胡延燕 何廷樹 李國新 伍勇華
摘要:通過分析課程特點(diǎn),結(jié)合學(xué)生的就業(yè)崗位,開設(shè)了《建筑功能材料》課程。在該課程中主要講授了九大類建筑功能材料,并采用了照片、動(dòng)畫及錄像等可視化教學(xué)手段。結(jié)果表明該課程內(nèi)容利于學(xué)生的就業(yè),教學(xué)手段易于學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和吸收。
關(guān)鍵詞:《建筑功能材料》;授課方法;教學(xué)實(shí)踐
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)49-0169-02
土木工程材料(即建筑材料)是指修建房屋、道路、鐵路、橋梁、隧道、市政工程等所用的材料,也是土木工程的物質(zhì)基礎(chǔ)。發(fā)展功能建材,大力開發(fā)和推廣應(yīng)用新技術(shù)、新品種,帶動(dòng)建材行業(yè)整體素質(zhì)的提高,是從根本上促進(jìn)建材和建筑業(yè)現(xiàn)代化的重要措施。
現(xiàn)階段筆者所在學(xué)校西安建筑科技大學(xué)“材料科學(xué)與工程”專業(yè)下設(shè)三個(gè)專業(yè)方向——材料科學(xué)、材料工程及材料應(yīng)用,其中材料應(yīng)用主要圍繞建筑材料的生產(chǎn)、應(yīng)用及銷售來展開教學(xué)。材料應(yīng)用方向的主干專業(yè)課《建筑結(jié)構(gòu)材料》、《混凝土學(xué)》的教學(xué)大綱,要求學(xué)生重點(diǎn)掌握各類傳統(tǒng)建筑材料(混凝土、鋼材、普通燒結(jié)磚等)的技術(shù)性質(zhì)及其選用原則,教材內(nèi)容雖涉及部分建筑功能材料的知識(shí)點(diǎn),但受學(xué)時(shí)限制,課堂上難以向?qū)W生系統(tǒng)講授國內(nèi)外不斷涌現(xiàn)的品種繁多、性能優(yōu)異的建筑材料的性能特點(diǎn)及其選用原則,造成學(xué)生掌握的建筑材料知識(shí)落后于工程應(yīng)用實(shí)際,不能適應(yīng)社會(huì)對(duì)畢業(yè)大學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的要求。
現(xiàn)在材料應(yīng)用專業(yè)方向的學(xué)生,包括材料科學(xué)和材料工程專業(yè)的許多學(xué)生,其就業(yè)單位多為中鐵、中建,崗位多為預(yù)拌混凝土攪拌站及重大工程的施工現(xiàn)場等,這些崗位都需要對(duì)建筑材料有相關(guān)的知識(shí)。為了使同學(xué)經(jīng)過大學(xué)階段的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練后能夠勝任上述相關(guān)崗位的工作,展現(xiàn)與發(fā)揮自己的聰明才智,在大學(xué)階段對(duì)該課程進(jìn)行系統(tǒng)地學(xué)習(xí)就顯得非常有必要了。
為此,筆者所在學(xué)校于2014年增設(shè)《建筑功能材料》課程,期望經(jīng)過該課程的講授,讓學(xué)生掌握生產(chǎn)配制、組成、性能、應(yīng)用、質(zhì)量控制與檢驗(yàn)等知識(shí),能闡述各類建筑功能材料的技術(shù)性能與內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系及其變化規(guī)律,注重基本理論與工程實(shí)際的結(jié)合,進(jìn)而正確地選擇和使用各類建筑功能材料。
一、《建筑功能材料》的授課內(nèi)容
許多高校的材料科學(xué)與工程、建筑學(xué)、土木工程、工程管理等專業(yè)均開設(shè)了此課程,但授課內(nèi)容均有不同。結(jié)合本專業(yè)及學(xué)生的就業(yè)特點(diǎn),該課程的內(nèi)容設(shè)置為:建筑保溫隔熱材料、建筑防水材料、建筑防火材料、建筑隔(吸)聲材料、建筑光學(xué)及裝飾材料、建筑維護(hù)材料、建筑加固和修復(fù)材料、建筑耐磨材料、建筑防腐材料等九大類建筑功能材料。
《建筑功能材料》課程作為本專業(yè)學(xué)生的專業(yè)課,課時(shí)量并不大,共計(jì)32個(gè)學(xué)時(shí),平均到九大類建筑功能材料中,每種建筑功能材料需講3~4個(gè)學(xué)時(shí)。而每種建筑功能材料里面品種繁多,如何在3~4個(gè)學(xué)時(shí)里既重點(diǎn)突出,又能讓學(xué)生掌握,是需要好好考慮的。
以“建筑光學(xué)及裝飾材料”為例,講授內(nèi)容包括玻璃、陶瓷、內(nèi)墻涂料、木漆、紙面石膏板、地板及各種復(fù)合板等材料。這一大類材料要給學(xué)生教授清楚,需講授每種功能材料的組成、性能、應(yīng)用、檢驗(yàn)等知識(shí),3~4個(gè)學(xué)時(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。如何在少學(xué)時(shí)的情況下講清楚,授課內(nèi)容就顯得尤為重要了。結(jié)合學(xué)生將來的工作性質(zhì)和崗位,舉例如下三類建筑功能材料的授課內(nèi)容。
1.建筑保溫隔熱材料。保溫隔熱材料的種類較多,重點(diǎn)教授膨脹珍珠巖制品、微孔硅酸鈣制品、聚苯乙烯泡沫塑料制品的生產(chǎn)工藝、性能指標(biāo)及工程應(yīng)用;膠粉聚苯顆粒保溫涂料的生產(chǎn)工藝,保溫體系的性能指標(biāo),保溫體系的構(gòu)造及施工工藝。
通過這些內(nèi)容的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握內(nèi)外保溫系統(tǒng)的區(qū)別與聯(lián)系,保溫、隔熱材料的內(nèi)部組成與熱傳遞之間的關(guān)系。理解保溫、隔熱材料的熱傳遞(導(dǎo)熱性能)與保溫、隔熱效果的相互關(guān)系;了解建筑保溫、隔熱體系構(gòu)造及施工工藝。
2.建筑防水材料。建筑防水材料大致分為防水卷材、防水涂料、密封材料和剛性防水材料等,此部分內(nèi)容主要講授這幾類防水材料及其常見品種的組成、性能特點(diǎn)及應(yīng)用。如改性瀝青防水卷材、高分子防水卷材的主要性能指標(biāo)、施工工藝及工程應(yīng)用;改性瀝青防水涂料、聚氨酯防水涂料的組成、主要性能指標(biāo)、施工工藝及工程應(yīng)用;硅酮密封膠、遇水膨脹止水條、橡膠止水帶的主要性能指標(biāo)及工程應(yīng)用。
通過這些內(nèi)容的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握各種防水材料的使用性能和使用環(huán)境;了解防水、密封材料的組成,各種防水材料的技術(shù)指標(biāo)和檢驗(yàn)方法規(guī)范;能根據(jù)具體使用條件合理選材。
3.建筑光學(xué)及裝飾材料。這部分內(nèi)容是這門課的一個(gè)難點(diǎn)和重點(diǎn),品種多,知識(shí)點(diǎn)多,重點(diǎn)講授裝飾材料的基本要求及選用概述。
通過本部分的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握建筑裝飾陶瓷(釉面磚、墻地磚、陶瓷錦磚等)、建筑裝飾石材(大理石、花崗巖等)、裝飾砂漿/混凝土、裝飾木材的種類、性能及選用。重點(diǎn)在于裝飾材料的組成、結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系;難點(diǎn)在于裝飾材料的絕熱、防火、防潮、吸聲、隔音的輔助效果及老化。
二、《建筑功能材料》的授課方法
考慮到《建筑功能材料》中涉及到的各種材料及施工,如采用文字來描述則難以理解和接受。為此,筆者在備課的時(shí)候,采用了多種可視化的途徑,即采用照片、動(dòng)畫和錄像等來輔助講解內(nèi)容。
在授課過程中,各部分均使用了照片。如講授玻璃時(shí),有中空玻璃和真空玻璃,這兩種玻璃是我們?nèi)粘I钪谐S龅降?,可我們卻不一定分得清楚,因此以照片為例,見圖1所示。
由照片學(xué)生就很容易地分清楚并記住了這兩種玻璃之間的區(qū)別:真空節(jié)能玻璃包括上層玻璃板和下層玻璃板。上層玻璃板和下層玻璃板的四周設(shè)封邊玻璃體,兩層玻璃中間為真空腔;真空玻璃中心部位傳熱由輻射傳熱和支撐物傳熱構(gòu)成,其中忽略了殘余氣體傳熱。而中空玻璃則由氣體傳熱和輻射傳熱構(gòu)成,兩片或兩片以上的玻璃組合,玻璃與玻璃之間保持一定的間隔,間隔中是干燥的空氣,周邊用密封材料包裹。而且從圖1上還可以看出,中空玻璃不能切割,真空玻璃不需后期做中空或夾膠工序,可直接安裝在門窗或幕墻上。
在一些重要環(huán)節(jié)的講授過程中,還采用了動(dòng)畫和錄像。如強(qiáng)化地板是現(xiàn)在室內(nèi)裝修常用的一種裝飾木材,但質(zhì)量相差很大,如何正確地選擇很重要,可以給學(xué)生放動(dòng)畫,動(dòng)畫上有一個(gè)動(dòng)畫人物在解說,判定以下三個(gè)方面:一是用砂紙打磨看耐磨性,二是看拼接效果是否完好(不能有縫隙、偏角等),三是聞一下是否有刺激性氣味(主要是甲醛不能超標(biāo)),這三個(gè)方面都很好,就表明是合格的強(qiáng)化地板。
通過以上種種的可視化的教學(xué)方式,學(xué)生很直接的記住了而且記憶深刻,有助于知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)。
三、《建筑功能材料》的考核方式
該課程的知識(shí)點(diǎn)多,上課學(xué)時(shí)短,再加上此課程被安排在大四上學(xué)期進(jìn)行,這個(gè)時(shí)期很多學(xué)生面臨找工作的問題,很多教師對(duì)于此階段上課深有體會(huì),上課不太容易。對(duì)于以何種方式對(duì)學(xué)生進(jìn)行考核,經(jīng)過授課教師的討論,決定考試以開卷的方式進(jìn)行,再加上一次討論課和每位學(xué)生一次上臺(tái)演講的方式進(jìn)行(內(nèi)容必須是與建筑功能材料相關(guān)的,而且教師要提問),這些都是計(jì)算到成績當(dāng)中的。采用這種彈性的考試方式,有利于學(xué)生對(duì)課程的掌握。
四、《建筑功能材料》的授課效果
在2013年《建筑功能材料》課程講授完畢之后,采用調(diào)查問卷的形式對(duì)該課程進(jìn)行了反饋,根據(jù)問卷調(diào)查結(jié)果,同學(xué)們結(jié)合認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)習(xí)在建筑施工現(xiàn)場的所見所聞,對(duì)該課程的教學(xué)作了以下評(píng)價(jià)。
1.該課程講授的知識(shí)點(diǎn)易于理解,并有利于用來分析工程實(shí)際問題。
2.教學(xué)內(nèi)容貼近實(shí)際應(yīng)用,利于學(xué)生將來在工作崗位上發(fā)揮自己的才能。
3.采用的可視化教學(xué)模式,利用了照片、動(dòng)畫及錄像片段直觀、易于理解和消化的特點(diǎn),提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使教學(xué)目的更容易實(shí)現(xiàn)。
《建筑功能材料》課程內(nèi)容緊扣各種建筑功能材料的最新發(fā)展,采用易于知識(shí)理解和吸收的可視化教學(xué)模式,將建筑功能材料的特點(diǎn)、應(yīng)用及檢驗(yàn)進(jìn)行了重點(diǎn)講解,不僅收到了較好的教學(xué)效果,而且對(duì)學(xué)生的就業(yè)和將來的工作也有很好的影響。
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