礦物摻料。摻入高效活性礦物摻料之后的水泥結(jié)構(gòu)更加密實(shí),阻斷了一些滲漏物質(zhì)的路線。另外對(duì)于集料與水泥石的交界處有所改善,還能夠改善交界面的性能,這些對(duì)于增加混凝土的耐久性都起著至關(guān)重要的作用。
3、在進(jìn)行混凝土攪拌的過程中,要攪拌得均勻,按照施工程序進(jìn)行,這樣可以保證混凝土的施工質(zhì)量,同時(shí)還能提高混凝土的耐久性能。
4、控制混凝土的水灰比及水泥用量。控制好水灰比是決定影響混凝土的強(qiáng)度以及密實(shí)度的關(guān)鍵要素,同時(shí),控制好水灰比的大小也是影響混凝土的耐久性的要素。
結(jié)束語
由此可見,提高混凝土的耐久性是混凝土發(fā)展的必然趨勢(shì),同時(shí),混凝土的耐久性能的好壞直接影響著土木工程的使用壽命。我們要從分的認(rèn)識(shí)影響土木工程混凝土耐久性的主要因素,然后根據(jù)土木工程的具體實(shí)際的情況,來采取提高混凝土耐久性的主要技術(shù)措施。本文只是對(duì)土木工程中混凝土材料的耐久性進(jìn)行了簡單的陳述,由衷的希望,在今后的工作當(dāng)中,有更多的人士參與進(jìn)來發(fā)表自己的見解和觀點(diǎn),以此來提高混凝土的耐久性,延長混凝土結(jié)構(gòu)的使用壽命。
參考文獻(xiàn)
[1]陳文耀,李文偉.三峽工程混凝土試驗(yàn)研究及實(shí)踐[M].中國電力出版社,2005(01)
關(guān)鍵詞 FPR復(fù)合材料 土木工程 應(yīng)用
一、引言
現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)向高聳、重載、大跨、高強(qiáng)和輕質(zhì)發(fā)展而EPR復(fù)合材料都能適應(yīng)工程的需要,之所以能夠適應(yīng)工程的需要是因?yàn)镕RP復(fù)合材料有很多不可替代的優(yōu)點(diǎn)和性能。
(一)FPR復(fù)合材料的主要特點(diǎn)
1.抗拉強(qiáng)度高、抗腐蝕和耐久性好。實(shí)驗(yàn)表明玻璃纖維、碳纖維和阿拉米德纖維的抗拉強(qiáng)度均明顯超過了鋼筋,能靈活地應(yīng)用于抗彎和封閉箍[1]。
2.FPR復(fù)合材料抗腐蝕和耐久性好。FPR復(fù)合材料抗腐蝕和耐久性都比鋼材好,在腐蝕性較大的環(huán)境可提高結(jié)構(gòu)的使用壽命。由于FRP自重輕也可以減輕結(jié)構(gòu)的自重在施工中非常方便。FRP復(fù)合材料的熱膨脹系數(shù)與混凝土相近,所以不必?fù)?dān)心因?yàn)榄h(huán)境溫度發(fā)生變化時(shí),兩種材料不能協(xié)同工作,兩者之間不會(huì)因?yàn)闇囟鹊淖兓a(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力。
(二)FPR復(fù)合材料在土木工程中的應(yīng)用;
根據(jù)FRP復(fù)合材料自身的特點(diǎn),F(xiàn)RP復(fù)合材料主要應(yīng)用于替換鋼筋或鋼管用于新建結(jié)構(gòu)中和修復(fù)和加固舊有結(jié)構(gòu)[2]。
1.梁板的修復(fù)與加固
對(duì)受損混凝土梁或板,應(yīng)選擇FRP進(jìn)行修復(fù)加固是非常有效的途徑之一。FRP復(fù)合材料一般用在梁板的拉應(yīng)力部位,對(duì)受損梁板修復(fù)加固時(shí)的關(guān)鍵問題之一就是保證FRP復(fù)合材料與混凝同工作,而保證兩種材料共同工作的前提是FRP纖維方向與拉應(yīng)力方向平行。而柱的修復(fù)與加固既要保證FRP和混凝土有效的粘結(jié),也要因FRP的約束使混凝土性能改變進(jìn)行合理的估算。正是由于FRP復(fù)合材料的這些特點(diǎn),美國加利亞大橋墩、湖北工學(xué)院體育館地下室立柱,美國Bergstroms機(jī)場的Hijton飯店的柱結(jié)構(gòu)等都選擇了FRP復(fù)合材料進(jìn)行加固。
2.砌體結(jié)構(gòu)
古建筑大多采用的是砌體結(jié)構(gòu),好多古建筑由于建的時(shí)間太久,需要對(duì)舊有結(jié)構(gòu)進(jìn)行修復(fù)維修,由于考慮結(jié)構(gòu)的自重所以對(duì)加固材料的選擇非常重要,而FRP復(fù)合材料的特點(diǎn)正好可以滿足所以不多古建筑都采用FRP復(fù)合材料進(jìn)行加固維修[3]。
3.可用FRP復(fù)合材料替換鋼筋或鋼管直接用于新建結(jié)構(gòu)中
雖然FRP復(fù)合材料造價(jià)一般高于采用鋼筋方案,但由于FRP復(fù)合材料的特點(diǎn),在實(shí)際應(yīng)用中也是很廣泛的如表二采用FRP復(fù)合材料的部分工程實(shí)例。
(三)FRP復(fù)合材料的應(yīng)用領(lǐng)域;
1.橋梁結(jié)構(gòu)
從九十年代開始,F(xiàn)RP復(fù)合材料已經(jīng)開始大量的使用,表二為采用FRP筋的部分工程實(shí)例,從上表可以看得出大量的舊有橋梁在維修加固時(shí)都采用了FRP復(fù)合材料,雖然FRP復(fù)合材料的成本一般比同結(jié)構(gòu)的鋼筋材料貴,但考慮到采用FRP復(fù)合材料維修起來方便和維修費(fèi)用小,自重小、可節(jié)約勞動(dòng)力,最后都會(huì)選擇FRP復(fù)合材料進(jìn)行維修加固。而且FRP筋也逐漸的應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)中,美國在1986年和1988年建成的Texas University Building 和 Hospital Building都采用了FRP。
2.海洋結(jié)構(gòu)和近海結(jié)構(gòu)
由于海水有嚴(yán)重的腐蝕作用,而海洋結(jié)構(gòu)和近海結(jié)構(gòu)的建筑材料如果都選擇FRP復(fù)合材料腐蝕問題就會(huì)迎刃而解,例如日本 Niihama 市Sumitomo化工有限公司興建的一座海港碼頭,采用FRP的混凝土梁在建成后進(jìn)行試驗(yàn)完全滿足正常的使用要求。
二、結(jié)語
如上所述,F(xiàn)RP復(fù)合材料的優(yōu)點(diǎn),在土木工程中應(yīng)用必將會(huì)有廣泛地發(fā)展前景,而尋求合理的FRP復(fù)合材料在實(shí)踐中才能更好的發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn),為了更好的應(yīng)用FRP復(fù)合材料,筆者認(rèn)為應(yīng)進(jìn)行如下幾個(gè)方面的工作:
復(fù)合材料的耐火極限的研究。目前國內(nèi)外都沒有一套完整的關(guān)于FRP復(fù)合材料FRP的耐火極限的研究和防火設(shè)計(jì)方法。正因如此制約了FRP復(fù)合材料的發(fā)展及推廣應(yīng)用,因此制定一套完整的耐火極限和防火設(shè)計(jì)方案有重大的意義和實(shí)用意義。
FRP復(fù)合材料的施工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。保證FRP復(fù)合材料的質(zhì)量的有效途徑之一,就是有一套完整的施工驗(yàn)收合格規(guī)范。
參考文獻(xiàn):
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一、前言
如今土工合成材料已經(jīng)遍布我們生活的各個(gè)角落,土木合成材料拉伸強(qiáng)度、伸長率的高低也密切關(guān)系到我們?cè)S多設(shè)施的質(zhì)量,因此對(duì)土木合成材料進(jìn)行試驗(yàn)來探討溫度和濕度對(duì)拉伸強(qiáng)度、伸長率的影響是必須的。不同的項(xiàng)目工程對(duì)土木合成材料有不同的要求,土工合成材料在我國廣泛應(yīng)用。隨著技術(shù)水平的不斷發(fā)展,該項(xiàng)技術(shù)也更加成熟。
二、土工合成材料的概述
土工合成材料的總稱是土木工程應(yīng)用的合成材,是一種建筑復(fù)合材料,一般是以人工合成的聚合物為原料制造的產(chǎn)品,這些聚合物包括塑料化纖等。土工合成材料一般大量應(yīng)用于巖土工程和土木工程中,其作用是將這些材料置于土體內(nèi)部和各種土體之間,用來加強(qiáng)和保護(hù)土體免收破壞的作用。
土工合成材料的原材料是從石油、煤和天然氣中提煉化學(xué)物質(zhì)然后制成的高分子聚合物,再對(duì)這些材料進(jìn)行加工最后制成纖維和材料片材直至成品。制造土工合成材料的聚合物主要有聚乙烯(PE)、聚酯(PP)、聚酰胺(PER)、聚丙烯(PP)和聚氯乙烯(PVC)、氯化聚乙烯(CPE)、聚苯乙烯(EPS)等。土工合成材料之所以被廣泛應(yīng)用是因?yàn)槠渚哂兄亓枯p、方便施工、耐腐蝕、質(zhì)優(yōu)價(jià)廉等特點(diǎn)。
三、土工合成材料的特點(diǎn)
土工合成材料具有隔離、防滲、反濾、排水、防護(hù)、加筋等作用,廣泛應(yīng)用于路、橋與支擋工程、閘、壩工程、護(hù)岸工程、港灣及海岸工程、防汛搶險(xiǎn)工程、地下工程、農(nóng)田水利工程、環(huán)境工程、建筑工程等領(lǐng)域。在生態(tài)保護(hù)方面,無論是作為一種防護(hù)結(jié)構(gòu),還是作為生態(tài)輔助措施,土工合成材料都發(fā)揮了積極的作用。應(yīng)用土工合成材料作為防護(hù)結(jié)構(gòu),有利于維護(hù)河渠岸坡的穩(wěn)定,防止水土流失,同時(shí),它的多孔隙性還有利于構(gòu)建適宜生物生存的生境條件,保護(hù)生物多樣性和生態(tài)完整性。應(yīng)用土工合成材料作為生態(tài)輔助措施,可形成生物通道、生物浮島、生物沉床等生態(tài)結(jié)構(gòu)措施,既有利于生物多樣性保護(hù),又有利于提高溝渠的自凈能力,改善水質(zhì)。
四、土工合成材料拉伸試驗(yàn)的影響因素分析
1、試驗(yàn)材料
本次試驗(yàn)研究采用的石英砂由10~20目及20~40目的石英砂按照質(zhì)量比例3:1拌勻混合而成,控制砂密度為1.6g/cm3.試驗(yàn)研究采用6種不同類型和規(guī)格的土工合成材料,其中3種為無紡?fù)凉た椢铮謩e記為GT1、GT2、GT3;1種為有紡?fù)凉た椢铮洖镚T4;1種為玻纖土工格柵,記為GG5;1種為塑料土工格柵,記為GG6。
2、試驗(yàn)結(jié)果分析與討論
(1)法向應(yīng)力水平對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響
根據(jù)不同條件下材料的拉伸試驗(yàn)結(jié)果,可得材料在不同延伸率時(shí)的拉伸割線模量.圖1和圖2分別為不同法向應(yīng)力下GT2和GT4的側(cè)限拉伸曲線及割線模量隨伸長率的變化曲線.從圖1和圖2可以發(fā)現(xiàn):法向應(yīng)力的側(cè)限作用對(duì)GT2(無紡?fù)凉た椢铮┖虶T4(有紡?fù)凉た椢铮┑睦焯匦跃休^大的影響,即與空氣中拉伸曲線相比,側(cè)限作用下相同伸長率對(duì)應(yīng)的單寬負(fù)荷和割線模量均有較大的增長;而且這種影響隨著法向應(yīng)力的增大而增強(qiáng)。
圖1給出了GG5(玻纖格柵)單寬負(fù)荷和割線模量隨法向應(yīng)力變化曲線.結(jié)果表明:玻纖格柵對(duì)應(yīng)不同應(yīng)變率的抗拉強(qiáng)度隨法向側(cè)限應(yīng)力非線性增大,且均相較于空氣中相同應(yīng)變率的抗拉強(qiáng)度;玻纖格柵不同應(yīng)變率下的割線模量同樣隨側(cè)限壓力增長而增長,盡管增幅比無紡?fù)凉た椢镄〉枚?
(2)拉伸速率對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響
從圖2可以看出,不同速率和不同壓應(yīng)力下GG6的拉伸曲線均可劃分為線彈性階段、屈服階段和破壞階段,而且對(duì)于不同的拉伸速率,其單位寬度最大負(fù)荷比較接近,拉伸速率快時(shí)最大單寬負(fù)荷略有增大.還可以看出,不管拉伸速率如何,格柵單寬最大負(fù)荷隨著法向應(yīng)力的增大而增大.但是不同拉伸速率下土中拉伸的屈服階段表現(xiàn)出明顯的差異,即拉伸速率越慢,屈服過程越漫長,達(dá)到最大單寬負(fù)荷對(duì)應(yīng)的應(yīng)變?cè)酱螅划?dāng)拉伸速率達(dá)到4mm/min后,這種拉伸速率的影響就不再明顯。
五、土工合成材料的施工方法
1、坡面鋪膜防滲
關(guān)于如何運(yùn)用土工合成材料在水利工程做到防滲,最主要的施工技術(shù)就是進(jìn)行坡面鋪設(shè)防護(hù)膜的工程模式,這種模式對(duì)施工體系和施工技術(shù)的要求最高,直接決定了工程施工工作的成敗。當(dāng)今工程施工中,大部分都以土石壩為主要的結(jié)構(gòu)模式,因此施工方式的選用對(duì)于整個(gè)工程來說都至關(guān)重要和關(guān)鍵。
2、堤腳開挖和堤身削坡
堤身削坡和堤腳開挖先由人工設(shè)計(jì),再由人工配合為輔機(jī)械施工為主的形式來完成。所以說,堤身的設(shè)計(jì)尤為關(guān)鍵。堤身設(shè)計(jì)一定要使坡度設(shè)計(jì)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),削坡后做好仔細(xì)清理坡面的工作,做到坡面既干凈又在平整度上達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。坡面達(dá)標(biāo)后,再在提身和堤頂都要開挖止滑槽。按設(shè)計(jì)斷面開挖堤腳基礎(chǔ),當(dāng)挖到相對(duì)不透水層后再向下開挖寬1m深1m的溝槽。上述工作都準(zhǔn)備就緒后,測(cè)量人員要對(duì)堤坡的規(guī)格做好檢查備案。
3、施工鋪設(shè)復(fù)合土工膜
在鋪設(shè)土工膜的時(shí)候,一般最好沿著壩軸線方向垂直鋪設(shè),也可以順著壩軸延伸的方向鋪設(shè),效果都是一樣的,目的都是防滲。垂直鋪設(shè)一般是資金、人力、無力都充足的情況下進(jìn)行的,這樣不用考慮成本問題。但是資金、人力物力短缺的情況下,就會(huì)考慮順壩坡鋪設(shè)的方案了,因?yàn)榭梢詼p少焊縫的長度。垂直鋪設(shè)往往適用于高壩的鋪設(shè)即通常采用壩上部分垂直壩軸線來鋪設(shè),即可滿足因應(yīng)力而不會(huì)導(dǎo)致變形的要求又能減少焊縫的特點(diǎn)。但是,壩底的鋪設(shè)一般情況下不區(qū)分垂直還是順壩,都會(huì)采用順壩軸方向輻射的模式,這樣即省工又減少焊縫數(shù)。施工過程中應(yīng)該嚴(yán)格按照復(fù)合土工膜鋪設(shè)時(shí)的設(shè)計(jì)及規(guī)范要求,一般步驟是從堤頂鋪到坡底而不是從底部到頂部進(jìn)行鋪設(shè)。鋪設(shè)到底部基槽出應(yīng)埋入相對(duì)不透水層,之后迅速回填堤腳和上部護(hù)坡,這樣做是為了避免滑坡現(xiàn)象的產(chǎn)生造成人員受傷等情況的發(fā)生。
(一)混凝土的質(zhì)地
通常講的混凝土是用碎石、砂子、水等按照一定比例攪拌而成的,是土木建筑工程中應(yīng)用極為廣泛的原材料。砂、石等材料的質(zhì)量好壞對(duì)后期混凝土的抗壓強(qiáng)度和密度產(chǎn)生很大的影響。由此得出,為了得到耐久性優(yōu)良的混凝土,必須使用高質(zhì)量的原料。當(dāng)前社會(huì)發(fā)展日新月異,土木工程等建筑行業(yè)的發(fā)展更是一日千里,在施工過程中卻出現(xiàn)了質(zhì)量把關(guān)問題,如對(duì)原料要求較松,只看重混凝土的抗壓強(qiáng)度而忽略了密度等現(xiàn)象屢見不鮮。其后果十分嚴(yán)重,這些將直接造成建筑墻體開裂,威脅項(xiàng)目的安全性及可靠性。
(二)混凝土的密實(shí)度
除了混凝土的原料是影響其耐久性的因素之一,還有其他的因素便是其密實(shí)度,是由其內(nèi)部缺陷造成的。在建筑實(shí)施過程中易受到其他方面的干擾和侵害,主要表現(xiàn)在以下方面:第一,混凝土的抗?jié)B性。混凝土的抗?jié)B性指的就是混凝土在液體等的壓力作用下抵抗液體滲透的能力。在施工過程中,當(dāng)混凝土外部侵襲的液體,主要指水,流入到其內(nèi)部時(shí),需要跨越混凝土這層障礙,因此不易侵襲到其內(nèi)部,這表明該混凝土具備很強(qiáng)大的抗?jié)B性。簡而言之,混凝土的耐久性與水等液體流進(jìn)混凝土的多少及滲透的規(guī)模息息相關(guān)。因此,混凝土的抗?jié)B性與其耐久性成正比,二者息息相關(guān)。如果混凝土受到水及其他液體的侵襲時(shí),在抗壓強(qiáng)度不夠、密度不高的情況下,容易受到較為嚴(yán)重的侵蝕,并會(huì)對(duì)其耐久性造成不良后果。第二,混凝土的凍融破壞。在嚴(yán)寒天氣室外低溫的狀態(tài)下,因含水的空氣進(jìn)入到混凝土而冰凍,導(dǎo)致混凝土的體積急劇膨脹,就會(huì)使其內(nèi)部成分和結(jié)構(gòu)遭到侵害,稱為凍融破壞。我們由此得知混凝土的抗凍能力的影響因素主要是其內(nèi)部的氣孔構(gòu)造和氣泡的數(shù)量,與之成反比,即,抗凍性差時(shí),氣孔大又多,破壞程度越大。并且除此之外,還有其他影響因素,如飽滿率、水泥和石灰的比率、混凝土的時(shí)長、集料的孔隙率以及含水率等因素。混凝土的耐久性遭到破壞是由一連串的效應(yīng)造成的,其作用流程如下:混凝土的抗壓強(qiáng)度和密度均不高時(shí),水等其他液體極容易滲入到內(nèi)部,在低溫條件下,滲入的水就會(huì)冰凍起來,然后導(dǎo)致體積膨脹并伴隨巨大壓強(qiáng),其內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到嚴(yán)重破壞。第三,混凝土的碳化。混凝土的碳化是一個(gè)逐步受到侵蝕和腐壞的過程。空氣中的二氧化碳?xì)怏w滲入到混凝土,發(fā)生漫長而復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)后生成CaCO3和H2O,結(jié)果造成混凝土的堿度發(fā)生了變化,主要是堿度下降。混凝土堿度降低主要體現(xiàn)在其堿度的PH值由原來的11.5下降到后來的8.5~9.5之間。與此同時(shí),混凝土對(duì)鋼筋原來強(qiáng)大的保護(hù)作用也因?yàn)闅潆x子的數(shù)量增多而慢慢弱化了。當(dāng)對(duì)其護(hù)衛(wèi)程度弱化之后,在周圍的水和空氣影響下,勢(shì)必會(huì)逐漸直至徹底喪失對(duì)鋼筋的保護(hù)。此時(shí)產(chǎn)生的后果便是鋼筋逐漸氧化,受到侵蝕的體積會(huì)越來越膨脹,嚴(yán)重到產(chǎn)生墻體開裂的現(xiàn)象。這一后果的嚴(yán)重性以及威脅性不言而喻,嚴(yán)重影響建筑項(xiàng)目的安全和可靠,并擾亂施工進(jìn)度。
二、在技術(shù)層面逐步提升耐久性的方法和手段
1、在混凝土中添加高效減水劑。高效減水劑能夠改善水泥,減少水資源的浪費(fèi),加強(qiáng)其抗壓強(qiáng)度并提升耐久性。
2、在混凝土中添加高效活性礦物摻料。活性礦物摻料能夠減少水泥用量并改進(jìn)新拌和硬化混凝土性能,并增強(qiáng)水泥的密度和強(qiáng)度,繼而提升混凝土的耐久性。
3、混凝土需要不斷地?cái)嚢杈鶆颍凑照A鞒踢M(jìn)行。
4、嚴(yán)格把控水泥與石灰的比率及水泥使用量。水灰比過度及水泥使用量過量,都會(huì)對(duì)混凝土的耐久性產(chǎn)生不良影響。
三、總結(jié)
【關(guān)鍵詞】土木工程材料;創(chuàng)新能力;培養(yǎng)措施
21 世紀(jì)是知識(shí)、經(jīng)濟(jì)逐漸占主導(dǎo)地位的新世紀(jì),未來的競爭主要是科學(xué)技術(shù)和創(chuàng)新人才的競爭,創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力是21世紀(jì)時(shí)展的必然要求,也是高等教育人才培養(yǎng)的發(fā)展方向[1]。高校作為科技人才的主要培養(yǎng)基地,如何培養(yǎng)有創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才是高等教育工作者需要共同探討的問題之一。
土木工程材料課程是土木工程專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課,其任務(wù)是使學(xué)生獲得有關(guān)土木工程材料的技術(shù)性質(zhì)及應(yīng)用的基本知識(shí)與必要的基礎(chǔ)理論,以及獲得土木工程材料主要試驗(yàn)方法的基本技能訓(xùn)練。本文根據(jù)土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)的目標(biāo),結(jié)合學(xué)科的發(fā)展,對(duì)土木工程材料課程中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)進(jìn)行了一系列的探索與改革,提出一些能提高學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)措施和方法。
1.在課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力
傳統(tǒng)課堂教學(xué)是大學(xué)理論知識(shí)傳授、學(xué)習(xí)的主要途徑,通過老師在課堂講授和引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),從而使學(xué)生獲取知識(shí)。由于該課程所講述材料繁雜多樣, 而課程特點(diǎn)又決定了其敘述多而推理少, 對(duì)于習(xí)慣了嚴(yán)密邏輯推理的工科學(xué)生而言, 學(xué)習(xí)時(shí)不易把握要點(diǎn), 很快就會(huì)喪失學(xué)習(xí)興趣;為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思想和創(chuàng)新理念,在課堂教學(xué)中須做好以下幾點(diǎn):
1.1結(jié)合工程實(shí)例,介紹學(xué)科前沿進(jìn)展
在具體理論教學(xué)過程中,教師可結(jié)合工程案例,介紹一些土木工程材料在生產(chǎn)、施工和使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題,引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)分析問題出現(xiàn)的原因,嘗試著提出解決問題的措施,這都可以大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
1.2應(yīng)用多媒體教學(xué)手段,充實(shí)教學(xué)內(nèi)容
多媒體教學(xué)為課堂教學(xué)提供了一個(gè)直觀的手段,在課堂上可通過動(dòng)畫演示、 播放錄像等方法讓學(xué)生充分了解一些難于操作的實(shí)驗(yàn)過程。將一些材料的制備過程圖片、組成和微觀結(jié)構(gòu)圖片、性能檢測(cè)試驗(yàn)視頻和材料在實(shí)際工程中應(yīng)用視頻等資料展示給學(xué)生,增加其感性認(rèn)識(shí), 便于學(xué)生理解掌握[2]。
1.3豐富教學(xué)方式,激發(fā)學(xué)生興趣
如何充分調(diào)動(dòng)和激發(fā)學(xué)生對(duì)科研創(chuàng)新的興趣,是教師在課堂教學(xué)中必須要面對(duì)的重要問題,這就需要教師不斷改進(jìn)和優(yōu)化教學(xué)方法,把以“滿堂灌式”為主的教學(xué)方式轉(zhuǎn)變?yōu)椤皢l(fā)式”教學(xué)方法上來。實(shí)行教學(xué)方式的多樣化,積極實(shí)踐案例教學(xué)法,激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新的意識(shí),增強(qiáng)其科研創(chuàng)新能力。
2.在課程作業(yè)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力
課后作業(yè)是課堂以外學(xué)生學(xué)習(xí)土木工程材料相關(guān)知識(shí)的另一個(gè)途徑。作業(yè)除了布置讓學(xué)生鞏固掌握書本知識(shí)的作業(yè)外,為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和興趣,同時(shí)布置大作業(yè),促使學(xué)生去看、去想、去深入思考問題,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新的理念。
作業(yè)中學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)思路及做法具體如下:
2.1布置作業(yè),要求學(xué)生查閱文獻(xiàn)
布置創(chuàng)新作業(yè)的同時(shí),要求每個(gè)學(xué)生至少查閱與作業(yè)內(nèi)容相關(guān)的科技文獻(xiàn),目的是通過查資料、看資料,培養(yǎng)資料收集整理能力,奠定創(chuàng)新及科研基礎(chǔ)。同時(shí)了解材料科學(xué)發(fā)展的現(xiàn)狀。
2.2完成作業(yè),培養(yǎng)創(chuàng)新能力
通過查資料、看資料,分析相關(guān)內(nèi)容研究進(jìn)展,分析存在問題、提出問題,結(jié)合布置的作業(yè),鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新,去想解決的辦法,去發(fā)明創(chuàng)新新材料。同時(shí),通過完成作業(yè)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦能力及科研寫作能力。
2.3課堂討論,促進(jìn)創(chuàng)新思考
土木工程材料課程教學(xué)大綱中安排了一定學(xué)時(shí)的討論課,結(jié)合學(xué)生提交的課程作業(yè),讓作業(yè)完成較好、有創(chuàng)新的學(xué)生在討論課上把自己完成的內(nèi)容講給大家聽,同學(xué)們一起討論,相互學(xué)習(xí)和借鑒,形成討論促進(jìn)創(chuàng)新思考的學(xué)習(xí)氛圍。
3.在課程實(shí)驗(yàn)課中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式只是先由實(shí)驗(yàn)教師講解實(shí)驗(yàn)任務(wù)和實(shí)驗(yàn)過程,然后學(xué)生按教師的要求分組進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。實(shí)踐證明,這種“驗(yàn)證式”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式難以激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣,已經(jīng)不適應(yīng)當(dāng)前以素質(zhì)教育為核心,以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為重點(diǎn)的高等教育體制,同時(shí)實(shí)驗(yàn)課相對(duì)較少讓很多學(xué)生很難進(jìn)行一些大型的綜合性設(shè)計(jì)性的創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)[3]。為切實(shí)解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題,可以加強(qiáng)以下幾個(gè)方面來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。
3.1鞏固基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)
通過這些實(shí)驗(yàn),可以讓學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)方法,熟悉儀器操作,驗(yàn)證理論知識(shí),增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí),同時(shí)培養(yǎng)實(shí)際操作能力,為將來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。雖然這些實(shí)驗(yàn)多是傳統(tǒng)材料的性能檢測(cè)實(shí)驗(yàn),但它們是材料科學(xué)深入研究的基礎(chǔ)。學(xué)生只有完成這些實(shí)驗(yàn)后才能進(jìn)行研究生創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)研究,真正實(shí)現(xiàn)自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、 自己動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)。
3.2開展研究性創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)
基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)基本是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),其原理和操作都較易掌握,不能發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)新能力,所以必須在基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)之外開設(shè)研究性創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。研究性創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)對(duì)一些學(xué)有余力且對(duì)土木工程新材料、新工藝的設(shè)計(jì)和研究感興趣的部分學(xué)生, 在業(yè)余時(shí)間完成。在整個(gè)試驗(yàn)過程中教師只給出實(shí)驗(yàn)任務(wù)和目的,簡單提示實(shí)驗(yàn)原理,學(xué)生利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件,自行設(shè)計(jì)方案,完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。通過開展研究性創(chuàng)新試驗(yàn), 培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)事求是、團(tuán)結(jié)協(xié)作、勇于探索、大膽質(zhì)疑的科學(xué)作風(fēng),更有效地激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新精神。
3.3改革實(shí)驗(yàn)室管理制度
要真正提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,還需要為學(xué)生提供一個(gè)充分開放和自由的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,為此,實(shí)驗(yàn)室的管理制度也應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的改革。例如:儀器設(shè)備由學(xué)生自行安裝與調(diào)試,實(shí)驗(yàn)員進(jìn)行指導(dǎo);實(shí)驗(yàn)室不限時(shí)開放,學(xué)生可根據(jù)自己的課程安排,隨時(shí)在課余時(shí)間進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)不做刻板要求,實(shí)驗(yàn)成績采取彈性學(xué)分制等。
4.通過開展課外科技活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力
在繼續(xù)加強(qiáng)現(xiàn)有的實(shí)踐教學(xué)的基礎(chǔ)上,將學(xué)生的課外科技活動(dòng)納入到創(chuàng)新能力培養(yǎng)的過程中,將參加各類競賽、參與教師科研、指導(dǎo)學(xué)校大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新項(xiàng)目等課外實(shí)踐活動(dòng)作為培養(yǎng)創(chuàng)新人才提高學(xué)生科技創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié),將課堂教學(xué)延伸到課外,吸引學(xué)生主動(dòng)地有選擇地參與這些活動(dòng)并根據(jù)自己的發(fā)展方向結(jié)合自己的興趣和需求,在多種創(chuàng)新活動(dòng)中找到適合自己的題目或任務(wù)。大學(xué)生課外科技活動(dòng)是大學(xué)創(chuàng)新教育的重要內(nèi)容,在內(nèi)涵上對(duì)大學(xué)生創(chuàng)新教育進(jìn)行豐富和延伸,在實(shí)踐領(lǐng)域途中為大學(xué)生創(chuàng)新教育提供了更新更大的平臺(tái)。
5.結(jié)語
創(chuàng)新性人才培養(yǎng)是我國科技興國發(fā)展戰(zhàn)略的關(guān)鍵,而創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)不是短時(shí)間可以做到的,需要在平時(shí)教學(xué)、學(xué)習(xí)和實(shí)踐中點(diǎn)滴積累。大學(xué)是創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的搖籃,大學(xué)各門專業(yè)課程的創(chuàng)新能力培養(yǎng)是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的根本所在,這就需要在實(shí)際教學(xué)中老師要結(jié)合本課程的特點(diǎn),不斷探討和研究,提高學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
【參考文獻(xiàn)】
[1]李偉華.土木工程專業(yè)本科生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的幾個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2008(28).
[關(guān)鍵詞]土木工程材料;實(shí)驗(yàn)教學(xué);教學(xué)改革
隨著建筑業(yè)的興起帶來的國家社會(huì)經(jīng)濟(jì)大發(fā)展,土木工程專業(yè)成為了最熱門的專業(yè)學(xué)科,隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)的不斷發(fā)展,現(xiàn)將過去的單一工程專業(yè)的建筑材料和道路建筑材料等專業(yè)整改成為土木工程材料課程。土木工程材料作為一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科,其實(shí)驗(yàn)教學(xué)就要打破原有的局限,從綜合性、研究性應(yīng)用性等多方面入手培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維等綜合能力,以培養(yǎng)應(yīng)用型的高素質(zhì)人才。
一、土木工程材料實(shí)驗(yàn)組成
1.課程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)全國各工程類高校的土木材料實(shí)驗(yàn)課大致為10~18學(xué)時(shí),包括材料密度、表觀密度實(shí)驗(yàn)等常規(guī)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、膠砂強(qiáng)度測(cè)試等水泥性能實(shí)驗(yàn),針入度、軟化點(diǎn)等瀝青實(shí)驗(yàn),混凝土強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)、混凝土和易性實(shí)驗(yàn)、砂漿性能實(shí)驗(yàn)、混凝土用沙石實(shí)驗(yàn)等綜合性實(shí)驗(yàn)。但是受到實(shí)驗(yàn)課時(shí)、實(shí)驗(yàn)場地和實(shí)驗(yàn)設(shè)備等多方面因素的限制,實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)成效不明顯。2.科研實(shí)踐類開放實(shí)驗(yàn)開放實(shí)驗(yàn)作為課程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充和拓展實(shí)驗(yàn),學(xué)生選擇參加開放實(shí)驗(yàn)的原因各有不同,有的是為了參與教師科研課題,提高自己某一專業(yè)方向的實(shí)踐知識(shí),有的僅僅是因?yàn)閭€(gè)人的興趣愛好,或者單純的是為了拿學(xué)分,但是不管其選擇的目的是什么,這種開放實(shí)驗(yàn)都可以不同程度的提高其專業(yè)技能、創(chuàng)新能里和綜合素質(zhì),幫助學(xué)生形成一種創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維。開放實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)原材料選擇、實(shí)驗(yàn)方法確定、實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)結(jié)果等實(shí)驗(yàn)的全過程進(jìn)行規(guī)劃、操作、總結(jié)和分析,非常能體現(xiàn)一名學(xué)生的綜合素質(zhì)能力,也非常鼓勵(lì)大學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中能積極的進(jìn)行科技創(chuàng)新。3.學(xué)科競賽實(shí)驗(yàn)從2010年開始,全國高等學(xué)校建筑材料學(xué)科研究會(huì)舉辦全國大學(xué)生混凝土設(shè)計(jì)大賽,全國各大高校學(xué)生均可報(bào)名參與,要求對(duì)混凝土設(shè)計(jì)、時(shí)間成型、快速養(yǎng)護(hù)、性能測(cè)試等內(nèi)容進(jìn)行實(shí)際的操作。這類實(shí)驗(yàn)大賽的舉辦提高了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的應(yīng)用能力,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的積極性,是非常好的一種選拔創(chuàng)新性人才的有效方法。
二、土木工程材料實(shí)驗(yàn)存在的問題
1.課程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課時(shí)較少現(xiàn)如今各高校土木專業(yè)的學(xué)生都較多,每班的教學(xué)人數(shù)均達(dá)到幾十人,所以實(shí)驗(yàn)課程基本以驗(yàn)證性和演示性的實(shí)驗(yàn)為主,教學(xué)效果受到了實(shí)驗(yàn)場地小、實(shí)驗(yàn)設(shè)備少等因素的極大限制,實(shí)驗(yàn)效果不佳,難以滿足教學(xué)需要。而設(shè)計(jì)性、綜合性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)通常實(shí)驗(yàn)時(shí)間較長,受到上課時(shí)長和課時(shí)較少的限制,難以保證實(shí)驗(yàn)效果和教學(xué)質(zhì)量,或者影響其他實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的教學(xué)計(jì)劃。2.課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容傳統(tǒng)老套,不符合行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀隨著時(shí)展,人們對(duì)環(huán)境的保護(hù)意識(shí)加強(qiáng),提倡綠色建筑,新型的建筑材料不斷涌現(xiàn),像一些傳統(tǒng)的墻體圍護(hù)結(jié)構(gòu)粘土磚被各種新型墻體材料所取代,然而我們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容卻沒有與時(shí)俱進(jìn),沒有更新新材料的相關(guān)實(shí)驗(yàn)測(cè)試內(nèi)容,還在做傳統(tǒng)材料的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是沒有意義的,是不符合時(shí)代的發(fā)展的。而且現(xiàn)在對(duì)建筑質(zhì)量的要求越來越高,要求建筑材料有著良好的使用壽命,尤其是鋼筋混凝土材料的耐久性得到了越來越多的重視,所以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),除了要對(duì)水泥、混凝土、鋼筋等材料進(jìn)行基本測(cè)試外,還要添加一些新的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,比如材料乃求能和一些特殊要求的性能實(shí)驗(yàn)檢測(cè),以適應(yīng)時(shí)代的創(chuàng)新發(fā)展。3.實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新性不足課程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)受到課時(shí)的限制,內(nèi)容多,時(shí)間少,很難在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中有所創(chuàng)新。開放實(shí)驗(yàn)本來是很好的創(chuàng)新平臺(tái),但是目前卻通常是由老師擬定題目,學(xué)生自主創(chuàng)新的情況很少,而且選題范圍較為局限,要想創(chuàng)新也有一定的難度。實(shí)驗(yàn)報(bào)告是學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)操作程序和對(duì)結(jié)果總結(jié)分析能力的體現(xiàn),但是目前大多數(shù)的學(xué)生在完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告的時(shí)候都有抄襲現(xiàn)象,嚴(yán)重的影響了開放實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)自主獨(dú)立性,無法培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。4.開放實(shí)驗(yàn)效果不良開放實(shí)驗(yàn)的開放程度不到位,大多數(shù)學(xué)生選擇開放實(shí)驗(yàn)的目的并不是為了培養(yǎng)自己的實(shí)踐能力、科研能力和創(chuàng)新能力,在實(shí)驗(yàn)時(shí)只是盲目的完成實(shí)驗(yàn),沒有進(jìn)行深入的思考,這是很普遍的不良教學(xué)的風(fēng)氣,學(xué)生們急功近利思想很嚴(yán)重。而且想提高自身能力的學(xué)生并不能隨意的進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室,影響了學(xué)生實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新的積極性和靈感,這是實(shí)驗(yàn)室的管理不到位導(dǎo)致的。
三、土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革探索
1.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè),增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源實(shí)驗(yàn)室場地和實(shí)驗(yàn)設(shè)備是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的硬件設(shè)施,是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)。土木工程材料的發(fā)展日新月異,這就要求土木工程材料實(shí)驗(yàn)設(shè)備也要與時(shí)俱進(jìn),不斷更新,才能滿足實(shí)際的教學(xué)需要。2.優(yōu)化實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與施工現(xiàn)場的融合土木工程材料課程涵蓋了很多不同的專業(yè),所以,必須結(jié)合不同專業(yè)的專業(yè)特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)。實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證理論知識(shí)的過程,同時(shí)又加深了對(duì)理論知識(shí)的理解,如果有條件,最好是到施工現(xiàn)場進(jìn)行教學(xué),深入到生產(chǎn)實(shí)踐的前線,能讓學(xué)生在實(shí)踐中了解各種工程實(shí)踐技能,發(fā)現(xiàn)自己的不足并針對(duì)性的提高自己的專業(yè)知識(shí)水平,提高學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,同時(shí)也為學(xué)生畢業(yè)就業(yè)后的發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。3.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室開放程度,開展綜合設(shè)計(jì)性試驗(yàn)土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)的根本目的是為了培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,所以我們要全面的改變?cè)瓉韨鹘y(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思路和方法,將原來的驗(yàn)證性、演示性的實(shí)驗(yàn)改革成設(shè)計(jì)性、綜合性的實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)的理論知識(shí),獨(dú)立提出實(shí)驗(yàn)課題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果并加以總結(jié)分析,進(jìn)行深入思考。實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師只在實(shí)驗(yàn)過程中提高必要的指導(dǎo),總體上要求同學(xué)們獨(dú)立思考,獨(dú)立操作,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。這同時(shí)也要求加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的開放程度,讓學(xué)生們能夠在有思路有靈感的時(shí)候能及時(shí)的進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn),才能提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。4.建立校企合作實(shí)驗(yàn)基地實(shí)驗(yàn)的目的就是為了更好的與理論知識(shí)相結(jié)合,能夠在實(shí)際設(shè)計(jì)生產(chǎn)施工中能有效的運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)并加以創(chuàng)新,推進(jìn)行業(yè)發(fā)展。如果學(xué)校能與企業(yè)相結(jié)合,則更能讓學(xué)生體會(huì)知識(shí)在實(shí)際情況中的運(yùn)用,對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)水平有充分了解,更新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,跟隨時(shí)代潮流,加快行業(yè)建設(shè)速度,促進(jìn)教育改革,提高畢業(yè)生的就業(yè)質(zhì)量。
四、木工工程材料實(shí)驗(yàn)課改革取得的成效
自土木工程材料實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改革以來,其實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)收到了各方的關(guān)注和支持,增設(shè)了更多課題的實(shí)驗(yàn)選修課和開放性實(shí)驗(yàn)課。有效的提升了學(xué)生們的動(dòng)手能力、工程實(shí)踐能力和科研創(chuàng)新能力,通過教學(xué)改革,學(xué)生從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定、方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)操作到得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行總結(jié)分析整個(gè)過程都能夠獨(dú)立完成,將書本上的理論知識(shí)和實(shí)踐良好的相結(jié)合,將實(shí)驗(yàn)由教師授課變?yōu)閷W(xué)生的主動(dòng)探索。在實(shí)驗(yàn)的過程中,學(xué)生既能學(xué)到理論知識(shí),又能在理論的基礎(chǔ)上通過實(shí)踐加深理解,同時(shí)在老師的引導(dǎo)下提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,大大提高了學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率。隨著教學(xué)改革的推進(jìn),擴(kuò)充了各類的新的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,促使更多的學(xué)生能夠進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室研究相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。為了保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有序進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)室全面的學(xué)生開放,提供充足的相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備。這使得實(shí)驗(yàn)室的開放率和和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用率大大的提高了,實(shí)驗(yàn)室資源得到了充分的利用。而且實(shí)驗(yàn)室的管理人員也盡職盡責(zé)的定期檢查儀器設(shè)備,及時(shí)維修,保證設(shè)備的完好情況。通過推行土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革以來,使學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室在場地要求、人管管理、設(shè)備管理和制度管理等方面都有了較大的提升,有力的加強(qiáng)和推動(dòng)了實(shí)驗(yàn)室規(guī)范化的管理。土木工程材料的專業(yè)特點(diǎn)就是其較強(qiáng)的實(shí)踐性,所以我們要注重培養(yǎng)學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用能力,將舊有的實(shí)驗(yàn)方式改革成為開放式的實(shí)驗(yàn)形式,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索精神和開拓創(chuàng)新能力,使土木工程材料實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革取得明顯的成效。
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