学文网土木工程材料篇1
（一）突出重点
“土木工程材料”较多的课程内容，在有限的学时内不可能全部讲解，应根据专业性质，分清主次，突出重点。以程云虹等主编的《土木工程材料》[1]为例，课堂重点讲解的内容是：绪论，第一章（土木工程材料的基本性质），第二章（无机胶凝材料），第三章（水泥混凝土），第四章（砂浆），第六章（土木工程用钢），第七章（沥青及沥青混合料）。通过绪论的学习，学生对土木工程材料有一个梗概的认识，对“土木工程材料”这门课程有一个大致的了解；第一章让学生了解土木工程材料基本性质，包括物理性质、力学性质及耐久性能等，同时了解材料科学的基本理论，即材料的组成、结构和构造及其与材料性质之间的关系；第二章、第三章、第四章、第六章及第七章分别讲解工程中最常用的几种土木工程材料的性质及应用。而第五章（砌筑材料）、第八章（木材）、第九章（合成高分子材料）及第十章（建筑功能材料）作为学生自主学习的内容，但教师应适时引导和鼓励学生在自主学习过程中积极思考并勇于提出问题。课堂教学中，把重点讲解的内容讲深讲透，让学生扎扎实实地掌握，做到学有所获；避免面面俱到，不求甚解。而且，有了重点讲解的内容作为基础，学生自主学习其他章节才不会感到困难。突出重点的课堂讲解与学生的自主学习有机结合，既有利于学生掌握系统的理论知识，又给予了学生自主学习的空间，有益于培养学生的质疑精神和解决实际问题的能力，发展学生的想象力和探索意识。
（二）科学讲解
“土木工程材料”课程的内容比较松散，讲解时容易产生平铺直叙的感觉，甚至索然无味；如能精心安排、科学讲解，效果会大不一样。比如，通用硅酸盐水泥包括硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥及复合硅酸盐水泥，如果按照教材一种水泥接着一种水泥地讲，学生学起来会感到重复、堆砌、凌乱，甚至不知所云。因此，对于这部分内容要进行科学整合，重点把硅酸盐水泥的矿物组成、水化及凝结硬化过程、技术性质等等讲解透彻；而在介绍掺混合材料的硅酸盐水泥时，抓住活性混合材料的潜在活性及掺活性混合材料水泥的二次水化反应，然后用对比的方法给出各种水泥的共性和个性，这样内容紧凑了，脉络清楚了，学生掌握起来也就轻松了。了解了技术性质的异同点，进一步掌握各种水泥的工程应用就会很容易。再比如，在现代水泥混凝土技术中，外加剂已经成为水泥混凝土的一个重要组成成分，因此，为了内容的系统和完整，一般教材（如文献）都将“外加剂”放在“普通混凝土的组成材料”中来介绍。但外加剂是用来改善混凝土性能的，如果不了解混凝土的性能，很难深入理解外加剂的作用，因此，在讲授时，应作适当调整，把“外加剂”放到“混凝土拌和物的主要性能”和“硬化混凝土主要性能”的后面来讲，这样会更加方便学生对相关课程内容的理解和记忆。总之，科学地组织和讲解课程内容，对于做好“土木工程材料”课堂教学起到事半功倍的作用。
（三）理论联系实际
首先，从最熟悉的生活实际出发。土木工程材料与实际生活密切相关，其实，每个人在实际生活中都积累了很多相关经验，只是由于不具备专业知识，而不知道其中的道理。比如，某一水泥砂浆地面破损了，用水泥砂浆修补以后，需要浇水覆盖一段时间。相信很多人都见过这种做法，但不一定每个人都知道这是为什么。在讲解水泥的水化、凝结及硬化过程时，提到这一现象，学生一定会恍然大悟，原来这就是养护，并及时让学生了解养护需要一定的温度、湿度及时间。这样，把学生来自于生活的直接经验与书本上的理论知识结合起来，消除学生对课程的陌生感，激发了学生的学习兴趣。其次，大量列举工程实例。典型的工程实例是理解和消化理论知识的最有效方法，注重材料的工程应用背景，避免脱离工程孤立地讲解材料。比如，在讲到混凝土耐久性问题时，实例之一：北京三元立交桥桥墩，建成后不到两年，个别地方发生“人字形”裂纹，经分析认为主要原因是发生了碱-骨料反应；实例之二：乌克兰境内的切尔诺贝利核电站，由于钢筋混凝土结构的泄漏，造成大面积放射性污染，生态环境遭到严重破坏等。另外，还可以用数字来说明，“在工业发达国家，建筑工业总投资的40%以上用于现存结构的修理和维护，60%以下用于新的设施”。通过大量实例，使学生认识到混凝土耐久性的重要性，了解到很多混凝土结构的过早破坏不是由于强度不足，而是由于耐久性不足。最后，重视实验教学。实验课是“土木工程材料”课程的一个十分重要的教学环节，实验教学是课堂教学的一个很好的补充。实验课上，学生对从书本上学到的材料有了直观的认识，对材料的性能进一步了解，在自己动手做实验过程中，提高应用材料的能力。同时，通过实验验证基本理论，学习实验方法，培养科学研究的能力和严谨的科学态度。
（四）关注学科新进展
教材是教学的依据和根本，但教材的更新需要时间，而土木工程材料的发展非常迅速，因此，在教学过程中，应密切关注土木工程材料研究和工程应用的最新进展，并适时补充到教学中。同时，随着新材料及新技术的不断问世，有关材料的质量标准及相关设计和施工的规范也会随之更新，亦应将这部分内容及时补充到教学中。这样，有利于学生及时了解学科发展动态，拓宽专业视野，培养创新意识，激发探索精神，提高学生的工程素质及工程意识
二、课后作业
课后作业对课堂教学起到很好的巩固和补充作用。通过课后作业，学生能够更好地消化和理解课堂上学到的内容，并能对所学内容活学活用。本课程中，一部分课后作业来自于教材每章后面的复习思考题，需要教师紧扣课堂教学的重点和难点，从中精选，比如，混凝土骨料颗粒级配，普通混凝土配合比设计等。教师要对作业认真批改，并总结，使学生不是为了做作业而做作业，而是做到真正掌握。另一部分课后作业是综合性、讨论性的。比如，程云虹等主编的《土木工程材料》中的“开放讨论”部分，这部分内容具有一定的前瞻性，可以引导和启发学生做一些探索性的工作。即让学生从中选择自己感兴趣的内容，并围绕这一内容查阅文献，深度思考，自由讨论。拓宽了学生的视野，培养了学生科学研究的意识。
三、结束语
土木工程材料篇2
土木工程材料课程是土木工程专业学生必修的一门专基础课,可为学生学习建筑、结构、施工等专业课程提供土工程材料的基础知识,并为以后从事专业技术工作打下必要的基础[1]。由于土木工程材料种类繁多、涉及的知识面广、内容庞杂,各类材料自成体系,既不像专业课那样具体而生动,也不像基础课那样经典而系统;公式推导少,经验表格及规范多,且以叙述为主;同时学时少、起点低、实践性强。因此学生普遍感觉到杂、乱,没头绪,难记牢,甚至产生厌学心理,影响学习效果。为此,授课教师在精心组织授课内容以外的首要任务就是认真钻研教学方法,灵活运用多种有效的教学手段,来激发、提高并保持学生的学习积极性。要激发、提高并保持学生学习的积极性,首先得培养学生学习的兴趣,古今中外的教育家对学习兴趣的重要作用有很多精辟的论述。孔子说:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”爱因斯坦说:“我认为,对一切来说,只有热爱才是最好的老师,它远远超过责任感。”在科学上、学术上有重大成就的人,往往都对他们研究的对象有浓厚的兴趣,兴趣推动他们孜孜不倦地进行钻研,从而获得优异的成果。本文结合“土木工程材料”的课程教学实践,探讨如何运用多种方法培养学生学习的兴趣,使学生在学习中体会学习的趣味,给学生更大的自由空间,变被动为主动,从而提高学生***分析、解决问题和归纳总结的能力。
二、教学改革探索
新课伊始,学生总是会满怀新奇、猜测与希望,有较高的学习热情,期望能学到更多、更有用的知识,期望能在这一门新课的学习中取得更好的成绩。但是,由于土木工程材料课程内容繁杂、难记,随着上课时间的延长,课程内容不断深入,学生刚开始所拥有的高涨的学习积极性极易渐渐消退。因此,教师在正常授课的基础上必须密切关注学生每次课时的到课、听课及完成作业情况,一旦发现以上问题,就要及时采取相应措施来激发学生的兴趣。
(一)演示教学,激发学生的兴趣[2]55
演示教学法就是将实物或与实物相关的模型、结构、实验过程通过投影、录像等多种媒体手段呈现在学生面前,使抽象的内容具体化、复杂的过程简单化、枯燥的内容形象化,发挥形象思维的艺术感染作用,激发学生的好奇心、探索事物的求知欲和浓厚的学习兴趣,调动学生学习的积极性,以利于在直观教学中获得知识。通常可采用以下几种手段来实现演示教学:
1?充分利用现代化的教学手段
运用现代教学技术能形象直观地再现客观事物,感染力强,使学生的视觉和听觉在直观的教学情景中得到延伸,激发学生的学习兴趣,使学生充分感知,深刻理解并牢固记忆。如利用电子课件播放材料的孔隙结构、减水剂作用机理等***片,利用动画演示讲解低碳钢受拉到拉断的四个阶段,利用视频演示普通砖泛霜现象等。现代化教学手段增加了学生当堂消化、理解知识的机会,提高了课堂效率,调动了学生的学习兴趣。
2?课堂实物演示
实物是常用的直观教具,实物演示就是教师在课堂教学中,运用实物向学生提供感性材料,并指导学生进行观察、分析、归纳以获得知识的行为方式。实物能直接表达言语信息,增加教学的直观性,使学生在以后的学习中触物思词,睹物生情,增强记忆,形象化的描述为教师的讲解节省了不少宝贵的时间。如在讲解水泥的体积安定性时,拿出体积安定性合格和不合格的两块水泥试件作对比。同学们一看到不合格试件的外观、疏松结构及不具备相应强度的特点,会很自然联想到这样的水泥用到工程建设中的危害性。这时,再讲不合格试件产生的原因及危害,学生就能很快理解掌握。
3?简单实验演示
实验演示是教师在课堂教学中进行的表演示范实验,它不仅可省下许多枯燥的讲解,而且还可以给学生留下生动、鲜明而深刻的印象,学生也会牢固掌握建筑材料课程的相应知识,达到事半功倍的效果。如利用两个相同规格的容量瓶装入质量相同但颗粒级配不同的沙子,对比两个容量瓶,学生会很明显地看到级配好的沙子所占体积小。由此可以得出结论,用颗粒级配好的沙子配制混凝土的空隙率小、强度大。在实验演示的过程中,教师要循循善诱,启迪学生思维,将学生的感性兴趣转发为理性乐趣,更充分激发学生兴趣。
(二)设置疑问,激发学生的兴趣
所谓设疑教学法,就是根据学生的好奇心理和求知欲望,在教学中有意设置障碍,制造疑惑,然后引导学生带着问题探究学习,进而完成教学任务的一种教学方法。学源于思,思源于疑,疑是探求知识的起点,小疑则小有收获,大疑则大有收获。设疑教学法能够激发学习兴趣,唤起求知欲望,启迪学生智力潜能,调动学生思维主动性,促进学生思考,提高分析判断事物的能力。
1?导课设疑,以疑创境
导课即导入新课,在几十分钟的授课中,开始的几句导语是很重要的。常言道:良好的开端是成功的一半。要想让学生对新知识有一种“想知道”的心情,在上课伊始的导语中,就要精心设疑,设计出能吊起学生“胃口”的悬念,使之围绕疑问去思考,以激发其学习的欲望。例如在讲混凝土拌合物的和易性时,可以设疑:在水泥浆用量一定的条件下,为什么沙率过小和过大都会使混合料的流动性变差?又如:建筑石膏及其制品为什么适用于室内,而不适用于室外使用?导课设疑,制造悬念,学生急于想听“下回分解”,学习欲望油然而生,这样导入新课,自然“水到渠成”。
2?讲课设疑,以疑促思
讲课是一节课的中心、重点,如果平铺直叙,照本宣科,像八股文那样列出一二三四,教师讲学生听,这样课堂就犹如一潭死水,毫无生机了。在教学过程中,通过设疑解惑,可引发学生兴趣,使学生处于一种“心愤愤,口悱悱”的状态,促使他们积极思考。如要改善混凝土拌合物和易性可采用哪些办法?要提高水泥混凝土强度有什么措施?
3?课尾设疑,以疑总结
一节课就要结束了,收尾是课堂教学的重要组成部分,它关系到新知识的巩固、学生能力的培养,以及学习兴趣的延伸。学生在学完新知识后,教师在此基础上提出新问题,设置悬念,则能激发学生的学习兴趣,引发学生“温故而知新”。设置悬念,要体现已学知识与未学知识之间的联系,驱动学生继续思考。如在讲授完胶凝材料后,可设计这样一道思考题:“现有四种白色粉末,已知其为建筑石膏、生石灰粉、白色石灰石粉和白色硅酸盐水泥,请加以鉴别。”通过设疑让学生对上述四种物质的特性又有了更深的理解,更重要的是这一过程培养了学生善于对条块分割的知识进行系统化处理,使“书越读越薄”,提高了自学能力。
(三)结合实例,激发学生的兴趣
“土木工程材料”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。教学实践表明,结合工程实例进行教学,可极大地调动学生的学习兴趣和对工程中材料方面技术问题的探索热情。
1?利用生活中常见的事例,激发学生的学习兴趣[3]
生活中不乏与建筑材料有关的现象,在教学中可以信手拈来,以激发学生的兴趣。例如,在学习石灰时,以粉刷过的墙壁上出现的鼓泡、开裂现象提问,使学生对石灰的熟化原理饶有兴趣;接着又提出为什么在使用石灰时常常掺入沙、纸筋等填充材料的问题,引导学生从石灰的硬化中找原因。通过这些小问题,年轻人那种好奇、要探究个彻底的天性便被激发出来了,那些看似呆板的文字和化学反应式在他们眼里都成了挖掘知识宝藏的金钥匙。
2?采用现场教学,增强感性认识[3]
建筑材料大多是普通常见的,学生往往觉得没有新鲜感。有时我们改变一下上课环境,会收到意想不到的效果。例如对于块体材料、钢筋等,利用校内实训场地进行现场教学,可以增强学生的感性认识。关于过火砖和欠火砖的区别,可能在教室里讲了很多遍,学生还不一定能掌握;在现场,只要拿出两种砖进行比较,通过教师的演示和学生自己的观察,两者的区别便一目了然。进而关于砖的尺寸、外观质量的要求以及砖的组砌方式等知识都可以在这样一种形象直观的环境中掌握了。对于“三大材料”之一的钢材,不同钢筋的鉴别、钢材的堆放方式等知识也可以在现场轻松地融入学生的头脑中。采用现场教学往往可以收到事半功倍的效果,老师和学生都感到轻松愉快。
3?实例教学法
学校的课程安排与学习环境若无法将理论与实际的应用充分结合,易造成学生缺乏学习兴趣,以义务或敷衍了事之态度学习,不想深入地了解,只是知识背诵,无法将所得之知识应用于实际情境中,最后形成学习与生活严重脱节的情况。即使授课的教师透过语言或文字将问题情境重述,学生亦难有身临其境的感受。运用实际工程案例,由教师进行组织、分析和设计,然后让学生参与,在分析案例的过程中开展教学活动。如讲到混凝土时,以北京西直门旧立交桥混凝土开裂为例,说明氯离子的危害;以糖厂用曾装过食糖的麻袋覆盖于混凝土表面进行淋水养护为例,说明含糖分的水对水泥的凝结有抑制作用。学生通过对所给的案例材料进行比较、分类、分析与综合,就会从现象中找到本质,提高学习的能力,使学生在学习过程中体验灵活运用知识来解决问题的历程。因此,以实例教学法来进行教学,对于提升学生问题解决的能力,会有很大的帮助。
土木工程材料篇3
关键词：特色土木工程专业；土木工程材料；教学改革
福建江夏学院是一所以经、管、法等学科为主的大学，工科类专业较少。转型之际，学校立足发展特色工科，将土木工程专业作为新建本科专业及重点建设专业，以培养复合型创新型应用型人才为目标，创新学科专业建设，开展特色土木工程专业教育，以适应建筑产业现代化需求。土木工程材料是土木工程专业必修的基础课，也是土木工程建设的物质基础与质量保证，对土木工程建设的经济性有重要影响，并决定着工程的结构形式和施工方法[1]。开设该课程的目的是使学生学习土木工程材料的基础知识、基本理论与应用方法，为学习后续课程奠定基础，并为今后从事专业技术工作时合理选择与应用土木工程材料知识打下基础。课程改革是教学改革的落脚点，课程建设与教育质量的提升有密切关联[2]。本文以土木工程材料课程为例，探讨基于应用型的土木工程材料课程改革。
一、土木工程材料课程的特点
土木工程材料课程的主要特点是知识面广、知识点分散、系统性较差，且理论性及专业性较强。土木工程材料按不同角度可进行不同的分类，而课程教材往往按材料类别分章节，各个章节自成体系，章节间缺乏横向的联系。因此，教师授课常以叙述式为主，主要是各种材料在工程和实验上的经验总结，缺乏内容逻辑的串联及理论分析、计算[3]；学生学习片面化，难成系统，往往仅处于识记层面而缺乏对知识点的对比联系。土木工程材料课程不同于一般基础课程，除了理论课程外，还有实验课程。实验演示、现场参观可加深学生的理解和感性认识；通过动手实验验证材料的基本性能，可学习试验方法，锻炼学生的实践能力。此外，实验课程还可增加设计类、综合类实验，培养学生的科学研究能力。
二、土木工程材料课程存在的问题
（一）认识不足，学习方法不当
学生对专业基础课程的重要性认识不足，认为力学类课程和专业类课程更重要而忽视基础课程的学习，对土木工程材料课程的重视程度较低。学生平时缺乏对课程的学习兴趣，且学习方法不当，考试仅依赖死记硬背，理解不足，知识掌握不牢固。
（二）知识体系欠缺，课程之间联系较少
以力学类课程为例，经过多个学期对理论力学、材料力学、结构力学的系统学习，学生可较好地建立知识体系、融会贯通知识点。而土木工程材料课程与土木工程专业其他课程之间的联系较少，该课程一般安排在第一或第二学年，学生在此前对该课程的认识较少，学过之后又没有直接应用的机会。同时，后续也少有课程复习到相应知识点，致使该课程“自成一派”，知识不成体系，导致学生对该课程的知识遗忘快。
（三）教材更新慢，***表符号难理解
新型土木工程材料层出不穷，而原有的教材往往只介绍基本材料，较少涉及新型材料，使教学明显滞后于应用。教材中涉及的材料种类繁多，不同材料之间的联系少、针对性差，使学生缺乏学习重点。教材中常以表格的形式介绍材料，材料代号较多却少有明文解释，表格中出现的指标多、杂，指标含义不明确，致使所涉及的专业知识枯燥且难以理解。
（四）教学手段少，教学场所单一
土木工程材料课程的教学主要以讲授为主，传授前人经验，因而学生学习兴趣不足。教学场所主要以课堂为主，学生对各种不同材料缺乏直观、感性的认识。教学与实际工程应用结合少，教学效果不佳。
三、土木工程材料课程教学改革内容
首先，在课堂教学之初，为学生介绍现代工程对材料的需求及材料在工程建设中的重要意义；介绍土木工程材料课程的教学目的、意义，以及课程在人才培养方案中的地位与在工程应用中的作用；介绍工程案例及工程全寿命概念，帮助学生正确认识土木工程材料的重要性，树立正确的学习态度。收集往届优秀学生的学习方法，结合自身备课感悟，帮助学生找到合适的学习方法，提高学习兴趣与效率。加强课后与学生之间的互动，建立良好的师生关系。运用互联网技术，建立网上联系，及时帮助学生解决课堂疑难。
其次，针对福建江夏学院土木工程专业人才培养目标“专结构、懂施工、长材料”，调整人才培养方案，在通用土木工程材料的基础上，加入更深层次的水泥基材料课程和高性能混凝土课程，建立土木工程材料—水泥基材料—高性能混凝土的连贯课程体系，三门课程由浅及深，由通用至高新，由经验至理论，系统介绍土木工程材料的工程应用，特别是常用的水泥、混凝土材料，加深学生的认识及对知识的融会贯通。
第三，优化教学内容，突出教学重点。引入工程案例，使课程内容更丰满，同时帮助学生理清知识点，构建知识框架，降低吸收知识的难度，使教材“由厚变薄”[4]。教学时，针对各种材料的***表符号展开说明，引入材料的相应技术标准，结合材料的基本性能和特点阐述各材料的适用性。建立网络课程，共享土木工程材料相关资料，提供前沿材料的资讯，帮助学生课后自主学习。开展学术讲座，邀请业界人士为学生介绍土木工程材料的应用现状及前沿高新材料，使教学内容与实际应用相结合，拓宽学生的知识面。
第四，增加课堂微课环节，由学生自由分组选定某一材料作为选题，课后分工收集资料，制作PPT，并于课上10分钟内与同学交流。经实践，该环节效果显著，可调动学生的积极性，培养学生的自主学习能力，使学生发挥主观能动性，活跃课堂气氛。调整课程考核方法，提高平时成绩的比例，提高学生对实验课程的参与度和重视度，加强课程的过程性考核。组织学生参加“大学生混凝土配合比设计大赛”，提高学生学习兴趣，培养学生的动手能力，同时为学生提供外出学习的机会，扩大学生的眼界[5]。鼓励学生申请、参与大学生创新创业项目，结合导师制活动，吸纳优秀学生参与教师的科研项目，深入材料的试验研究当中，培养学生的深入学习兴趣及科研创新能力。
最后，开放实验室，鼓励学生开展设计性、综合性实验，培养学生发现问题和解决问题的能力。实验教师给予实验指导，培养学生的创新能力和动手能力。在实验室内设置材料展示柜，增加学生对各种土木工程材料的感性认识。通过实习，多带学生走出课堂，如在建材市场参观学习，增加学生的直观感受。利用已有产学研基地，强化学生的实践应用能力，提高学生的综合素质，使学生了解当前企业对人才的需求，提高学生自主学习的意愿，为后续的学习、工作奠定基础。
四、结语
为适应建筑产业现代化需要，培养特色土木工程专业人才，需要对土木工程材料课程传统教学模式进行改革。由此，笔者提出针对该课程的特点和存在的问题进行课程体系、教学内容、教学方法、教学方式、实验教学等方面的改革调整，提高教学效果，激发学生的学习兴趣，提高学生自主学习的意愿，加强学生的工程应用意识，提升学生的工程应用能力和综合素质。
参考文献：
[1]丁金昌.实践导向的高职教育课程改革与创新[J].高等工程教育研究,2015(1):119-124.
[2]白宪臣.土木工程材料[M].北京:中国建筑工业出版社,2011:1-3.
[3]彭晓彤.林晨.土木工程专业建筑材料课程改革探索[J].高等建筑教育,2008(17),4:86-89.
[4]安明喆,吴萱,潘雨.土木工程材料课程教学内容改革[J].高等建筑教育,2006(2):89-92.
土木工程材料篇4
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***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]。
1.3 不断改进教学手段和教学方法
土木工程材料篇5
关键词：土木工程材料课程；试验；新型抗渗仪；创新
中***分类号：G64423；TU3-4 文献标志码：A 文章编号：10052909（2017）02011905
土木工程材料课程作为高等院校“大土木”环境下土木工程、房屋建筑工程、道路工程、桥梁工程等专业的必修课、基础课及专业课，在整个土木工程教学体系中起着承上启下的作用[1]。其课程特点实践性强、知识体系分散[2]；内容繁杂、学时相对偏少[3]。尤其是土木工程材料试验，它在培养学生实践能力和创新能力方面有举足轻重的作用[4-5]，既能增加学生动手操作的机会，加深课堂分散知识体系印象，充分理解理论与实践的区别和联系，熟悉试验的目的和意义，又能激发学生的创新能力和科研兴趣。
传统土木工程材料试验教学方法是教师在课堂上讲，学生按照教师的指令一步一步地操作，试验结束后撰写并提交试验报告[6]。学生虽动手做了试验，但***思考不够，积极主动性发挥不出来，不利于培养学生的动手能力和创新能力[7]。教师必须创新思路，以学生为主体，充分调动学生的积极性和主动性，使学生理解土木工程材料学科的基本思维方法，掌握分析手段，提高试验技能和综合能力[8]。科技创新分为原始创新和跟踪创新两种，技术上的属于技术创新，学术上的是知识创新，建设上的是工程创新[9-11]。不少高校教学计划中土
木工程材料课程理论学时较多，试验学时相对偏少，如何在有限的学时下合理安排试验内容，最大限度地提高学生的动手能力和创新能力，值得思考。文章以水泥混凝土抗渗试验为例，针对现有水泥混凝土抗渗仪的缺点，提出新型水泥混凝土抗渗仪试验机理，通过相应的试验研究和理论分析，重点阐述了土木工程材料课程试验与创新。
一、研究背景
抗渗混凝土广泛使用在水工、水下、水中、地下和其它有抗渗要求的土木工程中（如大坝混凝土、隧道支护混凝土，等等）。根据规范GB―T50082―2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》，采用HP-4.0抗渗仪进行水泥混凝土抗渗试验，这一传统方法沿用至今。长期实践表明：传统方法检测混凝土抗渗性能实现难度大，耗时长，成功率不高。如何准确判定水泥混凝土抗渗性能仍是一大难题，也成为了试验检测仪器设备、手段及相应理论滞后于工程应用。
目前国内外对于混凝土抗渗性能的研究有多种试验方法，其中以传统水压力试验法为主，分为稳定流动法（constant flow method）、渗透深度法（depth of penetration method）和抗渗标号法[12-13]。R.P.Khatri and V.Sirivivatnanon 在研究中建立了稳定流动法与渗透深度法之间的联系，给出了两种研究方法的选择标准。究竟采用哪种试验方法，取决于混凝土的28d抗压强度F28C与龄期T之间的关系：
2.3（T）2+1.1（F28c）2>10 400时，采用渗透深度法；
2.3（T）2+1.1（F28c）2
中国试验方法现行标准中采用抗渗标号法，即采用现有抗渗仪进行抗渗试验。该方法是渗透深度法的一种特例，特点是比稳定流动法和渗透深度法简单，适用于工程，但对于科学研究，该方法的研究数据太少[12]。中国现有抗渗试验规范颁布超过20年，存在诸多弊端。在大众创新时代，土木工程专业本科教学需与时俱进，土木工程材料课程如何试验与创新是相关教师和学生的新课题。新型水泥混凝土抗渗仪的研制及其试验研究项目，试***采用独特思维和技术路线来诠释创新。
二、现有抗渗仪及其试验机理
（一）现有抗渗仪概况
按照规范[14]现有抗渗仪由套模（又称“机架试模”）6个、台面、支架、加压系统、储水罐和压力控制系统等组成，利用密闭容器内压强处处相等的原理进行工作，如***1。
（二）现有抗渗仪试验机理
按照规范[15]现有抗渗仪试验机理为：抗渗试件以6个为一组（直径和高度均为150 mm的圆柱体试件），试件成型后24 h拆模，一般标准养护至28 d龄期进行抗渗试验。试件养护至试验前一天取出，表面晾干后在其侧面涂一层熔化的密封材料（一般为工业石蜡），随即将试件压入经烘箱预热过的试件套中，稍微冷却后即可解除压力，连同试件套装在抗渗仪上进行试验，如***2。
试验从水压为0.1 MPa开始，以后每隔8 h增加水压0.1 MPa，并且随时观察试件端面的渗水情况。当6个试件中有3个试件端面呈现渗水现象时，即可停止试验，记录当时的水压。试验过程中，如发现水从试件周边（试件与机架试模之间的密封带）渗出，则应停止试验，重新密封。混凝土的抗渗标号以每组6个试件出现渗水时的最大压力计算。
（三）现有抗渗仪及抗渗试验弊端
现有抗渗仪检测混凝土抗渗性能的实现难度大、耗时长、成功率不高。具体而言，主要问题有以下几个方面的问题。
（1）试验程序复杂，密封困难。预制混凝土试件压入机架试模后，需进行密封，密封之前需要将混凝土试件、机架试模等预热，将工业石蜡加热至50～60℃熔化成液态，再将其滴入混凝土试件和机架试模中间的空隙区域，试***让石蜡冷却凝固后密封空隙，该程序大大增加了时间和资金成本。
（2）试验结果误差大。不能保证试件与机架试模之间完全密封，致使试验时压力水可能从试件与机架试模之间的密封区域空隙渗出。事实上，在试模中制作水泥混凝土的试件还需经过适当加热试件、工业石蜡等环节，谨慎操作也难以保证绝对成功。水泥混凝土抗渗试模，如***3。
（3）观察渗水路径比较困难（试验时不排除水直接沿密封带上升至试件顶面，或从薄弱混凝土层渗透至试件表面的虚假渗透现象）。大多数情况仅仅从试件端面观察渗水情况。有时需将试件从机架试模中取出，用压力机将试件均匀劈成两半之后才能^察压力水的渗透路径，操作难度大。加压渗水试验时，理想密封状态，如***4（1）；密封失效时，渗水沿着密封区域渗漏，如***4（2）；部分密封失效，渗水通过密封通道在端部沿着混凝土薄弱区域渗水，如***4（3）。
三、新型水泥混凝土研制及其试验原理
（一）新型水泥混凝土抗渗仪研制思路
基于现有水泥混凝土抗渗仪的种种弊端，新型抗渗仪拟取消机架试模，省略密封环节，以方便观察渗水路径。
怎么样实现比较大胆而创新的设想？结合土木工程材料本科课程、现有抗渗仪的机理，课题组成员进行了长期构思并多次绘制草***，经过不断修改、完善，拟定在基本不改变现有水泥混凝土抗渗仪及试验机理的前提下，适当调整混凝土试件尺寸，在其中心部位预埋引压管，采用上下颠倒的方式将混凝土试件插入试验台中。
（二）新型水泥混凝土抗渗仪试验流程
具体流程为：制造扩大头和预埋引压管；用螺栓组装扩大头和预埋引压管，如***5（1）、5（2）；将组装后的预埋引压管和混凝土试模上的钢片螺栓连接，如***5（3）；浇筑混凝土（预埋引压管直接浇筑在混凝土中）；养护28 d后将试件上下颠倒安装在试验台桌上；灌水加压；观察渗水路径。其中，扩大头上口为直径60 mm、高20 mm的喇叭口，下口与预埋引压管同径。上口扩大到60 mm目的是增加压力水渗透面积，高度20 mm目的是在浇筑混凝土之间浇筑一层同配比水泥砂浆作为临时模板，防止浇筑混凝土时水泥浆进入预埋引压管，如***5（4）；灌水加压前将预留水管与预埋引压管接通，加压后压力水将从预埋引压管的扩大头渗透，从而可以任意从混凝土的上端面、侧面薄弱的地点渗透出来，如***5（5）。
（三）新型水泥混凝土抗渗仪试验机理
新型混凝土抗渗仪加压后，压力水自扩大头开始，从混凝土中任意薄弱环节渗透，直至流出混凝土上端面或侧面中的任意面；因预埋引压管和混凝土已牢固浇筑，紧密连接，压力水不会从引压管和混凝土之间的空隙渗透。
新型抗渗仪拟采用试件直径和高均为300 mm的圆柱体，从扩大头到混凝土的任意表面的距离最短为150 mm，基本满足规范[15]对最短渗水路径150 mm的要求。实际工作中水泥混凝土结构层抗渗相对于抗渗试件来讲是无限大的，客观上将试件尺寸从150 mm加大到300 mm与实际工程更为接近。试验效果有待于后续研究工作的进展及成果评定。
新型抗渗仪取消机架试模，可从混凝土上端面和侧面轻松观察渗水路径，能够实现除底面外的全方位、多角度观测渗水路径。
四、大学生创新训练计划项目申报
基于该项目的独特创意，项目经过小组评审、学院评审，在校级和省级层层筛选下，脱颖而出。目前已经获批四川农业大学大学生创新训练计划项目和四川省大学生创新训练计划项目，项目的获批为后续研制提供了重要平台和条件。
（一）项目技术路线
（二）项目进展及后续工作
目前项目进展：完成了实用新型（专利申请号201610223488.3）和发明专利（专利申请号201620299957.5）申请，与北京蓝航智晟试验仪器有限公司签订生产新型水泥混凝土抗渗仪的合作协议。四川农业大学土木工程学院制定了采购新型抗渗仪计划，新型水泥混凝土抗渗仪预计在2016年底投入试验。
后续研究工作：待样机生产制造成功，按照计划进行新型和现有水泥混凝土抗渗仪对比试验，（拟采用在建的国道G213线汶川县境内映秀至汶川的福堂隧道二次衬砌C30抗渗混凝土，随机抽样各不少于50组；现有抗渗仪1组6个试件，新型抗渗仪1组3个试件）。后续将对抗渗机理进行理论分析，利用Pfc等软件进行数值模拟，研究二者的相似性、差异性及新型抗渗仪的可行性。把试验的重点放在新型抗渗仪的可操作性上，把分析的重点放在新型抗渗仪的可行性上。
（三）项目的特色与创新
从技术创新方面来看，无需密封，能顺畅观察渗水路径，试验简单方便；预埋引压管，压力水从混凝土试件中部向四周薄弱区域自由渗透，满足现有规范要求的现有抗渗仪基本尺寸150 mm；取消机架试模，无四周侧限附加压力限制。
从方法创新方面来看，拟进行新型和现有抗渗仪的对比试验，采用理论公式计算、数值模拟等理论分析方法，多角度多方***证新型水泥混凝土抗渗仪的可行性。
五、讨论
教师和学生应熟悉土木工程材料课程及其试验基本内容，达到融会贯通。熟悉土木工程材料规范、标准，充分了解规范的本质及缺陷，是研制新型抗渗仪、进行创新思维的前提条件。
从一个普通抗渗试验入手思考现有抗渗仪的局限，联想到研制新型抗渗仪。这种修改和联想创新，远比某一具体试验及试验仪器本身重要得多，也是重要发明创造的基础。
六、结语
如何搞好土木工程材料课程试验、如何创新，是学者们长期研究和探讨的课题。水泥混凝土抗渗试验仪创新研制，得出如下结论。
（1）土木工程材料课程试验大多是常规试验，通过现有水泥混凝土抗渗仪及相应试验发现弊端，开启教师和学生改进思路，进而激发创新兴趣。
（2）新型水泥混凝土抗渗仪研制一波三折，但思路新颖，克服了现有抗渗仪密封困难、易从密封区域渗水、不易成功等缺点，通过在混凝土试件内部预埋引压管、取消机架试模等改进措施观察渗水路径更直观，试验更简单。
（3）现有和新型水泥混凝土抗渗仪后续对比试验（拟对比二者试验流程、渗水路径、试验结果吻合度）有序开展，理论分析思路明确，技术路线方案可行，研究结果值得期待。
（4）拟通过公式计算、数值分析等理论分析论证现有与新型抗渗仪试验的抗渗机理，完善新型抗渗仪试验的理论基础。
新型抗渗仪研制及其试验研究，研制思路和技术路线值得延伸和推广，值得土木工程材料课程及其它课程新型试验仪的研制及改进借鉴，也为土木工程其它专业课程的创新提供了有益参考。
参考文献：
[1]聂忆华，曹国娥，等.土木工程材料课程“学促教”教学模式及效果评价[J].高等建筑教育，2015，24（6）：108-112.
[2]尹健，李益进.建筑材料教学改革实践[J].株洲工学院学报，2014，9（5）：47-49.
[3]王信刚，胡明玉，丁成平.土木工程材料课程教学改革和效果评价[J].高等建筑教育，2015，24（2）：60-63.
[4]李雅文，张云华.高职院校建筑材料试验室规划建设探讨[J].试验技术与管理，2014，31（2）：218-220.
[5]李雯霞.建筑材料课程建设中如何培养学生的职业核心能力[J].中国教育技术装备，2012（2）：59-60.
[6]陈红光，刘东.建筑材料试验课程教学改革的探讨与实践[J].科技教育，2010（7）：175-176.
[7]李雅文，张云华.高职院校建筑材料试验室规划建设探讨[J].试验技术与管理，2014，31（2）：218-220.
[8]陈兵，吴雪萍，王菁.特色实验在建筑材料课程教学中的应用[J].实验室研究与探索，2012，31（6）：156-157.
[9] 沈珠江. 采百家之长、酿百花之蜜――岩土工程研究中如何创新[J]. 岩土工程学报，2005， 27（3）： 365C367.
[10]岩土工程要注重创新和规划――访中国工程院院士王思敬[J].岩土工程界， 2002， 5（8）： 7C8.
[11]刘汉龙.岩土工程技术创新方法与实践[J].岩土工程学报，2013， 35（1）： 34C58.
[12]杨成，谢和平等.混凝土抗渗性能研究的现状与进展[J]. 混凝土，2003， 160（2）： 7C11.
[13]R.P.Khatri and V.Sirivivatnanon.Methods forthe Determinationof Water Permeabilityof Concrete.ACIMaterialsJournal，Vol.94，No.3.May-june.1997.p257-261.
[14]JG/T 249-2009，混凝土抗渗仪[S].北京：中国建筑工业出版社，2009.
[15]GBJ 82-1985，普通混凝土长期性能和耐久性试验方法[S].北京：中国标准出版社，1985.
Abstract：Civil engineering materials experiment is the important link to master knowledge of civil engineering materials. Taking cement concrete antipermeability test for example， optimizing and innovating the traditional cement concrete antipermeability instrument and the test itself， creatively puts forward the development thinking， technical route and experiment mechanism of new cement concrete antipermeability instrument. Analysis shows that new cement concrete antipermeability instrument and its test， under the premise of keeping antipermeability instrument test mechanism unchanged， creatively proposes appropriate increase of concrete specimen size， preembedded pressleading tube internally， etc key measures， avoiding seal procedure of the existing antipermeability instrument cleverly. Moreover， the subsequent comparative tests and theoretical analysis are worth looking forward to. And technical route will be also prudently carried forward. Test and development scheme cover innovation characteristics obviously. Research achievement provides important references for civil engineering materials experiment and innovation，as well as other civil engineering courses， and provides lessons for civil engineering materials teaching and other courses teaching. Simultaneously， the achievement promotes amendment and improvement in traditional codes， bringing social benefit and economic value for concrete in civil engineering antipermeability structure.
土木工程材料篇6
实践教学是能力培养的重要手段，为了加强理论和实践教学的对接，提高学生工程实践能力和创新能力，我们尝试了开拓试验教学新思路，创建实践教学新平台和拓宽实践教学新渠道等方法。
1、开拓试验教学新思路
如何通过有限的资源提高学生的动手能力，分析问题和解决问题的能力以及创新能力，是土木工程材料试验教学切实需要面对的问题。教师不仅要重视试验课程教学的组织与设计，还要不断更新教学内容，改进教学方法和手段。传统的试验教学方法要求一个教学班利用给定的实验设备、固定的试验步骤和统一的试验参数来进行。学生所观察到的现象、所得到的试验结果几乎一样。因此，不同试验参数对结果的影响是无法显现出来的，学生对试验现象的理解也很浮浅。如果能够改变固有的教学方法，通过设置不同参数、不同条件，让学生进行对比研究，并加以分析讨论，则更有利于学生对专业知识的掌握。例如，传统的水泥技术要求试验中，各试验小组选用相同生产厂家和同样种类与型号的水泥，试验现象与结果基本相同，学生无法观察不同水泥在标准稠度用水量，初凝、终凝等技术性能的差异，也无法观察安定性、力学性能和强度等级等技术要求的标准，各小组之间也无需进行经验分享和共同协作。如果教师能通过自制水泥的方式，制备出未知技术性能的水泥，学生和老师共同通过试验总结出水泥技术要求的影响因素，小组之间通过交流并分享试验结果，观察相关参数对水泥性能的影响，教学效果必将得到提升。又如，根据正交试验原理设定混凝土配合比试验参数，各小组分别观察水灰比、砂率、单位用水量、粗集料用量和最大粒径等参数对混凝土工作性能和强度的影响，并将最终的试验数据结果统一起来，由学生对试验数据进行分析、处理，写出综合试验报告。显然，水泥性能和混凝土配合比实验经过试验设计，不仅加深了学生对于一些现象的直观印象，还增强了学生动手能力和综合分析问题的能力，同时也激发了学生探索未知领域的研究兴趣。
2、创建实践教学新平台
1）开放试验室由于试验学时有限，我校在本学年尝试了课余时间为学生开放所有试验室，鼓励学生充分利用开放性试验室进行砂浆、水泥凝结时间测定和混凝土配合比设计等设计性、综合性试验，教师利用课余时间给予指导，使学生充分了解了试验过程和操作方法，达到满足本学科实验教学的基本要求。
2）增设土木工程材料试验课程为了提高实践教学的质量,在2013年新的教学大纲修订的过程中，我校针对土木工程材料课程的教学现状，增设了土木工程材料实践教学周，利用一周的时间让学生充分参与到实践教学中，充分保障实践教学的运行。
3）鼓励学生参与教师科研项目针对部分学生对教师的科研项目具有较强兴趣的情况，我校鼓励学生参与到研究中，指导过程中注重培养学生在原材料的选择、成型工艺的控制和性能检测等环节的实际技能与分析解决问题的能力,提高学生创新能力以及开展基础研究的能力。
4）指导学生参加学科竞赛为了提高大学生的创新实践能力和对专业知识的认知能力，我校开展了一系列以专业知识为依托的学科竞赛。同学们在参加竞赛的过程中，锻炼了自身的专业技能。例如，我校针对当前建筑垃圾大量堆放所引起的环境与社会问题，举办了“建筑垃圾变废为宝大行动”的学科竞赛。在教师的指导下,同学们提出了各种建筑垃圾再生利用的方法。这场竞赛不仅提高了学生们的动手能力和科研能力，还让学生们意识到传统建筑材料在其使用结束后给环境带来的巨大压力和负面影响，有助于学生在以后的工作和研究中确立节能与环保的思维。
3、拓宽实践教学新渠道
土木工程材料的实践教学应与理论课程相结合,力求建立材料特性与实际工程的有机联系，尽可能制造机会让学生接触到实际的建筑材料，让材料抽象的性质具体化。力求建立课内基本试验与工程实际的相互对照，尽可能创造机会让学生深入接触实际工程,在工程实践中充实和巩固课堂理论知识，零距离地开展工程实践教学。我校在课外时间组织学生到混凝土预制构件生产企业、建材市场、商品混凝土搅拌站、建筑工地等参观调研，邀请具有丰富施工经验的工程师指导并讲解工程实际的工艺流程。让学生深刻认识原材料选用原则和生产施工流程，从市场中了解现有材料和新材料的发展与应用现状。在商品混凝土生产企业，学生了解了新拌混凝土的制备流程，意识到试验室中混凝土配比试验与工程实际的差异，也认识到掺合料和外加剂的掺入,对拌合物和易性、力学性能和经济效益的影响。这不仅增强了学生对土木工程材料的感性认识,也锻炼了学生的动手能力、交际能力，提升了综合专业素养。在普通混凝土试验的实践教学环节，我校组织学生到当地的建筑材料研究所进行参观学习，让学生观摩混凝土配合比的试配流程。学生一方面认识到水灰比、减水剂种类与掺量、活性掺合料种类与用量对拌合物工作性能的影响；另一方面，经现场试验技术人员的讲解，学生深入了解了活性掺合料掺入对混凝土性能、结构和经济性的影响，并且了解到大量工业固体废弃物对环境的影响。学生通过这些内容的学习,深入认识国家发展和改革委员会、住房城乡建设部开展“充分认识开展绿色建筑行动的重要意义”行动的深远影响，学会因地制宜、就地取材，结合当地气候特点和资源禀赋，大力发展安全耐久、节能环保、施工便利的绿色建材。
二、结语
土木工程材料篇7
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***
土木工程材料篇8
【关键词】土木工程；FRP材料；CFRP材料
随着社会科学技术的进步， 土木工程结构学科也获得了很大的发展， 其发展在很大程度上得益于新材料的应用，如FRP材料、 CFRP材料、玄武岩纤维材料、智能材料等等，这些材料凭借优异的性能正被越来越广泛地应用于桥梁工程、民用建筑、海洋工程、地下工程等土木工程建筑。
1 FRP材料
FRP材料即纤维增强复合塑料，FRP由增强纤维和基体组成，一般用玻璃纤维增强不饱和聚脂、环氧树脂与酚醛树脂做基体，以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料。该材料具有抗拉强度、弹性模量小、抗剪强度低、抗腐蚀、抗疲劳性能好等特点。FRP的抗拉强度均明显高于钢筋， 与高强钢丝抗拉强度差不多，是一般钢筋的2倍至10倍。大部分FRP产品弹性模量小，约为普通钢筋的25%～ 75%，因此， FRP结构的设计通常由变形控制。FRP的抗剪强度仅为抗拉强度的5%～20%， 这使得FRP构件在连接过程中需要研制专门的锚具、夹具[1]。FRP材料可以在酸、碱、氯盐和潮湿的环境中长期使用， 因而可提高结构的使用寿命， 这是结构材料难以比拟的。
FRP复合材料在土木工程领域的应用快速增长，可用于包括柱、墙、梁、板及面板的抗震及补强加固。FRP纤维复合材料凭借耐腐蚀性能已广泛用于加筋土中，由于该材料易被掘进机具切断，故可用于盾构法掘进竖井的混凝土墙、土钉及临时支护用的复合材料地锚，而且由于价格低廉，安装方便，干湿交替的挡土墙、地基锚杆及喷射混凝土筋中用的也很多。此外。因为良好的拉伸性，FRP材料在悬索桥及斜拉桥的缆索、预应力混凝土桥中的预应力筋中也光放应用。FRP属于人工材料，可根据工程需要采用不同纤维材料纤维含量和铺陈方式等不同工艺设计出不同强度指标、弹性模量及特殊性能要求的FRP产品，且FRP铲平形状可灵活设计。
2 CFRP材料
CFRP材料即碳纤维增强复合材料，CFRP材料是一种力学性能优异的新材料，它的比重不到钢的1/4，碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上，是钢的7～9倍，抗拉弹性模量为23000～43000Mpa亦高于钢。因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/（g/cm3）以上，而A3钢的比强度仅为59Mpa/（g/cm3）左右，其比模量也比钢高。碳纤维复合材料的优点是高强度，是钢铁的5倍；出色的耐热性，可以耐受2000℃以上的高温；出色的抗热冲击性；低热膨胀系数，不宜变形量；热容量小，较为节能；比重小，仅仅对钢材料的1/5；优秀的抗腐蚀与辐射性能。
碳纤维复合材料在土木工程中的用途主要表现在碳纤维筋、碳纤维增强水泥和碳纤维增强木材。碳纤维筋的强度比低碳钢高约90%，而重量仅为后者的1/5左右；碳纤维与混凝土的附着强度高达713MPa，高于钢绞线与混凝土2197MPa的附着强度；碳纤维筋具有良好的拉伸疲劳性能及耐腐蚀、抗冲击、柔性高和易于操作的性能，因此在桥梁、码头等易受腐蚀的结构中应用较多。碳纤维增强水泥在水泥及其制品中掺和一定量高性能碳纤维和高效外加剂，以有效控制水泥及其制品塑性收缩及早期裂纹，提高水泥及其制品的密实性，增加水泥及其制品后期强度[2]。碳纤维增强木材是用碳纤维包裹木材或将碳纤维片材铺设于木材的某个侧面或中间而形成的一种新型结构材料。碳纤维的加入使木材的抗拉强度、防腐防火等性能大为提高，使其应用领域更为广泛。
3 玄武岩纤维材料
玄武岩纤维是玄武岩石料在1450℃～1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维。类似于玻璃纤维，其性能介于高强度玻璃纤维和无碱玻璃纤维之间。玄武岩连续纤维不仅稳定性好，而且还具有电绝缘性、抗腐蚀、抗燃烧、耐高温等多种优异性能[3]。此外，玄武岩纤维的生产工艺产生的废弃物少，对环境污染小，产品废弃后可直接转入生态环境中，无任何危害，因而是一种名副其实的绿色、环保材料。
碳纤维和是目前世界上所采用的主要的加固补强用的新型材料之一，在桥梁、隧道、房屋等结构抗震加固补强方面具有极为广阔的应用前景。利用玄武岩纤维高模量、耐冲击和低成本等优势，可以开发其在降噪、抗振和抗震等耗能领域的应用。玄武岩纤维还可以用在具有高火灾危然的工业建设项目，核电站，化学工业与石化工业，高层建筑群，造船工业，汽车制造业等领域。玄武岩纤维及其土工材料具有较高的强度、弹性模量和耐高低温、耐侵蚀等性能，也适用于路面土工格栅中的基础材料[4]。
4 智能材料
智能材料实际上是一种仿真生命系统，一方面能够感知外界环境或内部状态所发生的变化，另一方面能提供针对材料自身的或外界的某种反馈机制，适时地将材料的一种或多种性质加以改变，做出所期望的某种响应。智能材料的功能表现为：反馈功能、传感功能、响应功能、信息识别与积累功能自诊断能力、响应功能、自修复能力和自适应能力、自诊断能力。
近几年我国通过不同的方法支持智能材料与结构的研究.目前许多项智能材料及其在土木工程中的应用研究正在我国进行着。目前，智能材料与结构在土木工程中的应用主要是将智能材料，比如上文提到的碳纤维等，混入到混凝土中，使混凝土构件具有自我增强、自我诊断、自我愈合以及自我调节的功能[5]。智能材料在土木工程中重要的应用，是自动化控制技术发展、计算机科学、材料科学的重要阶段的产物。因此，土木工程的未来深受高科技材料发展的影响，对此我们国家需要长久的对其研究下去。
FRP材料、 CFRP材料、玄武岩纤维材料、智能材料已经开始应用于现代土木工程建筑，但由于价格、应用技术、观念等因素这些新型材料的应用还不够广泛。革新技术、降低成本、加大推广，这些新型材料能在现代土木工程中发挥巨大作用。
【参考文献】
[1]刘冬梅，周剑霞；纤维增强塑料筋在土木工程中的应用探讨[J]；科技与企业，2014，7：206
[2]暴庆祥；试分析基础设施和土木建筑中碳纤维复合材料的实际应用研究[J]；中国科技博览，2013，34：305.
[3]倪晶；纺织材料在建筑及土木工程领域的应用[J]；江苏商报（建筑界），2013，21：100.
土木工程材料篇9
【关键词】智能材料；土木工程；特点；发展趋势
引言
目前，随着光钎、压磁、压电和形状记忆合金等材料的发展，智能材料已经被广泛应用于土木工程的各个领域。最基本的智能材料一般被称为感知材料，其可以感知内外部刺激的材料。通过感知内外部条件变化，并做出适应环境调整的材料被称作驱动材料。现在的智能材料，一般需要多种材料复合组装来实现环境变化情况下材料结构的诊断、修复、调整。
一、智能材料类型及特点
智能材料概念在20世纪80年代初被系统地提出，并于80年代末得到前所未有发展空间。随着光纤、压磁、形状记忆合金等智能材料的发展，使其在土木工程领域得到较为广泛地应用。智能材料以其具有的不同功能特点通常可分为两大类，一类为可感知外界或内部刺激强度作用的材料，称为感知材料。另一类为可响应或驱动因外界环境条件或内部状态发生变化的材料，也称为智能驱动材料。智能材料结构具有控制、传感与驱动三个要素，可利用自身感知处理信息，发出指令并执行动作，进而实现结构自我监控、诊断、检测、修复、校正与适应等各种功能。一般情况下，单一功能材料难以具有上述多种功能，这需要组元复合或组装多种材料而构成新的智能材料才能实现。
二、土木工程中智能材料的应用
1.形状记忆合金的应用
形状记忆合金是具有形状记忆效应的一种智能合金材料，作为新型功能性材料，最主要的优点就是在激发材料的形状记忆效应过程中，材料可以产生高于700兆帕的回复应力及8%左右的回复应变，同时具有较强的能量传输储存能力。该特性的应用能够将材料置于各种结构中，实现结构的自我诊断、增韧、增强与适应控制的应用研究，而且还可以将材料研制为智能型驱动器，在结构变形、损伤、裂缝及振动等方面开展应用研究工作。相变伪弹性与相变滞后性能是形状记忆合金的另一个优点，在加卸载过程中其应力-应变曲线构成环状，表明材料在此过程中能够吸收耗散较多的能量。形状记忆合金具有高达400兆帕的相变回复力，结合该特性能够研制开展形状记忆合金被动耗能控制系统，该系统可实现相变伪弹性性能，可在土木工程结构中用于耗能抗震的被动控制。通常在结构层间或底部安置形状记忆合金被动耗能控制系统，用于实现耗能系统对结构的层间变形的感知，进而起到消耗地震能量的作用。有关研究结果显示，耗能器安装形状记忆合金结构后，耗能器可吸收约为三分之二的地震能量，并显著抑制结构的位移。
2.压电材料的应用
压电材料一般是指在收到压力后，材料两端会出现电压的晶体材料。压电材料在土木工程中的应用主要包括对于结构的静变形控制、噪声控制和抗震抗风等领域。传统的压电材料使用方法是通过压电传感元件对结构的震动进行感知，利用传感器输出结果，从而实现对于震动的感知和预警。在此基础上，采取合适的控制算法对压电体的输入进行控制和定量，从而实现对于结构震动的控制，这是目前压电类智能材料的研究前沿。随着研究的深入和技术的进步，压电类的智能结构土木工程中的应该越来越广泛。
3.光导纤维的应用
光导纤维由外包层与内芯构成，是一种纤维状光通信介质材料，该材料采用先进的信息传输技术起初用于通信传输系统，由于作为信息载体的光子在速度与容量上高于电子，因此得到较为迅速的发展。光子所具有的高并行处理能力与高信息率，潜力在信息容量与处理速度得到充分发挥。光纤材料在监测、传感及信息远距离传输等方面得到应用，将光纤作为传感元件埋入传统混凝土结构中针对结构方面各项指标实现自动监测、诊断、控制、预报及评价等功能，而且将形状记忆合金等驱动元件埋入，有机结合信息处理系统与控制元件，使混凝土结构具有智能功能，进而实现混凝土结构自我诊断与修复。在土木工程结构诊断及主动控制地震响应中，光纤材料一直作为设计传感器的一种比较理想的材料，我国目前也已将其用于检测评定三峡大坝。
4.压磁材料的应用
压磁材料在土木工程中的应用主要包括磁流变材料和磁致伸缩材料。基于磁流变材料的原理，当磁场的强度高于临界强度时，磁流变在极短时间内从液态向固态转化。在介于固液体之间可根据磁流变液特点具有的快速、可控及可逆性质，控制流体特性实施时需要较低的能量，因此在智能结构中通常将磁流变液作为动器件的主要材料。基于这点，磁流变材料可用于高层建筑的结构中，实现对地震的半主动控制。因为潜在应用前景的广阔，使得磁致伸缩材料近年来得到很大关注。磁致伸缩材料具有强烈的磁致伸缩效应，这种材料可以在电磁和机械之间进行可逆转换，这种特性使其可以用于大功率超声器件、声纳系统、精密定位控制等很多领域。
三、智能材料的发展趋势
在土木工程领域，智能材料的发展趋势集中体现在以下三方面。一是实时监控检测结构状态，在土木结构中集成传感与驱动元件，利用其网络实时监控结构状态，以保证土木工程结构与基础设施的安全，有效降低维修成本。二是形状自适应材料与结构，该结构不仅可承载传递运动，还能检测并改变结构特性，具有较为广阔的应用前景。三是自适应控制减振抗震抗风降噪的结构，在土木工程设计中结构动力响应一直是比较重要的一个问题，尤其是针对桥梁与高层建筑等土木工程结构的抗震抗风问题，研发应用智能材料能够为其提供重要的途径，实现结构的自适应控制。尽管当前的智能材料还存在不同程度的不足之处，但随着有关研究的不断深入，智能材料的性能将得到明显改善。在众多领域中，智能材料都将发挥其潜力，体现出广阔的应用前景，开展的研究包括力学、计算机控制、材料、微电子、人工智能等多个学科技术。
四、结语
综上所述，随着智能材料的广泛应用，同时元件逐渐向小型化、多功能化及高功率化方向发展，在建筑结构中复合控制、传感、驱动系统及耦合/连接元件，建筑结构将发展成为主动式智能建筑结构，对于有效利用太阳能、抵御地震、风振等严重自然灾害影响具有重要作用， 为人们工作生活提供更为舒适安全的环境，对于提高土木工程结构建设质量具有十分重要的意义。
参考文献：
[1]张亚东.智能材料在土木工程中的应用研究[J].科技资讯，2011（30）：49.
[2]黄浦时.关于智能材料在土木工程建设中的研究[J].数字化用户，2013（11）：27.
土木工程材料篇10
[关键词]土木工程材料；实验教学；教学改革
随着建筑业的兴起带来的国家社会经济大发展，土木工程专业成为了最热门的专业学科，随着经济和科学的不断发展，现将过去的单一工程专业的建筑材料和道路建筑材料等专业整改成为土木工程材料课程。土木工程材料作为一门实践性很强的学科，其实验教学就要打破原有的局限，从综合性、研究性应用性等多方面入手培养学生的动手能力和创新思维等综合能力，以培养应用型的高素质人才。
一、土木工程材料实验组成
1.课程基础实验全国各工程类高校的土木材料实验课大致为10～18学时，包括材料密度、表观密度实验等常规实验项目，标准稠度用水量、胶砂强度测试等水泥性能实验，针入度、软化点等沥青实验，混凝土强度实验、混凝土和易性实验、砂浆性能实验、混凝土用沙石实验等综合性实验。但是受到实验课时、实验场地和实验设备等多方面因素的限制，实验课的教学成效不明显。2.科研实践类开放实验开放实验作为课程基础实验的补充和拓展实验，学生选择参加开放实验的原因各有不同，有的是为了参与教师科研课题，提高自己某一专业方向的实践知识，有的仅仅是因为个人的兴趣爱好，或者单纯的是为了拿学分，但是不管其选择的目的是什么，这种开放实验都可以不同程度的提高其专业技能、创新能里和综合素质，帮助学生形成一种创新意识和创新思维。开放实验要求学生对实验方案、实验步骤、实验原材料选择、实验方法确定、实验操作和实验结果等实验的全过程进行规划、操作、总结和分析，非常能体现一名学生的综合素质能力，也非常鼓励大学生在实验中能积极的进行科技创新。3.学科竞赛实验从2010年开始，全国高等学校建筑材料学科研究会举办全国大学生混凝土设计大赛，全国各大高校学生均可报名参与，要求对混凝土设计、时间成型、快速养护、性能测试等内容进行实际的操作。这类实验大赛的举办提高了学生对理论知识的应用能力，激发了学生学习和创新的积极性，是非常好的一种选拔创新性人才的有效方法。
二、土木工程材料实验存在的问题
1.课程基础实验课时较少现如今各高校土木专业的学生都较多，每班的教学人数均达到几十人，所以实验课程基本以验证性和演示性的实验为主，教学效果受到了实验场地小、实验设备少等因素的极大限制，实验效果不佳，难以满足教学需要。而设计性、综合性强的实验通常实验时间较长，受到上课时长和课时较少的限制，难以保证实验效果和教学质量，或者影响其他实验内容的教学计划。2.课程实验内容传统老套，不符合行业发展现状随着时展，人们对环境的保护意识加强，提倡绿色建筑，新型的建筑材料不断涌现，像一些传统的墙体围护结构粘土砖被各种新型墙体材料所取代，然而我们的实验教学内容却没有与时俱进，没有更新新材料的相关实验测试内容，还在做传统材料的实验教学是没有意义的，是不符合时代的发展的。而且现在对建筑质量的要求越来越高，要求建筑材料有着良好的使用寿命，尤其是钢筋混凝土材料的耐久性得到了越来越多的重视，所以在实验教学时，除了要对水泥、混凝土、钢筋等材料进行基本测试外，还要添加一些新的实验项目，比如材料乃求能和一些特殊要求的性能实验检测，以适应时代的创新发展。3.实验创新性不足课程基础实验受到课时的限制，内容多，时间少，很难在基础实验中有所创新。开放实验本来是很好的创新平台，但是目前却通常是由老师拟定题目，学生自主创新的情况很少，而且选题范围较为局限，要想创新也有一定的难度。实验报告是学生对实验方案、实验操作程序和对结果总结分析能力的体现，但是目前大多数的学生在完成实验报告的时候都有抄袭现象，严重的影响了开放实验的实验自主***性，无法培养学生的创新意识和创新能力。4.开放实验效果不良开放实验的开放程度不到位，大多数学生选择开放实验的目的并不是为了培养自己的实践能力、科研能力和创新能力，在实验时只是盲目的完成实验，没有进行深入的思考，这是很普遍的不良教学的风气，学生们急功近利思想很严重。而且想提高自身能力的学生并不能随意的进出实验室，影响了学生实验和创新的积极性和灵感，这是实验室的管理不到位导致的。
三、土木工程材料实验教学改革探索
1.加强实验室建设，增加实验教学资源实验室场地和实验设备是实验教学的硬件设施，是提高实验教学质量的基础。土木工程材料的发展日新月异，这就要求土木工程材料实验设备也要与时俱进，不断更新，才能满足实际的教学需要。2.优化实验课教学内容，加强实验教学与施工现场的融合土木工程材料课程涵盖了很多不同的专业，所以，必须结合不同专业的专业特点进行教学。实验是验证理论知识的过程，同时又加深了对理论知识的理解，如果有条件，最好是到施工现场进行教学，深入到生产实践的前线，能让学生在实践中了解各种工程实践技能，发现自己的不足并针对性的提高自己的专业知识水平，提高学习兴趣和学习的主动性，同时也为学生毕业就业后的发展打下良好的基础。3.加强实验室开放程度，开展综合设计性试验土木工程材料实验教学的根本目的是为了培养学生的工程实践能力和创新能力，所以我们要全面的改变原来传统的实验教学的思路和方法，将原来的验证性、演示性的实验改革成设计性、综合性的实验，要求学生根据所学的理论知识，***提出实验课题、设计实验方案、进行实验操作、得到实验结果并加以总结分析，进行深入思考。实验指导教师只在实验过程中提高必要的指导，总体上要求同学们***思考，***操作，培养学生的实践能力和创新能力。这同时也要求加强实验室的开放程度，让学生们能够在有思路有灵感的时候能及时的进行科学实验，才能提高实验教学质量。4.建立校企合作实验基地实验的目的就是为了更好的与理论知识相结合，能够在实际设计生产施工中能有效的运用所学的知识并加以创新，推进行业发展。如果学校能与企业相结合，则更能让学生体会知识在实际情况中的运用，对现有的技术水平有充分了解，更新实验项目，跟随时代潮流，加快行业建设速度，促进教育改革，提高毕业生的就业质量。
四、木工工程材料实验课改革取得的成效
自土木工程材料实验课教学改革以来，其实验教学平台收到了各方的关注和支持，增设了更多课题的实验选修课和开放性实验课。有效的提升了学生们的动手能力、工程实践能力和科研创新能力，通过教学改革，学生从实验设计、实验目的确定、方案设计、实验准备、实验操作到得出实验结果进行总结分析整个过程都能够***完成，将书本上的理论知识和实践良好的相结合，将实验由教师授课变为学生的主动探索。在实验的过程中，学生既能学到理论知识，又能在理论的基础上通过实践加深理解，同时在老师的引导下提高发现问题、分析问题、解决问题的能力，激发了学生学习的积极性和主动性，大大提高了学习兴趣和学习效率。随着教学改革的推进，扩充了各类的新的实验内容，促使更多的学生能够进入实验室研究相应的实验内容。为了保证实验教学的有序进行，实验室全面的学生开放，提供充足的相应的实验仪器设备。这使得实验室的开放率和和实验设备的使用率大大的提高了，实验室资源得到了充分的利用。而且实验室的管理人员也尽职尽责的定期检查仪器设备，及时维修，保证设备的完好情况。通过推行土木工程材料实验教学改革以来，使学校的实验室在场地要求、人管管理、设备管理和制度管理等方面都有了较大的提升，有力的加强和推动了实验室规范化的管理。土木工程材料的专业特点就是其较强的实践性，所以我们要注重培养学生对专业知识的应用能力，将旧有的实验方式改革成为开放式的实验形式，培养学生的科学探索精神和开拓创新能力，使土木工程材料实验教学的改革取得明显的成效。
参考文献
[1]张云莲，韩国英.地方院校土木工程特色专业应用型人才培养途径的复合化[J].高等建筑研究，2010，19(4)：28-31.
[2]张云莲，李启令，俞春校.土木工程材料教学中的创新理念[J].山东建筑工程学院学报，2004，10(4)：90-92，98.
[3]金南国，钱匡亮，孟涛.高校土木工程材料实验教学单独设课的探讨[J].实验室研究与探索，2009，28(9)：111-112，116.
[4]徐文胜，宋象***.土木工程科研成果转化为优质教学资源的探索[J].实验室研究与探索，2010，29(6)：128-130，139.