土木工程材料精選(九篇)
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第1篇：土木工程材料范文
(一)土木工程材料教學內(nèi)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(nèi)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(wěn)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(shè)計與控制等。由于需要學習的內(nèi)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(nèi)容，造成了內(nèi)容體系的不完整，專業(yè)寬口徑教育理念難以體現(xiàn)。(二)土木材料的發(fā)展性與教學內(nèi)容的滯后性土木工程材料的新發(fā)展豐富了土木工程材料內(nèi)容體系。如:傳統(tǒng)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(shù)的重大突破。當今，外加劑技術(shù)日新月異，聚羧酸系高性能外加劑普遍應(yīng)用，對此大部分教材都未提及。對于外加劑部分內(nèi)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(yīng)性機理、外加劑的合理摻量、外加劑與混凝土性能的聯(lián)系、外加劑的檢測等內(nèi)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(diào)節(jié)和改善水泥的性能，提高水泥產(chǎn)量，綜合利用工業(yè)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(zhì)混合材料。在混凝土配制時，常直接用磨細的無機礦物質(zhì)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(shè)計法。雙摻或多摻法在個別行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，并經(jīng)實踐證明具有較好的效果和意義，這些內(nèi)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(fù)合材料、綠色材料等內(nèi)容，近年來發(fā)展較快，教材為縮短篇幅，對壓縮精簡內(nèi)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(nèi)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(zhì)與應(yīng)用，明確工程材料性質(zhì)與材料結(jié)構(gòu)的關(guān)系，為實現(xiàn)和改善材料的功能進行一定的材料設(shè)計，在工程中能對材料進行檢測和質(zhì)量控制。材料的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造、材料的參數(shù)與性質(zhì)、材料的設(shè)計與配制、現(xiàn)場的檢測與控制等環(huán)節(jié)具有很強的實際操作性。環(huán)境條件不同，材料選用不同，設(shè)計目標差異很大，這就要求該課程應(yīng)偏重于材料及其在工程中的應(yīng)用。目前，土木工程材料在應(yīng)用教學方面存在以下問題。一是，重理論輕應(yīng)用。土木工程材料教材內(nèi)容體系主要集中闡述各種材料的性能特點與技術(shù)性質(zhì)，工程應(yīng)用雖有介紹，但結(jié)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(huán)境條件下，三參數(shù)相同，配出的混凝土性能會大不相同?；蛘哒f，實現(xiàn)同一目標的混凝土，在不同環(huán)境條件下，配合比會有較大區(qū)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(shè)計不是僅憑三參數(shù)就可以決定混凝土的多組分，配合比設(shè)計需與具體組成材料環(huán)境條件相結(jié)合。二是，教材提供的部分參數(shù)不一定合理。如在混凝土坍落度的選擇上，由于現(xiàn)代機械化施工的普及，從實際工程應(yīng)用看，教材提供的數(shù)據(jù)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(xiàn)場大樣存在差異，在實施時需要結(jié)合現(xiàn)場情況作調(diào)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(nèi)容科學性、規(guī)范性有待提高。如水泥的細度試驗，教材未講清楚試驗結(jié)果修正的問題，結(jié)果使得同一批次的水泥，不同的試驗組，試驗結(jié)果差別很大，與實際不符。又如混凝土試驗，試驗室養(yǎng)護條件不到位，學生試驗結(jié)果缺少說服力。這些在一定程度上影響了學生科學工作態(tài)度和規(guī)范化操作習慣的養(yǎng)成。要使教材內(nèi)容對工程實際有科學的指導(dǎo)作用，需要對教材中的不合理概念、理論、經(jīng)驗數(shù)據(jù)進行修改和更正，加強材料的工程應(yīng)用與試驗方面的調(diào)整與教學［5］。
教學內(nèi)容及其體系的分解、增減、深化和建設(shè)
筆者建議從以下幾個方面著手。(一)教學內(nèi)容體系的擴展與組織為滿足國家建設(shè)形勢發(fā)展對土木工程專業(yè)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(yè)、道路工程專業(yè)材料課程內(nèi)容的基礎(chǔ)上進行必要補充。如:增加高性能混凝土一章，內(nèi)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(shè)計、生產(chǎn)、檢測;針對道路工程增加無機結(jié)合料、土工材料、速凝材料等內(nèi)容;針對材料的耐久性，增設(shè)材料耐久性設(shè)計與控制章節(jié)。內(nèi)容組織方式上可分冊設(shè)置教學內(nèi)容，上冊設(shè)置土木工程材料各專業(yè)方向的共性內(nèi)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(wěn)定材料、土木材料的防腐與控制等內(nèi)容，根據(jù)專業(yè)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(nèi)容的分解由于水泥混凝土章節(jié)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(nèi)容，內(nèi)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(shè)章，充分體現(xiàn)集料在水泥混凝土、瀝青混合料和水泥穩(wěn)定粒料等復(fù)合材料中的地位，對集料材料性能與應(yīng)用可充分闡述。同樣，瀝青和瀝青基復(fù)合材料也可分為兩章，以適應(yīng)不同專業(yè)方向選修需要。(三)教學內(nèi)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(zhì)量決定了混凝土的性能和質(zhì)量，因此有必要深化混凝土外加劑的教學內(nèi)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(nèi)容。此外，適當增加儲能調(diào)溫新材料原理、性能、設(shè)計與應(yīng)用等建筑節(jié)能新技術(shù)、新材料的介紹。通過收集整理土木工程各條戰(zhàn)線上資深專家學者的理論成果、應(yīng)用經(jīng)驗，認真組織教材編寫，使教學內(nèi)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(dǎo)。(四)加強應(yīng)用與試驗檢測內(nèi)容建設(shè)結(jié)合工程實例和試驗檢測部分內(nèi)容，突出土木工程材料基本性能與工程應(yīng)用教學，重點培養(yǎng)學生的工程概念與工程材料應(yīng)用能力。加大工程材料應(yīng)用例題設(shè)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(yīng)用特性。對于試驗部分教學內(nèi)容，應(yīng)規(guī)范試驗程序、改善試驗條件、增加部分新試驗，培養(yǎng)學生科學、客觀、規(guī)范、嚴謹?shù)乃季S方法。
作者：張新勝 胡習兵 馬遠榮 單位：中南林業(yè)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(nèi)容繁多、邏輯關(guān)系較差。本課程學習內(nèi)容涵蓋了無機材料、有機材料和復(fù)合材料等研究領(lǐng)域，包括了各類材料組成、性能及其影響因素、技術(shù)要求以及質(zhì)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(lián)系較少，導(dǎo)致邏輯關(guān)系不強。2)內(nèi)容敘述性較強。教材內(nèi)容涉及到與各類材料、工程密切相關(guān)的試驗資料、實踐經(jīng)驗和技術(shù)標準，偏重于敘述性，基本概念多、經(jīng)驗性的內(nèi)容多，因此學生極易感覺到雜、亂、枯燥乏味，甚至產(chǎn)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(yīng)抓住重點學好理論知識以外，還應(yīng)重視實踐環(huán)節(jié)，為此，本課程開設(shè)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(yǎng)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(tǒng)模式
大量調(diào)研表明，多數(shù)高校土木工程材料實驗的教學模式表現(xiàn)為“灌輸式”，實驗性質(zhì)基本為驗證類，綜合類、設(shè)計類和研究類實驗較少，具體表現(xiàn)如下:1)開展形式:多以分組。高校本科學生基數(shù)較大，實驗教學多為分組進行。2)指導(dǎo)模式:授課教師的講解和演示。每個實驗小組的人數(shù)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(jù)實驗教學大綱確定。一般只限于教材中規(guī)定的特定實驗，其中驗證類實驗所占比例過大，而設(shè)計類和啟發(fā)類實驗相對較少;且考慮到實驗學時的設(shè)置，實驗過程較復(fù)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(jù)實驗教學大綱編寫實驗指導(dǎo)書。實驗過程中，學生根據(jù)指導(dǎo)書的實驗?zāi)康?、實驗方法、實驗要求、所用儀器設(shè)備進行相關(guān)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(jié)果，一組或一個班寫出基本相同的實驗報告，不能充分調(diào)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(yè)實驗教學改革的成功經(jīng)驗，結(jié)合現(xiàn)有實驗室的條件，遵循層次化、模塊化的指導(dǎo)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(chǔ)設(shè)計階段、對比分析階段與后期處理階段。1)基礎(chǔ)設(shè)計階段:將一個行政班的學生分組后，要求其根據(jù)與本次實驗項目相關(guān)的多種工程材料進行實驗設(shè)計，且將設(shè)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(jù)實驗?zāi)康模孕性O(shè)計實驗，使學生由被動變?yōu)橹鲃樱囵B(yǎng)學生自主探究的能力;2)對比分析階段:同一批次實驗結(jié)束后，實驗教師組織學生分別匯報實驗設(shè)計方案與實驗現(xiàn)象、結(jié)果，要求學生分析不同小組的結(jié)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(jié)束后，實驗教師將本年度所有批次的實驗方案與結(jié)果公布后，要求每個同學對本項目進行總結(jié)，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(zhì)”為例，詳細說明一下“塔式”教學模式。1)根據(jù)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(shè)計，學生根據(jù)實驗?zāi)康?，每個小組選用不同膠凝材料設(shè)計方案。根據(jù)已經(jīng)審核的實驗方案與實驗指導(dǎo)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(jié)時間、水泥安定性與水泥膠砂強度等實驗內(nèi)容，并做好相關(guān)數(shù)據(jù)的記錄工作。2)同一批次實驗全部結(jié)束后，各小組通報實驗材料的選擇與實驗結(jié)果，要求每小組成員做好記錄，并引導(dǎo)學生回顧理論課程中的相關(guān)知識，分析不同膠凝材料的性質(zhì)，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(jié)束后，實驗老師將所有小組的實驗情況匯總并向?qū)W生公布，要求每人采用正交實驗分析法對統(tǒng)計的實驗結(jié)果進行分析，并結(jié)合理論知識對本次實驗進行總結(jié)，與此同時，教師也可以對學生實驗結(jié)果的統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行分析總結(jié)，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(guān)鍵詞：新型混凝土；土木工程；意義；應(yīng)用分析
1新型混凝土含義及其應(yīng)用在土木工程領(lǐng)域的意義概述
1.1新型混凝土
根據(jù)筆者研究可知，新型混凝土主要指在傳統(tǒng)混凝土生產(chǎn)制作中將諸如煤炭顆粒、礦物質(zhì)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(jié)合實踐來看，其可以看作是傳統(tǒng)混凝土的升級版本。
1.2新型混凝土應(yīng)用在土木工程領(lǐng)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(zhì)量與性能高低會在很大程度上決定著土木工程質(zhì)量是否符合建設(shè)要求，并且加之當前施工技術(shù)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(fā)，以期能夠有效地滿足當前土木工程建設(shè)所需。正是在這樣的背景下，新型混凝土材料應(yīng)運而生。結(jié)合實踐來看，新型混凝土材料應(yīng)用在土木工程領(lǐng)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(tǒng)混凝土的升級版本，因此其質(zhì)量與性能上有著很大提升，因而將其應(yīng)用到土木工程領(lǐng)域有助于實現(xiàn)良好的建設(shè)質(zhì)量。其次，相比于傳統(tǒng)混凝土，新型混凝土材料具有諸如強度高、耐久性強以及節(jié)能環(huán)保等眾多優(yōu)點，因而將其應(yīng)用到土木工程領(lǐng)域之中不但能夠在降低建設(shè)成本情況下提升建筑企業(yè)經(jīng)濟效益，同時也有利于減少對自然環(huán)境的影響與污染。
2新型混凝土材料在土木工程領(lǐng)域中的應(yīng)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(zhì)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(yōu)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(xiàn)較強的強度。一般混凝土的級配曲線具有連續(xù)性，而活性微粉混凝土的級配曲線是沒有連續(xù)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(yīng)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(guān)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(yīng)用中的一個重要對象。高性能混凝土的優(yōu)勢主要表現(xiàn)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(jié)構(gòu)的尺寸大小大大縮小了，進而降低結(jié)構(gòu)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(jié)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(huán)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(huán)境造成的作用，有明顯的社會以及經(jīng)濟利益。因為高性能混凝土的優(yōu)良特性，所以，在這十幾年來全世界范圍內(nèi)獲得了廣泛的應(yīng)用。
2.3碾壓混凝土
碾壓混凝土發(fā)展的較為迅速，經(jīng)常運用于大體積的混凝土結(jié)構(gòu)（比如：水工大壩）、公路路面、工業(yè)廠房地面和機場道面當中。用于碾壓混凝土結(jié)構(gòu)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(fā)展。相較于承重結(jié)構(gòu)來說，發(fā)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(yè)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(nèi)，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(gòu)成的改變，對混凝土中一些不好的性質(zhì)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(guān)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(fā)生開裂等現(xiàn)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(yù)濕輕骨料來作為骨料，進而使得在混凝土內(nèi)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(yǎng)護。這樣加入“預(yù)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(shù)量。高強混凝土的另一個問題就是良好的密實性所引發(fā)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(jié)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(tài)下，使得纖維熔化，變成了能使水氣從邊界區(qū)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(jié)束語
綜上所述，由上文所述我們不難發(fā)現(xiàn)，新型混凝土材料在應(yīng)用在土木工程領(lǐng)域中所具有的重要意義，因而這就要求我們必須做好其應(yīng)用。對此，上文在充分結(jié)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(lǐng)域中地應(yīng)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(lǐng)域中的應(yīng)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(yīng)用探討[J].城市建設(shè)理論研究:電子版,2015,5(13).
第4篇：土木工程材料范文
【關(guān)鍵詞】土木工程材料 發(fā)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?。詼p少下部結(jié)構(gòu)和低級的負載；具有與使用環(huán)境相適應(yīng)的耐久性，以減少維修費用；用于裝飾的材料，應(yīng)能美化建筑，產(chǎn)生一定的藝術(shù)效果；用于特殊部位的材料，應(yīng)具備相應(yīng)的特殊功能，例如屋面材料能隔熱、防水，樓板和內(nèi)墻材料能隔聲。
二、土木工程材料的更新?lián)Q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(jīng)給社會的可持續(xù)發(fā)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(tǒng)建筑材料的性能也越來越不能滿足社會發(fā)展的需求。為此，以天然材料為主要材料的時代即將結(jié)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(jié)能化和綠色化等方向發(fā)展。，為了保證源源不斷地為工程建設(shè)提供質(zhì)量可靠的材料，避免新型材料的生產(chǎn)和發(fā)展對環(huán)境造成危害，因此“綠色建材”應(yīng)運而生，綠色建材，又稱生態(tài)建材、環(huán)保建材，其含義是指：采用清潔的生產(chǎn)技術(shù)，少用天然資源，大量使用工業(yè)或城市固體廢棄物和植物秸稈，所生產(chǎn)的無毒、無污染、無放射性、有利于環(huán)保和人體健康的土木工程材料。發(fā)展綠色建材是一項長期的戰(zhàn)略任務(wù)，符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略方針，既滿足現(xiàn)代人安居樂業(yè)、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(fā)展趨勢
目前正在開發(fā)的和已經(jīng)開發(fā)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(zhì)為原料生產(chǎn)的建材，這類建材以廢渣為原料生產(chǎn)磚、砌塊、材板及膠凝材料，其優(yōu)點是節(jié)能利廢，但仍需依靠科技進步，繼續(xù)研究和開發(fā)更為成熟的生產(chǎn)技術(shù)，使這類產(chǎn)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(chǎn)的建材產(chǎn)品，用工業(yè)廢石膏代替天然石膏，利用先進的生產(chǎn)工藝和技術(shù)可生產(chǎn)各種土木建筑材料產(chǎn)品。這些產(chǎn)品具有石膏的許多優(yōu)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(huán)境的危害，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
第三、利用廢棄的有機物生產(chǎn)的建材產(chǎn)品，以廢塑料、廢橡膠及廢瀝青等可生產(chǎn)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(huán)境的污染，還節(jié)約了石油等資源，符合在資源可持續(xù)發(fā)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(chǎn)使用中不會有害人的身體健康，利用高興技術(shù)使其成本和能耗降低，將是未來綠色建材的主要發(fā)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(chǎn)的低成本健康建材，不同的地區(qū)都可能有來源豐富、不同種類的地方材料，根據(jù)這些地方的性質(zhì)和特點，利用現(xiàn)代技術(shù)，可生產(chǎn)各種性能的健康材料。如某些人造石材、水性涂料、某些復(fù)合性材料也是綠色建材的發(fā)展方向。
四、總結(jié)
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(fā)展的過程是隨著社會生產(chǎn)力一起進行的，它和工程技術(shù)的進步有著不可分割的聯(lián)系。工程中選材料時通過對環(huán)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(zhì)的基礎(chǔ)上，“可持續(xù)發(fā)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(yè)出版社，2011.
第5篇：土木工程材料范文
關(guān)鍵詞：土木工程；材料；發(fā)展
中圖分類號：TU753文獻標識碼：A
一、新興工程材料的開發(fā)
二十世紀下半葉以來，全球的生存環(huán)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(lián)合國在巴西里約熱內(nèi)盧召開了“環(huán)境與發(fā)展”世界首腦會議，會議通過了“21世紀議程”，確認了“可持續(xù)發(fā)展”戰(zhàn)略方針。
目前我國正在開發(fā)的和已經(jīng)開發(fā)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(zhì)為原料生產(chǎn)的建材，這類建材以廢渣為原料生產(chǎn)磚、砌塊、材板及膠凝材料，其優(yōu)點是節(jié)能利廢，但仍需依靠科技進步，繼續(xù)研究和開發(fā)更為成熟的生產(chǎn)技術(shù)，使這類產(chǎn)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(chǎn)的建材產(chǎn)品，用工業(yè)廢石膏代替天然石膏，利用先進 的生產(chǎn)工藝和技術(shù)可生產(chǎn)各種土木建筑材料產(chǎn)品。這些產(chǎn)品具有石膏的許多優(yōu)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(huán)境的危害，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略；
（三）以廢棄的有機物生產(chǎn)的建材產(chǎn)品，以廢塑料、廢橡膠及廢瀝青等可生產(chǎn)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(huán)境的污染，還節(jié)約了石油等資源，符合在資源可持續(xù)發(fā)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(chǎn)使用中不會有害人的身體健康，利用高興技術(shù)使其成本和能耗降低，將是未來綠色建材的主要發(fā)展方向；
（五）以來源廣泛的地方材料為原料，利用高科技生產(chǎn)的低成本健康建材，不同的地區(qū)都可能有來源豐富、不同種類的地方材料，根據(jù)這些地方的性質(zhì)和特點，利用現(xiàn)代技術(shù)，可生產(chǎn)各種性能的健康材料。如某些人造石材、水性涂料、某些復(fù)合性材料也是綠色建材的發(fā)展方向。
二、這一現(xiàn)象表明了進入21世紀以后，在我國甚至是全世界范圍內(nèi)，土木工程材料的發(fā)展應(yīng)具有以下的一些趨向：
（一）研制高性能材料，例如研制輕質(zhì)、高強、高耐久性、優(yōu)異裝飾性和多功能的材料，以及充分利用和發(fā)揮各種材料的特性，采用復(fù)合技術(shù)，制造出具有特殊功能的復(fù)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(chǎn)土木工程材料的資源，以及保護自然資源和維護生態(tài)環(huán)境的平衡；
（三）節(jié)約能源。采用低能耗、無環(huán)境污染的生產(chǎn)技術(shù)，優(yōu)先開發(fā)、生產(chǎn)低能耗的材料以及能降低建筑物使用能耗的節(jié)能型材料；
（四）材料生產(chǎn)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(fā)對人體有益的材料，如抗菌、滅菌、除臭、除霉、防火、調(diào)溫、消磁、防輻射、抗靜電等；
（五）產(chǎn)品可循環(huán)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(xiàn)代陶瓷與玻璃的性能改進，其應(yīng)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(xiàn)代陶瓷與玻璃的性能改進，其應(yīng)用范圍與使用功能已經(jīng)大大拓寬。此外，隨著技術(shù)的進步，傳統(tǒng)的應(yīng)用方式也發(fā)生了較大變化現(xiàn)代施工技術(shù)與設(shè)備的應(yīng)用也使得材料在工程中的性能表現(xiàn)比以往好為現(xiàn)代土木工程的發(fā)展奠定了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。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(yīng)用方面，經(jīng)過長期使用的不斷累積，單一品種或數(shù)個品種的原材料來源已不能滿足其持續(xù)不斷的發(fā)展的需求。尤其是歷史發(fā)展到今天，以往大量采用的粘土磚瓦和木材等已經(jīng)給社會的可持續(xù)發(fā)展帶來了沉重的負擔。從土木工程對材料技術(shù)性能要求的方面來看，技術(shù)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(xiàn)為未來建筑材料的發(fā)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(zhì)高強、多功能、良好的工藝性和優(yōu)良耐久性的方向發(fā)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(jié)約有限資源，充分利用可再生資源技工農(nóng)業(yè)廢料；在生產(chǎn)工藝上要大力引進現(xiàn)代技術(shù)，改造或淘汰陳舊設(shè)備，降低原材料及能源消耗，減少環(huán)境污染；在性能方面要力求輕質(zhì)高強耐久多功能及結(jié)構(gòu)功能智能一體化；在產(chǎn)品形式方面積極發(fā)展預(yù)制技術(shù)，逐步提高構(gòu)件化、單元化的水平；加緊具有自感知、自調(diào)節(jié)、自修復(fù)功能的土木材料的開發(fā)研制；展開各種機敏或智能材料在土木工程正好應(yīng)用的研究?？偠灾覀儨y繪工作者用測繪儀器丈量世界，我們選材料時通過對環(huán)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(zhì)的基礎(chǔ)上，“可持續(xù)發(fā)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.
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[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(guān)鍵詞】FRP復(fù)合材料；土木工程；工程技術(shù)
[ 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(fù)合材料具有較好的工程性質(zhì)，比如具有高比強度系數(shù)、高比剛度系數(shù)、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(yōu)良特征，使得這種材料在航空、汽車工業(yè)、海洋造船業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。最近，土木工程師和建筑工業(yè)研究者在研究基礎(chǔ)設(shè)施退化問題時，認識到復(fù)合材料在這方面有很大的發(fā)展?jié)摿?。近幾十年，F(xiàn)RP符合材料在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，并且，由于它的成本也在不斷地降低，F(xiàn)RP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(yīng)用技術(shù)現(xiàn)狀
FRP復(fù)合材料在土木工程中的應(yīng)用比其在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用晚，造成這種現(xiàn)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(jīng)驗。工程師會經(jīng)常遇到一些實踐性問題，就是關(guān)于FRP在加強結(jié)構(gòu)方面的預(yù)期效果的設(shè)計。他們在混凝土結(jié)構(gòu)或鋼結(jié)構(gòu)方面具有一系列的規(guī)程和標準以及很豐富的設(shè)計經(jīng)理論，然而在FRP加固結(jié)構(gòu)方面卻缺乏相關(guān)的規(guī)程和設(shè)計經(jīng)驗和理論。不過，自上個世紀九十年代起，F(xiàn)RP在土木工程的一些特殊領(lǐng)域得到了十足的發(fā)展。另外，自上世紀九十年代起，國際上已經(jīng)開始使用FRP，用纖維增強復(fù)合材料代替鋼材，將其使用于土建結(jié)構(gòu)的修補和加固。碳纖維材料具有優(yōu)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(yōu)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(jīng)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(chǎn)好幾百萬平方米的CFRP片做結(jié)構(gòu)加固之用。據(jù)統(tǒng)計，我國現(xiàn)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(chǎn)生，因此，加固修補工作顯得越來越重要。
FRP在土木工程中應(yīng)用的幾個特殊領(lǐng)域
3.1FRP―混凝土組合結(jié)構(gòu)
現(xiàn)如今，鋼和混凝土成功組合，形成了一種新型的結(jié)構(gòu)，正是受到它們組合成功的啟發(fā)，在考慮到經(jīng)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(lǐng)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(jié)構(gòu)使得FRP和混凝土的性能得到了最佳的發(fā)揮。這種結(jié)構(gòu)具有強度高、重量輕、剛度高、成本低等優(yōu)良特性。正是它的這些特性將使得這種結(jié)構(gòu)在建筑行業(yè)得到廣泛推廣。
3.2純FRP復(fù)合材料的大型結(jié)構(gòu)
FRP復(fù)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(fā)使用這種材料的機會。例如一些電磁試驗操作的建筑結(jié)構(gòu)，或者是一些感光電路金屬板房間。現(xiàn)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(huán)境下部結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用
近些年來，環(huán)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(chǔ)部分的結(jié)構(gòu)性能開始出現(xiàn)提前劣化及抵抗力下降的現(xiàn)象，這些現(xiàn)象得到了各界人士的廣泛關(guān)注。仔細的研究這種現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)，造成這種情況產(chǎn)生的原因是比較復(fù)雜的，因此，土木工程師們越來越意識到FRP復(fù)合材料作為一種解決復(fù)雜環(huán)境下部結(jié)構(gòu)存在一些問題可行性的優(yōu)勢。比如，增加FRP復(fù)合材料的層數(shù)可以加強現(xiàn)有結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性能。
3.4FRP橋面板的優(yōu)勢
橋梁的結(jié)構(gòu)的性能會劣化，它的抵抗力也會衰減，造成這種現(xiàn)象的一個重要原因就是侵蝕作用。在原來的設(shè)計中，冬季使用防凍劑會使結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)性能已經(jīng)劣化，抵抗能力已經(jīng)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(chǎn)，并且它的現(xiàn)場安裝時間也很短，所以用它去代替那些結(jié)構(gòu)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(tǒng)橋面板有太多的優(yōu)勢，所以近些年，人們都致力于研究和開發(fā)這種有FRP制成的高性能、輕質(zhì)、經(jīng)濟的橋面板系統(tǒng)。
FRP在土木工程中關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用
4.1高性能FRP復(fù)合材料設(shè)備與關(guān)鍵配套材料的研究開發(fā)
在土木工程中使用FRP復(fù)合材料的形式是多種多樣的，所以它的應(yīng)用環(huán)境和應(yīng)用方法也是多種多樣的。所以，我們?nèi)绻麅H僅是解決復(fù)合材料的的改進技術(shù)、生產(chǎn)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(shè)備技術(shù)和配套的生產(chǎn)問題。在這方面的開發(fā)研究主要包括兩個方面的內(nèi)容：第一個是高性能FRP復(fù)合材料筋/索錨具及預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備研制，第二個是特種粘貼樹脂基體結(jié)構(gòu)設(shè)計及材料合成技術(shù)。
4.2在新結(jié)構(gòu)中關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用
高性能FRP復(fù)合材料應(yīng)用于新結(jié)構(gòu)之中是當前現(xiàn)代土木工程中應(yīng)用最為廣闊的一個領(lǐng)域?；谠搹?fù)合材料的優(yōu)良特性，它將為現(xiàn)代土木工程的建設(shè)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(shè)計理論與設(shè)計方法也要隨之改變。因此，針對FRP復(fù)合材料的混凝土設(shè)計和理論成為了當前該材料得到推廣的技術(shù)關(guān)鍵。在該材料在土木工程的應(yīng)用中，關(guān)鍵點是該材料的連接錨固性能與構(gòu)造要求。
4.3結(jié)構(gòu)加固補強的關(guān)鍵技術(shù)
FRP復(fù)合材料，尤其是CFRP復(fù)合材料，是當前土木工程中應(yīng)用最為廣泛的。它在基礎(chǔ)設(shè)施的結(jié)構(gòu)加固補強方面最為突出。盡管該項工作已經(jīng)取得了不錯的進展，并且得到了廣泛的應(yīng)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(fā)展的“絆腳石”。具體主要包括兩個方面：一是在預(yù)應(yīng)力加固補強技術(shù)研究；另一個是界面受力性能研究。
結(jié)語
復(fù)合材料在土木工程中的應(yīng)用于材料的研究開發(fā)已經(jīng)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(xiàn)代土木工程技術(shù)的發(fā)展，它還會給現(xiàn)代復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造一個更大的市場。
【參考文獻】
[1]琚宏昌,張鳳.FRP復(fù)合材料在土木工程中應(yīng)用的研究進展[J].混凝土,2012(2).
[2]鐘春強.土工復(fù)合材料在土木工程中的應(yīng)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(tǒng)教育領(lǐng)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(wù)，提高教學和學習效率，已成為當前教育領(lǐng)域積極探索的重要課題[1]。國內(nèi)課程教育資源發(fā)展大致經(jīng)歷了三個階段，即2003年精品課程建設(shè)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(shè)階段，MOOC興起與建設(shè)階段[2]。MCCO對傳統(tǒng)教學模式的沖擊表現(xiàn)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(nèi)外對于MOOC的研究尚在起步階段，研究的總體數(shù)、深度和廣度都存在不足，主要集中在MOOC的發(fā)展歷程、特征、技術(shù)平臺、學習體驗以及教課體驗等方面[4-8]。關(guān)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(tǒng)、難以實現(xiàn)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(guān)于MCCO的專業(yè)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(yōu)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(nèi)容還很多，所以不能因為有了MOOC就全盤否定傳統(tǒng)的教學模式，而應(yīng)該根據(jù)辯證唯物主義原理將MOOC與傳統(tǒng)的教學模式有機結(jié)合起來，揚長避短，優(yōu)勢互補。
目前，MOOC在《土木工程材料》教學中的地位只能是輔質(zhì)，理由如下：（1）MOOC雖然發(fā)展勢頭良好、發(fā)展?jié)摿薮?，但因為MOOC本身還沒有完善，需要改進的地方較多，國內(nèi)外都在進行MOOC教學嘗試，因此不能完全取代傳統(tǒng)的教學模式；（2）吉首大學還未建設(shè)MOOC平臺，全面用MOOC替代傳統(tǒng)教學模式還不具備條件；（3）學生基礎(chǔ)相對薄弱，自律性較差，學習效果難以保證；（4）專業(yè)教師應(yīng)用MOOC平臺的能力有待提高?；诖?，《土木工程材料》課程的教學活動將分解為相互聯(lián)系、相互支撐，又自成體系的傳統(tǒng)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(nèi)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(fā)展與個性優(yōu)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(yǎng)的傳統(tǒng)教學理念。
2.1.2 教學目標
實行注重激發(fā)學生自主性學習、自主發(fā)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(guī)定、所有學生目標唯一、方向唯一、嚴重束縛學生個性發(fā)展的傳統(tǒng)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(guī)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(jù)自己的實際需要選擇學習內(nèi)容，調(diào)整學習時間和學習進度，學生不在被動接受，學習環(huán)境寬松愉悅。
2.1.4 教學手段
在“白板+ppt”的基礎(chǔ)上，應(yīng)用基于先進信息技術(shù)平臺和資源設(shè)備基礎(chǔ)搭建起來的MOOC教學手段，教學手段更趨向信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，實現(xiàn)由抽象到具體、由靜態(tài)到動態(tài)、由被動到主動的教學目標。
2.1.5 教學原則
傳統(tǒng)教學模式強調(diào)強調(diào)知識的完整性、系統(tǒng)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(jié)合、知識與時俱進的原則，更符合現(xiàn)代教育規(guī)律。
2.2 具體內(nèi)容
2.2.1 教學內(nèi)容
MOOC教學內(nèi)容限定于土木工程材料，采取預(yù)先錄制后上傳至MOOC平臺的展現(xiàn)形式。MOOC教學內(nèi)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(yè)提交以及課程結(jié)束都有固定的時間限制。
1）開始課程：按課表規(guī)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(nèi)容和活動，可能導(dǎo)致部分學生因時間關(guān)系跟不上課程進度，無法在規(guī)定時間內(nèi)完成課程規(guī)定內(nèi)。
3）作業(yè)提交：學生必須在規(guī)定的時間提交作業(yè)，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(jié)束：受課程進度制約，有明確的結(jié)束時間。
6）課程反饋：主要依賴于社交網(wǎng)絡(luò)，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(shù)和Internet技術(shù)，搭建一個虛擬和現(xiàn)實相結(jié)合的多元化的，實現(xiàn)學生與學習內(nèi)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(nèi)容交互：包括學生獲得學科知識、課程信息（如課程進度、作業(yè)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(nèi)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(yè)批改、成績認定、信息反饋、思想溝通與交流等內(nèi)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(nèi)容。
2.2.4 課程考核
MOOC課程考核內(nèi)容包括視頻中內(nèi)嵌的簡單測驗、作業(yè)及測驗。作業(yè)與測驗批改，采用系統(tǒng)自動批改或者同伴互評的方式。學生完成課程指定內(nèi)容后，給予相應(yīng)學分。
3 討論
1）基于吉首大學沒有MOOC教育平臺的現(xiàn)狀，將《土木工程材料》課程的MOOC教學地位定于輔質(zhì)是客觀的、恰當?shù)摹?/p>
2）實施《土木工程材料》課程MOOC教學的首要難點是網(wǎng)絡(luò)平臺建設(shè)、教學資源準備以及應(yīng)用MOOC平臺的水平。
3）《土木工程材料實驗》教學內(nèi)容暫不考慮MOOC教學，擬應(yīng)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(yè)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(jīng)過近2年實驗教學改革的實踐，現(xiàn)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(shè)計性及少量綜合性實驗，其實驗內(nèi)容對應(yīng)于教學大綱的范圍，是課程學習的基本要求，此處統(tǒng)稱為基本性實驗，如表1所示;二是綜合性、設(shè)計性及創(chuàng)新性實驗項目，其內(nèi)容或是課程重點或難點的綜合運用，或?qū)儆诋斍跋嚓P(guān)領(lǐng)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(guān)的工程技術(shù)問題等，統(tǒng)稱為創(chuàng)新性實驗，如表所示2。第二層次的創(chuàng)新性實驗適合學有余力，且有繼續(xù)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(yīng)于教學大綱的要求，可以按照原教學模式執(zhí)行教學組織與實施，在教學組織與實施過程中應(yīng)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(fā)學生的實驗興趣，將學生的學習狀態(tài)由被動轉(zhuǎn)向主動，提高學生的學習自主性。通過實驗結(jié)果比較、自主選擇實驗方法、提問引導(dǎo)等教學方法，激發(fā)學生對基本性實驗的興趣。
2．創(chuàng)新性實驗的教學組織與實施第二層次的實驗，即創(chuàng)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(dǎo)教師的確定兩方面。學生的遴選即是如何確定參與創(chuàng)新性實驗的學生。遴選時不僅應(yīng)考慮學生的專業(yè)基礎(chǔ)與能力，也要綜合實驗室相關(guān)設(shè)備的實際情況。為了保障取得較理想的教學質(zhì)量與效果，應(yīng)適當控制選做本層次實驗的學生人數(shù)。從教學實踐看，每學期開展第二層次實驗的項目數(shù)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(shè)備數(shù)量充足、實驗指導(dǎo)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(shè)的逐步完善(設(shè)備、師資隊伍等)，這一比例也將逐步提高。但考慮到創(chuàng)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(dǎo)教師的確定應(yīng)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(dǎo)。如有特殊情況(上課時間沖突等)，則應(yīng)由全體教學團隊人員協(xié)商解決，或安排在周末學生無課的時段，以保證創(chuàng)新性實驗教學的順利進行。
3．創(chuàng)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(shù)實驗項目都要求學生自行查閱文獻，經(jīng)交流討論、設(shè)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(yǎng)其創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，也可鍛煉學生的團隊協(xié)作能力。但是，團隊合作給少數(shù)只為混學分的學生提供了可乘之機。另一方面，由于創(chuàng)新性實驗沒有固定的實驗課時間，且實驗總學時數(shù)也不能事先預(yù)定，這就要求指導(dǎo)教師應(yīng)在整個實驗中，實施過程性評價方法，加強過程管理和監(jiān)督。
4．創(chuàng)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(gòu)成，各部分所占權(quán)重依次為70%、20%、10%。開設(shè)創(chuàng)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(yīng)避免出現(xiàn)學生為提高成績而一哄而上、爭相選做第二層次實驗的現(xiàn)象。教學實踐中，根據(jù)學生的實驗態(tài)度、實驗進展及完成效果等情況，采用“優(yōu)、良、中、合格、不合格”共五檔進行評定，并據(jù)此酌情額外增加學生的實驗成績。比如，當?shù)诙哟螌嶒灥某煽優(yōu)椤皟?yōu)”時，可額外增加該生的實驗成績10分，并按相應(yīng)權(quán)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(nèi)容層次化，充分利用現(xiàn)代化的教學手段。教師應(yīng)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(nèi)容層次化可以最大限度地調(diào)動學生的主觀能動性，提高學生的實驗技能，并有利于培養(yǎng)其創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。教師應(yīng)充分利用多媒體、網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)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(wǎng)站等，方便學生提前預(yù)習和自學，既能提高實驗效率和教學質(zhì)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(chuàng)新性實驗項目的教學，不僅能夠加強學生對相關(guān)內(nèi)容的理解和把握，而且還能使學生較好地把握相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點、研究趨勢，掌握新的實驗技術(shù)或新方法，更重要的是能夠逐步培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力和研究興趣，有利于培養(yǎng)復(fù)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(chuàng)新性實驗教學的長期穩(wěn)定運行，必須采取相應(yīng)的保障措施。
(一)確定合適的實驗項目
創(chuàng)新性層次實驗教學的首要工作是選題。選題要有創(chuàng)造性的因素，最好能解決一個較為復(fù)雜的技術(shù)問題，以便使學生得到較全面的訓練。選題應(yīng)該優(yōu)先選擇源于科研項目，并與教學密切相關(guān)的工程技術(shù)問題，使學生在規(guī)定的時間通過努力基本上能完成任務(wù)，從而鞏固、加深和擴大學生的專業(yè)知識面，增強工作技能以及創(chuàng)造性。此外，為保證創(chuàng)新性層次實驗教學的長期運行，創(chuàng)新性實驗項目應(yīng)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(guān)領(lǐng)域研究熱點、研究趨勢，以及實驗新技術(shù)與新方法的實驗內(nèi)容作為創(chuàng)新性實驗項目，采用與建材相關(guān)的大學生科技創(chuàng)新項目(國家級、省級和校級)、大學生挑戰(zhàn)杯競賽科技項目，以及學校設(shè)立的大學生求索創(chuàng)新項目等，另有少量創(chuàng)新性實驗項目結(jié)合教師的科研項目設(shè)置。
(二)經(jīng)費來源和相關(guān)配套政策
創(chuàng)新性層次的實驗項目所用原料、藥品及儀器運轉(zhuǎn)與維修費用等經(jīng)費開支，都應(yīng)進行相應(yīng)配套與完善，以形成長效機制?？梢酝ㄟ^申請國家級、省級、校級等各級各類創(chuàng)新項目或科技項目，如大學生科技創(chuàng)新項目、挑戰(zhàn)杯競賽項目、三峽大學設(shè)立的大學生求索創(chuàng)新活動及其他項目，或從教師的科研項目中設(shè)置第二層次的實驗教學項目等形式來獲取經(jīng)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(jīng)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(zhàn)杯競賽項目1項、三峽大學設(shè)立的大學生求索創(chuàng)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(jiān)督機制等。條件保障方面，要繼續(xù)加大實驗室建設(shè)力度，完善實驗室儀器設(shè)備等硬件設(shè)施。建筑材料實驗經(jīng)過自2009年秋以來的累次建設(shè)投入，實驗設(shè)備、場地及環(huán)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(shè)施的要求。在激勵約束機制方法方面，制定和完善了相關(guān)管理政策，如:對參與創(chuàng)新性實驗的學生在綜合測評時適當加分，指導(dǎo)教師評職稱時優(yōu)先推薦等。不僅吸引學生參與創(chuàng)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(dǎo)教師要加強對創(chuàng)新性實驗項目的過程控制。制定相應(yīng)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(guī)范、科學的管理，對第二層次實驗項目的教學進行有效監(jiān)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(dǎo)等方面開展討論，檢查學生實驗日志、實驗的收獲或思考內(nèi)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(yù)定任務(wù)。中期檢查是創(chuàng)新性實驗項目教學過程的重要環(huán)節(jié)，院(系)組織相關(guān)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(fā)、指導(dǎo)作用。建立并實施以過程為導(dǎo)向的創(chuàng)新性實驗項目評價體系，同時配套相應(yīng)的激勵機制，包括設(shè)立創(chuàng)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(fā)了學生的創(chuàng)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(zhì)量的關(guān)鍵一環(huán)，通過加強對實驗過程的監(jiān)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(shè)
建設(shè)一支責任心強、業(yè)務(wù)過硬的師資隊伍，是搞好實驗教學改革，提高教學質(zhì)量的基本保證，也是適應(yīng)高校培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才的需要。通過相關(guān)政策與制度，吸引教師積極參與實驗室建設(shè)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(yè)務(wù)能力，使其能勝任不斷推陳出新的創(chuàng)新性實驗項目教學。目前，學校和學院均制定了相關(guān)政策，要求教師積極參與實驗室建設(shè)，經(jīng)常參加相關(guān)的實驗技能和業(yè)務(wù)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(zhí)行情況良好，促進了實驗教學的師資建設(shè)。
三、層次化實驗教學的實踐效果
經(jīng)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(xiàn)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(jù)創(chuàng)新性實驗項目和要求，自己查閱相關(guān)資料，進行實驗方案設(shè)計和實驗，啟發(fā)和引導(dǎo)學生獨立解釋實驗現(xiàn)象、分析實驗結(jié)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(guān)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(fā)了學生的創(chuàng)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(chuàng)新活動項目(2010級土木工程專業(yè)學生)，2013年開展的創(chuàng)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(zhàn)杯”大學生課外學術(shù)科技作品競賽二等獎。同時，學生依托創(chuàng)新實驗項目在國際會議上公開發(fā)表學術(shù)論文2篇:《粉磨時間對磷渣粉活性的影響》于2012年11月發(fā)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(yǎng)了團隊協(xié)作精神和能力。學生在創(chuàng)新實驗過程中，逐步學習和掌握解決問題的方法，同時，培養(yǎng)了團隊合作精神和能力。
四、結(jié)語
第9篇：土木工程材料范文
關(guān)鍵詞：土木工程材料；CDIO；工程設(shè)計
隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，企業(yè)對人才的專業(yè)技能和綜合素養(yǎng)等也提出了更高層次的要求，很多中外企業(yè)對我國工程教育的整體質(zhì)量提出了嚴格要求，很多高校培育的工程建設(shè)人才對現(xiàn)代企業(yè)的工作流程適應(yīng)慢、動手能力差、缺乏創(chuàng)新、人文素養(yǎng)缺乏等，不能適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展對人才的需要。新的教育體制改革為工程人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新和改革提供了更好的機遇。CDIO模式是多個學校聯(lián)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(dǎo)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(yè)學生必須掌握的專業(yè)基礎(chǔ)知識，與很多專業(yè)課的學習有著很大的聯(lián)系，該門課程的學習也是高等教育教學目標和人才培養(yǎng)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(zhì)和主要用途及相關(guān)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(yè)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(chǔ)知識的基礎(chǔ)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(fā)，設(shè)計完整的教學目標、內(nèi)容和評價體系等，實現(xiàn)教學目標與方法等優(yōu)化組合，尤其重視CDIO團隊項目的設(shè)計。
二、教學內(nèi)容的設(shè)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(nèi)容所涵蓋的方面也較多。在內(nèi)容的設(shè)計中，要考慮到社會發(fā)展變化的大背景，對內(nèi)容作出及時的調(diào)整，尤其是了解企業(yè)發(fā)展對人才的相關(guān)要求，內(nèi)容的選擇要全面、重點突出，并將相關(guān)專業(yè)的知識進行穿插教學，讓學生不僅對本專業(yè)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(nèi)容上主要有土木工程相關(guān)技術(shù)和知識理解、個人職業(yè)能力和道德水平的認知、團隊意識和合作精神的了解、企業(yè)運行和社會發(fā)展構(gòu)思等方面。在具體操作中，重視合作性學習模式的執(zhí)行，讓學生在學習中找到樂趣，與傳統(tǒng)模式不同的是，不再是一味強調(diào)學生對理論知識的掌握程度，尤其重視學生創(chuàng)新能力和個性思維的培養(yǎng)，如結(jié)合當前時展的要求，從節(jié)能環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展等方面進行項目的設(shè)計和研究，讓學生在系統(tǒng)設(shè)計中認識到社會大系統(tǒng)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(yǎng)學生的團隊精神和合作意識，讓學生盡快適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)運行和發(fā)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(shè)計
新的CDIO教學模式下，對課程目標也做出了相應(yīng)的調(diào)整。教學目標設(shè)計中，首先是專業(yè)知識做出了具體的要求和規(guī)定，同時還加入了能力提升這一方面。教學大綱的規(guī)定和目標的制定，與教學內(nèi)容和教學評估等有直接的關(guān)系，同時也要對高等職業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)大綱和人才的建設(shè)等要求相結(jié)合，在本課程大綱的設(shè)計中，要適應(yīng)形勢的發(fā)展，還要對資源能源節(jié)約和環(huán)境保護、材料的節(jié)能性等知識進行深入了解，并對整個教學的內(nèi)容做系統(tǒng)性規(guī)劃。
四、教學方法設(shè)計
課程教學大綱和教學的內(nèi)容發(fā)生了變化，教學內(nèi)容不斷豐富，傳統(tǒng)的教學手段已經(jīng)不能適應(yīng)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(zhí)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(zhì)量的提高。
（一）增加授課形式，培養(yǎng)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(wǎng)搜索相關(guān)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(yè)知識學習的樂趣，再對專業(yè)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(fā)學生學習的興趣。
要在有限的時間內(nèi)提高教學的效率，必須充分利用好學習時間。培養(yǎng)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(wǎng)絡(luò)資源，對相關(guān)工程材料的有關(guān)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(yǎng)有積極意義。
（二）案例教學與小組討論結(jié)合
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，為教學實踐也提供了更多的便利條件，可以通過網(wǎng)絡(luò)搜索更多的教學案例，通過案例向?qū)W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(chǔ)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(jié)果，也能提高整體教學質(zhì)量。
結(jié)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(chǔ)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：
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