建筑材料工程系培養(yǎng)實(shí)踐研究

時(shí)間:2022-04-01 03:44:00

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建筑材料工程系培養(yǎng)實(shí)踐研究

近年來(lái),隨著材料科學(xué)和施工技術(shù)的飛速發(fā)展,特別是人們對(duì)資源利用、環(huán)境保護(hù)等問(wèn)題的關(guān)注度越來(lái)越高,關(guān)于合理利用資源、保護(hù)環(huán)境的法律法規(guī)也陸續(xù)出臺(tái),對(duì)各類能耗大或者污染重的傳統(tǒng)建材的生產(chǎn)應(yīng)用作了限制,對(duì)多種環(huán)保節(jié)能型和節(jié)約能源,資源再利用型的新型建材進(jìn)行了大力推廣,因此,傳統(tǒng)建材的綠色化的研究及應(yīng)用和新型建材的研究、推廣及應(yīng)用需要大量的專業(yè)人才,這為建筑材料工程專業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了極好的機(jī)遇。國(guó)家教育部1998年新頒布了普通高校本科專業(yè)目錄,對(duì)原有專業(yè)設(shè)置和專業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)整,在新的專業(yè)目錄中,無(wú)機(jī)非金屬材料工程專業(yè)主要涵蓋傳統(tǒng)的兩個(gè)三級(jí)學(xué)科專業(yè),即:硅酸鹽工程專業(yè)和建筑材料工程專業(yè)。硅酸鹽工程專業(yè)偏重于為原材料(如:水泥、玻璃、陶瓷等)的生產(chǎn)、研究培養(yǎng)人才[1]。建筑材料工程專業(yè)方向則偏重于培養(yǎng)具備材料科學(xué)與工程領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論、掌握建筑材料的性能研究、生產(chǎn)、應(yīng)用、檢測(cè)的基本理論和實(shí)驗(yàn)技能,主要從事各類建筑材料的工程應(yīng)用、質(zhì)量檢測(cè)及研究、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)的高級(jí)工程技術(shù)人才。如何應(yīng)對(duì)目前及今后建材行業(yè)發(fā)展的需求,實(shí)現(xiàn)建筑材料工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),應(yīng)做好以下幾個(gè)方面的工作。

一、建立科學(xué)系統(tǒng)的課程體系

當(dāng)前材料正朝著復(fù)合型、精密型和功能型發(fā)展,材料的應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣泛。建筑材料行業(yè)要快速良好發(fā)展,急需同時(shí)具備堅(jiān)實(shí)的材料科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和擁有一技之長(zhǎng)的實(shí)用型人才和創(chuàng)新型人才。針對(duì)這種情況,山東建筑大學(xué)材料學(xué)院建筑材料工程專業(yè)在課程體系設(shè)置方面非常重視材料學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué),構(gòu)建堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ),同時(shí)注重加強(qiáng)專業(yè)課程教學(xué)改革,保證專業(yè)課程的全面性、適應(yīng)性及先進(jìn)性。將專業(yè)課程分為三個(gè)層次:一是專業(yè)基礎(chǔ)課,內(nèi)容為材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料測(cè)試技術(shù)及膠凝材料等理論基礎(chǔ)課程。從本科教育角度,課程設(shè)置首先應(yīng)使學(xué)生具有較強(qiáng)的材料科學(xué)基礎(chǔ),為其進(jìn)行材料專業(yè)的學(xué)習(xí)打下較為扎實(shí)的基礎(chǔ),同時(shí)使學(xué)生具有材料科學(xué)與其它科學(xué)相互交叉所應(yīng)掌握的知識(shí),或者說(shuō)是從事相關(guān)行業(yè)時(shí)所應(yīng)具備的材料學(xué)知識(shí)。只有具備了扎實(shí)的材料學(xué)理論知識(shí),掌握了先進(jìn)的研究思想和方法,才具備良好的專業(yè)的學(xué)習(xí)能力和研究應(yīng)用能力。二是建筑材料的基本性能和工藝課程,內(nèi)容為建筑材料的性能研究、生產(chǎn)應(yīng)用原理等限定選修課程。通過(guò)這些課程的學(xué)習(xí),掌握建筑材料的性能研究、生產(chǎn)、應(yīng)用、檢測(cè)的基本理論和實(shí)驗(yàn)技能。專業(yè)限選課是建筑材料工程專業(yè)學(xué)生形成專業(yè)知識(shí)體系的重要內(nèi)容,我們注重了教材選用的典型性和先進(jìn)性,并且經(jīng)常組織專業(yè)任課教師交流學(xué)習(xí),對(duì)所教授課程內(nèi)容進(jìn)行提煉,對(duì)相關(guān)行業(yè)新內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充,以保證課堂教學(xué)內(nèi)容符合行業(yè)發(fā)展需求。三是專業(yè)內(nèi)某一個(gè)技術(shù)方向上的課程定為任選課。任選課是專業(yè)課體系中設(shè)置最靈活的課程,但不應(yīng)成為學(xué)生心目中”次要”的課程,課程設(shè)置要適應(yīng)國(guó)家相關(guān)的政策法規(guī)及建材行業(yè)發(fā)展要求。例如,以目前國(guó)家建筑節(jié)能政策中推廣的一些新型的節(jié)能材料和技術(shù)為主要內(nèi)容,設(shè)立了建筑節(jié)能材料及在工程中的應(yīng)用選修課程。隨著建筑技術(shù)和混凝土技術(shù)的發(fā)展,很多相關(guān)新材料和新技術(shù)不斷發(fā)展起來(lái)并在工程實(shí)際應(yīng)用廣泛。但往往由于課時(shí)所限,這些知識(shí)在專業(yè)限選課中不能全面涉及,針對(duì)這樣情況,分別開(kāi)設(shè)了混凝土外加劑和高性能混凝土等專業(yè)任選課,使學(xué)生知識(shí)體系對(duì)社會(huì)的適應(yīng)性有了提高,增強(qiáng)了社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力,拓寬了就業(yè)面,使專業(yè)任選課成為專業(yè)課程體系中的亮點(diǎn)。

二、加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)

在課程體系建設(shè)中,我們?cè)谧⒁饧訌?qiáng)理論學(xué)習(xí)的同時(shí),更加注重實(shí)踐能力的培養(yǎng)。美國(guó)從20世紀(jì)70年代開(kāi)始返回“注重社會(huì)化應(yīng)用”,重視工程教育[2]。中國(guó)也開(kāi)始認(rèn)識(shí)到這一問(wèn)題的重要性,教育部于2001年、2005年分別在《加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作的意見(jiàn)》中都提出要進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué),注重學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng),提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力的意見(jiàn)。建筑材料種類多,用途廣,而且不同種類建材之間其性能、制備工藝、應(yīng)用施工差異大,為了讓學(xué)生更切實(shí)的對(duì)建材有直觀且正確的認(rèn)識(shí),在培養(yǎng)方案中配合專業(yè)課程學(xué)習(xí)進(jìn)度,設(shè)置了認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)實(shí)習(xí)三個(gè)實(shí)習(xí)實(shí)踐環(huán)節(jié)。在實(shí)習(xí)單位的選擇方面,兼顧多樣性、典型性和實(shí)用性,如:為了讓學(xué)生對(duì)建材種類和市場(chǎng)有所了解,在認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)環(huán)節(jié),除參觀相關(guān)工廠和工程外,還增加了建筑材料產(chǎn)品市場(chǎng)調(diào)研環(huán)節(jié)。為加深學(xué)生對(duì)不同材料的生產(chǎn)過(guò)程的認(rèn)識(shí),選擇具有典型代表性的建筑陶瓷、玻璃及水泥生產(chǎn)廠家進(jìn)行實(shí)習(xí)的同時(shí),也建立了新型化學(xué)建材實(shí)習(xí)基地。為加強(qiáng)學(xué)生對(duì)建筑材料理論與工程實(shí)踐知識(shí)相結(jié)合,建立了混凝土攪拌站、建筑施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)固定實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)。各類型的實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)共同保證了學(xué)生認(rèn)識(shí)實(shí)踐過(guò)程的系統(tǒng)性,對(duì)其將來(lái)的就業(yè)或繼續(xù)深造有極好的引導(dǎo)和促進(jìn)作用。建筑材料實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),以實(shí)驗(yàn)周的形式開(kāi)展,以適應(yīng)水泥、砂漿及混凝土等試件制備需要一定養(yǎng)護(hù)周期及耐久性能測(cè)試需要試驗(yàn)周期的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)?zāi)J揭浴熬C合性、設(shè)計(jì)性”實(shí)驗(yàn)?zāi)J綖橹?,“?yàn)證性”實(shí)驗(yàn)?zāi)J綖檩o,使學(xué)生從模仿式的被動(dòng)狀態(tài),轉(zhuǎn)入到創(chuàng)新性的主動(dòng)狀態(tài),提高學(xué)生的動(dòng)手能力和主動(dòng)性。精心科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,既要與理論課程相銜接,使學(xué)生能夠用到所學(xué)的理論知識(shí),又要能夠發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)性,給學(xué)生留出一定的空間。如:建筑結(jié)構(gòu)材料試驗(yàn)周,設(shè)置了普通水泥混凝土配合比設(shè)計(jì)、大流動(dòng)度混凝土配合比設(shè)計(jì)和建筑砂漿配合比設(shè)計(jì)三個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),在設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)試件養(yǎng)護(hù)及性能測(cè)試過(guò)程期間穿插水泥、石膏、建筑砂石、建筑鋼材和水泥外加劑等驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目均要求學(xué)生掌握對(duì)建筑材料性能測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)方法及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)外,還對(duì)其設(shè)計(jì)能力有要求。如:大流動(dòng)度混凝土配合比設(shè)計(jì)、建筑砂漿配合比設(shè)計(jì),要求學(xué)生自己對(duì)原材料進(jìn)行選擇,并進(jìn)行配合比設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)試拌,混凝土(砂漿)工作性能測(cè)試,配合比調(diào)整,及后期的力學(xué)及耐久性能測(cè)試等。這樣的實(shí)驗(yàn)周設(shè)置不僅鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力,對(duì)各種建筑材料的制備、性能和應(yīng)用等方面知識(shí)的相關(guān)性有所體現(xiàn),較之片段式的課程實(shí)驗(yàn)?zāi)J叫Ч谩?/p>

三、開(kāi)展多種形式且具有專業(yè)特色的課外科技活動(dòng)

除了課堂及實(shí)驗(yàn)實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)外,組織專業(yè)任課教師參與指導(dǎo)學(xué)生的課外科技活動(dòng),給學(xué)生創(chuàng)造更多的動(dòng)手實(shí)踐和參與創(chuàng)新的機(jī)會(huì)。經(jīng)過(guò)幾年的探索,在課外科技活動(dòng)的模式及實(shí)施方面獲得了一些經(jīng)驗(yàn),并取得了較好的成績(jī)。在課外科技活動(dòng)的內(nèi)容方面,絕大多數(shù)的專業(yè)任課教師都參與進(jìn)來(lái),從所從事的科研工作中提煉適于本科生學(xué)生參與的課題,保證了學(xué)生課外科技活動(dòng)的效果,成為教與學(xué)的一個(gè)有機(jī)結(jié)合點(diǎn),而不僅僅流于形式。這些課題或者可以使學(xué)生能夠接觸到較為前沿的學(xué)術(shù)思維,或者具有較高的工程實(shí)用價(jià)值,可以從不同的角度提高學(xué)生的學(xué)習(xí)和實(shí)踐能力。在實(shí)踐中,我們采取了多種的組織形式讓更多的學(xué)生有機(jī)會(huì)參與課外科技活動(dòng)。一是鼓勵(lì)學(xué)生參與各類大學(xué)生科技競(jìng)賽,如:“挑戰(zhàn)杯”等大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽。二是建立課外興趣小組,從大三上學(xué)期專業(yè)分方向開(kāi)始,組織專業(yè)任課教師提供研究方向供學(xué)生選擇,并自愿組成興趣小組。學(xué)生在開(kāi)展專業(yè)課學(xué)習(xí)的同時(shí),利用課余時(shí)間查閱資料、制定研究方案,并獨(dú)立實(shí)施研究工作,教師在科技活動(dòng)中起指導(dǎo)和協(xié)助作用。這是參與教師和學(xué)生人數(shù)最多的一種形式。通過(guò)這種方式,學(xué)生在科技活動(dòng)中獲得的一些思維可以帶到課堂中來(lái),在課堂中學(xué)習(xí)的一些理論知識(shí)和研究方法可以在課余實(shí)踐中得到驗(yàn)證,甚至可以指導(dǎo)其動(dòng)手實(shí)踐。三是組織校內(nèi)建筑材料類設(shè)計(jì)及試驗(yàn)操作技能等競(jìng)賽。如:校級(jí)混凝土設(shè)計(jì)大賽,通過(guò)競(jìng)賽組織不同專業(yè)學(xué)生參與混凝土設(shè)計(jì)大賽,使不同專業(yè)的學(xué)生獲得交流和溝通的平臺(tái)。

四、打破專業(yè)限制,培養(yǎng)學(xué)生行業(yè)通識(shí)能力

建筑材料工程專業(yè)作為材料科學(xué)與工程專業(yè)下設(shè)的一個(gè)三級(jí)學(xué)科,傳統(tǒng)的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)是具有材料科學(xué)與工程的基礎(chǔ)理論,掌握材料的制備、組成、組織結(jié)構(gòu)與性能之間關(guān)系的基本規(guī)律建筑領(lǐng)域中各專業(yè)之間沒(méi)有相互溝通,沒(méi)有相互了解,沒(méi)有相互交流,缺少相互支持與合作。長(zhǎng)期以來(lái),在各專業(yè)之間逐漸形成了專業(yè)的樊籬[2]。建筑材料工程專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生很大一部分畢業(yè)后從事建筑工程領(lǐng)域工作,缺少與工程有關(guān)的知識(shí)和相互之間的知識(shí)滲透,更重要的是缺少準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)和決策的通識(shí)能力,使其在工作中由于只掌握建筑材料本身的性能,而忽略其他因素對(duì)建筑材料性能及結(jié)構(gòu)安全的影響造成失誤甚至工程事故。例如:混凝土是一種能用簡(jiǎn)單技術(shù)制作的復(fù)雜體系,其耐久性是危害結(jié)構(gòu)安全的重要因素?;炷恋哪途眯灾饕婕盎炷敛牧媳旧?,但材料所服役的環(huán)境和結(jié)構(gòu)受力情況也影響混凝土的耐久性,因此,建筑材料研究應(yīng)用人員應(yīng)當(dāng)掌握材料本身的性能外,還應(yīng)該了解材料的服役環(huán)境和結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)對(duì)材料性能的影響[3]。只有打破專業(yè)限制,使建筑材料工程專業(yè)的學(xué)生在本科階段的學(xué)習(xí)不僅僅限于材料本身,而是獲得與建筑材料相關(guān)的行業(yè)知識(shí),具備準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)和決策的通識(shí)能力,才能保證整個(gè)建筑領(lǐng)域的工程質(zhì)量,促進(jìn)建筑行業(yè)的良性發(fā)展。筆者所在學(xué)院不僅在實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)、課外科技活動(dòng)組織中注重開(kāi)拓學(xué)生獲得工程知識(shí)的更多的途徑,還在課程設(shè)置、任課教師聘任等方面做了有效的嘗試。首先,在專業(yè)課程中設(shè)置了房屋建筑學(xué)概論、建筑施工、建筑CAD等課程,使學(xué)生具有一定的建筑識(shí)圖、繪圖及施工等知識(shí)。在任課教師聘任方面,根據(jù)課程內(nèi)容需要,聘請(qǐng)了工程經(jīng)驗(yàn)豐富、在行業(yè)內(nèi)較有影響力的其他院系(土木學(xué)院、熱能學(xué)院)的教師授課,拓寬了學(xué)生的知識(shí)面,增加了學(xué)生對(duì)相關(guān)行業(yè)的認(rèn)識(shí),為其通識(shí)能力的培養(yǎng)起到了關(guān)鍵作用。