材料与土木工程论文范文1
【关键词】土木工程材料理论课教学;科研项目
“土木工程材料”是土木工程专业必修的一门重要基础课程，在土木工程专业人才培养方案中占有重要地位，在后续的各门专业课的学习中都将会涉及“土木工程材料”的内容。笔者在教学过程中发现，土木工程材料课程的特点主要体现在材料品种多样、内容繁多、各类材料自成体系。而工科学生往往习惯于逻辑运算和理论推导，空间想象力和数学思维能力较强，但不太善于叙述、分析、论证、归纳和总结，因而学生在学习土木工程材料课程时常常感到枯燥乏味。而理论课，是一种在实际操作前学习的课程，文字叙述多，容易使学生觉得这门科目说教味浓，学生往往觉得课程无趣从而失去学习的兴趣。同时，由于材料科学飞速发展，新技术、新材料层出不穷，大多数土木工程材料课本都以传统的旧材料为主，即使是有改版的教材也只是略微修改内容，并没有及时添加新兴材料以及先进工艺技术，使课程内容落后，不能给予学生最前沿的土木工程材料知识，阻碍学生进一步思考。
一直以来，运用科研来提升教学质量是当今教学的一个重要举措。把科研项目引入理论课教学，对现有土木工程材料传统教学模式进行改革与创新，探索科研实践、课堂教学与工程能力培养的有机结合，从而丰富教学内容、调动学生学习兴趣以及培养学生的科研能力，为学生进一步学习土木工程专业基础课及创新能力培养奠定良好基础。
一、将科研项目引入理论课教学，丰富教学内容
土木工程材料理论课教学内容基本上是书本上的内容，学生认真看书就能明白的东西，传统老师上课一般是照着书本念，而书本常是很多年前就已经编辑好的内容，就算改版也只是略微更改一些内容，很少加入新的科研成果，缺乏科研含量。因此，导致学生常常对土木工程材料理论课提不起兴趣，也很容易学完就忘记，印象不深刻。同时，缺乏最新科研信息也不能给学生在学术上以更多的启迪，激发不起学生学习的积极性和主动性、直接影响了教育教学的效果。
“土木工程材料”课程主要讲述工程材料的性质、用途、生产和使用方法等，教学内容只局限于教材，学生积极性也受到了限制，如果在教学中，将土木工程材料的最新科研成果融入到平时的课堂教学中，及时对教学内容扩充，丰富教学内容，不仅可以拓宽学生知识广度，也可以加深学生对各种材料性质性能的印象。例如在讲建筑材料时，可以向同学们介绍当今国内与国外建筑节能材料的运用，可以运用于哪些方面，结合实例，给学生介绍先进的建筑节能材料研究成果，让同学们对本课程的学习目的和意义有更进一步的理解，给予学生最前沿的指导，丰富课堂内容，加深同学们对课堂内容的记忆。
二、将科研项目引入理论课教学，调动学生学习兴趣
土木工程材料课程内容又很多，涉及的材料多达几十种，每种材料的性能又千差万别，为完成教学任务，大多数教师的教学方法主要以“满堂灌”的方式为主，未能留出足够的时间和精力来引导学生独立思考、发现问题并相互讨论。灌输方法一直是理论课教学的主要方法，但是传统的灌输教学方法很被动，学生往往是被灌输知识，而不是主动的去掌握知识，教学效果很不理想。随着大学生创新思维的变化、学习方式和接受新知识的能力的变化，传统的土木工程材料教学方式也应将以往的灌输方法进行变化，充分利用现在学生对新兴事物的好奇心及探索精神，将科研项目引入理论课教学。
实践证明，高水平的教学需要高水平的科研作支撑，高水平的科研也需要高水平的教学实现其价值，人才的培养离不开教学和科研的相互渗透。将科研项目引入理论课教学，学生不但要学习书本上的内容，还要按要求完成一定的科研小任务，变被动听课为主动参与课堂，有利于调动同学的激情与热情，积极探索未知知识，锻炼一定的思维能力和科研能力。老师在上理论课时，可以将自己的项目带着学生一起完成，或者提出一个适合本科教学的项目，将班级分成小组进行讨论、查阅文献或动手做实验，让学生向同学们介绍自己参与科研项目的心得与成果，以此活跃课堂气氛，激发学生学习的热情与兴趣，积极主动的参与到课堂并在讨论与交流的过程中使学生相互进步。
三、将科研项目引入理论课教学，培养学生科研能力
把科学研究引入教学过程，有目的、有计划地使学生掌握和具备一些基本的科研能力，使学生能逐渐熟悉和掌握解决实际问题的基本科学方法，结合教学开展科研。但是，学生参与科研项目必须与学生的知识水平和能力相匹配，所布置的科研实验不能使学生感到难度较大无从入手，这样的教学效果也难以达到预定教学计划的目的，授课教师在课外花更多精力进行指导，并提供试验的场所和实验条件，使学生从中受益。
学生在上课时，不但要搞懂书本的内容，更重要的是学习研究方法、思维能力以及动手实践能力。教师应教给学生科学研究方法，搜集资料、查阅文献、设计与进行实验的方法，同时，结合课堂教学，给学生介绍科学家的治学精神、治学态度和治学方法，以培养学生热爱科学事业，从事科学研究的理想和决心。
将科研项目引入课堂，使学生接受的知识与先进科研齐步，学生不单只是接受书本的内容，更要注重的是思维方法的学习，学会发现问题、提出问题、分析问题和解决问题。通过对学生进行科学思维的训练，使学生从接受知识逐渐转向探索问题，从而培养学生的创造力与解决实际问题的能力。同时，激发学生对土木工程材料理论课程的学习热情，掌握一定的科研能力，为将来进行科研活动打下基础。
四、结束语
通过理论课教学与科研项目相结合，丰富教学内容，优化教学模式，完善课程体系建设，及时更新补充新型材料教学内容，弥补新技术迅速发展而教材书本滞后的不足;在课堂教学中通过各种科研项目向学生介绍土木工程材料科学技术研究的新进展，使枯燥的理论课教学变得形象生动。将科研项目带入课堂，让学生更好的参与科研活动，使理论联系实际，培养学生的科学思维和创新意识，提高学生解决实际问题的能力。
参考文献：
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材料与土木工程论文范文2
关键词：土木工程 发展现状 未来前景
中图分类号：TU-0 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2014）10-
土木工程从远古时期就已经存在，由原始的伐木采石，建造出模仿天然掩蔽物的人类居住场所，到新时期的超高层建筑、水利工程、超高长跨度桥梁，土木工程的发展与变化，代表了人类发展的历程。在历史的发展过程中，土木工程的理论、分析手段、施工技术、地基处理都有了更多的发展与突破。21世纪人们生活水平不断提高，而经济飞速发展为土木工程带来了更多的要求，所以根据土木工程发展现状，分析未来土木工程发展方向，是非常重要的工作。
1.土木工程发展意义
土木工程的根本含义是征服大自然，通过人力实现自然界带来的效果。随着各项土木工程技术的发展，各种高层建筑拔地而起，桥梁、水利工程、公路使人们的生活更加便利。土木工程是提高人类居住环境与交通的核心产业，提高土木工程建设水平，完善土木工程发展体系，实现社会、环境、经济共同发展的根本性目标，是土木工程发展的重点。人类需要良好的生存空间，舒适的生活环境，为了获得更好的居住环境，更加优秀的土木工程技术将不断出现。
2.土木工程发展现状
为了明确土木工程未来发展趋势，必须明确土木工程发展现状，通过现状分析出土木工程的特点。
2.1土木工程理论发展
土木工程发展由两方面组成，分为土木工程理论与设计，理论是土木工程的基础，设计是通过实际证明理论的过程，只有成熟的理论作为基础，才能使土木工程设计真正的得到进步。土木工程理论由力学、计算机、统计学等多种学科组成，必须通过多个学科的综合知识体系，确保土木工程理论的可靠性。近年来计算机技术不断成熟，土木工程也进行了飞越式的提升，根据道路、桥梁、建筑等土木工程，分别开发了多种模拟施工计算软件，这些软件为土木工程设计的突破带来了很大支持。信息化进行不断加速，而土木工程的相关资料与技术可以快速传播与交流，我国土木工程通过网络吸收每个国家优势的理论与技术，并且在网络上交流先进的土木工程理论。
2.2土木工程设计发展
土木工程设计摆脱了传统设计的缺陷，全面分析了土木工程的环境、经济、安全等因素。新型材料、结构、工艺、施工方法不断出现，人类可以将土木工程的规模扩大化，高层建筑也在不断增长，超高层、超跨度复合结构体施工技术也在不断成熟，土木工程设计逐渐向长、高、柔方向发展。土木工程设计建立在基础理论上，随着土建项目要求更加复杂，土木工程设计也需要更加多样化，只有及时吸收新技术，把握住新优势，才能使土木工程设计更加优秀。目前，土木工程设计已经得到了很好的发展，在受力、形式方面比较成熟。
2.3土木工程施工发展
施工发展主要体现在材料、设备、工艺这三个方向，其中材料中发明了复合高强钢材、碳纤维、玻璃纤维、双层玻璃、镁合金、镀膜玻璃、铝合金、节能混凝土等新型建筑材料，新型材料在许多建筑中得到应用，也为大型土木工程建设提供物质基础。工程实施设备更加自动化、科学化、机械化，通过新型施工机械，可以使大规模土木工程得以实现，有效提高土木工程建设发展速度。在城市地下工程中，也出现了各种不同的施工工艺，例如明挖、暗挖、盖挖、盾构、沉管、冻结、注浆等工艺技术，为地下空间开发打下了坚实的基础。
虽然我国土木工程在理论、设计、施工中得到了很好的发展，但是技术水平与发达国家相比还存在一定不足，为了提高我国土木工程发展水平，必须加强新型结构、新型材料、新型技术的研究与应用，将土木工程理论与技术完美结合，帮助土木工程收获更大的成果。
3.土木工程未来发展趋势
社会经济水平不断提高，大型城市与超大型城市数量飞速增长，人们对生活空间的作用提出了许多要求，寸土寸金已经成为城市居民的共识。为了应对日益增长的人口基数，高层、超高层建筑数量不断增加，有限的城市空间得到了极大的应用，已经成为城市发展的主要建筑体系，受到社会各界的重视。城市飞速扩张的同时，不仅仅对生存空间提出了要求，也对电力、能源提出了许多要求。大型水利工程建设、矿产资源开发、石油、天然气的运输，都是城市经济发展的重要影响因素。所以在我国建设大型公共土木工程，是非常重要的国家建设项目。我国能源分布较广，一般在西南地区存在较多的能源储备，所处地区地形特征较为复杂，并且山区、高原、丘陵等环境较多，导致资源开发较为困难。为了提高大型土木工程建设速度，实现水利工程建设、矿产资源开发等工程项目，采取大跨度桥梁与隧道是工程建设的关键因素。
从以上几种发展形式来看，未来的土木工程将逐渐应用于高层建筑施工、水利工程建设、矿产资源开发、能源运输等工程之中，通过大跨度桥梁与超长隧洞，改变自然环境带来的阻碍，实现更加快速的经济发展。通过精密的理论研究、新型工程材料、先进施工工艺，实现大跨、复杂结构、高层的土木工程建设，逐渐将大型土木工程普及到工程建设中，这就是未来土木工程的发展方向。
4.结语：
我国土木工程部分领域已经在世界中名列前茅，但是土木工程理论、设计、施工中还存在一些问题。为了提高我国土木工程建设水平，需要积极学习发达国家土木工程技术，合理运用土木工程技术，实现经济腾飞发展。在未来的土木工程研究中，需要加强结构形式、建筑材料、施工工艺等探索与研究，也需要加强土木工程理论与技术的融合，实现更大的突破。
参考文献：
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材料与土木工程论文范文3
【关键词】纤维复合材料（FRP）；土木工程；加固应用
土木工程学科的发展要依赖于性能优异的新材料新技术的应用和发展。FRP复合材料在土木工程结构加固工程中应用潜力很大。FRP材料具有轻质高强、抗腐蚀性强、耐腐蚀耐久性能好、自重轻、施工方便、热膨胀系数与混凝土相近、抗疲劳、节省材料、施工方便、维护成本低等优点。FRP材料的结构修复和形成新结构在土木工程中的研究与应用较多，结构修复包括维修、加固、更新等几个方面；形成新结构包括采用FRP材料形成新结构和FR材料与混凝土形成混合结构。在21世纪的结构加固领域，采用FRP材料加固的应用范围越来越广，主要应用于加固混凝土、梁、板、柱、砌体结构、钢结构等。土木工程中，各国政府对材料的安全性、耐久性、经济性是很重视的。
1 FRP在结构加固中的研究现状
我国FRP材料的研究和应用与发达国家相比，技术水平还比较落后。但是目前，我国应用FRP材料已完成多项工程，其发展前景还是很广，近些年来，我国有更多的研究单位加人到FRP材料的研发中来，因此，我国的FRP研发的技术领域得到快速发展。它的发展也会带动市场材料的使用量，在土木工程领域中，FRP复合材料的应用在我国起步较晚，FRP材料队也土木工程建筑物来说，造价不能过高，FRP材料工程应用经验较少，造成FRP材料的应用比其他行业会滞后些,而工程师面对的FRP实践性问题也是关于这种材料加强结构的预期或先见效果，实践设计经验少，对FRP材料加固结构设计的标准和研究也很缺乏[1]。
从20世纪90年代早期,在FRP材料以使用于土木工程中,这是因为FRP材料自身具有轻质高强、抗腐蚀和耐疲劳等特点,从90年代开始,很多发达国家开始引用航天技术和补强技术中成熟的FRP复合材料,将它代替钢材,作为土木工程结构加固材料。与传统的加固方法相比,利用FRP复合材料加固节省了材料，并且缩短了施工工期,在土木工程的的应用上取得一定的经济效益。据资料统计,从早期到90年代末期，在国际上，已经有超过2 000个大中工程采用用FRP复合材料，被用作于土木工程结构加固修补, 建筑发达国家每年要生产数百万平方米的FRP复合材料，用作结构加固,在我国，现有的很多桥梁和建筑物建造较早,对于这些工程的承载要求在不断提高,但是，一些住宅的质量问题仍存在，其加固修补技术也就越来越高[2]。
2 FRP材料的特点
FRP材料与普通钢材相比, FRP材料在工程结构应用中发挥了很大的优势，我们需要掌握并利用它的优点，FRP材料的比强度性能较高,利用它的轻质高强性能,可以减轻土木工程结构自重。在抗震工程中，可以减小地震作用，在桥梁工程中,使用FRP结构作为上部结构，可以增加桥梁的极限跨度；FRP材料的抗拉强度较 高,其抗拉强度类似于高强钢材的强度,在达到抗拉强度之前,几乎不会产生塑性变形；FRP材料抗剪强度也较低，基本上在其抗拉强度的10%左右；FPR材料弹性模量小，其弹性模量约为普通钢材的25%～70%；FPR材料有良好的耐腐蚀性和耐久性,在酸、碱和潮湿的环境中，FPR材料可以长期使用, 大大提高了结构的使用寿命；另外，FRP材料密度是钢材的25%左右，具有自重轻的特点,便于工程施工[3]。
3 FRP材料在结构加固中应用
在土木工程结构加固中,新型FRP材料还有很多优点，例如节省人工，因为这种材料不需笨重的机械设备；施工便利，因为它不受施工场地大小的限制；还有工期短、加固综合费用低等优点[4]。
FRP材料在梁的加固中的应用，FRP材料加固梁是将混凝土表面进行打磨、修补的处理，在进行整平、清灰等等过程，确保混凝土粘贴面处理平整干净后，再用粘结材料将FRP复合材料粘贴到梁的受拉表面。在实际加固工程研究中，由于非预应力FRP板具有施工便捷，不需使用任何特殊设备且工期较短，所以这种材料的应用范围很广。FRP材料在柱的加固中的应用，在使用FRP材料对钢筋混凝土柱进行加固修复时，先将FRP纤维沿柱子环向缠绕，使用环氧树脂将FRP材料与旧的混凝土相粘接上，保证FR材料P和混凝土有效粘接。FRP材料对砌体结构的加固应用，很多砌体结构由于设计基准期的接近、结构设计和抗震标准的提高及对建筑物的安全性、实用性和耐久性的要求的提高等原因，砌体结构就更需要维修加固，我国采用FRP材料新型技术对砌体结构进行加固，弥补了传统砌体结构补强方法的缺点，FRP材料加固砌体结构，可以提高抗震性能，它约束墙体而阻止了裂缝，从而改善了整体结构的受力状态，避免了整体结构的突然破坏[5]。FRP材料在土木工程结构加固中的应用很广泛，可用于民用建筑、桥梁及工业厂房的钢筋混凝土建筑物，另外还有烟囱、水塔、地铁、隧道、等建筑物和工程中中都有所应用[6]。
随着经济高速发展和科技的进步，FRP复合材料是一种新型的结构建筑材料，其技术具有发展潜力，FRP复合材料作为传统建材的一个重要补充，它在某些方面不能取代传统的建筑材料。FRP复合材料加固法有明显的优势,具有良好的经济效益,在结构工程中将得到广泛的应用。FRP复合材料技术的研究与开发，推动了现代土木工程的技术进步，它将有越来越广阔的应用前景。
参考文献：
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材料与土木工程论文范文4
关键词：土木工程；发展现状；发展趋势
中图分类号：K82 文献标识码：A
1 土木工程发展的重要意义
土木工程建设在和自然斗争中不断地前进和发展。城市的高楼大厦拔地而起，各种桥梁、水利工程、四通八达的公路贯穿各个省市。土木工程是保证人类居住和交通的支柱产业，完善土木工程的建设和发展，实现经济、社会、环境统一协调发展，成为目前土木工程的关注热点。人类为了争取生存，为了争取舒适的生存环境，预计土木工程必将有重大的发展。
2 土木工程的发展现状
了解土木工程的发展现状对其未来发展有着重要的意义。本章节在经过笔者多年来的施工经验中得出些结论，并形成了文字，具体如下。
2.1 土木工程理论的发展
土木工程的发展包括两个部分，即土木工程理论和土木工程设计，理论是基础、设计是理论的体现，只有建立坚实的理论基础，才能让土木工程设计得到最大的进步。土木工程理论包括力学、统计学、计算机等学科，需要对每个学科综合加固，切实保证理论基础的可靠性。计算机技术的发展也给土木工程带来了极大的飞跃，针对建筑、道路、铁路、桥梁、隧道等专业开发了相应的计算软件，这给土木工程的设计带来了很大的突破。随着信息化进程的加快，土木工程发展的信息交流得到了很好的进步，对于国家各个建设项目、甚至国际项目的优势理论都可以与同行进行交流学习。
2.2 土木工程设计的发展
土木工程设计和规划改变了凭借经验设计的惯例，趋利避害地全面考虑土木工程的安全、环境、经济等所有因素。随着新材料、新结构、新工艺、新施工方法的出现，人类更有可能从事更大规模的土木工程修建，高层建筑不仅在数量上越来越多，超高层、超大跨桥梁和大跨结构等大型复杂结构的兴建，结构设计呈现更长、更高、更柔的发展趋势。土木工程设计是建立在坚实的理论基础上的，随着对土建项目要求的增长，土木工程设计也更加向更复杂的方向发展，只有把握好新技术、新优势才能把土木工程设计想更加完善的方向发展。目前，土木工程设计发展取得了一定的成绩，在形式、受力等方面取得了进步。
2.3 土木工程施工的发展
土木工程施工的发展体现在施工材料、施工设备和施工工艺三个方面。施工材料出现了复合材料高强钢材等全新建筑材料，如碳纤维、玻璃纤维增强塑料、双层中空玻璃、镁合金、镀膜玻璃、铝合金、各种节能混凝土等，新型材料在工业和民用建筑中得到广泛使用，为复杂大型土木工程提供了重要物质基础。工程实施的设备、工具不断地向自动化、机械化、科学化发展，使得大规模复杂的土木工程不断发展并得以实现，推进了土木工程的科学快速发展。城市地下工程建设主要施工方法有明挖法、暗挖法、盖挖法、盾构法、沉管法、冻结法及注浆法等，也为地下空间开发提供了宝贵的经验。
总之，我国土木工程的设计、施工和理论研究方面取得了很大的进步，但是与发达国家还是有一定的差距。未来土木工程不仅要加强新型结构型式、新型建筑材料、新的技术手段的理论探索和应用研究，更要加强土木工程理论和技术的融合与渗透，实现土木工程的更大突破。
3 土木工程的发展趋势
前文根据笔者的实际经验，已经阐述了土木工程的发展现状。经过论证得出，土木工程理论的发展，土木工程设计的发展及土木工程施工的发展三者是息息相关的，互补关系，在具体施工中起到非常重要的作用，并不断得到施工人员的喜爱。
3.1 向信息化趋势发展
加快信息化建设并带动工业化，这是我们的国家提出的新时代的奋斗目标。信息化建设是利用计算机技术、网络通信技术、智能信息处理技术、自动化控制技术等进行改造。通过信息化建设，使传统控制方式下一些较难实现的高难度项目成为可能，信息化技术将全面革新设计技术和施工技术，在土木工程界已发挥了巨大的作用。以数字化信息处理技术的网络通信技术为背景的技术服务系统，工程设计的传统过渡到基于网络的并行设计和协同控制，解决这一复杂设计系统的管理与协调需要协同技术。信息化的社会背景为只能建筑的兴起提供了更为广阔的空间，对信息资源和对使用者的信息服务及其与建筑的优化组合，使人们获得投资合理，都将被纳入计算机辅助施工技术系统之中。
3.2向虚拟现实技术发展
沟通的虚拟现实技术在土木工程提供了一种新观点和方法，结合计算机技术、传感器技术、网络技术和多媒体技术等高新技术的综合。虚拟技术是一种新的人机交互技术，让人仿佛置身在现实世界中，一方面，将广泛应用于工程项目招标投标、施工过程和方法可以很好的进行清算，其计算在结构设计和施工过程仿真、复杂的计算过程更有其独特的优势。但环境模拟技术及相应的实验设备是目前瓶颈耐久性土木工程研究。通过实现虚拟技术来解决这些问题是一个最可能的是未来的发展方向。这种方法受到信息接收者经验的限制，使得使用这种方法交流起来比较困难。虚拟技术是一种新的人机交互技术，可以将施工过程和方法很好的变现出来，通过虚拟技术的实现来解决这些问题是未来最可能的发展方向之一。
3.3 向超大型土木工程方向发展
在21世纪，随着新材料、新结构、新技术的出现，新的施工方法将更大规模土木工程建设、实现新突破。近年来，随着大规模生产优质水泥、纤维和玻璃纤维混凝土和聚合物浸渍混凝土混凝土发达，带来了土木工程结构，新开发的设计理论和施工技术等。碳纤维的应用研究，土木工程领域中的另一个重大突破。如何合理使用高强度钢也是一个重要的研究课题，和其他高性能混凝土复合材料也将朝着轻、强、良好的韧性和使用性能方面的开发，既从数量的高层建筑钢结构和用法的高性能材料需要进一步增加。
3.4 向地下、太空、沙漠、海洋空间发展
空间资源越来越紧张，开发地下、太空、沙漠和海洋空间是解决当前空间和土地资源紧张的一个有效途径。为了综合利用地下空间资源，地下空间开发逐步向深层发展，在地下空间开发中的应用将加强。美籍华裔林铜柱博士就提出在月球上利用它上面的岩石生产水泥并预制混凝土构件来组装太空试验站，这也表明土木工程的活动将有可能向太空发展。世界未来学会对下世纪初设想将西亚和非洲的沙漠改造成绿洲，研究开发使用沙漠地区太阳淡化海水的经济上是可行的方案。许多国家将建筑空间向海洋拓宽，船上设有小型喷气式飞机的跑道、医院、旅馆、超市、饭店、理发店和娱乐场等。
结语
综上所对土木工程发展的重要意义，土木工程的发展现状及未来趋势所述，土木工程行业是我国的支柱产业，影响我国基本建设的行业，高新技术对土木工程这一传统专业的改造及影响。因而我们对土木工程的研究和实践也更加重视。
笔者认为，随着国民经济的发展，土木工程行业是我国的支柱产业，影响我国基本建设的行业，高新技术对土木工程这一传统专业的改造及影响。如何顺应这一科技革命与创新的潮流，并研发新工艺、新技术、新型材料是未来土木工程发展的必然趋势。我国土木工程的设计、施工和理论研究方面取得了很大的进步，但是与发达国家还是有一定的差距。未来土木工程不仅要加强新型结构型式、新型建筑材料、新的技术手段的理论探索和应用研究，更要加强土木工程理论和技术的融合与渗透，实现土木工程的更大突破。
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材料与土木工程论文范文5
一、“土木工程材料”课程教学中存在的问题
（一）课程教学目标不清晰
课程教学目标是设计教学过程的依据，是教师上课的出发点和归宿。“土木工程材料”课程属于土木工程专业的一门必修课程，教师所制定的课程教学目标既要符合课程标准的要求，又要符合学生的实际情况。但从现实情况来看，“土木工程材料”课程存在教学目标不清晰的问题。主要表现为：只是列出了一个笼统的课程教学目标，即让学生通过学习了解常见建筑材料的基本性质，理解并掌握建筑钢材、水泥、混凝土、砂浆的基本性能，具备如何选用建筑材料的能力、分析建筑中与材料有关的问题的能力，并未立足土木工程专业发展需求和人才培养需求，将这一目标细化。课程教学目标不细化、不具体，使其在具体“土木工程材料”课程教学中难以落实，影响课程教学成效。
（二）课程理论、实验教学内容滞后
“土木工程材料”课程是一门理论与实践密切结合的课程，不仅涉及“土木工程材料”的基本理论、基本知识板块，还涉及实验技能板块。但由于土木工程新材料、新技术、新工艺发展非常迅速，导致学校所选用的教材难以及时更新，该课程的理论、实验教学内容都较为滞后。理论教学内容方面，部分材料的生产、组成、性能、影响因素、技术要求、应用等方面讲解不全面，且缺少课外延伸，与行业的发展现状不够贴合；实验教学方面，材料的技术标准、质量控制和检测标准、设计规范未及时更新。实际教学中仅设置一些单独的验证性实验，难以将各种新型的“土木工程材料”的实验方法、实验技能和相关标准一一更新验证。从总体上看，土木工程材料课程内容不够完善，且更新不足，导致课程内容质量欠佳。
（三）课程教学方法落后
依据学校的标准，大多数学校“土木工程材料”课程总教学学时为44学时（32理论学时+12实验学时，以理论授课为主，穿插验证性实验项目）。鉴于该课程总学时有限，且教学内容繁杂，致使教师所选用的教学方法较为落后。在具体“土木工程材料”教学中，无论是理论教学还是实验教学，教师都以“填鸭式”的教学模式为主，整个教学过程中，教师与学生的双向互动很少，难以启发学生独立思考，学生的思维能力得不到锻炼，其实际能力很难培养出来。部分教师偶尔使用多媒体设备进行教学，也仅是生搬硬套其他课件，未能将多媒体教学的优势充分发挥出来。长此以往，很难实现预期的教学效果。
（四）课程考核方式单一
“土木工程材料”课程考核环节是非常关键的一个环节。但通常，该课程考核合格与否主要取决于课程期末考试成绩，这种单一的考核模式未能完全反映学生的真实学习水平。从现实情况来看，“土木工程材料”课程仅依赖“结果性”考核，缺少对学生专业知识和技能的评估，忽视了实验考核环节对学生动手能力的考查。从微观层面来讲，“土木工程材料”课程考核重课本、轻实践，重知识、轻能力；从宏观层面来讲，其考核方式单一，存在“形式主义”考核的现象。
二、“土木工程材料”课程教学改革策略
（一）设置清晰的课程教学目标
课程教学目标决定了“土木工程材料”课程教学的方向，是教学改革的核心和前提。按照布鲁姆教育目标分类法来讲，“土木工程材料”课程教学需要满足学生在认知领域、情感领域和动作技能领域的需求，所以，其课程教学目标可细化为以下六个维度。
（二）优化理论和实验教学内容
“土木工程材料”课程应以省级重点专业———土木工程专业为平台，强调与当地需求对接，凸显地方性、应用性和创新性，把知识获得与能力提高联系起来，优化理论和实验教学内容。
理论教学内容方面，要囊括常用材料的技术性质、生产技术、标准、检测方法及应用情况，有关建筑构造、设计施工、预算、建筑经济等方面的基本知识。其中，教师要紧紧抓住各种结构材料的性能和材料的基本性质这两个重点，对材料的组成结构和制备方面的内容可尽量简化或省略。此外，教师还要适当增加新材料、新工艺的介绍。例如，在介绍混凝土时，教师介绍了普通水泥混凝土后，还应简单介绍高性能混凝土、再生骨料混凝土、纳米改性混凝土等新型绿色混凝土材料。
实验教学方面，首先，教师要根据理论教学的进度，安排相应的实验项目，即围绕“材料基本性质与工程应用”“材料性能检测与表征、质量控制与评价”“材料制备方法与性能改善”三个模块设置基础建材实验项目6项。如水泥的基本物理性能、细骨料、混凝土的稠度和强度及配合比设计等实验项目。其次，教师可穿插介绍“土木工程材料”的技术标准、质量控制和检测标准、设计规范等。最后，新增参观学习活动及调研项目。具体而言，就是组织学生到绿色建材生产企业、展会、施工工地等参观实习；组织学生进行建材种类、应用及价格等市场调研项目，并通过汇报的形式展现参观及调研成果。通过优化理论、实验教学内容，实现教学效果最优化。
（三）更新教学方法
“土木工程材料”课程教学方法改革是适应应用技术型人才培养需求的必然选择。根据“土木工程材料”课程教学特点，在教学过程中教师可以改传统的“灌输式”教学方法为“启发式”教学方法，具体采用以下教学方法。①向导式教学方法，即CDIO教学法，构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），教师引导学生独立完成项目设计，并结合实验项目对设计结果进行验证、调整及应用，提升学生学习体验感、收获感及成就感。②案例教学法。教师对材料的用途，通过工程实例和工程事故分析来进行说明。③与科研相结合的教学方法。结合教师自身的科研成果和工程实践经验，将新材料、新工艺、新标准引入课堂，并成立科研小组，鼓励学生参与教师科研，指导优秀学生申报大学生创新项目研究课题。另外，对教学以外实验项目可通过开放性实验室的形式进行，有一定科研意义的实验项目可由教师指导学生撰写论文。
（四）改进课程考核
课程考核改革要有利于提高教学质量和人才培养目标的实现，有利于增强学生自主学习和分析问题、解决问题的能力，以及创新能力，有利于客观公正地反映学生学习效果和教师教学效果。所以，课程考核改革要突出三个转变，即考核方式向多样化转变、考核内容向注重能力考核的综合化考核转变、成绩评定向科学化（多元化、全程化）转变。根据“土木工程材料”课程特点和学校实际教学情况，结合培养应用型高级工程技术人才的目标，以及土木工程专业学生的就业情况，“土木工程材料”课程考核应采取“期末理论考试+平时考核+实验”相结合的综合考核方式。最终成绩=平时成绩（考勤+课堂参与度+作业）×20%+实验、参观实习、实践项目×40%+期末成绩×40%，由结果考核转变为过程考核，强调学生在学习过程及项目实践过程中能力的获得[2]。
其中，期末成绩按照题库出题进行考核，以闭卷形式进行机考，考试时间90分钟，采用百分制评定成绩，主要考查学生对“土木工程材料”课程中基本概念、基本理论、基本方法的掌握情况。实验考核重在对学生动手能力进行考查，实验成绩均以“A、A－、B、B＋、C”来评定，考核指标包括师生互动、操作规范、数据处理、问题解答等。考核时，教师围绕基本实验事先准备若干题目，让学生到实验室进行现场考核，学生随机抽取问题进行解答或模拟操作，实验考核成绩计入实验成绩。参观实习、实践项目依托学校TronClass系统的课程作业、调研任务为基础，筛选有代表性的项目成果进行展示，如优秀项目调研报告、混凝土配合比设计计算书、小课题汇报海报、自主设计实验、举办小型建筑材料展等，都可作为考核项目，按优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级评定。通过改革“土木工程材料”课程考核，确保教师能够公正地评价每个学生的学习成果与表现，可以为后续调整“土木工程课程”教学提供依据。
材料与土木工程论文范文6
关键词：土木工程 可持续发展
一、土木工程的历史与现状
土木工程是工程分科之一，是与建筑亲密关系的学科。土木工程是一种生产活动和工程技术，其中包括如土、石、砖、木、混凝土、塑料等工程材料以及房屋、道路、铁路、桥涵、隧洞、河、港、特种结构和市政卫生工程等建筑。随着学科逐渐的发展与理论的丰富，土木工程逐渐向专业化方向发展，比如工程材料学、建筑材料学等。
随着社会的进步，土木工程中采用的材料也有种类上和品质上的改变，诸如水泥、钢材等都陆陆续续在建筑得到了应用。钢筋混凝土在建筑工程中的应用使世界建筑提升了到了一个新的台阶。随着1978年的改革开放，我国的经济得到了迅猛的发展，土木工程方面也得到了很大的提高。目前，世界上拥有著名斜拉桥排名榜上，在前10名中，我国有6座跻身于中，世界上仅有6座跨度在600米以上的桥梁，中国占了4座。
二、可持续发展的背景与理论渊源
随着社会的不断发展与人类文明的不断进步，世界迫切地需要对人类的过去走过的发展道路重新进行评价和反思。人类面对的不仅仅是经济问题，而是需要在价值观、文化和文明的方式等方面进行更广泛、更深刻地变革，寻求一种可持续发展的道路。
1980年，联合国大会首次使用了“可持续发展”概念。1987年，《世界环境与发展委员会》公布了题为《我们共同的未来》的报告。报告中明确指出了可持续发展的战略，标志着一种新发展观的诞生。报告中把可持续发展定义为“持续发展是在满足当代人需要的同时，不损害人类后代满足其自身需要的能力”。它明确提出了可持续发展战略，提出保护环境的根本目的在于为了确保人类的持续存在和持续发展。2002年，南非召开的世界可持续发展首脑峰会，达成关于进一步加强全球范围内可持续发展的共识，对推动全球可持续发展合作起到了积极作用。
三、土木工程中存在的可持续发展问题
土木工程活动是人类与自然生态环境发生碰撞的生产活动之一，在这个过程当中，极大的消耗了资源。生产、加工、运输与建成后维护过程中所需的工程材料都是来自于资源。不仅是对资源的使用，同时还会在使用、拆除过程中产生废弃物，针对这些废弃物对环境存在的影响采取的一些行动，也就与可持续发展相结合。我们在大兴土木工程的时候，一定要注重经济效益的同时，也关注生态环境的保护。
1.土木工程材料的可持续发展问题
改革开放以来，我国经济飞速发展，取得不小的成果，但是这些成果都建立在以大量消耗能源、严重破坏环境为代价的基础上获得的。我国的钢材、水泥、混凝土等生产和使用都名列世界前茅，正是由于这些建筑材料的大量生产和使用，我的生态环境也遭到了前所未有的破坏，综合以上一系列的问题，这就要求我们在土木工程中才一定的措施，比如在工程材料的使用上，以高强度混凝土、高性能混凝土和绿色混凝土为主要方向，这都将为土木工程材料的可持续发展创造条件。
2.土木工程设计阶段的可持续发展问题
土木工程项目一般可分为三个阶段，分别为初步设计、技术设计和施工图设计。初步设计阶段主要是针对土木工程进行论证、选址、规划等；技术设计阶段主要是协调编制土木工程有关的图纸、预算、说明文件等；施工图设计阶段，主要是确定土木工程的尺寸、材料、结构、构造、设备等据此施工的图纸、说明书、计算书和预算。
每个阶段都可能涉及到可持续发展的问题，初步设计如何根据项目需要进行全名的调查和研究，在有限的预算范围做好规划，最终确定设计方案；技术设计协调各个工种之间的关系，协调编制项目所需个各类文件；施工图设计需要我们及时对现有的规范进行修订，并针对问题进行及时修改与补证。
3.土木工程施工阶段的可持续发展问题
施工准备工作和进行工程施工构成施工阶段的主要内容。在施工过程中，生态环境不同程度地会受到破坏，同时，也不能轻视工程施工人员的不规范或是失误所造成的事故发生。为了防止这些现象的出现，可针对项目生态环境进行各种负面的设想，加强施工人员的操作规范，降低事故发生的概率。
4.土木工程使用与拆除阶段的可持续发展问题
土木工程使用与拆除过程中，能源的消耗、资源的利用、粉尘和噪声、对周围环境都会产生巨大影响，因此，在这个过程中如何把使用效力最大化，拆除过损害最小化，对土木工程可持续发展战略有着深远的意义。
四、土木工程可持续发展的目的和意义
(1)研究土木工程材料的可持续发展问题，加强土木工程绿色化、增加高性能材料的使用，这样将对人类的生存和发展起到有利影响。
(2)研究土木工程设计阶段的可持续发展问题，对今后的设计工作有着重大的指导作用。会使我们在项目建筑过程中采用更好的环保材料、更注重统筹工作。
(3)研究土木工程施工阶段的可持续发展，可以指导施工过程尽量减少对生态环境的破坏、运用科学的管理方法管理整个施工工作。
(4)研究土木工程使用及拆除阶段的可持续发展，可以指导工程的维护和修缮工作，营造出“绿色工程”形象。
参考文献：
[1]牛文元.可持续发展导论[M].北京：科学出版社，1997
