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第1篇：土木工程材料范文

土木工程材料教學內容體系存在的問題

(一)土木工程材料教學內容的豐富性與教材篇幅的有限性“大土木”概念的提出使土木工程材料的內容變得更加豐富。如:路面工程中的瀝青混合料、路基與地基中水泥石灰穩定粒料材料、房屋建筑工程中的保溫隔熱及其他建筑功能材料、隧道工程中的速凝材料、水工建筑材料的防腐設計與控制等。由于需要學習的內容多，而課堂教學時間有限，造成了教材編寫時要刪除許多重要的教學內容，造成了內容體系的不完整，專業寬口徑教育理念難以體現。(二)土木材料的發展性與教學內容的滯后性土木工程材料的新發展豐富了土木工程材料內容體系。如:傳統混凝土，包括水泥、粗、細骨料、水四大組分。由于混凝土外加劑能使混凝土性能和功能得到顯著改善和提高，因此，被稱為混凝土的第五組分，是混凝土技術的重大突破。當今，外加劑技術日新月異，聚羧酸系高性能外加劑普遍應用，對此大部分教材都未提及。對于外加劑部分內容，目前教材只停留在一般性介紹這個層次，對外加劑對水泥的適應性機理、外加劑的合理摻量、外加劑與混凝土性能的聯系、外加劑的檢測等內容未作詳細介紹。同時，對于一些外加劑對混凝土的負面影響有必要在教材中交代清楚，防止濫用和誤用。近年來，為了調節和改善水泥的性能，提高水泥產量，綜合利用工業廢渣，在磨制水泥時基本都加入了一定比例的天然或人工無機礦物質混合材料。在混凝土配制時，常直接用磨細的無機礦物質材料取代部分水泥，稱為摻合料，使其成為混凝土的第六組分。20世紀90年代以來，中國對第六組分開展了廣泛研究，有學者提出六組分設計法。雙摻或多摻法在個別行業得到廣泛應用，并經實踐證明具有較好的效果和意義，這些內容值得引入教材加以闡述和學習。對于土木工程中的功能材料，如合成高分子材料、裝飾性材料、絕熱保溫材料、復合材料、綠色材料等內容，近年來發展較快，教材為縮短篇幅，對壓縮精簡內容在課堂中一般不作深入講解，僅停留在概念介紹的層面，使得這部分內容的教學顯得抽象空洞。(三)教學中存在的問題土木工程材料教學目的在于使學生掌握主要土木工程材料的性質與應用，明確工程材料性質與材料結構的關系，為實現和改善材料的功能進行一定的材料設計，在工程中能對材料進行檢測和質量控制。材料的結構與構造、材料的參數與性質、材料的設計與配制、現場的檢測與控制等環節具有很強的實際操作性。環境條件不同，材料選用不同，設計目標差異很大，這就要求該課程應偏重于材料及其在工程中的應用。目前，土木工程材料在應用教學方面存在以下問題。一是，重理論輕應用。土木工程材料教材內容體系主要集中闡述各種材料的性能特點與技術性質，工程應用雖有介紹，但結合實際工程特別是典型工程的案例實踐不多。如:混凝土的配合比與試配，即是同一配合比，在不同的地方材料或環境條件下，三參數相同，配出的混凝土性能會大不相同。或者說，實現同一目標的混凝土，在不同環境條件下，配合比會有較大區別。由此可以看出具體工程試配的重要性，同時也說明混凝土設計不是僅憑三參數就可以決定混凝土的多組分，配合比設計需與具體組成材料環境條件相結合。二是，教材提供的部分參數不一定合理。如在混凝土坍落度的選擇上，由于現代機械化施工的普及，從實際工程應用看，教材提供的數據較少，在實際工作中難以借鑒。如在混凝土試配過程中，強度對水灰比非常敏感，水灰比變化0．01，強度就會有一個等級的差別。對于確定的試驗室配合比，由于試驗室的試驗小樣與現場大樣存在差異，在實施時需要結合現場情況作調整，建議引入砂率、水灰比的界限值概念。三是，教材中試驗與檢測內容科學性、規范性有待提高。如水泥的細度試驗，教材未講清楚試驗結果修正的問題，結果使得同一批次的水泥，不同的試驗組，試驗結果差別很大，與實際不符。又如混凝土試驗，試驗室養護條件不到位，學生試驗結果缺少說服力。這些在一定程度上影響了學生科學工作態度和規范化操作習慣的養成。要使教材內容對工程實際有科學的指導作用，需要對教材中的不合理概念、理論、經驗數據進行修改和更正，加強材料的工程應用與試驗方面的調整與教學［5］。

教學內容及其體系的分解、增減、深化和建設

筆者建議從以下幾個方面著手。(一)教學內容體系的擴展與組織為滿足國家建設形勢發展對土木工程專業人才的要求，需拓寬學生知識面。土木工程材料課程的教學要在建筑工程專業、道路工程專業材料課程內容的基礎上進行必要補充。如:增加高性能混凝土一章，內容包括高強度混凝土、大流動性混凝土、摻混合料混凝土、水泥凈漿等設計、生產、檢測;針對道路工程增加無機結合料、土工材料、速凝材料等內容;針對材料的耐久性，增設材料耐久性設計與控制章節。內容組織方式上可分冊設置教學內容，上冊設置土木工程材料各專業方向的共性內容，下冊安排高性能混凝土、新型土木材料(宜淡化“新型”二字)、瀝青混合料、無機穩定材料、土木材料的防腐與控制等內容，根據專業方向的不同要求學生分階段有選擇地進行選修學習。(二)教學內容的分解由于水泥混凝土章節含有水泥的選擇、集料的性能要求、混凝土的和易性、混凝土力學及變形性能、耐久性、外加劑、混凝土的配比和檢測評定內容，內容篇幅長，課時量大，造成各章教學學時相差懸殊。筆者建議把集料部分與石材一起單獨設章，充分體現集料在水泥混凝土、瀝青混合料和水泥穩定粒料等復合材料中的地位，對集料材料性能與應用可充分闡述。同樣，瀝青和瀝青基復合材料也可分為兩章，以適應不同專業方向選修需要。(三)教學內容體系的深化對于高性能、高強混凝土而言，外加劑的性能與質量決定了混凝土的性能和質量，因此有必要深化混凝土外加劑的教學內容，增加外加劑與水泥的相溶性理論［6］、外加劑選擇與檢測方法等教學內容。此外，適當增加儲能調溫新材料原理、性能、設計與應用等建筑節能新技術、新材料的介紹。通過收集整理土木工程各條戰線上資深專家學者的理論成果、應用經驗，認真組織教材編寫，使教學內容既有一定的深度和可操作性，又可分析和解決工程實際問題提供指導。(四)加強應用與試驗檢測內容建設結合工程實例和試驗檢測部分內容，突出土木工程材料基本性能與工程應用教學，重點培養學生的工程概念與工程材料應用能力。加大工程材料應用例題設置，通過講述實際工程案例，幫助學生全面理解和掌握材料的基本性能與工程應用特性。對于試驗部分教學內容，應規范試驗程序、改善試驗條件、增加部分新試驗，培養學生科學、客觀、規范、嚴謹的思維方法。

作者：張新勝 胡習兵 馬遠榮 單位：中南林業科技大學 土木工程與力學學院

第2篇：土木工程材料范文

1)涵蓋內容繁多、邏輯關系較差。本課程學習內容涵蓋了無機材料、有機材料和復合材料等研究領域，包括了各類材料組成、性能及其影響因素、技術要求以及質量檢測和控制等等;各類材料性能各異且用途不同，因此各章之間聯系較少，導致邏輯關系不強。2)內容敘述性較強。教材內容涉及到與各類材料、工程密切相關的試驗資料、實踐經驗和技術標準，偏重于敘述性，基本概念多、經驗性的內容多，因此學生極易感覺到雜、亂、枯燥乏味，甚至產生厭學心理，影響學習效果。本課程具有很強的理論性和實踐性，除了應抓住重點學好理論知識以外，還應重視實踐環節，為此，本課程開設有多個學時的實驗課，旨在通過動手實踐，加深和鞏固對理論知識的理解，培養學生對土木工程材料的檢測技能。

2土木工程材料實驗教學的傳統模式

大量調研表明，多數高校土木工程材料實驗的教學模式表現為“灌輸式”，實驗性質基本為驗證類，綜合類、設計類和研究類實驗較少，具體表現如下:1)開展形式:多以分組。高校本科學生基數較大，實驗教學多為分組進行。2)指導模式:授課教師的講解和演示。每個實驗小組的人數較多，學生通過演示實驗觀察實驗過程，了解實驗的基本操作流程。3)實驗項目:根據實驗教學大綱確定。一般只限于教材中規定的特定實驗，其中驗證類實驗所占比例過大，而設計類和啟發類實驗相對較少;且考慮到實驗學時的設置，實驗過程較復雜、耗時較長且耗資較大的實驗，實驗教學盡量不涉及。4)實驗教材:實驗教師根據實驗教學大綱編寫實驗指導書。實驗過程中，學生根據指導書的實驗目的、實驗方法、實驗要求、所用儀器設備進行相關實驗即可。5)實驗報告:近似或者雷同。不同層次的學生所做的實驗項目相同，做相同的實驗，得到近似的實驗結果，一組或一個班寫出基本相同的實驗報告，不能充分調動學生的學習興趣和積極性。

3“塔式”實驗教學模式

基于兄弟院校土木工程專業實驗教學改革的成功經驗，結合現有實驗室的條件，遵循層次化、模塊化的指導思想，對土木工程材料實驗教學模式進行改革探索，分三階段逐步提升的“塔式”方式:基礎設計階段、對比分析階段與后期處理階段。1)基礎設計階段:將一個行政班的學生分組后，要求其根據與本次實驗項目相關的多種工程材料進行實驗設計，且將設計方案在實驗之前上交給實驗教師審批，待審批合格后方可安排實驗。這一階段可以讓學生根據實驗目的，自行設計實驗，使學生由被動變為主動，培養學生自主探究的能力;2)對比分析階段:同一批次實驗結束后，實驗教師組織學生分別匯報實驗設計方案與實驗現象、結果，要求學生分析不同小組的結果并找到原因，可以增強學生分析問題和解決問題的能力;3)后期處理階段:待同一個實驗項目全部結束后，實驗教師將本年度所有批次的實驗方案與結果公布后，要求每個同學對本項目進行總結，并以此作為實驗部分的考核。下面以“膠凝材料(水泥)的基本性質”為例，詳細說明一下“塔式”教學模式。1)根據理論課進程，實驗室要及時備好不同標號的水泥。實驗教師通知學生進行實驗方案設計，學生根據實驗目的，每個小組選用不同膠凝材料設計方案。根據已經審核的實驗方案與實驗指導書，嚴格按照實驗操作逐步完成水泥細度、水泥標準稠度用水量、水泥凝結時間、水泥安定性與水泥膠砂強度等實驗內容，并做好相關數據的記錄工作。2)同一批次實驗全部結束后，各小組通報實驗材料的選擇與實驗結果，要求每小組成員做好記錄，并引導學生回顧理論課程中的相關知識，分析不同膠凝材料的性質，加強學生對理論課程敘述性知識的理解與記憶。3)所有班級本實驗項目結束后，實驗老師將所有小組的實驗情況匯總并向學生公布，要求每人采用正交實驗分析法對統計的實驗結果進行分析，并結合理論知識對本次實驗進行總結，與此同時，教師也可以對學生實驗結果的統計數據進行分析總結，做好自己科研的支撐。

4教學模式改革效果

第3篇：土木工程材料范文

關鍵詞：新型混凝土；土木工程；意義；應用分析

1新型混凝土含義及其應用在土木工程領域的意義概述

1.1新型混凝土

根據筆者研究可知，新型混凝土主要指在傳統混凝土生產制作中將諸如煤炭顆粒、礦物質以及纖維等化學或非化學成分按一定比例搭配摻入而制作而成的新型混凝土，結合實踐來看，其可以看作是傳統混凝土的升級版本。

1.2新型混凝土應用在土木工程領域的意義

對土木工程而言，混凝土是其最重要的建筑原材料之一，其質量與性能高低會在很大程度上決定著土木工程質量是否符合建設要求，并且加之當前施工技術要求不斷提升，對材料的要求也越來越高，為此人們不斷加大對混凝土的研究開發，以期能夠有效地滿足當前土木工程建設所需。正是在這樣的背景下，新型混凝土材料應運而生。結合實踐來看，新型混凝土材料應用在土木工程領域主要具有以下幾方面重要意義：首先，正如上文所述新型混凝土是傳統混凝土的升級版本，因此其質量與性能上有著很大提升，因而將其應用到土木工程領域有助于實現良好的建設質量。其次，相比于傳統混凝土，新型混凝土材料具有諸如強度高、耐久性強以及節能環保等眾多優點，因而將其應用到土木工程領域之中不但能夠在降低建設成本情況下提升建筑企業經濟效益，同時也有利于減少對自然環境的影響與污染。

2新型混凝土材料在土木工程領域中的應用分析

2.1活性微粉混凝土

活性微粉混凝土，指的是一種具有超高強度的混凝土，其每單位的抗壓強度可為200MPa到800MPa，其抗拉強度為25MPa到150MPa，其斷裂每平方可達到30kJ，單位的體積質量每立方可達到2.5t到3.0t。對于一般混凝土上成為活性微粉混凝土的重要對策是：①縮小顆粒中的最大范圍，改良混凝土的均勻性。②對微粉和極微粉材料進行使用的過程中，需要成為最優的堆積密度。③增放鋼纖維來保證其延性。④減少混凝土用水量，運用非水化水泥顆粒當作是填料，來加大堆積密度。⑤在硬化中需要進行加壓和加溫等舉措，使其實現較強的強度。一般混凝土的級配曲線具有連續性，而活性微粉混凝土的級配曲線是沒有連續的臺階形曲線，其骨料粒直徑是比較小的，幾乎相等于水泥顆粒的尺寸。

2.2高性能混凝土

自1980年以來，一些西方國家已逐漸開展對高性能混凝土的研究和應用，使得混凝土邁入了新興的高科技行列，引起了全球材料界以及工程界的關注。許多國家把高性能混凝土當作是跨世紀新材料來進行探索和運用，使得混凝土成為當時研究以及應用中的一個重要對象。高性能混凝土的優勢主要表現為：①因為高性能混凝土的強度達到60Mpa到100MPa，超高強可以超過100MPa的特性，這樣就使得混凝土結構的尺寸大小大大縮小了，進而降低結構自重以及對地基的荷載，減少材料的用量，提高使用的空間，最大程度上使得工程造價有所減少。②因為高性能混凝土有著較高的工作性，能夠降低施工中的勞動強度，節省施工的消耗。③高性能混凝土的高耐久性可提高對較差環境中的抗御性能，增加建筑物中的運用，降低維修費用和對環境造成的作用，有明顯的社會以及經濟利益。因為高性能混凝土的優良特性，所以，在這十幾年來全世界范圍內獲得了廣泛的應用。

2.3碾壓混凝土

碾壓混凝土發展的較為迅速，經常運用于大體積的混凝土結構（比如：水工大壩）、公路路面、工業廠房地面和機場道面當中。用于碾壓混凝土結構施工的澆筑機具和一般混凝土是不一樣的，需要平整運用推土機，振實用碾壓機，中間解決用刷毛機，切縫用切縫機。在整體的施工過程當中，其機械化水平往往是比較高的，施工效率也是比較高的，可加入較多的粉煤灰。和一般混凝土相較來說，澆筑工期可減少1/3到1/2，用水量可降低百分之二十，水泥用量可降低百分之三十到百分之六十。碾壓混凝土中的間層抗剪特性是被用來修建混凝土高壩的核心。

2.4纖維增強混凝土

為了可以攻克混凝土的抗拉性能差、延性差等問題，在混凝土中加入了纖維來改良混凝土特性的研究，其獲得了一定的發展。相較于承重結構來說，發展較迅速、運用較為廣泛的是鋼纖維混凝土，主要是用于土木建筑工程的碳素鋼纖維以及耐火材料工業中的不銹鋼纖維。當纖維長度和長徑比在一般尺寸中，纖維摻量就會在1%-2%的范圍內，和基體混凝土相較來看，鋼纖維混凝土的抗拉強度可提升4到8成，抗彎強度則提升0.6-1.2倍，抗剪強度則提升百分之五十到百分之百，抗壓強度則最大可提升百分之二十五。而彈性階段的變形和基體混凝土性能對比來看，是沒有明顯差異的，然而可最大程度上提升衡量鋼纖維混凝土塑性變形特性的韌性。

2.5智能混凝土

智能混凝土是運用混凝土所構成的改變，對混凝土中一些不好的性質予以改變。比如；高強混凝土的水泥用量是比較多的，水灰比較低，加入了硅灰相關的活性材料，在通過硬化以后，其混凝土的密實度會比較好。然而，高強混凝土在硬化的前期，是有著顯著的自生收縮以及其孔隙率是比較高的，很容易就會發生開裂等現象。在處理這些問題時，最主要的辦法就是，用摻量為百分之二十的預濕輕骨料來作為骨料，進而使得在混凝土內部可以成為一個“蓄水器”，使得混凝土可以取得高效性的潮濕養護。這樣加入“預濕骨料”的辦法，能夠使混凝土的自生收縮大為下降，減弱了微細裂縫的數量。高強混凝土的另一個問題就是良好的密實性所引發的防火性能得到下降。這就是因為在碰到高溫時，砂漿中的自由水以及化學互相結合水變成了水氣，然而，不可以從密實的混凝土逸出，進而變成氣壓，致使柱子的保護層剝落，最大水平上降低了柱的承載力。處理這個問題的另一種辦法就是在每方混凝土中加如2千克的聚丙烯纖維，在高溫狀態下，使得纖維熔化，變成了能使水氣從邊界區逸出的通道，降低了氣壓，進而避免了柱子的保護層剝落。

3結束語

綜上所述，由上文所述我們不難發現，新型混凝土材料在應用在土木工程領域中所具有的重要意義，因而這就要求我們必須做好其應用。對此，上文在充分結合筆者研究實踐情況下，重點探究幾種新型混凝土材料在土木工程領域中地應用，以供廣大同行參考。

參考文獻：

[1]吳麗琴.新型混凝土材料在土木工程領域中的應用[J].廣東科技,2014(8):135～136.

[2]王淑鈺.新型混凝土材料在土木工程中的應用探討[J].城市建設理論研究:電子版,2015,5(13).

第4篇：土木工程材料范文

【關鍵詞】土木工程材料 發展趨勢

一、土木工程材料要求

材料強度，能夠安全的承受荷載；材料自身的重量以輕為宜（即表觀密度較小），以減少下部結構和低級的負載；具有與使用環境相適應的耐久性，以減少維修費用；用于裝飾的材料，應能美化建筑，產生一定的藝術效果；用于特殊部位的材料，應具備相應的特殊功能，例如屋面材料能隔熱、防水，樓板和內墻材料能隔聲。

二、土木工程材料的更新換代

土木工程材料的用量巨大，以往大量采用的粘土磚瓦和木材等已經給社會的可持續發展帶來了沉重的負擔。從另一方面來看，由于人們對于各種建筑物性能的要求不斷提高，傳統建筑材料的性能也越來越不能滿足社會發展的需求。為此，以天然材料為主要材料的時代即將結束，取而代之的將是各種人工材料，這些人工材料將會向著再生化、利廢化、節能化和綠色化等方向發展。，為了保證源源不斷地為工程建設提供質量可靠的材料，避免新型材料的生產和發展對環境造成危害，因此“綠色建材”應運而生，綠色建材，又稱生態建材、環保建材，其含義是指：采用清潔的生產技術，少用天然資源，大量使用工業或城市固體廢棄物和植物秸稈，所生產的無毒、無污染、無放射性、有利于環保和人體健康的土木工程材料。發展綠色建材是一項長期的戰略任務，符合可持續發展的戰略方針，既滿足現代人安居樂業、健康長壽的需要，又不損害后代人的更大需求能力和利益。

三、綠色建材的發展趨勢

目前正在開發的和已經開發的綠色建材和準綠色建材主要以下幾種：

第一、利用廢渣類物質為原料生產的建材，這類建材以廢渣為原料生產磚、砌塊、材板及膠凝材料，其優點是節能利廢，但仍需依靠科技進步，繼續研究和開發更為成熟的生產技術，使這類產品無論是成本上，還是性能方面真正能達到綠色建材標準。

第二、利用化學石膏生產的建材產品，用工業廢石膏代替天然石膏，利用先進的生產工藝和技術可生產各種土木建筑材料產品。這些產品具有石膏的許多優良性能，開辟石膏建材的新來源，并且消除了化工廢石膏對環境的危害，符合可持續發展戰略。

第三、利用廢棄的有機物生產的建材產品，以廢塑料、廢橡膠及廢瀝青等可生產多種土木工程材料，如防水材料、保溫材料、道路工程材料及其他室外工程材料。這些材料消除了有機物對環境的污染，還節約了石油等資源，符合在資源可持續發展方面的基本要求。

第四、利用各種代木材料，用其他廢料制造的代木材料在生產使用中不會有害人的身體健康，利用高興技術使其成本和能耗降低，將是未來綠色建材的主要發展方向。

第五、利用來源廣泛的地方材料為原料，利用高科技生產的低成本健康建材，不同的地區都可能有來源豐富、不同種類的地方材料，根據這些地方的性質和特點，利用現代技術，可生產各種性能的健康材料。如某些人造石材、水性涂料、某些復合性材料也是綠色建材的發展方向。

四、總結

總而言之，土木工程材料往往標志一個時代的特點。土木工程材料的發展的過程是隨著社會生產力一起進行的，它和工程技術的進步有著不可分割的聯系。工程中選材料時通過對環境的影響對后來人的影響來決定土木工程材料的好換，在未來，基于材料原有的性質的基礎上，“可持續發展”將是衡量建筑工程的一把尺子。

參考文獻：

[1]王福川.土木工程材料[M].中國建材工業出版社，2011.

第5篇：土木工程材料范文

關鍵詞：土木工程；材料；發展

中圖分類號：TU753文獻標識碼：A

一、新興工程材料的開發

二十世紀下半葉以來，全球的生存環境問題日益惡化：人炸性的增長，資源日益匱乏，森林銳減，河流湖泊干枯，土地沙化，地球臭氧層遭破壞等等。1992年6月，聯合國在巴西里約熱內盧召開了“環境與發展”世界首腦會議，會議通過了“21世紀議程”，確認了“可持續發展”戰略方針。

目前我國正在開發的和已經開發的綠色建材和準綠色建材主要以下幾種：

（一）利用廢渣類物質為原料生產的建材，這類建材以廢渣為原料生產磚、砌塊、材板及膠凝材料，其優點是節能利廢，但仍需依靠科技進步，繼續研究和開發更為成熟的生產技術，使這類產品無論是成本上，還是性能方面真正能達到綠色建材標準；

（二）利用化學石膏生產的建材產品，用工業廢石膏代替天然石膏，利用先進 的生產工藝和技術可生產各種土木建筑材料產品。這些產品具有石膏的許多優良性能，開辟石膏建材的新來源，并且消除了化工廢石膏對環境的危害，符合可持續發展戰略；

（三）以廢棄的有機物生產的建材產品，以廢塑料、廢橡膠及廢瀝青等可生產多種土木工程材料，如防水材料、保溫材料、道路工程材料及其他室外工程材料。這些材料消除了有機物對環境的污染，還節約了石油等資源，符合在資源可持續發展方面的基本要求；

（四）各種代木材料，用其他廢料制造的代木材料在生產使用中不會有害人的身體健康，利用高興技術使其成本和能耗降低，將是未來綠色建材的主要發展方向；

（五）以來源廣泛的地方材料為原料，利用高科技生產的低成本健康建材，不同的地區都可能有來源豐富、不同種類的地方材料，根據這些地方的性質和特點，利用現代技術，可生產各種性能的健康材料。如某些人造石材、水性涂料、某些復合性材料也是綠色建材的發展方向。

二、這一現象表明了進入21世紀以后，在我國甚至是全世界范圍內，土木工程材料的發展應具有以下的一些趨向：

（一）研制高性能材料，例如研制輕質、高強、高耐久性、優異裝飾性和多功能的材料，以及充分利用和發揮各種材料的特性，采用復合技術，制造出具有特殊功能的復合材料；

（二）充分利用地方材料，盡量減少天然資源，大量使用尾礦、廢渣、垃圾等廢棄物作為生產土木工程材料的資源，以及保護自然資源和維護生態環境的平衡；

（三）節約能源。采用低能耗、無環境污染的生產技術，優先開發、生產低能耗的材料以及能降低建筑物使用能耗的節能型材料；

（四）材料生產中不得使用有損人體健康的添加劑和顏料，如甲醛、鉛、鎘、鉻及其化合物等，同時要開發對人體有益的材料，如抗菌、滅菌、除臭、除霉、防火、調溫、消磁、防輻射、抗靜電等；

（五）產品可循環在再生和回收利用，無污染廢棄物，以防止二次污染。

與以往相比，當代土木工程材料的物理力學性能也已獲得明顯改善；隨著現代陶瓷與玻璃的性能改進，其應用范圍也有明顯的變化。例如水泥和混凝土的強度、耐久性及其他功能均有所改善；隨著現代陶瓷與玻璃的性能改進，其應用范圍與使用功能已經大大拓寬。此外，隨著技術的進步，傳統的應用方式也發生了較大變化現代施工技術與設備的應用也使得材料在工程中的性能表現比以往好為現代土木工程的發展奠定了良好的物質基礎。盡管目前土木工程材料在品種與性能上已有很大的進步，但與人們對于其性能要求的期望值還有較大差距。

從土木工程材料的來源來看，鑒于土木工程材料的用量巨大，尤其在應用方面，經過長期使用的不斷累積，單一品種或數個品種的原材料來源已不能滿足其持續不斷的發展的需求。尤其是歷史發展到今天，以往大量采用的粘土磚瓦和木材等已經給社會的可持續發展帶來了沉重的負擔。從土木工程對材料技術性能要求的方面來看，技術性能的要求也越來越多，各種物理性能指標的要求也越來越高，從而表現為未來建筑材料的發展具有多功能和高性能的特點。具體來說就是材料向著輕質高強、多功能、良好的工藝性和優良耐久性的方向發展。

今后土木工程材料必將需要在原材料方面最大限度的節約有限資源，充分利用可再生資源技工農業廢料；在生產工藝上要大力引進現代技術，改造或淘汰陳舊設備，降低原材料及能源消耗，減少環境污染；在性能方面要力求輕質高強耐久多功能及結構功能智能一體化；在產品形式方面積極發展預制技術，逐步提高構件化、單元化的水平；加緊具有自感知、自調節、自修復功能的土木材料的開發研制；展開各種機敏或智能材料在土木工程正好應用的研究。總而言之，我們測繪工作者用測繪儀器丈量世界，我們選材料時通過對環境的影響對后來人的影響來決定土木工程材料的好換，在未來，基于材料原有的性質的基礎上，“可持續發展”將是所有土木人心中的一把尺子。

參考文獻：

[1] 楊靜.建筑材料[M].北京：中國水利水電出版社，2004.

[2] 劉之洋，王連廣.鋼與混凝土組合結構[M].沈陽：東北大學出版社，2000.

[3] 趙鴻鐵.鋼與混凝土組合結構[M].北京：科學出版社，2001.

[4] 張光磊．新型建筑材料[M]．北京：中國電力出版社，2008.

作者簡介:

第6篇：土木工程材料范文

【關鍵詞】FRP復合材料；土木工程；工程技術

[ Abstract ] this article mainly according to their years of related working experience, discuss the application of composite materials in the civil engineering. This article main research object is the FRP composite material, firstly analyzes the current FRP application in civil engineering condition, and then introduced the FRP in civil engineering application in several special fields and some key technology, introduced in detail the FRP composite material of some excellent characteristics, so that the FRP can be applied more widely.

[ Key words ] FRP composite materials; civil engineering; engineering technology

中圖分類號：S969.1文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

前言

在過去，高級復合材料具有較好的工程性質，比如具有高比強度系數、高比剛度系數、高耐疲勞度、高阻尼、低密度、抗腐蝕、沿著纖維方向具有低熱膨脹率等特征。正是由于該材料的這些優良特征，使得這種材料在航空、汽車工業、海洋造船業等領域得到了廣泛的應用。最近，土木工程師和建筑工業研究者在研究基礎設施退化問題時，認識到復合材料在這方面有很大的發展潛力。近幾十年，FRP符合材料在建筑領域的應用越來越廣泛，并且，由于它的成本也在不斷地降低，FRP被認為是鋼筋混凝土中鋼材料的取代品。

FRP在土木工程中的應用技術現狀

FRP復合材料在土木工程中的應用比其在其他領域中的應用晚，造成這種現象的主要原因有兩個：首先是建筑物造價方面受到一定的限制，造價不能夠過高；另一個就是在這方面缺少經驗。工程師會經常遇到一些實踐性問題，就是關于FRP在加強結構方面的預期效果的設計。他們在混凝土結構或鋼結構方面具有一系列的規程和標準以及很豐富的設計經理論，然而在FRP加固結構方面卻缺乏相關的規程和設計經驗和理論。不過，自上個世紀九十年代起，FRP在土木工程的一些特殊領域得到了十足的發展。另外，自上世紀九十年代起，國際上已經開始使用FRP，用纖維增強復合材料代替鋼材，將其使用于土建結構的修補和加固。碳纖維材料具有優越的物理力學性能，還具有高彈模、重量輕、耐腐蝕、易施工、高強度等優點，整體性能高于鋼筋材料。

因此，到1998年為止，在國際上至少已經有2000多個大型土木工程中使用到了FRP材料作為修補加固材料，僅僅是在日本，每年就要生產好幾百萬平方米的CFRP片做結構加固之用。據統計，我國現有的橋梁和一些大型土木建筑多是在上世紀80年代以前所建，由于當今承載要求的不斷提高，裂縫的不斷產生，因此，加固修補工作顯得越來越重要。

FRP在土木工程中應用的幾個特殊領域

3.1FRP―混凝土組合結構

現如今，鋼和混凝土成功組合，形成了一種新型的結構，正是受到它們組合成功的啟發，在考慮到經濟因素的前提下，一個混凝土和FRP組合的新概念變成了一個具有很大潛力的可行性解決方案。當前，在這個領域的研究主要集中在將FRP外包混凝土上，這樣的形式類似于鋼管混凝土。有學者研究了這個體系，使用GFRP的外殼填充混凝土替換橋的主梁，支撐由FRP組合而成的橋面板。這種FRP―混凝土組合結構使得FRP和混凝土的性能得到了最佳的發揮。這種結構具有強度高、重量輕、剛度高、成本低等優良特性。正是它的這些特性將使得這種結構在建筑行業得到廣泛推廣。

3.2純FRP復合材料的大型結構

FRP復合材料具有多功能和可制造的特點，正是該材料的這些特性，在一些功能要求抗腐蝕或者磁電屏蔽的特殊建筑中給工程師們提供了一個去開發使用這種材料的機會。例如一些電磁試驗操作的建筑結構，或者是一些感光電路金屬板房間。現在已完成的純GFRP建筑是美國蘋果計算機公司的電磁干涉試驗室。

3.3FRP在負載環境下部結構中的應用

近些年來，環境的變化給我們帶來了很多的影響，比如水邊碼頭的地下基礎部分的結構性能開始出現提前劣化及抵抗力下降的現象，這些現象得到了各界人士的廣泛關注。仔細的研究這種現象發現，造成這種情況產生的原因是比較復雜的，因此，土木工程師們越來越意識到FRP復合材料作為一種解決復雜環境下部結構存在一些問題可行性的優勢。比如，增加FRP復合材料的層數可以加強現有結構的強度，或者使用GFRP材料代替原有的鋼筋，這些措施都可以大大提高原始結構的結構性能。

3.4FRP橋面板的優勢

橋梁的結構的性能會劣化，它的抵抗力也會衰減，造成這種現象的一個重要原因就是侵蝕作用。在原來的設計中，冬季使用防凍劑會使結構中的鋼筋劣化。FRP具有良好的抗腐蝕能力，因此它便成為了解決這個問題的一個可行的辦法。很多結構性能已經劣化，抵抗能力已經衰減的橋梁都處在重要的交通路線中，因此，迅速地替換那些橋梁，減少交通中斷的時間是很重要的。由于FRP橋面板可以在工廠中批量化生產，并且它的現場安裝時間也很短，所以用它去代替那些結構性能劣化以及抗力衰減的橋面是一個很適用的辦法。另外，適用FRP橋面板將會大大減少地震的損壞，因為，這種橋面板的重量比較輕，在地震過程中會減少慣性力的作用，從而減弱了地震對橋面板的破壞程度。正是由于FRP橋面板相比傳統橋面板有太多的優勢，所以近些年，人們都致力于研究和開發這種有FRP制成的高性能、輕質、經濟的橋面板系統。

FRP在土木工程中關鍵技術的應用

4.1高性能FRP復合材料設備與關鍵配套材料的研究開發

在土木工程中使用FRP復合材料的形式是多種多樣的，所以它的應用環境和應用方法也是多種多樣的。所以，我們如果僅僅是解決復合材料的的改進技術、生產出適用于土木工程特點的材料是遠遠不夠的，還必須要解決其配套設備技術和配套的生產問題。在這方面的開發研究主要包括兩個方面的內容：第一個是高性能FRP復合材料筋/索錨具及預應力張拉設備研制，第二個是特種粘貼樹脂基體結構設計及材料合成技術。

4.2在新結構中關鍵技術的應用

高性能FRP復合材料應用于新結構之中是當前現代土木工程中應用最為廣闊的一個領域。基于該復合材料的優良特性，它將為現代土木工程的建設帶來革命性的變化。使用FRP材料代替原先的混凝土鋼材的話，設計理論與設計方法也要隨之改變。因此，針對FRP復合材料的混凝土設計和理論成為了當前該材料得到推廣的技術關鍵。在該材料在土木工程的應用中，關鍵點是該材料的連接錨固性能與構造要求。

4.3結構加固補強的關鍵技術

FRP復合材料，尤其是CFRP復合材料，是當前土木工程中應用最為廣泛的。它在基礎設施的結構加固補強方面最為突出。盡管該項工作已經取得了不錯的進展，并且得到了廣泛的應用，但是仍然有很多課題有待解決，這些課題也是制約其更為廣泛地發展的“絆腳石”。具體主要包括兩個方面：一是在預應力加固補強技術研究；另一個是界面受力性能研究。

結語

復合材料在土木工程中的應用于材料的研究開發已經成為材料界和土木界一個研究熱點。該項研究的成果將會極大的推動現代土木工程技術的發展，它還會給現代復合材料產業創造一個更大的市場。

【參考文獻】

[1]琚宏昌,張鳳.FRP復合材料在土木工程中應用的研究進展[J].混凝土,2012(2).

[2]鐘春強.土工復合材料在土木工程中的應用研究[J]. 科技資訊,2009(11).

第7篇：土木工程材料范文

【Key words】Civil engineering materials；MOOC； Teaching mode； Exploration

作為一種全新的教育模式，MOOC給傳統教育領域帶來了顛覆性的變化。如何運用MOOC來提供便捷的教育服務，提高教學和學習效率，已成為當前教育領域積極探索的重要課題[1]。國內課程教育資源發展大致經歷了三個階段，即2003年精品課程建設階段，2007～2012年精品視頻公開課、精品資源共享課等精品開放課程建設階段，MOOC興起與建設階段[2]。MCCO對傳統教學模式的沖擊表現在教學理念、教學目標、教學程序、教學手段以及教學原則等方面[3]。國內外對于MOOC的研究尚在起步階段，研究的總體數、深度和廣度都存在不足，主要集中在MOOC的發展歷程、特征、技術平臺、學習體驗以及教課體驗等方面[4-8]。關于MOOC存在的問題正在逐步成為主流研究，主要集中于MOOC課程完成率不高、教學模式囿于傳統、難以實現個性化學習、學習體驗缺失、學習效果難以評估、學習成果缺乏認證等諸方面[9-11]。關于MCCO的專業研究報道不多，致使MCCO在土木工程材料教學與改革方面的研究目前仍處于空白階段。

1 MOOC在《土木工程材料》教學中的定位

雖然MOOC在提高學生學習興趣、豐富教學資源、優化學生個性、更新教學理念、完善教學體系等方面確實具有獨到之處，但MOOC不是萬能的，不能解決所有的教學問題。由于MOOC研究才剛剛興起，需要完善的內容還很多，所以不能因為有了MOOC就全盤否定傳統的教學模式，而應該根據辯證唯物主義原理將MOOC與傳統的教學模式有機結合起來，揚長避短，優勢互補。

目前，MOOC在《土木工程材料》教學中的地位只能是輔質，理由如下：（1）MOOC雖然發展勢頭良好、發展潛力巨大，但因為MOOC本身還沒有完善，需要改進的地方較多，國內外都在進行MOOC教學嘗試，因此不能完全取代傳統的教學模式；（2）吉首大學還未建設MOOC平臺，全面用MOOC替代傳統教學模式還不具備條件；（3）學生基礎相對薄弱，自律性較差，學習效果難以保證；（4）專業教師應用MOOC平臺的能力有待提高。基于此，《土木工程材料》課程的教學活動將分解為相互聯系、相互支撐，又自成體系的傳統教學與MOOC教學兩部分。兩種教學模式或分步、或平行或交叉運行，由教學活動的特點而定。

2 《土木工程材料》MOOC教學模式探討

從教學理念、教學目標、教學程序、教學原則、教學內容、授課方式、在線教育平臺、課程考核等方面，對《土木工程材料》課程的MOOC教學模式進行探討（圖1）。

2.1 總體思路

2.1.1 教學理念

采用以學生為主體、學生自主學習、著眼于學生能力發展與個性優化的MOOC教學理念，從根本上顛覆以教師為主體、學生被動學習、重知識傳授、輕能力培養的傳統教學理念。

2.1.2 教學目標

實行注重激發學生自主性學習、自主發展、靈活掌握教學大綱和教材的MOOC教學目標，突破由教學大綱和教材規定、所有學生目標唯一、方向唯一、嚴重束縛學生個性發展的傳統課堂教學目標的束縛。

2.1.3 教?W程序

改變嚴格按照授課計劃規定的教學進度授課的教學程序，采用靈活的MOOC教學程序，學生可以根據自己的實際需要選擇學習內容，調整學習時間和學習進度，學生不在被動接受，學習環境寬松愉悅。

2.1.4 教學手段

在“白板+ppt”的基礎上，應用基于先進信息技術平臺和資源設備基礎搭建起來的MOOC教學手段，教學手段更趨向信息化、網絡化、智能化，實現由抽象到具體、由靜態到動態、由被動到主動的教學目標。

2.1.5 教學原則

傳統教學模式強調強調知識的完整性、系統性，不重視知識的與時俱進，課堂知識與社會實踐脫離，學生感覺學的無用、用的沒學。MOOC教學模式遵循知識與實踐結合、知識與時俱進的原則，更符合現代教育規律。

2.2 具體內容

2.2.1 教學內容

MOOC教學內容限定于土木工程材料，采取預先錄制后上傳至MOOC平臺的展現形式。MOOC教學內容以短視頻為主要載體，每段視頻6～15分鐘，MOOC學時占總學時的三分之一。

2.2.2 授課方式

采取同步MOOC的授課方式，即開課、作業提交以及課程結束都有固定的時間限制。

1）開始課程：按課表規定的時間開始。

2）課程進度：由授課老師掌握。授課老師將在指定的時間學習內容和活動，可能導致部分學生因時間關系跟不上課程進度，無法在規定時間內完成課程規定內。

3）作業提交：學生必須在規定的時間提交作業，否則不能進行下一章學習。

4）課程活動：針對于同一學習階段的學生，這對于同伴討論非常重要。

5）課程結束：受課程進度制約，有明確的結束時間。

6）課程反饋：主要依賴于社交網絡，缺乏有效測量反饋價值的手段。

2.2.3 在線教育平臺

依托于信息技術和Internet技術，搭建一個虛擬和現實相結合的多元化的，實現學生與學習內容交互、學生與教師交互、學生與學生交互的目的（圖2）。

1）學生與學習內容交互：包括學生獲得學科知識、課程信息（如課程進度、作業布置等）、前沿知識、鏈接信息（如其它高校相同課程的教學資源）等內容。

2）學生與教師交互：包括課程論壇、Blog、Wiki、E-mail、Facebook、課程答疑、作業批改、成績認定、信息反饋、思想溝通與交流等內容。

3）學生與學生交互：包括課程論壇、Blog、Wiki、E-mail、Facebook、信息溝通、思想交流等內容。

2.2.4 課程考核

MOOC課程考核內容包括視頻中內嵌的簡單測驗、作業及測驗。作業與測驗批改，采用系統自動批改或者同伴互評的方式。學生完成課程指定內容后，給予相應學分。

3 討論

1）基于吉首大學沒有MOOC教育平臺的現狀，將《土木工程材料》課程的MOOC教學地位定于輔質是客觀的、恰當的。

2）實施《土木工程材料》課程MOOC教學的首要難點是網絡平臺建設、教學資源準備以及應用MOOC平臺的水平。

3）《土木工程材料實驗》教學內容暫不考慮MOOC教學，擬應用“土木工程虛擬仿真實驗中心”開展。

第8篇：土木工程材料范文

(一)實驗項目的層次化

三峽大學建筑材料實驗室承擔土木工程、水利工程、工程管理及建筑學等專業的土木工程材料實驗教學。原有的實驗教學存在諸多不足，經過近2年實驗教學改革的實踐，現階段該課程的實驗采用層次化的實驗教學模式，將實驗教學按實驗項目分為兩個層次:一是驗證性、設計性及少量綜合性實驗，其實驗內容對應于教學大綱的范圍，是課程學習的基本要求，此處統稱為基本性實驗，如表1所示;二是綜合性、設計性及創新性實驗項目，其內容或是課程重點或難點的綜合運用，或屬于當前相關領域的研究熱點或研究趨勢，亦或源于科研項目，并與教學密切相關的工程技術問題等，統稱為創新性實驗，如表所示2。第二層次的創新性實驗適合學有余力，且有繼續學習和一定研究興趣的學生，為選做實驗。

(二)教學組織與實施

1．基本性實驗的教學組織與實施第一層次的實驗即基本性實驗對應于教學大綱的要求，可以按照原教學模式執行教學組織與實施，在教學組織與實施過程中應注意兩個教學原則和三點教學方法。其中，“兩個原則”一是把實驗的主動還給學生;二是注重激發學生的實驗興趣，將學生的學習狀態由被動轉向主動，提高學生的學習自主性。通過實驗結果比較、自主選擇實驗方法、提問引導等教學方法，激發學生對基本性實驗的興趣。

2．創新性實驗的教學組織與實施第二層次的實驗，即創新性實驗的教學組織與實施方案，主要包括學生的遴選、實驗指導教師的確定兩方面。學生的遴選即是如何確定參與創新性實驗的學生。遴選時不僅應考慮學生的專業基礎與能力，也要綜合實驗室相關設備的實際情況。為了保障取得較理想的教學質量與效果，應適當控制選做本層次實驗的學生人數。從教學實踐看，每學期開展第二層次實驗的項目數以4～6項為宜，最高不超過8項，同時限定每名學生最多可選實驗項目為2項。這樣，既能保障實驗的順利進行(儀器設備數量充足、實驗指導教師到位)，又能取得較滿意的教學效果。參與該層次實驗的學生比例從2011年秋季學期的15%增加到2013年春季學期的37%。今后，隨著實驗室建設的逐步完善(設備、師資隊伍等)，這一比例也將逐步提高。但考慮到創新性實驗對學生能力的要求以及教學效果等情況，教學團隊的全體4名教師認為其比例最高不宜超過60%。實驗指導教師的確定應考慮實驗室專任教師與理論課教師的課程安排等情況，原則上以任課教師為主、實驗室專任教師為輔進行共同指導。如有特殊情況(上課時間沖突等)，則應由全體教學團隊人員協商解決，或安排在周末學生無課的時段，以保證創新性實驗教學的順利進行。

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

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

(三)教學模式與方法層次化的實驗

教學新模式要求改革實驗教學模式和教學手段，以學習為中心，實驗教學內容層次化，充分利用現代化的教學手段。教師應改變自己的教學角色，確立為“學”而“教”的思想，在整個實驗教學過程中，始終以學生為中心，確保學生的主體地位。實驗內容層次化可以最大限度地調動學生的主觀能動性，提高學生的實驗技能，并有利于培養其創新意識和創新能力。教師應充分利用多媒體、網絡等現代化教學手段進行實驗教學，如制作多媒體電子教案、CAI課件以及建立課程網站等，方便學生提前預習和自學，既能提高實驗效率和教學質量，又可以開拓和豐富學生的視野與知識面。

二、層次化教學模式長期有效的保障措施

開展創新性實驗項目的教學，不僅能夠加強學生對相關內容的理解和把握，而且還能使學生較好地把握相關領域的研究熱點、研究趨勢，掌握新的實驗技術或新方法，更重要的是能夠逐步培養學生分析問題、解決問題的能力和研究興趣，有利于培養復合型人才，這也是三峽大學土木工程材料實驗教學改革的主要目的。為保證創新性實驗教學的長期穩定運行，必須采取相應的保障措施。

(一)確定合適的實驗項目

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

(二)經費來源和相關配套政策

創新性層次的實驗項目所用原料、藥品及儀器運轉與維修費用等經費開支，都應進行相應配套與完善，以形成長效機制。可以通過申請國家級、省級、校級等各級各類創新項目或科技項目，如大學生科技創新項目、挑戰杯競賽項目、三峽大學設立的大學生求索創新活動及其他項目，或從教師的科研項目中設置第二層次的實驗教學項目等形式來獲取經費支持。2011年秋季至2013年春季共四個學期的教學實踐中，第二層次實驗教學項目的經費來源于國家自然科學基金、湖北省教育廳科學研究項目各1項、湖北省大學生挑戰杯競賽項目1項、三峽大學設立的大學生求索創新活動2項、教學研究項目2項，以及其他橫向項目等。

(三)健全和完善實驗室管理制度

建立健全實驗室各項保障機制，包括條件保障、激勵約束機制和監督機制等。條件保障方面，要繼續加大實驗室建設力度，完善實驗室儀器設備等硬件設施。建筑材料實驗經過自2009年秋以來的累次建設投入，實驗設備、場地及環境等都得到顯著改善，完全滿足表1、表2所列項目對實驗室硬件設施的要求。在激勵約束機制方法方面，制定和完善了相關管理政策，如:對參與創新性實驗的學生在綜合測評時適當加分，指導教師評職稱時優先推薦等。不僅吸引學生參與創新實驗，還鼓勵教師參與第二層次實驗教學。

(四)加強過程控制

指導教師要加強對創新性實驗項目的過程控制。制定相應管理制度和方法，采用中期答辯和評估、定期召開小組匯報和討論會等方式進行嚴格、規范、科學的管理，對第二層次實驗項目的教學進行有效監督與控制。定期召開小組會議可以了解實驗進度，并以實驗方案方法的完善、指導等方面開展討論，檢查學生實驗日志、實驗的收獲或思考內容、實驗分析報告等，對前期工作作出評價，提出具體建議，促進實驗小組按進度完成預定任務。中期檢查是創新性實驗項目教學過程的重要環節，院(系)組織相關教師對項目實施中期檢查，可以使學生相互學習借鑒，而專家的評價起到診斷、督促、啟發、指導作用。建立并實施以過程為導向的創新性實驗項目評價體系，同時配套相應的激勵機制，包括設立創新學分、綜合測評加分或推薦免試研究生加分、資助等措施，營造了良好的學習氛圍，激發了學生的創新熱情。實踐表明，加強過程控制是開展第二層次實驗教學、保證教學質量的關鍵一環，通過加強對實驗過程的監督管理，取得了較好的教學效果。

(五)加強實驗教學師資隊伍的建設

建設一支責任心強、業務過硬的師資隊伍，是搞好實驗教學改革，提高教學質量的基本保證，也是適應高校培養應用型創新人才的需要。通過相關政策與制度，吸引教師積極參與實驗室建設和實驗教學工作，同時支持他們參加各類實驗技能培訓，增強業務能力，使其能勝任不斷推陳出新的創新性實驗項目教學。目前，學校和學院均制定了相關政策，要求教師積極參與實驗室建設，經常參加相關的實驗技能和業務能力培訓，并將這兩點作為教師職稱申報時的必備條件之一。目前執行情況良好，促進了實驗教學的師資建設。

三、層次化實驗教學的實踐效果

經過2011年秋季學期至2013年春季學期共4個學期的教學實踐，取得的效果表現為以下3方面。

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

(2)通過采取各種激勵和條件保障措施，營造了促進學生積極主動學習的氛圍，激發了學生的創新熱情，取得了較好的效果。2011年秋開始實施土木工程材料層次化實驗教學以來，在2012年成功申報2項校級求索創新活動項目(2010級土木工程專業學生)，2013年開展的創新實驗項目“摻磷渣活性粉末混凝土的制備”獲湖北省第九屆“挑戰杯”大學生課外學術科技作品競賽二等獎。同時，學生依托創新實驗項目在國際會議上公開發表學術論文2篇:《粉磨時間對磷渣粉活性的影響》于2012年11月發表在兩岸四地高性能混凝土國際研討會論文集，

(3)學生掌握了自主學習方法和能力，培養了團隊協作精神和能力。學生在創新實驗過程中，逐步學習和掌握解決問題的方法，同時，培養了團隊合作精神和能力。

四、結語

第9篇：土木工程材料范文

關鍵詞：土木工程材料；CDIO；工程設計

隨著經濟社會的發展，企業對人才的專業技能和綜合素養等也提出了更高層次的要求，很多中外企業對我國工程教育的整體質量提出了嚴格要求，很多高校培育的工程建設人才對現代企業的工作流程適應慢、動手能力差、缺乏創新、人文素養缺乏等，不能適應現代企業發展對人才的需要。新的教育體制改革為工程人才培養模式的創新和改革提供了更好的機遇。CDIO模式是多個學校聯合研究的、將理論大綱與課程教學和教學評估等一系列完整的工程教育模式。 在多年的教學實踐中取得了良好的教學效果，在指導具體教學工作的開展等方面有積極作用。

一、CDIO改革模式下“土木工程材料”課程分析

“土木工程材料”是工程學專業學生必須掌握的專業基礎知識，與很多專業課的學習有著很大的聯系，該門課程的學習也是高等教育教學目標和人才培養的要求，其學習主要是為了讓學生掌握土木工程材料的性質和主要用途及相關的使用方法，讓學生能在不同工程中選用符合要求的材料。

CDIO模式下，土木工程材料課程學習的目標則更加豐富。不僅包括專業理論知識的學習，也對學生的能力提出了更高的要求，讓學生在了解基礎知識的基礎上，提高實踐能力，同時加強實踐訓練，從學生能力提高的角度出發，設計完整的教學目標、內容和評價體系等，實現教學目標與方法等優化組合，尤其重視CDIO團隊項目的設計。

二、教學內容的設計

土木工程學科是一項綜合多方面因素的學科，因此，其教學內容所涵蓋的方面也較多。在內容的設計中，要考慮到社會發展變化的大背景，對內容作出及時的調整，尤其是了解企業發展對人才的相關要求，內容的選擇要全面、重點突出，并將相關專業的知識進行穿插教學，讓學生不僅對本專業的知識能有很好的把握，也能靈活運用所學的知識去解決其他問題。內容上主要有土木工程相關技術和知識理解、個人職業能力和道德水平的認知、團隊意識和合作精神的了解、企業運行和社會發展構思等方面。在具體操作中，重視合作性學習模式的執行，讓學生在學習中找到樂趣，與傳統模式不同的是，不再是一味強調學生對理論知識的掌握程度，尤其重視學生創新能力和個性思維的培養，如結合當前時展的要求，從節能環保、可持續發展等方面進行項目的設計和研究，讓學生在系統設計中認識到社會大系統運行過程。而在這一操作過程中，學生為了完整整個項目，也會加強與他人的合作，培養學生的團隊精神和合作意識，讓學生盡快適應現代企業運行和發展的模式，并不斷提升自我表達能力和動手能力。

三、教學大綱和目標的設計

新的CDIO教學模式下，對課程目標也做出了相應的調整。教學目標設計中，首先是專業知識做出了具體的要求和規定，同時還加入了能力提升這一方面。教學大綱的規定和目標的制定，與教學內容和教學評估等有直接的關系，同時也要對高等職業技術人才的培養大綱和人才的建設等要求相結合，在本課程大綱的設計中，要適應形勢的發展，還要對資源能源節約和環境保護、材料的節能性等知識進行深入了解，并對整個教學的內容做系統性規劃。

四、教學方法設計

課程教學大綱和教學的內容發生了變化，教學內容不斷豐富，傳統的教學手段已經不能適應高效教學的要求。尤其是課程中增加了許多學生需要花費時間和精力去執行的項目，但是總的課時學習時間并未增加，這就必須找到高效的教學方法，提高學習的效率。采用靈活多樣的教學方法，保證教學質量的提高。

（一）增加授課形式，培養自學能力

受課程自身特點的影響，要不斷豐富授課形式，讓學生通過上網搜索相關資料、小組討論式學習、師生互動等多種形式，讓學生在學習中找到專業知識學習的樂趣，再對專業性較強的知識進行重點講解，不斷拓展學生的知識面，從而激發學生學習的興趣。

要在有限的時間內提高教學的效率，必須充分利用好學習時間。培養學生自主學習和探索的精神，如學生可利用課余時間參與實踐，或者借助網絡資源，對相關工程材料的有關知識進行了解和學習，加深記憶和理解等，這樣既能減輕課堂學習的壓力，也對自身學習能力的提高和獨立思考能力的培養有積極意義。

（二）案例教學與小組討論結合

隨著網絡技術的發展，為教學實踐也提供了更多的便利條件，可以通過網絡搜索更多的教學案例，通過案例向學生講解具體的材料特性和使用方法，增加學生的閱讀面，同時也讓學生更早地接觸到具體的工程項目和工程材料的選擇，案例教學還能加深學生對基礎知識的理解和記憶。

此外，學生通過多種途徑進行自學后，課堂中可以組織小組交流湖綜合師生互動學習的方式，不僅能檢驗學生自學的結果，也能提高整體教學質量。

結語：

綜上所述，CDIO教學模式改革后，對土木工程材料學生的學習有很大的幫助，在理論學習的基礎上，提高了學生的動手能力，符合社會對人才的需求。

參考文獻：

[1]王穎，孫凌，武鶴.基于CDIO模式下土木工程材料課程探索與實踐[J].林區教學，2013，08（13）：84-86.

[2]孫凌，王穎，于文勇，魏建軍.CDIO模式在《土木工程材料》教學改革中的應用與實踐[J].中國科技信息，2012，19（07）：151.