土木工程材料研究

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土木工程材料研究篇1

土木工程材料课程是土建类专业核心基础课程之一，其主要目的是培养学生掌握、理解和应用土木工程材料的基本理论、基本规律和基本知识，使学生主要掌握土木工程材料的性质、用途和使用方法，以及检测和质量控制方法，从而获得建筑从业资格[1-3]。开课对象主要有土木工程、工程力学、工程管理等专业学生。三个专业对学生的培养目标具有差异性，对学生能力的要求有所不同。土木工程材料课程在土木工程、工程管理和工程力学专业中的作用和地位不同[4-5]。因此，需要针对不同专业采用不同的教学设计与教学方法。

一、专业培养目标差异性

土木工程专业、工程管理专业、工程力学专业学生的培养目标和要求有明显差异性。土木工程专业注重培养土建类工程应用型和创新研究型人才。毕业生应掌握土木工程专业知识与规范，获得土木工程师基本训练，注重工程实践能力培养，成为能从事规划、设计、施工、管理和科学研究的高级专业人才和后备管理人才。这就要求土木工程专业的学生能够运用土木工程材料课程基础知识，去分析和解决土木工程实际问题，具有实验和计算分析、土木工程设计、建造和工程质量评价、工程养护管理和维修等能力。对于部分优秀和深造学生，还应具有创新创业能力及初步的科学研究和应用开发能力。工程管理专业注重培养工程管理应用型和创新型人才。本专业学生应掌握土木工程技术、管理、经济和法律等基础知识，获得建造师、造价工程师、咨询工程师、监理工程师的基本训练，能够在建设工程从事项目管理和造价咨询工作；应掌握土木工程材料的基础知识和技术性质要求，具备发现、分析、研究、解决工程管理实际问题的综合专业能力。工程力学专业注重培养工程力学应用型和创新研究型人才。本专业学生应掌握工程力学专业知识，了解土木工程专业知识，能在工程领域从事与力学有关技术开发、工程设计与施工、实验研究、软件应用与开发工作。这要求工程力学专业学生掌握土木工程材料基础理论知识，具有较强解决与力学有关的工程技术问题的理论分析能力，有较强解决与力学有关的工程技术问题的实验研究能力。可见，三者培养目标明显不同，且学生前期基础和掌握的知识体系也不尽相同。因此，在讲授不同专业的土木工程材料课程时，应依据不同的专业特点和培养要求与目标，设置不同的教学目标，即讲授的知识目标和能力目标不同，应在内容侧重点、教学设计和教学方法等方面有所差异。

二、课程教学的困境

现有的教学模式和手段较少考虑专业特色和课程特点。以笔者所在的中南大学为例，主要问题表现在四个方面。

（一）教学目标差异性不明确

土木工程、工程管理和工程力学等专业学生的培养目标差异性明显。基于此，土木工程材料课程在土木工程、工程管理和工程力学专业中的作用和地位应有明显不同。然而，目前不同专业之间的土木工程材料课程教学目标却一样，这很难达到有的放矢、因材施教的目的。

（二）总课时差异性及与饱满内容之间的矛盾

经过全国性整体教学改革，多数院校对本课程总课时进行了压缩。以中南大学为例，土木工程专业的土木工程材料A课程有56课时，其中含46个讲课学时和10个实验课时。然而，工程管理专业和工程力学专业的土木工程材料B课程总学时仅有32学时，其中含24个讲课学时和8个实验课时。在这种学时较少的情况下，如果仅靠简单地压缩课程内容是难以达到教学目标的。如何组织好教学内容，高效率实现教学目标，是非常值得探讨的问题。另外，土木工程材料种类繁多，涉及知识面广。虽然课程有自身的组成—结构—性能的讲解逻辑关系，但材料各类别之间的联系性不紧密，各种材料分属知识点又较多，这为教学内容的组织和设计增加了一定难度。

（三）教材无差异性且更新滞后

土木工程材料教学目标在不断更新，但该课程教材更新却较滞后，暴露出明显问题。以中南大学土木工程学院为例，现采用教材为邓德华编著《土木工程材料（第三版）》，教材内容丰富，知识点十分全面。但教材内容仍是以工业与民用建筑工程为主，对道路工程、地下工程、水利工程等方面的内容涉及较少，离“大土木”要求仍有距离。同时，目前教材以常规土木工程材料为主，对蓬勃发展的新型土木工程材料介绍较少。此外，学生普遍反映，书本过于厚重，要背的知识点较多，这给他们造成了一定负担。

（四）课程思政教育无差异性

课程思政建设是实现全过程、全方位育人的关键环节。课程思政建设应当针对不同的学生群体特点进行合理设计与实施，才能达到预期的育人效果。然而，在土木工程材料课堂教学中，不同专业间的课程思政教育几乎无明显差别，较难达到因材施教的目的，难以引起学生的广泛共鸣和兴趣。因此，应针对不同专业学生的知识背景和培养目标，找准思政元素与课程内容的结合点，进行差异化课程思政教学内容设计，提高思政内容的融入效果。

三、土木工程材料差异化课程教学改革策略

（一）课程目标差异化

针对不同专业的培养要求，对土木工程材料课程目标进行差异化设计。在知识目标方面，土木工程、工程管理和工程力学专业培养的学生均是服务于工程，因此均要求主要掌握土木工程材料各项基本力学性质、物理性质、化学性质、耐久性等知识内容。不同的是，土木工程专业学生应重点掌握材料组成、结构与性能的对应关系，了解材料研发与应用的基本思路和逻辑规律。工程管理专业学生应重点掌握土木工程材料与工程施工、质量及监管之间的相关联系。工程力学专业学生应重点掌握土木工程材料力学性能、力学破坏机制与理论及其与土木工程服役性能之间的关联性。在能力目标方面，土木工程专业学生应能根据工程目标要求合理选择和使用土木工程材料，并按规范要求进行试验检测，应构建土木工程材料性质与材料组成、结构的关系，根据配合比设计原理配制工程所需混凝土、砂浆和沥青混合料，注重明确土木工程材料与土木工程设计参数及施工措施选择的相互关系，初步了解和掌握研发、应用新材料和新技术的基本过程。而工程管理专业学生，应能根据工程目标要求合理选择和使用土木工程材料，并按规范要求进行试验检测，根据配置工程进行土木工程材料质量管理、成本控制。工程力学专业学生应能根据土木工程设计参数优选土木工程材料，能分析不同土木工程材料的力学性能特点及其力学破坏特征。

（二）教材差异化

教材的选用或编著应依据课程目标和课时量而定。工程管理、工程力学专业课时较少，应选用或者编著简明版土木工程材料教材。考虑到这两个专业学生未来从事的工作主要涉及土木工程材料的选用及其环境服役性能，新材料研发涉及较少。因此，简明版教材的思路应当以材料的应用技术性质、环境相容性为核心，传统组成—结构—性能逻辑思路可弱化，仅在材料基础知识介绍章节中进行讲述即可。对于土木工程专业现用教材而言，也同样需要进行内容更新。鉴于教材内容较多已经对学生造成了负担，新教材应注意内容精简，对既有内容进行凝练删减。新教材还应对内容进行更新迭代，符合“大土木”的培养目标，补充除工业与民用建筑之外的土木水利、铁道、道路、地下工程等相关知识内容，应突出现代新型土木工程材料及发展趋势，应补充课程思政内容，如土木工程材料如何服务国家“双碳”战略等相关知识内容。

（三）教学内容差异化

土木工程专业的土木工程材料课程有56学时，可以对内容进行较为细致和全面的讲解。然而工程管理和工程力学专业课程教学仅有32学时，课时限制要求对教学内容进行精心组织和挑选，应作出相应调整和设计。第一，重点讲述材料的基本性质。该章节具有较多基础知识点，是材料分析与应用的基础。讲述时可从物质的起源与大背景出发，揭示材料学科共性问题，起到抛砖引玉的效果，将学生引入一个与自身生活息息相关的领域，有效激发学生的兴趣和热情。同时，基础知识点的讲述应考虑与工程应用的结合，深入浅出，既便于理解基础知识点，又可建立与后续章节知识点的联系，利于前后内容衔接。第二，精心组织水泥、混凝土、钢材等结构材料内容。精心设计讲课内容的关键是对课程内容间的逻辑进行高度凝练。如，混凝土传统内容可划分为“混凝土的组成与结构”“新拌混凝土的施工行为”“硬化混凝土的服役行为”，既便于学生理解，也能更好地组织与设计内容。前后内容之间联系紧密，可进行统一设计，如，将水泥章节和混凝土章节之后的重复内容进行整合精炼。在讲述过程中可偏向于技术应用性质，对材料的组成—结构—性能之间的逻辑关系进行弱化。例如，“混凝土强度的影响因素”在教材上已有较为详细的描述，不需要在课堂全面展开，可设置课后作业习题，引导学生对其进行全面总结。讲授时尤其要注意增强授课内容的系统性、条理性，可遵循以下思路进行：内容较简单的砌筑材料、木材等可作为自学内容；讲授时要多列举工程实例，激发学生兴趣，避免枯燥。第三，高分子材料、建筑功能材料、复合材料。这部分内容虽然不是本门课程的重点，却是土木工程材料领域的快速发展领域，也是土木工程材料与其他学科交叉的重点领域。基于此，考虑结合目前的最新发展适当更新内容，以专题讲座、翻转课堂等形式进行教学。除了介绍一些基本知识外，可以扩充介绍材料的最新发展动向、最新研究成果或尚未解决的难题，从而激发学生的热情和兴趣，引导学生初步了解新材料、新技术的发展概况。应注意，在教学中应加强与实际应用工程的关联性。

（四）课程思政差异化

对不同专业学生进行针对性课程思政设计，更容易引起学生的广泛兴趣和共鸣。除了爱国情怀、民族自豪感、科学严谨、诚实守信、团结协作等通用思政教育之外，本课程应针对不同专业的培养要求进行差异化设计。例如，土木工程专业可更多结合工程建设质量与服役性能、材料研发、技术创新等方面展开。如，提出“如何降低水泥生产过程当中的碳排放”“如何对废弃混凝土进行回收利用”问题，培养学生的创新意识和埋头钻研的耐心。工程管理专业可结合工程质量监管、工程造价、法律法规等方面展开。工程力学专业可结合自然界力学现象、材料力学行为及分析方法，提升学生观察自然与生活的能力，注重基础研究的进步对科技发展的重要性。综上所述，本文基于土木工程、工程管理、工程力学等专业的培养目标的差异性，从土木工程材料课程教学实践中总结了在课程目标、教材、教学内容、课程思政建设等方面存在的主要教学困境，提出了教改措施。对本课程的知识目标和能力目标进行了专业差异化设计，对教材的差异化编著和选用提出了思考和建议，对教学内容进行了精心组织和凝练，结合学生专业背景进行了差异化课程思政建设，以期提升教学效果。

作者:姚灏

土木工程材料研究篇2

1绿色建筑内涵

1.1绿色建筑定义

绿色建筑代表的是一种概念，其提出建立在环境保护减少污染的基础之上，旨在于节约资源减轻建筑环境负荷，建设更为舒适高效健康的生活空间，达成人与自然、人与建筑、自然与建筑之间的和谐共处和可持续发展。尽管目前在建筑领域中绿色建筑并没有明确的建筑标准，但为了应对全球气候的变化，在发展经济的同时实现节能减排、减缓温室气体的排放，对于绿色建筑而言，其设计理念展示着丰富的内涵，同时也让人们对建筑产生了更为美好的憧憬，绿色建筑整体设计遵循节约能源、节约资源、回归自然的基本原则，在节约能源的基本原则上意在于充分利用各种可清洁能源，将其引入建筑设计当中，避免不可再生资源浪费，促进可再生资深度利用，如通过太阳能的利用将其转化为电能，从而减少空调负荷，满足室内采光需求；在节约资源的设计理念上，绿色建筑在材料的选择过程当中，既要考虑资源的合理处置和使用，也要考虑资源的可再生利用；回归自然的设计理念主要是通过科学合理的设计，保持建筑外部与周边环境相协调，能够做到和谐一致、动静互补的感官效果。

1.2绿色建筑意义

实际上，无论是何种设计原则的应用，最终的目标都是希望能够环节能源危机，减少建设和维护过程当中消耗的成本，同时也希望在减少耗能的同时，提供更舒适、更加环保、更加舒心的居住环境。相关资料显示，绿色建筑观念的提出通过改进建筑设计使用环保建材已经取得了明显的收益效果，房屋能耗逐步减少，绿色环保的建筑理念也得到了认可和推广。而十一五以来，我国政府大力推崇一种绿色建筑，坚持以人为本、全面协调的可持续发展观念在政策上大力鼓励绿色建筑建设，在经济上也是逐步制定了众多相关激励以及监督方案，逐步将绿色建筑推向更为广阔的领域，在土木工程施工中，绿色建筑材料的应用对于也展现出了十分积极的经济、环保以及社会效益。

1.3绿色建筑发展趋势

回收再利用为研究主题，进一步降低绿色建材成本：在实际的土木工程建设过程当中，很多材料难以实现回收再利用，综合整体发展而言这是一个非常庞大的数字。相关调查显示，我国每年建筑行业当中所产生的建材废渣达到了亿吨的等级。所以如果能够进一步提升这些建筑废弃材料的使用价值实现循环利用对于提升环保效应，节省建材成本有着十分积极的意义，这也将成为将来绿色建筑主题的研究方向之一。不过要达成该种设想首先应该在技术上不断升级，通过调研市场情况，结合建材发展形势，实现研究大胆创新；另外，在当前的土木工程建设过程当中，众多高新材料的使用符合绿色建材的主题，但是这些材料建设成本极高，因此很难得到推广，而在未来降低高新建材的使用成本也是一条有效的途径。以自然能利用为主题，推进清洁能源使用融合：能源紧张已经成为全球范围内需要应对的问题之一，因此以积极开发清洁能源。促进可再生能源的利用是缓解能源紧张局势的很有效的手段。当前，自然界当中存在的太阳能、风能以及水能等已经被广泛应用于发电领域，但综合其性能指标而言，仍然具备很大的发展空间。在绿色建筑概念的提出上，可以以自然能利用为研究方向，通过对建筑材料、结构以及材质、设计等方面的改变有力推进能量转换，实现对自然能的合理利用，让其为人类提供更加自然化的服务。以多功能、数字化、智能化为发展方向：当前，各行各业都实现了数字化和智能化的应用，而随着绿色建筑的逐渐普及，人们对于绿色建材的功能性也提出了更高的要求。除了要满足日常的使用，更应该具备美观效果，同时做到改善室内空气、吸收有害气体或者实现抵抗细菌侵袭等全新功能。所以在未来的发展方向当中，绿色建材将会实现更为丰富的拓展，甚至在某种意义上超出其本身的概念和定义。例如，当前在数字技术的结合之下，众多绿色建材不仅能够有效地调节室内温度，更能根据具体情况展现出不同的色彩；而众多抗菌建材的研发，在吸臭、吸光等性能上也十分突出。

2绿色建筑材料在土木工程施工中应用的必要性

随着中国经济的不断发展和人民生活水平的不断提高，人们日益增长的物质和文化需求促使土木工程项目急剧增加，项目建设规模也在不断扩大。近年来，绿色环保理念逐渐深入人心，绿色建筑材料开始应用于木材工程的建设。

2.1实现建筑的可持续发展

绿色建筑彩色建筑材料在生产过程中不会消耗太多的资源，同时绿色建筑材料的生产需要先进的科学技术进行支持，所以在科技含量的加持下，实现了施工简便、工序合理的特点，在生产过程中可以灵活的对建设环节进行调整，促成人力资源的合理利用，实现设备资源的合理分配，从建设整体上达到可持续发展的目标。而且就建筑材料本身而言，绿色建筑材料的应用可以有效地降低土木工程建设中的产量，它具有自身强度高，体重较轻，能耗好，防水能力强等特性。因此绿色建筑材料在运输中能耗低，另外，绿色建筑材料的性能良好，如高强钢筋，这是在相同的条件下螺纹钢的强度远远超过传统螺纹钢，更环保。

2.2消费需求推动

随着资源环境问题的日益凸显，人们在观念上逐渐提升起了对能源节约以及环境保护的意识，而在此基础之上绿色建筑材料发展随着人们生活质量的提高和思维方式的改变不断升级不断优化，深刻融合绿色建筑内涵，展现出了生态赋能、经济合理等诸多优势，因而在对建材的选择上，人们越来越重视建筑建设项目是否符合生态要求和环境保护，因此这一变化有很大的推动绿色建筑材料的开发和使用。而且，随着观念的提升，人们在对绿色建材进行判断的时候不再停留在表面，也不会被表面现象所蒙蔽。通过各种渠道获得知识更新，学会从各个方面对绿色建材进行判断和分析。因此在全民意识的提升下，将进一步促进绿色建筑的科学发展。而绿色建筑材料可以使人们的生活更加舒适、健康，建设单位应大量引进和使用。

2.3推进经贸建设

建筑一直以来都是支撑我国国民经济的重要产业，对国民经济效益有着不可言喻的影响。目前，我国经济发展已进入转型期。因此，在国民经济转型的关键时期，建筑业应积极响应国家战略，夯实建筑基础，引入科学发展观念，结合时代需求，在土木工程建设中，加强环境保护，而不是以牺牲生态环境为代价，也不是采取以往暴力施工苦干蛮干的建筑方式，在保证工期的同时保证了质量。且建筑业需要的材料种类繁多，包括对人体和环境有害的材料和不可再生资源。绿色建筑材料符合国家可持续发展理论从根本上说，就是要实现资源的合理利用和循环利用，建设节能型社会。因此，在土木工程建设中使用绿色建筑材料有利于推广国民经济发展，实现经济转型，增强综合国力。

3绿色建筑材料的种类

绿色建筑材料的价值在于建筑材料无毒、无污染；节能建筑材料是指节能、环保、能提高施工效率的材料利用，减少不必要的浪费；可回收建筑材料指建筑材料的回收、处理和再利用，不仅可以提高资源利用率效率高，还可以减少工程废弃物造成的环境污染。具体来说，主要应做到以下几点：

3.1无毒无害的绿色建筑材料

在施工过程中不会造成任何伤害或对施工人员造成伤害的可能性很小。材料是无毒无害的，它们不仅在施工期间安全，而且在建筑物建成并投入使用后不会产生苯、甲醛等放射性元素，对使用者也不会造成影响，不会影响人们的身体健康。因此，这就要求施工企业严格控制材料的采购，必须把材料的环保作为重要标准。3.2环境友好、可回收的绿色建筑材料在施工过程中，施工企业使用这些高环保性能的材料，以最大限度地减少对人体的危害，提高宜居指数。除上述无毒无害、可循环利用、既可避免环境污染，又可重复利用，降低成本。例如，对飞灰和矿渣进行加工、生产和再利用。

4绿色建筑材料在土木工程建设中的应用领域

建筑业的快速发展和全球生态环境的保护，绿色建筑材料的生产水平和功能类型越来越多样化，绿色建筑材料在土木工程建设中的应用也成为建筑领域的必然趋势潜力。要充分发挥了绿色建筑的作用和优势，推动建筑行业往绿色、节能、环保方面发展，确保中国经济发展不会受到影响和不破坏生态环境，为人类的长远发展打下基础。

4.1顶部设计采用绿色建筑材料

绿色建筑材料广泛的应用到多个环节，尤其是在顶层设计阶段。由于绿色建筑材料具有力学性能好、重量轻、防水效果好等优点，因此被广泛应用于屋面设计中，以提高工程质量。在其使用过程中，必须结合工程的具体实际情况，避免因使用不当造成材料浪费，不能发挥其应有的作用。在顶层设计中，应严格按照性能指标和绿色建筑材料的使用来控制材料，以确保相应的优势。例如，根据建筑学的基本理论知识，结合城市规划的要求，确定材料的选用，使其力学性能满足工程结构强度的需要，充分发挥绿色建筑材料的轻质优势。此外，在设计过程中还应考虑绿色建筑材料的价值和美学特性，使建筑工程能够满足工程质量的要求，同时也增加了美学效果。因此，绿色建筑材料为顶层设计提供了更多的替代方案。例如，建筑顶部设计为M形建筑传统建筑材料的质量相对较重。为此，可使用轻质建筑材料线路施工解决了承重问题。一些建筑，作为城市的标志性建筑，是在顶部设计和建造的它代表了该地区的人文精神。使用绿色建筑材料更容易建造合格的建筑学。其次，绿色建筑材料在土木工程施工过程中的应用还处于发展这一阶段，施工人员应将其与传统施工方法相结合并加以改进，以最大限度地发挥其作用绿色建筑材料在土木工程中的价值。

4.2外部施工用绿色建筑材料

例如大多数建筑物对外部工程有隔热性能要求。但是传统的土木工程建筑材料和保温材料的性能和效率非常低。在这个过程中，它会产生很大的传热效果，这不仅会降低内部舒适度，这也将大大增加建筑能耗。具有良好隔热性能的绿色涂料的应用建筑材料不仅能满足强度要求，而且具有较好的保温性能，大大提高了建筑的能耗率。虽然绿色建筑的成本很高，但它的科技包括数量很高，所需的大部分原材料都是建筑垃圾减少污染，实现资源循环利用。因此，在建筑中在建筑外部施工中，要提高绿色建筑材料的使用比例，造福个人和社会。

4.3室内装饰的应用

在现代建筑中，绿色建筑材料得到了广泛的应用，因为现代人一般来说，压力很高，他们需要一个更好的休息环境，隔音板可以隔离外部噪声声音，减少人们的紧张情绪。而一些绿色建筑材料可以有效隔离炎热、潮湿和噪音使人们能够进入他们的生活环境，减少室外空气和室外道路车辆噪声的不利影响，提供生活的舒适程度。此外，它还可以不断提高室内装饰的质量，绿色建筑材料可广泛应用于材料性能无法应用的领域，使人们的生活环境更舒适的技能。

5绿色材料在土木工程建设中应用应注意的问题

5.1材料选择问题

加强绿色环保建筑材料，在建筑装饰中的应用非常普遍，用绿色环保建筑材料种类和数量越来越多，性能也突出，表现出的隔热、防潮、隔音等功能特点越明显。因此，在进行材料选择的时候，应该秉承绿色为主环保为主的观念，对各种选材料的型号、规格以及功能性指标作出准确地判断分析，确保材料的选择符合建设工程的需求，同时不会造成过度的浪费。

5.2施工监理问题

绿色建筑材料在土木工程中的应用，也需要严格的质量控制数量监督，以确保材料发挥应有的作用，确保质量和数量完成建筑工程。因此，施工单位和施工单位应进行专项监督，通过专业人员监督绿色建筑材料在施工中的应用，担保材料可以在正确的建筑位置以正确的方式使用，以确保绿色建筑可根据设计实现材料的性能。同时，在土木工程的施工过程中，经常会有员工谋利建筑中的私利和偷工减料不仅减少了绿色材料的使用同时，也将在很大程度上降低整个项目的价值。因此，在土木工程项目中项目建成后，必须全面验收，确保绿色建筑材料价格价值。

5.3大力使用和推广绿色建筑材料

一般来说，为了建造高质量的土木工程，所选用的材料起着重要的作用。民用建筑对材料的要求非常重要，包括数量和质量，尤其是质量，传统的土木工程施工消耗大量的建筑材料，施工过程中容易再次污染环境。为坚决贯彻落实党中央提出的可持续发展理念，加强环境保护，要大力使用和推广绿色建筑材料，不断提高绿色建筑材料的使用程度，以促进整个建造业的健康发展。

5.4严格掌握材料的质量

从材料的生产过程入手，严格掌握材料的质量，严格控制材料的质量产品中各种化学物质的含量是否符合标准；节能建筑材料的主要功能能源是环保的，其生产需要特殊的高新技术，降低成本材料的热损失。从用户健康的角度出发，充分考虑人体的接触方面，对人体的危害包括抗菌、防辐射、除臭等功能，可以大大提高人们的生活水平生活和使用安全；回收绿色建筑材料：在建筑中使用废物建筑材料的原材料主要是废渣、矿浆等废弃物材料，可以减少自然资源的浪费，满足建设项目的需要实现环境保护。

5.5坚持绿色环保的施工理念

土木工程建设土建施工中，坚持绿色环保的施工理念，人员应充分考虑项目的实际情况，特别是绿色建筑计划材料的使用。做好成本控制、材料保护工作，尽管绿色建筑材料比传统材料有更多的使用性能，但回收利用和其他工作仍在进行，具体效果也与施工水平有关，施工人员在施工过程中要严格把关，应按照相关施工标准进行施工。在节能环保日益受到重视的今天，绿色建筑材料有着巨大的潜力这一不可替代的重要作用，因此在未来的项目中也将会得到越来越多的应用。绿色建筑材料在土木工程中的应用，更好地发挥了节能、环保的作用与传统材料相比，低碳具有很大的优势。

作者:吴昌 单位:山西五建集团有限公司

土木工程材料研究篇3

立德树人应该是教育的首要目标，仅将此目标交给思想政治课程不能取得较好的效果。为此，自2014年起，国家开始进行“课程思政”改革，探索将教书育人融入到专业课程中。如何打破长期以来思想政治教育与专业教育相互隔绝的“孤岛效应”，将立德树人贯彻到高校课堂教学全过程、全方位、全员之中，推动思政课程与课程思政协同前行、相得益彰，构筑育人大格局，是新时代中国高校面临的重要任务之一。高职院校作为人才培养的主要阵地，应努力构建课程思政的育人格局，把立德树人作为人才培养目标，将思政融入到专业课程中，推动思政课程与课程思政如鸟之两翼、车之双轮协调前行。立德树人是每个教师的责任和义务，应该贯穿于每节课堂中。本文以高职土建类专业基础课土木工程材料为例，通过分析课程特点，针对价值塑造、能力培养和知识传授等教学目标，挖掘土木工程材料课程中的思政元素，将思想政治资源有效融入到专业知识中。通过一个章节的教学设计，探讨土木工程材料课程思政的方法和途径。

一、课程简介

土木工程材料是土建专业类课程的专业基础课，在高职院校专业培养方案中一般设置在大一上学期开设，是学生初入大学学习的第一门专业相关课程。对于土建类专业来说，土木工程材料从学生时代到整个职业发展过程中都具有重要的地位。土木工程材料贯穿整个项目建设周期，站在工程角度看，土木工程材料质量关系到工程质量，是推动工程技术进步的主要因素，且材料造价可占工程造价的50%-60%；从专业学科角度看，土木工程材料课程是后续所有专业课的基础；从职业发展看，土木工程材料是建筑师、结构工程师、造价工程师等工程技术人员均需掌握的知识，是相关职业资格证书的必考科目。因此土木工程材料作为土木工程相关专业从业资格的必修课程，具有特殊的地位和意义。同时，对于高职院校学生来说，由于该课程开设在大学第一学期，对学生的职业素质及职业自信培养有着很大的影响。因此，如何最大程度地发挥本门课程的作用，将专业知识与思政结合，帮助学生树立正确的职业观、人生观、价值观，使其成为适应新时代社会发展的应用型技术人才是专业教师的重要职责[1，2]。本文主要以高职土建类专业为例，探讨土木工程材料课程思政融入的途径和方法。

二、课程思政融入的必要性及方法

要对一门课进行课程思政，必须要明确其专业特点、课程特点、学生特点及教学中遇到的问题，才能有针对性、有目标地“对症下药”，进而从国家层面、行业层面、个人发展层面进行思政元素的挖掘和融入[3]。清华大学机电系教授于歆杰认为对于教师来说，要从三个方面实现全方位的课程思政：一要通过身教实现立德树人；二要在知识传授过程中实现入脑入心的价值塑造；三要将能力培养有机融入到知识传授中[4]。基于以上原因，本文在充分分析目前土木工程材料课程特点及在教学中发现的问题，针对新时代大学生的特点和需求，提出了土木工程材料课程思政融入的途径和方法。

（一）弘扬爱国情怀——土木工程材料之中国制造

目前土木工程材料课程相关教材都偏重于材料的组成及性能分析，缺乏实际工程案例的讲解，加上土木工程材料内容繁杂，各章节内容间联系不够紧密。传统的讲解方式下，学生学习后也仅停留在认识阶段，理解不深刻，且对工程应用掌握不足。加上教师脱离工程，实际应用经验缺乏，在讲授过程中，也仅停留在一些传统的材料特性及应用上，对新技术、新材料的讲解相对偏少，与新时代高等职业院校培养应用型技术人才的目标有较大偏差。同时，随着现代互联网技术的发展，学生在日常生活中对媒体接触较多，大部分的信息都从媒体获得。近期的调研发现，部分媒体对国外科学技术及装备过分吹捧，导致有些学生对国家的荣誉感和自豪感下降，有崇洋媚外的先兆。针对此情况，在土木工程材料课程讲授过程中要加入一些“中国制造”元素，让学生更多地了解我国的强大及先进性，提升学生的国家荣誉感和自豪感。同时，将我国的主流媒体如“学习强国”，推荐给学生，用以课外知识的补充学习，帮助其树立正确的人生观。如在讲解水泥的时候可以引入在建的白鹤滩水电站工程。白鹤滩水电站工程是目前装机规模世界第二大、在建规模世界第一大水电站，为解决大体积混凝土的温控防裂采用的低热水泥均为我国水泥厂研发的特种水泥，此外水电站建设过程中所需的水电设计、重大装备制造及建设管理等均为“中国制造”。在讲解混凝土章节的时候可以引入浙江大学建筑工程学院徐世教授团队研发的高韧性纤维混凝土材料，该混凝土材料克服了混凝土容易脆断、开裂的缺点，具有超高的韧性、控裂、耐久的性能，目前已经在浙江新岭隧道、常山港特大桥等重大基础设施项目上应用，取得了良好的工程效果。目前更多的中国制造走进了大国工程，新材料新技术助力大国工程的同时，降低了工程造价，摆脱了进口材料的约束，提升了我国实力。基于此方面内容，可在课前预习阶段，通过布置任务，让学生通过学习强国APP，查阅相关知识，并撰写相关感受。课中讲解环节，将此方面内容穿插进知识讲解中，补充教学内容，提升学生学习兴趣，让学生了解土木工程材料里的“中国制造”，一方面可以扩充专业知识，同时可提升其爱国情怀，引领其正确的人生观、价值观。

（二）培养社会责任感——土木工程材料之节能环保

新时代大学生的节能环保意识逐渐增强，在学习生活过程中都能够很好保持节约用水、用电、垃圾分类等环保习惯，但对于专业领域内的节能环保意识相对薄弱。建筑业作为高耗能产业，占整个社会能耗的1/3左右，降低建筑能耗，可为我国实现碳达峰、碳中和目标提供有力保障。节能环保是每个人的责任和义务，为提升学生的节能环保意识，培养其社会责任感，可将建筑行业采取的环保措施融入课堂。如在讲解混凝土材料的时候引入海绵城市及所用的透水混凝土，将工业废料掺入混凝土中再利用，推广散装水泥等一系列环保节能措施。如京张高铁河北段沿线车站就采用了大量的清水混凝土，根据当地气候条件合理地选用节能环保材料，大大降低了能耗。将节能环保的工程实例融入理论知识讲解中，一方面可以提升学生的学习兴趣，巩固其所学知识，明确所学知识的用途，同时润物无声地将相关环保知识刻进学生心中、脑中。除充分利用课堂学习时间外，同时在课下跟学生交流时，引导学生做好垃圾分类，少买不必要的衣服、将快递包装进行二次利用、不使用一次性餐具等，将节能环保意识渗透进学生的生活和学习中，为实现“碳达峰、碳中和”贡献自己的一份微薄之力，提升其社会责任感。

（三）提升专业自信——土木工程材料之材料解决工程难题

近几年的各大职业院校招生情况及对在校学生的调查统计显示，土建类专业的学生存在专业不自信，怕苦怕累的现象，认为自己的未来就是“搬砖的”农民工，一辈子就只能待在又脏又累的工地。针对此现象可引入一些超级工程案例如港珠澳大桥、大兴机场、中国高铁等大国工程，讲述工程技术人员背后的故事，同时开展“大国工匠进课堂”，让真正的大国工匠走进课堂讲述专业相关工程案例。通过实际的工程案例分析及大国工匠的故事润物无声地将专业知识刻进学生内心，用榜样的力量提升学生对专业的自信，对未来的自信以及对职业的荣誉感和自豪感。

（四）培养团队协作、工匠精神——土木工程材料之材料实训

土木工程材料课程主要由理论环节和试验实训环节共同构成，实训环节一般穿插在理论环节中进行，课程完成后会有专门的综合实训环节。结合实际工作环境，材料的实训通常分组进行，需要团队合作。在试验实训环节中增加与实际工程贴合的综合性、设计创新性试验，通过设计创新性试验培养学生的创新能力、团队协作精神、提升其解决问题的能力。材料质量是影响工程质量的重要因素，因此材料性能的检测和质量控制是保证工程质量的重要环节。材料检测必须严格按照标准规范进行，试验原始数据必须真实，不得篡改。在课程中引入由于材料检测失误而采用不合格材料造成的工程事故，对学生造成视觉冲击，讲解由于材料失误或材料选择不当造成的损失及对社会造成的影响，通过反面案例培养其严谨的工作态度、精益求精的工匠精神，提升其对本专业社会价值的认知。

（五）融入劳动教育，树立正确的劳动价值观

劳动教育融入人才培养的过程中，是职业院校不容推辞的责任。职业院校的劳动教育不仅要有职业知识和技能的传授，还要帮助学生树立良好的职业观念和职业道德。土木工程材料课程在试验实训环节需要学生自己动手完成，由于水泥、混凝土等材料本身特点，材料试验过程比较脏而且过程很累，同时试验过程中会产生一些建筑垃圾，如水泥标准稠度用水量试验时的净浆、混凝土和易性时的混凝土拌合物等，如果直接扔掉，不仅产生了大量的建筑垃圾而且还浪费了材料。为此，可将试验废料用于学校内破损路面或结构的修补中，不仅解决了建筑垃圾的问题，增强了学生修补施工等相关知识，同时还打破了劳动教育与职业教育的壁垒，将劳动教育与专业教育相结合，让学生用自己的专业知识结合亲自动手劳动为学校做贡献，让学生体会到真正的施工过程与后续课程有序衔接，同时帮助其树立良好的职业观念。

三、课程思政融入实例

本文以工程造价专业土木工程材料课程中“砌墙砖”章节为例，介绍课程思政元素融入的探索与尝试。1.课前预习阶段，让学生从网络上查询故宫博物院所用的“金砖”及万里长城所用的砖，结合现在工程中所用的砌筑材料，对比分析古往今来砌筑材料的发展历史。让学生体会我国古代工匠的智慧，提升文化自信及民族自豪感，同时提高学生自己查阅资料及总结分析的能力。2.课程引入阶段（5min），从教室的墙体引入砌体结构所用的主要材料是砖、石或砌块以及所用的砌筑砂浆。从墙体的主要作用引出合理选择墙体材料对建筑功能、建筑节能、安全及工程造价的意义。随后讲述我国制砖业及制砖技术的发展历程，国家建筑节能方面采取的一些措施等，让学生学会选用墙体材料，同时进一步提升学生的文化自信和民族自豪感。3.简单讲解烧结普通砖的原材料及烧制工艺（5min），引出烧结多孔砖和空心砖，详细介绍烧结多孔砖和空心砖技术规格及应用（25min）。在此内容上介绍为保护耕地、降低能耗，目前我国持续推进“禁实”工作，大力发展新型墙体材料，助力“碳达峰、碳中和”，培养学生节能环保的意识，提升其社会责任感。从烧结普通砖在烧制和应用过程中的缺点，引出我国目前用空心砖、工业废渣砖、灰砂砖、砌块等替代实心黏土砖，引出烧结多孔砖、空心砖及非烧结砖，随后讲解其制备工艺、性能和应用。4.课堂总结，总结目前常用的砌筑材料及其优缺点，引出下节课的内容——混凝土砌块（5min）。再次重申节能环保的重要性，强调节能环保是每个人应尽的义务，应融入到日常生活中。5.课后作业，请学生在网上搜索目前常用的新型墙体材料，进行总结分析。通过“学习强国”APP了解“碳达峰、碳中和”及我国为达到此目标采取的一系列与建筑行业相关的举措，并结合自身情况，论述如何进行节能环保，为建筑行业节能环保提出自己的见解及意见。四、结束语“立德树人”是教育工作者最基本也是最主要的教学目标。身为教师，应不断学习，更新自己的知识储备，教学过程中要认真严谨、充满热情地对待每一堂课。言传身教是最直接最扎实的思政教育，教师应从自身做起，提高自己的思想觉悟，注意自己的一言一行。同时要摒弃旧观念，合理地运用信息化手段，对学生进行激励和刺激，提高其学习兴趣。在教授学生专业知识的同时，将能力培养和价值塑造润物细无声地融入课堂，连通课程思政建设的“最后一公里”，为国家培养专业知识扎实，思想品质过硬的复合型应用人才。专业课程讲述过程中要打破劳动教育与专业教育的壁垒，将劳动教育融入到专业教育中，让学生巩固专业知识的同时，了解劳动才是创造幸福的唯一途径。土木工程材料课程是土建类专业的专业基础课及进入大学的第一堂专业课，对专业价值的塑造和培养具有举足轻重的地位。利用思政资源可有效促进专业知识的学习和吸收，增强学生学习的趣味性和积极性，帮助其树立正确的人生观、价值观，提升其对专业的认知，培养其社会责任感和民族自豪感，同时土木工程材料试验课是将职业教育与劳动教育融合得最好、最直接的途径。土木工程材料“课程思政”的教学改革还处于雏形阶段，需要在具体的教学过程中进行深入的探索和研究，做到真正“课程思政”。

参考文献：

[1]温潘亚.思政课程与课程思政同向同行的前提、反思和路径[J].中国高等教育,2020(8):12-14.

[2]郭晓潞,杨君,奕吴凯.土木工程材料方向专业课程思政建设的探索与实践[J].绿色环保建材,2020(12):168-170.

[3]娄南羽.大思政格局下建筑类高职人才培养对策研究:以《建筑工程计量与计价》课程思政改革为例[J].劳动保障世界,2019(27):50.

[4]于歆杰,朱桂萍.从课程到专业,从教师到课组:由点及面的课程思政体系建设模式[J].思想理论教育导刊,2021(3):92-98.

作者:贾方方 孔德成 单位:北京交通职业技术学院路桥系