基于陶粒再生胶粉混凝土生产的《建筑材料》课程教学改革研究

基于陶粒再生胶粉混凝土生产的《建筑材料》课程教学改革研究

王建军 胡卫红

（金华职业技术学院 浙江 金华 321017； 金华市晶毅环保科技有限公司 浙江 金华 321017）

摘要：为了在课程教学过程中引入新材料、新技术、新工艺，在《建筑材料》课程教学过程中，增加节能环保材料陶粒再生胶粉混凝土的拓展教学，从配合比计算、生产等方面，以提高课程教学质量和效果，增加学生的学习兴趣。

关键词：陶粒、再生胶粉、混凝土砌块、教学改革

一、高职《建筑材料》课程教学的地位和特点

1.课程的地位

该课程是市政工程技术专业必修课和专业核心课程。其目标是培养学生具备市政工程原材料技术性质与混合材料组成设计的基本知识，能根据工程实际需要对工程材料进行合理选择与应用，并能按照规范要求对市政工程材料质量进行检测与评价，培养学生具有必要的理论知识和过硬的实践能力，成为面向生产、建设、服务和管理等一线急需的技能型人才。同时，本课程也是进一步学习《城市道路工程》、《管道工程施工》、《市政桥涵施工》等课程的基础。

2.课程的特点

《建筑材料》课程具有综合性和实践性强、逻辑性和系统性差、内容广泛、涉及学科较多、知识点分散、概念繁多等特点^[1]。本课程主要以叙述性内容为主，涵盖了砂石材料、石灰与水泥、混凝土、墙体材料、钢材、木材、沥青、高分子材料等，相互之间关联不大，内容看似简单，但实际上枯燥繁琐，很多知识点难以进行推理分析，诸多的数据和计算公式都源于实践经验，给学生学习、理解带来了一定程度困难。

二、《建筑材料》课程的教学现状

1.讲授内容与工程实际材料应用情况有所脱节

《建筑材料》的教材内容有一定的时效性，随着社会可持续发展、环保要求的提高，各种新材料、新施工工艺层出不穷，但是目前市面上的大部分教材还停留在最基本的建筑材料，内容陈旧，与工程实际材料应用情况及先进的施工工艺相脱节，如大多数教材在墙体材料中提到蒸压加气混凝土砌块、小型混凝土空心砌块等，但对于实际使用过程中大量使用的陶粒加气混凝土砌块提的很少。此外，教材中需要传授的理论较多，而具体的应用内容却又较少，导致学生产生迷茫，降低了学生的学习兴趣。

2.重课堂，轻实践

《建筑材料》课程有非常强的实践性，课程的内容除各种建筑材料的基本知识外，各种材料的检测技能是每个学生必须掌握的。本学院开设的《建筑材料》课程总计48课时，其中理论34课时，试验14课时，而在这14课时中包括了老师在试验课堂上的讲解及示范教学；同时，针对试验项目一般按4-6人一组，对全班进行分组。在试验过程中，存在部分学生不同程度的滥竽充数，少或者尽量少亲自动手，抄袭同组他人的试验报告等现象。

3.教学方法缺乏创新

当前《建筑材料》课程仍采用传统的教学方式，学院的学生有提前自主招生、单考单招的中职生、普通高考的录取生组成。而教师采取一视同仁利用多媒体课件授课为主，学生被动听取的“填鸭式”、“满堂灌”方法；以理论教学、文字叙述为主，很多学生对建筑材料缺乏感性认识，普遍存在似懂非懂的学习现状，虽开设一定量试验课，但是仍难以调动学生对课程的学习兴趣，学生与老师之间缺乏良性互动，教学效果不佳。

4.成绩考核偏理论，需进一步优化

目前，对学生成绩的考核主要结合课堂表现（上课出勤、课堂问答等）、平时作业、实验表现及期末考试成绩综合评价学生的成绩。其中，期末考试采取机考即在题库根据出卷要求随即抽题组卷的形式，并以主观题为主，存在学生死记硬背题库而取得不错的考试成绩现象，不能真实的反应学生知识掌握情况。同时，课堂表现、实验表现存在老师给分宽松问题。为此，对学生的考核存在不能真实客观的反应学生真实水平，尤其是对新材料的学习、研发等方面的考核。

三、改革思路及措施

鉴于《建筑材料》课程的特点及教学中存在的问题，笔者认为应重点从以下几个方面进行本课程的教学改革。

1.基于陶粒再生胶粉混凝土生产重组教学内容

通过学院的专业导论课程让学生充分理解《建筑材料》课程在整个专业中的地位，在课程讲授的内容中引入一些因建筑材料选择使用不当造成的工程事故实例，加深学生对本课程的认识，增加学生学习的责任感。

根据专业的培养目标及当前建筑材料在工程中的应用和发展情况对教材内容进行合理取舍，突出课程内容的针对性和实用性，满足社会发展的需求。教师可以通过网站、论坛、协会、文献资料等各种途径及时获取建筑材料最新动态，密切关注最新行业标准和技术规范的颁布和实施情况，并将新的规范及行业发展动态贯穿平时的教学过程中，提高教学内容时效性。

（1）陶粒加气混凝土砌块的配合比设计

引导学生查阅《轻骨料混凝土技术规程》中的配合比设计方法和要求，针对合作企业生产线上所用的原材料，主要以强度、密度为技术要求，并以合理使用用水量和节约水泥量为原则，采用松散体积法进行了陶粒加气混凝土砌块的配合比设计。让学生对比普通的混凝土配合比设计，以此更深刻的理解两者的区别，加深对传统材料及新材料的理解。

（2）陶粒泡沫混凝土砌块生产存在的问题

布置任务，让学生查阅相关文献资料，了解到泡沫混凝土主要通过发泡剂产生气泡形成，而陶粒泡沫混凝土作为泡沫混凝土的一种。在泡沫混凝土制备过程中，水灰比、外掺料、集料、成型工艺对泡沫产生存在影响，造成泡沫混凝土的不稳定，从而影响泡沫混凝土的各项性能指标，限制泡沫混凝土的使用。针对该问题的提出，让学生查阅文献资料，分组讨论可行的改进方案，再根据各组讨论的方案制成试块进行力学试验，用试验去验证方案的可行性。以此，学生可以初步了解掌握新材料研发的一般步骤，并对旧的知识有更深刻的理解。通过查阅相关文献资料，对目前的材料动态有一定的理解，增加了学生学习的兴趣，变被动学习为主动学习。

（3）陶粒再生胶粉混凝土的配合比设计

老师总结学生各组陶粒泡沫混凝土砌块生产改进方案及力学试验结果，提出用再生胶粉作为憎水性材料代替发泡剂进行发泡引气的可行性。至2020年，废旧轮胎产量将高达2000万吨。目前我国回收利用的各种废旧橡胶数量很少，回收利用率仅为5%，我国对废旧轮胎回收利用以生产再生胶为主，而国外发达国家则主要以热能利用和胶粉利用为重点，传统的再生胶生产以及热裂解回收有机物和热能的技术，存在环境和经济的合理性等问题，正在逐渐被淘汰。目前，再生胶粉作为骨料在沥青道路中得到使用，以此来建立学生的爱国情操及加强学生的环保意识，同时，可以让学生加深对砂石材料的理解。采用再生胶粉替代发泡剂进行发泡引气可以扩大再生胶粉的使用范围。

2.提高实践教学的比重，拓展综合性实验教学项目

《建筑材料》课程的特点就是注重理论与实践相结合，而实践技能的操作又直接影响学生参加工作后的综合素质。尤其近年来，毕业后从事材料生产及检测工作的学生逐渐增多。因此，应加大实践技能的操作训练，增大试验学时在总学时中的比重，考核过程中加大对实操技能知识的考试内容。在试验过程中应有所侧重，教师可以在普通混凝土配合比设计、拌合物和易性试验、抗压强度检测的基础上，减少验证性试验比重，加大综合性、创新性和设计性试验的比重，如增设陶粒加气混凝土的干表观密度、保温隔热性能、收缩性能、徐变性能、抗裂性能、细微观结构等综合性能实验。同时，通过正交试验对陶粒、再生胶粉、胶凝材料（包括水泥和粉煤灰）、水四个因素的不同掺量设计配合比生产陶粒再生胶粉混凝土试块进行力学试验。

3.改变教学方法，丰富教学手段

（1）紧密衔接校企合作单位，现场参观实习

由于学院《建筑材料》课程开设在第二学期，而我们的生源甚至有文科生、艺术生，很多学生对专业认识不够全面，甚至对建筑材料存在错误的认识，那么有必要让学生先对建筑材料有个客观的认识，教师可以带领学生参观校园内的施工现场或者联系相关校企合作企业参观施工现场，尽可能多的传授学生建筑材料的具体应用及使用过程中的注意事项，并结合工程案例讲解下目前常见材料使用过程中出现的常见问题及解决方案、未来材料的要求及发展趋势，引导学生勤观察、勤思考、勤查阅资料去发现问题、解决问题的习惯和能力。

（2）对比教学法

《建筑材料》课程作为一门叙述内容偏多的课程，为了让学生更深刻直观、感性的认识和了解建筑材料性，教师应尽可能的在课堂内展示样品或者图片、视频等，让学生对材料有初步感性认识，再介绍其性能、特点和应用。再讲解过程中可以采用对比的教学方法，让学生理解更深刻。如普通混凝土、陶粒加气混凝土、陶粒再生胶粉混凝土材料时，可以对比其材料及配合比、力学性能，那么学生就更容易理解材料性能、优缺点和应用。让学生掌握材料的共性和特性，更容易理解材料研发的方法和趋势，从而增加学生学习的主动性、兴趣性。

（3）试验演示教学法

在实际工程中对于材料的检测工作主要是在监理的监督下在施工现场取样后送至专门的检测机构进行检测。近年来，学生毕业后进入施工、养护、检测单位人数有所增加。因此，学生要能胜任此类工作，不仅需要具备现场取样的能力、检测能力或对检测机构送来的检测报告有一定的分析和处理能力，这部分能力的提升离不开教学过程中的试验课程。目前，学院采用“必选+选修”试验相结合的模式开展试验项目，突出“以学生自主试验为主，教师集中辅导为辅”的教学方式，培养学生独立操作、独立思考能力和团队协作精神，培养学生发现问题及处理问题的能力。

4.改革考核方式，强化试验考核

高职教育注重对学生实践技能的培养。目前，学院课程对学生成绩的考核主要结合课堂表现（上课出勤、课堂问答等）、平时作业、实验表现及考试成绩综合评价学生的成绩，难以体现学生对实践技能的掌握情况。为了能真正落实高职教育的教学理念和培养目标，《建筑材料》课程的考核应采用过程考核与最终考核相结合、理论考核和实践考核相结合的考核模式。过程考核即形成性考核主要包括课堂表现（上课出勤、课堂问答等）、平时作业、实验操作与报告等。试验操作与报告的权重可以占形成性考核的50%；最终考核即期末考试包括理论考试和实操考试。理论考试增加新材料、新工艺部分的考核内容，例如陶粒加气混凝土的知识，杜绝学生只掌握书本知识，不了解行业动态与国家相关政策。实操考试主要根据学生操作是否符合规范及试验报告质量进行分项评分，其权重占期末考核的50%。以此，提高学生的实践技能，激励学生试验的积极性和主动性，加深对理论知识的理解，促进动手能力的提高，增加学生就业适应性。

四、结语

《建筑材料》作为高职土建类专业群的重点课程，该课程理论与实践环节与学生未来工作内容密切相关。陶粒再生胶粉混凝土生产的《建筑材料》课程教学改革是一项系统工程，高职院校必须结合实际，针对《建筑材料》课程存在的问题，全方位进行改革，引入一些新兴混凝土教学内容，指导学生认知和应用更多的新材料、新技术、新工艺，提高教学效果，让学生了解材料研发的过程及材料发展的趋势，使学生的理论水平和实践能力得到提升。

参考文献：

[1]卜长明，黄林青，陈明政.“建筑材料”课程教学改革探讨与实践[J]. 重庆科技学院学报（社会科学版），2014（4）：171-173；

[2] 陈志纯，李应权，扈士凯，王笑帆，王明轩.我国陶粒泡沫混凝土发展现状[J].混凝土世界，2017,(11)