建筑材料工程系培養(yǎng)實踐研究

時間:2022-04-01 03:44:00

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建筑材料工程系培養(yǎng)實踐研究

近年來,隨著材料科學(xué)和施工技術(shù)的飛速發(fā)展,特別是人們對資源利用、環(huán)境保護等問題的關(guān)注度越來越高,關(guān)于合理利用資源、保護環(huán)境的法律法規(guī)也陸續(xù)出臺,對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)展帶來了極好的機遇。國家教育部1998年新頒布了普通高校本科專業(yè)目錄,對原有專業(yè)設(shè)置和專業(yè)結(jié)構(gòu)進行了調(diào)整,在新的專業(yè)目錄中,無機非金屬材料工程專業(yè)主要涵蓋傳統(tǒng)的兩個三級學(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、檢測的基本理論和實驗技能,主要從事各類建筑材料的工程應(yīng)用、質(zhì)量檢測及研究、開發(fā)、生產(chǎn)的高級工程技術(shù)人才。如何應(yīng)對目前及今后建材行業(yè)發(fā)展的需求,實現(xiàn)建筑材料工程專業(yè)的培養(yǎng)目標,應(yīng)做好以下幾個方面的工作。

一、建立科學(xué)系統(tǒng)的課程體系

當前材料正朝著復(fù)合型、精密型和功能型發(fā)展,材料的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛。建筑材料行業(yè)要快速良好發(fā)展,急需同時具備堅實的材料科學(xué)基礎(chǔ)知識和擁有一技之長的實用型人才和創(chuàng)新型人才。針對這種情況,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)建堅實的理論基礎(chǔ),同時注重加強專業(yè)課程教學(xué)改革,保證專業(yè)課程的全面性、適應(yīng)性及先進性。將專業(yè)課程分為三個層次: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)生具有較強的材料科學(xué)基礎(chǔ),為其進行材料專業(yè)的學(xué)習(xí)打下較為扎實的基礎(chǔ),同時使學(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,或者說是從事相關(guān)行業(yè)時所應(yīng)具備的材料學(xué)知識。只有具備了扎實的材料學(xué)理論知識,掌握了先進的研究思想和方法,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、檢測的基本理論和實驗技能。專業(yè)限選課是建筑材料工程專業(yè)學(xué)生形成專業(yè)知識體系的重要內(nèi)容,我們注重了教材選用的典型性和先進性,并且經(jīng)常組織專業(yè)任課教師交流學(xué)習(xí),對所教授課程內(nèi)容進行提煉,對相關(guān)行業(yè)新內(nèi)容進行補充,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)展起來并在工程實際應(yīng)用廣泛。但往往由于課時所限,這些知識在專業(yè)限選課中不能全面涉及,針對這樣情況,分別開設(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)生知識體系對社會的適應(yīng)性有了提高,增強了社會競爭力,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。

二、加強實踐環(huán)節(jié)教學(xué)

在課程體系建設(shè)中,我們在注意加強理論學(xué)習(xí)的同時,更加注重實踐能力的培養(yǎng)。美國從20世紀70年代開始返回“注重社會化應(yīng)用”,重視工程教育[2]。中國也開始認識到這一問題的重要性,教育部于2001年、2005年分別在《加強高等學(xué)校本科教學(xué)工作的意見》中都提出要進一步加強實踐教學(xué),注重學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng),提高大學(xué)生的創(chuàng)新能力的意見。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)生更切實的對建材有直觀且正確的認識,在培養(yǎng)方案中配合專業(yè)課程學(xué)習(xí)進度,設(shè)置了認識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)三個實習(xí)實踐環(huán)節(jié)。在實習(xí)單位的選擇方面,兼顧多樣性、典型性和實用性,如:為了讓學(xué)生對建材種類和市場有所了解,在認識實習(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)品市場調(diào)研環(huán)節(jié)。為加深學(xué)生對不同材料的生產(chǎn)過程的認識,選擇具有典型代表性的建筑陶瓷、玻璃及水泥生產(chǎn)廠家進行實習(xí)的同時,也建立了新型化學(xué)建材實習(xí)基地。為加強學(xué)生對建筑材料理論與工程實踐知識相結(jié)合,建立了混凝土攪拌站、建筑施工現(xiàn)場實習(xí)固定實習(xí)環(huán)節(jié)。各類型的實習(xí)環(huán)節(jié)共同保證了學(xué)生認識實踐過程的系統(tǒng)性,對其將來的就業(yè)或繼續(xù)深造有極好的引導(dǎo)和促進作用。建筑材料實驗環(huán)節(jié),以實驗周的形式開展,以適應(yīng)水泥、砂漿及混凝土等試件制備需要一定養(yǎng)護周期及耐久性能測試需要試驗周期的特點。實驗?zāi)J揭浴熬C合性、設(shè)計性”實驗?zāi)J綖橹?,“驗證性”實驗?zāi)J綖檩o,使學(xué)生從模仿式的被動狀態(tài),轉(zhuǎn)入到創(chuàng)新性的主動狀態(tài),提高學(xué)生的動手能力和主動性。精心科學(xué)設(shè)計實驗內(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,又要能夠發(fā)揮學(xué)生的能動性,給學(xué)生留出一定的空間。如:建筑結(jié)構(gòu)材料試驗周,設(shè)置了普通水泥混凝土配合比設(shè)計、大流動度混凝土配合比設(shè)計和建筑砂漿配合比設(shè)計三個設(shè)計性實驗,在設(shè)計性實驗試件養(yǎng)護及性能測試過程期間穿插水泥、石膏、建筑砂石、建筑鋼材和水泥外加劑等驗證性實驗。所有實驗項目均要求學(xué)生掌握對建筑材料性能測試的標準方法及評定標準外,還對其設(shè)計能力有要求。如:大流動度混凝土配合比設(shè)計、建筑砂漿配合比設(shè)計,要求學(xué)生自己對原材料進行選擇,并進行配合比設(shè)計,實驗試拌,混凝土(砂漿)工作性能測試,配合比調(diào)整,及后期的力學(xué)及耐久性能測試等。這樣的實驗周設(shè)置不僅鍛煉了學(xué)生的動手能力,對各種建筑材料的制備、性能和應(yīng)用等方面知識的相關(guān)性有所體現(xiàn),較之片段式的課程實驗?zāi)J叫Ч谩?/p>

三、開展多種形式且具有專業(yè)特色的課外科技活動

除了課堂及實驗實踐環(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,給學(xué)生創(chuàng)造更多的動手實踐和參與創(chuàng)新的機會。經(jīng)過幾年的探索,在課外科技活動的模式及實施方面獲得了一些經(jīng)驗,并取得了較好的成績。在課外科技活動的內(nèi)容方面,絕大多數(shù)的專業(yè)任課教師都參與進來,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)生課外科技活動的效果,成為教與學(xué)的一個有機結(jié)合點,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用價值,可以從不同的角度提高學(xué)生的學(xué)習(xí)和實踐能力。在實踐中,我們采取了多種的組織形式讓更多的學(xué)生有機會參與課外科技活動。一是鼓勵學(xué)生參與各類大學(xué)生科技競賽,如:“挑戰(zhàn)杯”等大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽。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)生在開展專業(yè)課學(xué)習(xí)的同時,利用課余時間查閱資料、制定研究方案,并獨立實施研究工作,教師在科技活動中起指導(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。通過這種方式,學(xué)生在科技活動中獲得的一些思維可以帶到課堂中來,在課堂中學(xué)習(xí)的一些理論知識和研究方法可以在課余實踐中得到驗證,甚至可以指導(dǎo)其動手實踐。三是組織校內(nèi)建筑材料類設(shè)計及試驗操作技能等競賽。如:校級混凝土設(shè)計大賽,通過競賽組織不同專業(yè)學(xué)生參與混凝土設(shè)計大賽,使不同專業(yè)的學(xué)生獲得交流和溝通的平臺。

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

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)的一個三級學(xué)科,傳統(tǒng)的專業(yè)培養(yǎng)目標是具有材料科學(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)之間沒有相互溝通,沒有相互了解,沒有相互交流,缺少相互支持與合作。長期以來,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)的知識和相互之間的知識滲透,更重要的是缺少準確地認識和決策的通識能力,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敛牧媳旧恚牧纤鄣沫h(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)受力特點對材料性能的影響[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,具備準確地認識和決策的通識能力,才能保證整個建筑領(lǐng)域的工程質(zhì)量,促進建筑行業(yè)的良性發(fā)展。筆者所在學(xué)院不僅在實習(xí)環(huán)節(jié)、課外科技活動組織中注重開拓學(xué)生獲得工程知識的更多的途徑,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圖、繪圖及施工等知識。在任課教師聘任方面,根據(jù)課程內(nèi)容需要,聘請了工程經(jīng)驗豐富、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)生的知識面,增加了學(xué)生對相關(guān)行業(yè)的認識,為其通識能力的培養(yǎng)起到了關(guān)鍵作用。