土木工程材料畢業論文
土木工程材料是土木工程各專業的一門專業基礎課和必修課,實踐性強,與實際工程密切相關。土木工程材料課也是學習其他專業課的基礎。下面是小編為大家整理的，供大家參考。
範文一：土木工程材料課程教學創新
摘要：土木工程材料是土木工程專業的基礎必修課。在其有限的教學課時內實現對大學生創新思維的培養是該課程教學改革的關鍵突破口。在理論教學中引入網路資料資源，將學術前沿、雙語教學及創新引導集為一體，在此基礎上，建立配套的實驗教學設計方法及大學生創新實驗基地，可以實現土木工程材料課程理論創新與實踐創新的統一。
關鍵詞：高校;土木工程材料;創新人才“土木工程材料”
作為土木工程專業的一門重要專業基礎課，不僅與混凝土結構設計原理、高等建築結構等專業課緊密相連，更與學生未來的工作或深造密不可分。該課程的主要教學任務是培養學生合理選擇和正確使用土木工程材料的能力，使學生掌握常用土木工程材料的檢測手段、實驗原理、驗收中的規定，瞭解材料在儲運中應注意的問題以及防護的原則，瞭解材料的發展趨勢。土木工程材料的課程特點是知識面廣、內容龐雜、學科交叉大、邏輯性差、理論性強、實踐性也強[1]，一味地採用“填鴨式”教學，會讓學生感到枯燥、乏味，驗證性試驗的開設更讓學生收穫甚少。根據國家《“十二五”科學和技術發展規劃》[2]，創新型人才是我國未來發展的關鍵，創新能力的培養是在平時的教育和學習中一點一滴積累而成，高校各專業各課程的創新能力培養是創新人才培養的基礎，在課程教學中為本科生參加科研活動創造條件，突出培養各級在校學生的科學精神、創造性思維和創新能力，更是創新人才培養的關鍵環節。土木工程材料的課程教學包括理論教學、實驗教學及實踐教學三部分，理論教學僅32學時，實驗教學僅8學時，實踐教學為課外完成部分，已有的教學內容安排頗為緊張，在此基礎上，增加額外的學習內容，只會讓課程更加冗長，影響學生的學習興趣。基於此，在內蒙古科技大學校級教改專案的支援下，筆者就如何在有限的教學課時下最大限度地引導學生創新思路的培養進行了探索。
一、土木工程材料理論教學的創新切入點
一資料庫資源與理論教學的結合
瞭解學科發展前沿是創新能力培養的基礎。在網路資訊化社會，可利用資源豐富，但思維活躍的大學生卻無法最大限度地利用網路資源。將圖書館的資料庫資源、谷歌或百度的學術資料庫資源與理論教學相結合，不但可提高學生的學習興趣，引導其創新思維，更可為其深造打下基礎。例如，混凝土的耐久性章節，混凝土的耐久性包括哪些內容;如何評價混凝土的耐久性;實際工程中如何提高混凝土的耐久性。可通過以下方式化解知識的乏味。第一，進入中國知網搜尋首頁，輸入關鍵詞“混凝土耐久性”時，搜尋結果中《混凝土材料耐久性指標研究》和《混凝土耐久性的研究、應用和發展趨勢》正是對課堂內容的補充和擴充套件，《吉林省西部地區鹽漬土環境下混凝土耐久性研究》《減水劑對混凝土耐久性影響的研究進展》等論文在課堂上不用開啟詳細瀏覽，只需使學生了解題目，並進行引導，例如基於《吉林省西部地區鹽漬土環境下混凝土耐久性研究》，提出內蒙古冬季凍害環境下混凝土的耐久性研究問題，讓學生作為課堂作業完成;或者基於《減水劑對混凝土耐久性影響的研究進展》，引導學生思考已學的幾種減水劑對混凝土耐久性的影響;或者在學生掌握基本知識的基礎上，根據學生感興趣的問題引導其參加大學生創新實踐活動。第二，為開啟學生的學習思維，可用網際網路網頁輔助學習。如百度學術、谷歌學術等。學生可根據被引量的高低明確當前的研究熱點，並可根據相關搜尋詞擴充套件混凝土耐久性的相關知識點，並與課堂內容緊密相連，如鋼筋鏽蝕，混凝土碳化、滲透性等都是混凝土耐久性的研究內容。
二學術前沿與理論教學的結合
在不增加現有教學課時的基礎上，將學術前沿與基礎知識教學融會貫通，是提高學生學習興趣，培養學生創新意識的有效途徑。當代大學生課外知識面廣，好奇心強，將課堂中提到的學術前沿與課外創造相連，更能培養其研究與創新能力。例如在功能性及綠色智慧化土木工程材料章節，除傳統的防水、保溫隔熱、吸聲隔聲及綠色建材外，可引入目前研究較熱但未進入教材內的自修復混凝土、導電混凝土、融雪化冰混凝土等。混凝土作為使用量最大的承重結構材料，加入自修復粘結劑，可使其對損傷破壞產生自修復和再生的功能，具備機敏特性，成為智慧混凝土;加入導電纖維或填料，使其具備壓敏或拉敏特性，可作為功能元件，用於結構健康監測或交通探測;對該種混凝土通電後，使其具備電熱特性，用於融雪化冰，可解決因撒佈除冰鹽導致的混凝土耐久性降低的問題，還可解決機場跑道的安全問題。這些新穎的學術前沿知識不會增加教學課時，但卻能將混凝土的各項效能，如物理效能、力學效能、耐久性等緊密結合在一起，有助於學生掌握基礎知識的同時，拓寬其視野。當然，此部分知識點的講授更不適合於灌溉式教學，除採用前述中提到的中國知網資料庫資源或者百度學術資源引導學生探索外，還可採用課間播放視訊的方式進行，如TED演講視訊———一種自我修復的瀝青，及融雪化冰混凝土試驗視訊等。
三雙語教學與理論創新的結合
為使學生接觸到最新的科學知識，雙語教學已成為大學專業課程教學改革的趨勢。但限於土木工程材料的教學課時，只能在課件中標示出專業詞彙，此時，將專業詞彙與百度或谷歌學術檢索相結合成為啟發學生創新意識的重要突破點。可將相關知識搜尋結果中的一篇文章作為學生的課堂作業，讓其進行翻譯並思考。
二、土木工程材料實驗教學的創新切入點
土木工程材料實驗教學在該課程中佔有舉足輕重的地位，更是培養學生創新創造能力的源泉。將理論教學與實驗教學合併，加強實驗教學的綜合性和開放性的同時[3-4]，更應探索創新性實驗設計方法及大學生創新實驗基地的建立。
一探索實驗設計方法
在要求學生掌握基本實驗技能的同時，綜合利用已有知識，創造性地進行實驗是該課程實驗教學改革的目的，使已經開設的驗證性實驗專案逐步向綜合性和設計性實驗專案轉變。目前，內蒙古科技大學土木工程材料課程實驗環節的規劃已根據創新性思路進行調整，主要內容如下。第一，水泥基本效能實驗。在確保學生準確掌握水泥膠砂強度、標準稠度用水量、凝結時間、體積安定性基本概念與規範操作的基礎上，徵集學生在試驗過程中有疑義的問題如攪拌速度、養護溫溼度、水泥水化程序等，讓學生在完成試驗報告的過程中查閱相關資料解答其中感興趣的問題。第二，增設特種水泥的實驗。此部分為開放性實驗，不佔用實驗學時。如油井水泥，對比分析並討論實驗效果的不同，進而引導有想法的學生探討油井水泥應用中存在的問題及其解決措施。第三，在砂石實驗部分，增加標準砂細度模數的測定，並增加不同細度模數砂的設計試驗。如連續級配、間斷級配及單粒級設計，並將其用於配製同等級別的混凝土，對比效能指標的變化，引導學生分析現象。第四，在混凝土配合比設計部分，除普通混凝土外，鼓勵學生利用實驗室現有條件嘗試製備特種混凝土，如泡沫混凝土、智慧混凝土等。第五，在混凝土強度實驗部分，不同組的學生可製作不同尺寸的試件，或同尺寸不同配合比的試件，進行對比研究。第六，加設開放試驗環節。鼓勵學生實踐新思路、新想法。併為可行性較強的實驗思路落實條件。為保證實驗改革部分達到預期效果，能夠真正促進學生創新思維的開發，將此部分放入作業考核環節，以作業成績計入最終綜合測評成績。
二建設大學生創新實驗基地
創新型人才是指能夠利用所學知識解決實際工程問題，並對現場新的工程情況的解決做出有突破性、創造性貢獻的人才。有目的地對其進行訓練與鍛鍊，是大學生成長為創新型人才的必經之路。全國大學生節能減排社會實踐與科技競賽、全國混凝土設計大賽等賽事的舉行為學生的創新提供了練武之地，與此同時，學校還設立了大學生科技創新基金等鼓勵大學生的創新。基於此，土木工程材料課程可完成由理論引導到實踐參與的創新人才培養一體化設計，並已經初見成效。在不影響土木工程材料現有教學大綱的基礎上，充分發揮理論教學及實驗教學在創新型人才培養中的作用，是土木工程材料課程改革的要點。資料庫資源的利用，可在激發學生學習興趣的基礎上，使其掌握基本的知識檢索方式，更可拓寬其知識範圍;開放式地引入學術前沿，可在激發大學生創造能力的同時，為其深造打下良好的基礎;雙語教學的引入可將大學生創新平臺與世界同行發展接軌;在理論引導的同時，探索創新型實驗設計方法及大學生創新實驗基地的建立顯得尤為重要。
參考文獻：
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範文二：土木工程材料混凝土實驗教學改革
土木工程材料課程是土建類專業的一門重要的專業基礎課，其教學內容包括課堂教學和實驗教學。無論是課堂還是實驗教學，混凝土內容的教學都是重點。因為混凝土材料是現代土木工程最重要的材料，混凝土的組成材料和其配合比的優劣直接影響土木工程結構的質量，甚至危及人民生命安全，混凝土配合比是通過實驗得以實現。因此混凝土實驗教學受到了高校普遍重視。隨著近年來混凝土技術的發展，節能環保、高強、高效能混凝土應用越來越廣泛，滿足使用環境和施工要求的新型混凝土研究、實驗，得到各國學者和工程技術人員的積極響應。我校第一、二期本科教育優質工程和山東省應用型人才培養特色名校建設工程實施以來，應用型本科教學理念在不斷創新,學校對實驗教學改革的投入也日益加大,傳統的實驗教學模式已越來越不能適應知識、能力、素質並重的新型工程技術人才的培養要求。為此結合工程實際背景，整合有效實驗資料，對混凝土實驗進行了一系列改革和實踐。
一傳統的混凝土實驗教學分析
我校“土木工程材料”實驗是14學時，對土木工程、工程管理、交通工程等專業開設，內容包括水泥、砂、石、混凝土、砂漿、瀝青、瀝青混合料、鋼筋等。改革前的實驗教學以演示性和驗證性為主，即驗證理論的正確性或達到理論再現性的目的。具體由教師給定統一引數和資料，學生理解實驗原理、依據給定的條件進行實驗操作、得出實驗結果，撰寫實驗報告，基本上屬於繼承和接受前人的知識、技能。混凝土的實驗內容包括：混凝土拌合物和易性實驗、混凝土試塊製作和混凝土抗壓強度實驗。實驗方法是教師給定某一強度等級的混凝土初步配合比，學生按照一定量換算出各種材料的質量，分組進行混凝土拌合物製備和效能測定，後進行標準試塊的製作、標準養護，最後測定28天的抗壓強度。混凝土以上實驗方式，導致每個小組一般6～8人一組的試驗過程以及試驗結果，甚至得出的各個環節的試驗資料幾乎都是一樣的。實驗評價主要以學生上交的實驗報告為主，輔助評價學生出勤情況。可見混凝土實驗用相同實驗資料、相同標準、單一的評價方式來要求每一位學生，且沒有以實際工程為背景進行實驗教學，沒有有效利用水泥、砂、石等實驗資料，致使學生處於被動和消極的應付狀態，不利於學生思維的擴充套件，不利於學生對所學知識的整合和利用，很難激發學生的學習興趣和創新慾望，也不能提高學生分析和解決實際問題的能力。
二混凝土實驗的改革設計
針對以上混凝土實驗存在的問題，在借鑑兄弟院校的經驗和充分了解學生興趣，以及混凝土發展狀況的基礎上，提出“基於專案的混凝土綜合設計實驗”教學模式。並從實驗內容、組織方式、成績評價等進行了一系列的改革。混凝土的實驗“基於專案”是混凝土方面實驗教學以實際土木工程中的混凝土結構構件為例子，可以是樑、板、柱、基礎等，設計的強度、和易性、耐久性均以現場施工圖為依據，水泥、砂、石等完全在現場工地提取，讓學生在實驗室完成水泥、砂、石等實驗資料的測定，依此資料完成混凝土配合比的設計，再進行混凝土一系列的實驗。讓學生通過專案熟悉混凝土配合比設計、混凝土拌合物效能和混凝土強度實驗的全過程，使學生清楚工程背景和自己的工作職責。“綜合設計”就是混凝土配合比實驗改驗證性為綜合設計性實驗。綜合設計性實驗，目的是培養學生綜合運用知識和工程觀念，讓學生根據老師提出的要求，模擬實際工程，完成查詢資料、獨立設計、實驗、設計編寫實驗報告的全過程。綜合設計性實驗的核心是設計、選擇實驗方案，並在實驗中檢驗方案的正確性與合理性。對於培養學生理論聯絡實際、分析問題和解決問題的能力及創新精神和創新能力具有重要作用，是培養土建類工程應用型人才不可缺少的環節。總之，“基於專案的混凝土綜合設計實驗”教學模式就是以實際工程中的混凝土樑、板、柱、基礎等結構為例子，按照設計圖紙中對混凝土強度、和易性、耐久性等要求，將水泥、砂、石實驗整合進行混凝土配合比設計和相關實驗。實驗中嚴格按實際工作的程式進行教學，試塊抗壓強度進行兩個對比：混凝土自然養護和混凝土標準養護相互比較，混凝土7天、28天的抗壓強度相互比較。學生從對比中分析混凝土強度的影響因素，從而加深對理論知識的理解和掌握，同時可以保證知識的連續性和工作的真實性。另外，混凝土實驗教學應遵循因材施教的原則，在設立了必做實驗專案即以上實驗以外，還增加了選做和研究性實驗專案。選做實驗專案主要有水泥路面混凝土交通工程專業學生必選，其他專業學生選做、輕集料混凝土、粉煤灰混凝土和泵送混凝土等配合比設計等;研究性實驗專案主要是學有餘力的學生參與教師的科研專案。這樣可以滿足不同層次學生的學習需求。選做和研究性實驗不佔計劃學時，學生利用業餘時間、根據自己的興趣愛好選擇。
三混凝土實驗的實施
混凝土綜合設計性實驗作為教學改革的一部分，為完成好應從以下幾方面建設和實施。
1實驗條件的準備
為了體現學生人人蔘與、個個動手的組織理念，將改革前的5～6人一組，改為2～3人一組，實驗儀器裝置、各種實驗所需材料應滿足分組要求。為此實驗室根據學生的分組情況補足所用的各種儀器裝置，增加實驗用房，從硬體上滿足綜合設計性實驗的要求。
2組織與實施
時間安排。將改革前的分散實驗，改為最大限度的集中時間進行，尤其是砂石和混凝土實驗儘可能集中進行，以便於實驗資料的有效利用。依次遞進完成各實驗的學時分配為：水泥效能實驗2學時、砂、石實驗2學時、混凝土設計性實驗4學時。實驗組織：每個班分為4個大組，12個小組，每個小組2～3人，每個班分2批次以小組為單位進行實驗。4個大組分別以實際工程中的柱、樑、板、基礎為背景資料和實驗條件，每一大組中的3個小組，分別製作四組試塊，分別測定自然養護和標準養護下的7天、28天的抗壓強度。第一次實驗完成水泥、砂，石等原材料效能實驗後，要求每組學生在課餘時間自行查閱文獻和新的標準規範，結合各組成材料的檢測資料，自行設計混凝土配合比，由指導教師稽核後再進行混凝土拌合料的實驗，完成混凝土抗壓強度實驗後，要求同一大組3各小組的實驗結果進行對比、討論、分析，並在實驗報告中充分體現。
3實驗評價改革
改革之前實驗成績主要根據學生上交的實驗報告評定，很難客觀公正的評出學生的真實水平。改革後，加大了實驗成績占課程總成績的比例，從10%增加到30%。成績評定原則是以知識運用的“合理性”為主，即學生應能拿出理由說明其設計的合理性，並有適當的分析與思辨。混凝土實驗成績綜合了混凝土配合比設計資料包括水泥、砂石實驗資料的真實性，實驗記錄等、過程評價包括出勤率、實驗研究操作和動手能力、解決問題的能力等、實驗報告對結果的對比分析、報告質量等、小組互評和團隊協同能力等進行評價。
四混凝土實驗的改革效果
通過混凝土實驗的改革為真實工程條件下的綜合設計性實驗以來，經過2屆學生的實踐發現，學生的學習主動性和實驗教學效果明顯提高，主要表現在以下幾方面。
1學生主動獲取和綜合運用知識的能力進一步加強
以往學生做完水泥、砂石實驗就認為實驗結束，基本不會對實驗過程或結果進行思考。現在，每組學生為了合理設計混凝土配合比，首先清楚應從組成混凝土的原材料實驗中獲取哪些實驗資料和引數，其次這些資料和引數對混凝土配合比設計要求有何影響，進一步思考在滿足混凝土施工要求、強度和耐久性的前提下，採取什麼方法能夠節約水泥和降低混凝土的成本等問題，能主動思考，把前後實驗有機地結合起來，綜合運用知識的能力、分析問題和解決問題的能力得到了鍛鍊和提高。
2培養了學生動手能力和團隊協作能力
改革後，減少實驗小組每組人數，在規定的時間內完成實驗，要求小組成員應分工明確，相互協作，保證每個學生都能動手操作，儘量讓每個學生都得到實驗技能的訓練。若實驗結果達不到有關標準，要求學生認真分析原因，不得對試驗資料進行修改，培養實事求是、嚴謹認真的科學工作態度與作風。
3激發了學生創新實踐和參與教師科研興趣
學生在實驗設計方面的能力得到提升，對參加課外創新實踐課題和參與教師科研的興趣顯著提高。土木工程材料是在大二下學期開設，據幾年來的統計大二是大學生申報創新實踐專案和申報成功率最多的年級，在申報的課題中材料類申報成功比例近25%。另外，有部分學生從大二開始參與了教師的科研專案，使科研能力進一步提升。總之，通過幾年的教學實踐，混凝土實驗改革取得了良好的效果，不僅使學生加深了對知識的掌握，而且鍛鍊了學生的綜合素質，提高了其學習的主動性和對專業的興趣。同時，我們也認識到，近年來隨著綠色環保、高效能、高強度混凝土的研製、開發和應用，混凝土設計性實驗，也應進一步擴充套件。尤其是應把混凝土中外新增加劑和礦物摻合料的混凝土設計性實驗作為主要實驗內容，為學生走向工作崗位打下堅實的基礎。