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土木工程材料研究篇1

土木工程材料課程是土建類專業核心基礎課程之一，其主要目的是培養學生掌握、理解和應用土木工程材料的基本理論、基本規律和基本知識，使學生主要掌握土木工程材料的性質、用途和使用方法，以及檢測和質量控制方法，從而獲得建筑從業資格[1-3]。開課對象主要有土木工程、工程力學、工程管理等專業學生。三個專業對學生的培養目標具有差異性，對學生能力的要求有所不同。土木工程材料課程在土木工程、工程管理和工程力學專業中的作用和地位不同[4-5]。因此，需要針對不同專業采用不同的教學設計與教學方法。

一、專業培養目標差異性

土木工程專業、工程管理專業、工程力學專業學生的培養目標和要求有明顯差異性。土木工程專業注重培養土建類工程應用型和創新研究型人才。畢業生應掌握土木工程專業知識與規范，獲得土木工程師基本訓練，注重工程實踐能力培養，成為能從事規劃、設計、施工、管理和科學研究的高級專業人才和后備管理人才。這就要求土木工程專業的學生能夠運用土木工程材料課程基礎知識，去分析和解決土木工程實際問題，具有實驗和計算分析、土木工程設計、建造和工程質量評價、工程養護管理和維修等能力。對于部分優秀和深造學生，還應具有創新創業能力及初步的科學研究和應用開發能力。工程管理專業注重培養工程管理應用型和創新型人才。本專業學生應掌握土木工程技術、管理、經濟和法律等基礎知識，獲得建造師、造價工程師、咨詢工程師、監理工程師的基本訓練，能夠在建設工程從事項目管理和造價咨詢工作；應掌握土木工程材料的基礎知識和技術性質要求，具備發現、分析、研究、解決工程管理實際問題的綜合專業能力。工程力學專業注重培養工程力學應用型和創新研究型人才。本專業學生應掌握工程力學專業知識，了解土木工程專業知識，能在工程領域從事與力學有關技術開發、工程設計與施工、實驗研究、軟件應用與開發工作。這要求工程力學專業學生掌握土木工程材料基礎理論知識，具有較強解決與力學有關的工程技術問題的理論分析能力，有較強解決與力學有關的工程技術問題的實驗研究能力。可見，三者培養目標明顯不同，且學生前期基礎和掌握的知識體系也不盡相同。因此，在講授不同專業的土木工程材料課程時，應依據不同的專業特點和培養要求與目標，設置不同的教學目標，即講授的知識目標和能力目標不同，應在內容側重點、教學設計和教學方法等方面有所差異。

二、課程教學的困境

現有的教學模式和手段較少考慮專業特色和課程特點。以筆者所在的中南大學為例，主要問題表現在四個方面。

（一）教學目標差異性不明確

土木工程、工程管理和工程力學等專業學生的培養目標差異性明顯。基于此，土木工程材料課程在土木工程、工程管理和工程力學專業中的作用和地位應有明顯不同。然而，目前不同專業之間的土木工程材料課程教學目標卻一樣，這很難達到有的放矢、因材施教的目的。

（二）總課時差異性及與飽滿內容之間的矛盾

經過全國性整體教學改革，多數院校對本課程總課時進行了壓縮。以中南大學為例，土木工程專業的土木工程材料A課程有56課時，其中含46個講課學時和10個實驗課時。然而，工程管理專業和工程力學專業的土木工程材料B課程總學時僅有32學時，其中含24個講課學時和8個實驗課時。在這種學時較少的情況下，如果僅靠簡單地壓縮課程內容是難以達到教學目標的。如何組織好教學內容，高效率實現教學目標，是非常值得探討的問題。另外，土木工程材料種類繁多，涉及知識面廣。雖然課程有自身的組成—結構—性能的講解邏輯關系，但材料各類別之間的聯系性不緊密，各種材料分屬知識點又較多，這為教學內容的組織和設計增加了一定難度。

（三）教材無差異性且更新滯后

土木工程材料教學目標在不斷更新，但該課程教材更新卻較滯后，暴露出明顯問題。以中南大學土木工程學院為例，現采用教材為鄧德華編著《土木工程材料（第三版）》，教材內容豐富，知識點十分全面。但教材內容仍是以工業與民用建筑工程為主，對道路工程、地下工程、水利工程等方面的內容涉及較少，離“大土木”要求仍有距離。同時，目前教材以常規土木工程材料為主，對蓬勃發展的新型土木工程材料介紹較少。此外，學生普遍反映，書本過于厚重，要背的知識點較多，這給他們造成了一定負擔。

（四）課程思政教育無差異性

課程思政建設是實現全過程、全方位育人的關鍵環節。課程思政建設應當針對不同的學生群體特點進行合理設計與實施，才能達到預期的育人效果。然而，在土木工程材料課堂教學中，不同專業間的課程思政教育幾乎無明顯差別，較難達到因材施教的目的，難以引起學生的廣泛共鳴和興趣。因此，應針對不同專業學生的知識背景和培養目標，找準思政元素與課程內容的結合點，進行差異化課程思政教學內容設計，提高思政內容的融入效果。

三、土木工程材料差異化課程教學改革策略

（一）課程目標差異化

針對不同專業的培養要求，對土木工程材料課程目標進行差異化設計。在知識目標方面，土木工程、工程管理和工程力學專業培養的學生均是服務于工程，因此均要求主要掌握土木工程材料各項基本力學性質、物理性質、化學性質、耐久性等知識內容。不同的是，土木工程專業學生應重點掌握材料組成、結構與性能的對應關系，了解材料研發與應用的基本思路和邏輯規律。工程管理專業學生應重點掌握土木工程材料與工程施工、質量及監管之間的相關聯系。工程力學專業學生應重點掌握土木工程材料力學性能、力學破壞機制與理論及其與土木工程服役性能之間的關聯性。在能力目標方面，土木工程專業學生應能根據工程目標要求合理選擇和使用土木工程材料，并按規范要求進行試驗檢測，應構建土木工程材料性質與材料組成、結構的關系，根據配合比設計原理配制工程所需混凝土、砂漿和瀝青混合料，注重明確土木工程材料與土木工程設計參數及施工措施選擇的相互關系，初步了解和掌握研發、應用新材料和新技術的基本過程。而工程管理專業學生，應能根據工程目標要求合理選擇和使用土木工程材料，并按規范要求進行試驗檢測，根據配置工程進行土木工程材料質量管理、成本控制。工程力學專業學生應能根據土木工程設計參數優選土木工程材料，能分析不同土木工程材料的力學性能特點及其力學破壞特征。

（二）教材差異化

教材的選用或編著應依據課程目標和課時量而定。工程管理、工程力學專業課時較少，應選用或者編著簡明版土木工程材料教材。考慮到這兩個專業學生未來從事的工作主要涉及土木工程材料的選用及其環境服役性能，新材料研發涉及較少。因此，簡明版教材的思路應當以材料的應用技術性質、環境相容性為核心，傳統組成—結構—性能邏輯思路可弱化，僅在材料基礎知識介紹章節中進行講述即可。對于土木工程專業現用教材而言，也同樣需要進行內容更新。鑒于教材內容較多已經對學生造成了負擔，新教材應注意內容精簡，對既有內容進行凝練刪減。新教材還應對內容進行更新迭代，符合“大土木”的培養目標，補充除工業與民用建筑之外的土木水利、鐵道、道路、地下工程等相關知識內容，應突出現代新型土木工程材料及發展趨勢，應補充課程思政內容，如土木工程材料如何服務國家“雙碳”戰略等相關知識內容。

（三）教學內容差異化

土木工程專業的土木工程材料課程有56學時，可以對內容進行較為細致和全面的講解。然而工程管理和工程力學專業課程教學僅有32學時，課時限制要求對教學內容進行精心組織和挑選，應作出相應調整和設計。第一，重點講述材料的基本性質。該章節具有較多基礎知識點，是材料分析與應用的基礎。講述時可從物質的起源與大背景出發，揭示材料學科共性問題，起到拋磚引玉的效果，將學生引入一個與自身生活息息相關的領域，有效激發學生的興趣和熱情。同時，基礎知識點的講述應考慮與工程應用的結合，深入淺出，既便于理解基礎知識點，又可建立與后續章節知識點的聯系，利于前后內容銜接。第二，精心組織水泥、混凝土、鋼材等結構材料內容。精心設計講課內容的關鍵是對課程內容間的邏輯進行高度凝練。如，混凝土傳統內容可劃分為“混凝土的組成與結構”“新拌混凝土的施工行為”“硬化混凝土的服役行為”，既便于學生理解，也能更好地組織與設計內容。前后內容之間聯系緊密，可進行統一設計，如，將水泥章節和混凝土章節之后的重復內容進行整合精煉。在講述過程中可偏向于技術應用性質，對材料的組成—結構—性能之間的邏輯關系進行弱化。例如，“混凝土強度的影響因素”在教材上已有較為詳細的描述，不需要在課堂全面展開，可設置課后作業習題，引導學生對其進行全面總結。講授時尤其要注意增強授課內容的系統性、條理性，可遵循以下思路進行：內容較簡單的砌筑材料、木材等可作為自學內容；講授時要多列舉工程實例，激發學生興趣，避免枯燥。第三，高分子材料、建筑功能材料、復合材料。這部分內容雖然不是本門課程的重點，卻是土木工程材料領域的快速發展領域，也是土木工程材料與其他學科交叉的重點領域。基于此，考慮結合目前的最新發展適當更新內容，以專題講座、翻轉課堂等形式進行教學。除了介紹一些基本知識外，可以擴充介紹材料的最新發展動向、最新研究成果或尚未解決的難題，從而激發學生的熱情和興趣，引導學生初步了解新材料、新技術的發展概況。應注意，在教學中應加強與實際應用工程的關聯性。

（四）課程思政差異化

對不同專業學生進行針對性課程思政設計，更容易引起學生的廣泛興趣和共鳴。除了愛國情懷、民族自豪感、科學嚴謹、誠實守信、團結協作等通用思政教育之外，本課程應針對不同專業的培養要求進行差異化設計。例如，土木工程專業可更多結合工程建設質量與服役性能、材料研發、技術創新等方面展開。如，提出“如何降低水泥生產過程當中的碳排放”“如何對廢棄混凝土進行回收利用”問題，培養學生的創新意識和埋頭鉆研的耐心。工程管理專業可結合工程質量監管、工程造價、法律法規等方面展開。工程力學專業可結合自然界力學現象、材料力學行為及分析方法，提升學生觀察自然與生活的能力，注重基礎研究的進步對科技發展的重要性。綜上所述，本文基于土木工程、工程管理、工程力學等專業的培養目標的差異性，從土木工程材料課程教學實踐中總結了在課程目標、教材、教學內容、課程思政建設等方面存在的主要教學困境，提出了教改措施。對本課程的知識目標和能力目標進行了專業差異化設計，對教材的差異化編著和選用提出了思考和建議，對教學內容進行了精心組織和凝練，結合學生專業背景進行了差異化課程思政建設，以期提升教學效果。

作者:姚灝

土木工程材料研究篇2

1綠色建筑內涵

1.1綠色建筑定義

綠色建筑代表的是一種概念，其提出建立在環境保護減少污染的基礎之上，旨在于節約資源減輕建筑環境負荷，建設更為舒適高效健康的生活空間，達成人與自然、人與建筑、自然與建筑之間的和諧共處和可持續發展。盡管目前在建筑領域中綠色建筑并沒有明確的建筑標準，但為了應對全球氣候的變化，在發展經濟的同時實現節能減排、減緩溫室氣體的排放，對于綠色建筑而言，其設計理念展示著豐富的內涵，同時也讓人們對建筑產生了更為美好的憧憬，綠色建筑整體設計遵循節約能源、節約資源、回歸自然的基本原則，在節約能源的基本原則上意在于充分利用各種可清潔能源，將其引入建筑設計當中，避免不可再生資源浪費，促進可再生資深度利用，如通過太陽能的利用將其轉化為電能，從而減少空調負荷，滿足室內采光需求；在節約資源的設計理念上，綠色建筑在材料的選擇過程當中，既要考慮資源的合理處置和使用，也要考慮資源的可再生利用；回歸自然的設計理念主要是通過科學合理的設計，保持建筑外部與周邊環境相協調，能夠做到和諧一致、動靜互補的感官效果。

1.2綠色建筑意義

實際上，無論是何種設計原則的應用，最終的目標都是希望能夠環節能源危機，減少建設和維護過程當中消耗的成本，同時也希望在減少耗能的同時，提供更舒適、更加環保、更加舒心的居住環境。相關資料顯示，綠色建筑觀念的提出通過改進建筑設計使用環保建材已經取得了明顯的收益效果，房屋能耗逐步減少，綠色環保的建筑理念也得到了認可和推廣。而十一五以來，我國政府大力推崇一種綠色建筑，堅持以人為本、全面協調的可持續發展觀念在政策上大力鼓勵綠色建筑建設，在經濟上也是逐步制定了眾多相關激勵以及監督方案，逐步將綠色建筑推向更為廣闊的領域，在土木工程施工中，綠色建筑材料的應用對于也展現出了十分積極的經濟、環保以及社會效益。

1.3綠色建筑發展趨勢

回收再利用為研究主題，進一步降低綠色建材成本：在實際的土木工程建設過程當中，很多材料難以實現回收再利用，綜合整體發展而言這是一個非常龐大的數字。相關調查顯示，我國每年建筑行業當中所產生的建材廢渣達到了億噸的等級。所以如果能夠進一步提升這些建筑廢棄材料的使用價值實現循環利用對于提升環保效應，節省建材成本有著十分積極的意義，這也將成為將來綠色建筑主題的研究方向之一。不過要達成該種設想首先應該在技術上不斷升級，通過調研市場情況，結合建材發展形勢，實現研究大膽創新；另外，在當前的土木工程建設過程當中，眾多高新材料的使用符合綠色建材的主題，但是這些材料建設成本極高，因此很難得到推廣，而在未來降低高新建材的使用成本也是一條有效的途徑。以自然能利用為主題，推進清潔能源使用融合：能源緊張已經成為全球范圍內需要應對的問題之一，因此以積極開發清潔能源。促進可再生能源的利用是緩解能源緊張局勢的很有效的手段。當前，自然界當中存在的太陽能、風能以及水能等已經被廣泛應用于發電領域，但綜合其性能指標而言，仍然具備很大的發展空間。在綠色建筑概念的提出上，可以以自然能利用為研究方向，通過對建筑材料、結構以及材質、設計等方面的改變有力推進能量轉換，實現對自然能的合理利用，讓其為人類提供更加自然化的服務。以多功能、數字化、智能化為發展方向：當前，各行各業都實現了數字化和智能化的應用，而隨著綠色建筑的逐漸普及，人們對于綠色建材的功能性也提出了更高的要求。除了要滿足日常的使用，更應該具備美觀效果，同時做到改善室內空氣、吸收有害氣體或者實現抵抗細菌侵襲等全新功能。所以在未來的發展方向當中，綠色建材將會實現更為豐富的拓展，甚至在某種意義上超出其本身的概念和定義。例如，當前在數字技術的結合之下，眾多綠色建材不僅能夠有效地調節室內溫度，更能根據具體情況展現出不同的色彩；而眾多抗菌建材的研發，在吸臭、吸光等性能上也十分突出。

2綠色建筑材料在土木工程施工中應用的必要性

隨著中國經濟的不斷發展和人民生活水平的不斷提高，人們日益增長的物質和文化需求促使土木工程項目急劇增加，項目建設規模也在不斷擴大。近年來，綠色環保理念逐漸深入人心，綠色建筑材料開始應用于木材工程的建設。

2.1實現建筑的可持續發展

綠色建筑彩色建筑材料在生產過程中不會消耗太多的資源，同時綠色建筑材料的生產需要先進的科學技術進行支持，所以在科技含量的加持下，實現了施工簡便、工序合理的特點，在生產過程中可以靈活的對建設環節進行調整，促成人力資源的合理利用，實現設備資源的合理分配，從建設整體上達到可持續發展的目標。而且就建筑材料本身而言，綠色建筑材料的應用可以有效地降低土木工程建設中的產量，它具有自身強度高，體重較輕，能耗好，防水能力強等特性。因此綠色建筑材料在運輸中能耗低，另外，綠色建筑材料的性能良好，如高強鋼筋，這是在相同的條件下螺紋鋼的強度遠遠超過傳統螺紋鋼，更環保。

2.2消費需求推動

隨著資源環境問題的日益凸顯，人們在觀念上逐漸提升起了對能源節約以及環境保護的意識，而在此基礎之上綠色建筑材料發展隨著人們生活質量的提高和思維方式的改變不斷升級不斷優化，深刻融合綠色建筑內涵，展現出了生態賦能、經濟合理等諸多優勢，因而在對建材的選擇上，人們越來越重視建筑建設項目是否符合生態要求和環境保護，因此這一變化有很大的推動綠色建筑材料的開發和使用。而且，隨著觀念的提升，人們在對綠色建材進行判斷的時候不再停留在表面，也不會被表面現象所蒙蔽。通過各種渠道獲得知識更新，學會從各個方面對綠色建材進行判斷和分析。因此在全民意識的提升下，將進一步促進綠色建筑的科學發展。而綠色建筑材料可以使人們的生活更加舒適、健康，建設單位應大量引進和使用。

2.3推進經貿建設

建筑一直以來都是支撐我國國民經濟的重要產業，對國民經濟效益有著不可言喻的影響。目前，我國經濟發展已進入轉型期。因此，在國民經濟轉型的關鍵時期，建筑業應積極響應國家戰略，夯實建筑基礎，引入科學發展觀念，結合時代需求，在土木工程建設中，加強環境保護，而不是以犧牲生態環境為代價，也不是采取以往暴力施工苦干蠻干的建筑方式，在保證工期的同時保證了質量。且建筑業需要的材料種類繁多，包括對人體和環境有害的材料和不可再生資源。綠色建筑材料符合國家可持續發展理論從根本上說，就是要實現資源的合理利用和循環利用，建設節能型社會。因此，在土木工程建設中使用綠色建筑材料有利于推廣國民經濟發展，實現經濟轉型，增強綜合國力。

3綠色建筑材料的種類

綠色建筑材料的價值在于建筑材料無毒、無污染；節能建筑材料是指節能、環保、能提高施工效率的材料利用，減少不必要的浪費；可回收建筑材料指建筑材料的回收、處理和再利用，不僅可以提高資源利用率效率高，還可以減少工程廢棄物造成的環境污染。具體來說，主要應做到以下幾點：

3.1無毒無害的綠色建筑材料

在施工過程中不會造成任何傷害或對施工人員造成傷害的可能性很小。材料是無毒無害的，它們不僅在施工期間安全，而且在建筑物建成并投入使用后不會產生苯、甲醛等放射性元素，對使用者也不會造成影響，不會影響人們的身體健康。因此，這就要求施工企業嚴格控制材料的采購，必須把材料的環保作為重要標準。3.2環境友好、可回收的綠色建筑材料在施工過程中，施工企業使用這些高環保性能的材料，以最大限度地減少對人體的危害，提高宜居指數。除上述無毒無害、可循環利用、既可避免環境污染，又可重復利用，降低成本。例如，對飛灰和礦渣進行加工、生產和再利用。

4綠色建筑材料在土木工程建設中的應用領域

建筑業的快速發展和全球生態環境的保護，綠色建筑材料的生產水平和功能類型越來越多樣化，綠色建筑材料在土木工程建設中的應用也成為建筑領域的必然趨勢潛力。要充分發揮了綠色建筑的作用和優勢，推動建筑行業往綠色、節能、環保方面發展，確保中國經濟發展不會受到影響和不破壞生態環境，為人類的長遠發展打下基礎。

4.1頂部設計采用綠色建筑材料

綠色建筑材料廣泛的應用到多個環節，尤其是在頂層設計階段。由于綠色建筑材料具有力學性能好、重量輕、防水效果好等優點，因此被廣泛應用于屋面設計中，以提高工程質量。在其使用過程中，必須結合工程的具體實際情況，避免因使用不當造成材料浪費，不能發揮其應有的作用。在頂層設計中，應嚴格按照性能指標和綠色建筑材料的使用來控制材料，以確保相應的優勢。例如，根據建筑學的基本理論知識，結合城市規劃的要求，確定材料的選用，使其力學性能滿足工程結構強度的需要，充分發揮綠色建筑材料的輕質優勢。此外，在設計過程中還應考慮綠色建筑材料的價值和美學特性，使建筑工程能夠滿足工程質量的要求，同時也增加了美學效果。因此，綠色建筑材料為頂層設計提供了更多的替代方案。例如，建筑頂部設計為M形建筑傳統建筑材料的質量相對較重。為此，可使用輕質建筑材料線路施工解決了承重問題。一些建筑，作為城市的標志性建筑，是在頂部設計和建造的它代表了該地區的人文精神。使用綠色建筑材料更容易建造合格的建筑學。其次，綠色建筑材料在土木工程施工過程中的應用還處于發展這一階段，施工人員應將其與傳統施工方法相結合并加以改進，以最大限度地發揮其作用綠色建筑材料在土木工程中的價值。

4.2外部施工用綠色建筑材料

例如大多數建筑物對外部工程有隔熱性能要求。但是傳統的土木工程建筑材料和保溫材料的性能和效率非常低。在這個過程中，它會產生很大的傳熱效果，這不僅會降低內部舒適度，這也將大大增加建筑能耗。具有良好隔熱性能的綠色涂料的應用建筑材料不僅能滿足強度要求，而且具有較好的保溫性能，大大提高了建筑的能耗率。雖然綠色建筑的成本很高，但它的科技包括數量很高，所需的大部分原材料都是建筑垃圾減少污染，實現資源循環利用。因此，在建筑中在建筑外部施工中，要提高綠色建筑材料的使用比例，造福個人和社會。

4.3室內裝飾的應用

在現代建筑中，綠色建筑材料得到了廣泛的應用，因為現代人一般來說，壓力很高，他們需要一個更好的休息環境，隔音板可以隔離外部噪聲聲音，減少人們的緊張情緒。而一些綠色建筑材料可以有效隔離炎熱、潮濕和噪音使人們能夠進入他們的生活環境，減少室外空氣和室外道路車輛噪聲的不利影響，提供生活的舒適程度。此外，它還可以不斷提高室內裝飾的質量，綠色建筑材料可廣泛應用于材料性能無法應用的領域，使人們的生活環境更舒適的技能。

5綠色材料在土木工程建設中應用應注意的問題

5.1材料選擇問題

加強綠色環保建筑材料，在建筑裝飾中的應用非常普遍，用綠色環保建筑材料種類和數量越來越多，性能也突出，表現出的隔熱、防潮、隔音等功能特點越明顯。因此，在進行材料選擇的時候，應該秉承綠色為主環保為主的觀念，對各種選材料的型號、規格以及功能性指標作出準確地判斷分析，確保材料的選擇符合建設工程的需求，同時不會造成過度的浪費。

5.2施工監理問題

綠色建筑材料在土木工程中的應用，也需要嚴格的質量控制數量監督，以確保材料發揮應有的作用，確保質量和數量完成建筑工程。因此，施工單位和施工單位應進行專項監督，通過專業人員監督綠色建筑材料在施工中的應用，擔保材料可以在正確的建筑位置以正確的方式使用，以確保綠色建筑可根據設計實現材料的性能。同時，在土木工程的施工過程中，經常會有員工謀利建筑中的私利和偷工減料不僅減少了綠色材料的使用同時，也將在很大程度上降低整個項目的價值。因此，在土木工程項目中項目建成后，必須全面驗收，確保綠色建筑材料價格價值。

5.3大力使用和推廣綠色建筑材料

一般來說，為了建造高質量的土木工程，所選用的材料起著重要的作用。民用建筑對材料的要求非常重要，包括數量和質量，尤其是質量，傳統的土木工程施工消耗大量的建筑材料，施工過程中容易再次污染環境。為堅決貫徹落實黨中央提出的可持續發展理念，加強環境保護，要大力使用和推廣綠色建筑材料，不斷提高綠色建筑材料的使用程度，以促進整個建造業的健康發展。

5.4嚴格掌握材料的質量

從材料的生產過程入手，嚴格掌握材料的質量，嚴格控制材料的質量產品中各種化學物質的含量是否符合標準；節能建筑材料的主要功能能源是環保的，其生產需要特殊的高新技術，降低成本材料的熱損失。從用戶健康的角度出發，充分考慮人體的接觸方面，對人體的危害包括抗菌、防輻射、除臭等功能，可以大大提高人們的生活水平生活和使用安全；回收綠色建筑材料：在建筑中使用廢物建筑材料的原材料主要是廢渣、礦漿等廢棄物材料，可以減少自然資源的浪費，滿足建設項目的需要實現環境保護。

5.5堅持綠色環保的施工理念

土木工程建設土建施工中，堅持綠色環保的施工理念，人員應充分考慮項目的實際情況，特別是綠色建筑計劃材料的使用。做好成本控制、材料保護工作，盡管綠色建筑材料比傳統材料有更多的使用性能，但回收利用和其他工作仍在進行，具體效果也與施工水平有關，施工人員在施工過程中要嚴格把關，應按照相關施工標準進行施工。在節能環保日益受到重視的今天，綠色建筑材料有著巨大的潛力這一不可替代的重要作用，因此在未來的項目中也將會得到越來越多的應用。綠色建筑材料在土木工程中的應用，更好地發揮了節能、環保的作用與傳統材料相比，低碳具有很大的優勢。

作者:吳昌 單位:山西五建集團有限公司

土木工程材料研究篇3

立德樹人應該是教育的首要目標，僅將此目標交給思想政治課程不能取得較好的效果。為此，自2014年起，國家開始進行“課程思政”改革，探索將教書育人融入到專業課程中。如何打破長期以來思想政治教育與專業教育相互隔絕的“孤島效應”，將立德樹人貫徹到高校課堂教學全過程、全方位、全員之中，推動思政課程與課程思政協同前行、相得益彰，構筑育人大格局，是新時代中國高校面臨的重要任務之一。高職院校作為人才培養的主要陣地，應努力構建課程思政的育人格局，把立德樹人作為人才培養目標，將思政融入到專業課程中，推動思政課程與課程思政如鳥之兩翼、車之雙輪協調前行。立德樹人是每個教師的責任和義務，應該貫穿于每節課堂中。本文以高職土建類專業基礎課土木工程材料為例，通過分析課程特點，針對價值塑造、能力培養和知識傳授等教學目標，挖掘土木工程材料課程中的思政元素，將思想政治資源有效融入到專業知識中。通過一個章節的教學設計，探討土木工程材料課程思政的方法和途徑。

一、課程簡介

土木工程材料是土建專業類課程的專業基礎課，在高職院校專業培養方案中一般設置在大一上學期開設，是學生初入大學學習的第一門專業相關課程。對于土建類專業來說，土木工程材料從學生時代到整個職業發展過程中都具有重要的地位。土木工程材料貫穿整個項目建設周期，站在工程角度看，土木工程材料質量關系到工程質量，是推動工程技術進步的主要因素，且材料造價可占工程造價的50%-60%；從專業學科角度看，土木工程材料課程是后續所有專業課的基礎；從職業發展看，土木工程材料是建筑師、結構工程師、造價工程師等工程技術人員均需掌握的知識，是相關職業資格證書的必考科目。因此土木工程材料作為土木工程相關專業從業資格的必修課程，具有特殊的地位和意義。同時，對于高職院校學生來說，由于該課程開設在大學第一學期，對學生的職業素質及職業自信培養有著很大的影響。因此，如何最大程度地發揮本門課程的作用，將專業知識與思政結合，幫助學生樹立正確的職業觀、人生觀、價值觀，使其成為適應新時代社會發展的應用型技術人才是專業教師的重要職責[1，2]。本文主要以高職土建類專業為例，探討土木工程材料課程思政融入的途徑和方法。

二、課程思政融入的必要性及方法

要對一門課進行課程思政，必須要明確其專業特點、課程特點、學生特點及教學中遇到的問題，才能有針對性、有目標地“對癥下藥”，進而從國家層面、行業層面、個人發展層面進行思政元素的挖掘和融入[3]。清華大學機電系教授于歆杰認為對于教師來說，要從三個方面實現全方位的課程思政：一要通過身教實現立德樹人；二要在知識傳授過程中實現入腦入心的價值塑造；三要將能力培養有機融入到知識傳授中[4]。基于以上原因，本文在充分分析目前土木工程材料課程特點及在教學中發現的問題，針對新時代大學生的特點和需求，提出了土木工程材料課程思政融入的途徑和方法。

（一）弘揚愛國情懷——土木工程材料之中國制造

目前土木工程材料課程相關教材都偏重于材料的組成及性能分析，缺乏實際工程案例的講解，加上土木工程材料內容繁雜，各章節內容間聯系不夠緊密。傳統的講解方式下，學生學習后也僅停留在認識階段，理解不深刻，且對工程應用掌握不足。加上教師脫離工程，實際應用經驗缺乏，在講授過程中，也僅停留在一些傳統的材料特性及應用上，對新技術、新材料的講解相對偏少，與新時代高等職業院校培養應用型技術人才的目標有較大偏差。同時，隨著現代互聯網技術的發展，學生在日常生活中對媒體接觸較多，大部分的信息都從媒體獲得。近期的調研發現，部分媒體對國外科學技術及裝備過分吹捧，導致有些學生對國家的榮譽感和自豪感下降，有崇洋媚外的先兆。針對此情況，在土木工程材料課程講授過程中要加入一些“中國制造”元素，讓學生更多地了解我國的強大及先進性，提升學生的國家榮譽感和自豪感。同時，將我國的主流媒體如“學習強國”，推薦給學生，用以課外知識的補充學習，幫助其樹立正確的人生觀。如在講解水泥的時候可以引入在建的白鶴灘水電站工程。白鶴灘水電站工程是目前裝機規模世界第二大、在建規模世界第一大水電站，為解決大體積混凝土的溫控防裂采用的低熱水泥均為我國水泥廠研發的特種水泥，此外水電站建設過程中所需的水電設計、重大裝備制造及建設管理等均為“中國制造”。在講解混凝土章節的時候可以引入浙江大學建筑工程學院徐世教授團隊研發的高韌性纖維混凝土材料，該混凝土材料克服了混凝土容易脆斷、開裂的缺點，具有超高的韌性、控裂、耐久的性能，目前已經在浙江新嶺隧道、常山港特大橋等重大基礎設施項目上應用，取得了良好的工程效果。目前更多的中國制造走進了大國工程，新材料新技術助力大國工程的同時，降低了工程造價，擺脫了進口材料的約束，提升了我國實力。基于此方面內容，可在課前預習階段，通過布置任務，讓學生通過學習強國APP，查閱相關知識，并撰寫相關感受。課中講解環節，將此方面內容穿插進知識講解中，補充教學內容，提升學生學習興趣，讓學生了解土木工程材料里的“中國制造”，一方面可以擴充專業知識，同時可提升其愛國情懷，引領其正確的人生觀、價值觀。

（二）培養社會責任感——土木工程材料之節能環保

新時代大學生的節能環保意識逐漸增強，在學習生活過程中都能夠很好保持節約用水、用電、垃圾分類等環保習慣，但對于專業領域內的節能環保意識相對薄弱。建筑業作為高耗能產業，占整個社會能耗的1/3左右，降低建筑能耗，可為我國實現碳達峰、碳中和目標提供有力保障。節能環保是每個人的責任和義務，為提升學生的節能環保意識，培養其社會責任感，可將建筑行業采取的環保措施融入課堂。如在講解混凝土材料的時候引入海綿城市及所用的透水混凝土，將工業廢料摻入混凝土中再利用，推廣散裝水泥等一系列環保節能措施。如京張高鐵河北段沿線車站就采用了大量的清水混凝土，根據當地氣候條件合理地選用節能環保材料，大大降低了能耗。將節能環保的工程實例融入理論知識講解中，一方面可以提升學生的學習興趣，鞏固其所學知識，明確所學知識的用途，同時潤物無聲地將相關環保知識刻進學生心中、腦中。除充分利用課堂學習時間外，同時在課下跟學生交流時，引導學生做好垃圾分類，少買不必要的衣服、將快遞包裝進行二次利用、不使用一次性餐具等，將節能環保意識滲透進學生的生活和學習中，為實現“碳達峰、碳中和”貢獻自己的一份微薄之力，提升其社會責任感。

（三）提升專業自信——土木工程材料之材料解決工程難題

近幾年的各大職業院校招生情況及對在校學生的調查統計顯示，土建類專業的學生存在專業不自信，怕苦怕累的現象，認為自己的未來就是“搬磚的”農民工，一輩子就只能待在又臟又累的工地。針對此現象可引入一些超級工程案例如港珠澳大橋、大興機場、中國高鐵等大國工程，講述工程技術人員背后的故事，同時開展“大國工匠進課堂”，讓真正的大國工匠走進課堂講述專業相關工程案例。通過實際的工程案例分析及大國工匠的故事潤物無聲地將專業知識刻進學生內心，用榜樣的力量提升學生對專業的自信，對未來的自信以及對職業的榮譽感和自豪感。

（四）培養團隊協作、工匠精神——土木工程材料之材料實訓

土木工程材料課程主要由理論環節和試驗實訓環節共同構成，實訓環節一般穿插在理論環節中進行，課程完成后會有專門的綜合實訓環節。結合實際工作環境，材料的實訓通常分組進行，需要團隊合作。在試驗實訓環節中增加與實際工程貼合的綜合性、設計創新性試驗，通過設計創新性試驗培養學生的創新能力、團隊協作精神、提升其解決問題的能力。材料質量是影響工程質量的重要因素，因此材料性能的檢測和質量控制是保證工程質量的重要環節。材料檢測必須嚴格按照標準規范進行，試驗原始數據必須真實，不得篡改。在課程中引入由于材料檢測失誤而采用不合格材料造成的工程事故，對學生造成視覺沖擊，講解由于材料失誤或材料選擇不當造成的損失及對社會造成的影響，通過反面案例培養其嚴謹的工作態度、精益求精的工匠精神，提升其對本專業社會價值的認知。

（五）融入勞動教育，樹立正確的勞動價值觀

勞動教育融入人才培養的過程中，是職業院校不容推辭的責任。職業院校的勞動教育不僅要有職業知識和技能的傳授，還要幫助學生樹立良好的職業觀念和職業道德。土木工程材料課程在試驗實訓環節需要學生自己動手完成，由于水泥、混凝土等材料本身特點，材料試驗過程比較臟而且過程很累，同時試驗過程中會產生一些建筑垃圾，如水泥標準稠度用水量試驗時的凈漿、混凝土和易性時的混凝土拌合物等，如果直接扔掉，不僅產生了大量的建筑垃圾而且還浪費了材料。為此，可將試驗廢料用于學校內破損路面或結構的修補中，不僅解決了建筑垃圾的問題，增強了學生修補施工等相關知識，同時還打破了勞動教育與職業教育的壁壘，將勞動教育與專業教育相結合，讓學生用自己的專業知識結合親自動手勞動為學校做貢獻，讓學生體會到真正的施工過程與后續課程有序銜接，同時幫助其樹立良好的職業觀念。

三、課程思政融入實例

本文以工程造價專業土木工程材料課程中“砌墻磚”章節為例，介紹課程思政元素融入的探索與嘗試。1.課前預習階段，讓學生從網絡上查詢故宮博物院所用的“金磚”及萬里長城所用的磚，結合現在工程中所用的砌筑材料，對比分析古往今來砌筑材料的發展歷史。讓學生體會我國古代工匠的智慧，提升文化自信及民族自豪感，同時提高學生自己查閱資料及總結分析的能力。2.課程引入階段（5min），從教室的墻體引入砌體結構所用的主要材料是磚、石或砌塊以及所用的砌筑砂漿。從墻體的主要作用引出合理選擇墻體材料對建筑功能、建筑節能、安全及工程造價的意義。隨后講述我國制磚業及制磚技術的發展歷程，國家建筑節能方面采取的一些措施等，讓學生學會選用墻體材料，同時進一步提升學生的文化自信和民族自豪感。3.簡單講解燒結普通磚的原材料及燒制工藝（5min），引出燒結多孔磚和空心磚，詳細介紹燒結多孔磚和空心磚技術規格及應用（25min）。在此內容上介紹為保護耕地、降低能耗，目前我國持續推進“禁實”工作，大力發展新型墻體材料，助力“碳達峰、碳中和”，培養學生節能環保的意識，提升其社會責任感。從燒結普通磚在燒制和應用過程中的缺點，引出我國目前用空心磚、工業廢渣磚、灰砂磚、砌塊等替代實心黏土磚，引出燒結多孔磚、空心磚及非燒結磚，隨后講解其制備工藝、性能和應用。4.課堂總結，總結目前常用的砌筑材料及其優缺點，引出下節課的內容——混凝土砌塊（5min）。再次重申節能環保的重要性，強調節能環保是每個人應盡的義務，應融入到日常生活中。5.課后作業，請學生在網上搜索目前常用的新型墻體材料，進行總結分析。通過“學習強國”APP了解“碳達峰、碳中和”及我國為達到此目標采取的一系列與建筑行業相關的舉措，并結合自身情況，論述如何進行節能環保，為建筑行業節能環保提出自己的見解及意見。四、結束語“立德樹人”是教育工作者最基本也是最主要的教學目標。身為教師，應不斷學習，更新自己的知識儲備，教學過程中要認真嚴謹、充滿熱情地對待每一堂課。言傳身教是最直接最扎實的思政教育，教師應從自身做起，提高自己的思想覺悟，注意自己的一言一行。同時要摒棄舊觀念，合理地運用信息化手段，對學生進行激勵和刺激，提高其學習興趣。在教授學生專業知識的同時，將能力培養和價值塑造潤物細無聲地融入課堂，連通課程思政建設的“最后一公里”，為國家培養專業知識扎實，思想品質過硬的復合型應用人才。專業課程講述過程中要打破勞動教育與專業教育的壁壘，將勞動教育融入到專業教育中，讓學生鞏固專業知識的同時，了解勞動才是創造幸福的唯一途徑。土木工程材料課程是土建類專業的專業基礎課及進入大學的第一堂專業課，對專業價值的塑造和培養具有舉足輕重的地位。利用思政資源可有效促進專業知識的學習和吸收，增強學生學習的趣味性和積極性，幫助其樹立正確的人生觀、價值觀，提升其對專業的認知，培養其社會責任感和民族自豪感，同時土木工程材料試驗課是將職業教育與勞動教育融合得最好、最直接的途徑。土木工程材料“課程思政”的教學改革還處于雛形階段，需要在具體的教學過程中進行深入的探索和研究，做到真正“課程思政”。

參考文獻：

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[3]婁南羽.大思政格局下建筑類高職人才培養對策研究:以《建筑工程計量與計價》課程思政改革為例[J].勞動保障世界,2019(27):50.

[4]于歆杰,朱桂萍.從課程到專業,從教師到課組:由點及面的課程思政體系建設模式[J].思想理論教育導刊,2021(3):92-98.

作者:賈方方 孔德成 單位:北京交通職業技術學院路橋系