土木新材料论文范文

今天小编为大家推荐《土木新材料论文范文(精选3篇)》，仅供参考，希望能够帮助到大家。摘要：建筑材料作为土木工程中重要组成部分，直接决定着土木建筑的制造成本和工程质量。传统的土木建筑材料的性能不够强大，重要的是还会造成资源浪费和环境污染等现象，不利于土木工程领域的可持续发展。

第一篇：土木新材料论文范文

土木工程材料课程教学创新探究

[摘 要] 从土木工程材料课程教学过程中的四个痛点问题入手，立足以学生为中心的教学理念，从教学内容改革、实践教学增强及引入工程案例等三个方面，对该课程的教学模式进行了创新改革，很好地培养了学生对该课程的学习兴趣，并引导学生对土木工程材料的发展进行更深层次的思考，激发学生在土木工程专业方面的创新思维，最终取得较好的教学效果。

[关 键 词] 土木工程材料;教学创新;改革思路

一、土木工程材料课程的价值和教学中的痛点问题

土木工程材料课程是土木工程专业及相关专业的基础课程，对土木工程及相关课程起支撑作用。长期以来，受种种原因的影响，土木工程材料课程的教学效果未能达到预期的教学目标，具体有以下四个方面的问题。

(1)土木工程材料课程涵盖无机胶凝材料、金属材料、有机高分子材料及复合材料四种类型的工程材料，教学内容繁杂，且各类建筑工程材料之间无相关联系，导致学生融会贯通难度较大，且难以实现灵活运用。(2)本课程教学中涉及的概念和经验性的知识点较多，理论推导及计算内容相对较少，学生在学习中较吃力，课堂教学气氛不佳。同时，本课程对现场实践内容要求较多，但实际教学中教师和学生缺乏到现场实践参观、操作的机会，学生对各类型工程材料性质缺乏直观认识，导致学生的知识生成不足，进而造成理论知识与实践脱节的现实问题。(3)随着建筑工程行业的发展，新材料、新技术等不断发展和应用，对土木工程材料课程教学内容的时效性提出了较高要求，但由于教材内容编写滞后于建筑工程行业发展，导致课程教学内容与行业发展存在一定的差距。(4)课程教学受时长限制。土木工程专业学时为34学时，实验课程为17学时，短时间内难以将课程教学内容全面、细致地展开讲授，导致课程教学质量与预期目标存在一定的差距。

二、土木工程材料课程教学改革思路和创新举措

(一)基于教材和大纲修订的教学内容改革

随着建筑行业的发展，土木工程材料种类日益繁多，且新的材料体系不断增多，新材料、新技术层出不穷，部分教材中采用的材料技术可能在工程实践中较少应用，甚至面临淘汰的问题，在该问题下，由于学生对工程实践了解不够深入，难以通过课堂教学把握学习难点和重点。因此有必要从教材和大纲修订开始进行教学内容的改革。本课程教材是学院柳俊哲教授主编的《土木工程材料》，为2015年修订后的第三次再版。新版教材强化了混凝土和混凝土材料章节，增加了部分水泥内容，并按最新的水泥检测标准更新了水泥检测试验内容，弱化了部分混凝土材料内容，如删减了粗骨料、细骨料等材料部分内容。2017年起，我校教研团队对土木工程材料课程教学大纲进行修订，对课程教学内容进行了重新设计、编排，力求与建筑行业发展现状、发展趋势相符，与工程施工实际相结合，促进学生学以致用。经重新编排后，课程教学内容以水泥、混凝土、钢材、沥青、沥青混合料为建筑工程材料为主，以新型墙体材料、节能材料为次要中单，兼顾功能性材料和合成高分子材料，并重新划分了学时，其中水泥、混凝土、钢材及沥青、沥青混凝土部分的学时占到了总学时的73%。大纲修订之后，土木工程材料课程授课内容重点突出，并且均有相应的验证性实验课程。其中墙体材料、建筑钢材及沥青材料的试验采用虚拟仿真实验进行。

(二)基于虚拟仿真实验的实践教学创新改革

本课程中，材料试验是整个教学体系中的重要环节，其教学目标是通过科学实验方法，培养学生的科研能力和严谨缜密的科研态度，通过课程试验掌握土木工程材料检测、试验方法，實现理论知识与实践操作相结合。由于学生接触工程实践机会较少，因此，虚拟仿真实验是学生为数不多的实践机会，是激发学生学习热情的绝佳机会，要求教师把握教学机会，顺势引导，培养学生动手、独立思考、分析问题和解决问题的能力。实验过程中。教师应尽量避免大包大揽的教学管理模式，重点突出学生在课程实验中的主体地位，由学生在教师的指导下自行开展实验准备、实验操作、数据处理、实验报告撰写等过程。针对实验过程中出现的问题，教师应在小组学生充分思考、讨论的基础上给予指导，针对部分共性问题，组织全班学生参与讨论，最后由教师做总结和解答。

该课程验证性实验课共安排了17学时，事实上这些实验学时还远远不够，为了更好地帮助学生理解掌握土木工程材料的技术性质，对一些验证试验比较费时、操作难度较大的材料技术性质试验采用虚拟仿真实验教学模式。

(三)新型工程材料及其应用工程案例在教学过程中的导入

土木工程材料教学团队在授课过程中可结合自身科研和现代材料的发展，事先设计选择，将实际工程中使用的新材料、新标准内容作为授课的一部分。比如，在讲授第一章“材料基本性质”这部分内容时，涉及很多概念：如强度、耐水性、抗渗性及耐火性等基本性质。理解和掌握这些基本性能概念是学习各项土木工程材料性能的基础。然而这些概念都很抽象，如果只是死记硬背，教学效果就很差，尤其是学生，很难在后面的相关学习中培养起兴趣。针对这些问题，教学团队在课前均可进行相应的案例导入设计。比如抗冻性基本概念的学习，在讲解发生冻融循环破坏时，材料必须与水接触内部含有水分，且受外界环境的影响才会导致出现冻了融、融了冻的问题，最终导致材料出现剥蚀性的破坏。讲到此处时，老师及时导入冻融破坏的案例，结合案例可以很形象地让学生理解材料的抗冻性失效的机理及破坏形态，起到了很好的教学效果。

在讲授材料的耐火性时，引入美国9·11事变的世贸双子塔被飞机撞毁而瞬间坍塌的案例。该案例中双子塔中心由四十几根钢柱支撑，周围是由网状的钢柱包围。而钢材的弱点之一就是耐火性太差。高温条件下，钢材强度下降较快，以普通低碳钢抗拉强度为例，350℃时，抗拉强度大幅度下降，至500℃时降至常温条件下抗拉强度一般，600℃环境下，抗拉强度仅为常温条件下的1/3，而这正是钢材瞬间坍塌的重要原因。这个案例既可以帮助把材料的耐火性讲授清楚，更是让学生对钢结构耐火性差的特点记忆深刻，教学效果突出。

在该课程中关于水泥、水泥混凝土、砂浆、建筑钢材及沥青等土木工程材料的授课过程中，均针对关键教学重点内容引入相应的工程案例，这样不仅可以帮助学生掌握关键的知识内容，而且可以激发学生的学习兴趣。在授课过程中以国内外知名的建筑工程结构采用的新型工程材料作为素材，比如授课中结合宁波江北中兴大桥钢-UHPC结构桥面中的超过性能混凝土(UHPC)的应用案例，可引入意大利馆外墙透明混凝土应用案例，通过引入新型土木工程材料，不仅形成了不同透明度渐变效果，而且通过折射自然光，减少了室内采光照明，达到了建筑节能的目的。正是采用引入案例进行对比的方法，来学习课程中普通水泥混凝土的相关知识内容，才帮助学生更好地理解掌握水泥混凝土的技术性能，这也在一定程度上激發了学生对现代混凝土材料技术发展的学习热情。

三、基于教学创新模式改革的教学效果评价及反思

课程教学中，教师团队通过在教学内容、教学方法两个方面不断创新，经过三年的教学实践，学生普遍反馈良好，取得了良好的教学效果。但对于不同专业的学生而言，由于土木工程材料课程专业性较强，要求教师加强教学内容、教学方法的探索与总结，提高教学内容、教学方法的适用性。对比近三年来土木工程材料课程的教学目标达成情况，看出在2018年教学大纲实施以来，该课程的分目标达成情况从2017—2018学年的75%，提高到了2018—2019学年及2019—2020学年的80%。该课程教学方法和内容改革之后的教学效果也可以通过系统的学评价得到一定程度的体现。2018—2019学年，专业学生对主讲教师评教分达到92.54分，2019—2020学年，该分数为94.33分，高于专业其他课程评教得分8～12分。因此可以根据该学教评价结果大体判断学生学习这门课程还是具有一定的兴趣，尤其表明学生对该课程的教学还是很满意的。

四、结语

在土木工程材料课程教学中，教师应从教学内容、教学模式和教学方法方面不断探索和创新，围绕学生掌握课程理论知识和虚拟仿真实验为抓手，以学生自学能力培养和科研动手能力培养为目标，瞄准建筑行业的前沿知识，不断完善和优化教学内容，加大教学方法的创新力度，提高课程教学的时效性、实效性。在授课形式上，教师可在课堂教学中引入工程案例，并合理设置课堂问题引发学生思考和讨论，促使学生形成独立思考的良好习惯。在课程实践环节，教师应通过虚拟仿真实验平台，在完成验证性项目之外，鼓励有兴趣、有能力的学生设计创新性实验，为学生提供更多的实践机会，促使学生理论知识与实践相结合，激发学生的学习热情，促进土木工程材料课程教学质量的提升。

参考文献：

[1]陈林，赵杰，王功勋.土木工程材料课程的复合式教学法[J].教育教学论坛，2016(50)：183-184.

[2]郝丽娜，霍英洲.“以学生为中心”的土木工程材料课程混合式教学模式探究[J].开封文化艺术职业学院学报，2020，40(10)：102-103.

[3]褚洪岩，黄凯健，王元纲.浅谈土木工程材料课程教学方法改革[J].教育教学论坛，2020(40)：275-276.

[4]陈金平，俞然刚，张雪松，等.基于专业认证的土木工程材料课程建设与教学改革研究[J].大学教育，2020：71-73.

◎编辑 薛直艳

作者：巴明芳 孙琦 张娜 贺智敏

第二篇： 土木建筑材料中的高性能混凝土材料和绿色材料

摘要：建筑材料作为土木工程中重要组成部分，直接决定着土木建筑的制造成本和工程质量。传统的土木建筑材料的性能不够强大，重要的是还会造成资源浪费和环境污染等现象，不利于土木工程领域的可持续发展。随着科技的进步和环保理念的提升，越来越多的高性能混凝土材料和绿色材料被研发，这些建筑材料具有性能好、绿色环保等优势，将这些材料应用到土木工程中能够发挥重要作用，更有利于土木工程今后的发展。于是文章分别对绿色材料和高性能混凝土材料进行分析;分析了高性能混凝土的特点、配比要求、发展和应用于土木工程中的施工控制;分析了绿色材料的分类、必要性和使用时的注意事项。发现高性能混凝土具有高强度、耐久性、自密实性、体积稳定性等优势，属于当今乃至今后都需要不断进行深入研究的一种建筑材料;发现绿色材料有利于土木工程的可持续发展，能够实现保护环境、节约资源的目的。总之绿色材料和高性能混凝土材料作为建筑材料能够在土木工程中发挥重要作用。

关键词：土木建筑材料;高性能混凝土;绿色材料

建筑材料作为土木工程的基础，直接决定着土木工程的发展。且建筑材料经历了漫长发展，最开始时人类私用木材和石材作为建筑材料，随着各种科学技术的发展，后来人类使用人造材料、生铁和熟铁等作为建筑材料，且建筑材料的性能在不断提高，土木工程的发展也越来越好。直至18世纪，发明了水泥，后来又有了钢筋混凝土材料。如今，对土木工程的要求更高，建筑材料不仅要具有高强度、高性能，还需要具备节能环保的要求。所以高性能混凝土材料和绿色材料随之发展，提高了土木工程的质量，促进了土木工程领域的可持续发展。于是文章将对这两种材料在土木工程中进行深人研究。

1高性能混凝土概述

1.1高性能混凝土的特点

1.1.1高耐久性

高性能混凝土本身具有比较好的密实性和抗渗性，所以不容易受到腐蚀物质的影响，相比于普通的混凝土，高性能混凝土具有更好的耐久性。

1.1.2自密实性

由于在配置高性能混凝土材料时使用的水比较少，所以材料的流动性和抗离析性都会比较好，于是材料的填充性能和自密实性能就会比较强。

1.1.3体积稳定性

因为在制备高性能混凝土时，其弹性模量处于40～45GPa，即弹性模量比较大，而且配置的混凝土干缩率小于0.04%。所以高性能混凝土的体积不容易发生变化。比如具有较低的温度变形、高强的弹性模量、较低的收缩和徐变。

1.1.4强度

高性能混凝土材料一定具有较好的强度，一般情况其压缩强度要大于200MPa，正是由于该材料具有比较好的强度，所以能够在工程建筑领域中发挥优异作用。

1.2高性能混凝土配合比原则

1.2.1含砂率

由于高性能混凝土采用的泵送方式，于是在设置含砂率时需要考虑到可泵性的要求，另外，在能够符合施工工艺条件等要求时，需要尽可能高降低混凝土含砂率，然后根据相关的实验确定最佳含砂率。

1.2.2水灰比

水灰比属于一个重要参数，因为可以直接决定着高性能混凝土材料的强度，于是在设计过程中不能根据普通混凝土的设计方式进行，而是要考虑到综合方面的应诉，要根据工程强度等级、组成原材料和相关经验进行确定。

1.2.3高效减水剂

在使用高效减水剂时，需要选择合适的减水剂应用于高性能混凝土的备制中，所以在选择减水剂时需要考虑到耐久性、黏聚性、强度、减水率等因素的影响。另外，在确定高效减水剂的用量时不能过多也不能过少，所以要根据减水率的要求确定合适的高校减水剂用量，其中需要使用到相关的实验分析。

1.2.4用水量和水泥量

在确定高性能混凝土的用水量时可以和普通用水量的确定方式一致，如果用水量过大，造成水泥用量和胶凝材料使用量过多，可以使用减水剂等物质来控制水的掺量。还有一种确定用水量的方式就是首先按照强度和耐久性要求，得出水泥和胶凝材料的初步用量，然后再根据水灰比得到用水量，如果得到的用水量造成混凝土材料流动性比较低，就可以使用掺量或者使用减水剂的物质进行水量控制，从而得到性能更好的高性能混凝土。

1.2.5掺和料

为了得到性能更好的混凝土，在確定掺和料时需要根据混凝土性能指标和掺和料类型进行合理的选择，其中还需要以实验分析为基础。

2高性能混凝土施工在应用时的施工控制

2.1搅拌

搅拌属于配置高性能混凝土时的一个基础操作方式，将原材料进行准确称量，然后再进行搅拌，使用的搅拌机为卧轴式或者逆流式强制搅拌机，因为这种搅拌机器的力量比较大，会使得搅拌更加均匀，然后搅拌时间也需要控制在2～3min之内。

2.2运输

高性能混凝土在长期的运输过程中会造成其性能发生变化，所以在运输之前，需要确定混凝土的相关参数，使其在运输过程中不会出现性能降低等现象。为了避免温度对混凝土的影响，还需要对运输工具进行隔热处理，另外，还需要采取一些措施避免混凝土中水分流失或者蒸发。

2.3浇筑

高性能混凝土在浇筑过程中对温度的要求比较高，要求温差低于15%，还要求混凝土倾落高度要低于2m，因为高度过大会造成离析问题，但是有些施工环境中其高度大于2m，于是可以使用漏斗、滑槽等方式进行浇筑。另外，在人模之前需要对高性能混凝土的相关参数进行检测，看其是否符合设计要求。在使用分层连续推移的方式进行浇筑时，其中的间隔时间不能超过90min，也要避免出现施工缝现象。

2.4振捣

高性能混凝土在振捣过程中会存在需要调整其水平位置的情况，此时不能直接水平移动就进行调整，而是需要将其慢慢从混凝土中以竖直方向慢慢抽离出来，然后在将振捣棒进行移动。对每个点进行振捣时需要将其时间控制在30s之内。当混凝土表面没有出现气泡等现象时就可以停止振捣。

2.5养护

高性能混凝土在早期养护时非常重要，因为其早期强度的提升效果非常明显，而处于后期时，其强度的增加就会非常慢，所以做好早期养护，能够很大程度提高混凝土的强度。一般情况下，浇筑完成之后就需要进行养护工作，养护的方式就是进行浇水和施加薄膜，主要目的在于保持表面湿润，然后实现养护目的，养护时间为14d比较合适。

3高性能混凝土的发展

高性能混凝土的优势较多，具有高强度、耐久性、自密实性、体积稳定性等，属于当前性能非常全面的混凝土材料，能够在高层建筑、桥梁等中工程中发挥重要作用，并且其使用频率也比较高。混凝土已经有100年的发展，在不断的优化过程中发展到如今的高性能混凝土，其中经历的很多的变化。在20世纪时，混凝土作为工程结构的首选材料，也是土木建筑中最重要的材料，并且混凝土的使用量很大。随着我国建筑行业的快速发展，其中需要使用的混凝土用量越来越大。进人新世纪以来，建筑行业的发展变得更加迅猛，而且各种科学技术的快速发展，使得人类对混凝提出了新的要求，于是各种新型混凝土不断出现，混凝土的性能也变得更加强大。为了使得混凝土有更好的发展，出现的高性能混凝土因其自身性能优异，能够提高土木建筑的质量。高性能混凝土也是一种发展必然结果，并且也是混凝土的发展趋势。

高性能混凝土出现在20世纪80—90年代的发达国家，研究者将混凝土的耐久性作为研究目标，于是可以保证工程具有一百年以上的使用寿命。这种混凝土与传统的混凝土区别在于具有更好的耐久性和强度等。而且从当今的应用效果来看，高性能混凝土材料能够在不同的工程中进行使用，且其使用效果非常显著，能够很好的保证工程安全性和提高其耐久性，并且高性能混凝土的经济性也比较合理，所以该材料属于当前乃至今后的一个发展方向。

随着国家对生态环境的重视程度越来越高，土木建筑行业中需要消耗大量的自然资源和能源，所以必然会对环境造成一定的影响，高性能混凝土作为用量较大的材料之一，为了能够使其具备可持续发展，不仅需要要求高性能混凝土材料有很好的性能，在土木建筑中能够发挥良好效果，还需要高性能混凝土有环保性能，分别表现在商性能混凝土不会破坏环境、能够节约资源和能源、具有可持续发展等方面。所以高性能混凝土在以后的发展中，不仅会围绕其性能进行深入研究，而且还会朝着环保高性能混凝土方向进行发展和研究，使得混凝土材料具有更好的可持续发展。

4土木建筑材料中的绿色材料分析

4.1绿色材料的分类

在土木建筑材料中提出使用绿色材料的时间并不是很长，所以其应用体系还不够完善，在绿色材料的分类上没有一个统一标准。于是文章根据土木建筑材料中的绿色材料特点和定义作为分类依据，将其分为安全型、可循环型、节能型和健康型。安全型表示的是材料的性质非常穩定，在生产环节和使用环节都能够实现安全控制;可循环型主要指的是该类型的绿色材料能够进行重复使用，可以达到节约资源的目的;节能型表示的是该类型的绿色材料具有节能环保作用，在使用过程中能够减低建筑资源的浪费，能够提高材料的使用像效果，不会存在浪费现象;健康型表示的是该类型材料没有毒、不会造成二次污染，对人类的身体健康不会造成任何伤害。

还有一种分类方式即按照土木建筑材料的性能特点，可以将绿色材料分为功能型绿色材料、装饰型绿色材料和结构型绿色材料。其中功能型绿色材料必然是具备一定功能性质，在土木工程中进行使用时能够有比较明显的指标优势，比如高分子复合材料就是一种功能型绿色材料;装饰型绿色材料就是在土木建筑中能够具备一定的装饰作用，比如各种涂料、纳米除臭除菌材料和保温材料等;结构型绿色材料主要指的是防水木材、轻型钢材和环保水泥等材料。

4.2土木建筑中使用绿色材料的必要性

随着人类对生态环境的重视程度不断提高，在土木建筑中使用绿色材料的量越来越多，并且绿色材料的应用范围还比较广泛。使用绿色材料能够实现环境保护、节约能源的目的，能够使得土木建筑行业得到更好的可持续发展。接下来将主要对使用绿色材料的必要性进行分析。

1)消费者对绿色材料的需求提升：人类在发展的过程中为了提高经济的发展，往往会造成生态环境破坏，如今人类意识到生态环境的重要性。人们的物质生活也已经得到了一定的发挥，对自身的健康也越来越重视，更愿意选择绿色材料作为土木建筑材料，能够实现节能环保和绿色生态。由于消费者的观念发生变化，提高了绿色材料的需求，于是土木建筑材料中绿色材料的使用频率越来越高。正是由于消费者对绿色材料的需求提升，所以才使得在土木建筑中使用绿色材料变得更加的普遍，并且使用绿色材料变得更加有必要性。

2)建筑可持续发展的重要实现方式：土木建筑行业为了实现更好的发展，需要实现其可持续发展，为了实现可持续发展的目标，材料作为建筑中重要组成部分，实现材料的可持续发展能够推动土木建筑行业的可持续发展。如今对环保的要求越发重视，所以绿色材料在土木建筑行业中使用可以有效达到保护环境的目的，从而实现自然生态的和谐发展。所以绿色材料的使用是实现土木建筑行业可持续发展的重要实现方式。

3)符合国家经济转型的整体要求：我国对节能环保的重视程度已经比较高，建筑行业的发展能够提高我国的经济发展，为了能够保持建筑行业的可持续发展，需要将节能环保的理念应用其中，并且对其提出了更高的绿色发展要求。所以绿色材料作为土木建筑材料，能够有效降低建筑工程中资源浪费现象，有助于提高土木建筑材料的高效利用，更有利于推进土木工程领域的转型发展，也能够符合我国经济转型的整体要求。所以如今需要大力推广绿色材料研发和使用。

5绿色材料应用于土木工程中的注意事项

5.1选材方面

如今绿色材料的类型非常多，其特点和优势各不相同，在土木工程建设中需要根据建筑自身要求，选择综合性能更加合适的绿色材料。比如在土木工程建设中需要选择一种结构性绿色材料，这些材料可是时木材、粘土砖、石材等，但是这些材料在加工过程中会造成大量粉尘，所以为了解决这个问题，可以选择一种竹制结构材料-圳。总之，在土木工程建设中，只有选择合适的材料，才能提高建筑的整体质量，不然，建筑材料的使用不仅会存在浪费现象，而且还会对建筑质量造成严重后果。所以在选择材料时，需要综合考虑多方面因素，不仅包含土木工程建筑自身要求，还包含材料的自身性能和特点。

5.2施工方面

在土木工程的建设过程中已经选好了合适的绿色材料，于是对其进行应用时也需要非常注意。因为材料的施工效果直接决定着建筑的施工效果，对整个施工成本也会造成一定影响。如今有些企业为了能够提高自身竞争力，在施工上面没有严格进行，导致建筑质量出现问题。所以在土木工程中应用绿色材料一定要严格按照施工要求进行

5.3验收方面

绿色材料凭借其自身优势，能够在土木工程中发挥重要作用。当时由于建筑工程使用材料降多，有些人为了牟利，将某些假材料充当真正的绿色材料，导致材料的性能无法满足设计要求，于是就会影响到建筑的质量。所以在验收过程中，不能因为施工已经完成就可以不必对材料进行检查，恰好相反，在验收阶段为了保证建筑的质量，需要严格对建筑材料进行检查。

6结语

土木工程建设中需要使用大量的材料，从建筑材料的生产，到最终投入到土木工程建设中会严重出现浪费现象和环境破坏现象。于是文章研究的绿色材料和高性能混凝土材料作为建筑材料在土木工程使用能够很好的减少浪费和保护环境的作用，而且还有利于提高建筑的质量。虽然如今的建筑材料种类非常丰富，性能相比以前也有了很大提高，但是土木建筑材料还处于不断发展的阶段，性能和环保节能更好的建筑材料将会不断开发，推动着土木工程向前不断发展。

作者：张慧 张超

第三篇：《土木工程材料实验》教学改革研究

摘要：针对传统的土木工程材料实验教学存在的诸多问题，本文总结了实验教学改革的若干经验，即：改革实验教学内容，注重培养学生的研究、创新能力;注重培养每个学生的动手能力、严谨认真的科学工作态度与作风;加强工程师的基本训练，规范学生的实验报告;改革课程的考核与评价方法，全方位考核学生的能力;课内与课外相结合，努力提高学生的研究创新能力等。

关键词：土木工程材料实验;教学改革;研究与创新

《土木工程材料》是土建类专业必修的一门十分重要的专业基础课，通过本课程的学习，获得土木工程材料科学的基础理论、基础知识和材料试验检测的基本技能，进行科学研究的基本训练，培养学生严谨认真、实事求是的科学态度，提高分析问题和解决问题的能力。以便今后在专业设计和施工工作中能正确选择与合理使用建筑材料，也为今后在工程第一线从事建筑材料的科研奠定必要的基础。因此，《土木工程材料》是实践性很强的课程，材料试验是其重要组成部分，同时也是学习和研究土木工程材料的重要方法[1]。21世纪是充满活力、不断创新的知识经济时代。面对全球科学技术的飞速发展，加强素质教育，培养创新能力成为高等教育改革的一项迫切任务。土木工程材料实验对于培养学生的实验研究及创新能力具有重要意义，因此近几年国内许多院校对其进行了教学改革。笔者在实验教学方面进行了探索改革，其重点是注重提高学生的动手能力，培养工程素养与研究性学习能力。具体方法如下。

一、改革实验教学内容，注重培养学生的研究、创新能力

为了提高学生的实验动手能力以及培养学生进行科学研究的初步能力，采取的主要措施是：(1)常规实验主要加强对水泥、混凝土及建筑钢材等核心土木工程材料的基本检测方法的训练，满足工程第一线对实验技术人员的要求。(2)对实验内容进行改革与创新，减少验证性实验，增加综合性、设计性、研究性实验，突出研究、创新能力的培养。自编实验讲义，在已开出的综合性、设计性实验项目的基础上，增加研究性内容，开出研究性实验。编写了《土木工程材料综合性、设计性、创新性实验指导书》，目前已开出两个综合性、设计性与研究性实验项目：普通混凝土绿色高性能化配合比设计实验、新型绿色建筑砂浆配合比设计实验。其实验学时占总学时的比例达到40%。在指导研究性实验项目《普通混凝土绿色高性能化配合比设计实验》、《新型绿色建筑砂浆配合比设计实验》时，采用的方法是：将学生分为2人一组，分别研究探讨所设计的不同强度等级、不同水胶比的混凝土或砂浆中掺入不同比例的矿渣粉、粉煤灰取代不同量的水泥时对其强度的影响规律。每个小组的实验参数都不一样，最后把实验结果进行汇总，实验数据共享，进行分析研究，据此写出研究性实验报告，有能力的学生还可写出试验研究小论文，如2008级土木工程专业的学生段邦政据此写出了一篇实验研究小论文。学生对某一问题进行了较为全面的试验研究，得到了进行科学研究的初步训练，还培养了团队合作精神，获益匪浅[2]。

二、注重培养每个学生的动手能力、严谨认真的科学工作态度与作风

每学期根据实验教学大纲和实验教学内容改革的要求，精心设计实验教学方案，包括实验教学计划及进度表、实验课表等，减少实验小组每组人数，每个实验组由过去的4～5人缩小为2～3人，尽量保证每个学生都能动手操作，并加强实验的考勤与考核，尽量让每个学生都得到实验技能的训练。教师在实验过程中满腔热情地精心指导，要求每个学生都动手操作，对学生的实验以及实验报告严格要求。若实验结果达不到有关标准，要求学生认真分析原因，不得对试验数据进行修改，培养实事求是、严谨认真的科学工作态度与作风。实验教学的教学质量与效果达到优良，受到学校教学督导组的好评以及教务处的通报表彰。

三、加强工程师的基本训练，规范学生的《土木工程材料实验报告》

根据以往历届学生的实验报告的书写比较混乱、不规范的现象，编写了《土木工程材料实验报告》的规范格式与表格，对学生加强工程师的基本训练。经过几届学生使用，效果良好，学生的实验报告的质量有了较大的提高。

四、改革课程的考核与评价方法，全方位考核学生的能力

以往本课程的考核方法为期末考试成绩占80%，平时成绩占10%，实验成绩占10%。这种考核评价方法，考核方式不全面，实验成绩所占权重较小，学生的工程素养、科学素养与创新精神未得到很好的培养与训练。近几年对考核与评价方法进行了探索改革，课程成绩由作业、实验成绩、课程小论文及期末考试综合评定，其中作业占10%、实验占30%、课程论文占10%、期末考试占50%。课程考核加大了实验成绩权重，加强了工程师的基本训练，并增设课程小论文，培养学生的科学素养，全方位考核学生的能力，初步探讨建立符合人才培养目标的全方位能力发展的考核评价体系。增设课程小论文，是为了尝试初步培养学生的科学素养。课程小论文的选题如下：(1)对某一研究性实验的探索与分析。(2)对某一工程实际问题的研究。(3)对某一课题的文献综述。(4)对建筑材料学科前沿的某一问题的思考等。

五、课内与课外相结合，努力提高学生的研究创新能力

在课内实验教学之外，采取下列措施提高学生的研究创新能力。

1.实验室开放，鼓励大学生搞科研。如2008级土木工程专业段邦政的在教师指导下完成了科研项目《再生骨料对砂浆力学性能探索研究》，在学术期刊《粉煤灰综合利用》发表了论文《再生砂对砂浆的施工和易性及抗压强度的影响》，若干学生参加了教师的湖北省教育厅青年项目《轻质保水隔热屋顶绿化层的研究》等。

2.学生的毕业论文均采用研究性课题，提高其研究性学习的能力。如：2004级土木工程专业王晓阳的毕业论文《22.5级建筑砂浆新型胶凝材料的试验研究》，2006土木工程专业庙诗祥的毕业论文《全固体废弃物资源化利用的绿色建筑砂浆的研究》，2005级土木工程专业李济林的毕业论文《绝热材料与建筑节能》均获得湖北省大学生优秀学士学位论文奖。

3.给学生做学术讲座，提高学生的研究兴趣。近几年，每年给学生做专业学术讲座，提高学生的研究性、创新性学习能力，如：①建筑材料研究中的科学实验方法;②粉煤灰在土木工程中的应用技术研究简介;③解决建筑砂浆胶凝材料目前存在问题的技术途径;④低等级粉煤灰的活化处理与应用技术等。

4.土木工程施工实习中加强建筑材料的实习。在近几年的土木工程施工实习中，课程组都尽量派出任课教师参与协助，在实习中注重指导学生把建筑材料的理论知识与工程实际相结合，了解工程中使用的新材料与新技术，收到了良好的效果。

5.开展土木工程材料的实验技能培训和混凝土配合比实验比赛。为进一步提高学生的实验动手能力，培养专业技能，课外开展了土木工程材料的实验技能培训和混凝土配合比实验比赛，收到了很好的效果。

参考文献：

[1]白宪臣.土木工程材料实验[M].北京：中国建筑工业出版社，2009：1.

[2]鄢朝勇，叶建军.《土木工程材料学》课程的教学方法研究[J].襄樊学院学报，2011，(8)：84-88.

作者：鄢朝勇，叶建军