材料与土木工程论文范文
材料与土木工程论文范文第1篇
为进一步提高土木工程材料课程的教学质量，笔者进行了大量的调查研究和文献分析，对南昌大学土木工程材料课程进行教学改革，并获得了省级和校级教改课题的支持。本文从教学内容、教学模式、教学方法三个方面阐述土木工程材料课程的教学改革情况，并进行了教学改革的效果评价。
一、教学内容的改革
土木工程材料种类繁多，各类自成体系，教学内容大多数是叙述性和分析性内容;同时，土工工程材料发展迅速，新材料层出不穷，以致学生在土木工程材料课程学习中难以抓住重点，出现什么都学、什么都学不好的情况。为了进一步提高土木工程材料课程的教学质量，增强学生课程学习效果，笔者从教材编写、授课内容编排、课时分配等三个方面对土木工程材料课程的教学内容进行改革。
(一)教材编写
2013年，南昌大学与其他兄弟院校编写出版了教材《土木工程材料》[12]。新编教材充分考虑到现有教材的不足，强化混凝土章节内容，增加了轻质混凝土、高性能混凝土、纤维混凝土、再生混凝土、大体积混凝土、喷射混凝土、活性粉末混凝土等新型混凝土的相关知识;根据实际教学情况，弱化部分章节，将石材、木材、合成高分子材料等章节内容进行相应删减;紧跟土木工程材料发展趋势，增加建筑节能材料章节;设置案例，在各章节中多设案例，引导学生用理论知识分析问题，与实践相结合。
(二)授课内容编排
根据土木工程材料课程特点，对授课内容进行重新编排，力求做到以下几点：突出重点内容，授课时以水泥、混凝土、沥青、沥青混合料为主要重点，以土木工程材料基本性质、气硬性胶凝材料、建筑钢材、新型墙体材料、建筑节能材料为次要重点，同时兼顾建筑功能材料、合成高分子材料、砂浆、石材、木材等;体现专业特点，注意授课内容与不同专业方向的有机融合，土木工程工民建方向专业重点突出水泥与混凝土的内容，土木工程道桥方向专业则要求掌握沥青混合料的配合比设计;水利水电工程专业则要求详细讲解大体积混凝土及其施工;紧跟土木工程材料发展趋势，更新教学内容，授课时将土木工程新材料(如新型混凝土、新型墙体材料)、新技术(如隧道盾构技术、大型混凝土构件预制技术)以及教师自身科研课题成果引入课堂教学中;结合工程应用，将国内外典型工程(如新型混凝土技术在三峡大坝、杭州湾跨海大桥应用)融入课堂教学中。
(三)课时分配
土木工程材料课程是一门理论性、实践性、实验性都非常强的课程，而土木工程材料课程的学时有限，在教学中合理分配课时是保证土木工程材料课程教学质量的关键。南昌大学的土木工程材料课程共48学时，其中课堂授课32学时，实践2学时，实验14学时，具体安排见表1。
二、 教学模式的构建
目前，土木工程材料课程的教学模式一般包括理论教学和实验教学两部分。笔者在重视理论教学的基础上，强调提高学生的实验实践能力。在土木工程材料课程中，除进行理论教学和实验教学改革外，还适当增加了实践教学环节。
(一)理论教学
土木工程材料课程需要让学生了解并掌握土木工程材料的组成、结构、生产、工艺、性能与应用的基本理论知识，为此，有必要将木工程材料课程的基本理论知识重组为土木工程材料的组成与结构、生产与工艺、性能与应用三大块进行统一讲授。同时可采用多媒体结合板书的方法进行理论教学，以达到缩减课时、增强教学效果的目的。
(二)实验教学
土木工程材料课程中现有的实验项目基本上是验证性实验，难以激发学生的学习兴趣和研究热情，因此在实验教学改革时，除了开展水泥实验、砂石实验、普通混凝土实验、沥青实验等验证性实验外，还设计了综合性实验和创新性实验。综合性实验是在设定原材料的基础上，进行不同强度等级、不同坍落度要求的高性能混凝土实验。创新性实验是让学生自选材料和自行设计实验。创新性实验前先将学生分为3～4个组并确定实验题目，要求小组同学查阅资料、集中讨论后完成创新性实验，比如减水剂与水泥相容性实验、缓凝剂对混凝土凝结时间影响实验、不同等级矿物掺合料对混凝土强度影响实验等。通过开展综合性实验和创新性实验，激发学生的研究热情，提高学生的自学能力。
(三)实践教学
在理论教学和实验教学的基础上，积极进行土木工程材料课程实践教学的探索与实践。组织学生到预拌混凝土搅拌站了解混凝土的生产运输过程，认知新拌混凝土的和易性，熟悉混凝土配合比设计，或组织学生到施工现场见识混凝土的浇注养护，了解建筑钢材的性能和加工，实现理性认识到感性认识的提升，从而大大提高了教学效果。
三、教学方法的改革
在教学方法上，土木工程材料课程教师在课堂上一般采用多媒体和板书相结合的授课方式进行教学，学生基本上都是被动接受知识，很少对土木工程材料进行更深入的思考。鉴于这一缺陷，笔者在课堂教学中，增加视频播放与课堂讨论环节，提供了网络辅助教学，完善考核方法。
(一)视频播放与课堂讨论
为让学生对土木工程材料的研究和发展有更深入的了解，特别是引导学生对土木工程材料进行更深层次的思考，笔者充分利用多年从事教学和科研工作的优势，特别制作了一段50分钟左右关于材料在仿生、智能领域研究和发展的视频资料，要求
学生提前自行观看，同时在课堂上也组织学生利用1个学时观看视频资料，之后用1个学时让学生走上讲台发表观后感想。
(二)网络辅助教学
网络辅助教学是高校数字化建设的重要体现，也是教师授课质量评价的重要组成部分。网络辅助教学为学生与教师之间搭建了一个很好的交流平台。教师可将很多相关的文档、幻灯片、视频资料上传到网络辅助教学平台上，让学生自行下载。学生也可在网络辅助教学平台向教师提问，教师可定期查看和回答学生问题。在教学方法上，网络辅助教学是对课堂授课方式的一种补充。
(三)考核方法
土木工程材料课程考核方法采用课堂考勤与课堂讨论、实验实践(报告)、期中考试(开卷)、期末考试(闭卷)四种形式相结合的全程考核方法，其中四种形式占总成绩的比例分别为15%、15%、20%和50%。四种形式相结合的全程考核方法，注重培养学生的自主学习能力和独立思考能力，全面评价学生的学习水平和课程的教学效果，对改变传统的一考定成绩、加强教学过程管理、分阶段检验教学效果、改革考试方法具有积极的意义。
四、教学改革的效果评价
土木工程材料课程经过上述教学内容、教学模式、教学方法的改革，可以让学生更好地掌握土木工程材料的理论知识，强化学生的自学能力，增强学生科研动手能力，提高学生创新能力，取得了良好的效果。
(1)授课内容：教师讲课内容有主次之分，学生学习理论知识不仅简单轻松，而且也更有针对性。对此教师可以适当减少理论课时，让学生有更多的时间进行实验实践。
(2)上课形式：在课堂上播放相关视频并进行课堂讨论，引导学生自主学习并积极发言，既能提高学生的表达能力，也能帮助学生对土木工程材料发展进行更深层次的思考，激发学生的创新思维，有利于学生养成独立思考问题的习惯。
(3)实验实践环节：除了部分验证性实验项目之外，还增设了综合性实验和创新性实验。综合性实验可以让学生在最短的时间内见识到各种不同要求的混凝土，创新性实验可以激发学生的研究热情。
(4)考核方法：采用上述四种形式相结合的全程考核方法，提高了学生上课的积极性，也有利于全面评价学生的学习水平和课程学习效果。
五、 结语
土木工程材料课程是集理论、实验、实践于一体的课程，学好土木工程材料，对于后续课程的学习具有重要的作用。鉴于土木工程材料课程本身的特点和学时的限制，要提高教学效果，使学生掌握土木工程材料知识，学会合理运用土木工程材料，必须从教材编写、授课内容编排、课时分配等教学内容，理论教学、实验教学、实践教学等教学模式，以及视频播放与课堂讨论、网络辅助教学、考核方法等教学方法三个方面进行土木工程材料课程的教学改革。本文对土木工程材料课程教学改革的思考，在教学实践中已得到了实施，同时也需要在教学实践中不断充实和完善。参考文献：
[1] 苏达根，张志杰，张慧珍，等.《土木工程材料》课程改革刍议[J].理工高教研究，2004，23(3)：86-87.
[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.
材料与土木工程论文范文第2篇
关键词：土木工程材料，发展趋势
0引言
随着人类文明及科学技术的发展，土木工程材料的不断进步与改善。现代土木工程中，尽管传统的土、石等材料的主导地位已逐渐被新型材料所取代。目前，水泥混凝土、钢材、钢筋混凝土已是不可替代的结构材料；新型合金、陶瓷、玻璃、有机材料及其他人工合成材料各种复合材料等在土木工程折中占有愈来愈重要的位置。
1 土木工程材料现状及要求
与以往相比，当代土木工程材料的物理力学性能也已获得明显改善，随着现代陶瓷与玻璃的性能改进，其应用范围也有明显的变化。例如水泥和混凝土的强度、耐久性及其他功能均有所改善。随着现代陶瓷与玻璃的性能改进，其应用范围与使用功能已经大大拓宽。此外，随着技术的进步，传统的应用方式也发生了较大变化现代施工技术与设备的应用也使得材料在工程中的性能表现比以往好为现代土木工程的发展奠定了良好的物质基础。尽管目前土木工程材料在品种与性能上已有很大的进步，但与人们对于其性能要求的期望值还有较大差距。首先工程中的性能表现比以往好为现代土木工程的发展奠定了良好的物质基础。尽管目前土木工程材料在品种与性能上已有很大的进步，但与人们对于其性能要求的期望值还有较大差距。
1.1 从土木工程材料的来源来看
鉴于土木工程材料的用量巨大，尤其在应用方面，经过长期使用的不断累积，单一品种或数个品种的原材料来源已不能满足其持续不断的发展的需求。尤其是历史发展到今天，以往大量采用的粘土砖瓦和木材等已经给社会的可持续发展带来了沉重的负担。论文参考网。从另一方面来看，由于人们对于各种建筑物性能的要求不断提高，传统建筑材料的性能也越来越不能满足社会发展的需求。为此，以天然材料为主要材料的时代即将结束，取而代之的将是各种人工材料，这些人工材料将会向着再生化、利废化、节能化和绿色化等方向发展。
1.2 从土木工程对材料技术性能要求的方面来看
技术性能的要求也越来越多，各种物理性能指标的要求也越来越高，从而表现为未来建筑材料的发展具有多功能和高性能的特点。具体来说就是材料向着轻质高强、多功能、良好的工艺性和优良耐久性的方向发展。
1.3 从土木工程材料应用的发展趋势来看
为满足现代土木工程结构性能和施工技术的要求，材料应用也向着工业化的方向发展。例如，水泥混凝土等结构性能向着预制化和商品化的方向发展，材料向着半成品或成品的方向延伸，材料的加工、贮存、使用、运输及其他施工技术的机械化、自动化水平不断提高，劳动强度逐渐下降。这不仅改变着材料在使用过程中的性能表现，也逐渐改变着人们对于土木工程使用的手段和观念。
2新型土木工程材料——绿色建材
土木工程材料行业对资源的利用和对环境的影响都占据着重要的位置，在产值、能耗、环保等方面都是国民经济中的大户，为了保证源源不断地为工程建设提供质量可靠的材料，避免新型材料的生产和发展对环境造成危害，因此“绿色建材”应运而生。目前正在开发的和已经开发的绿色建材和准绿色建材主要以下几种：
第一、利用废渣类物质为原料生产的建材，这类建材以废渣为原料生产砖、砌块、材板及胶凝材料，其优点是节能利废，但仍需依靠科技进步，继续研究和开发更为成熟的生产技术，使这类产品无论是成本上，还是性能方面真正能达到绿色建材标准。
第二、利用化学石膏生产的建材产品，用工业废石膏代替天然石膏，利用先进的生产工艺和技术可生产各种土木建筑材料产品。这些产品具有石膏的许多优良性能，开辟石膏建材的新来源，并且消除了化工废石膏对环境的危害，符合可持续发展战略。
第三、利用废弃的有机物生产的建材产品，以废塑料、废橡胶及废沥青等可生产多种土木工程材料，如防水材料、保温材料、道路工程材料及其他室外工程材料。这些材料消除了有机物对环境的污染，还节约了石油等资源，符合在资源可持续发展方面的基本要求。
第四、利用各种代木材料，用其他废料制造的代木材料在生产使用中不会有害人的身体健康，利用高兴技术使其成本和能耗降低，将是未来绿色建材的主要发展方向。
第五、利用来源广泛的地方材料为原料，利用高科技生产的低成本健康建材，不同的地区都可能有来源丰富、不同种类的地方材料，根据这些地方的性质和特点，利用现代技术，可生产各种性能的健康材料。如某些人造石材、水性涂料、某些复合性材料也是绿色建材的发展方向。
3 土木工程材料的发展趋向
众多现象表明进入21世纪以后，在我国甚至是全世界范围内，土木工程材料的发展应具有以下的一些趋向：
研制高性能材料，例如研制轻质、高强、高耐久性、优异装饰性和多功能的材料，以及充分利用和发挥各种材料的特性，采用复合技术，制造出具有特殊功能的复合材料。
充分利用地方材料，尽量减少天然资源，大量使用尾矿、废渣、垃圾等废弃物作为生产土木工程材料的资源，以及保护自然资源和维护生态环境的平衡。论文参考网。
节约能源，采用低能耗、无环境污染的生产技术，优先开发、生产低能耗的材料以及能降低建筑物使用能耗的节能型材料。论文参考网。
材料生产中不得使用有损人体健康的添加剂和颜料，如甲醛、铅、镉、铬及其化合物等，同时要开发对人体有益的材料，如抗菌、灭菌、除臭、除霉、防火、调温、消磁、防辐射、抗静电等。
产品可循环在再生和回收利用，无污染废弃物，以防止二次污染。
总结：总而言之，土木工程材料往往标志一个时代的特点。土木工程材料的发展的过程是随着社会生产力一起进行的，它和工程技术的进步有着不可分割的联系。工程中选材料时通过对环境的影响对后来人的影响来决定土木工程材料的好换，在未来，基于材料原有的性质的基础上，“可持续发展”将是衡量建筑工程的一把尺子。
参考文献：
[1]《土木工程材料》中国建材工业出版社 王福川著
[2]《土木工程材料》重庆大学出版社 彭小芹主编
[3]《土木工程材料》武汉理工大学出版社 陈志源、李启令主编
[4]《土木工程概论》武汉理工大学出版社 罗福午著
[5]《土木工程材料》天津大学出版社 阎西康、赵方冉、伉景富、韩龙军
材料与土木工程论文范文第3篇
关键词：土木工程材料，发展趋势
0引言
随着人类文明及科学技术的发展，土木工程材料的不断进步与改善。现代土木工程中，尽管传统的土、石等材料的主导地位已逐渐被新型材料所取代。目前，水泥混凝土、钢材、钢筋混凝土已是不可替代的结构材料；新型合金、陶瓷、玻璃、有机材料及其他人工合成材料各种复合材料等在土木工程折中占有愈来愈重要的位置。
1 土木工程材料现状及要求
与以往相比，当代土木工程材料的物理力学性能也已获得明显改善，随着现代陶瓷与玻璃的性能改进，其应用范围也有明显的变化。例如水泥和混凝土的强度、耐久性及其他功能均有所改善。随着现代陶瓷与玻璃的性能改进，其应用范围与使用功能已经大大拓宽。此外，随着技术的进步，传统的应用方式也发生了较大变化现代施工技术与设备的应用也使得材料在工程中的性能表现比以往好为现代土木工程的发展奠定了良好的物质基础。尽管目前土木工程材料在品种与性能上已有很大的进步，但与人们对于其性能要求的期望值还有较大差距。首先工程中的性能表现比以往好为现代土木工程的发展奠定了良好的物质基础。尽管目前土木工程材料在品种与性能上已有很大的进步，但与人们对于其性能要求的期望值还有较大差距。
1.1 从土木工程材料的来源来看
鉴于土木工程材料的用量巨大，尤其在应用方面，经过长期使用的不断累积，单一品种或数个品种的原材料来源已不能满足其持续不断的发展的需求。尤其是历史发展到今天，以往大量采用的粘土砖瓦和木材等已经给社会的可持续发展带来了沉重的负担。论文参考网。从另一方面来看，由于人们对于各种建筑物性能的要求不断提高，传统建筑材料的性能也越来越不能满足社会发展的需求。为此，以天然材料为主要材料的时代即将结束，取而代之的将是各种人工材料，这些人工材料将会向着再生化、利废化、节能化和绿色化等方向发展。
1.2 从土木工程对材料技术性能要求的方面来看
技术性能的要求也越来越多，各种物理性能指标的要求也越来越高，从而表现为未来建筑材料的发展具有多功能和高性能的特点。具体来说就是材料向着轻质高强、多功能、良好的工艺性和优良耐久性的方向发展。
1.3 从土木工程材料应用的发展趋势来看
为满足现代土木工程结构性能和施工技术的要求，材料应用也向着工业化的方向发展。例如，水泥混凝土等结构性能向着预制化和商品化的方向发展，材料向着半成品或成品的方向延伸，材料的加工、贮存、使用、运输及其他施工技术的机械化、自动化水平不断提高，劳动强度逐渐下降。这不仅改变着材料在使用过程中的性能表现，也逐渐改变着人们对于土木工程使用的手段和观念。
2新型土木工程材料——绿色建材
土木工程材料行业对资源的利用和对环境的影响都占据着重要的位置，在产值、能耗、环保等方面都是国民经济中的大户，为了保证源源不断地为工程建设提供质量可靠的材料，避免新型材料的生产和发展对环境造成危害，因此“绿色建材”应运而生。目前正在开发的和已经开发的绿色建材和准绿色建材主要以下几种：
第一、利用废渣类物质为原料生产的建材，这类建材以废渣为原料生产砖、砌块、材板及胶凝材料，其优点是节能利废，但仍需依靠科技进步，继续研究和开发更为成熟的生产技术，使这类产品无论是成本上，还是性能方面真正能达到绿色建材标准。
第二、利用化学石膏生产的建材产品，用工业废石膏代替天然石膏，利用先进的生产工艺和技术可生产各种土木建筑材料产品。这些产品具有石膏的许多优良性能，开辟石膏建材的新来源，并且消除了化工废石膏对环境的危害，符合可持续发展战略。
第三、利用废弃的有机物生产的建材产品，以废塑料、废橡胶及废沥青等可生产多种土木工程材料，如防水材料、保温材料、道路工程材料及其他室外工程材料。这些材料消除了有机物对环境的污染，还节约了石油等资源，符合在资源可持续发展方面的基本要求。
第四、利用各种代木材料，用其他废料制造的代木材料在生产使用中不会有害人的身体健康，利用高兴技术使其成本和能耗降低，将是未来绿色建材的主要发展方向。
第五、利用来源广泛的地方材料为原料，利用高科技生产的低成本健康建材，不同的地区都可能有来源丰富、不同种类的地方材料，根据这些地方的性质和特点，利用现代技术，可生产各种性能的健康材料。如某些人造石材、水性涂料、某些复合性材料也是绿色建材的发展方向。
3 土木工程材料的发展趋向
众多现象表明进入21世纪以后，在我国甚至是全世界范围内，土木工程材料的发展应具有以下的一些趋向：
研制高性能材料，例如研制轻质、高强、高耐久性、优异装饰性和多功能的材料，以及充分利用和发挥各种材料的特性，采用复合技术，制造出具有特殊功能的复合材料。
充分利用地方材料，尽量减少天然资源，大量使用尾矿、废渣、垃圾等废弃物作为生产土木工程材料的资源，以及保护自然资源和维护生态环境的平衡。论文参考网。
节约能源，采用低能耗、无环境污染的生产技术，优先开发、生产低能耗的材料以及能降低建筑物使用能耗的节能型材料。论文参考网。
材料生产中不得使用有损人体健康的添加剂和颜料，如甲醛、铅、镉、铬及其化合物等，同时要开发对人体有益的材料，如抗菌、灭菌、除臭、除霉、防火、调温、消磁、防辐射、抗静电等。
产品可循环在再生和回收利用，无污染废弃物，以防止二次污染。
总结：总而言之，土木工程材料往往标志一个时代的特点。土木工程材料的发展的过程是随着社会生产力一起进行的，它和工程技术的进步有着不可分割的联系。工程中选材料时通过对环境的影响对后来人的影响来决定土木工程材料的好换，在未来，基于材料原有的性质的基础上，“可持续发展”将是衡量建筑工程的一把尺子。
参考文献：
[1]《土木工程材料》中国建材工业出版社 王福川著
[2]《土木工程材料》重庆大学出版社 彭小芹主编
[3]《土木工程材料》武汉理工大学出版社 陈志源、李启令主编
[4]《土木工程概论》武汉理工大学出版社 罗福午著
[5]《土木工程材料》天津大学出版社 阎西康、赵方冉、伉景富、韩龙军
材料与土木工程论文范文第4篇
关键词：土木工程材料；教学内容；试验能力；混凝土外加剂
中图分类号：G420文献标志码：A文章编号：10052909（2012）06007603一、土木工程材料内容体系的历史变革
随着社会经济、科技的发展，中国高校土木类专业土木工程材料课程内容体系经历了三个发展阶段。
第一阶段（1953—1978年），引进与消化阶段。由于建国之初，国内经济和科技水平较低，无先例可循，早期教材采用翻译版的苏联教材［1］。此后期出现自编教材，基本沿用苏联的内容体系，教学内容侧重于石材、矿物胶料、烧结材料、金属、沥青等材料的生产、性质与使用。
第二阶段（1979—1999年），自主编制与发展阶段。随着改革开放、高考恢复、科技水平提高、与欧美科技文化交流深入，以及现代材料学分析方法的引入，教材对建筑材料进行了明确分类［2］，阐明了材料组成、结构与性能的本构关系理论，具有重要意义。配合当时土木类人才培养方案，出现了建筑材料、道路建筑材料、水工建筑材料等课程名称，以适应不同的专业需要。
第三阶段（2000年至今），改革与调整阶段。为了培养适应社会发展需要的人才，国家在20世纪90年代末对专业设置方案进行了调整，把原来的建筑工程、道路桥隧、给水排水、水利水电、港口工程等专业合并为土木工程专业。2000年，出现了以土木工程材料命名的教材［3］。新的土木工程材料教材出现了较大变化。一是内容有较大的包容性，在原来建筑材料基础上增加了沥青混合料、高分子材料、纤维增强材料、高性能混凝土，建筑功能材料有较大扩展；二是内容出现了层次性，有高等学校教学版、有应用型普通高等学校版；三是内容体系出现了不同的组织方式，有按递进式组织顺序，如材料基础基体材料结构及结构增强材料复合材料材料的选择与评价［4］，也有按并列式顺序，如材料基础无机胶凝材料无机复合材料有机胶凝材料与复合材料金属材料功能材料材料试验；四是教材编写走向大众化，原来只有少数名校师资才有能力编写教材，到如今教材编写日益走向大众化、平民化。二、土木工程材料教学内容体系存在的问题
12高等建筑教育2012年第21卷第6期
张新胜，胡习兵，马远荣土木工程材料教学体系建设探讨
（一）土木工程材料教学内容的丰富性与教材篇幅的有限性
“大土木”概念的提出使土木工程材料的内容变得更加丰富。如：路面工程中的沥青混合料、路基与地基中水泥石灰稳定粒料材料、房屋建筑工程中的保温隔热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设计与控制等。由于需要学习的内容多，而课堂教学时间有限，造成了教材编写时要删除许多重要的教学内容，造成了内容体系的不完整，专业宽口径教育理念难以体现。
（二）土木材料的发展性与教学内容的滞后性
土木工程材料的新发展丰富了土木工程材料内容体系。如：传统混凝土，包括水泥、粗、细骨料、水四大组分。由于混凝土外加剂能使混凝土性能和功能得到显著改善和提高，因此，被称为混凝土的第五组分，是混凝土技术的重大突破。当今，外加剂技术日新月异，聚羧酸系高性能外加剂普遍应用，对此大部分教材都未提及。对于外加剂部分内容，目前教材只停留在一般性介绍这个层次，对外加剂对水泥的适应性机理、外加剂的合理掺量、外加剂与混凝土性能的联系、外加剂的检测等内容未作详细介绍。同时，对于一些外加剂对混凝土的负面影响有必要在教材中交代清楚，防止滥用和误用。
近年来，为了调节和改善水泥的性能，提高水泥产量，综合利用工业废渣，在磨制水泥时基本都加入了一定比例的天然或人工无机矿物质混合材料。在混凝土配制时，常直接用磨细的无机矿物质材料取代部分水泥，称为掺合料，使其成为混凝土的第六组分。20世纪90年代以来，中国对第六组分开展了广泛研究，有学者提出六组分设计法。双掺或多掺法在个别行业得到广泛应用，并经实践证明具有较好的效果和意义，这些内容值得引入教材加以阐述和学习。
对于土木工程中的功能材料，如合成高分子材料、装饰性材料、绝热保温材料、复合材料、绿色材料等内容，近年来发展较快，教材为缩短篇幅，对压缩精简内容在课堂中一般不作深入讲解，仅停留在概念介绍的层面，使得这部分内容的教学显得抽象空洞。
（三）教学中存在的问题
土木工程材料教学目的在于使学生掌握主要土木工程材料的性质与应用，明确工程材料性质与材料结构的关系，为实现和改善材料的功能进行一定的材料设计，在工程中能对材料进行检测和质量控制。材料的结构与构造、材料的参数与性质、材料的设计与配制、现场的检测与控制等环节具有很强的实际操作性。环境条件不同，材料选用不同，设计目标差异很大，这就要求该课程应偏重于材料及其在工程中的应用。目前，土木工程材料在应用教学方面存在以下问题。
一是，重理论轻应用。土木工程材料教材内容体系主要集中阐述各种材料的性能特点与技术性质，工程应用虽有介绍，但结合实际工程特别是典型工程的案例实践不多。如：混凝土的配合比与试配，即是同一配合比，在不同的地方材料或环境条件下，三参数相同，配出的混凝土性能会大不相同。或者说，实现同一目标的混凝土，在不同环境条件下，配合比会有较大区别。由此可以看出具体工程试配的重要性，同时也说明混凝土设计不是仅凭三参数就可以决定混凝土的多组分，配合比设计需与具体组成材料环境条件相结合。
二是，教材提供的部分参数不一定合理。如在混凝土坍落度的选择上，由于现代机械化施工的普及，从实际工程应用看，教材提供的数据较少，在实际工作中难以借鉴。如在混凝土试配过程中，强度对水灰比非常敏感，水灰比变化0.01，强度就会有一个等级的差别。对于确定的试验室配合比，由于试验室的试验小样与现场大样存在差异，在实施时需要结合现场情况作调整，建议引入砂率、水灰比的界限值概念。
三是，教材中试验与检测内容科学性、规范性有待提高。如水泥的细度试验，教材未讲清楚试验结果修正的问题，结果使得同一批次的水泥，不同的试验组，试验结果差别很大，与实际不符。又如混凝土试验，试验室养护条件不到位，学生试验结果缺少说服力。这些在一定程度上影响了学生科学工作态度和规范化操作习惯的养成。
要使教材内容对工程实际有科学的指导作用，需要对教材中的不合理概念、理论、经验数据进行修改和更正，加强材料的工程应用与试验方面的调整与教学［5］。
三、教学内容及其体系的分解、增减、深化和建设
土木工程材料是土木工程中建造各类工程设施所用材料的总称。材料种类繁多，涉及的学科领域广，形成了庞大的土木材料内容体系，以至于目前的教材只能对其作定性的定义。要建设完善土木工程材料教学内容体系，需要对内容体系进行适当分解、深化、组合和重构。笔者建议从以下几个方面着手。
（一）教学内容体系的扩展与组织
为满足国家建设形势发展对土木工程专业人才的要求，需拓宽学生知识面。土木工程材料课程的教学要在建筑工程专业、道路工程专业材料课程内容的基础上进行必要补充。如：增加高性能混凝土一章，内容包括高强度混凝土、大流动性混凝土、掺混合料混凝土、水泥净浆等设计、生产、检测；针对道路工程增加无机结合料、土工材料、速凝材料等内容；针对材料的耐久性，增设材料耐久性设计与控制章节。
内容组织方式上可分册设置教学内容，上册设置土木工程材料各专业方向的共性内容，下册安排高性能混凝土、新型土木材料（宜淡化“新型”二字）、沥青混合料、无机稳定材料、土木材料的防腐与控制等内容，根据专业方向的不同要求学生分阶段有选择地进行选修学习。
（二）教学内容的分解
由于水泥混凝土章节含有水泥的选择、集料的性能要求、混凝土的和易性、混凝土力学及变形性能、耐久性、外加剂、混凝土的配比和检测评定内容，内容篇幅长，课时量大，造成各章教学学时相差悬殊。笔者建议把集料部分与石材一起单独设章，充分体现集料在水泥混凝土、沥青混合料和水泥稳定粒料等复合材料中的地位，对集料材料性能与应用可充分阐述。同样，沥青和沥青基复合材料也可分为两章，以适应不同专业方向选修需要。
（三）教学内容体系的深化
对于高性能、高强混凝土而言，外加剂的性能与质量决定了混凝土的性能和质量，因此有必要深化混凝土外加剂的教学内容，增加外加剂与水泥的相溶性理论［6］、外加剂选择与检测方法等教学内容。此外，适当增加储能调温新材料原理、性能、设计与应用等建筑节能新技术、新材料的介绍。通过收集整理土木工程各条战线上资深专家学者的理论成果、应用经验，认真组织教材编写，使教学内容既有一定的深度和可操作性，又可分析和解决工程实际问题提供指导。
（四）加强应用与试验检测内容建设
结合工程实例和试验检测部分内容，突出土木工程材料基本性能与工程应用教学，重点培养学生的工程概念与工程材料应用能力。加大工程材料应用例题设置，通过讲述实际工程案例，帮助学生全面理解和掌握材料的基本性能与工程应用特性。对于试验部分教学内容，应规范试验程序、改善试验条件、增加部分新试验，培养学生科学、客观、规范、严谨的思维方法。
参考文献：
［1］ B.г.斯克拉姆塔耶夫.建筑材料［M］.1版.北京：建筑工业出版社，1953.
［2］ 黄伯瑜，皮心喜.建筑材料［M］.1版.北京：建筑工业出版社，1979.
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［4］ 王立久.建筑材料学［M］.3版.北京：中国电力出版社，2008.
材料与土木工程论文范文第5篇
关键词：土木工程材料 教学方法 改革 探索
中图分类号：TU5；G642 文献标识码：A 文章编号：1672-8882（2012）10-030-03
《土木工程材料》是土木工程专业的一门重要专业基础课，该课程主要是介绍各类土木工程材料的成分、生产过程、技术性能、质量检验以及使用等基本知识。通过本课程的学习，使学生能针对不同工程合理地选用材料，并能与后续课程紧密配合，理解材料与土木工程设计、施工的相互关系，初步具备解决在实际工作中出现的土木工程材料问题的能力[1]。自2008年，我校主持湖南省精品课程《建筑材料》的建设以来，全体任课教师注重改革教学方法和手段，灵活运用多种有效的教学手段，能够激发学生的学习兴趣，并提高其学习积极性，在引导学生掌握有效学习方法的同时，提高了学生的综合能力。经过多年的课程教学实践，取得了一些经验，本文针对《土木工程材料》课程的教学难点，结合地方本科院校自身的特点，对该课程的教学方法进行了有益探索，总结出了“激发兴趣，引导思维，把握主线，建立联系，注重实践，提升能力”的教学策略。
一、土木工程材料课程教学难点
（一）种类繁多，各种材料自成体系
土木工程材料课程中介绍的材料品种繁多、涉及面广、内容庞杂，各材料自成体系、各章节横向联系不显著，而且课时少，实践性强。课程中概念多，专业术语多，经验表格与规范多，公式推导少，逻辑与连贯性不强且以叙述为主，要求学生机械记忆力较多。而工科学生往往习惯于逻辑运算和理论推导，空间想象力和数学思维能力较强，而不太善于叙述、归纳和总结，因而学生在学习土木工程材料课程时常常感到枯燥乏味、没头绪、难记牢，甚至产生厌学心理，影响学习效果。另一方面，本课程中的材料的组成、结构与性能的关系；水泥的矿物成分、水化产物及其性能特点；构成混凝土各材料的特点、性能及配合比与混凝土拌和物及硬化混凝土性能的关系等教学内容，涉及材料的化学组成较多，但土木工程类学生在大学期间没有开设化学相关课程，所以，学生在学习过程中存在理解上的难点。
（二）承上启下，桥梁作用不易发挥
土木工程材料作为一门专业基础课，承上需运用之前学习的物理、化学、理论力学、材料力学等课程的基础理论，领会与理解各种土木工程材料的组成、结构、制备方法或施工工艺与其技术性质、质量间的相互关系和土木工程材料的环境行为与服役性能及其失效机理等知识；启下需与该专业后续课程和工程应用紧密配合，掌握土木工程材料的技术性质及其影响因素和在土木工程应用中的合理选用。本课程的教学难点是如何把握适当尺度，在基础理论、工程材料科学知识与土木工程应用间架起“桥梁”，建立紧密联系，在不同种类的材料间形成知识的连贯性，知识内容间透出逻辑性，在引导学生转变学习方法、思维方式的同时，注意激发、提高和保持学生学习的兴趣和积极性，增强学生对知识的理解和掌握，让学生通过自主学习和良好的训练，缩短“桥梁”。
二、土木工程材料课程教学策略的探索与实践
（一）激发兴趣，启发思维
苏霍姆林斯基曾说：“只有能激发孩子去进行自我教育的教育才是真正的教育”。教学是师生的双边活动，要提高教学质量，充分调动学生课堂学习的积极性、自觉性和主动性，是十分重要的环节[2]。
1. 以“学生为主体、教师为主导”的教学理念来调动学习热情
将“以教师为主体”的传统教学模式转变为“以学生为主体、教师为主导”的教育教学模式，以导学为主线，建立主导、主体相结合的教学模式，充分发挥学生的主观能动性[3]。先让学生充分认识到学习建筑材料的重要性和必要性，激发学生学习的积极性；教学时教师要深入浅出地将复杂问题简单化，将枯燥的理论学习变为生动的工程实例。比如学习水泥的特性时就让学生根据水泥的特性、工程特性和环境特点来思考水泥的应用情况，某工程适宜选用何种水泥，不宜选用何种水泥。此外，在每次上课期间（课间10分钟休息），教师确定或学生自选感兴趣的2个与本次课内容相关主题，学生课余利用网络并查阅图书馆相关书籍资料，并在下次上课时由学生自己讲解（每次汇报时间为5-8分钟）。教师适时穿插提问，也应鼓励学生提问，或就提出的问题在全班展开讨论，最后再由老师总结点评，这样可以使学生更多地参与课堂教学过程。这种学生主动参与课堂的方式，不仅回顾并拓展了上节课程的相关内容，重要的是学生独立完成查阅资料、整理材料、制作课件、自己讲解和回答问题等环节，学生积极参与课堂教学，综合自己所学过的知识从多角度看问题，既培养思维能力，又锻炼表达能力；既提高了学生学习的兴趣，又加深了学生对知识的理解和掌握，有利于锻炼和培养学生的综合能力，学生也非常乐意参与这种教学方式。这种角色的转变使得教师教学更生动，学生学习更主动，教学活动氛围更活跃，形成一种教学相长、师生共同探讨的良好环境。
2.以新颖、实用、丰富、开放的教学内容来激发学生的求知欲望
随着当前教学设备的更新和多样化，采用多媒体教学，将大量的实验动画、工程录像、工程实景图片资料、工程实例、工程案例、工程事故、实验视频等适时地插入到课堂教学中，最大限度地缓解教学学时少与教学内容多和实践教学环节薄弱等矛盾，也可以在课堂教学中充分激发学生的学习兴趣，进一步拓宽专业知识面。另一方面，材料科学随着科学技术和生产力的进步取得了突飞猛进的发展，土木工程材料的品种不断增多，质量不断提高，功能不断丰富。新材料、新技术、新标准、新规范、新观念、新政策法规和学科发展动态都应及时充实到教学中来。新材料、新技术因其科技含量高、可持续发展性强，是今后工程建设应用的必然。如与水有关的性能引入国家大剧院 “自洁净”建筑材料，建筑钢材引入“鸟巢”的Q460新型合金钢，混凝土引入上海世博会意大利馆的透明混凝土，建筑塑料引入水立方的乙烯- 四氟乙烯共聚物（ETFE）膜等，在对应章节授课时，如能将这些新材料的研究最新进展和工程应用情况介绍给学生，一方面展示了材料在工程建设中的重大作用；另一方面可使学生掌握最新的科研信息，了解材料的发展动态，能有效的增强学生的求知热情。
3.以自主、合作、探究的教学方式来启发学生的创造性思维
古人云：“学起于思，思源于疑”。为了培养学生的思维能力，教师要善于鼓励学生思考各种问题[4]。由于使用了多媒体教学方法，就可以节约一部分板书的时间，所以在课堂就可以在教师的指导下，针对一些具有启发性或争论性的问题先让学生展开自由讨论，然后在教师统一指导下组织大家讨论发言。这种方法可以采用3种实施形式：一种是在课前布置讨论话题并提出方向性的问题，让学生带着问题去看书、查阅相关资料，做到有的放矢，上课时组织大家讨论并发，例如在讲混凝土强度时，先提出混凝土在外力作用下为什么会发生破坏，混凝土强度与哪些因素有关等几个问题。第二种是在课堂教学中也可设置一些疑问和悬念，不但能集中学生的注意力，吸引学生进入良好的学习状态，有效控制课堂气氛，还可以提高教学效果，引导学生积极思考。如在绪论中可向学生提出在18、19世纪以前为何没有大跨度建筑？在讲授影响材料导热性因素时，可提出“为什么住进新居的人们总觉得较老房子冷，到冬季更甚”等等疑问，以引导学生积极思考。第三种是就某一综合性问题布置思考题，把全班学生随机分成几组，进行小组讨论，增强学生对材料的感性和理性认识，引导学生从各个方面去思考解决的方法。
土木工程材料类型繁多，但是每一种材料又有许多不同的类型，所以就可将具有可比性的两个或多个不同对象进行系统的比较和研究，得出研究对象的本质、特点和规律。如在讲授掺混合材料的硅酸盐水泥时，在系统讲授活性混合材性质及二次水化反应的基础上，引导学生从混合材料的掺量、混合材料的特性等方面去对比硅酸盐水泥系列的共性和个性，从而总结各种水泥的应用规律，这样可以大大地提高学生学习的积极性、使其能主动运用已有的理论基础知识，达到对新知识深化理解和强化记忆的目的。
（二） 把握主线，建立联系
把握每种工程材料的性质及其在土木工程中的应用这条主线，将枯燥的知识讲述与工程实例相结合，从工程材料的组成、结构与制备或施工工艺等方面，分析和阐述工程材料是如何满足这些技术性质要求的，从而将工程材料的组成、结构、性能与工程应用等课程内容建立其相互间的逻辑联系——架起“桥梁”。
1. 以“一个中心、两条线索”的教学思路贯穿理论教学的全过程
由于土木工程材料课程涵盖了上十类常见的工程材料。虽然各类材料不同，但由于同属材料大类，在第一次上课时，可提醒学生，从材料科学与工程的角度出发，以“材料性能”为中心，以“材料的组成决定材料性能”和“材料性能决定其使用领域与范围”为线索，分析各种材料在组成（Composition）、性能（Property）和应用（Utilization）上的共性和特性，采用这三个内容英文字母的第一个字母， 简称为“CPU”主线，既形象又便于理解掌握。学习每类材料的“CPU”，便掌握了土木工程材料的核心内容和教学目标[5]。如本课程的核心章节“混凝土”部分，教学过程中只要把握“CPU”主线，及组成（水泥、集料、水、外加剂和掺合料）、技术性能（混凝土硬化前的和易性及混凝土硬化后强度、耐久性和变形）以及使用（根据环境、工程特点，选择合理配合比的混凝土） 便可将其主要知识点涵盖，也能够对其有一个整体掌握。
2. 以“自主协作、虚实结合”的工程实例教学架起基础课与专业课桥梁
土木工程材料作为专业基础课，是一门实践性极强的应用学科，材料品种繁多、性能各异。一项实际的工程，不但对材料的物理、力学性质及耐久性有着具体的要求，而且，成本也是不容忽视的。因此，要做到合理、正确地选材，就必须清楚地了解和掌握相关的基本理论、基本知识，将课堂学习与工程实例紧密地结合在一起。如讲述研究土木工程材料耐久性的意义时，可给出一些因材料耐久性达不到要求而出现严重事故的例子，引起学生的重视。如某年我国某处一水塔的突然崩溃，造成了严重的人员伤亡及经济损失，而事故的原因，是由于混凝土内钢筋的锈蚀。再如，日本、美国、加拿大等国的混凝土所面临的耐久性问题已相当严重，已经引起了学术界的广泛重视，若全部进行修复所需费用非常巨大。在此基础上，提出研究和保证土木工程材料耐久性的重要意义。这些工程事故的案例使学生心灵产生极大的震憾，虽然有设计和施工方面的原因，但是也有采用劣质材料或不严格验收原因。学生听后深感今后工作责任的重大，唤起学生的工程意识，加深了对本门课程重要性的认识，也激发了学生对后续专业课程学习的兴趣。学生课后信息反馈也表明： 学生对改革后的教学方法非常满意，学习热情得到提高。后续的建筑构造课和建筑施工课，任课教师反映学生对材料的理解力有了明显提高，为相关专业课程的学习打下了良好基础。
（三）注重实践，提升能力
结合科研开展教学是培养应用型人才的有效途径，将与本课程内容相关的工程材料及其应用的最新科研问题引入课堂教学，将国家正在建设的重大土木工程和需要解决的重大技术难题介绍给学生，将最新研究成果融入教学。针对不同的工程， 如何合理选择和正确使用土木工程材料， 如何对传统材料进行改性， 或研制和开发新材料， 都与建筑结构的使用功能及安全息相关。随着土木工程材料的发展， 如何合理地综合利用工业废渣、废料， 对土木工程材料进行改性和降低成本， 研发生态型、功能型、智能型建材等问题， 都已成为当前建材领域研究的重要内容。让学生接触到本课程内容的科学前沿知识，引发学生思考，明确自己肩负的重任；同时，积极组织和鼓励学生参与本课程的开放式研究型实验和申报省级、校级大学生研究性学习和创新性实验课题，以此培养学生的综合能力和创新思维。2009至2011年期间，我系学生申报的课题先后有“提高湖南地区砖混结构沼气池材料耐久性研究”、“回弹法测定混凝土强度能力研究实验”、“ 湖南地区既有建筑节能改造方案研究”等5项课题被遴选为湖南省大学生研究性学习和创新性实验项目，“新型自洁净建筑外墙材料的研制”、“废弃混凝土回收再利用研究”、“双掺重钙和粉煤灰对自密实混凝土性能的影响”等8项获校级大学生研究性学习和创新性实验项目立项。这些项目的开展，不仅巩固并拓宽了学生所学的土木工程材料相关理论知识，并提高了学生的动手能力和解决实际工程问题能力，也为培养应用型专业技术人才提供了新途径。
三、结语
教学改革是一项综合性和系统性的工程，不断提高教学质量是高等院校追求的目标。实践证明，在《土木工程材料》课程的教学活动中，开展多种形式的教学方法改革与探索是转变教育观念、提高教学质量的有效途径。总结出了“激发兴趣，引导思维，把握主线，建立联系，注重实践，提升能力”的教学策略，有利于激发学生的学习兴趣，有利于调动学生学习的主动性，有利于提高学生综合能力，能够为地方院校培养应用型人才提供新途径。
参考文献：
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材料与土木工程论文范文第6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
材料与土木工程论文范文第7篇
双语教学的必要性
对于具备一定条件的土木工程专业的高校教育，实施土木工程材料课程的双语教学具有重要的现实意义：（1）有利于拓宽学生的视野，使学生在国内能够学习到国外的前沿知识。通过使用原版英文教材，汲取国际最新知识，接触到土木工程学科领域最前沿的理论观点，达到与世界先进技术进行交流的目的。（2）有利于提高学生的专业学习兴趣。学生通常都是使用中文教材，初次接触外文原版教材，可激发学生对教材编写体系、作者的论述方法和写作思路等的学习，获得专业知识以外的东西，如思维方式、治学态度等，开阔了视野，激发其对专业学习的兴趣。（3）有利于教师提高专业学术水平和外语水平，为“专业外语”的教学提供了新的实践。作为双语教学的任课教师，必然会加强专业知识和外语水平的提高。（4）有利于土木工程材料教材建设。通过国内外教材的比较，去粗取精，保留精华，发展优秀，将对我国土木工程材料教材建设产生良好的影响。
双语教学的条件
为达到教学目标与要求，开展土木工程材料课程双语教学需具备一定的条件：
1师资条件
教师是教学过程的主要参与方，其素质和水平直接影响教学质量。土木工程材料的双语教学对教师提出了更高的要求。在英语方面，要求教师能够熟练使用英语口语进行授课，并精调本专业术语，最好具有一定的海外访学背景。专业方面，要求教师能够对本学科领域有充分的把握，对国际趋势有较好的了解，同时，要求教师对国内外土木工程行业规范及特点等有较深入了解。由于土木工程材料双语教学对教师提出了很高要求，优秀师资的缺乏是实施双语型教学的主要矛盾。
2教材选择
国外土木工程材料教材种类较多，通过大量比较国内外教材发现，由于中西方文化的差异，中国教材普遍具有较强的逻辑性，但是，实证性不够。外文教材则一般根据作者的文化习惯和思维方式编写，在综合介绍理论体系之前，就向读者呈现一系列的问题，以及问题的分析与解决方案，最后才会有一段全章内容总结。并且，土木工程材料课程涉及大量的实验方法、规范、标准，而各国所采用的实验方法、规范、标准不尽相同。因此，在选择教材的过程中，要充分了解国内外的差别，优选国外土木工程材料相关优秀教材。同时，由于我国建筑行业标准、规范与国外不同，应该同时选用一本国内教材作为对比参考。中南大学土木工程材料教研室选用的外文教材是J.FrancisYoung和SidneyMindess等主编的、建筑工业出版社引进的“高等学校双语教学系列教材”之《土木工程材料科学与技术》，选用的中文教材是邓德华教授主编的、中国铁道出版社出版的《土木工程材料》（第二版）。
材料与土木工程论文范文第8篇
关键词：发展阶段；大型土木工程
中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：
土木工程的建设由来已久。由原来的伐木采石，模仿天然掩蔽物建造居住场所，到现在的美轮美奂的超高层建筑、雄伟的水利水电工程和超高超长跨度的桥梁，土木工程经历了一个漫长的发展历程。在这个漫长的发展历程中，无论是土木工程结构的理论方法、力学分析、施工手段 , 还是土木工程的地基基础处理 , 都有了非常大的突破和发展。
一、土木工程发展历史
1．古代土木工程
公元前 5000 年开始至 17 世纪中叶时期，称为古代土木工程阶段。土木工程的古代时期是从新石器时代开始的。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。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。历经漫长的古代大型土木工程的发展，土木工程建设内容更加丰富，建设工具有了新的发展，同时人们积累了丰富的土木工程建设的经验，为大型土木工程建设的发展打下了坚实的基础。
2. 近代土木工程
产业革命的开始是近代土木工程发展的开端。随着近代工业的发展，人类的生活需求也不断增长，这些不仅反映在吃穿行上，还反映在房屋建筑及市政工程方面。而电力的应用，使高层建筑实用化成为可能；电气照明、给水排水、供热通风、道路桥梁等市政设施与房屋建筑结合配套，开始了市政建设和居住条件的近代化；在结构上要求安全和经济，在建筑上要求美观和适用。随着大型土木工程近代工业化的进一步发展，在 19 世纪中叶为满足科学技术发展和分工的需要，土木和建筑开始分成为各有侧重的两个单独学科分支。工程实践经验的积累促进了理论的发展。材料力学、静力学、运动学、动力学等学科逐步形成，各种静定和超静定桁架内力分析方法和图解法得到很快的发展。这为大型土木工程建设的理论提供了很好的交流平台，有利于促进土木工程建设理论的进一步发展。理论上的突破 , 反过来极大地促进了工程实践的发展，这样就使近代土木工程这个工程学科日臻成熟。第一次世界大战以后，近代土木工程发展到成熟阶段。这个时期的一个标志是道路、桥梁、房屋等大规模建设的出现。另一个标志是预应力钢筋混凝土的广泛应用。
3. 现代土木工程时期
第二次世界大战的结束刚好是现代土木工程发展的开端。第二次世界大战结束后，社会生产力出现了新的飞跃，现代主义运动取得了全面胜利。现代科学技术突飞猛进，土木工程进入一个新时代。在近 40 年中，前 20 年土木工程的特点是进一步大规模工业化，而后 20 年的特点则是现代科学技术对土木工程的进一步渗透。
二、土木工程理论、材料及技术的发展
通过多年来实践探索，土木工程的发展日臻完善。在科学理论方面，理论研究精密化，计算力学、结构动力学、动态规划法、网络理论、随机过程论、滤波理论的成果，随着计算机探讨土木工程发展趋势的普及而渗进了土木工程领域。结构动力学也已发展完备，荷载不再是静止的和确定性的，而被作为随时间变化的随机过程来处理。静态的、确定的、线性的、单个的分析，逐步被动态的、随机的、非线性的、系统与空间的分析所代替。电子计算机使高次超静定的分析成为可能，进而使得高层建筑中框架 、剪刀墙体系、筒中筒体系空间工作和大跨度的桥梁得以实现。大跨度建筑的形式层出不穷，薄壳、悬索、网架和充气结构覆盖大片面积，满足种种大型社会公共活动的需要。从材料特性、结构分析、结构抗力计算到极限状态理论，在土木工程各个分支中都也得到了充分发展。理论研究的日益深入，使现代土木工程取得了许多质的进展。在工程材料方面，标号为 500 ～ 600 号的混凝土已在工程中普遍应用，而轻质、高强化的混凝土成为大跨、高层、结构复杂的工程的新要求。高强钢材与高强混凝土的结合使预应力结构得到较大的发展，先张法和后张法的预应力混凝土屋架、吊车梁和空心板在工业建筑和民用建筑中广泛使用。同时铝合金、镀膜玻璃、石膏板、玻璃钢等工程材料以现代科学技术的进步为背景发展迅速，为大跨、高层、结构复杂的工程建设提供了全新的支持。在施工技术方面，种种现场机械化施工方法发展得特别快。同步液压千斤顶，滑模，直升机安装天线，用一群小提升机同步提升大面积平板的升板结构等一系列施工方法广泛应用。此外 , 钢制大型吊装设备与混凝土自动化搅拌楼、输送泵等相结合，形成了一套现场机械化施工工艺，使传统的现场灌筑混凝土方法获得了新生命，在高层、多层房屋和桥梁中部分地取代了装配化，成为一种发展很快的方法。
三、土木工程发展新方向
飞速的经济发展，使得大城市及超级大城市的数量急剧上升，人们对空间的概念日趋强烈，寸土寸金普遍成为人们的共识。因此为了满足人们对日益发展的空间需求，高层、超高层建筑的建设得到普遍重视。同时高层、超高层建筑的建设也是解决人们空间日趋紧张问题的重要途径。飞速经济的发展不仅仅是空间需求的问题，更有电力、能源等多方面的需求。大型水利水电工程的建设，大型矿山资源的开发，石油、天然气等重要能源的运输等都成为影响经济发展的重要因素。因此，大型公益土木工程的修建，显得极为重要。而鉴于我国能源、电力多分布于西南地区，多为山区、丘陵、高原等复杂地形，同时该地区地质条件复杂。为使水利水电建设、矿山资源开发以及重要能源运输等大型土木工程的建设得以实现，大跨度桥梁、隧洞等工程成为整个工程中的关键。由上述可知，高层、超高层建筑的建设，水利水电设、矿山资源的开发、重要能源的运输等大型公益土木工程的建设以及配套的大跨度桥梁、超长隧洞等工程将成为经济发展的必须。而精密化的理论研究、全新的工程材料和先进的施工技术，又使得大跨、高层、结构复杂的大型土木工程的建设得以实现。可见，大型土木工程的普及建设必将成为未来土木工程发展的新方向。
材料与土木工程论文范文第9篇
独立学院以培养应用型人才为目标，学生实践能力的培养非常重要。基于培养应用型人才的目标，独立学院土木工程专业土木工程材料课程除了为后续专业课程做好准备外，更重要的是使学生学会根据工程具体情况（包括工程性质、环境和材料的性能、成本等）合理选择和正确使用材料，学会利用所学的理论知识分析和解决实际问题。
同济大学浙江学院是2008年成立的，以培养适应社会需求的应用型高级工程技术人才为目标。根据学校的培养目标，结合学校土木工程专业学生的实际情况，以及课程教学特点，从教学内容、教学方法、教学安排及课程考核方式等方面对土木工程材料课程进行了改革，以努力提高课程的教学质量，培养学生学以致用的实践应用能力。
一、课程特点和教学现状
（一）课程涵盖内容多、课时少
土木工程材料课程内容除了材料的基本性能外，还包括气硬性胶凝材料、水泥、混凝土、建筑砂浆、金属材料、墙体材料、沥青、高分子建筑材料等十几大类材料，每一大类材料又分为若干个不同品种，每一品种材料都要从其生产、组成、性能、影响因素、技术要求、应用等方面进行阐述，因此，课程的内容很多，但授课课时相对较少。
（二）课程内容缺乏关联性、逻辑性和工程性，学生学习兴趣不高
该课程内容以概念、叙述性理论、经验性结论等为主，种类繁多的材料各成体系，需要记忆的知识点多而杂，而大多数学生习惯学习以计算为主、具有严密逻辑性的知识[1]。多数土木工程材料课程教材理论与实践联系不多，缺少相关的工程案例[2]，学生普遍觉得内容枯燥，不清楚学了以后有什么实际应用。因此，学生学习积极性不高，很多都是为了应付考试而在考前突击死记硬背，但考过就忘，这对后续课程的学习和合格人才的培养十分不利，更谈不上对学生实践能力的培养。
（三）课程实验质量欠佳
实验是土木工程材料课程教学体系的一个重要组成部分。一般是学生按照既定的步骤完成一些验证性的实验，这种实验方式虽然有助于学生获得一些感性认识和体验，进一步理解和掌握课堂所学的理论知识，熟悉各种土木工程材料的实验方法、实验技能和相关标准，却无助于激发学生的主观能动性，不利于培养学生独立思考的能力和创新能力[1，3-5]。因此，要培养具有一定实践能力的应用型人才，仅仅依靠这些单独的验证性实验是远远不够的，还需要开设综合性、设计性的实验。
此外，由于对课程实验没有考核要求，加上实验小组成员较多，因此学生不重视实验，部分学生实验时不动手操作，数据和报告抄袭同学的情况也时有发生。
（四） 教材内容相对滞后
土木工程新材料、新技术、新工艺发展非常迅速，有些已经在工程实践中广泛应用，而也有些传统材料的使用在逐渐减少或被新材料取代，这些变化在教材中体现得较少。材料的技术标准、质量控制和检测标准、设计规范也在不断更新，但是教材往往未及时修正。
（五）课程考核方式单一
土木工程材料课程考核合格与否主要取决于课程期末考试成绩，这样造成学生不重视实验，不注重平时知识的积累，往往是考前突击准备考完就忘。所以，即便是课程考核合格，也不能说明学生对所学的知识已真正理解和掌握了。
二、土木工程材料课程教学改革
（一）教学内容的改革
1.结合专业，合理选择课程内容，突出重点
土木工程材料有数十种之多，要在较少的学时内做到面面俱到地讲解介绍，非但不可能，也没有必要。学校土木工程专业学生毕业后大多数进入施工单位从事施工、工程管理、监理工作，或者进入设计院从事结构设计工作。今后工作中遇到的最多的相关问题是根据工程的具体情况正确选用与使用结构材料，因此建筑结构材料应该是土木工程专业学生学习的重点。该课程应以气硬性胶凝材料、水泥、混凝土、钢筋等常用的建筑结构类材料为主要内容，加上建筑砂浆、墙体材料等，而木材、石材、沥青混合料等内容可略去不讲。
材料的性能由材料的组成结构决定，而材料的组成结构又是由材料的制备和处理工艺所决定的。但是对土木工程专业的学生而言，他们的主攻方向不是材料的研究而是使用，学习材料的目的就是要学会合理地选择与使用材料。在一定条件下，进行材料的合理选择和正确使用主要考虑的是材料的性能。因此在教学过程中应紧紧抓住各种结构材料的性能和材料的基本性质这两个重点，对于材料的组成结构和制备方面的内容可尽量简化或省略。
2.结合培养目标，简化理论，突出实践能力的培养
作为独立学院，学校的培养目标不是培养研究型人才，而是培养适应社会需求的应用型高级工程技术人才。因此，在土木工程材料课程教学过程中，应尽量简化材料学理论，着重培养学生利用所学理论知识解决工程实际问题的能力。例如，在讲述通用硅酸盐水泥时，重点突出水泥的性能和适用范围，对于水泥的水化机理尽量简化，同时结合一些工程案例的分析来讲解如何根据工程的具体情况、水泥特性及经济性进行水泥品种的选择。这样，既加深了学生对水泥性能和应用的理解，也培养了学生的分析和解决实际问题的能力。
3.重视传统材料和先进材料的结合
在课堂教学中，如果只讲授水泥、混凝土等传统土木工程材料，不仅不能吸引学生的注意力，而且也会让学生感到学校教师讲授的东西太落伍了，因为在网络和资讯发达的当今，学生对这些传统材料多少都了解一些[6]，而且重要的是各种新材料、新工艺不断涌现，并已在工程实践中广泛应用，因此教学中必须适当增加新材料、新工艺的介绍。例如，在讲墙体材料时，应补充各种节能节土的新型墙体材料、混凝土预制件及装配式建筑等；在介绍混凝土时，除了普通水泥混凝土外，还应简单介绍高性能混凝土、再生骨料混凝土、纳米改性混凝土等新型绿色混凝土材料。通过传统和先进相结合，不仅加强了学生对常用土木工程材料的了解和掌握，也激发了学生的学习兴趣和创新意识。
4.注意课程内容的更新
教材中引用的土木工程材料的技术标准、质量控制和检测标准、设计规范等，有些已经废弃不用，有些则做了部分修改，在教学中，应及时更新。例如，在讲混凝土配合比计算时，应根据2011年12月起新实行的JGJ55-2011《混凝土的配合比设计规程》进行讲解，但教材中采用的一般是2000年颁布的旧标准。在讲烧结砖时，可给学生介绍“禁实限粘”政策和各种新型墙体材料，让学生了解有关墙体材料的发展趋势以及实际应用状况。
（二） 教学方法的改革
1.以多媒体课件为主、板书为辅的课堂教学
土木工程材料课程内容多且课时有限，所以课程的特点和实际情况决定了以多媒体课件为主的教学方法比较合适该课程教学。采用多媒体课件教学，不但大大增加了课堂授课的信息量，而且可将材料的实物照片、实验视频等引入课堂教学，使缺乏工程实践的学生能更直观地观察到各种材料的外观形貌及其制作、检验过程，使学生更容易理解某些抽象的概念和动态过程。例如，在介绍混凝土的和易性及其检测方法时，引入相关实验视频并配合教师讲解，这比单纯的文字和静态图形要生动清晰得多。
但是多媒体教学存在教学节奏太快、不利于学生记忆和掌握的问题，所以，课堂上可把每节课的重点和难点写在黑板上，以加深学生印象。对材料基本性质计算和混凝土配合比设计计算也采用板书的形式进行讲解。这样以多媒体课件为主、板书为辅的课堂教学，能有效地提高课堂教学质量。
2.采用案例教学法进行理论教学
教学中可结合具体的工程实例，尤其是劣质材料导致工程事故的案例进行理论教学。例如，在介绍石灰时，通过引入拆迁用砖和石灰砂浆砌筑的古寺时，发现其石灰砂浆强度很高的例子说明石灰的硬化作用；引入 “泰坦尼克”号沉船事件来理解硫、磷等元素对钢的性能影响；通过在恐怖袭击中倒塌的美国世贸大厦来引入钢的防火性能等。这种案例教学法，不仅使枯燥的理论讲解变得生动有趣，提高学生的注意力，加深学生对材料的性能及应用、材料对工程质量重要性的理解，而且通过对案例的分析也培养了学生理论联系实际的能力，避免学生陷入遇到实际问题不知如何分析和解决的窘境。
3.加强师生教与学之间的互动
教学效果不仅仅取决于教师的讲授，还与学生是否要学和如何学有关。一般在每节课开始10分钟教师可将上节课的重点内容进行回顾并提问，这样不仅把上节课的重点内容复习一遍，而且有助于集中学生的注意力，以便于新课的开始。在讲授新课的过程中，经常提出一些小问题，引导学生建立前后知识之间的联系，同时也让学生思想上保持一定的紧张度，专心听课。为了激发学生学习的主动性，可留出一部分内容让学生自学。例如，在讲解水泥一章时，教师可讲解6种通用水泥，而将特性水泥的部分留给学生自学。要求学生课后通过查阅文献资料或参考书籍进行学习，选择其中某一种特性水泥并结合具体的工程应用写成小论文，并鼓励学生做成PPT上讲台演讲或展开讨论。事实证明，这一举措极大地调动了学生的学习主动性，使学生学习的热情高涨，同时也锻炼了学生查阅和整理资料、撰写科技小论文、PPT演讲等多方面的能力。
4.注重学习过程的控制
在整个教学周期内，围绕重要的知识点不定期地进行4～5次随堂练习，每次15分钟，随堂练习的成绩计入平时成绩。通过这种方式，引导学生及时复习所学知识，注重平时学习，同时也有利于授课教师发现学生学习过程中的问题，及时调整。
（三）课程实验教学的改革
1.实验教学与理论教学协调同步
实验教学与理论教学要做到两个协调同步。一是实验教学与理论教学在内容上要协调同步，即根据理论教学的进度，安排相应的实验项目，这样有助于学生对理论知识的进一步理解和掌握；二是实验教学与理论教学教师的协调同步，即理论教学的教师也应同时承担实验教学的任务，这样有助于教师根据课堂讲课和学生掌握的情况，在实验教学时有针对性地对某些难理解的或重要的知识点进行强化。
2.在基本实验基础上开展综合性实验
根据理论教学内容和课时安排选择水泥的基本物理性能、细骨料、混凝土的稠度和强度及配合比设计等实验项目。整个实验分为基本实验和综合性实验两部分。基本实验主要是教学大纲中规定的一些独立的验证性的实验，这些基本实验又分为演示实验和实际操作实验。对于耗时比较长的实验项目，如水泥的凝结时间、体积安定性实验就采用视频和现场演示的方式进行。理论教学时引入实验视频，可以起到辅助教学的作用，使学生比较容易理解一些抽象的概念和检测方法；实验教学时还可以进一步通过现场示范，让学生更直观、近距离地学习这些实验的仪器设备、实验方法和操作技能。对于水泥的胶砂强度、混凝土稠度等耗时较少的实验，则让学生分组进行实际操作，要求学会仪器设备的基本操作和实验方法，记录和处理实验数据，并上交实验报告。
混凝土的配合比设计实验是一个综合性的设计实验，这种综合性实验能充分调动学生的主观能动性，培养学生独立思考和分析问题的能力。教师在实验前给出工程概况、混凝土的设计强度等级和坍落度要求，并给定原料，其中水泥有42.5P.I和32.5P.C两种供选择。将学生分成若干大组（20人/组），每个大组分成5个小组分工合作共同完成一个设计题目。每个实验大组根据设计目标，先课后制定实验方案。方案内容包括原材料的选择、原材料性能测试、混凝土初步配合比设计、实验步骤等，经教师审核合格后进入实验室进行实验。混凝土试拌后，和易性不满足要求需要调整时，调整方案由学生自定，教师进行指导。混凝土和易性调整至设计要求后，各小组分别将其成型并在标准条件下养护不同龄期后进行混凝土强度测定。各组数据共享，学生通过数据对比，分析原材料种类、龄期、配比等对混凝土的和易性、强度发展、经济性的影响，并撰写综合性的实验报告。
3.多方案实验
基本实验不应局限某种单一的实验方案。例如以往混凝土性质实验一般是学生按照教师给出的固定方案配成混凝土后进行和易性和强度的检测。在多方案实验中，原材料、龄期、是否掺减水剂等实验条件都可以有所不同。当调整混凝土的流动性时，除了按常用的添加水泥浆的办法，也可采用添加减水剂的方法，通过这些实验条件的变化进一步加深学生对混凝土有关理论的理解。
4.实验考核
在基本实验结束后增加考核环节。教师围绕基本实验事先准备若干题目，让学生到实验室进行现场考核，学生随机抽取问题进行解答或模拟操作，实验考核成绩计入实验成绩。增加实验考核环节后，学生参与实验的主动性明显提高。
（四）课程考核方式的改革
课程考核方面摒弃过去主要依赖一次考试的方式，而采取期末理论考试+平时考核+实验相结合的综合考核方式。平时成绩占总评成绩的20，主要考核考勤、作业、课堂讨论、随堂练习等情况。课程实验成绩占总评成绩的20%。课程实验成绩由三部分组成，实验过程中的操作、回答问题及课后的清洁整理等表现30分，实验报告50分，实验考核20分。期末理论考试侧重检验学生对课程基本理论的掌握情况，考试成绩占总评成绩的60%。通过这种综合考核方式，引导学生重视平时学习和实验，注重知识的积累，有利于培养学生学以致用的实践能力。
材料与土木工程论文范文第10篇
1.混凝土耐久性实验方案设计
在土木工程材料耐久性实验课安排中，结合授课教师的浙江省自然科学基金项目“荷载、碳化和氯盐耦合作用下混凝土细微观结构演变及对离子传输影响”，指导学生选择目标混凝土配合比，确定混凝土强度后，还需确定混凝土加载方案。土木工程材料课程的第四章所提到的混凝土耐久性对象是无荷载作用下混凝土耐久性，因此在设计试验方案时，授课教师讲解实际土木工程混凝土构筑物在服役期间均在受荷状态，只有考虑受荷混凝土耐久性才与实际工况相吻合。学生根据实际工况提出轴压荷载和弯拉荷载两种工况形式。那么为了测试受荷状态混凝土耐久性又该如何进行加载呢？对此，可以组织学生分组讨论，得出了加载方案，在此基础上再确定试验混凝土加载程度，然后进行混凝土耐久性测试。此环节增强了学生对书本知识的理解，锻炼了学生的动手能力。
2.泡沫混凝土浇筑实验设计
在土木工程材料成型实验课教学过程中，通过授课教师的国家星火计划项目“农作物废弃物新型保温建材制备技术集成与示范”，参与现场施工环节可以让学生明确泡沫混凝土浇筑、养护与普通混凝土有何不同，分别注意哪些问题，具体涉及到《土木工程材料》教材第十一章的知识。比如，在测定泡沫混凝土立方体抗压强度的标准值时，标准试块的制作、养护、龄期、加载方式，泡沫混凝土的导热系数与强度之间的关系，以及减少泡沫混凝土收缩开裂的措施等。与此同时，可要求学生查阅有关保温材料施工技术的文献，以拓展知识面。
3.钢筋的加载实验
在钢筋教学实验中，可以采用逐级加载方式，对钢筋施加荷载，指导学生如何使得钢筋强化。首先未加荷载的钢筋进行试验，学生从中了解了钢筋在拉伸过程中经历了弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩阶段四个阶段，然后要求学生把一根钢筋拉伸到强化阶段的任何点后卸载，再对此钢筋进行拉伸试验，学生可以发现钢筋的屈服点提高了。那么在实际工程中采用这种工艺会起到何种效果？通过现场实验学生了解了钢筋强化的过程及作用。另外，根据项目研究需要，为了提高钢筋防锈能力，是在钢筋强化前做防锈措施，还是在钢筋强化后做防锈措施？把这些问题作为课后大作业，使学生进行充分讨论。在探讨的基础上，授课教师对各种结果进行分析总结，最后确定具体的实验方案。
4.试验结果分析
在进行实验课程教学改革后，学生研究性试验结束，授课教师指导学生对实验结果进行数据处理。分析结果对比《土木工程材料》教材的课堂教学的基本理论，从而可以进一步改革实验教学内容，对实验结果与实验数据进行不同侧面深入分析，比较各自的结果。通过分析比较可以提高学生对土木工程材料理解程度。
二、实践过程中必须结合土木工程材料课程实验教学
将工程实践科研活动融入到土木工程材料实验教学，必须做到以下几点。
（一）学生参与科研项目与土木工程材料实验课程要匹配
学生参与科研项目必须与土木工程材料实验教学相匹配，二者要有机结合，只有在相应实验课程的基础上，融入相关的工程实践科研活动，才能促使学生去沉下心思考问题。授课教师指导学生查阅相关资料，探索解决问题的方法，通过这一系列培养，学生的科研能力、实践能力和创新能力会有大幅度提高。通过实践，我们认为土木工程材料课程的培养模式，必须强调学生实践能力的培养，而实践能力不仅需要学生掌握土木工程材料的理论知识，而且更重要的是学生利用所学的土木工程材料理论知识在实践过程中善于发现新的材料和新工艺。为了达到这一目标，授课教师在制订课程培养方案时，相应缩短课程基础理论课时，适当增加实践教学环节课时，更重要的是要在实践过程中注重授人以“渔”，注重授于学生解决工程实际问题的能力，指导学生自我更新知识的能力。
（二）学生参与的科研任务要与学生的能力相匹配
学生参与科研项目必须与学生的知识水平和能力相匹配，所布置的科研实验不要使学生感到难度较大，无从入手，这样的教学效果也难以达到预定教学计划的目的。将工程实践科研项目融入到土木工程材料实验课程，授课教师在课外花更多精力进行指导，并提供试验的场所和实验条件，使学生从中受益。反之，如果授课教师所布置的科研实验难度不大，就会使学生错误地认为科研实验并不复杂，从而失去对科研实验的兴趣。因此，授课教师在制定土木工程材料实验课的教学计划时，必须注意科研实验难度的合理安排。土木工程材料课程的教学计划改革主要是强调学生实践能力的培养，但并不是弱化基本概念的学习。目标是强化学生实践能力的培养，在增加实践环节的同时适当地压缩了课堂教学时间，但基本概念教学内容不减少。在土木工程材料课程教学计划制定的同时，兼顾基础理论课时和实践训练的教学课时，将理论教学与科研实验互相融合、互相补充。为了达到这一目标，项目组将实践教学课时从原先的30%提高到50%，课程考核实验实践占50%，期末考试50%。
（三）学生参与的科研活动要合理组织
教学与科研的性质毕竟不同，有时二者之间会有冲突，授课教师就要根据教学内容，合理地安排相应的科研实验，使教学内容与工程实践科研活动相协调，使学生参与到教师的科研实验中来，以促进学生掌握课堂知识，并形成学生在掌握课堂知识的同时又提出新的科研实验的良性循环。土木工程材料课程所培养的学生是面向各类设计院、施工企业、监理企业、建筑材料制造企业、造价咨询企业，其必须具备解决工程实际问题的能力。本专业学生毕业后在从事道路、桥梁及建筑工程的设计、施工、监理及检测过程中，必须具备土木工程材料基础知识及工程实践能力，因此，制定土木工程材料课程教学计划时，应着重从培养学生运用理论知识解决实际问题的能力出发，使学生毕业后能尽快地适应企业的生产和施工节奏。为了达到这一目标，授课教师在讲解基本概念时结合工程实例，并辅以教师的科研成果，如有一年轻教师应用“钢筋在环境———应力耦合作用下的锈蚀特征及演化规律（51008276）”国家自然科学基金项目把钢筋与混凝土二个实验合一起，指导学生在实验过程中了解钢筋在锈蚀过程中对钢筋混凝土性能的影响，钢筋在锈蚀后受力截面减小、混凝土锈涨开裂，导致钢筋和混凝土力学性能下降，从而把混凝土和钢筋二种材料串在一起，让学生能更深入地理解课堂理论与概念，而在教学过程中，年轻教师也由此积累教学经验。
三、结语
材料与土木工程论文范文第11篇
关键词：土木工程材料；教学体系；构建
室土木工程材料课程是土建类相关专业的一门重要的技术基础课，课程实用性强，与专业紧密相关。长期以来，由于课程理论部分涉及的各类材料间缺乏必要的横向联系，知识点之间的连贯性较差，学生普遍感到枯燥乏味并因此对课程失去兴趣，教学效果受到严重影响[1]。由于这门课实践性极强，因此，合理安排课内实践环节可在某种程度上弥补课堂教学的不足，提高教学效果。由于以往该课程的实验多是验证性的，且学时少，无课程实习，所以教学效果较差[2]。为此，对于该课程的教学应以拓宽学生知识面，增强其适应能力，提高其综合素质，培养学生创新精神为目标。并以此目标构建土木工程材料课程教学体系。
1.改善理论教学体系
1.1 土木工程材料课程的地位与作用
土木工程材料是以高等数学、建筑力学、化学等课程为基础的专业基础课程，同时又与建筑学、建筑结构、建筑施工、建筑工程经济等课程有着密切的联系，所以在整个教学过程中，土木工程材料的教学肩负着使学生具备常用建筑工程材料的基本知识，为在建筑工程实践中具有合理选择与使用建筑工程材料的能力，并为后续课程打下基础的使命[3]。结合我院以培养应用型人才为主要目标的办学方针，要求学生掌握适度专业基础理论知识的同时，具备一定的工程实践能力，为适应未来就业环境和自主创业打下坚实基础。所以，土木工程材料这门课程应兼顾理论知识与实验验证，在教学内容、教学方法和教学手段上改革创新，在此基础上，充分调动学生学习的主观能动性，鼓励学生自主设计实验内容，创新实验方法。
1.2 精心设计课程教学内容，构建理论教学体系
土木工程材料课程内容庞杂，毗邻知识多。如何根据课程特点，组织好教学内容，使主线分明，简洁明了，激发学生对该课程的兴趣，是精选教学内容首先考虑的问题。虽然每一种土木工程材料的性能各异，但相互之间都存在着一定的联系，因此，每堂课所教的内容不是孤立的，前后教学都会有一定的关联，授课时必须考虑内容的过渡与衔接，应与本专业开设的相关课程有机地结合，使教学内容突出重点，点面结合。
1.2.1 突出重点、删繁就简
根据专业性质，确定课程内容和要求，分清主次，哪些是必须讲深讲透的，哪些是适合学生自学的，哪些内容应该删减，哪些内容必须更新；各章讲授时必须抓住“重点”，突破“难点”，系统讲授“基本理论”。精选内容的原则是既要保证学生学到最必需的知识，打好扎实的基础，又要有一定的时间与精力去独立思考、发现问题和解决问题，以利于培养学生的创造能力。同时课程教学内容还要有一定的广度，避免过窄，使教学的对象具有一定的建材知识面。应该突出两个重点，即材料的基本性质与结构材料。材料的基本性质是研究材料具有的共性的问题，通过研究如何充分利用材料的各种性质来满足建筑物各部位的要求，对这部分内容应较详尽讲授材料的微观结构、物理性质与力学性质，不仅要清楚基本概念，还要把这些概念与工程实际紧密结合，为学生分析解决实际问题打下理论基础。结构材料能否正确使用，直接影响建筑物的安全，应围绕当前土木工程中应用最普遍的钢筋混凝土结构、钢结构等方面考虑，把水泥、混凝土及钢材三章列为重点。同时，将土木工程中使用较少的材料、叙述性的部分以及先后课程重叠覆盖部分的内容删减，或安排自学。如木材、装饰材料等。
1.2.2 加强理论
土木工程材料是建立在相关专业学科基础上的综合性学科，就整个土木工程材料课程而言，物理、化学、数学、力学等都是它的基本理论，各类材料又有各自的基本理论。在教学中，可以以材料科学的观点去充实课程的基础理论知识，在重点章节中，应尽可能以基本理论为纲领，覆盖全章内容，深入浅出地阐明问题，为学生认识和掌握材料性质及应用的途径和方法提供必要的基础理论知识。同时，不断提高教师自身的业务素质，完善知识结构，丰富文化底蕴，加快知识更新，储备丰富的有关材料研究和应用的实例，是精选教学内容、提高学生学习兴趣、改善教学效果的必要条件。
1.2.3 追踪前沿
为了使学生更好地掌握基本理论知识，了解学科前沿发展方向，必须深化课程内容设置，精心组织教学内容。在教学中，对当前大量使用的传统材料，要介绍其成熟的理论和实践应用经验；对不断涌现的新材料、新技术和新的研究成果要有选择地及时向学生介绍。首先在课程内容设置上要求新，就是将最新的材料方面的科技信息安排在教学内容中，如近年来高性能混凝土发展迅速，在讲述混凝土这一章时，就应增加高性能混凝土的制备、使用性能及国内外应用高性能混凝土的现状等内容；再如节能建筑使用的保温隔热材料；高等级公路使用的新型路面材料等，以使学生对国内外的材料发展动态有个基本的了解，以保证教学始终追踪学科发展前沿。其次要及时地将教学研究和科研成果引入教学中，让学生了解老师的科研情况及成果，以激发学习兴趣，提高教学效果。第三是注重前后内容的衔接，就是处理好课程内容中基础知识与前沿知识的内在关系；处理好经典理论知识与现论的关系；处理好课程内容的详略安排。在授课时将相关知识理成一条主线：即各种土木工程材料的制备—各种土木工程材料的组成—各种土木工程材料的建筑性能—各种土木工程材料在建筑工程中的实际应用，贯穿始终。采用这条主线编排教学内容，使之章节分明，详略得当，具有系统性。要求学生了解前沿知识，并及时查阅相关资料，掌握其特点，与基础知识联系起来，理解其理论上的发展和应用上的创新，同时要求学生用掌握的专业知识来分析解决相关问题[4]。
材料与土木工程论文范文第12篇
关键词：可持续发展；土木工程；发展；优化
在高楼大厦并起、道路四通八达、信息飞速发展的年代，土木工程是人类现代文明的重要组成部分，在改革开放政策的助力下，在群众生活水平的不断提高的背景下，我们迎来了一轮又一轮的基础建设高潮，如何让我们的桥梁、道路、水利工程、建筑物等更具安全性、美观性和持续性，这是值得我们思考的一个问题。如何从可持续发展的视角来促进人与大自然的和谐，如何保证土木工程能够与人、资源以及环境能够协调的发展，文章中将从土木工程材料、设计阶段、施工阶段和使用、拆除阶段四个方面进行优化，旨在让各种工程造福于人类，使生活居住环境得以改善和持续发展。
1 可持续发展的概念与内涵
可持续发展的定义最初是在1972年的联合国人类环境研讨会上提出的，是既满足当代人的需求，又不对后代人满足其需求的能力构成危害的发展。这是一个复杂的系统，既要达到发展经济的目的，又要保护好人类赖以生存的大气、淡水、海洋、土地和森林等自然资源和环境，使子孙后代能够永续发展和安居乐业。新的世纪里，不只是经济和自然资源方面的可持续发展有较多的研究，现在各个行业的人才招募和培训等社会领域也相继提出了可持续发展战略，目前，土木工程方面也提出了可持续发展的相关研究，包括土木工程的材料的选择、设计以及施工等各方面可持续发展问题。
2 土木工程可持续发展的现状
随着科学发展观的不断施行和深入，我国各行各业都呈现出一片欣欣向荣的局面。建筑、房地产行业，在科学发展观的正确引领下，可持续发展已经被纳入施工的策略，当前的建筑建设单位以及各承包商都会尽可能的采用先进的技术，尽可能的降低施工时产生的噪音，环境的污染程度尽可能降低，进而达到与人民群众和政府的要求相匹配。但是，据实际调查研究发现，各单位在采用可持续发展的战略是却大部分持有一种被动的、消极的心态，这其中的原因主要是施工方对科学的可持续发展策略还存在怀疑的看法，视角仅限于当前高昂的花销，对科学的管理、先进的技术以及系统的制度体系的认识还不够，不能够正确的认识和用可持续的发展眼光来审视土木工程这一个复杂的、系统的工程体系。
3 土木工程可持续发展的优化
3.1 土木工程材料的可持续发展优化
土木工程材料是指土木工程中使用的各种材料及其制品，它是一切土木工程的物质基础。科学的选择、设计和使用土木相关的工程材料，对整个工程的安全程度、实用性、耐久性以及美观程度和造价多少有着非常重大的意义。传统的土木工程材料，诸如混凝土和砂浆等材料的发明及使用，尽管从某种意义上来讲，给人类的物质文明的发展、文化的发展和人类文明的进步起到了催化剂的作用，但是在材料的生产、使用以及回收的相关程序过程中，不仅消耗的大量的原始自然资源，由于技术的限制，在造成能量浪费的同时还带来了环境污染等有关的负面影响。因此，相关部门和建设单位应该在传统的资源利用基础上，着重开发和利用可再生的资源，大力发展绿色建材，为绿色建材的发明、创新、推广以及投入使用创造良好的条件。
3.2 设计阶段的可持续发展优化
依据系统科学理论，土木工程无论是大的工程还是小的工程，都是一个复杂的系统，在工程的设计阶段主要包括初步设计、技术设计和施工图的设计三个不同的阶段构成，三个阶段缺一不可，三个阶段为相互联系、相互促进和相互制约的关系，每一项土木工程都必须按照这三个阶段的建设程序来进行建造。对整个土木工程进行设计时，不仅对工程项目本身所需要的资源、技术、人员编制进行全面的分析论证，同时还需要对可行的工程设计相关技术、先进的工艺和相关配套的机械设备等进行全面走合的考虑，从土木工程的系统结构出发，全局的考虑系统的功能，即是各种要素对土木工程所起到的不可磨灭的作用，甚至是决定性的作用。在整个设计的过程中，要以可持续发展的策略来探讨设计问题，要求相关的技术人员、策划人员必须对材料的把握、设计的规范性以及最新技术的溯溪程度和运用程度都要有整体的把握思想，同城协调各部门，加强有关可持续发展设计的学习，确保可持续发展的思想在每个阶段、施工项目中得到体现。
3.3 施工阶段的可持续发展优化
土木工程的施工阶段，就是按照工程的设计对计划进行实施，完成最终工程的过程。工程的施工阶段是我们优化可持续发展的一个不可忽视的重要阶段，因为在施工的过程中，无论是诗人、工程材料，还是机械，都不可避免的对人居环境和大自然产生不利的影响甚至破坏性的影响。在施工阶段中，如果坚持科学发展观和可持续发展的发展思想，将会采取有效的措施，避免、减小甚至消除施工过程中产生的噪音、粉尘污染等对生态环境产生影响的因素，积极采取有效的措施，确保材料具有良好使用性能以及材料的可回收利用的同时，为工程的可持续发展添砖加瓦。
3.4 使用与拆除阶段的可持续发展优化
土木工程在使用的过程中会有大量的能量消耗出现，因此，相关设计者应该在使用的过程中考虑到如何降低土木工程本身的能量消耗，相应的增加建筑本身的使用寿命。工程在达到正常的使用设计年限之后，就会面临着淘汰和被拆除的待遇，建筑物一经拆除，建筑工地便会产生较多的建筑废弃物，建筑垃圾会占用大片的国土用地，产生的垃圾物也会急剧的降低周围空气和水的质量，甚至影响当地的环境。所以，在建筑物的拆除过程中，一定要做到对建筑物材料的分类和归类，这样做最直接的影响就是减少废弃物对环境的影响，提高能源的回收再利用比率和建筑材料的综合使用率，增加有关部门的收入。
4 结语
可持续发展的最终目的在于满足当前人类发展的需要，保证不浪费资源、不污染环境，但也不是盲目的追求节省或者铺张浪费，我们寻求的是一种中庸的状态，旨在用最少的投入获得最大的收益。作为土木工程建设人员，在继承传统经典成就的基础上还应该不断的改良和创新，与土木工程相关的各项专业活动都应该考虑可持续发展，重视每项工程的使用寿命，在确保安全的前提下使之尽量延长。
参考文献
[1]邹新峰.谈土木工程的可持续发展[J ]..山西建筑,2009,7.
[2]叶帮清.土木工程中建筑节能重要性探讨,中国高新技术企业,2009, 6.
材料与土木工程论文范文第13篇
多媒体教学 土木工程材料 应用
一、引言
近年来，随着“大土木”概念的提出，在土木工程专业设置过程中，土木工程材料这门课程的重要性再一次被突出。土木工程材料作为一门专业性和实践性很强的课程，在教学过程中所采用的方法和出现的问题一直被关注。本文结合土木工程材料在教学过程中遇到的问题，从教师授课和学生听课两个方面出发，分析讨论了多媒体教材在土木工程材料教学过程中的应用效果。
二、多媒体教学特色
多媒体教学通常是指采用计算机和视屏技术相结合的一种教学方式，与传统的教学方式不同，它有其自身鲜明的特色：
1.信息量输入紧凑、量多、质高
多媒体的运用免去了板书过程中所消耗的时间，加快了教学进程，提高了单位时间和面积内的信息量，加大了教学容量，提高了教学效率，保证了课堂质量。
2.文字图像清晰直观，风格多样，内容丰富
多媒体教学将传统黑板或白板上的文字变成清晰的大字、色彩鲜艳的图案或是动听的音乐，大大激发了学生的学习兴趣和学习积极性。
3.活跃了课堂气氛，增进了教学过程中的互动
由于多媒体教学在讲述理论知识点同时穿插了大量的工程图片和实验录像，充分调动了课堂气氛。学生在听课的同时也能积极从中思考相应问题，从而大大提高了教学过程中的互动作用。
三、土木工程材料在教学中遇到的问题
1.土木工程材料自身教学特点
土木工程材料作为一门专业基础课程，其主要内容包括土木工程材料的基本物理性质、几大类典型的工程建筑材料（如水泥、混凝土、钢筋、沥青等）。课程涵盖的内容广、所跨的知识面多，如基本的物理概念、有机化学、无机化学、数学分析、材料科学基础等多种学科。同时，土木工程材料又是理论与实践教学相结合的一门课程。实验目的在于加深学生对相关理论知识点的认识，同时让学生初步掌握土木工程材料的基本实验方法。正因为土木工程材料这一自身的教学特点，使得教师和学生在授课和听课环节中均遇到一些问题。
2.教师在授课中遇到的问题
(1)内容多、知识面广，传统教学方式很难在短时间内将概念和知识点讲透
由于土木工程材料课程自身的特点，在授课过程中很难在短时间内将相关概念和知识点叙述清楚。这使得学生在听课时即不能很好理解需掌握的知识点，而且对相关的基本概念也是出于模糊不解的状态，大大降低了授课效果。
(2)土木工程材料有大量工程实践图片无法对学生进行展示
土木工程材料是一门实践性很强的课程，在授课过程中经常会涉及大量工程案例。传统的教学方式只能跟学生描述一个大概，无法提供直观有效的图片和画面。
(3)大量的实验方法和仪器操作无法在课堂进行演示
为了更好地让学生熟悉和掌握土木工程材料的相关性能，课程安排学生有一周时间的实验课时。以往，学生对实验方法和仪器操作的认识基本是在进入实验室后才能慢慢熟悉和了解。而传统的课堂板书则无法清晰明了地将实验方法和仪器展示给学生。
3.学生在听课过程中遇到的问题
(1)学科跨度大、要求掌握的基本知识点多，短时间内难以回忆起相关知识要点
土木工程专业的学生在大一、大二时学习的基础课程主要偏向土木工程方向，而土木工程材料则要求学生需具备基本的物理、化学等专业知识点。因此，学生在学习土木工程材料课程时，对该课程所涉及的相关知识点相对模糊，影响了教学效果。
(2) 听课环节中涉及到许多工程实例因未见过而缺乏深刻的印象
土木工程材料在教学过程中往往会引入一些工程实例来说明某种材料的性能特点。例如，水泥混凝土道面的开裂方式、沥青混凝土道面的车辙破坏等道面工程中常见的几种破损现象。由于大多数学生尚未接触实际工程，因此在讲解工程案例时学生难免会有许多疑点存在。这使得本来不熟悉材料性能的学生产生了不必要的乏味感，在一定程度也会减少学生的学习兴趣和热情。
(3)许多实验方法和设备操作很难在传统的教学模式中得以掌握
土木工程材料在教学环节中安排实验的目的，一是加深学生对相关材料性能的认识和理解；再者也让学生在试验环节中掌握相关实验原理，通过亲自实验培养其动手能力和分析问题的能力。然而，有同学反映理论课上的教学和实验课上的相关知识点未能很好的衔接，导致学生在理论联系实践的环节中出现了疑问。
4.多媒体教学在土木工程材料教学中的实践
通过多媒体教学在土木工程材料教学过程中的应用，学生和老师均取得了良好的效果，笔者经过总结自身的教学经验，得出以下几点：
（1）一定程度上拓宽了上课的内容范围，使课程内容更丰富、饱满
土木工程材料以第二章材料的基本性能为列，在讲解材料的物理性质和力学性质时，必须让学生了解相应的物理和力学方面的基础知识点。特别是讲解材料组成、结构和性能间的知识点时，必须涉及如化学、岩相学及材料学等相关的基本知识点。通过多媒体教学，可以在短时间内给学生提供大量的信息，如公式、图片、动画等，提高了学生的信息接收量，提升了课堂的教学效果。
（2）充实的工程实践图片信息，提高了学生的兴趣，加深了对相关知识点的印象
土木工程材料在工程中应用广泛，同时也遇到了许多工程问题。如水泥混凝土在工程实践中遇到的耐久性问题，主要包括钢筋锈蚀、硫酸盐侵蚀、碱集料反应及冻融破坏等。传统教学在讲解到这部分内容时，通常很难描述清楚这些问题的细节部分，学生在听课过程中也会出现很多疑问和不解。而多媒体教学则只需提供几张工程现场的照片，就能给学生视觉上的冲击，短时间能产生深刻印象，提高了学生的学习积极性。
（3）详细的实验录像能让学生充分了解真实的实验过程
针对学生在实验环节中出现的问题，笔者在备课过程中有意识地增加相应的实验录像。例如，在讲解到钢筋性能的知识点时，通过播放钢筋的拉伸试验录像，让同学们直观的了解钢筋在拉伸过程中的破坏方式，进而介绍了钢筋的断面收缩率和断后伸长率的概念。这种教学方式即能让学生充分认识钢筋在拉伸过程中的断裂形式，同时也让学生掌握了钢筋塑性的相关概念、加深了学生的印象，提高了课堂的效率。
五、结论
本文通过分析土木工程材料这门课程在教学过程中出现的问题，分别从教师授课和学生上课的角度出发，探讨了多媒体教学方式在土木工程材料教学过程中的应用。通过笔者在教学环节中的总结发现，多媒体教学有以下几个优点：
（1）拓宽了上课的内容范围，使课程内容更丰富、饱满。
（2）充实了工程试验图片信息，提高了学生学习积极性，加深了对知识点的印象。
（3）图片和录像等动静结合的方式，让学生能真实了解材料的性能特点，提高授课效率。笔者同时也指出了在多媒体教学中因注意的问题：首先，在备课环节中要做好充分准备，包括对设备的熟悉、上课时相关知识点的搭配和协调；其次，在使用图片和录像等方式时，一定要做好相应的解释，保证学生能充分理解知识点；再次，多媒体教学方式是一种辅助教学的手段，教师在授课过程中不能过分依赖这一方式。只有在保持和发展传统教学优势的基础上，充分利用多媒体教学的优点，才能在今后的教学革新中找到新的突破点。
参考文献：
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[5]刘晓琴.高校多媒体教学的有效性研究[D].四川师范大学,2010.6.
材料与土木工程论文范文第14篇
1课程定位与特点
1.1课程定位
《土木工程材料》是在第3学期开设的一门专业基础课，新规范规定总学时为48，其中包括36个理论学时、12个实验学时。该课堂的先修课程为《大学物理学》、《理论力学》、《普通化学》,后续课程有《钢筋混凝土结构设计原理》、《建筑施工》等。该课程的教学目的是使学生掌握主要工程材料的性质、用途、使用方法、检测和质量控制方法，并获得主要土木工程材料试验方法的基本技能，为工程设计、施工和管理等工作提供合理选择正确的使用材料的基本知识,为后续课程的学习及课程设计、毕业设计等实践环节提供必要的土木工程材料基本知识。
1.2课程特点
《土木工程材料》的特点是:涉及面广、内容庞杂，各章基本没有联系，缺乏系统性；工程应用性强，经验性内容多，概念多，专业术语多，逻辑性较差,看似简单易懂,实则不宜把握[2]。上述特点使学生普遍感到该课程枯燥，学习兴趣和积极性差，学生对课程往往理解不深，应用不灵活，分析和解决实际工程问题的能力欠缺，影响了教学效果。该课程是一门实践性较强的专业基础课，如何在传统教学内容的基础上改善教学方法，合理设置教学环节，充分调动学生学习的积极性，以提高教学效果，培养出高能力、高素质的工程技术人才，是我们应该在教学实践中不断探索的问题。1.3教学目标与内容根据新规范的要求，该课程的教学目标体现在以下三个方面:
1）掌握主要土木工程材料的基本知识和基本理论。新规范规定了该课程必修的土木工程材料基本性质、无机胶凝材料、水泥混凝土与砂浆、钢材、砌筑材料、木材、沥青及沥青混合材料、合成高分子材料和其他工程材料共9个核心知识单元,每个知识单元又包括若干个知识点，并规定了需要“掌握”、“熟悉”和“了解”的知识点的具体内容。
2）掌握主要土木工程材料试验方法的基本技能。强化实践是新规范要求的重点，新规范明确规定了6个必须掌握的实验知识点和技能点。
3）具备一定的创新能力。新规范对创新提出了明确的原则要求，强调对学生创新思维、创新方法和创新能力的培养，使学生具备科学研究的初步能力。
2课程建设
2.1师资建设
较强的师资力量是提高课程教学质量的关键。理想的课程师资队伍应该在职称、学历方面满足合理的比例，深厚的专业理论知识、丰富教学经验和工程实践经验是土木工程材料课程教学对教师素质的基本要求，因此合理的梯队建设对保证教学质量至关重要。在土木工程材料课程教学方面，我校构建了合理的教学团队，11人均具有该课程的教学经历和经验,其中包括教授5人（其中1人为黄河学者），副教授2人，讲师2人，实验师2人。学历结构:博士5人，硕士6人。我校还积极对青年教师进行专业和工程实践培训，提供国内外交流学习的机会，不断创造条件提升教师素质，逐步形成了一支以主讲教师负责、结构合理、人员稳定、学术及教学水平都比较高的优秀的师资队伍。
2.2教学资源建设
2.2.1教学文件的修订与完善新规范颁布后，相应的教学文件，例如教学大纲、实验大纲、授课教案、实验指导、习题库及试卷库等均应根据专业特点和就业方向等作相应调整。应该根据新规范修订教学大纲，明确课程的教学目的、要求，教学内容的深度与广度，有科学的学时分配和进度安排,有明确的能力培养要求及培养措施。教案编写要依据大纲要求，遵守教学基本规范和程序。课堂教学内容要系统、完整、不断更新，及时反映本学科的学术进展，并注重理论教学和实践教学的紧密联系，注重学生自学能力的培养。根据新规范中规定的核心知识单元和核心实践单元建立配套习题库和试卷库，实现教考分离机制，以形成教学质量的可持续提高。
2.2.2教材建设教材的编排是否科学合理，是否与专业方向对口，是否符合最新相关规范，能否反映行业前沿与动态等，都会直接影响教学效果。我校一直重视教材和相关教辅材料的建设，一线教师积极积累教学素材和资料，积极参与各类统编、自编教材的编写工作。例如，由白宪臣教授主编的《土木工程材料》、《土木工程材料实验》已分别被列为住建部和国家“十二五”规划教材，张承志教授编著的《商品混凝土》、《建筑混凝土》等专著也在教学中发挥了重要作用。目前，《土木工程材料》、《土木工程材料实验》已经根据新规范完成了再版的统稿工作。
2.2.3精品课程建设精品课程资源可以成为学生课堂学习的延伸和补充。《土木工程材料》为我校校级精品课程,配有丰富和完善的课程资料，比如课程概况、教学大纲、教学课件、教学视频、习题库等，便于学生课下查阅，充分利用网络平台实现优质资源的共享，巩固课堂教学效果。
2.2.4实验、实习和实践条件建设目前很多高校存在的突出问题是教学重理论，实验、实习和实践环节的仪器、设备和场地等硬件设施欠缺较多，不能满足新规范对加强学生实践能力培养的要求。依据新规范我校积极加强实验、实习和实践条件建设，2014年共完成总价值300余万元的相关设备的购置工作，新增河南三建、河南省祁湾建筑公司两个教学实践基地，“混凝土工程生产实训基地”也已顺利投入使用。
2.3教学内容与方法改革
根据新规范规定的核心知识单元、知识点及要求学习深度和推荐学时，结合国内外工程材料的发展趋势，对教学重点、难点进行讲解，并及时调整部分教学内容，构建以知识单元为主的新的课程体系,使课程体系和教学内容进一步体现基础性、科学性和前瞻性，既能达到培养学生分析问题和解决问题的能力,又可使学生掌握工程材料方面的基础知识，了解新方法、新技术及其发展趋势。
1）教学内容应贴合当前工程应用实际和需求。比如，关于混凝土配合比设计的教学内容，目前绝大多数教材仅介绍以砂、石、胶凝材料与水为组分的普通混凝土的配合比设计方法和基本理论，但在实际工程中，为了调节混凝土的性能、降低造价以及适应不同工程要求和环境等,除上述四组分之外，一般都要添加化学外加剂和矿物掺合料等其他组分。另外，工程中应用的混凝土早已实现了泵送化，因此，完全按照传统教材教学内容讲授必然导致与工程实际脱节。鉴于此，教学内容应增加反应工程实际应用的信息。比如增加泵送混凝土、高性能混凝土等内容，在进行混凝土强度设计的同时重点介绍耐久性设计的指标和方法等。
2）教学内容应能反映土木工程材料发展动态。比如，在教学中介绍目前土木工程材料的研究热点及轻质高强材料、保温隔热墙体材料、储热材料、绿色建筑材料等。让学生了解当前土木工程材料发展的瓶颈以及社会可持续发展对土木工程材料发展提出的新要求。
3）教学内容应涵盖新规范规定的知识单元和知识点的基本内容，并力求覆盖面广、重点突出，并兼顾与不同专业其他主干课程的内容衔接。教学方法。进一步推进创新课堂建设,强化教学方法改革，倡导启发式、讨论式、情景式、问题式以及协作互动式教学方法。好的教学方法有利于培养学生科学思维能力和创新精神，特色鲜明，效果显著，符合素质教育要求。比如，积极采用现代化教学手段，研制与新规范规定知识单元和知识点相配套的多媒体课件，使用多媒体课件、录像等手段，引入Flas讲解相关试验，将教学内容立体化，表现形式多样化，加强学生感性认知，提高学习效率。多媒体课件的使用在加大教学信息量的同时增加了材料图片和实验视频,有利于学生对理论和实验方法、实验内容的掌握。结合建筑材料在实际中的应用，激发学生学习兴趣，以案例讲解引出理论知识，易于学生理解。
2.4强化实践教学、学科竞赛与科研活动
土木工程材料是一门实践性非常强的课程，实验教学在教学计划中占有相当大的比重。实践性教学的成功与否直接关系到本课程教学效果的好坏。实践教学体系由课内实验、创新性实验等环节组成，将传统验证性实验与发展创新性实验有机结合，并对实践和实验教学模式进行“角色”转变，使教师的“角色”从传统的信息提供者变为学生求知过程中的合作者和引导者，即由“教”师变为“导”师，在“教”与“学”中找到最佳的结合点，实现了个别化交互与协作学习的教学环境，充分发挥学生的认知主体作用。
1）课内基础实验教学方面。将传统的教学方式改为教师指导，预习、实验方案制订，实验材料和仪器准备，实验过程完成，实验数据和结果分析，实验报告撰写等全部由学生独立完成。学生在实验过程中发现问题，通过与教师交流，分析问题，及时解决问题，全面提升学生的动手能力和实验技能。
2）创新性实验方面。鼓励学有余力的学生参与创新性实验研究，结合本专业研究动态与教师的研究方向，选择内容新、难度适中和可操作性强的实验题目，指导学生参与科学研究，鼓励学生参加各种材料竞赛活动。经过积极组织和指导，2013和2014年度我校有5项创新性实验项目获得部级大学生创新项目立项。
3）学科竞赛方面。每年组织“混凝土材料设计大赛”，参加两年一次的“全国大学生混凝土材料设计大赛”,为培养、提升学生创新能力搭建平台。2012年和2014年度我校代表队分获第二届和第三届“苏博特”杯全国大学生混凝土材料设计大赛“实践技能奖”和“团体三等奖”。
3结论
材料与土木工程论文范文第15篇
【关键词】土木工程；发展；趋势；现状
中图分类号： F552 文献标识码： A
一、前言
土木工程作为一个国家建设的重要方面在人们的日常生活中有着举足轻重的地位；另外，土木工程作为一个古老行业，真实的反应了各个时期的科技、经济及社会发展状况，体现了一个国家的经济技术水平，例如长城、赵州桥、长江大桥、水立方、鸟巢、上海世博会中国馆等。不仅仅彰显的是大国风范和土木工程技术的成就，而且作为一种建筑艺术美展示大。
二、土木工程发展现状
1.土木工程理论的发展
随着科学技术的不断发展和进步，与建筑相关的学科，包括:力学、结构动力学、统计学等等学科的不断发展和进步，为土木工程的发展提供了重要的理论基础和技术支持。信息化的不断普及和深入发展，大型计算机在土木工程上的充分应用，包括结构抗力计算到极限状态理论、材料特性结构分析等，使得土木工程在强大的理论基础之上快速、全面地提升和进步。
2.建筑设计的发展
随着土木工程的不断发展和进步，使用概率统计来设计和分析各种数据，如: 荷载值、材料强度值。通过对风力、阳光、地震等不同自然情况的综合分析，结合工程的选址、结构体系等实际情况，进一步研究出可靠度极限状态的设计，得到工程的应力情况和力学性能等，以确保其满足现代土木工程的需要。随着土木工程理论的不断深入和技术的逐步发展，土木工程的设计和规划已经改变了以往凭借经验设计工程方案的惯例，特别是大规模的土木工程，运用了系统工程的理论和方法，趋利避害地全面考虑土木工程的安全、环境、经济等所有因素。
3.土木工程施工的发展
(一)建筑材料的发展
复合材料高强钢材等全新建筑材料在土木工程中得到了不断发展和应用。如: 碳纤维、铝合金、镁合金、镀膜玻璃、双层中空玻璃、玻璃纤维增强塑料( 玻璃钢) 、各种节能混凝土等新型工程材料已在工业和民用建筑中得到广泛使用，它们在强度和耐久性上表现出优越性，为高层、大跨和结构复杂的大型土木工程建设提供了重要物质基础。
（二）土木工程实施工艺的发展
工程实施的设备、工具不断地向自动化、机械化、科学化发展，如: 同步液压千斤顶、直升机安装技术、滑模等先进技术的出现，使得大规模的、高层的、复杂的土木工程不断发展并得以实现。预应力技术是施工工艺中最为突出的技术之一，可以应用在大跨度、大开间等多层和高层建筑，还可应用于核电站、预应力储仓、桥梁结构、公路工程等等。
随着应用系统工程的理论和方法不断应用于组织管理中，推进了土木工程的科学快速发展。并且，工程逐步趋向结构和构件标准化和生产工业化，使得土木工程的发展逐步实现节约成本、提高工程效率等需求，对于以往不能实现的施工工程，现在也可以实现。
鉴于以上土木工程的发展，虽然有了很大的进步，但是在这个人口剧增、交通拥挤、生态环境破坏严重的社会发展趋势之下，可以用来建筑的土地越来越少，促使土木工程不得不快速、科学地发展，才能满足社会发展需要。
三、土木工程发展趋势
1.精密化的理论研究
未来土木工程的理论发展趋势集中在力学，利用物理、化学、计算机技术对土木工程的不断应用，重点为解决数学分析与处理。现阶段，有些领域还不够完善，比如: 对于结构复杂的、流体介质等受力分析，需要进一步精密研究。对于土木工程中复杂的数值问题，还需要专门化的数学来解决。土木工程的信息化，可以模拟更复杂的施工情况。
2.土木工程材料的发展
土木工程的施工材料不仅要求质量高、安全性高、使用寿命长，而且随着生态型建筑理念的发展，对建筑材料造成污染、资源浪费等问题上要求更高，需要发展新型的、高新技术、生态建筑材料，以适应人和自然环境的协调发展。
（一）生态建材的发展
为了实现绿色建筑，在保证工程质量的前提下，选用生态建材是最首要和有效的途径。比如选用环保材料、净化材料、可再生材料、循环使用材料等等成为未来发展的趋势。生态建材的发明和使用，大大提高了人们居住品质，减少对环境的破坏，有效降低建筑垃圾的产生，避免建筑材料的浪费，实现用最少的资源实现最高的品质要求。新型生态材料的使用，在节水节电上进一步优化，节省资源，实现人与自然的可持续发展。
（二）抗震强度高的钢材
随着高层建筑、大跨度结构建筑的不断增多，对抗震材料的要求也越来越高。因此，要求建筑结构使用的钢材逐渐向高强度化、极厚化、低屈服比、低屈服点等方向发展。日本的建筑抗震效果较好，值得借鉴。他们研究的具有高抗震设计的低屈服比和低屈服点的钢板，它们是采用调整化学成分和改建热处理工艺等方法制成。生产出来的低屈服点钢材可辅助结构和减震控震装置。当地震发生时，首先达到屈服点开始变形，吸收了地震能，从而防止主体结构的破坏。高强度的抗震材料的使用，不仅可以减少钢材的使用量，还为抗震提供了安全保障，是未来钢材发展的趋势。
（三）智能化的混凝土
目前使用的高性能的混凝土，具有体积稳定性好、强度高、工作性强、耐久性好等等优点。这些混凝土，具有高抗渗性、抗腐蚀性、抗冻性等优势，所以它们能够在恶劣的环境下较长时间的使用。最新设计的混凝土甚至可以使用100 年或者200 年以上。随着科学的不断进步和发展，智能化的混凝土将成为未来发展的趋势。智能化混凝土工程材料是指混凝土工程材料能够接受某些环境信息，自觉地进行逻辑判断，同时做出能够相适应的混凝土相关材料。这种智能性的混凝土材料，可以根据工程的需要，维持和调整混凝土的性质，比如: 流动性、保水性、粘聚性等，这样可以防止建筑受到侵害，或者对破坏进行修补，或者当有危险时也可以警报。这种智能化的混凝土是未来建筑材料发展的关键技术，但目前还比较昂贵，研究的人也不多。相信随着信息科学、生命科学的不断进步，智能化材料也将逐渐进入到土木工程的市场。
3.土木工程信息化的发展
近年来，信息化已经普及，并且逐渐带动工业的信息化，必然也会对土木工程造成较大影响。土木工程的信息化包括智能信息处理技术、计算机技术、自动化控制技术、网络技术等等，这些信息化技术不断渗透到土木工程中，并且涵盖了土木工程的全过程，不仅限于设计和施工，还有工程的物业管理、物流管理、设备维护和建筑全方位的实时监控等等各个方面。也可以利用计算机模拟管道空间布线，也可以利用信息化技术实现大型设备的整体吊装、大型桥梁悬索受力的控制、高温高压的焊接控制、建筑物的爆破等等。
4.防震与减灾
随着当前超大跨桥梁、高层建筑和大跨结构建筑物的兴起，结构设计呈现更高、更长的发展趋势。在很多的情况下，地震荷载已经成为结构设计的控制因素。所以大型复杂的结构系的抗震设计及其相对应的问题也得到了进一步的关注。相关的研究包括地震动的作用机理，建筑结构的抗震机理等。
5.扩大对岩土锚固技术的应用
岩土锚固技术的应用领域要不断的进行扩展。岩土锚固技术除了在边坡工程、地下工程、深基坑工程、结构抗浮工程中保持着良好的发展状态外，在桥梁工程、重力坝加固工程、抗地震工程中则有着长远的进展；同时，锚杆锚固机理的技术仍然不成熟，仍然是土木工程界的难点。
四、结束语
综上所述，我国目前的土木工程建设已经达到了一个比较成熟的阶段，取得了比较显著的成绩，甚至在某些方面已经达到世界先进水平。但纵观世界土木工程发展现状，我们仍需寻求土木工程建设理论和应用上的加强、创新与发展。
参考文献：
[1] 庄实磊． 浅谈土木工程的特点与发展趋势［J］． 黑龙江科技信息.2010（02）：50-54.
