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土木新材料论文范文

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土木新材料论文

第1篇

关键词:土木工程;现状;发展前景

中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)0120042-01

1 土木工程的定位

土木工程是指与工程建设有关的科学、技术、工程的概括,是利用建材、设备进行勘测、设计施工、维修等的技术活动;也指直接或间接为人们提供生产、生活等服务的工程设施。土木工程作为伴随人类社会发展的一个古老行业,真实的反应了各个时期的科技、经济及社会发展状况,在我国现代化建设中越来越成为国民经济的支柱。尤其是建国以后土木工程飞速发展,无论是力学分析、设计理论方法还是施工技术都有很大突破。特别是近年来与新材料的结合应用、超高层建筑等发面发展尤为惊人。但是客观来讲,土木工程还有很多亟待解决的问题。

2 土木工程现状

建国以来,土木工程建设一直没有停止且发展迅速,取得了巨大的成就。新的会展中心、高层建筑、桥隧、轨道交通、高速公路及大坝在全国各地不断建造,新的科技新建材的应用也走在了世界的前列。

改革开放以后,随着我国经济的高速发展,具有经济风向标的建筑业也搭上了经济快车飞速发展,高层建筑的数量和高度等数据都很可观。根据一些统计报告,目前我国已经建成600多座超过100m的建筑,70多座超过200m的建筑,超过300m的建筑竟有20多座,占世界的20%多。目前我国最高的建筑为在建的深圳平安国际金融大厦,该项目为南北塔楼。其中,裙房高度不低于40米,南塔楼高度设计为150200米,北塔楼设计高度不低于450米。上海中心大厦,主体建筑结构高度为580米,建筑主体为118层,总高度632米,是目前我国在建的第二高楼,它是由传统的钢筋混凝土结构和较为先进的钢结构的混合。在2008年11月29日进行主楼桩基开工,预期到2014年竣工。大厦的设计高度超过台北101,建成后为中国第二高楼。世界上,超过400米的14座超高层建筑中有8座在中国大陆,这个数量足以让世人惊叹。

同样作为影响国民经济的重大基础建设的铁路、公路也有很大的发展。我国目前的铁路网规模仅次于美国居全球第二,以及拥有世界上总里程最长的高速铁路网。截止到2011年底我国铁路的总里程已经达到11万多公里,其中时速在200公里的铁路总里程突破了1.2万公里。截止去年年底,全国高速公路达9万余公里,位居世界第二,其中,国家高速公路5.77万公里,比上年末增加0.54万公里。全国高速公路车道里程为32.86万公里,主要的国家级公路全部建成,并完成了拓宽改造。

桥隧建设也取得惊人成就。杭州湾跨海大桥、港珠澳跨海大桥、苏通长江大桥以及长达20公里的乌鞘岭隧道等一批工程都代表了世界的最先进水平。

在关系民生国本及能源可持续发展的水利工程方面,建国以来,共建成上百个大型水电站及水库。南水北调、三峡水电站等工程的建设更是为我国水利建设史上添了浓厚的一笔。

3 土木工程的发展前景

3.1 新材料及高性能材料的应用。传统土木工程耗能高,材料不能循环利用,产生大量建筑垃圾。这一现象已经引起人们的高度重视。传统建材肯定会被可循环利用的性能优良的材料所替代。建筑材料对工程质量的影响很大,比如现在广泛应用的钢材将向着高强、质轻、韧性好等方面发展,高性能混凝土及其他复合材料也将向这方面发展。相关材料性能将进一步提高,新材料的应用将进一步广泛。

3.2 空间上的更广泛开发。随着城市化进程的不断加快,城市建设飞速发展,人口膨胀,城市规模扩大,现代城市都面临着同样的一个问题:用地紧张。由此带来了生存空间拥挤、交通拥堵、环境恶化等等问题。因此我国的土木建设将向地下和高空发展,以开拓更多的活动空间。高层建筑越来越多,地下基坑深度越来越大。因土地使用费用低,地下空间的开发有很大吸引力。土木工程的建设实也例证明在我国的经济发达城市是有地下开发的必要条件的,地下空间的开发与利用是现代城市发展的必然。

3.3 预应力技术的更大发展。自上世纪预应力混凝土被发明以来,其在我国的发展相当迅速。随着科技发展,预应力混凝土的结构计算理论将更加完善,计算机技术的进一步应用将推动预应力技术的发展,开发出“智能混凝土”等。预应力技术在土木工程中的应用将更加广泛。

3.4 环境友好。土木工程的产品大多是直接与自然环境相接触的。自然环境的恶化,其中有一部分即为土木工程产品的影响,其中无论是所需建筑材料对环境的间接影响还是施工过程中对自然环境的直接破坏都对自然环境有极大的影响。自然环境与人类生存、生活息息相关,土木工程与自然环境友好协调时人类社会发展的必然。

3.5 新管理及运营模式。管理也是生产力。改革开放后我国的土木工程行业相关企业虽经过一系列的整合改革,但相比国外的先进模式仍有差距,只有在硬件及软件上全面协调发展才能发挥最大效应。

4 结语

目前,我国土木工程已取得很大成就,一系列标志性建筑已代表了我们的技术水平。但我国的土木工程的整体水平与世界先进水平还有不小的距离。全球化时代,如何迎接新的挑战,更好的发展土木工程,是我们必须认真思考的问题。从未来的可持续发展及加强竞争力考虑,我们不仅要对土木工程理论及其实践进行更深入的研究,还要强化土木工程与其他相关学科的融合与,实现土木工程的更大突破。

参考文献:

[1] 张蓉;浅谈土木工程的现状及发展趋势[期刊论文]-城市建设2010(11)

[2] 周小涵;土木工程的发展现状及其发展趋势[J].城市建设与商业网点,2009(26)

第2篇

土木工程材料课程面向土木工程、工程管理等多个专业,课程具有以下特点[3]:内容庞杂零散,课程很多,内容之间的逻辑关系不强,需要记忆的多;课程的实践性很强,相对于工科的其他课程而言,土木工程材料的各部分内容和知识点之间的逻辑性不强,彼此之间的联系也不大,故很多内容需要学生强化记忆,形成对材料的常识性认识,上述特点,使惯于通过逻辑推理来领会,掌握知识点的工科学生较难适应。传统的土木工程材料实验课,一般模式为[4]:老师先介绍实验原理、目的、仪器设备、注意事项等,学生按教师或教材所讲的步骤重复实验,读取数据,验证规律、公式或性质,这种教学模式实质上是以教师为中心,学生处于一种被动从属的地位,缺乏实验主动性和兴趣性:以验证理论为目的,实验内容单一,实验数据少,分析无对比性,不能对课堂理论融会贯通进行分析;不利于提高学生发现问题和解决问题的能力,不利于引导学生突破思维的障碍,不利于学生创新思维方法的形成,不利于学生智能的发展,不利于学生在实验过程中各种能力的培养。

2土木工程材料教学改革途径

2.1理论教学体系改革

2.1.1根据材料的发展与市场需求的变化及时更新教学内容

根据建筑技术的发展与市场需求的变化,跟踪新材料、新技术的发展与国家产业政策的变化,及时更新教学内容,帮助学生掌握最新材料知识。考虑到土木工程材料不可能涵盖所有的新材料,因此选择当前市场容量大的、对建筑工程造价影响比较大的,而且符合国家产业政策的新型土木工程材料进行跟踪并补充到土木工程材料课程教学内容中,同时淘汰已过时或者不符合国家产业政策的材料。为此在教学过程对教学内容进行了以下调整:1)墙体材料淘汰黏土砖等国家已明令禁止使用的产品,相应地补充了建筑砌块、灰砂砖及复合保温墙体材料等。2)针对市场上大量采用墙体保温技术,增加了聚苯乙烯泡沫板及塑料泡沫塑料板及其内外保温技术的内容。3)根据市场需求,淘汰沥青油毡的内容,加强SBS、橡胶改性沥青卷材与高分子聚合物卷材的教学。

2.1.2鼓励学生深入建材市场了解最新建材行情,撰写调查报告

鼓励学生利用课余时间走进当地比较大的建材城,了解最新市场行情,了解市场上不同用途的建材的价格、产地、销量等信息;对市场上最新出现的建材进行记录、拍照,通过询问商家或者查阅网络等方式了解这些材料的用途、性能等信息,并撰写调查报告,将其作为期末考核的内容。通过以上教学,学生不仅掌握了当前工程上使用的新型土木工程材料的基本性能与应用技术,而且提高了学习新材料、新技术的能力。

2.1.3开展互动式、启发式教学

为了培养学生的主动思维能力,授课时可先提出几个问题,让学生带着问题听课。通过组织课堂讨论可以有效的提高学生分析问题和解决问题的能力,培养学生的积极思考和创造精神。例如,在讲解建筑砂浆的技术性质时,先提出生活中的抹面砂浆表面开裂这一常见问题,让学生独立思考后进行讨论,讨论中通过点评引导学生从材料的组成和结构来推理砂浆的变形性质特点;再通过与混凝土组成材料差异性的比较,使学生加深理解混凝土和砂浆的技术性质。在讲述石膏和石灰的特点时,可以准备好这两种材料及两个烧杯和一根捣棒,告诉大家这两种白色粉末分别是石膏和石灰,如何用一种简易的办法区分,然后请两位同学分别向烧杯内加水,大家就会看到其中一个烧杯内反应剧烈,同时请另一位同学在另一个烧杯内用捣棒快速搅拌,大家就会看到开始可以快速搅动,逐渐就慢了下来直至停止,且整个过程在数分钟内完成,这样不用多讲,同学们对于石灰的剧烈水化反应及石膏的快速凝结特性就会一清二楚且印象深刻。在讲解混凝土内容时,先讲解混凝土性质和配合比的理论,再带学生参观现场混凝土的配置、搅拌、运输、浇筑、捣实等过程,对混凝土的性质、配合比设计等理论有了进一步的理解,再布置题目让学生自己完成一个配合比的设计过程。通过理论与实践相结合,提高了学生的实践能力,充分挖掘学生潜能,培养学生学习兴趣。

2.1.4改变刻板的传统板书模式,灵活运用多媒体教学

适当采用多媒体教学,通过声、图、文将课堂内容形象地载入到学生面前,能够充分调动课堂气氛,使学生积极地参与课堂,思考老师的问题,甚至当堂提出自己的疑问,而且在课后对课堂内容的印象也比较深刻。在讲授过程中,除了简单扼要地在课件中显现本课堂的主要知识点外,老师还需要恰如其分地加入一些“辅助材料”,以帮助学生对材料及其性能形成直观的认识,加深学生对知识点的理解。

2.2实践教学体系改革

传统实验教学以验证性试验为主要教学内容,且多以课堂上教师先讲解、演示、学生再模仿、操作的形式来组织教学,学生参与实验的积极性不高,难以达到理想的实验教学效果,因此,探索一种有利于培养学生创新意识、工程素养和科研能力的土木工程材料实验教学模式十分必要。

1)结合工程实例突出土木工程材料基本性能与工程应用特性的教学,重点培养学生的工程概念与工程材料应用能力。土木工程材料与我们的实际生活联系非常密切,学生在实际生活中已经积累了不少生活经验,因此通过实际工程实例讲述土木工程材料的基本性能与工程应用特性,可以帮助学生理解和记忆工程概念,即将不全面、不规范的直接经验用科学规范的术语表达,全面理解和掌握材料的基本性能与工程应用特性。如在讲述“水泥体积安定性”时,列举了“国内某建筑施工时,底板混凝土浇筑后10d左右,表面局部隆起、开裂”这一典型工程实例,在此基础上介绍水泥体积安定性不良导致的危害,引起体积安定性不良的原因,国家水泥标准对其的规定等。学生通过实例直观地认识到了水泥体积安定性不良的危害性,因此对水泥体积安定性不良的原因非常关心,同时很容易理解国家水泥标准有关水泥体积安定性不良的相关规定。

2)保证既有实验项目的基础上,添加新材料、新技术的实验项目。除掌握土木工程材料基础性能外,可适当添加相关新材料、新理念、新技术的实验。例如目前人们普遍关心混凝土耐久性问题(关系到节能、节约资源等),以及建筑材料生产应用带来的生态问题(涉及到环保、温湿效应等),可以考虑设计相关的实验内容(如加气混凝土砌块、空心砖、保温砂浆、防水卷材、环保涂料等),加入到已有实验教学中,使土木工程材料教学的内容与时代进步相适应[5]。

第3篇

关键词:土木工程材料;改革;毕业设计

“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.

[5]孙家瑛.将科研活动融入土木工程材料课程教学实践探讨[J].教育教学论坛,2014(46):163-165.

第4篇

关键词:土木工程;研究生培养;教学模式;创新能力

中图分类号:G643 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2013)02-0041-03

随着中国高等院校研究生教育的普及,研究生教育和人才培养质量逐渐成为关注话题。研究生教育是继本科教育基础之上的更深层次的教育,是培养高技术人才和研究型人才的重要途径,研究生教育的培养质量是中国能否向尖端技术领域快速发展的重要因素。因此,研究生尤其是工学类研究生的培养至关重要,毕业生的质量直接影响着今后社会和经济的发展进度和方向,高等教育肩负着培养一大批理论研究型及工程应用型人才的使命,以保证国家和社会发展对高级人才的需求。

对土木工程学科而言,土木工程是国民经济的支柱,土木工程学科的发展和人才培养影响着现代化建设的进程和基础设施的完善。在土木工程专业研究生人才培养上,高校教育工作者应逐渐缩小高校教育和企业单位对人才需求的差距,使之顺应社会发展的需要,使研究生毕业后能够更好地将所学理论和研究成果应用于实践。

一、研究生培养模式现状

目前中国研究生招生规模逐渐扩大,可招收研究生的高校和专业也逐渐增多,为学生们提供了更多深造和学习的机会,但随之而来的问题也逐渐显现。在研究生的培养模式上,各大高校存在着不足和需要改进的地方。

首先,研究生培养模式单一。例如,悉尼大学的研究生培养模式体现了多元化的特点,既有研究型为主的研究型学位,又有以工程实践能力培养为主的工程型学位,学生可以根据自己的特点和兴趣选择发展方向[1]。中国硕士研究生教育一般为2年半,学生在校期间,既要学习相关课程的基础知识,又要撰写论文,阅读大量文献,同时还要为找工作做准备,这使得学生难以深入研究领域。

其次,研究生教育教学模式传统化。很多大学的研究生教学和本科教学并没有本质区别,即教师以口授为主,学生思维禁锢,课堂气氛不活跃,缺乏独立思考和批判精神。传统的教学模式不利于培养研究生独立科研工作的能力。

再次,研究生教育大众化,论文答辩形式化[2]。高校师资力量、基础设施建设与研究生招生人数的快速增长之间的矛盾,导致研究生培养质量下降。研究生的毕业论文大多是罗列和堆砌前人的研究成果,较宽松的论文评价标准和流于形式的论文答辩体制是造成这种现状的主要原因。

最后,研究生思想功利化。很多学生选择攻读研究生,其本身对科研并无兴趣,而是基于本科和研究生就业待遇的差异,这就造成研究生不能专心致力于研究,缺乏做研究所需的基本科研精神。

二、中国土木工程专业研究生培养模式探索

(一)确定土木工程专业研究生的培养理念及目标

土木工程专业研究生的培养应在保证硕士研究生具有正确价值观和良好道德情操、具备坚实理论知识和科研能力的基础上,侧重培养工程实践能力,使之能够具有解决实际工程中复杂问题的能力,成为与国际形势接轨、掌握建筑领域尖端技术的高素质工程型人才[3]。

(二)明确土木工程研究生培养质量的影响因素

单一的培养模式和传统的课堂教学模式,使学生的个性和特长得不到充分发挥,限制了学生的创造性思维发展,使研究生教育无异于本科教育,大部分缺乏独立研究和创新的能力。就土木工程专业来说,更应偏向实践和应用。

(三)研究生培养模式的建议

首先,高校应改革土木专业研究生教育模式。例如将土木专业研究生的培养类型细化到理论研究型和工程实践型等方向,使研究生的培养更具有针对性。在课程设置上,由于土木工程学科所包含的知识面宽,涉及的内容广,因此,课程设置要有针对性和普遍性,多设置基础课程[4],使学生主要掌握学习方法,而非单纯地学习课程本身。同时,教师要使学生形成完整的知识框架和体系,使学生有机会接受该领域最前沿的知识和研究方法,使研究生从基础知识的学习、查阅文献到撰写论文等工作中学到做科研应具备的基本素养和能力,并在此基础上使研究生将自己所学的知识应用到实验或实际操作中。

其次,针对研究生毕业后缺乏实践和动手能力的现状,高校应加强校企联合培养模式。鉴于土木工程本身的学科特点,实践与应用更是重中之重,因此,校企联合的培养模式具有更重要的现实意义。在教育体制上应尽快为高校创造条件,如建立产学研培训基地,使研究成果直接转化成社会生产需要,企业可以为高校的科研工作提供资金支持,同时高校可以为企业运作带来技术保障。高校还应为学生创造实践机会,使学生能够通过学校学习和社会实践,真正掌握和更深刻地理解所做研究的价值和意义。高校应实行学校导师和企业导师双导师制度,学校导师可以从事科研生产工作,企业导师也可进入高校学习和指导,这样既可以加强高校师资队伍建设,完善教育体制,又可以使土木工程研究生在科研能力和工程实践能力上得到充分提高。

再次,应借鉴国外教育体制,实行研究生教育宽进严出制度,这样既可以使更多的学生有机会接受更高层次的教育,又可以提高毕业生的素质和质量。严格控制毕业论文的通过率,提高论文评价标准,避免论文答辩流于形式。可以借鉴国外论文评价体制,对论文的质量采用等级制度,提高学生撰写论文的积极性。同时,在就业上应缩小研究生和本科生的待遇差异,这样既避免了研究生学习的功利性,又节约了国家教育资源,使土木工程研究生教育真正培养出具有科研精神和工程实践能力的高层次人才。

最后,加强自主创新能力建设是中国经济社会和发展的重要决策和部署,创新能力是人才所需要具备的重要内容。因此,研究生创新能力的培养是中国目前研究生教育的关键,研究生的创新能力培养是经济需要也是时代所趋[5]。土木工程创新型人才就是要在该领域提出新理念、新技术、新方法、新技术、新材料,能在土木工程领域有所创新。由此,提高土木研究生的创新能力需要设立该学科的高校和教育工作者不断探索和实践,提出切实可行的措施,可以将部分高校作为试点,将土木工程研究生创新能力培养理念深入到教学和实践中。

就土木工程专业的研究生而言,第一,高校应努力营造良好的创新文化氛围,注重研究生的学术交流活动,开展各类能够开发学生创新思维的比赛和活动。如建筑模型设计比赛或软件应用竞赛,或者举办学术论坛、设置创新课题等,提高和锻炼研究生独立思考的能力。第二,可以通过科学地改革课堂教学模式、调整课程安排,增强学生的创新意识,使研究生在课堂学习中得到创新思维的锻炼并且养成创新思维的习惯,而不是单纯地接受,墨守成规。第三,土木工程专业研究生教育应在保证研究生具有良好理论基础和科研能力的前提下,加强实践教学,培养研究生的工程实践能力。第四,教师也应提高培养学生创新能力的意识,鼓励学生积极思考和独立完成科研工作,将创新理念贯彻到教学实践中。

三、结语

通过对研究生培养模式的现状分析,对土木工程研究生教育提出了建议,借以引起教育工作者对研究生培养的重视。研究生培养是一个系统的工程,对于学生本身,应以更好地促进研究生自身能力的提高为目的,需要研究生在理论和实践之间找到平衡点。对于高校,从教学理念到教学模式都需要认真探索、科学改革,土木工程专业研究生培养更需要经过不断地实践和检验来找到一条适合经济发展和社会需要的研究生培养模式,真正为国家培养出高技术人才,使之成为科教兴国的中流砥柱。

参考文献:

[1]吴瑾.悉尼大学土木工程专业研究生培养模式及特色探讨[J].高等建筑教育.2008,17(4):6-8.

[2]黄东梅.土木工程专业本科及研究生培养模式改革研究[J].世界华商经济年鉴高校教育研究.2009(6):164-165.

[3]范峰,邹超英,陈春霜.浅谈哈尔滨工业大学土木工程学科研究生创新能力培养[C]//高等学校土木工程专业建设的研究与实践――第九届全国高校土木工程学院(系)院长(主任)工作研讨会论文集.北京:科学出版社,2008.

[4]吕志涛.研究生培养中要抓好六个环节[J].学位与研究生教育,2001(9):2-3.

[5]沈炎.土木工程专业创新型人才培养的思考[C]//高等学校土木工程专业建设的研究与实践――第九届全国高校土木工程学院(系)院长(主任)工作研讨会论文集.北京:科学出版社,2008.

Postgraduate training mode of civil engineering specialty

LI Fanghui, ZHAO Yongjiang, ZHAO Wenjun

(School of Architectural Engineering, Heilongjiang University, Heilongjiang 150080, P. R. China)

第5篇

一、 主办单位

中国力学学会计算力学专业委员会 《计算机辅助工程》杂志社

二、 承办单位

上海海事大学

三、 时间与地点

1 会议时间:2011年4月23─24日,2011年4月22日报到

2 会议地点:上海海事大学(上海市临港新城海港大道1550号)

四、 会议组织机构

1 大会主席:张洪武 马宪国

2 学术委员会

主 任:钟万勰 崔俊芝 程耿东 申长雨

秘 书:楼 进

3 组织委员会

主 任:杨勇生

副主任:章 青 袁林新 楼 进

秘 书:于 杰

五、 征文范围

1 CAE基础理论

(1)计算力学基础理论、结构力学、材料力学、仿生力学、动力学与控制和爆破力学等;

(2)CAE仿真、优化技术;

(3)非线性有限元理论及应用;

(4)前后处理技术;

(5)产品结构强度分析、疲劳寿命分析、振动及噪声仿真分析和碰撞仿真等;

(6)先进材料/结构优化技术;

(7)可靠性分析与CAE工程稳健设计;

(8)CAE验证与确认.2 CAE应用

(1)工程数值分析在航空、航天、兵器、船舶、海洋、汽车、铁道机车、装备制造、电子、材料和土木等工程中的应用;

(2)新材料、新工艺和复合材料的CAE;

(3)各类工程中的施工力学、工艺力学问题的CAE;

(4)CAE技术在国家重大工程与装备中的应用.

3 CAE软件开发

(1)自主CAE软件研发;

(2)智能化CAD/CAE集成;

(3)虚拟产品开发平台(VPD);

(4)分布式仿真平台技术与协同仿真;

(5)产品研发仿真流程和工程数据库.

六、 征文要求

1 围绕主题内容充实、数据准确、文字通顺,字数在5千字以内,未在正式刊物上发表.

2 文稿录入请使用Word 2003系统,版面为A4纸规格,双栏排版,上页边距为2.2 cm,下、左、右页边距均取2 cm.

3 标题(二号黑体)居中;作者姓名(四号楷体)位于标题下方居中;作者单位(单位+二级部门)、地区(省+市)、邮编(小五号楷体)位于作者姓名下方;摘要、关键词(五号楷体)位于作者单位下方(空一行);正文用五号宋体,一、二、三级标题序号分别用阿拉伯数字(如“1”、“1.1”、“1.1.1” );图、表尽量排列紧凑,线条清晰;正文后列出参考文献(六号楷体)简介.

4 论文最后附第一作者和第二作者的详细信息,包括性别、民族、籍贯(省+县)、职称、学历、职务、研究方向以及E,mail,手机,办公室电话,邮编和详细通信地址等联系方式.

5 论文请不要;涉及军工等敏感方向的论文,请作者提供有效的保密审查证明原件.

6 论文请务必在2011年1月15日前发送到或,并在邮件主题注明“投稿:计算机辅助工程及其理论研讨会2011”.

七、 论文评审

会议学术委员会将对论文进行严格评审,根据评审结果向作者发出录用通知.评选出的优秀论文作者将获证书和奖品.优秀论文将安排在《计算机辅助工程》上发表.

八、 联系方式

如需了解详细信息,请致电或发邮件咨询.

电 话:021,38284908 传 真:021,38284916

E,mail:

地 址:上海临港新城海港大道1550号A30# 邮 编:201306

联系人:于 杰 陈锋杰

网 址:

中国力学学会计算力学专业委员会

第6篇

1980年夏天,正在读研的徐世慕名拜访了来大连开会的著名混凝土大坝温控专家朱伯芳,就此确定硕士论文题目。由此,他与“混凝土断裂力学”结下了不解之缘,并成为他人生大部分时间为之孜孜努力的研究方向。

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。

“要实现学科的可持续发展,重要的是营造一个以创新为核心的宽松的学术环境。”徐世说,根据他自己近30年不断从事科学研究的经历和领导创新团队的管理经验,他认为三个“三分之一”的科研力量分布配置是比较科学的:三分之一的科研力量从事大平台、大团队建设,承担和完成对国家建设具有重要贡献、对提高学校学术声誉具有显著影响的大项目、大成果,三分之一的科研力量从事工程科学的研究,进行长期持续性的原创积累;三分之一的科研力量从事为社会服务的横向工程项目的工作。

第7篇

关键词:土木工程材料 教学试验教学行动导向

中图分类号:C41文献标识码:A 文章编号:

Abstract: based on the "civil engineering materials" teaching, how to improve students' learning initiative, and innovative thinking ability and practical ability, to improve the teaching quality for the purpose, talk about in the teaching process of accumulation of experience and experience.

Keywords: civil engineering materials teaching experiment teaching action oriented

土木工程材料是铁路桥梁类专业一门重要的技术基础课,他是各个专业课程的学习基础,土木工程材料这门课程具有理论性、实践性、和综合性强的特点。在当前教学改革的大洪流下,如何在减少该课程的理论学时,并且能够保证教学质量的前提下加强学生的综合素质培养,提高学生的实践动手能力是大家关注的问题。本文仅就“土木工程材料”教学中如何提高学生的积极主动性,提高学生的实践动手能力,提高教学质量等方面,浅谈一点体会与同行探讨。

1 引导学生学习的积极主动性,培养创新思维

1.1精心设计课堂教学,激发学生的兴趣

(1)由于“土木工程材料” 课程是基础课程向专业课程转变的一门特殊课程,学生在学习的时候如果一上来就直接讲授理论知识,很容易把学生讲懵,使得学生有抵触情绪,形成一个恶性循环学生就无法进行主动的学习。所以在进行理论教学之前应该跟学生一起探讨该课程学习的重要性,以及“土木工程材料”在人类建筑史上的重要地位,例如和同学们一起回顾人类建筑的发展,一起展望建筑结构未来的发展趋势,让学生们了解,一种新的材料的诞生,就会将人类的建筑刷新。从天然建材到人造砖瓦,从人造砖瓦到水泥、混凝土,从混凝土到钢筋混凝土。就是在当今沥青混凝土也悄悄地取代了水泥混凝土成为了道路建设的主要材料。使得整个大中城市的路面变成了黑色。这一切切的原因都是新的材料取代了旧的材料,造就了新的时代。学生们如果意识到了这些,他们就自然会重视“土木工程材料”的重要性,同时也能启发学生的思维和创新能力。让学生们知道学好该课程,打好基础才能够在今后的学习和工作中有所突破,也许就能够发现一种新的土木工程材料来改变世界。这样就能从根本提高学生的认识以提高学习的兴趣和积极主动性。

(2)针对“土木工程材料”的课程的特点,同学们需要学量各种材料的技术性质,技术指标以及各种材料的应用。由于目前科技发展日新月异,新型材料层出不穷。同学们在学习过程中如果各个都要详细的熟悉了解那就会有一种捕风捉影的感觉。所以在学习的过程当中一定要首先明白该课程的主要学习内容是水泥、混凝土、钢材这三章。这三章的内容一定要做到理论结合实际讲深讲透,其他章节的材料可以组织学生有条不紊的自学或者分组讨论学习,这样不仅能够提高学生的团队协作能力,而且可以提高学生的自学能力。这样也是对学生的综合素养的一种提高。

(3)发散思维教学,学生在学习重点内容的同时,让学生了解尽量多的新材料、新技术。这样不让学生成为井底之蛙,知道材料的发展趋势、发展特点,并且让学生学会给材料挑毛病的本领,因为每一种新材料的出现都是克服了旧材料的缺点儿具有自己的优势才能够出现的,也就是说让学生学会“找茬”的思维模式,发散思维挑毛病的同时,也要思考如何解决缺点。这样不仅保证了教学的前沿性,也为学生今后的发展留足了空间,让学生的学习上一个更高的层面。

1.2不能填鸭,只能诱导启发思考

由于教学对象多以中专生为主,那么填鸭式教学是万万不可取的,根据他们的特点一点要诱导启发式教学,史他们能够积极主动的进行思考和学习,这样将有事半功倍的效果。

(1)带着问题上课,上课前可以告诉学生本次课内容的标题,让学生提出问题,如果学生没有问题可以主动提出问题让学生回答,如果学生回答不出来那么就告诉他们,本次课可以给出答案,那么这种带着问题的学习就是积极主动,而且有的放矢。

(2)组织课堂讨论,把一些只有正确答案没有标准答案的问题让同学讨论甚至是辩论,提高学生的逻辑分析能力,例如,你认为影响混凝土和易性的因素中最重要的一个是什么?这样的问题,只要学生们经过讨论讲得出自己的道理,都能算对,加上老师的积极点评让学生对学习充满信心并且具有激情。

(3)充分利用现代化工具学习,布置一些书本上找不到的思考题,让学生们通过网络自己去查找,这样也让喜欢上网的学生们知道会上网也是有优势的不是只能玩游戏看电影,也能够查找有用的知识帮助自己学习。把他们一批爱上网的人拉回学习的氛围中来。

1.3采用以行动导向为中心思想的教学方法

(1)多媒体教学。随着科学技术的发展多媒体的运用越来越广泛,在教学上使用多媒体有意想不到的效果,特别是“土木工程材料”课程涉及到大量的工程试验,我们不仅可以用多媒体进行理论教学,还可以给学生们播放试验操作的录像,这样在进行实践操作之前就会有很详细的了解和熟悉,可以避免不必要的操作失误,这种具体的方法学生也容易接受,比单纯的讲解要实惠的多。采用多媒体教学可以大大的提高教学效率和教学质量。

(2)现场教学。在有的试验课程可以直接在实验室进行教学,采用边示范边讲解的方法,然后让学生分成小组进行独立操作,一个班级可以根据人数的不同分6到8组,没组的人数控制在5-6人最好。这要老师选定组长,在学生独立操作的时候,要及时帮助和辅导学生在操作中遇到的问题。多以引导学生自我解决为主,这样不仅进一步提高了学生的团结协作能力,也锻炼了部分同学的指挥协调能力,更加锻炼了同学们独立工作,分析解决问题的能力是一种非常好的教学方法,这种以行动为导向的教学中老师的工作量看似下降了实际上要做的准备,和所负的责任更加大了。但是能够充分的提高和培养学生的综合能力。

2 培养学生的独立工作能力

2.1加强实践教学力度

“土木工程材料”课程的教学中有大量的理论知识,但是有些内容对学生的要求并不是高。所以我们在逐渐的减少理论的学时,减掉的部分全部加到实践学习的活动中来。让学生尽量多动手,做到不仅熟悉材料的性能性质,而且能够亲自检验出材料的性能是否符合施工要求。能够熟练的运用一定种类的试验仪器设备,并且能够独立的完成试验记录,试验报告的编写,试验数据的处理及分析。加强这些方面的训练,让学生的独立工作能力加强,这也是中职学生的发展趋势也必然要求。

2.2锻炼学生分析处理复杂问题的能力

挑选出本课程中的重点章节,例如前面提到的水泥、混凝土、钢材等,由于这些内容的学习中都包括了相关的试验部分,学生肯定要能够掌握相关的试验操作技术,并且对材料的性能作出分析报告,那么可以要学生结合理论知识,和在试验中总结的经验,以及各个小组的数据总结,分析相关材料的性质特点。写成论文形式的报告上交,作为本课程总评的一部分,这样既可以淡化试卷考试片面性,更可以综合的对学生能力的全方位客观评价。这种评价也许会更为准确。

第8篇

英文名称:Journal of Huaqiao University(Natural Science)

主管单位:福建省教育厅

主办单位:华侨大学

出版周期:双月刊

出版地址:福建省泉州市

种:中文

本:大16开

国际刊号:1000-5013

国内刊号:35-1079/N

邮发代号:34-41

发行范围:国内外统一发行

创刊时间:1980

期刊收录:

CA 化学文摘(美)(2009)

Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)

核心期刊:

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

期刊荣誉:

中科双效期刊

联系方式

期刊简介

第9篇

关键词房屋建筑学 建筑节能 教学设计

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。

【教学过程】(表1)

第10篇

【关键词】土木工程;现状;发展

目前,在我国的现代化建设中,土木工程业也是逐渐成为国民经济发展的支柱产业之一。社会经济的发展,科技技术的进步,现代建筑物的规模、造型、功能日益的复杂化、大型化、多样化。需要的材料、设备也都日新月异,要求的结构技术与施工技术也不断的提高。节能技术、生态技术与信息控制技术等不断地与建筑技术结合,以求创建出更加适合居住或办公的建筑物。

一、土木工程的内涵与特点

土木工程是建造各类工程设施的工程、技术与科学的总称。 土木工程可以从两个方面去理解:一方面指的是与人类生活与生产活动有关的各类工程设施,比如建筑工程、局坝水电和水利工程、公路与城市道路工程、桥梁工程、铁路工程、隧道工程、地下空间开发利用工程等。另一方面指的是建造工程设施中需要用的材料、设备以及土地上进行勘察、设计、施工等工程技术活动。多年的发展,土木工程的理论与实践都已发展到一定的高度,不论是结构的力学分析还是结构设计的方法或施工的手段,都有很大的进展。但是,土木工程领域中仍然存在许多问题需要我们的进一步研究。

现代土木工程为建造大跨度、大规模、大型、精密、轻型、设备现代化的建筑物,又必须符合高经济效益的标准,土木工程必须感受各类工程建设高速发展的步伐。所以,现代土木工程的特点是:

(一)高强轻质新材料的不断涌现:新型的高强轻质材料,例如铝合金、镁合金以及玻璃钢等已经开始广泛的使用,在提高钢材与混凝土强度与耐久性上取得了显著地效果,并且保持良好的发展趋势。

(二)工程地质与地基的勘察技术有待进一步的发展:建设地区地质与地基的构造,以及天然状态下应力情况与力学性能,直接决定了工程的基础设计与基础施工,也有关到工程设施选址、结构体系与建筑材料的选择,影响最大的就是地下工程的开展了。目前,我国的勘察方法是现场钻探取样与室内分析实验,这两种方法都存在一定的局限性。我国急需发挥现代高新的科学技术来创造新的勘察方法来满足现代化大型建筑的需要。

(三)土木工程的总体规划需要进一步完善:往常的总体规划是借助于以往的工程经验提出不同的若干方案,在其中选取较适合的一种。土木工程日益扩大,必须运用系统的工程理论与方法来提高规划水平。

(四)现代土木工程的设施、理论等日益现代化:土木工程规模不断扩大,与此同时,工程的施工工具、设备、机械等向着品种多样化、自动化、大型化等发展。组织管理也应用系统工程的理论与方法,日益科学化。

二、土木工程的发展趋势

(一)原材料向高性能材料发展

土木工程的原材料向着韧性好、可塑性高、可焊性强的方向发展。例如美国、俄罗斯、日本等国家的钢材规范是屈服点为700N/mm2以上。高性能的混凝土以及其他材料也越来越向着高强、轻质、韧性好的方向发展。

(二)土木建筑工业化

建筑长期停留在手工操作为主的小生产方式上,即使是在解放后建筑业向机械化发展,但是总的来说与其他工业部门的工业化还是有一定的差距的,所以我国建筑工业化发展是必然的趋势。

(三)土木工程将向太空、海洋、荒漠开拓

海洋面积占据整个地球表面的70%左右,目前陆地的面积已经被大部分利用,所以首先想到的就是向海洋发展。向海洋开拓已经开始了,如:中国的澳门机场。

三、土木工程的未来发展

(一)加速发展高层、大跨结构的土木工程。 大跨结构体系及以及关键的技术,向着大型复砸结构体系现代化发展;比较研究高层钢结构体系和布置、结构的可靠性评价、结构的动力特性、各种设计荷载和钢结构可靠度;研究开拓巨型网格结构体系与各种杂交空间结构体系;研究各种大跨度空间结构的实用分析方法;改革创新大跨空间结构的施工方法;研究钢——混凝土组合结构抗震设计;研究钢结构的抗火设计与防腐设计。

(二)防震抗风和减灾等大型复杂结构的设计奖更长、更高、更软。大型复杂结构体系与抗风抗震的设计理论将被进一步的关注。结构振动控制技术将牢牢关注抗震思想,现代振动控制的研究方向是智能控制、适应控制、吸震减震技术的进一步加强。

(三)创新与发展预应力混凝土材料以及技术预应力,并推动新技术、新理论、新材料以及新设计方法的涌现。主要体现在以下方面:混凝土不断向高强、高性能发展,结构中试用密筋混凝土、免振混凝土;研制生产大截面、大直径钢绞线,采用镀锌、环氧涂层钢胶线,轻质、耐久高性能的纤维加强塑料筋,玻璃纤维加劲塑料、碳纤维加劲塑料、芳纶纤维加劲塑料等;开发与应用新型无粘结预应力筋、体外预应土木工程论文力配筋;研究设计预应力混凝土结构的抗火、抗爆、抗震、耐久性等性能;结合预应力混凝土和钢筋混凝土;推广及发展现代预应力空间结构体系。

(四)着重发展高性能混凝土。高性能混凝土具有易灌实、不离析、易密实、长期保优等优秀的力学性质。因此,采用可持续发展的,并且对环境无害的混凝土技术研制高性能混凝土是必要的。

(五)开发地下空间,改变地层的原始分布状态,进而改变层内部及地面环境。但是在开发低下空间,必须研究以下几个方面:1、水文地质的改变,地下空间结构的改造,影响地表的植被生长。2、地下空间的开发破坏原有动植物的生态环境。3、地下空间的开发影响地面建筑物的安全。

(六)进一步研究拓展岩土锚固技术的应用领域。岩土锚固技术不但在边坡工程、地下工程、深基坑工程、结构抗浮工程中有良好的发展趋势,在桥梁工程、重力坝加固工程及抗倾覆、抗地震工程中的地层锚固中也有很大的发展趋势。

(七)土木工程的优化设计,主要有以下几个方面:1、工程项目的可行性分析和论证;2、工程系统的结构与组成选型;3、工程系统全局的优化;4、以可靠度为前提的多目标复杂结构优化设计;5、工程系统和结构实施规划以及施工力学;6、工程系统科学管理与维修;7、工程经济学和设计的心理学。

四、结论

我国现代土木工程的某些方面在世界上已经处于先进行列,但在设计、施工与理论方面与发达国家还存在差距。伴随我国经济的发展,科技的进步,土木工程建设将会有不断的新的成就。在对土木工程研究发展的方面,不但要加强新型结构、新型建筑材料、新型技术手段的理论与应用研究,还要加强土木工程二级学科理论与技术的融合和渗透,以求土木工程的进一步突破。

参考文献:

[1]祝彩霞,刘慧浅.析土木工程的发展现状与发展趋势.《中国高新技术企业》.2007年15期

第11篇

关键词:土木工程;钢材;混凝土;建筑材料;钢结构

Abstract: this paper mainly introduced the development process of civil engineering industry, steel and concrete building materials for the emergence of civil engineering the important meaning, civil engineering industry's future development trends and new steel structure of the present situation and development prospect. Discusses the superiority of emerging steel structure building and the prospect of development, for readers understand the steel structure building.

Keywords: civil engineering; Steel; Concrete; Construction materials; Steel structure

中图分类号: S969 文献标识码: A 文章编号:

前言:土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动;也指工程建设的对象,即建造在地上或地下、陆上或水中 ,直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施,例如房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水和排水以及防护工程等。英文中,“土木工程”这一专业的对应翻译是“civil engineering”,即城市建设,亦称公民建设,可见,这一行业与我们每一位公民都是息息相关的。那么,接下来就让我们简单地对它进行了解。

土木工程的发展

土木工程历史上的三次飞跃

对土木工程的发展起关键作用的,首先是作为工程物质基础的土木建筑材料,其次是随之发展起来的设计理论和施工技术。每当出现新的优良的建筑材料时,土木工程就会有飞跃式的发展。

1.1早期发展

人们在早期只能依靠泥土、木料及其它天然材料从事营造活动,后来出现了砖和瓦这种人工建筑材料,使人类第一次冲破了天然建筑材料的束缚。中国在公元前十一世纪 的西周初期制造出瓦。最早的砖出现在公元前五世纪至公元前三世纪战国时的墓室中。砖和瓦具有比土更优越的力学性能,可以就地取材,而又易于加工制作。

砖和瓦的出现使人们开始广泛地、大量地修建房屋和城防工程等。由此土木工程技术得到了飞速的发展。直至18~19世纪,在长达两千多年时间里,砖和瓦一直是土木工程的重要建筑材料,为人类文明作出了伟大的贡献,甚至在目前还被广泛采用。

1.2 钢材的应用

十七世纪70年代开始使用生铁、十九世纪初开始使用熟铁建造桥梁和房屋,这是钢结构出现的前奏。

从十九世纪中叶开始,冶金业冶炼并轧制出抗拉和抗压强度都很高、延性好、质量均匀的建筑钢材,随后又生产出高强度钢丝、钢索 。于是适应发展需要的钢结构得到蓬勃发展。除应用原有的粱、拱结构外,新兴的桁架、框架、网架结构、悬索结构逐渐推广,出现了结构形式百花争艳的局面。

建筑物跨径从砖结构、石结构、木结构的几米、几十米发展到钢结构的百米、几百米,直到现代的千米以上。于是在大江、海峡上架起大桥,在地面上建造起摩天大楼和高耸铁塔,甚至在地面下铺设铁路,创造出前所未有的奇迹。

1.3混凝土的发展

十九世纪20年代,波特兰水泥制成后,混凝土问世了。混凝土骨料可以就地取材,混凝土构件易于成型,但混凝土的抗拉强度很小,用途受到限制。 十九世纪中叶以后,钢铁产量激增,随之出现了钢筋混凝土这种新型的复合建筑材料,其中钢筋承担拉力,混凝土承担压力,发挥了各自的优点。 二十世纪初以来,钢筋混凝土广泛应用于土木工程的各个领域。

从三十年代开始,出现了预应力混凝土。预应力混凝土结构的抗裂性能、刚度和承载能力,大大高于钢筋混凝土结构,因而用途更为广阔。土木工程进入了钢筋混凝土和预应力混凝土占统治地位的历史时期。混凝土的出现给建筑物带来了新的经济、美观的工程结构形式,使土木工程产生了新的施工技术和工程结构设计理论。这是土木工程的又一次飞跃发展。

土木工程的发展趋势

现代土木工程的特点是:适应各类工程建设高速发展的要求,人们需要建造大规模、大跨度、高耸、轻型、大型、精密、设备现代化的建筑物。既要求高质量和快速施工,又要求高经济效益。这就向土木工程提出新的课题,并推动土木工程这门学科前进。

随着建筑需求的不断提高,大量高强轻质的新材料不断出现。比钢轻的铝合金、镁合金和玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)已开始应用。对提高钢材和混凝土的强度和耐久性,已取得显著成果 ,而且还仍继续进展。

(二)新时期的建筑传奇---钢结构的兴起

与传统的钢筋混凝土结构相比,钢结构由于本身的自重较轻,强度较高,在经历震动时不仅不会发生太大的位移变形,反而还可以削弱地震波,从根本上确保了建筑的安全性。

在一些大中型城市,为了解决寸土寸金的实际情况以及人们对生存环境、生活空间等提出的高要求,钢结构建的推广应用将能够更快地实现城市化建设。这不仅体现在钢结构承载力高、密闭性好等优势上,更是由节能减排,绿色环保的国家政策所决定的。钢结构比传统结构更易拆除且用料省、回收利用率高,墙体也多用环保材料如防火涂料、节能砖等,因此降低了钢铁污染所带来的高风险。另外,由于钢结构的自身优势,其多用于超高层、超大跨度的建筑中,不但拓展了人们的生存空间,提高了人们的生活质量,也缓解了人多地少的矛盾,符合可持续发展的理念,是名副其实的绿色建筑。

1.钢结构建筑与传统的砖混结构和钢筋混凝土框架结构相比究竟有何优势

从总体上说,钢结构建筑代表了未来的建筑发展新模式,它与传统的砖混结构和钢筋混凝土框架结构相比,在使用功能、设计、施工、综合经济效益等方面具有明显的优势。

1.1钢结构重量轻、抗震性能好

钢结构建筑是以工厂化生产的钢梁、钢柱为骨架,同时配以轻质墙板等新型材料作为围护结构和内隔墙建造而成。它与同面积的建筑楼层相比,钢结构建筑楼的重量可减轻近30%。同时,由于钢材具有较强的延展性,能较好地消除地震波力,防震性能好,尤其适用于高层建筑。

第12篇

    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.

第13篇

    论文关键词:水泥基材料;教学;工科专业

    所谓水泥基类材料是指以水泥为主的胶凝材料类材料,主要包括混凝土、砂浆以及其他有关水泥类的材料总称。与这类材料相关的课程包括:《建筑材料》、《道路建筑材料》、《土木工程材料》、《胶凝材料学》、《混凝土学》等专业基础和专业课程,涉及土木工程、交通工程、力学、岩土、水工、材料工程等相关工科类专业。涉及面广、课程教学要求差异大,在教学过程中如果不细心加以区分,容易造成这类课程的开设质量不佳,影响教学效果,达不到相应的开课目的。根据多年教学经验和教学实践,本文特提出几点教学探索。

    一、精读教学大纲

    目前,对于工科专业的学生来说,学习的任务越来越重。因此,给学生授课的学时数也在逐年压缩。但是,水泥基类课程是工科类学生的必修专业基础课。其为后续专业课程的学习打好基础的主干基础课程,如果学习效果不佳或者达不到相应的学习预期,则会影响相关专业课程的学习。做好教学的首要任务就是针对水泥基类课程的教学特点和教学要求认真研读各专业对该类课程的教学大纲,针对不同专业特点和就业环境要求,采取有区别的对待教学内容和层次要求。如,对于水工专业学生来说,水泥混凝土配合比设计与土木工程专业有所区别,二者的主导规范有差别,混凝土配合比设计中,水利部《水工混凝土试验规程》SL352-2006中规定砂、石原材料以饱和面干为基础进行混凝土配合比设计,而土木建筑业和交通行业规范中的砂、石原材料以干燥状态为基础进行混凝土配合比设计。因此,在进行课程教学组织过程中需要提前做好安排,合理调整教学内容,避免不同专业教学内容相互混淆对学习不利,同时也将导致学生对今后从事的工作难以适从的感觉。再者,混凝土配合比设计在土木工程等专业中,以抗弯强度指标进行路面混凝土设计时,只作为掌握要求;但对于交通工程专业来说,大纲则要求达到应用要求。这只是其中的一些方面,在混凝土耐久性、水泥、砂浆等内容环节均存在大纲和专业要求差异上的区别。因此,在教学上根据不同专业教学大纲的细微差别,针对不同专业进行不同内容深度的教学是做好相应专业水泥基类材料课程的前提和基础,务必加以重视,切勿为了授课简化而不加以区别,造成各专业学生对该课程的学习困难。

    二、认真组织教学

    课堂教学是目前大学教学的主要形式,由于水泥基类课程体系复杂,内容各异,且学生缺乏基本的感性认识,而且授课基本采用传统的“一支粉笔”、“灌输式”方法教学。这样需要授课教师在授课前认真组织、合理安排相应专业水泥基类课程的教学内容,否则,很难达到教学目的的要求。

    水泥基类课程很多章节需要调整上课顺序,不能按照教材的章节先后顺序依次进行。比如,在普通混凝土学习过程中,绝大部分教材在编排上均将外加剂部分归结为混凝土原材料章节中,但是在授课过程中如果将外加剂部分放在原材料部分教授,效果很差。笔者在连续两年的教学过程中有意将其先后顺序按照教材顺序和调整顺序进行授课并在期终考试课程中进行知识运用考查,发现明显有差别。按照原因顺序授课,学生对外加剂在混凝土中的作用无法理解,应用性的考试题不足10%的学生能够答出,但是在混凝土主要技术性质讲授后进行外加剂授课的话,对混凝土外加剂的使用非常好,几乎所有学生能够回答出相应的题目。究其主要原因是混凝土和易性部分内容如果没有接触,对于外加剂如何提高混凝土施工和易性的内在因素无法理解,很茫然,因此在授课时需要将混凝土的基本性质先于混凝土外加剂进行。除了这部分内容外,还有一些内容,针对不同专业也需要进行精挑细选后才能进行课堂教学。

    课程内容组织好后,下一步就是认真执行。在执行过程中,每一节课的教学重点和教学难点就需要重点关注了。

    本科学生学习水泥基类材料的主要目的是学会如何选择、应用材料,而不是为深入地研究材料而学习。因此,教学过程中的重难点就是如何选择和应用材料环节。但是,正确地选择和使用材料的前提是理解材料性能和性质。因此结合各专业特点,教学内容应突出两个重点,即水泥基材料的基本性质和基本功能。水泥基材料的基本性质是研究其作为建筑材料的共性问题,应详细讲授材料性质的概念以及它们在工程中的应用以及对材料性能的影响,要求学生理解掌握。材料功能是水泥基材料是否合理选用,直接影响建筑物的工程质量和安全使用,因此水泥、混凝土等材料的性质无疑是教学重点内容。此外,在讲授传统材料的基础上,有目的地增加介绍新材料、新工艺,并结合实际工程进行讲解,不仅有助于加强学生对课本知识的深入理解和掌握,也有助于创新意识的培养。[2]在不同的环境条件下和章节中增加建筑材料与环境的关系、绿色建材方面的内容、国水泥工业的现状及发展、有关环保型胶凝材料知识;在混凝土章节中穿插高性能混凝土、生态混凝土等内容。这样不仅使学生开阔了眼界,增长了知识,同时也增强了课堂教学的趣味性。

    教学大纲的细化是授课的前提,教学内容的细化是教学大纲细化的实践,是做好教学的根本,因此,认真组织教学内容至关重要。

    三、强化试验教学

    对于水泥基类课程,除了理论教学以外,还需要加大实践教学在课程中的比例,丰富实践教学的内容和方法。然而,目前,水泥基类材料课程对试验课程的重视程度有所下降,究其主要原因是教学课时所限,试验室资源以及扩招带来的学生人数增加等共同造成试验课的开设存在不足的问题。因此强化现阶段试验教学需要加强进一步的认识。因为实践教学是培养学生实际动手能力、创新能力及理论联系实际的重要环节,同时也是课堂教学的重要补充。试验课是实践教学的主要环节之一。学生通过试验,不仅能验证已学材料的性质,还能锻炼动手能力,培养分析问题、解决问题的能力。如对水泥的“初凝”、“终凝”等一些没有严格定量的概念,学生区分和掌握比较困难,通过试验就能很好掌握。再如混凝土试验,让学生自选水泥品种,根据自己设计的混凝土种类、强度等级等性能自定方案,独立完成,由此提高学生的操作和分析能力。在试验中教师与学生互相切磋,预测试验结果、分析试验现象、总结试验成果。同时在在实践教学过程中,还要求学生深入到工程实践,以巩固和充实课堂理论知识,做到理论与实践有机结合。组织学生现场参观实际工程,利用课余时间和假期,深入到建材市场、设计部门等进行调研,这极大地调动学生的学习热情,加深学生对本专业的了解和热爱,同时,也是与市场接轨的重要环节和措施。

    四、推动项目教学

    要培养具有高素质的新型创新人才,科学素养及科研能力的培养和培育十分重要,必须在各门课程教学过程中有意识、有目的地渗透,并通过适当的教学环节加强学生的科研意识和科研能力。[3]在教学过程中,我们通过增加科研初步训练的特定教学环节,结合教学内容要求学生查阅文献资料,撰写科学小论文、读书报告等,定期组织学生开展相关领域的学术讨论会。此外,发挥学校的专业特色和资源优势,开展以项目带动教学的科研活动,进行开放试验性活动。我们在2008年曾经发表过《土木工程材料课程综合开放性试验实践性环节设计研究》开放性论文,通过推动项目教学活动,能够使学有余力的学生且对水泥基类材料感兴趣的同学能够获得更好的发展潜力。推动以项目为载体的开放性试验教学环节,通过开放性试验项目的设置、动员、申请、实施到总结结题全项目实施过程的培养,对一大批学生进行了项目教学法的成功运用,使他们的实践技能得到了进一步的锻炼和升华。

    以项目为依托的项目教学方法,将会在水泥基类材料课程的教学过程中对理论教学和实践教学的综合运用,同时培养学生的创新能力和科研能力,及早地进入下一阶段的学习和科研生活,为推动材料的进一步发展培养优秀的储备人才奠定良好的基础。

第14篇

关键词 土木工程概论 课程特点 教学探讨

中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdks.2015.12.055

Characteristics and Teaching Features the Course of

"Introduction to Civil Engineering"

ZHANG Qinling, YANG Liu

(College of Water Resources and Architectural Engineering, Tarim University, Alar, Xinjiang 843300)

Abstract In order to promote the teaching reform and construction of civil engineering course of Civil Engineering Specialty in Tarim University, according to the characteristics of the course, in terms of teaching materials, teaching methods, teaching content, practice teaching curriculum assessment methods were discussed teaching, and propose appropriate measures some suggestions for colleagues reference.

Key words introduction to civil engineering; course characteristics; teaching discussion

0 前言

1988年教育部颁布了最新本科专业目录,从此以后我国的土木工程专业正式隶属于“大土木”的框架。从大土木的意义上讲,“土木工程概论” 是土木工程专业的所有课程中相对较新的一门课程。

塔里木大学(以下简称“我校”)的土木工程专业于2003年开始招生,其下开设有建筑工程、道路与桥梁工程两个方向。经过多年的教学改革与实践,在建筑工程和道路与桥梁工程的设计、施工、研究等等方面都本着“立足南疆、面向兵团、服务新疆”的宗旨,培养了大批“品德优良、基础厚实、知识广博、专业精深”的高素质人才,尤其为南疆土木工程事业的发展起着重大推进作用。

自我校土木工程专业成立之始,就开设了“土木工程概论”课程,至今已有10多个年头。近年来,作者一直从事本课程的教学工作,本文结合本校的实际情况,对其课程特点及教学进行几点探讨。

1 课程特点

教学的对象是大一新生。本课程设在大一第二学期,是学生进入大学后的第一门专业基础课,在整个专业课程体系中起着重要的先导作用。

教学内容多,教材更新慢。本课程涉及内容涵盖土木工程专业全貌,既有本专业的许多相关课程内容,如土木工程材料、基础工程,又有各种工程结构的勘察、设计、施工、项目管理以及计算机等多方面知识,因此教学具有一定难度。再者,现代的土木工程发展较快,新知识、新技术及新材料等日新月异,而我们所使用的教材更新较慢。所以,为了充分发挥本科的先导作用,需将土木工程最新信息及时介绍给学生,激发学生学习本专业课程的积极性。

学时少。教材在编著时因考虑到概论类课程的学时较少的情况, 在内容上范围较广在深度上较浅,基本都是点到为止。我校本课程的授课学时数为24学时,如何在有限的时间里,把较多的教学知识点和本课程的前沿动态生动有趣地传授给学生,不仅需要对教学内容熟练掌握,也需要对教授的内容进行一定的取舍与补充,是这门课程所直接面临的难题。

2 教学探讨

丰富教学方法,选择合适的教材。对于任课教师而言,要不断提高自身的学术知识素质,也要不断探索和创新科学的教学方法,丰富自己的教学方法。如在教学中,多利用多媒体的教学手段,提高自己的PPT制作技巧,所利用丰富的网络资源,来提高本课程的课堂教学效果。总之,从事“土木工程概论”课程教学的教师,不仅要不断学习专业知识及其学科前沿的新工艺、新材料及新技术等最新知识,还要不断探索和丰富完善教学方式方法,并定期参加工程实践培训与学习锻炼提高,以丰富实践经验,只有这样,才能在“土木工程概论”课程的教学中取得令人满意的效果。教材对于任何课程而言都是极其重要的,目前,我校本课程选用的教材是由叶志明主编,高等教育出版社第三版的“土木工程概论”。选择本教材的原因有三:一是本教材采用四色印刷,重点反映土木工程发展的最新研究成果,注重将历史人文内容、哲理贯穿于教材中。二是本教材结合网络资源,利于教师将文字教材和网络资源结合起来展开教学;三是本教材按20~30学时的教学计划编写,与本校本课程的24学时较为接近。

针对学生不同的专业方向,授课内容详略得当。当前各高校的土木工程专业普遍采用分流模式。例如我校土木工程专业下开设建筑工程、道路与桥梁工程两个专业方向。在学生选择专业方向时,希望他们对这两个方向将要学习的内容、课程和特点都已有较为全面的了解,能够选择自己喜欢的专业方向。因此,在有限课时情况下,兼顾“大土木”原则,任课教师可根据专业区别尽可能详细地反映课程总体内容,突出相应重点。在实际的教学当中,建筑工程方向可以简单介绍建筑按用途分类和按主体结构所用材料分类两种分类体系,重点放在多层、高层与超高层建筑体系上;而道路工程方向可以重点介绍交通土建工程和桥梁工程;对该课程的教学可根据不同专业模块方向进行有侧重点的讲解。

采用启发、互动式教学激发学生学习热情。启发式教学是通过各种启发诱导来挖掘学生的潜能。而互动式教学模式就是以“学生为主体,教师为主导”为教学原则。

从我校土木工程专业一年级学生的生源及高考录取成绩情况来看,具有以下特点:学生的基础普遍较好,学习积极性普遍很高,对学习充满了渴望和浓厚的兴趣;同时,对土木工程专业不是很了解,尚缺少相关的专业知识。因此为激发学生的学习热情,可采用启发、互动式教学方法。比如授课老师在讲解道路的线形组合时,可先让学生思考一下道路的线形形式,在提出“连接两个城市的道路的线形为何不全部采用直线,两点间不是直线最短吗?那样既可降低工程造价也可使车速开得更快吗?”等问题让学生去思考、讨论,然后就可引出道路线形组成及结构组成等知识点。当然,任课教师可根据授课内容,把身边熟悉的建筑材料、建筑物等引入课堂,以课堂提问的互动方式穿插于课堂教学中;或在适当时候提出问题让学生思考、分组讨论,课后布置一些思考问题,让学生课去图书馆或网上去收集、查阅资料,或到实地进行考察等,以小论文的形式递交,其成绩可计算在本课程的结业考试中。

加强本课程的实践教学。目前我校开设的与“土木工程概论”课程联系最为紧密的实践性教学就是开设在大学二年级第一学期的专业认识实习,所以实践性教学和课堂教学之间存在着一定的脱节问题。而在教师教学过程中,课堂内容的教学与课程的实践性教学又是密不可分、相辅相成的。为了解决两者的脱节问题,在授课时,可根据教学内容,可采用灵活的课堂教学方式。例如:在讲到公路和城市道路的分类、组成、作用等知识点时,可鼓励学生业余时间去实地考察校园内各条道路及本市主要城市道路的基本情况,这样能让学生在接触专业知识的同时更好地从感官进行认识,学会将理论与实践良好融合,加深学生的理解,增强记忆。另外,为增强本课程的实践教学环节,建议把土木工程专业认识实习提前到本课程的理论教学完成后。通过带领学生亲身实地参观观察本市及阿克苏地区的具有特点的高层和超高层建筑、特种结构、各类桥梁、城市道路及沙漠公路等实体建筑,以充分调动学生的学习积极性,激发学生对本专业的学习热情。

考试方式多样化。高校素质教育的核心问题是对学生的综合素质和能力的培养。互动法教学的目的是否达到,既能考查学生对理论知识的掌握程度,又能反映学生进行工程实践的能力。开卷和闭卷是传统教育下的考核方式,一定程度上限制了学生的思维空间,不利于对学生创新能力的培养。

关于考核问题,我校分为两部分,第一部分是平时成绩,第二部分为期末试卷的考试成绩,平时成绩一般占总成绩的40%,期末综合考试成绩占总成绩的60%。总之,要有效体现学生的学习过程,准确全面地反映学生的学习情况。

3 结语

本课程所包括的内容较多,涉及的知识面较广,为有效地发挥本门先导课的作用,本文结合自身教学实践,对本课程的教学过程进行了初步探讨,以期能够提高学生的学习兴趣,激发学生的学习潜能,能够为新生入学接触到的第一门专业课程开个好头,充分发挥“土木工程概论”课程在专业教学当中的先导作用。

参考文献

[1] 叶志明.土木工程概论(第3版)[M].北京:高等教育出版社,2009.1.

[2] 何忠明,胡庆国.高校“土木工程概论”课程教学改革初探[J].中国电力教育,2010(16):100-101.

[3] 杨柯.“土木工程概论”课程教学的几点思考与探索[J].西南交通大学学报(社会科学版),2007.8(1).

第15篇

针对土木工程材料专业的特点,立足于实验教学的基础性、系统性和层次性,强调综合性和创新性,创新性的构建了土木工程材料专业的独立实验教学体系,单独设立材料科学基础、材料制备、性能测试、材料分析技术、专业方向综合实验、毕业论文设计等实验课程,并在教学中逐次推进,实现了实验教学的独立性和系统性。

关键词:

土木工程;材料专业;实验课程;教学体系

创新源于问题,始于实践[1]。实验是理论课程抽象知识的具体化,是理论的延伸,是理论再实践的深化。实验是所有工学和理学科技工作者必须掌握的基本手段。实验不同于理论,往往理论是美好的,实践时却经常因某个细节而造成实验结果与理论预期不相符,而某些细节经过研究探索,可能会促进理论的发展。因此,对以实验为基础的学科,实验和理论显得更相辅相成。土木工程材料属于传统材料,属于典型的应用型科学,更是以实验为基础的学科的典型代表,其大量的科学理论首先来源于实际经验的总结,来源于实验规律的总结和提升。

1实验教学的分析

良好的实验教学是促进并实现“工学并举”的重要手段。实验教学不同于理论教学,更注重于培养学生理论联系实际、综合运用知识、观察与思考的能力,即培养学生动手,用所学知识解决实际问题的能力;通过观察实验现象、分析实验问题和结果,培养学生在实践中的探索和创新意识。我校郑家茂校长指出:相对于理论教学,实验教学更有利于促进学生主动构建科学的知识体系、促进理论与实践结合;更有利于突出研究探索,培养学生创新意识和能力;更有利于提高学生综合科学素质、突出知、情、意、能的高级复合作用,帮助学生取得创新成果并得到全面综合发展[1]。如何通过实验有效地培养学生的动手能力呢?以往的实验教学一般均作为理论教学的一部分,采用非单独设课方式,以平时成绩计入课程总分,一般占10~30%,但多为论证性实验,仅针对某单一目标,对课程整体理论的连贯性理解不足,对知识的综合运用能力不足。事实上,培养一个学生动手能力和实践能力,应在满足若干学时的基础上,通过一个与课程紧密相关但又相对独立的完整实践体系的实施,才能实现[3]。同时,高水平的实验教师队伍也是提高实验教学、提高单独设课效果的基本保障。我校材料专业实验室拥有多位博士和全校仅有的两位教授级高工,在院系的支持下,构建了独立实验教学体系,建立了实验课程间、不同实验间的紧密联系,并从2011级学生开始实践。采用单独设课,实验教师具有较大的自,但同时对实验教师和学生的要求更高[2],要求实验教师兼具扎实的理论知识、丰富的实践经验、足够的科研经历。

2实验教学体系的设置原则

为培养创新型人才,大学实验教学应在立足基础性、系统性和层次性的基础上,强调综合性和创新性。基础实验是扎实掌握相关专业知识点的重要手段,不能忽视基础实验的作用。虽然综合设计性实验项目对于培养学生创新意识、全面提升学生的知识应用能力和解决问题能力方面发挥着不可替代的作用。但基础不够,过多的强调综合性、设计性实验,很难达到预期的效果。二者应相得益彰,不可偏废[4]。综合性、设计性实验更不能片面强调实验教学的探索功能,甚至过高要求产生创新成果,应强调培养学生掌握如何综合设计的基本思路、基本流程和基本方法,强调方案设计的重要性,强调与理论知识的结合,强调合作与团队意识等[5]。事实上,综合性实验往往也是由一系列简单的基础实验组成,只是更强调各种结果之间的相关性。如某个简单实验的结果,能用来表征该材料的某些关键性能,无疑该简单实验本身就是一个完美实验设计的诠释。一个完整的综合性实验教学,应包含与该实验相关的知识体系,包含文献综述,熟悉和了解与实验内容相关的知识背景、材料性能、整个实验设计原理和方法、实验过程的影响因素、实验可能的结果,实验过程的操作,结果计算,对实验过程出现的现象进行分析总结等。实验前,应了解实验背景知识、基本理论和实验过程,了解实验设计方法,了解实验过程可能出现的偏差和现象,并初步预期实验结果;实验过程中,要认真观察实验现象,思考问题所在,对比实验结果与预期结果等;实验结束后,认真总结实验结论,分析实验过程中的现象和实验结果的偏离等。通过完成从了解实验、设计到结论分析的整个实验过程,通过有趣的实验现象和有效的实验结论,调动学生的求知欲,启发学生的创新性思维,使学生由被动接受转变为主动求知,从而达到提高实践能力的目的。

3全新实验教学体系的构建

从培养“创新研究型人才”和高素质人才的角度出发,我校土木工程材料专业基于实践教学体系全局化、整体构建的思路,制定了相对独立而又完整的实验课程体系。课程体系的设计以材料科学基础、材料制备、性能测试和分析为主线,以材料的组成、结构、性能、工艺的相关性为牵引,突出系统性和学科交叉性,同时设置专业方向大型综合实验、本科毕业论文设计,以强调综合性和创新性。实验课程具体设置了材料科学基础实验、材料制备技术实验、材料性能测试技术实验、材料分析技术实验、专业方向大型综合实验、本科毕业论文设计等独立课程。每门课程中,又同时包含基础性实验和综合型实验,充分体现了基础性和层次性。材料科学基础实验结合硅酸盐材料方向的材料科学基础理论课程,通过丰富多彩的显微世界和材料的鉴别技术,引导学生对材料的兴趣。而材料制备、性能测试与分析技术三门课程均偏重于方法的学习,同时注意学科交叉,制备技术偏重于材料的各种制备工艺与方法,性能测试则在充分考虑材料的物理、力学、声学、热学、电学等方面的基础上,对实验课程所制备的具体材料进行系列性能的测试,分析技术则偏重于所制备样品的微观分析,三者之间借助制备的材料相互联系,相互穿插,但同时又各有侧重;实验内容囊括了土木工程材料的各种典型实验,及相关性较强的部分金属材料性能试验,提升了实验内容的深度,突出“理论够用,实验为主”,基础性实验项目教学中,更强调理解实验原理、步骤的流程,重点讲解其中易引起实验结果产生偏离的步骤、原因及注意事项等;而综合性实验项目或课程注重学生对实验方案的设计,注重科研思维、科研方法等的教学,以实际工程应用问题和指标要求为目标,综合应用各种基础实验,分析材料组成、结构、工艺与性能之间的相关关系,通过对实验的理解、动手操作、对现象和结果的分析、总结和评估,培养学生独立解决问题及创新的能力。

4实验教学体系的构建说明

材料制备实验教学内容的设计,在考虑了专业特点的同时,又充分考虑了材料或产品在生产工艺上的延伸。大多数材料的更新发展和进步,主要通过配方的改进和工艺的更新来实现。配合比设计即材料的配方设计。混凝土的配合比设计为通过计算配方,实验验证性能,得到合理配方;各种泡沫轻质材料的制备原理基本相近,均为在基体中加入各种气体形成气孔,以金属为基体,加入气体即成为泡沫金属,以陶瓷为基体引入气孔,即成为泡沫陶瓷,以混凝土为基体引入气孔,即成为泡沫混凝土。而不同基体,因其特性不同,引入气孔的方式和方法也有所不同。模压法是采用预先制备好的模型,将所需制备的材料加入模具中,采用浇注或者加压的方法制备出与模型相同的产品,除广泛用于混凝土模型、构件或试件的浇筑、墙体材料的压制成型外,同时也是模具设计和工艺制品常用的方法。水热法广泛应用于各种材料领域,如用于生产纳米材料、陶瓷材料、生物材料、使合金变成超细粉末或结晶粉末等,是指温度为100~1000℃、压力为1MPa~1GPa条件下利用水溶液中物质,进行化学反应,从而制备出一种新材料的方法,其关键是根据所需制备的产品选择合适的原材料、合适的反应温度及反应时长等。高温烧结法是把各种原料粉末或粉末压坯,配入适量的燃料和熔剂,在高温炉或窑中加热到低于其中基本成分的熔点的温度,经过一系列的物理化学反应,然后以一定的方法和速度冷却到室温的过程,采用不同原材料,在不同的烧结工艺制度下,可制得不同的产品。高温烧结是陶瓷材料制备的常用方法,也是合金等材料改性的主要方法,该制备方法的关键主要是选择合适的原材料,然后根据原材料的特性进行工艺的合理优化。性能测试实验课程的设置,注重实验间的对比与分析。如不同材料的力学性能有何异同?如同样是力学性能,木材、钢筋、高分子材料各有何特性,实际使用中如何考虑?另外,同样的检测方法,如超声无损检测,测试不同材料如金属和混凝土时,方法有何异同,是否可相互借鉴?通过课程中的综合实验,分析性能间的相互关系,如力学性能与渗透性的关系;同样是混凝土渗透性的表征,RCM法、电通量法、气渗法等,有何异同,结果之间的关联性如何?总之,就是培养学生分析材料组成、性能、结构与工艺等之间的相关性、对比材料性能之间或方法之间的异同、并分析异同产生之根本缘由等。综合实验中,还包含制备实验所制备材料的部分性能,从而进一步了解制备方法的合理性和有效性,最终形成对材料制备、性能的综合评估与分析。专业方向大型实验则在补充了前述缺乏的少量专业实验的基础上,设置以解决实际工程应用问题为目标的小型课题,其包含技术较成熟、目标相对简单且较易实现,结合学生理论课程试验设计与数据处理进行实验方案的设计,实验内容包含从原材料、性能指标、测试、分析技术的测试应用和综合分析,必须覆盖原材料的关键性能(含物理性能和形貌)、工作性、重要的力学性能和易于实现的耐久性或功能性(如吸声/导热/无损等特性)测试等,适当微观分析。且尽量控制工作量和学生的实验时间,工作量不宜太大,需轻重、难易结合,注重于前述知识的综合运用,注重于整个科研方法和思维的培养,注重于解决实际问题。作为毕业论文设计,结合科研项目,学生必须独立完成一个相对系统的微型课题。需要学习者较为全面地熟悉掌握专业和课程的基本原理,才能综合运用各种方法进行设计。如果学生不具备相应的理论基础和实践基础,难以达到预期的效果,所以,设计性实验的安排应与本专业的基础理论教学进程紧密结合。

5结语

以材料科学基础实验引导学生了解材料,以材料制备-性能测试-分析为主线,分析材料组成、性能、结构与工艺之间的相关性,对比材料性能之间或方法之间的异同,并分析异同产生之根本缘由,结合专业综合性实验和毕业设计,进一步掌握各种实验技能的综合应用,结合理论教学体系,培养学生实验或科研设计的思路和方法,从而培养学生的分析问题和解决问题的能力。

作者:庞超明 张亚梅 梅建平 张萍 韩雪芹 单位:东南大学材料科学与工程学院 江苏省土木工程材料重点实验室

参考文献:

[1]郑家茂.对大学实验教学若干问题的厘析[J].实验室研究与探索,2007,26(10):1-3.

[2]金南国,钱匡亮,孟涛.高校土木工程材料实验教学单独设课的探讨[J].实验室研究与探索,2009,29(9):111-112.

[3]庞超明,秦鸿根,张亚梅,等.材料专业本科实验教学课程设置的思考[J].实验技术与管理,2011,28(6):271-275.