《土木工程材料》-陳正 教案大綱

《土木工程材料》課程教學(xué)大綱課程基本信息1.課程編號(hào)：10301512.課程名稱（中文）：土木工程材料英文：CivilEngineeringMaterials3.課程類別：專業(yè)核心課4.學(xué)分、學(xué)時(shí)：2.5學(xué)分，40學(xué)時(shí)（其中：理論學(xué)時(shí)28，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)12）5.先修課程：土木工程概論、理論力學(xué)6.適用學(xué)科專業(yè)：土木工程7.教學(xué)手段與方法：運(yùn)用多媒體及線上教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行講授，組織學(xué)生進(jìn)行案例分析及討論；融入思政元素采用工程情景法開展教學(xué)，將學(xué)習(xí)平臺(tái)互動(dòng)、視頻演示、實(shí)驗(yàn)操作、動(dòng)畫模擬等教學(xué)手段運(yùn)用于線下課堂，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行配套教材、線上資源、虛擬仿真平臺(tái)的自學(xué)并完成相關(guān)自測(cè)、作業(yè)等；完成分組任務(wù)、文獻(xiàn)調(diào)查等任務(wù)，總結(jié)學(xué)習(xí)成果后在課堂上匯報(bào)；進(jìn)行土木工程材料試驗(yàn)。二、課程簡(jiǎn)介本課程是土木工程專業(yè)本科的學(xué)類核心課程，擁有國(guó)家級(jí)一流本科課程《土木工程》、國(guó)家精品視頻公開課《科技建材構(gòu)筑美好家園》的教學(xué)資源，是《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》、《鋼結(jié)構(gòu)》、《建筑施工》、《建筑工程概預(yù)算》等專業(yè)課程的上游核心課程。本課程主要介紹常用土木工程材料的基本性質(zhì)、技術(shù)性能及其影響因素。通過課堂講授、分組討論、案例模擬、材料試驗(yàn)、課程匯報(bào)等教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生對(duì)土木工程材料的生產(chǎn)、性能、應(yīng)用以及檢測(cè)進(jìn)行了解，初步掌握選擇土木工程材料的基本原則，并為后續(xù)的混凝土結(jié)構(gòu)基本原理、鋼結(jié)構(gòu)基本原理、土木工程施工技術(shù)與組織等課程奠定必要基礎(chǔ)。課程通過引導(dǎo)學(xué)生對(duì)工程材料在實(shí)際工程應(yīng)用的問題進(jìn)行探討，增強(qiáng)學(xué)生愛國(guó)情懷和職業(yè)認(rèn)知，提升職業(yè)道德和素養(yǎng)，激發(fā)科學(xué)探索意識(shí)，提高科學(xué)素養(yǎng)。三、課程目標(biāo)（學(xué)生應(yīng)達(dá)到的能力）學(xué)習(xí)本課程，應(yīng)達(dá)到的基本要求是：1．知識(shí)目標(biāo)

=1\*GB3①掌握土木工程材料的基本性質(zhì)和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)；=2\*GB3②結(jié)合工程環(huán)境進(jìn)行材料的設(shè)計(jì)和合理選用。（2）能力目標(biāo)

①能夠結(jié)合工程需求，合理選材和用材，培養(yǎng)分析工程中科學(xué)問題的能力；=2\*GB3②基于對(duì)材料性質(zhì)的理解，分析并解決材料引起的工程質(zhì)量問題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。=3\*GB3③通過教學(xué)過程中的分組探討、課題研究等教學(xué)形式，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)、溝通協(xié)作能力和口頭表達(dá)能力。（3）素質(zhì)目標(biāo)①為祖國(guó)建設(shè)服務(wù)，增強(qiáng)愛國(guó)情懷；=2\*GB3②弘揚(yáng)中國(guó)文化和工程師精神，增強(qiáng)文化自信和行業(yè)自信；=3\*GB3③樹立工程責(zé)任意識(shí)，增強(qiáng)職業(yè)責(zé)任感；=4\*GB3④積極探索、勇于創(chuàng)新，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)素養(yǎng)。四、課程基本要求對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系畢業(yè)要求課程要求對(duì)畢業(yè)要求的支撐關(guān)系一級(jí)指標(biāo)二級(jí)指標(biāo)畢業(yè)要求1：工程知識(shí)：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，以解決土木工程專業(yè)的復(fù)雜工程問題。1.2掌握工程基礎(chǔ)知識(shí)，以解決土木工程專業(yè)的復(fù)雜工程問題。1、2畢業(yè)要求2：?jiǎn)栴}分析：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，識(shí)別、表達(dá)、并通過文獻(xiàn)解釋、研究分析土木工程專業(yè)的復(fù)雜工程問題，以獲得有效結(jié)論。2.2掌握工程科學(xué)的基本原理，識(shí)別、表達(dá)、并通過文獻(xiàn)解釋、研究分析土木工程專業(yè)的復(fù)雜工程問題，以獲得有效結(jié)論。2、3畢業(yè)要求4：研究能力：能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對(duì)土木工程專業(yè)的復(fù)雜工程問題進(jìn)行研究，包括通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析與解釋數(shù)據(jù)、信息綜合等得到合理有效的結(jié)論，并應(yīng)用于工程實(shí)踐。4.1針對(duì)土木工程專業(yè)的復(fù)雜工程問題，具有設(shè)計(jì)和實(shí)施實(shí)驗(yàn)的能力。2、3畢業(yè)要求7：環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展：能夠理解和評(píng)價(jià)土木工程專業(yè)的復(fù)雜工程問題的工程實(shí)踐對(duì)環(huán)境、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的影響。7.2理解土木工程的新材料、新工藝、新方法，重視節(jié)能減排，注重使用節(jié)能環(huán)保的技術(shù)方案；能夠運(yùn)用環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展相關(guān)的規(guī)范條文評(píng)價(jià)土木工程工程專業(yè)的復(fù)雜工程問題的工程實(shí)踐對(duì)環(huán)境、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的影響；理解社會(huì)發(fā)展對(duì)土木工程師的新要求。1、2、3、4五、課程教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)設(shè)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時(shí)安排、重點(diǎn)難點(diǎn)及教學(xué)設(shè)計(jì)章節(jié)教學(xué)內(nèi)容講課學(xué)時(shí)教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)教學(xué)應(yīng)達(dá)到的效果教學(xué)方案設(shè)計(jì)緒論材料發(fā)展史1重點(diǎn)是材料發(fā)展對(duì)行業(yè)的影響，強(qiáng)化課程思政通過對(duì)材料發(fā)展史的梳理，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，激發(fā)學(xué)生對(duì)行業(yè)、家鄉(xiāng)、祖國(guó)的熱愛多媒體課堂教學(xué)、課堂討論第1章材料的基本性質(zhì)1.材料的物理性質(zhì)；2.材料的力學(xué)性質(zhì)；3.材料的耐久性5.材料的裝飾性；6.材料的組成與結(jié)構(gòu)2孔隙率對(duì)材料性能的影響規(guī)律。（1）熟悉和掌握材料幾種密度的概念和計(jì)算，掌握孔隙率對(duì)材料性能的影響規(guī)律，熟悉材料與水相關(guān)的性能，掌握強(qiáng)度的分類及計(jì)算，學(xué)會(huì)結(jié)合材料的組成和結(jié)構(gòu)分析材料的性質(zhì)。（2）理解孔隙對(duì)材料性質(zhì)影響的基本原理，學(xué)會(huì)系統(tǒng)、辯證的看待問題。多媒體課堂教學(xué)、工程案例分析第2章氣硬性膠凝材料1.建筑石灰2.建筑石膏3.水玻璃2生石灰水化反應(yīng)的過程及特點(diǎn)。（1）熟悉石膏和石灰的生產(chǎn)及水化硬化過程，掌握石膏和石灰的特性及用途；掌握生石灰水化反應(yīng)的過程及特點(diǎn)。（2）學(xué)會(huì)結(jié)合石灰、石膏水化硬化的特點(diǎn)分析工程質(zhì)量問題，形成科學(xué)分析的態(tài)度。多媒體課堂教學(xué)、工程案例分析第3章水泥1.硅酸鹽水泥2.摻混合材料的硅酸鹽水泥3.常用水泥的選用與儲(chǔ)存4.其他品種水泥4水泥的水化特性；水泥的技術(shù)要求。了解通用硅酸鹽水泥的生產(chǎn)工藝；掌握水泥熟料的礦物組成及其水化特性；熟悉水泥的技術(shù)要求以及檢驗(yàn)方法；掌握影響水泥性能的主要因素；了解其他品種水泥的性能特點(diǎn)與適用范圍。學(xué)會(huì)正確選擇和使用各種水泥品種。多媒體課堂教學(xué)、工程案例分析第4章混凝土1.混凝土的組成材料2.新拌混凝土的和易性3.混凝土力學(xué)性能4.混凝土耐久性5.混凝土配合比設(shè)計(jì)6.特種混凝土8混凝土拌合物和易性及其影響因素；影響混凝土強(qiáng)度的因素；混凝土配合比計(jì)算。了解混凝土的分類及特點(diǎn)；熟悉混凝土各組成材料的性質(zhì)和作用；了解混凝土外加劑的分類；了解混凝土礦物摻合料的品種和作用；掌握影響和易性的主要因素及影響規(guī)律；理解混凝土受壓破壞過程；掌握影響混凝土強(qiáng)度主要因素；了解混凝土變形性能；了解提高耐久性的措施；掌握混凝土配合比設(shè)計(jì)方法和步驟。多媒體課堂教學(xué)、工程案例分析、分組學(xué)習(xí)匯報(bào)第5章砂漿1.砂漿的組成材料2.砂漿的技術(shù)性質(zhì)3.砌筑砂漿4.抹面砂漿2砂漿和易性；影響砂漿強(qiáng)度的主要因素及影響規(guī)律。了解建筑砂漿的分類及組成；熟悉砂漿和易性的含義、表示方法及影響因素；掌握影響砂漿強(qiáng)度的主要因素；熟悉砂漿配合比設(shè)計(jì)方法，學(xué)會(huì)在工程設(shè)計(jì)與施工中合理使用建筑砂漿。多媒體課堂教學(xué)、工程案例分析第6章建筑鋼材1.鋼材的冶煉與分類2.鋼材的主要技術(shù)性能3.鋼材的冷加工與熱處理4.鋼材的組織和化學(xué)成分對(duì)鋼材性能的影響5.建筑鋼材的性質(zhì)與選用6.鋼材的腐蝕與防護(hù)4建筑鋼材的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。鋼材冷加工強(qiáng)化、時(shí)效處理對(duì)鋼材性能的影響。熟悉建筑鋼材的分類及特點(diǎn)；了解鋼材中常見化學(xué)元素對(duì)其性能的影響；熟悉冷加工強(qiáng)化、時(shí)效處理；熟悉碳素結(jié)構(gòu)鋼牌號(hào)的表示方法及其質(zhì)量等級(jí)的劃分依據(jù)；熟悉低合金鋼牌號(hào)的表示方法；掌握熱軋鋼筋強(qiáng)度等級(jí)的劃分及選用；熟悉建筑鋼材的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。學(xué)會(huì)在工程設(shè)計(jì)與施工中正確選擇和合理使用建筑鋼材。多媒體課堂教學(xué)、工程案例分析第7章墻體材料1.砌墻磚2.建筑砌塊2磚的技術(shù)要求。熟悉各類燒結(jié)磚或非燒結(jié)磚的強(qiáng)度等級(jí)劃分以及相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，學(xué)會(huì)區(qū)分各類墻體材料應(yīng)用上的不同要求。多媒體課堂教學(xué)、工程案例分析第8章瀝青材料1.瀝青的基本性質(zhì)2.瀝青防水材料3.瀝青混合料2石油瀝青的組成和技術(shù)性質(zhì)。了解瀝青的分類；掌握石油瀝青的組成對(duì)瀝青性能的影響；掌握石油瀝青的技術(shù)性質(zhì)；了解改性瀝青；熟悉瀝青混合料的性質(zhì)及配合比設(shè)計(jì)。多媒體課堂教學(xué)、工程案例分析第9章高分子材料1.合成高分子材料概述2.合成高分子材料的應(yīng)用0高分子化合物的特征及基本性質(zhì)。了解高分子化合物的特征及基本性質(zhì)；熟悉建筑塑料、合成橡膠的組成及用途；了解合成纖維的特點(diǎn)及用途；了解膠粘劑和建筑涂料的組成及用途。課外自學(xué)第10章木材木材的分類與構(gòu)造2.木材的主要技術(shù)性質(zhì)3.木材的防護(hù)及應(yīng)用0木材的變形規(guī)律；影響木材強(qiáng)度的主要因素。了解木材的構(gòu)造；熟悉含水率對(duì)木材變形及強(qiáng)度的影響規(guī)律；掌握影響木材強(qiáng)度的主要因素。了解木材強(qiáng)度的分類及特點(diǎn)，了解木材的防火、防腐以及主要的木材制品。課外自學(xué)第11章建筑功能材料防水材料絕熱材料吸聲和隔聲材料2絕熱材料的作用原理；吸聲材料的作用原理。熟悉絕熱材料的作用原理及影響因素；熟悉吸聲材料的作用原理及影響因素；熟悉吸聲材料與隔聲材料的區(qū)別。多媒體課堂教學(xué)、工程案例分析六、其他教學(xué)的實(shí)施要求1．試驗(yàn)：土木工程材料課程是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的課程，材料試驗(yàn)是本課程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。通過試驗(yàn)，可以達(dá)到以下目的：1）可以加深和鞏固所學(xué)理論與知識(shí)；2）熟悉材料檢測(cè)試驗(yàn)方法以及所使用的儀器設(shè)備；3）為將來科學(xué)研究打下基礎(chǔ)，鍛煉分析問題和解決問題的實(shí)踐能力。試驗(yàn)具體包括：水泥試驗(yàn)、骨料試驗(yàn)、混凝土試驗(yàn)、鋼筋試驗(yàn)。2．分組研討：在有限的課堂學(xué)時(shí)里，為了拓展學(xué)生的知識(shí)面，提高學(xué)生自學(xué)能力、溝通和表達(dá)能力，把學(xué)生分成若干學(xué)習(xí)小組，讓學(xué)習(xí)小組自由選題，經(jīng)過教師認(rèn)可后，開展資料收集、整理總結(jié)，最后以PPT的形式在課堂上進(jìn)行匯報(bào)。3．教學(xué)平臺(tái)互動(dòng)：提供線上自學(xué)平臺(tái)，對(duì)自學(xué)及預(yù)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行引導(dǎo)；教師預(yù)設(shè)互動(dòng)內(nèi)容，在學(xué)生學(xué)習(xí)過程中進(jìn)行互動(dòng)交流；教學(xué)平臺(tái)發(fā)布自測(cè)題，幫助學(xué)生進(jìn)行復(fù)習(xí)。4.作業(yè)：通過課外作業(yè)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容的掌握。作業(yè)題包括判斷題、選擇題、簡(jiǎn)答題和案例分析題。作業(yè)內(nèi)容應(yīng)涵蓋以下章節(jié)：第一章材料的基本性質(zhì)；第三章水泥；第四章混凝土；第六章建筑鋼材。5.課外自學(xué)：建議課外自學(xué)與土木工程材料相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，如《通用硅酸鹽水泥》(GB175-2007)、《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50107-2010)、《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》(JGJ55-2011)、《碳素結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T700-2006)等；建議文獻(xiàn)了解的途徑和方法，鼓勵(lì)學(xué)生查閱文獻(xiàn)，對(duì)土木工程材料的研究情況進(jìn)行了解。七、教材選用及推薦參考書選用教材1.《土木工程材料》（第二版）陳正主編，機(jī)械工業(yè)出版社，2024（二）推薦參考書1.《土木工程材料》（第4版）蘇達(dá)根主編，高等教育出版社，20192.《土木工程材料》（第3版）陳志源李啟令主編，武漢理工大學(xué)出版社，2019（三）線上參考資源=1\*GB3①學(xué)銀在線（國(guó)家級(jí)金課）《土木工程材料》/detail/214414655=2\*GB3②網(wǎng)易公開課《科技建材構(gòu)筑美好家園》/newview/movie/free?pid=M9FF0TDED&mid=M9FS4NH44=3\*GB3③八桂學(xué)堂《土木工程材料》/portal/courseNetwork/list?pageNum=1&keyword=%E5%9C%9F%E6%9C%A8%E5%B7%A5%E7%A8%8B%E6%9D%90%E6%96%99=4\*GB3④愛課程網(wǎng)《科技建材構(gòu)筑美好家園》/web/sword/portal/videoDetail?courseId=ff80808142ff97400143033afd2d0178#/?resId=ff80808142ff97400143033ba4d2017a八、考核方式、成績(jī)?cè)u(píng)定方式及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（一）考核方式及成績(jī)?cè)u(píng)定方式本課程成績(jī)由平時(shí)成績(jī)和期末成績(jī)組成：課程成績(jī)=平時(shí)成績(jī)*40%+期末考試成績(jī)*60%。成績(jī)具體構(gòu)成如下：課程考核計(jì)分方法及比例成績(jī)組成考核環(huán)節(jié)考核/評(píng)價(jià)細(xì)則對(duì)應(yīng)的教學(xué)目標(biāo)平時(shí)成績(jī)40%考勤10%計(jì)算考勤次數(shù)按10%計(jì)入總成績(jī)。4平時(shí)作業(yè)10%學(xué)期內(nèi)布置4次作業(yè)，考核學(xué)生對(duì)重要章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)、理解和掌握程度。全部作業(yè)的平均成績(jī)按10%計(jì)入總成績(jī)。1、2小組研討匯報(bào)20根據(jù)小組調(diào)研報(bào)告的內(nèi)容、匯報(bào)的表現(xiàn)情況綜合評(píng)定，考查小組的協(xié)調(diào)合作能力、收集組織材料能力以及演講水平。成績(jī)按20%計(jì)入總成績(jī)。1、2、3期末考查60%閉卷考試60%考查內(nèi)容側(cè)重于對(duì)土木工程材料的基本概念和基本知識(shí)的考查。以卷面成績(jī)60%計(jì)入課程總成績(jī)?？荚囶}型為：?jiǎn)芜x題、判斷題、簡(jiǎn)答題、計(jì)算題等。其中，對(duì)應(yīng)教學(xué)目標(biāo)1的試題占80%，對(duì)應(yīng)教學(xué)目標(biāo)2的試題占20%。1、2、4（二）成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)1.平時(shí)作業(yè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)目標(biāo)要求/課程基本要求評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)權(quán)重

（%）90-10080-8960-790-591.作業(yè)完成度態(tài)度積極，按時(shí)完成，內(nèi)容完整。態(tài)度良好，按時(shí)完成，內(nèi)容較完整。態(tài)度一般，延時(shí)完成，內(nèi)容欠完整。態(tài)度欠佳，補(bǔ)交，內(nèi)容不完整。202.基本概念掌握90%以上概念清晰。80%以上概念清晰。60%以上概念清晰。60%以下概念清晰。303.正確性能解決90%的問題。能解決80%的問題。能解決60%的問題。未能解決主要問題。304.規(guī)范性文字表述規(guī)范文字表述比較規(guī)范文字表述欠規(guī)范文字表述不規(guī)范202.分組匯報(bào)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)教學(xué)目標(biāo)要求/課程基本要求評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)權(quán)重（%）90-10080-8960-790-59案例調(diào)研與課堂匯報(bào)1.內(nèi)容完整