《胶凝材料学》课程在水工建筑材料专业研究生创新能力培养中的教学模式与实践.docVIP

《胶凝材料学》课程在水工建筑材料专业研究生创新能力培养中的教学模式与实践 　　 摘要：结合新疆实际情况，阐述寒区水工混凝土材料耐久性能与胶凝材料的联系，针对水利水利水电工程二级学科下的水工建筑材料研究方向的研究生课程设置以及传统《胶凝材料学》课程教学中出现的教学内容、教学方法等方面出现的问题，结合教研团队的教学经验，提出将多媒体结合案例教学、实践教学、理论结合实践、课堂研讨等教学方法补充到传统的教学方式中，采取灵活的考核方式来激发学生对本专业的热爱，推动学生自主学习，逐步探索“教学-实践”相融合的教学模式。实践证明：该教学模式可有效缓解教学内容多与课时量少的矛盾，引导研究生及时理解与掌握新型胶凝材料，提高研究生学习效率和学习兴趣，激发学生自主思考，提高研究生科研创新能力。 　　关键词：胶凝材料学;水工建筑材料;研究生教育;创新能力;教学模式 　　中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）42-0149-03 　　 引言： 　　建筑材料质量和性能的好坏，直接影响到建筑物的质量和安全，建筑材料的发展和革新对于经济发展社会进步具有十分重要的促进作用。同时，人们也更加关注混凝土技术的进步与发展，以期混凝土材料与技术与时俱进，性能更完善，使用寿命更长，技术更先进，与环境更协调，在节能减排、节约资源方面发挥作用并满足可持续发展的原则。新疆地区地理位置特殊，气候具有严寒干燥、昼夜温差大、年际温差高、干湿交替频繁、冻融循环剧烈，地下水硫酸盐含量高，天然砂石骨料碱活性高等特点。近年来，随着“丝绸之路经济带”战略的逐步深入，新疆的水利、交通、能源、工业与民用建筑、市政等基础设施建设稳步推进，混凝土，作为这些建筑物的主要建筑材料，其在新疆特殊气候和地质环境下的抗裂性能、抗冻性、抗碳化性、抗侵蚀性及抑制碱骨料反应等耐久性能就备受工程界和学术界的广泛关注。 　　混凝土建筑物的工作形态与混凝土中胶凝材料的组成、结构、水化进程以及硬化体的结构密切相关。要深入研究严寒干燥区混凝土的抗裂性能、抗冻性、抗碳化性、抗侵蚀性及抑制碱骨料反应等耐久性能，需系统掌握组成混凝土结构的胶凝材料的组成和性能以及水化硬化机理和改善硬化体结构与性能的途径。《胶凝材料学》作为普通高等学校建筑材料与制品专业、无机非金属材料专业必须课程，它系统介绍胶凝材料的基本原理和规律，突出常见胶凝材料的特性和应用的一门课程。 　　寒区工程结构与材料研究是新疆农业大学水利与土木工程学院水利水电工程二级学科下的一个重要的研究方向。而本质上，水工建筑材料属于水利工程和材料工程与科学之间的“交叉学科”，因此设在水利工程类院系下的材料方向研究具有其相对的独立性。本文结合教学经验，针对水利水电工程二级学科下的水工建筑材料专业研究方向的研究生培养问题，分析《胶凝材料学》课程教学现状，对加强学生创新教育提出一些改进教学模式。 　　一、教学现状 　　1.研究生课程设置现状及分析。在研究生教育中，课程设置是一个很重要的问题。近年来，我院已有十余位研究生围绕掺工业废气物（粉煤灰、粒化高炉矿渣、锂渣、钢渣等）的高性能混凝土进行选题，并从宏观方面对其抗裂性能、抗冻性、抗侵蚀性及抑制碱骨料反应等耐久性能展开研究，取得了较为丰硕的研究成果。但，我校对寒区工程结构与材料研究方向的研究生的课程设置中，主要以《高等水工结构》等水利水电工程主体课程为主，仅针对水工建筑材料研究方向设置了《胶凝材料学》等课程。经调研，以拥有国家重点一级学科――材料工程与科学的同济大学、武汉理工大学等国内重点高校的研究生培养计划为例，为该一级学科下建筑材料研究方向的研究生开设了《胶凝材料学》、《混凝土材料破坏原理》、《材料热力学》、《材料动力学》、《材料流变学》等专业理论课程，也开设了《材料谱学与分析技术》、《电子显微分析》、《材料现代测试技术》等介绍现代试验技术和微观测试手段的课程;国外高校里，以荷兰的Delft科技大学和英国的Dundee大学为例，开设有《Concrete Durability》、《concrete Fracture》、《Chloride Resistance of Concrete》及《CONCRETE：Microstructure，Properties，and Materials》等专业理论课程及测试技术和微观测试手段，取得具有学术意义或应用价值的研究成果。因此，对我校寒区工程结构与材料研究方向的研究生来讲，目前的相关课程设置偏少，研究生缺乏坚实的基础理论知识和创新意识，对本领域现代试验技术也缺乏了解，从而导致研究成果多停留在对混凝土宏观性能的描述阶段，缺少采用现代试验方法从微观角度进行表征，也缺乏采用基础理论知识从影响机理方面对混凝土宏观耐久性能及变化规律进行诠