《修复与加固材料》课程教学大纲

《修复与加固材料》课程教学大纲一、基本信息中文名称:修复与加固材料英文名称：RepairandReinforcementMaterials课程代码：19045307课程性质：专业选修课学分：1.5总学时：24（其中理论：24实验：0上机：0实践：0）适用学院及专业：材料科学与工程学院无机非金属材料工程专业先修课程：水泥基复合材料、混凝土工程与技术开课单位：材料科学与工程学院材料工程系无机非金属材料工程教研室二、课程地位与作用本课程是无机非金属材料工程专业的专业选修课，与《建筑物修复与加固技术》、《混凝土性能退化原理》等共同构成与混凝土结构的耐久性、修复与加固相关的特色课程群。本课程主要介绍混凝土结构的病害以及主要的修复与加固材料，有助于完善学生在建筑材料方面的知识体系，拓展学生在混凝土结构耐久性修复方面的视野，提高学生的专业综合能力，为实现培养目标中“能在与建筑工程材料和建筑物检测与修复等相关领域从事专业技术与管理工作”这一具体目标提供理论课程支撑。三、课程教学目标本课程支撑毕业要求指标点1.1、3.2、7.1、9.2和10.1。学生通过该课程的学习，将进一步建立热爱科学、崇尚创新的精神，巩固科学思维方法；在将理论知识运用到工程实践即进行修补材料的选择与应用时能够具有环境与可持续发展理念；通过对具体工程实例的了解，学习我国工程技术人员的工匠精神，达到“立德树人”目标。通过该课程理论知识的学习，学生能够了解混凝土结构病害的种类、产生原因及主要特点，了解修补材料的分类，理解各类修复与加固材料的修复原理与加固作用，掌握修复与加固材料的选择原则，掌握各类修复与加固材料的性能特点及适用范围。在获得理论知识的基础上，具备根据工程实践具体情况正确判断结构病害类型并合理选择修复与加固材料对混凝土结构进行修补的能力。通过本课程的学习，学生应具备以下能力：目标1：掌握混凝土结构修补材料的分类、性能特点、适用范围和修复原理等知识，并能运用于对具体工程实例的分析。（支撑毕业要求指标点1.1）目标2：了解混凝土结构耐久性修复的相关技术标准，在修复材料的选择方面提出技术方案。（支撑毕业要求指标点3.2）目标3：能够衡量修复材料对环境的影响。（支撑毕业要求指标点7.1）目标4：能够阅读专业相关的书籍与文献，并通过任务分工、团队合作完成给定主题的关于修复与加固材料研究进展的文献调研并形成报告，能够进行口头陈述。（支撑毕业要求指标点9.2和10.1）课程教学目标与毕业要求的关系矩阵教学目标毕业要求指标点教学方式考核方式目标11.1能够掌握建筑物的修复与加固材料的分类、性能特点和适用范围等知识，理解各类修复材料的修复原理，并运用于建筑物的修复工程设计。课堂讲授、上网查阅相关资料和课程作业课程期末考试课程作业课堂提问目标23.2了解与修复工程设计相关的技术标准，如“混凝土结构耐久性修复与防护技术规程”，能够以理论指导实践，根据工程实际进行修复材料选择的方案设计。课堂讲授、典型案例、自主学习课程期末考试课程作业课堂提问目标37.1在学习各类修补材料的基本性质与性能特点的基础上，在选择与应用各修补材料时，能够考虑修补材料及所需运用的修补技术对环境的影响，能够采取合理的技术手段减少对环境的影响并节约资源。课堂讲授、典型案例、自主学习、上网查阅相关资料课程期末考试课堂提问目标49.2能够理解团队合作的重要性，具有在不同位置上各尽所能、与其他成员协调合作的团队精神和能力，能够正确处理个人与团队的关系，通过分工与合作共同完成关于修复与加固材料研究进展的主题报告。10.1能够与小组成员及教师就具体专业问题进行有效沟通和交流，能够阅读专业相关的中英文书籍与文献，能够撰写书面报告，并能进行口头陈述发言。自主学习、上网查阅相关资料、主题报告给定主题的专业文献调研、主题报告撰写及口头陈述四、主要教学内容第1章绪论（3学时，支撑毕业要求指标点1.1）本章应了解混凝土结构病害的分类及各自特点，了解修补材料的分类；理解影响耐久性修复的材料基本性能要求及修补材料的选择方法。通过启发式提问，引领学生对结构修补工程进行系统性思考，培养学生的系统思维能力和科学思维方法。第2章水泥基修补材料（3学时，支撑毕业要求指标点1.1）本章应了解水泥基修补材料的主要分类；理解不同种类修补材料的性能特点；掌握各种水泥基修补材料的优缺点及各自适用条件。重点：各种水泥基修补材料的主要性能和适用条件。难点：各种水泥基修补材料的主要性能和适用条件。第3章聚合物水泥基复合修补材料（4学时，支撑毕业要求指标点1.1）本章应了解聚合物水泥基修补材料的主要分类；理解相关的聚合物材料基本概念，如玻璃化转变温度；掌握各种聚合物水泥基复合修补材料的性能特点及适用条件。重点：各种聚合物水泥基修补材料的性能特点及适用条件。难点：聚合物材料基本概念，聚合物对水泥砂浆的改性机理。第4章灌浆修补材料（3学时，支撑毕业要求指标点1.1）本章应了解灌浆修补材料的主要分类；理解水泥基灌浆材料和化学灌浆材料各自的特点和适用范围；掌握各种灌浆材料的性能特点及适用条件，掌握灌浆材料的选择方法。重点：各种灌浆材料的性能特点及适用条件。难点：水泥基灌浆材料和化学灌浆材料的各自特点、适用范围及选择方法。第5章纤维增强复合材料（5学时，支撑毕业要求指标点1.1、3.2）本章应了解纤维的分类、纤维增强聚合物复合材料的主要种类及其应用实例；理解纤维在纤维混凝土中的作用机理；掌握纤维增强混凝土和纤维增强聚合物分别在混凝土结构的修复与加固中的作用，掌握各种纤维增强混凝土的性能特点。通过对我国大工程案例的讨论，培养学生的探索精神与脚踏实地的工作作风。重点：各种纤维增强复合材料的特点及适用条件。难点：纤维在纤维混凝土中的作用机理。第6章渗透、填充、密封材料（2学时，支撑毕业要求指标点1.1、7.1）本章应了解渗透、填充、密封材料的主要分类；理解水泥基渗透结晶型防水材料的作用机理；掌握各种材料的性能特点及适用条件。通过比较不同材料的理化性质，使学生具有分辨环境友好材料的能力，并能够在工程实践中自觉贯彻环境与可持续发展理念，优先选择环境友好材料。重点：各种渗透、填充、密封材料的特点及适用条件。难点：水泥基渗透结晶型防水材料的作用机理。第7章表面防护材料（2学时，支撑毕业要求指标点1.1）本章应了解表面防护材料的主要分类；理解硅烷防护材料的防腐作用机理；掌握各种密封防护材料的性能特点及适用条件。重点：各种密封防护材料的性能特点及适用条件。难点：硅烷防护材料的防腐作用机理。第8章修复与加固材料研究进展（2学时，支撑毕业要求指标点9.2、10.1）本章应了解主要修复与加固材料的最新研究进展，通过文献检索与阅读、主题报告撰写与口头陈述，理解专业主题报告的信息传递功能。通过对结构修复与加固领域科学与工程实践最新进展的了解，激发学生热爱科学、勇于探索的创新精神，培养学生具有严谨求实的科学思维方法。五、教学方法本课程主要采取课堂讲授的教学方法，在其中融入课堂提问与讨论、课后作业、学生自主学习、资料查阅、主题报告撰写与陈述等环节。1.课堂讲授（1）多媒体与板书相结合：通过多媒体课件演示提高教学效率，通过板书进行知识点梳理、总结，通过图片、视频等增强知识传递效果。（2）启发式提问与互动讨论：通过启发式提问，引领学生思考，让主动思考贯穿课堂，提高学生的专注度，将课堂从教师的“一言堂”变为师生互动共同完成“教”与“学”的过程。在此过程中，训练学生的科学思维方法，激发学生的科学热情和不断探索的精神。2.课外答疑与作业批改通过向学生公布授课教师的邮箱、QQ及办公室地址，随时接受学生的课后答疑。通过批改课后作业及时了解和掌握学生对授课内容的掌握情况，并在课堂上对共性问题进行集中讲解。3.自主学习与主题报告通过分组完成给定主题的专业文献检索、信息搜集、资料整理、报告撰写和口头陈述，一方面使学生通过自主学习扩展课程相关知识，另一方面训练学生的专业阅读与写作能力。在此过程中，学生将直接培养团队合作精神。六、课程考核和成绩评定方式本课程考核采用闭卷考试与平时考核（作业和主题报告）相结合的方式，其中期末闭卷考试占80%，平时考核占20%，以百分制计入总成绩。七、教材及参考文献1．教材蒋正武、龙广成、孙振平，混凝土修补：原理、技