《土木工程材料》-陈正 教案大纲

《土木工程材料》课程教学大纲课程基本信息1.课程编号：10301512.课程名称（中文）：土木工程材料英文：CivilEngineeringMaterials3.课程类别：专业核心课4.学分、学时：2.5学分，40学时（其中：理论学时28，实验学时12）5.先修课程：土木工程概论、理论力学6.适用学科专业：土木工程7.教学手段与方法：运用多媒体及线上教学平台进行讲授，组织学生进行案例分析及讨论；融入思政元素采用工程情景法开展教学，将学习平台互动、视频演示、实验操作、动画模拟等教学手段运用于线下课堂，引导学生进行配套教材、线上资源、虚拟仿真平台的自学并完成相关自测、作业等；完成分组任务、文献调查等任务，总结学习成果后在课堂上汇报；进行土木工程材料试验。二、课程简介本课程是土木工程专业本科的学类核心课程，拥有国家级一流本科课程《土木工程》、国家精品视频公开课《科技建材构筑美好家园》的教学资源，是《混凝土结构设计原理》、《钢结构》、《建筑施工》、《建筑工程概预算》等专业课程的上游核心课程。本课程主要介绍常用土木工程材料的基本性质、技术性能及其影响因素。通过课堂讲授、分组讨论、案例模拟、材料试验、课程汇报等教学环节，学生对土木工程材料的生产、性能、应用以及检测进行了解，初步掌握选择土木工程材料的基本原则，并为后续的混凝土结构基本原理、钢结构基本原理、土木工程施工技术与组织等课程奠定必要基础。课程通过引导学生对工程材料在实际工程应用的问题进行探讨，增强学生爱国情怀和职业认知，提升职业道德和素养，激发科学探索意识，提高科学素养。三、课程目标（学生应达到的能力）学习本课程，应达到的基本要求是：1．知识目标

=1\*GB3①掌握土木工程材料的基本性质和应用标准；=2\*GB3②结合工程环境进行材料的设计和合理选用。（2）能力目标

①能够结合工程需求，合理选材和用材，培养分析工程中科学问题的能力；=2\*GB3②基于对材料性质的理解，分析并解决材料引起的工程质量问题，培养学生的创新意识。=3\*GB3③通过教学过程中的分组探讨、课题研究等教学形式，培养学生团队合作意识、沟通协作能力和口头表达能力。（3）素质目标①为祖国建设服务，增强爱国情怀；=2\*GB3②弘扬中国文化和工程师精神，增强文化自信和行业自信；=3\*GB3③树立工程责任意识，增强职业责任感；=4\*GB3④积极探索、勇于创新，增强创新意识和科学素养。四、课程基本要求对毕业要求的支撑关系毕业要求课程要求对毕业要求的支撑关系一级指标二级指标毕业要求1：工程知识：能够应用数学、自然科学、工程基础知识和专业知识，以解决土木工程专业的复杂工程问题。1.2掌握工程基础知识，以解决土木工程专业的复杂工程问题。1、2毕业要求2：问题分析：能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献解释、研究分析土木工程专业的复杂工程问题，以获得有效结论。2.2掌握工程科学的基本原理，识别、表达、并通过文献解释、研究分析土木工程专业的复杂工程问题，以获得有效结论。2、3毕业要求4：研究能力：能够基于科学原理并采用科学方法对土木工程专业的复杂工程问题进行研究，包括通过设计实验、分析与解释数据、信息综合等得到合理有效的结论，并应用于工程实践。4.1针对土木工程专业的复杂工程问题，具有设计和实施实验的能力。2、3毕业要求7：环境和可持续发展：能够理解和评价土木工程专业的复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响。7.2理解土木工程的新材料、新工艺、新方法，重视节能减排，注重使用节能环保的技术方案；能够运用环境保护与可持续发展相关的规范条文评价土木工程工程专业的复杂工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响；理解社会发展对土木工程师的新要求。1、2、3、4五、课程教学内容与教学设计课程教学内容、学时安排、重点难点及教学设计章节教学内容讲课学时教学重点难点教学应达到的效果教学方案设计绪论材料发展史1重点是材料发展对行业的影响，强化课程思政通过对材料发展史的梳理，激发学生学习的热情，激发学生对行业、家乡、祖国的热爱多媒体课堂教学、课堂讨论第1章材料的基本性质1.材料的物理性质；2.材料的力学性质；3.材料的耐久性5.材料的装饰性；6.材料的组成与结构2孔隙率对材料性能的影响规律。（1）熟悉和掌握材料几种密度的概念和计算，掌握孔隙率对材料性能的影响规律，熟悉材料与水相关的性能，掌握强度的分类及计算，学会结合材料的组成和结构分析材料的性质。（2）理解孔隙对材料性质影响的基本原理，学会系统、辩证的看待问题。多媒体课堂教学、工程案例分析第2章气硬性胶凝材料1.建筑石灰2.建筑石膏3.水玻璃2生石灰水化反应的过程及特点。（1）熟悉石膏和石灰的生产及水化硬化过程，掌握石膏和石灰的特性及用途；掌握生石灰水化反应的过程及特点。（2）学会结合石灰、石膏水化硬化的特点分析工程质量问题，形成科学分析的态度。多媒体课堂教学、工程案例分析第3章水泥1.硅酸盐水泥2.掺混合材料的硅酸盐水泥3.常用水泥的选用与储存4.其他品种水泥4水泥的水化特性；水泥的技术要求。了解通用硅酸盐水泥的生产工艺；掌握水泥熟料的矿物组成及其水化特性；熟悉水泥的技术要求以及检验方法；掌握影响水泥性能的主要因素；了解其他品种水泥的性能特点与适用范围。学会正确选择和使用各种水泥品种。多媒体课堂教学、工程案例分析第4章混凝土1.混凝土的组成材料2.新拌混凝土的和易性3.混凝土力学性能4.混凝土耐久性5.混凝土配合比设计6.特种混凝土8混凝土拌合物和易性及其影响因素；影响混凝土强度的因素；混凝土配合比计算。了解混凝土的分类及特点；熟悉混凝土各组成材料的性质和作用；了解混凝土外加剂的分类；了解混凝土矿物掺合料的品种和作用；掌握影响和易性的主要因素及影响规律；理解混凝土受压破坏过程；掌握影响混凝土强度主要因素；了解混凝土变形性能；了解提高耐久性的措施；掌握混凝土配合比设计方法和步骤。多媒体课堂教学、工程案例分析、分组学习汇报第5章砂浆1.砂浆的组成材料2.砂浆的技术性质3.砌筑砂浆4.抹面砂浆2砂浆和易性；影响砂浆强度的主要因素及影响规律。了解建筑砂浆的分类及组成；熟悉砂浆和易性的含义、表示方法及影响因素；掌握影响砂浆强度的主要因素；熟悉砂浆配合比设计方法，学会在工程设计与施工中合理使用建筑砂浆。多媒体课堂教学、工程案例分析第6章建筑钢材1.钢材的冶炼与分类2.钢材的主要技术性能3.钢材的冷加工与热处理4.钢材的组织和化学成分对钢材性能的影响5.建筑钢材的性质与选用6.钢材的腐蚀与防护4建筑钢材的技术标准。钢材冷加工强化、时效处理对钢材性能的影响。熟悉建筑钢材的分类及特点；了解钢材中常见化学元素对其性能的影响；熟悉冷加工强化、时效处理；熟悉碳素结构钢牌号的表示方法及其质量等级的划分依据；熟悉低合金钢牌号的表示方法；掌握热轧钢筋强度等级的划分及选用；熟悉建筑钢材的技术标准。学会在工程设计与施工中正确选择和合理使用建筑钢材。多媒体课堂教学、工程案例分析第7章墙体材料1.砌墙砖2.建筑砌块2砖的技术要求。熟悉各类烧结砖或非烧结砖的强度等级划分以及相关技术标准，学会区分各类墙体材料应用上的不同要求。多媒体课堂教学、工程案例分析第8章沥青材料1.沥青的基本性质2.沥青防水材料3.沥青混合料2石油沥青的组成和技术性质。了解沥青的分类；掌握石油沥青的组成对沥青性能的影响；掌握石油沥青的技术性质；了解改性沥青；熟悉沥青混合料的性质及配合比设计。多媒体课堂教学、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.合成高分子材料的应用0高分子化合物的特征及基本性质。了解高分子化合物的特征及基本性质；熟悉建筑塑料、合成橡胶的组成及用途；了解合成纤维的特点及用途；了解胶粘剂和建筑涂料的组成及用途。课外自学第10章木材木材的分类与构造2.木材的主要技术性质3.木材的防护及应用0木材的变形规律；影响木材强度的主要因素。了解木材的构造；熟悉含水率对木材变形及强度的影响规律；掌握影响木材强度的主要因素。了解木材强度的分类及特点，了解木材的防火、防腐以及主要的木材制品。课外自学第11章建筑功能材料防水材料绝热材料吸声和隔声材料2绝热材料的作用原理；吸声材料的作用原理。熟悉绝热材料的作用原理及影响因素；熟悉吸声材料的作用原理及影响因素；熟悉吸声材料与隔声材料的区别。多媒体课堂教学、工程案例分析六、其他教学的实施要求1．试验：土木工程材料课程是一门实践性较强的课程，材料试验是本课程的一个重要环节。通过试验，可以达到以下目的：1）可以加深和巩固所学理论与知识；2）熟悉材料检测试验方法以及所使用的仪器设备；3）为将来科学研究打下基础，锻炼分析问题和解决问题的实践能力。试验具体包括：水泥试验、骨料试验、混凝土试验、钢筋试验。2．分组研讨：在有限的课堂学时里，为了拓展学生的知识面，提高学生自学能力、沟通和表达能力，把学生分成若干学习小组，让学习小组自由选题，经过教师认可后，开展资料收集、整理总结，最后以PPT的形式在课堂上进行汇报。3．教学平台互动：提供线上自学平台，对自学及预习内容进行引导；教师预设互动内容，在学生学习过程中进行互动交流；教学平台发布自测题，帮助学生进行复习。4.作业：通过课外作业，加强学生对课程重点、难点内容的掌握。作业题包括判断题、选择题、简答题和案例分析题。作业内容应涵盖以下章节：第一章材料的基本性质；第三章水泥；第四章混凝土；第六章建筑钢材。5.课外自学：建议课外自学与土木工程材料相关的国家标准、规范，如《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)、《混凝土强度检验评定标准》(GB/T50107-2010)、《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ55-2011)、《碳素结构钢》(GB/T700-2006)等；建议文献了解的途径和方法，鼓励学生查阅文献，对土木工程材料的研究情况进行了解。七、教材选用及推荐参考书选用教材1.《土木工程材料》（第二版）陈正主编，机械工业出版社，2024（二）推荐参考书1.《土木工程材料》（第4版）苏达根主编，高等教育出版社，20192.《土木工程材料》（第3版）陈志源李启令主编，武汉理工大学出版社，2019（三）线上参考资源=1\*GB3①学银在线（国家级金课）《土木工程材料》/detail/214414655=2\*GB3②网易公开课《科技建材构筑美好家园》/newview/movie/free?pid=M9FF0TDED&mid=M9FS4NH44=3\*GB3③八桂学堂《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爱课程网《科技建材构筑美好家园》/web/sword/portal/videoDetail?courseId=ff80808142ff97400143033afd2d0178#/?resId=ff80808142ff97400143033ba4d2017a八、考核方式、成绩评定方式及评价标准（一）考核方式及成绩评定方式本课程成绩由平时成绩和期末成绩组成：课程成绩=平时成绩*40%+期末考试成绩*60%。成绩具体构成如下：课程考核计分方法及比例成绩组成考核环节考核/评价细则对应的教学目标平时成绩40%考勤10%计算考勤次数按10%计入总成绩。4平时作业10%学期内布置4次作业，考核学生对重要章节知识点的学习、理解和掌握程度。全部作业的平均成绩按10%计入总成绩。1、2小组研讨汇报20根据小组调研报告的内容、汇报的表现情况综合评定，考查小组的协调合作能力、收集组织材料能力以及演讲水平。成绩按20%计入总成绩。1、2、3期末考查60%闭卷考试60%考查内容侧重于对土木工程材料的基本概念和基本知识的考查。以卷面成绩60%计入课程总成绩。考试题型为：单选题、判断题、简答题、计算题等。其中，对应教学目标1的试题占80%，对应教学目标2的试题占20%。1、2、4（二）成绩评价标准1.平时作业评价标准评价标准教学目标要求/课程基本要求评价标准权重

（%）90-10080-8960-790-591.作业完成度态度积极，按时完成，内容完整。态度良好，按时完成，内容较完整。态度一般，延时完成，内容欠完整。态度欠佳，补交，内容不完整。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.正确性能解决90%的问题。能解决80%的问题。能解决60%的问题。未能解决主要问题。304.规范性文字表述规范文字表述比较规范文字表述欠规范文字表述不规范202.分组汇报评价标准评价标准教学目标要求/课程基本要求评价标准权重（%）90-10080-8960-790-59案例调研与课堂汇报1.内容完整