混凝土技术教材现况与革新之策.docx
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1、混凝土技术教材现况与革新之策当前中国混凝土工程建设的规模和新技术的应用都是史无前例的。混凝土正经历着从传统技术向绿色高性能混凝土技术转化的重要时期。新旧观念的碰撞与冲突在工程界和学术界普遍存在。虽然说混凝土工程技术的进步是显而易见的,但是问题之多也是有目共睹。许多混凝土工程问题的背后都有其教育背景,例如很多人认为混凝土以28天强度进行工程验收是天经地义的,不可改变,其实是不理解依据混凝土强度发展规律确定标准龄期的原则;结构设计人员不断追求高强度,造成配筋率高,对混凝土流动性要求越来越高,其实是不了解现代混凝土坍落度过大,匀质性不易保证的道理;有些地区仍然倾向于在混凝土中使用高水泥用量,其实是许
2、多教科书中还在不加解释地传授标准中对水泥最低用量的限制。本文针对混凝土工程中折射出的教育问题作如下分析。1教材编写缺乏新意与特点在教材编写方面,许多教师坚持的一个重要原则就是写入教材的一定是经典的理论和成熟的技术。但是,现在是知识爆炸的时代,近十几年混凝土技术理念和工程技术发展迅速,可以用“眼花缭乱”来形容。于是教材编写绝大部分采用以不变应万变的对策,固守着所谓的成熟观点和结论,罗列着未变的标准规范。教材内容严重落后于工程实践例如,一本国家级“十一五”规划教材土木工程材料中在“影响混凝土强度的因素”这一部分,仍然将水泥强度列在第一条,而且只提水灰比,没有提到水胶比的概念;在“提高混凝土耐久性措
3、施”这一部分还是“合理选择水泥品种、采用较小水灰比、保证水泥用量”这些传统说法;在“混凝土配合比设计”这一部分没有涉及泵送混凝土知识。另一本国家级“十一五”规划教材土木工程材料中在“提高混凝土强度的主要措施”这一部分根本没有提及低水胶比的技术措施;在“提高混凝土耐久性的措施”这一部分也只是提出提高密实度等技术原则,不够明确和详细。在粗骨料部分,仍然提到“要求岩石强度与混凝土强度之比应该不小于”,忽略了现代混凝土是以预拌泵送混凝土为主,石子在混凝土中呈悬浮状态,混凝土强度基本上与骨料强度无关1的现状。还有几乎所有教科书在耐久性这一部分中,碳化只是提一下钢筋锈蚀,但对于混凝土钢筋锈蚀的原因、机理与
4、环境条件却不予说明,而这对于混凝土结构耐久性是最重要的。应该强调的是成熟不等于落后,当混凝土技术已经进入预拌大流态时代,教科书还在大讲干硬性、塑性混凝土,这怎么能使我们的学生适应现代工程建设?教材编写千篇一律,没有特色,不敢创新目前,土木工程材料全国有几十个版本,可谓“大家编建材”。但是在教材结构体系、内容、叙述等方面相差不大,许多内容抄来抄去,没有创意与个性。不管张教授还是李教授写的建材大都一个样。这样做有几个明显问题:第一,做学问是一种感悟、归纳和提炼的过程,教材应该体现编写者的学术水平和工程能力,应该把自己悟出的道理写入教材,有助于引导学生在短时间内把握和理解课程重点与难点。如果不是这样
5、,编写教材就没有学识问题。学生想看看参考书都觉得区别不大,不利于培养学习能力和提高教学效果;第二,对学生造成不良引导,向学生展示一种错误做法,就是习惯于不变的东西。没有创新勇气和创新思想,教材没有生命,没有活力。这一点我们应该学习国外学者,举个例子,混凝土技术一书中在讲述水泥水化产物时,就提出氢氧化钙在混凝土中有什么作用的问题,然后进行解答。当前的土木工程材料教材对现代混凝土技术与理念系统介绍的很少,原因之一是从众心理和不敢也不愿为人先。这似乎是中国人的做事习惯。但教师不能这样,因为如果我们希望学生具有创新意识,我们自己就首先应该有创新精神。教材不注重理论联系实际毛主席说过:“精通的目的全在于
6、应用。”教材不能理论联系实际是我们许多教材的弊病。讲述一个知识点如果结合一个工程案例则效果大不相同。例如:讲到混凝土碳化导致钢筋锈蚀这一部分,结合案例,北京十大建筑中的美术馆、人民大会堂等建筑由于混凝土水灰比较高、冬季施工使用氯盐、保护层相对较薄,目前不同程度出现混凝土钢筋锈蚀问题,学生肯定会记忆深刻。如果通过案例分析西部地区虽然具备碳化需要的相对湿度环境,但是年相对湿度比较低,混凝土钢筋锈蚀的可能性很小。学生就会更深刻地了解混凝土容易导致碳化和钢筋锈蚀的环境条件。反之,像现在的教材这样,只是条款式地进行叙述,对于没有很多混凝土感性认识的学生而言,教学效果就不好。2教师的工程能力和专业学识需要
7、锻炼与继续教育教师必须不断学习以免“以其昏昏,使人昭昭”“一个人一生中能遇到一个好教师,就很幸运了;如果你有不止一个好教师,你也许会成为天才。”的确,许多“天才”并非天生,正是优秀教师的悉心教导才使得他们的潜能得到最大的开发;反之,水平低下的教师却有可能误人子弟、埋没人才。所以对于教师而言学习是终身的任务。我们经常在一些场合听到一些教师的学术发言中出现错误概念和观点,例如“粉煤灰不能多掺,否则会造成混凝土泌水”,“混凝土中粉煤灰掺量大,氢氧化钙减少,所以混凝土碳化快”,“石子起骨架作用,传递应力。骨料的强度是保证混凝土强度的前提”。在混凝土技术日新月异的今天,如果我们的教师不加强专业新知识、新
8、技术的学习,只是看看教材就去讲课,就会造成“以其昏昏,使人昭昭”的现象。还原论对当代自然科学与技术科学的发展已产生很大作用,但其缺点是分得愈细,愈易脱离整体和实际,因此无法从整体来全面有效地解决问题或认识事物的本质。对于混凝土这种非常复杂的材料,用分解论进行量化分析造成的局限性是显而易见的3。例如拌合物的工作度,通常采用坍落度试验来评价,但是掺与不掺外加剂和掺和料的拌合物,坍落度一样并不意味着工作度等同。大掺量粉煤灰混凝土拌合物可以用较小的坍落度良好地泵送。据Mehta报道4,高掺粉煤灰的混凝土拌和物坍落度为125mm时,可相当于180mm的普通混凝土。由于用水量很低,它不离析或泌水。所以在讲
9、授大掺量粉煤灰混凝土应用于大体积混凝土时应该提醒适当控制混凝土坍落度以免影响匀质性。参与工程实践和科学研究是教师提高教学效果的必由之路不久前,全国首届大学生混凝土材料设计大赛在大连理工大学成功举办,比赛题目要求学生配制C40混凝土。结果47支代表队配合比相差之大令人印象深刻。例如就单方水泥用量而言,最低160Kg,最高460Kg;单方用水量最高284Kg,最低140Kg。学生表现的背后映射出指导教师的专业技术水平和素养落差很大。有些教师对混凝土产业的技术现状不了解,所掌握的配制技术明显落后。其实是教师很少参与混凝土工程实践的缘故。学以致用是教与学过程中必须围绕的一条主线,要想将我们的学生培养成
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