新時代背景下建材專業實驗課程建設的若干思考

摘 ?要：建筑節能材料立足于建筑、節能、檢測等新興產業中的應用，以材料科學與工程學科為背景，以建材為基礎，理、工結合，突出基礎、創新和應用型人才培養特點，力爭將該專業建設成為上海及長三角地區有一定影響的材料科學類高層次高素質人才培養基地。針對以上問題，教學改革勢在必行。該文從教學內容和方法兩方面提出重要的問題，并加以解決。

關鍵詞：建筑材料 ?節能 ?教學改革 ?職業技能

中圖分類號：G642 ? 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2020）01（c）-0145-02

新時代背景下，根據國家對地方普通本科院校轉型發展的要求，學校進一步明確了以行業需求為主導，以“應用技術”為核心定位，著力體現“本科水平、技術特長”人才培養特征，努力培養實踐能力強、具有創新精神和國際視野、以一線工程師為主的高水平應用技術人才[1-2]。建筑節能是我國大力發展的主導產業，在國民經濟中占據重要地位。目前，建材行業向綠色、節能環保、智能化、輕量化、裝配式建筑等方向發展，節能建材的生產工藝復雜、品質要求高，對技術人員的知識結構、工程能力、創新能力提出了更高、更復雜的要求，急需熟悉生產工藝、精通檢測技術、掌握應用設計的高素質應用型技術人才。2018年，住建部網站發布了《住房城鄉建設部建筑節能與科技司關于印發2018年工作要點的通知》，要求大力推動綠色建筑發展、發展建筑節能、大力推行裝配式建筑;提出“擴大綠色建筑強制推廣范圍。可以預見2025年前后建筑節能材料領域對大學本科生素質提出了更高的要求。

《建筑材料檢測實驗》是面向該專業本科生的一門專業必修實驗課，與該專業培養具有建筑節能材料與工程方面的基礎理論、專業知識以及相關工程技術能力，能夠從事先進功能材料的設計、尤其是表征和應用等方面技術開發的高級工程技術人才息息相關。該實驗課程所屬實驗室是建筑節能材料檢測實驗室，是在理論課《建筑材料檢測技術》《建筑節能材料》等專業必修課在應用檢測領域的延伸。雖然實驗室是培養學生的重要場所，但不應僅停留于實驗項目的完成和技能的培養上，還應該改善實驗室環境，為學生創造更好的學習環境，激發他們的求知欲望和創新意識，如可在實驗室采用提問式教學的方式激發學生思考問題、提出問題、解決問題。該實驗涉及的建筑材料檢測方法及應用不僅在建筑節能行業，還在機械設計、暖通領域有著重要的應用，在建材專業本科生培養計劃中占據重要的地位。其也是建筑材料專業核心課程群的重要組成部分，更是開展雙證融通工作的基礎（如學生報考“建材物理檢測工”“化學分析工”等職業技能證書）。學生應具備以下能力：熟練掌握各種建筑材料的特性，并能在不同工程環境中選擇相應材料的能力;能夠掌握常用建筑材料的檢測技術、儀器設備與評價標準;具有取得建材行業職業資格證書或相應檢測員的能力;培養學生獨立思考、勤奮工作及團結協作的品質，為后續課程及畢業設計奠定良好基礎。

針對以上問題，該文對于課程建設做出以下若干思考。

1 ?現有實驗內容和特點

實驗室通過制備建筑節能材料試樣，經過預處理、成型，最后性能檢測，部分樣品擬達到國標的目的。其中進行試驗的建筑節能材料包括：（1）無機材料，如水泥、混凝土、玻璃;（2）有機材料，如涂料、泡沫塑料、棉麻竹等生物質制品;（3）金屬材料，如鋁、銅、鋼材等。性能包括力學性能、導熱系數、蓄熱系數、熱阻、耐水性、老化、粒度等。教學知識點繁多、復雜，材料選擇無針對性，性能檢測較為簡單，且對于學生行業崗位需求無對接。針對以上問題，可從教學內容和方法上進行改革。

2 ?教學內容改進措施

（1）用于不同服役環境下的功能砂漿、涂料的選擇及小批量材料制備及檢測。砂漿、涂料一直是建筑工程領域用量最大的結構功能材料。無論在正常工作環境還是侵蝕性環境，二者組成的材料所表現出的耐環境能力突出。然而，隨著社會發展，服役環境日趨復雜嚴酷，這些材料實際環境條件下所表現出的性能未達預期，導致各種安全問題。因此選用不同環境適用的材料尤為重要，如在潮濕或水環境中應選用耐水性好的建筑材料，在鹽濃度高的環境中應選擇耐鹽類侵蝕的材料。同時對于這些材料的性能表征尤為復雜和重要，因此，可選擇特定的功能砂漿和涂料服役于不同環境，檢測其環境適應性，提高同學認真思考、解決實際問題的能力。培養學生動手操作能力，親自操作建材行業的各種試樣預處理及檢測設備，如導熱儀、X射線衍射儀、熱重分析儀、萬能試驗機等。在選擇傳統建筑材料的基礎上，著重考慮“節能”的概念，如墻體材料的保溫性、防水性等參數。

（2）裝配式建筑用材料的制備及檢測試驗。針對裝配式建筑體積大、占地面積大，對工程設備要求高和對實驗室要求嚴苛的特點，可選擇制備裝配式建筑模型，制備原來1%體積的材料模型進行搭建，促進學生對該領域的了解和認知。部分材料利用3D打印的方法制備。同時對于工程設備選用虛擬仿真課程建設。

（3）對接崗位需求，鼓勵學生考取職業技能證書。針對建材行業崗位需求，如建筑施工員、檢測員、BIM設計師、陶瓷裝飾工等，將所學內容與崗位需求相對接，鼓勵學生有針對性地學習。同時以培訓考證作為輔助，選用部分材料，如綠色墻體粘合劑、功能瓷磚作為檢測主體，擴大學生對于行業的了解，為將來的就業打下良好基礎。

3 ?教學方法改革

（1）課程的考核方式采用小組化考核，總評成績來自于3個部分：團隊表現、實際設備操作、樣品測試性能。將該課程建設成為面向建筑節能方向本科生的專業實驗方向（或科研興趣實踐點），在此基礎上培養大學生創新團隊1支。

（2）利用多媒體軟件制作取材于建材相關企業的材料生產及檢測視頻，使學生更好地了解行業知識在實際生活中的應用，同時促使他們對建材檢測知識有更深層次上的理解。

（3）選用優秀教材，尤其是國家規劃教材或精品教材，重視自編講義的編寫工作，為課程建立豐富的案例、課件，滿足教學需要。

（4）建立第二課堂，如兄弟院校、企業、展覽會等。邀請企業專家解讀市場產品的主要性能參數，或于實驗室中制作試樣，以供學生參考，有利于學生對建筑材料性能的了解，對現有檢測手段提出思考和優化。從師資隊伍上看，將建立一支學歷、結構、梯隊合理的高水平應用型師資隊伍，體現學校“雙師型”教師的本質。

（5）重視教學效果和教學改革。課程建設過程中積極提取課堂資料，與學生教師交流，重視教學反饋。將科研成果帶進課堂，以啟發式、體驗式的教育模式鼓勵學生大膽思考，培養學生獨立思考、獨立設計的能力。

參考文獻

[1] 劉志福，儲耀卿，李楊.應用技術背景下的光電材料實驗改革思路探討[J].科技資訊，2016，14（25）：81，83.

[2] 劉志福，儲耀卿，李瑩，等.我們真的缺芯嗎？——光電專業學生培養的若干思考[J].課程教育研究，2019（18）：233.