材料实验土木工程论文

2022-04-17

摘要:省级综合训练中心的建立对土木工程专业教学实验改革起到促进和提高作用,文章结合新建省级综合训练中心的自身特点,对土木工程材料实验教学改革的管理体系和制度优化、过程模式创新、后期效果反馈与评价体系探究等进行了探索和实践。今天小编给大家找来了《材料实验土木工程论文(精选3篇)》的相关内容,希望能给你带来帮助!

材料实验土木工程论文 篇1:

《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

材料实验土木工程论文 篇2:

新建省级综合训练中心土木工程材料实验教学改革与实践

摘要:

省级综合训练中心的建立对土木工程专业教学实验改革起到促进和提高作用,文章结合新建省级综合训练中心的自身特点,对土木工程材料实验教学改革的管理体系和制度优化、过程模式创新、后期效果反馈与评价体系探究等进行了探索和实践。旨在为其他高校申请土木工程综合训练中心提出一些意见和建议,不断推进土木工程材料实验教学改革,发挥应用型本科院校的功能,为社会培养更多应用型、实践型、创新型的土木工程专业人才。

关键词:土木工程材料;实验教学改革;实验教学实践

10052909(2014)05010703

徐州工程学院是徐州市所属的唯一一所地方性应用型本科院校,1986年设置土木工程专业,历经20多年的建设和发展,土木工程专业已成为淮海经济区影响较大的专业。专业设置和学科发展紧密结合徐州建筑业发展需求,围绕振兴徐州市建筑业的发展要求,以提高学生的生产实践技能为目标,着力培养能够满足徐州及淮海经济区需求的适应地方经济建设与社会发展的应用型工程技术人才。2013年11月,学校成功创建省级土木工程综合训练中心,以此为契机,努力推进土木工程实验教学改革。土木工程材料作为当代土木工程学科的重要组成部分,推进改革势在必行,为此笔者进行了土木工程材料实验课程的改革与探索。

一、完善教学管理体系,优化实验教学制度

实施高效的实验教学,必须完善实验教学体系,建立规范的实验教学制度,整合实验教学资源和教学队伍。训练中心实行校院两级管理,隶属土木工程学院,由学校统一规划建设,实行主任负责制,中心主任负责全面工作,对校、院两级组织负责,统筹调配和使用实验教学资源和人力资源。土木工程材料是土木类专业本科生的一门专业基础课,实验项目多,周期长,参与人数多。针对学科特点,在教学体系和制度方面学校做了以下几方面努力。

(1)开发新的实验教学管理系统,对土木工程材料实验参与各方实施全面的个性化管理。首先,实验室管理人员利用教学管理系统可以实现土木工程材料实验的集中管理,包括教师管理、学生管理、仪器设备和低值易耗品的统

一管理。土木工程材料的上课教师在每次开设实验之前,需要在实验教学管理系统中添加课程大纲和实验教学计划,由训练中心主任审核通过后下达实验任務书,任务书下达以后由实验室管理人员根据任务书的要求制定课表。然后,学生便可登陆实验教学管理系统,依照教学计划和课表根据自己的情况选择土木工程材料实验。选择的内容包括上课的实验项目、时间、地点、主讲教师等,之后系统将生成针对该学生的个性化课表,学生根据此课表完成各实验项目[1],摆脱了原有实验课表过于僵化的情况,实现了教师与学生的互动选择,提高了实验的效率。同时,系统还可将设备使用和运行情况,低值易耗品使用情况及时反馈给实验室管理人员,以便及时维护与管理。

(2)建立实验教学鼓励机制,通过实验教学促进科研,通过科研促进实验教学。依据《徐州工程学院实验室各级人员职责》制定了《土木工程实验教学中心主任岗位职责》、《土木工程实验教学中心实验教师岗位职责》等相关规章制度,明确综合训练中心人员各自的职责。鼓励教师积极承担教学和科研任务,设计新实验,发表教学和科研论文,鼓励综合训练中心教师积极参加各类国内外教学和科研会议或携带自制教学仪器参加展评。对教师取得的实验教学研究和科研成果,实行奖励措施。鼓励高水平教师从事实验教学,逐步建立高级职称教师必须指导本科生实验的机制,鼓励和支持教师将科研成果引入实验教学内容[2]。教授指导本科生实验的工作量按1.2倍计算,教师为学生开设新实验和研究创新性实验工作量按1.2倍计算。在职称评定中,对优秀实验教师给予政策倾斜。鼓励实验中心的青年教师进修,在职攻读硕士、博士学位。每年安排专项经费资助青年教师赴生产单位进行培训和实习,以掌握工程中的新技术、新方法,提高其解决工程实际问题的能力。

二、摒弃“灌输式”的实验教学方式,注重实验过程改革和模式创新

灌输式的教学方法使学生学习主动性降低,难以培养学生的创新性思维,在一定程度上使学生慢慢失去了求知欲和好奇心[3],导致教师讲课缺乏动力,学生学习没有兴趣,教学效果难以实现。对此,在实验过程改革和模式创新上尝试了一些新的手段和方法。

(1)利用多种教学方法,提升实验教学过程的生动性,激发学生的学习兴趣。例如,在实验开设之前,要求学生在实验室网站中观看实验相关视频动画演示,使学生在实验之前做到心中有数。鼓励学生在实验过程中提出看演示时的问题,并且探寻解决问题的途径和方法。另外,可运用讨论教学法,在实验过程中让学生自发建立讨论小组,对实验过程中的问题进行讨论。对土木工程材料这门专业基础课,大部分学生在学习时还缺乏对专业知识的了解和工程经验。因此,可采用实地参观教学法,带学生去参观施工现场,了解相关工程材料的制备过程和用途。对材料有一个感性的认识,进而指导实验过程。

(2)对实验的内容进一步整合,创新实验组织模式。遵循“形式服务于功能的原则”,结合大纲要求和实验室具体情况,对不同专业的学生,从实验项目、要求和课时分配上重新整合。在寻求专业共通性的同时,体现专业差异性,充分体现学生的自主选择权,开设选做实验,针对学生的专业兴趣,开设较为专业的综合设计性实验。培养专业素质,强化专业水准。改革前的实验项目(表1)主要以验证性项目为主,没有区分专业性质。改革后,通过实验项目整合和优化(表2),在原有实验项目基础上,对实验进行了拓展和延伸。

三、完善后期效果反馈和评价体系

以往实验课成绩直接计入理论课的成绩,实验课的效果很难体现。评定实验课的依据除了上课的考勤之外,只有比较单一的实验报告。现在采用实验过程考核和结果考核相结合的方式,切实提高实验效果。对实验过程中每一位学生的操作进行记录和评价[4]。实验结束后,结合实验结果(实验报告)对学生进行综合评价。在评价过程中,对结果逐一记录,主要参考实验课程表格的填写情况和实验思考题的回答情况,从而评价本小组或者本班级的实验效果,后期根据实验效果,调整实验进程和安排方式等细节,逐步提高实验课效果。

在学期末,学生会对理论课教师进行各方面的评价,但缺少对实验课教师的评价体系。现在,將绝大多数实验教师也纳入到这个评价体系,及时反馈学生对实验课程的意见和建议,促进实验课教师教学水平的提高。

新建省级土木工程综合训练中心,在建设过程中会面临较多的挑战。土木工程材料实验教学改革应该依托综合训练中心的建设逐步推进,使教学环节充分与工程训练结合,以培养学生的综合能力和素质。参考文献:

[1] 曾志勇,沈一军,陈雰,等.地方高校土木工程材料实验室开放的探索与实践[J].中国科教创新导刊,2013(17):69-70.

[2] 李炎峰,杜修力,薛素铎.地方院校国家级土木工程实验教学示范中心建设的探索与实践[J].中国大学教学,2010(11):66-67.

[3] 熊宏齐,戴玉蓉,郑家茂.实验教学改革与实验室建设规划的研究与实践[J].实验技术与管理,2008(10):1-4.

[4] 涂浩,王建华,刘亚,等.《工程材料》实验教学改革与实践[J].高校实验室工作研究,2013(3):8-9.

Teaching reform and practice of civil engineering materials experimental in

provincial comprehensive training center

BI Xiaoxi

(College of Civil Engineering, Xuzhou Institute of Technology, Xuzhou 221000,P. R. China)

Establish comprehensive training center that can promote and improve the reform of civil engineering specialty teaching experiment, combining with the new training center of its own characteristics, in the management of the experimental teaching reform of civil engineering materials system and the system optimization, late effects of feedback and evaluation system and explore the proposed some of his own ideas and do some exploration and practice. In order to put forward some opinions and suggestions on the comprehensive training center of civil engineering application of other universities, promote the reform of experimental teaching of civil engineering materials, play the function of application type undergraduate colleges and universities, to cultivate civil engineering talents.

(编辑 周 沫)

作者:毕晓茜

材料实验土木工程论文 篇3:

土木工程材料实验教学改革与实践

【摘 要】在新课程改革的大背景下,高校实施素质教育和创新人才培训计划,需要加强对实验教学的重视,帮助学生提升自身的综合素质和专业技能,将其作为教学的重点内容。在土木工程材料教学过程中,教师应该实行实验教学方式,提升土木工程专业学生的综合素质。

【關键词】土木工程材料;实验;教学改革

1 引言

在高校土木工程专业教学中,土木工程材料是基础课程和必修课程,其教学目标是将其和专业课程进行融合,为设计和施工提供数据支持,尤其在开设土木工程材料课程教学过程中,学生还未掌握材料力学相关理论知识,开展实验教学有助于学生直观地了解实验现象,掌握材料的技术性能,还能够锻炼学生的动手实践能力,为后期的工程实践工作提供基础保障[1]。

2 土木工程材料实验的主要内容

土木工程材料指的是建筑施工现场中应用的各项建筑材料,如混凝土材料、砖砌体材料、木质材料、沥青材料、沥青混合材料和钢材等。在现代化社会的发展中,很多高校开设了土木工程材料实验课程,主要有:普通混凝土实验,如混凝土骨料实验、混凝土配合比实验、混凝土强度实验等;水泥实验,如水泥细度、凝结时间、水泥稳定性和水泥强度;建筑砂浆实验,如砂浆稠度、分层度和强度;石油沥青实验,如沥青针入度、延度和软化点;沥青混合料实验,如表观密度;钢材物理性能实验等。在土木工程材料实验教学过程中,教师应将教学重点放在理论原理、制样方法、实验标准和结果处理分析等方面,并合理地安排实验课时,提升学生的动手实践能力,这样学生就能够有效地解决工程实践中遇到的问题。

3 土木工程材料实验教学的特点

在高校土木专业教学过程中,土木工程材料是其中的核心课程和基础课程,其教学目标是帮助学生掌握土木工程材料性质和应用的基础理论知识,掌握土木工程材料性能的检测方法。在土木工程材料教学过程中,教师应该积极开展实验教学方法,这样既能够帮助学生加深对理论知识的了解,提升学生的综合实践能力,还能够使得学生将理论和现实进行融合,及时地分析并解决实际中存在的问题,提升学生的创新能力。土木工程材料实验教学有以下特点:第一,实验持续时间长。在土木工程材料实验过程中,很多实验需要大量的时间,如水泥胶砂试件、混凝土试块往往需要3天、7天,甚至28天养护后才能开展强度检测作业。第二,实验内容具有一定的稳定性,但很多高校仍使用陈旧的实验内容。第三,实验的验证性比较强,缺少设计性、综合性和创新性的实验,这就使得学生的实验兴趣受到一定的影响,无法激发学生的创新能力,阻碍了创新型人才的培养。因此,为了满足培养“高素质、强能力和应用型”优秀人才的实际需求,教师应该加强对实验教学的重视,提升教学的有效性[2]。

4 土木工程材料实验教学现状

4.1 实验教学方法单一

在传统的实验教学过程中,教师普遍实行“学生预习、实验演示、现场操作、填写报告”的实验教学方法,这种教学方法比较陈旧,影响着学生的全面发展。并且,在实验准备阶段,教师应该准备好实验需要的设备和材料,减少实验问题的发生,并详细地讲解和示范各个实验步骤,这种教学方法无法激发学生的学习积极性。一般而言,高校学生的数量比较多,实验教学普遍实行分组的方式,教师缺乏对学生主体性的重视,难以突出学生在实验课程教学中的主体位置,严重影响着学生的积极性。除此之外,在实际的实验教学过程中,实验教学的内容依赖于教材内容,普遍实行验证性实验,缺少综合性和创新性实验,这种实验的操作方式比较简单,学生往往只机械地记忆教学中的相关数据,且实验的全局性比较差,各个实验课程无法得到有效衔接,严重影响着学生对实验的探索和创新。

4.2 实验内容交叉重复

在新时期的发展中,很多高校土木工程专业实验项目都和理论课程穿插在一起,两者之间的关联性比较差,实验形式比较单一,实验内容陈旧,相关的实验得到了分离。并且,在传统的实验教学过程中,理论课程中各个章节涉及单个实验项目的内容,学科性、多样性、探索性和开发性比较差,学生往往只围绕单一的知识点进行实验,无法掌握实验的全过程,且部分实验项目的重复交叉问题比较严重。例如,土木工程材料、土力学和地基基础实验教学中都会涉及颗粒分析实验、土密度实验和含水率实验等内容,且土木工程材料、材料力学和混凝土结构设计的实验项目中都有钢筋和混凝土等材料性质。除此之外,很多高校安排的实验课时都比较少,尤其是单独实验课程的开设量更少,无法提高学生的工程实践能力。

4.3 实验考核评价缺乏合理性

在传统的实验考核制度中,教师评價学生实验成绩的标准只是一份实验报告,由于实行分组教学的方式,各项实验数据的重复率比较高,且教师只依靠学生的实验报告无法掌握实验的实际情况,难以了解学生对实验的学以致用情况。

5 土木工程材料实验教学改革与实践

5.1 整合实验教学内容

5.1.1 基本知识和基本技能

在土木工程材料实验教学过程中,教师应引导学生掌握经纬仪、水准仪和全站仪等仪器的操作方法,学生还要提升砂浆制作、混凝土试块等专业技能,在了解现场实际施工情况的基础上,掌握工程试验标准。

5.1.2 开放性实验

教师应该根据实际情况,开展设计测绘、混凝土配比等综合性实验,鼓励学生积极参与到实际工程检测过程中,根据工程实例提升实验方案设计能力,进而提高有效解决施工现场问题的能力。

5.1.3 创新性实验

高校教师应根据课外科技竞赛、学生实践创新项目和教师科研项目等内容,加强对学生科研能力的培养,提升学生的创新能力。

5.2 积极引进先进的教学方式

土木工程实验具有持续时间长、消耗资源多、危险性大等特点,这就要求高校实行教师演示、学生重复练习的教学方法。在实际的高校教学中,教师还应该积极引进多媒体技术,提升学生的动手实践能力和创新能力,实现高校实验教学的有效性。例如,教师在实验准备阶段,可以收集与实验相关的动画和录像,并在课堂中进行播放,帮助学生了解实验现象。除此之外,高校还可以开发计算机模拟实验软件,展示实验效果动画,这样就能够掌握土木工程实验中的性能变化,利用动画和录像的优势,实现预期的实验效果。

5.3 加强对高校教师的培训和考核

在高校实验教学过程中,相关部门需要定期针对教师的实验技能和教学方法开展培训活动。在新时期的社会发展中,土木工程材料实验方法和实验标准发生了很大的变化,很多新型的仪器设备应运而生,这就对高校实验教学教师提出了更加严格的要求,高校应该定期组织教师参加相应的培训活动,提高教师的综合素质和专业技能[3]。除此之外,高校应该加强对教师实验技能和理论知识掌握的考核和评价,督促考核不满足要求的教师参加相应的培训活动,确保各个教师都能够持证上岗,进而提升高校实验教学的整体质量。

6 结语

综上所述,在高校土木工程材料实验教学过程中,学生能够掌握建筑材料的技术性能,有利于培养创新应用型土木工程专业人才。但是,在实际的高校教学过程中,普遍存在教学理念偏差、师资力量薄弱、实验资源有限等问题,教师应该积极引进先进的教学方法改善这一现状,提升高校土木工程材料实验教学的有效性。

【参考文献】

【1】刘发明,丁点点.面向应用的土木工程材料实践教学体系的优化[J].阴山学刊(自然科学版),2017,31(02):145-147+158.

【2】李瑞敏.土木工程材料实验教学改革与实践[J].山西建筑,2016,42(34):227-229.

【3】狄娜.土木工程材料实验教学改革问题[J].黑龙江科学,2016,7(19):102-103.

作者:崔雷

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