提高建筑材料利用率

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摘要:文章總結(jié)了重慶大學建筑材料工程方向提高學生工程能力的十項舉措及其實施效果，這些舉措涉及培養(yǎng)方案、課程體系、案例教學、實驗教學、實習、課程設(shè)計、畢業(yè)論文、科研訓練等，相關(guān)措施可供相關(guān)高校同類專業(yè)借鑒。

關(guān)鍵詞:建筑材料工程;本科生;工程能力 建筑材料是建筑工程的物質(zhì)基礎(chǔ)，是關(guān)系國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和國計民生的重要基礎(chǔ)與支柱領(lǐng)域，其所帶動的產(chǎn)業(yè)規(guī)模和就業(yè)人數(shù)在各行業(yè)首屈一指，近年來又成為實施節(jié)能減排戰(zhàn)略和發(fā)展低碳經(jīng)濟的重要領(lǐng)域。原重慶建筑大學建筑材料工程專業(yè)辦學歷史悠久，師資力量雄厚，教學經(jīng)驗豐富，重慶建筑大學并入重慶大學后，建筑材料工程專業(yè)并入材料科學與工程專業(yè)，稱為“建筑材料工程方向”。建筑材料工程方向培養(yǎng)目標就是培養(yǎng)能在涉及建筑材料領(lǐng)域的建筑工程公司、科研機構(gòu)、高等院校、質(zhì)量檢測等部門從事各類建筑材料的工程應(yīng)用、科研、技術(shù)開發(fā)、工藝和設(shè)備設(shè)計、質(zhì)量檢測及管理等方面的高素質(zhì)復合型工程技術(shù)人才，具有鮮明的工科特征。用人單位對學生的工程能力有明確的要求和很高的期盼，往往以“沒有工作經(jīng)驗”為由拒絕接收應(yīng)屆畢業(yè)生甚至研究生，嚴重影響學生的就業(yè)。在國內(nèi)，其他具有鮮明工科特征的專業(yè)也注重對學生工程能力的培養(yǎng)［1－5］。針對這種情況，學校材料科學與工程學院近年來采取各種措施，積極探索新形勢下實施卓越工程教育的新途徑，推進學生工程實踐能力培養(yǎng)，其中，有十條措施值得推廣。 一、緊緊圍繞高素質(zhì)復合型工程技術(shù)人才培養(yǎng)制定培養(yǎng)方案學校的整體定位是建設(shè)世界高水平研究型大學，因此提出了“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強能力、高素質(zhì)、國際化”的本科人才培養(yǎng)目標。表面上看，強調(diào)研究型似乎意味著忽視工程應(yīng)用，其實不然。最近幾年，學校連續(xù)推出大學生創(chuàng)新基金、重點實驗室開放基金、大學生科研訓練計劃、學科競賽等旨在培養(yǎng)學生科研能力和創(chuàng)新能力舉措。連續(xù)幾屆實施下來，學生的科研能力和創(chuàng)新能力確實得到了大幅度提高，也產(chǎn)生了一批學生自己撰寫發(fā)表的學術(shù)論文，自己申請的國家專利，然而，更重要的是，學生通過參與這些活動，積極接觸社會，熟悉社會需求，主動調(diào)整自身的學生態(tài)度和知識結(jié)構(gòu)以適應(yīng)社會需求，學生的積極性和主觀能動性得到很大的調(diào)動，潛在能力被充分調(diào)動起來，學生的成就感和學習興趣明顯增強，學習目的更加明確，反過來促進了課堂教學質(zhì)量的提高?？梢?，“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強能力、高素質(zhì)、國際化”的本科人才培養(yǎng)目標正是注重了學生知識、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展，是以人為本，因材施教，著力培養(yǎng)學生學以致用，培養(yǎng)學生科研能力和創(chuàng)新能力的重要保證，這也是制定高素質(zhì)復合型工程技術(shù)人才培養(yǎng)方案的重要基礎(chǔ)。因此，在建筑材料工程方向本科人才培養(yǎng)方案中，全面設(shè)置了從無機化學、分析化學到有機化學，從物理化學、硅酸鹽物理化學到高分子化學與物理的全面化學課程設(shè)置，專門設(shè)置材料科學基礎(chǔ)等大類課程，實現(xiàn)“厚基礎(chǔ)”;既有土木工程類課程，又有材料科學與工程類課程，實現(xiàn)“寬口徑”;在能夠設(shè)置實驗教學的課程里設(shè)置了大量實驗教學環(huán)節(jié)，實現(xiàn)“強能力”;通過人文素質(zhì)教育、教授親自授課、講座課、研討課、專題報告等豐富多彩的素質(zhì)教育環(huán)節(jié)，實現(xiàn)“高素質(zhì)”;通過設(shè)置專業(yè)外語、雙語教學、外語教學、外教上課、國際交流等，實現(xiàn)“國際化”。同時，緊緊圍繞培養(yǎng)方案這個綱，采取了大量切實有效的具體措施對學生進行工程能力培養(yǎng)。二、圍繞工程能力培養(yǎng)構(gòu)建全方位課程體系建筑材料領(lǐng)域的工程能力主要包括進行建筑工程施工的材料選用能力，進行建筑工程質(zhì)量管理與控制的材料檢測能力，進行建筑材料生產(chǎn)的技術(shù)開發(fā)、生產(chǎn)控制、工藝和設(shè)備設(shè)計能力，在科研機構(gòu)、高等院校等從事科學研究的能力，在質(zhì)量檢測部門從事各類建筑材料的質(zhì)量檢測及管理的能力等。圍繞這些能力的培養(yǎng)，建筑材料工程方向課程學體系主要有建筑材料性能學、化學建材、混凝土工程與技術(shù)、混凝土外加劑、無機材料工藝學、建材工藝與設(shè)備、建材質(zhì)量檢測及控制等專業(yè)課程，涵蓋了從土木工程到材料科學與工程的建筑材料領(lǐng)域的工程能力培養(yǎng)。其中，建筑材料性能學、化學建材、混凝土工程與技術(shù)、混凝土外加劑、建材質(zhì)量檢測及控制等課程還由任課教師自己編寫教材，以便最大限度地突出工程能力的培養(yǎng)，實現(xiàn)培養(yǎng)大綱確立的培養(yǎng)目標。三、增設(shè)案例教學建筑工程的最大特點是無定式，在千千萬萬的工程項目中幾乎沒有完全相同的工程，每個工程面臨的具體問題也千差萬別，所以工程技術(shù)人員只有不斷吸取過去工程項目的經(jīng)驗，具備很強的綜合能力和靈活性，才能圓滿完成工程項目的建設(shè)任務(wù)。因而，案例教學對提高學生的工程能力十分重要。例如，在混凝土工程與技術(shù)課程中，就向?qū)W生集中解析了三峽工程、青藏鐵路、杭州灣跨海大橋等超大型工程項目中所面臨的諸多具體的工程實踐問題以及目前的解決方案，引導學生靈活運用所學的知識解決實際問題。案例教學能激發(fā)學生的主觀能動性和學習興趣，學生的求知欲望強烈，思維十分活躍，教學效率高，效果好。同時，部分教師本身就積極投身于地方工程建設(shè)，往往能在課堂教學中大量引入具體、生動的工程個案，很多個案就發(fā)生在學生身邊，對學生具有很強的吸引力，學生反響強烈，學習效果倍增。四、與工程實踐完全吻合的多層次實驗教學作為材料類國家級實驗教學示范中心，工程材料實驗教學中心始終把學生工程能力培養(yǎng)作為實驗教學的重要特色加以發(fā)揚光大。為了培養(yǎng)學生的工程能力，為學生設(shè)立實驗項目50余個，涵蓋建筑材料的制備與加工，宏、微性能檢測，質(zhì)量評定等。其中，水泥凝結(jié)時間、安定性與強度等級測定，石油瀝青技術(shù)性質(zhì)實驗，混凝土骨料實驗，混凝土抗彎及劈裂實驗，混凝土軸壓及彈模實驗，混凝土變形實驗，混凝土抗凍及抗?jié)B實驗，防水卷材物理性能實驗，防水涂料物理性能實驗，瀝青混合料性能實驗等的實驗方法和實驗條件與實際工程完全相同。為了實現(xiàn)與實際工程的無縫對接，一旦國家標準、規(guī)范更新，都在第一時間投入經(jīng)費，立即更新相關(guān)設(shè)備和其他實驗條件，同時制定新的實驗指導書，確保學生的實驗教學與實際工程完全相同。僅此一項，每年投入的實驗室建設(shè)經(jīng)費都在近百萬元甚至更多。不少學生所用的實驗設(shè)備與我們進行建設(shè)工程質(zhì)量檢測用的設(shè)備就是同一臺設(shè)備。由此帶來的最大好處是:學生一到工作崗位，接觸到的工作環(huán)境和實驗條件與在學校時完全相同，馬上就可進入工作狀態(tài)。有的學生甚至能根據(jù)在學校熟悉到的場地與設(shè)備情況，直接為用人單位新建實驗室，深受用人單位贊譽。萬朝均，等提高建筑材料工程方向?qū)W生工程能力的十項舉措工程材料實驗教學示范中心的另一特色是開設(shè)了部分水平很高的綜合型、設(shè)計型實驗。例如，在建筑材料性能學實驗中，就開設(shè)了高性能混凝土和礦渣活性激發(fā)兩個綜合型實驗項目，學生在教師指導下制備出的高性能混凝土的強度甚至能達到100MPa以上，相當于目前文獻上報道的所能達到的最高水平了，用礦渣制備出的無熟料水泥與混凝土中，部分性能指標也能達到目前文獻上報道的所能達到的最高水平。綜合型、設(shè)計型實驗的開設(shè)使學生不僅具有與現(xiàn)有工程實際完全相同的工程能力，而且掌握了一定的新材料、新技術(shù)開發(fā)能力，可為用人單位開辟新的技術(shù)增長點。工程材料實驗教學示范中心的第三個特色是開設(shè)了大量研究創(chuàng)新型實驗項目供優(yōu)秀學生選做，使他們的工程能力在上述能力基礎(chǔ)之上增添層次和水平更高的工程能力。這些研究創(chuàng)新型實驗項目每個項目一般只做一次，不斷由教師給出新的實驗項目來滿足新的學生的需要，因而實驗項目更新非常快，往往觸及到學科的最前沿。五、加強專業(yè)認識實習和畢業(yè)實習為了減少學生在專業(yè)課程學習過程中的空洞感，我們給每屆學生都開設(shè)了專業(yè)認識實習環(huán)節(jié)。由學校出面統(tǒng)一安排實習單位，把學生送到實習單位生產(chǎn)車間的每一環(huán)節(jié)或施工現(xiàn)場的每個工位，參觀、了解建筑材料生產(chǎn)工藝原理、生產(chǎn)設(shè)備布局，熟悉實際生產(chǎn)過程和生產(chǎn)環(huán)境。在安排實習單位方面，我們每年都花大力氣聯(lián)系更多、更好的單位，使這些單位對學生工程能力的培養(yǎng)實現(xiàn)完全覆蓋。例如，在建筑材料類別上，涵蓋水泥、混凝土、外加劑、墻體材料、裝飾材料、防水材料、陶瓷等，在生產(chǎn)工藝上涵蓋破碎、粉磨、煅燒、燒結(jié)、熔融、蒸養(yǎng)、壓蒸等。通過專業(yè)認識實習，學生對建筑材料的感性認識大大增強，并能在實習中勤于思考，提出一些與生產(chǎn)和工程實踐密切相關(guān)的技術(shù)問題。專業(yè)認識實習成為培養(yǎng)學生工程能力的重要手段。在專業(yè)認識實習基礎(chǔ)上，畢業(yè)之前，學生還需獨立完成分散式的時間約3周的畢業(yè)實習。六、基于實際工程的課程設(shè)計工程能力就是一種靈活運用所學知識解決實際問題的能力。因而，我們以解決工程實際問題為題目開設(shè)了多個課程設(shè)計。其中，在建材工廠工藝設(shè)計概論課程設(shè)計中，就要求學生完成一個基于真實情況的水泥廠工藝設(shè)計，無論是課程設(shè)計涉及的規(guī)模、設(shè)備造型還是建廠條件都是真實的，所采用的技術(shù)也要求是新型干法，即最新的水泥生產(chǎn)技術(shù)。在混凝土工程與技術(shù)課程設(shè)計中，則完全按照實際工程對混凝土提出的設(shè)計要求，如強度等級、抗?jié)B要求、抗折要求等下達設(shè)計任務(wù)，學生完全按照實際生產(chǎn)情況選擇材料和參數(shù)，首先完成混凝土配合比設(shè)計與配制，然后全過程跟蹤檢測，并根據(jù)實測結(jié)果進行質(zhì)量評定。以上基于工程實際的課程設(shè)計的開展，大大提高了學生在相應(yīng)領(lǐng)域的工程能力。課程設(shè)計與前述實驗教學、實習教學優(yōu)勢互補，相得益彰，共同構(gòu)成完整的學生工程能力培養(yǎng)的實踐體系。七、專設(shè)材料設(shè)計創(chuàng)新能力培養(yǎng)課程建筑材料與其他材料相比，有一個突出的特點是性能測試周期很長，例如，水泥混凝土就以28天作為其最為重要的性能齡期，也就是說，像水泥混凝土這樣的建筑材料制備出來以后，至少要28天后才能比較完整地判定它的性能狀況。所以，要讓學生充分掌握建筑材料的制備技術(shù)，往往有一個比較長的教學周期。于是，近年來我們又摸索出一條新的工程能力培養(yǎng)之路，這就是材料設(shè)計創(chuàng)新能力培養(yǎng)課程。具體來講，就是充分發(fā)揮教學團隊的整體實力，把學生按照約5人一組分給教學團隊中實力較強的教師，實施個別指導，而且指導時間長達1學年。這樣，學生就有充分的時間、精力靜下心來跟隨導師認真研究建筑材料的制備、改進與性能評定，全過程、深入細致地掌握建筑材料的研發(fā)技術(shù)。同時，材料設(shè)計課程的開設(shè)時間一般為大三下到大四上期，正好可以與接下來的畢業(yè)論文進一步銜接，也有機會使學生的材料設(shè)計創(chuàng)新能力進一步提升。八、依托科普基地建設(shè)實施立體化教學建筑材料就像機器的零件一樣，如果不把它放在特定的建筑中，它的生命力和魅力是有限的，只有眾多的建筑材料通過建筑施工形成完美的建筑，才能成為建筑這個凝固的音樂中一個個躍動的音符。我們經(jīng)過精心設(shè)計和施工，形成了一個完美的“教學建筑”，在這個教學建筑中，包含了各種各樣的建筑材料:地上有各式各樣的地磚、木地板等地面材料，墻上有各種砌墻磚、砌塊、保溫隔熱材料、墻面裝飾裝修材料，各種門窗，頂棚有各種吊頂材料、層面材料、層面防水材料等等，基本上匯集大部分有關(guān)建筑材料的知識元素。在這個立體化的教學建筑面前實施特殊形式的課堂教學，學生能一邊看一邊聽教師講解材料的選擇、功能、作用、施工方法等等，甚至還可以設(shè)置動手和體驗環(huán)節(jié)，學生對知識的掌握十分9高等建筑教育2010年第19卷第2期???????????????????????????????????????????????全面和深刻。如今，這個教學建筑也被用作學校建筑科普基地的展室，受到參觀者的廣泛好評。九、基于科學研究的畢業(yè)論文環(huán)節(jié)畢業(yè)論文環(huán)節(jié)是本科人才培養(yǎng)實踐教學環(huán)節(jié)普遍采用的一種教學模式，是對已經(jīng)具備較高知識與能力積累、即將工作或進行更高層次學習的學生進行的最后階段的綜合性、升華性集中訓練，是唯一需要占用一個整學期來獨立開設(shè)的一門特殊課程。為了強調(diào)學生的工程能力培養(yǎng)，建筑材料工程方向本科論文的題目基本都來自科學研究、工程設(shè)計、生產(chǎn)和社會實際，真題真做，一人一題，每年更新。為了保重畢業(yè)論文質(zhì)量，從第7學期就開始畢業(yè)論文動員、選題、下達任務(wù)，并在第8學期的開題、試驗研究、結(jié)果分析、論文撰寫、評閱、答辯、成績評定和隨后的工作總結(jié)、文檔抽查等過程中都規(guī)定了嚴格的工作程序，實行全面質(zhì)量管理［6］。經(jīng)過嚴格的、與工程實際緊密結(jié)合的畢業(yè)論文訓練，學生的工程能力又有了進一步的提高。十、科研訓練計劃大學生科研訓練計劃是整合學校大學生創(chuàng)新基金和重點實驗室開放基金后提出的旨在對優(yōu)秀學生進行科研能力訓練的創(chuàng)新實踐活動，是為了進一步提高優(yōu)秀學生的工程能力而采取的新舉措。參加學生比例約占學生總數(shù)的15%～20%。科研訓練計劃實行項目管理，學生親自擔任項目負責人，負責項目的開題、實施、年度總結(jié)、結(jié)題等全過程管理和財務(wù)管理，指導教師只負責技術(shù)指導和過程指導。到目前為止，學生已經(jīng)完成科研訓練計劃數(shù)十項，發(fā)表或聯(lián)合發(fā)表論文近50篇，獲各類國家、省、校級獎勵60余項，申請及授權(quán)專利10余項，更為重要的是，學生的科研能力、組織能力、動手能力、協(xié)調(diào)能力、管理能力、社會適應(yīng)能力等得到大幅度提高。承擔科研訓練計劃的優(yōu)秀學生也相應(yīng)帶動了全體學生綜合能力提高，班風正，學風濃，科研之風勝行。十一、結(jié)語近年來，由于堅持走提高學生工程能力的路子，學生的工程能力得到大幅度提高，在畢業(yè)后走向工作崗位的適應(yīng)期大大縮短，深受工作單位好評，在學生就業(yè)普遍比較低迷的情況下，學校建筑材料工程方向的學生始終保持較高就業(yè)率，甚至出現(xiàn)了用人單位到校招不到學生的情況。 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