張秀英,牛全林,楊贊中
(山東理工大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院,山東 淄博 255049)
建筑工程中墻體材料約占總材料的70%[1]。隨著我國建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展,新型墻體材料在建筑行業(yè)中的地位逐步提高。新型墻體材料的應(yīng)用,為我國節(jié)能環(huán)保,減少土地流失,具有十分重大的現(xiàn)實意義[2]。
建筑物是人們生產(chǎn)和生活的基礎(chǔ),人們的生產(chǎn)環(huán)境和居住條件都是由建筑所提供的,社會經(jīng)濟(jì)日新月異,人們希望研發(fā)出更安全、更環(huán)保、更節(jié)能的建筑材料來滿足自己的需求和使用,所以,進(jìn)行建筑物建設(shè)時墻體材料的選擇已經(jīng)顯得尤為重要[3]。
我國的“十三五”發(fā)展規(guī)劃給新型建筑材料帶來了新的發(fā)展機(jī)遇,城鎮(zhèn)化建設(shè)的規(guī)模和質(zhì)量將不斷增加與提升,新農(nóng)村現(xiàn)代化建設(shè)的步伐不斷加快?!秶倚滦统擎?zhèn)化規(guī)劃》的實施,新農(nóng)村建設(shè)房屋材料的需求增加,加快發(fā)展綠色建材的生產(chǎn)與使用、改造傳統(tǒng)建材產(chǎn)業(yè)向高端發(fā)展、促進(jìn)現(xiàn)代化、智能化、綠色化,成為新的經(jīng)濟(jì)增長點的主要支撐。建筑材料行業(yè)的目標(biāo)是將建材新興產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值比重達(dá)到建材總量的16%左右;綠色建材的生產(chǎn)、使用比例占到建材總量的30%左右。發(fā)展高強、輕質(zhì)、綠色、保溫、節(jié)能、防火、隔音、抗震、防水等功能融合的新型墻體材料和綠色建筑裝飾裝修材料是建材行業(yè)未來五年的重點。
科技發(fā)展,人才先行。為了推進(jìn)我國墻體材料的革新事業(yè),提高建筑物質(zhì)量水平,提供優(yōu)質(zhì)墻體材料,必須培養(yǎng)行業(yè)需要的高等工程專門人才[4]。
《新型墻體材料》學(xué)時有限,在課堂上很難向?qū)W生系統(tǒng)地講授不斷涌現(xiàn)的性能優(yōu)異的新型墻體材料的性能及選用原則[5]。因此,需要對該課程進(jìn)行課程標(biāo)準(zhǔn)的研究,包括該課程的教學(xué)目標(biāo)、課堂教學(xué)方法與手段以及實驗課的教學(xué)方法。
《新型墻體材料》是一門實踐性特別強的綜合性課程,是材料科學(xué)與工程本科專業(yè)的專業(yè)方向課。是在學(xué)生已經(jīng)具備了化學(xué)、物理化學(xué)等基礎(chǔ)課及材料科學(xué)基礎(chǔ)、礦物原料基礎(chǔ)、材料工程基礎(chǔ)等專業(yè)基礎(chǔ)知識以后所學(xué)習(xí)的專業(yè)方向課程。該課程主要介紹了主要墻體材料磚、砌塊、板材等及墻體裝飾材料的制備方法、性能特點及選用原則;講授墻體保溫材料的種類、制備工藝及使用方法;同時將新型墻體材料的研究開發(fā)思路傳授給學(xué)生,培養(yǎng)學(xué)生對新型墻體材料的鑒別能力及一定的研制開發(fā)能力。通過本課程的學(xué)習(xí),要求學(xué)生掌握新型墻體材料的基本知識;了解新型墻體材料的種類以及新型墻體材料的新進(jìn)展。通過實驗課的配合,使學(xué)生將理論知識與實際應(yīng)用相結(jié)合,提高學(xué)生在墻體材料生產(chǎn)過程中處理具體問題的能力,為今后從事建筑材料行業(yè)的科研與生產(chǎn)工作打下良好的基礎(chǔ)。
通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握不同尺寸的新型墻體材料(小尺寸磚、大尺寸砌塊、板材)的制備、應(yīng)用范圍及質(zhì)量評價的基本知識;掌握材料制備方面的技術(shù)方法和生產(chǎn)工藝過程,能夠分析和解決新型墻體材料的工程技術(shù)問題;運用所學(xué)知識進(jìn)行墻體材料設(shè)計及合理選擇和正確使用新型墻體材料。使學(xué)生對種類繁多的新型墻體材料的應(yīng)用和發(fā)展趨勢有一定的認(rèn)識。
培養(yǎng)學(xué)生對墻體材料的初步興趣,具有積極的學(xué)習(xí)態(tài)度;利用圖書館、網(wǎng)絡(luò)等媒體手段來獲取科學(xué)知識,能正確、合理地選擇原料,并應(yīng)用于材料的設(shè)計與制備,具備解決原料配比與材料性能之間對應(yīng)關(guān)系的能力;培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,具有新型墻體材料產(chǎn)品研發(fā)與設(shè)計的初步能力;培養(yǎng)學(xué)生節(jié)約能源與資源的觀念,增強學(xué)生的環(huán)保意識。
工程建筑,百年大計,質(zhì)量為本。通過本課程的學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生細(xì)心、嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范的工作作風(fēng);培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度和良好的職業(yè)道德;樹立作為工程技術(shù)和管理人員應(yīng)有的職業(yè)道德、敬業(yè)精神。通過場地實習(xí)及參觀培養(yǎng)學(xué)生良好的工程素養(yǎng)及安全意識。
根據(jù)課程特點,結(jié)合課程已形成的授課經(jīng)驗,建議采取從以下教學(xué)方法:
(1)以教師講授為主,穿插任務(wù)驅(qū)動法、課堂討論法、反轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)方法;同時借助多媒體輔助教學(xué)以及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺等教學(xué)手段,將課程內(nèi)容與認(rèn)識實習(xí)過程中參觀過的生產(chǎn)工藝結(jié)合起來,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力以及自主學(xué)習(xí)的能力。適當(dāng)布置課堂作業(yè),列舉實際案例進(jìn)行分析,檢查學(xué)生對所講授知識的掌握情況,同時檢查學(xué)生分析實際問題的能力;
(2)到附近的施工現(xiàn)場參觀施工過程,了解不同的工程類型對墻體材料種類及性能的要求,學(xué)會協(xié)調(diào)墻體材料的性能與建筑成本之間的關(guān)系,培養(yǎng)學(xué)生實際應(yīng)用的能力;鍛煉學(xué)生的工程意識;
(3)可以考察附近的墻體材料及墻體裝飾材料市場,了解市場上墻體材料特別是墻體裝飾材料更新?lián)Q代的情況、性能及價格,讓學(xué)生對當(dāng)今比較熱門的墻體材料類型及新型墻體材料的發(fā)展趨勢有初步認(rèn)識,使學(xué)生具有發(fā)現(xiàn)新材料、研發(fā)新材料的敏銳性。
將過程考核與期末考核相結(jié)合,適當(dāng)提高過程考核的權(quán)重。過程考核包括課堂提問、討論發(fā)言、隨堂小測驗、平時作業(yè)及出勤率等多個方面,全面檢查學(xué)生對所學(xué)知識的掌握情況及學(xué)習(xí)積極性,以便及時調(diào)整教學(xué)速度并采取相應(yīng)的補救措施。期末考核主要考察學(xué)生對本門課程的基本知識、基本理論及基本技能的掌握情況及對所學(xué)知識綜合運用的情況,作為以后教學(xué)改進(jìn)的依據(jù)。
一個教學(xué)班以40人為宜,教室配備多媒體設(shè)備;教學(xué)資源主要有:《新型墻體材料》課程網(wǎng)站、圖書館館藏參考書、圖書館網(wǎng)絡(luò)資源;《新型墻體材料》課程的網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)平臺包括:“課程介紹”、“師資隊伍”、“教學(xué)大綱”、“考核大綱”、“授課教案”、“教學(xué)課件”、“思考與練習(xí)”、“實踐(實驗、實訓(xùn)、實習(xí))指導(dǎo)”、“參考文獻(xiàn)目錄”等欄目。全部課程資料皆可網(wǎng)上瀏覽或下載,以課堂教學(xué)為主,討論、自學(xué)等多種形式的教學(xué)方式,可實現(xiàn)教與學(xué)雙方的互動。實驗室的條件滿足實驗要求。
要求主講教師的研究方向為建筑材料方向、墻體材料方向或混凝土方向;系統(tǒng)學(xué)習(xí)過化學(xué)、物理化學(xué)、礦物原料基礎(chǔ)、材料科學(xué)基礎(chǔ)、熱工基礎(chǔ)與設(shè)備、新型建筑材料等相關(guān)課程;年齡搭配合理,具有一定的工程實踐經(jīng)歷,具備從事新型墻體材料的制備、研發(fā)及應(yīng)用能力的教學(xué)團(tuán)隊。課程負(fù)責(zé)人要有豐富的科研和實際工作經(jīng)驗,了解本門課程的應(yīng)用情況和最新的科技動態(tài)情況;了解本校畢業(yè)生在就業(yè)崗位上的工作情況,及時反饋相關(guān)意見。
參考教材可以采用曹德光,陳益蘭主編.《新型墻體材料教程》.化學(xué)工業(yè)出版社,2015;參考書目:(1)鄭立、姚通穩(wěn)編.《新型墻體材料技術(shù)讀本》.化學(xué)工業(yè)出版社,2005;(2)姜繼圣、孫利、張云蓮編.《新型墻體材料實用手冊》,化學(xué)工業(yè)出版社,2006;(3)吳自強主編.《新型墻體材料》.武漢理工大學(xué)出版社,2002。
通過實驗課的學(xué)習(xí),使學(xué)生將課堂理論與實踐相結(jié)合,進(jìn)一步理解課堂所學(xué)知識;掌握新型墻體材料的制備方法,準(zhǔn)確的選擇原料類型、用量,盡可能選擇工業(yè)副產(chǎn)物,做到新型墻體材料的生產(chǎn)既節(jié)約資源又環(huán)保;能夠準(zhǔn)確處理實驗數(shù)據(jù),提高學(xué)生的動手能力;培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。
在實驗前做好實驗的預(yù)習(xí)工作,包括實驗?zāi)康摹嶒炘砑皩嶒灧椒?;了解原料的來源、性能特點,做到心中有數(shù);實驗過程中必須持有嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的態(tài)度,嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行實驗操作;實事求是的記錄實驗數(shù)據(jù),對待實驗結(jié)果進(jìn)行科學(xué)、合理的分析;獨立完成實驗報告,要求報告完整,書寫認(rèn)真;嚴(yán)格遵守實驗室的規(guī)章制度。
(1)培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力;(2)培養(yǎng)學(xué)生之間團(tuán)結(jié)協(xié)作的精神;(3)培養(yǎng)學(xué)生實事求是的工作態(tài)度;(4)培養(yǎng)學(xué)生分析問題及解決問題的能力。
教學(xué)實踐證明,通過制定《新型墻體材料》課程標(biāo)準(zhǔn),教學(xué)目標(biāo)明確,采用合理的教學(xué)方法及科學(xué)評價機(jī)制,配合科學(xué)的實驗手段,明顯提高了該課程的教學(xué)效果。