《建筑材料》課程思政建設綠色元素探析

李治霞 許春霞 劉娜 包河彬 王春龍

（1.陸軍勤務學院 軍事設施系，重慶 401331；2.陸軍勤務學院 基礎部，重慶 401331）

自2016年12月習主席在全國高校思想政治工作會議上發表重要講話中強調“思想政治工作貫穿教育教學全過程，實現全程育人、全方位育人”以來，課程思政建設已成為高校思想政治教育工作的重要組成部分。這就要求在教育過程中全環節融入德育教育，貫徹“三全育人”的教育目標，高校作為教育的制高點，不僅肩負著傳授專業文化知識、打造科研基地的重任，而且對優良文化傳承的德育教育也必不可少。

1 課程思政解決的問題

作為專業教師在長期的教學工作中較為注重專業知識體系的架構，注重在課堂中專業知識的傳授，實驗中注重對學生動手能力的提高，忽略了對學生價值取向、人生觀、世界觀的培塑，缺乏課程的價值引領功能，使得思想政治教學課一直在德育教育中存在孤島現象。

課程思政的提出改變了教學理念，突出了通識課與專業課的德育基因，專業課程和思想政治課程的目標不是背道而馳，而是齊心協力、同向同行，形成協同效應，建構高等教育的良好生態，培養學生高尚的愛國情懷與堅定的政治信念。

2 課程思政的內涵

課程思政即為課程德育，指的是學校所有教學以課程為載體，以立德樹人為根本，發掘高等學校各門課程所蘊含的思想政治教育元素和所承載的思想政治教育功能，實現專業課與思想品德教育的有機融合，將德育滲透并貫穿教學的全過程、融入教學各環節，實現“全員育人、全程育人、全方位育人”的格局。培養學生正確的世界觀、人生觀、價值觀，打好學生做人做事的底色，扣好進入工作前的第一顆扣子。

思政元素的內涵是以社會主義核心價值觀為核心，包括中華傳統文化、政治觀教育、人生價值觀教育、世界觀教育、法制觀教育、道德觀教育，弘揚優良人文精神，如科學精神、家國情懷、優秀人格、職業操守、誠信、友愛精神。

3 《建筑材料》課程的特點

建筑材料是建筑工程的物質基礎，對建筑行業起著引領、支撐、相互制約的作用，建筑材料在土建工程總費用中占比50%～60%。《建筑材料》課程是一門專業基礎課程，為建筑學、建筑施工技術、建筑結構、工程造價等專業課程學習及從事土木工程相關崗位工作打下扎實的基礎。本門課程開設的主要目的是使學員掌握建筑中常用建筑材料的基礎知識，包括材料的性能、特性、規格、檢驗方式、運輸及貯運等，在實際崗位中因地制宜，合理選材、用材。

我國是建筑材料生產大國，鋼鐵、水泥的產量均世界第一，而這背后是以資源枯竭、能源消耗高、生態環境惡化為代價，粗放式的、低效率的資源利用的經濟增長方式已不利于經濟發展，可持續發展和綠色發展理念已成為全人類共識，倡導綠色生態及經濟環保是建材的發展方向之一。

綠色建材是以資源的高效利用和循環利用為核心，采用清潔生產技術，不用或少用天然資源和能源，大量使用工農業或城市固態廢棄物生產的無毒害、無污染、無放射性、達到使用周期后可回收利用，有利于環境保護和人體健康的建筑材料。綠色建材具有節能、環保、低碳、安全、可循環、長壽命的特征。

4 挖掘《建筑材料》課程思政中的綠色元素

本課程從各類建筑材料的原料到材料的制備、建材的全生命周期，挖掘《建筑材料》課程的綠色思政元素。《建筑材料》課程綠色思政元素不僅體現在增加教學內容上，也相應增加在教學目標中。在知識與技能目標、能力目標的基礎上，增加教學目標情感態度與價值觀目標：培養學生節省資源、能源意識，具有生態環保的理念；從環保的視角，開啟創新思維。

4.1 合適的建筑材料選取，符合綠色建材高效理念

在經典工程案例中推崇科學研究精神，增強了作為材料人的職業自信心和自豪感。

案例一：第一章材料的基本性質，從密度的知識點切入。采取提問方式：高層建筑從通過哪些路徑可以減輕高層建筑的重量？講述建筑采用輕質材料的經濟效益。

鋼結構建筑相對混凝土建筑來說質量輕，比如美國芝加哥的家庭保險大樓[1]是第一座高層建筑（10層，42m高），選用鋼結構將總質量消減了2/3，相應減少了梁、柱截面尺寸，騰出了更多的空間。高層建筑中使用墻面輕質材料經濟意義顯得尤為可觀，墻面輕質材料（比如玻璃幕墻、輕質石膏板）可以降低建筑物自重，減小梁、柱截面，減小基礎面積，從而減少建材用量，降低工程造價，經濟效益明顯。

案例二：第一章材料的基本性質，從比強度概念切入，比強度是輕質高強材料的重要指標。比如北京鳥巢跨度達343m（一般鋼結構跨度24m左右），如果使用普通鋼材，厚度至少要達到220mm，這將會導致鋼材焊接困難，而且鋼材截面積大，達不到建筑設計輕盈的效果。我國科研人員研發了Q460低合金高強度鋼，Q460鋼的特點是強度大，韌性好，抗低溫、易焊接、抗震性能好，在受力強度達到460MPa時才會發生塑性變形。“鳥巢”佇立于世，不僅是建筑設計中的力學經典，而且也是材料學上的國際尖端科技成果。輕質高強材料為超大跨度結構的實現奠定了材料基礎。

4.2 從材料的全生命周期著手，建立綠色建材概念

原料選用城市固體廢棄物，或者在原料中加入添加劑，使得材料對環境友好；制備工藝的革新；材料達到使用壽命可循環再利用。

案例一：第三章無機膠凝材料，從水泥原材料、摻和料切入。在水泥原料的生產中可以添加建筑垃圾、冶煉廢渣粉煤灰[2]（發電廠鍋爐以煤粉做燃料，從其煙氣中收集下來的灰渣）、高爐爐渣（煉鋼高爐的熔融礦渣，經急速冷卻而成的松軟顆粒）、火山灰（火山噴發時，隨同熔巖一起噴發的大量碎屑）等固體廢棄物，可部分取代黏土質原料，摻和料摻量范圍為20%～70%。那為什么這些廢棄物可以作為水泥的原料呢？那就得從水泥原料的化學成分講起，水泥原料主要為石灰質原料和黏土質原料，含有氧化鋁、氧化硅、氧化鈣等元素，而摻和料的成分含有同水泥中石灰質原料和黏土質原料相近的化學成分活性氧化鋁和活性氧化硅，可與氫氧化鈣發生水化反應生成水化產物，水化產物在空氣中凝結硬化，具有高強度。開發更多的廢棄物摻和料，可實現固體廢棄物資源利用的技術創新，進而實現固體廢棄物的可持續利用。

案例二：第八章高分子材料，從塑料的可降解切入。塑料袋在日常生活中經常使用，塑料袋大多用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成，難以降解，對生態環境造成污染，不利于可持續發展。采用哪些途徑可減少白色污染呢？在塑料制品中加入某些促進降解的添加劑，使材料本身具有降解性，或用生物技術或可再生原料制成的材料，可消除白色污染。生物降解材料[3]是研究減少白色污染的前沿材料，生物降解材料在一定條件下，能被土壤微生物（如細菌、霉菌、藻類等）或其分泌物在酶或化學分解作用下發生降解的材料。其中，化學合成高分子降解塑料有聚乳酸（PLA）等，由可再生的植物資源（如玉米、土豆）所提取出的淀粉原料制成。聚乳酸在自然環境中先水解，然后微生物進入組織內，將其分解成二氧化碳和水，分解產物又可以被植物資源利用，形成可持續的生態鏈。

案例三：第二章建筑鋼材，從鋼的冶煉切入。在19世紀前，鋼的制取是一項高成本、低效率的工作，限制了鋼材的大規模應用，直到貝氏煉鋼法[3]的出現，貝氏煉鋼法是1856年由英國科學家亨利·貝斯麥發明的。通過從爐底向鐵液吹風，利用空氣中的氧去除鐵中的硅、碳等元素，使雜質硅錳氧化，并去除掉硅錳等雜質，在氧化過程放出大量熱量，能在10min內將10t～15t鐵水煉成鋼，節省費用90%。生產工藝的改進使得鋼材這種韌性材料得到了大量的推廣應用。

案例四：第五章水泥混凝土，從混凝土的發展方向切入。混凝土作為生產用量最大的建筑材料，近年來，每年產量近20億m3，使用年限為50年。在改善人類居住環境的同時也帶來了負面影響，耐久性不好、質量等級較差的混凝土，會過早導致混凝土老化，更換成本不斷增加。同學們可以試想使用年限到期的混凝土會產生多少建筑垃圾，那有什么辦法可以減少混凝土垃圾呢？

再生混凝土[4]的概念應運而生。再生混凝土或再生骨料混凝土，是將廢棄的混凝土塊破碎后清洗分級作骨料（稱再生骨料），部分或全部代替天然骨料（砂、石），按一定配合比配置混凝土。日本在20世紀70年代就對廢棄混凝土進行了研究，其再生混凝土利用率達到95%，并制定了相應的再生混凝土標準；德國對再生混凝土的研究較早，1997年德國實施再生利用法，在一年后又制定了《混凝土再生骨料應用指南》；美國從1982年開始將混凝土廢棄物作為混凝土的粗細骨料，美國在公路建設中大量使用再生混凝土，在混凝土路面的再生利用方面，通過采用微波技術處理瀝青建筑垃圾，利用率達100%。

理論上講這種再制造混凝土的方式使資源得到了重復利用，既節約了成本，也保護了環境，這也是減少混凝土垃圾的綠色發展思路。

4.3 建筑材料的發展趨勢遵循高效、節能的綠色材料準則

案例一：第六章砌筑材料，從砌筑材料的發展演變說起。2000年以前墻體材料多采用實心磚，因黏土實心磚尺寸小、自重大、生產能耗高且占用大量耕地黏土，而且實心黏土磚外墻能耗高，因此，目前嚴格限制使用。

墻面材料除了用黏土還可以用哪些原料制作？新型墻體材料包括磚、砌塊、輕質隔墻板、復合墻體、節能型墻體材料五大類。其中，輕質隔墻板采用的輕骨料混凝土、蒸壓加氣混凝土、植物纖維等原料；節能型墻體材料采用的原料為植物纖維，植物纖維是以植物纖維為主要原料加工制成的輕質人造墻板，如稻草、稻殼板、甘蔗板、棉稈纖維。比如，北京鳥巢中圍護墻板采用的清大博研研制的聚合防火環保多用板材，以秸稈為填充料，與無機礦物質經過特殊工藝聚合而成。稻草、麥稈、高粱稈、玉米稈、棉稈、麻稈、蘆葦、花生殼、果殼等多種農作物秸稈和鋸末均可做填充材料使用。同時，該種秸稈板材具有較強的防火、防水、高強度、環保等功能，符合“鳥巢”對建筑材料的要求。

墻體材料的發展趨勢為輕質、高強、大尺寸、耐久，多功能（保溫隔熱、防水、防潮）的新型墻體材料[5]，而且新型墻體材料節土、節能、利廢，適應建筑產品預制化、施工機械化，減少施工現場人工作業，符合綠色建材的發展理念。

5 結語

綜上所述，可以建立建筑材料綠色元素的內涵如下：減少生產對天然原料的用量，使用尾礦、廢渣、垃圾等廢棄物部分或全部取代天然原料；使用環保原料或原料中添加添加劑使材料可降解；建筑產品可循環或回收再利用；產品對環境友好，不污染環境；生產過程能耗低，低碳環保；開發節約建筑材料的技術和工藝[2]。課程思政以專業課程為載體，以課堂為主戰場，思政教育對專業課程起到畫龍點睛的作用，增加了專業課程的人文關懷，達到立德樹人的教學目標。本文通過對建筑材料課程各章節挖掘綠色思政元素，增添了課程思政的內涵，為學生的思維提供了全新的視角，培養了學生的創新思維及科學探索精神。