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道路工程材料设计与应用
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spContent=《道路工程材料设计与应用》是道路桥渡专业的重要前导性专业基础课程,也是桥梁与隧道工程、交通工程、工程管理等专业的必修课程。课程教学面向工程实际,理论教学与实践教学相得益彰,具有自身独特的风格和内涵,形成了完整的在线课程教学体系,是一门深受学生喜爱和社会反响良好的经典课程。
—— 课程团队
课程概述

    《道路工程材料设计与应用》课程是道路桥梁与渡河工程专业的一门主干专业基础课程,随着我国交通事业的不断发展,对路用建筑材料的要求越来越高,新型道路建材层出不穷,材料的类型也从单一型转向复合型,各种材料的技术性质日臻完善,所涉及到的技术标准与国际并轨,该课程教学由路桥专业扩展到了交通工程、土木工程等以及我校应用技术学院、继续教育学院的各个相关专业,给《道路建筑材料》课程赋予了新的内涵。

    课程教学紧扣工程实际,主要讲授天然砂、石料、水泥、水泥混凝土、沥青和沥青混凝土的基本性能及适用范围,水泥混凝土、沥青混凝土配合比设计集料级配的基本原理和木材、钢材及新型建筑材料的性能及应用。本课程主要知识体系来源于工程实践,对学生进行天然砂、石料、水泥、水泥混凝土及沥青、沥青混合料的常规试验技能训练,通过本课程学习使学生掌握各种常用筑路材料的原料、生产、组成、构造、性质、应用、检验、运输、验收和储存等各个方面的知识,使学生能够熟练掌握道路工程相关材料的基本性能特征和试验检测方法,为后继课程及将来在设计、施工、质量检验等方面打下坚实的基础。

     本课程开设之初,当时的道路建筑材料多为砂石等天然筑路材料,因此教学内容不够丰富,课时较少,也没有开展相应的实验课程。自从设立了本科专业后,为了适应我国道路建筑材料相关技术规范和国家标准的修订,教材内容也有了很大扩充,随着道路工程技术的发展,《道路建筑材料》课程从教材内容、教学内容、教学模式和方法及实践教学等方面也在不断改进。该课程是一门实践操作性非常强的课程,包含了多种材料的技术性质、要求、组成设计与测试方法等教学内容,这些内容涉及到很多的概念和理论,学生在没有接触的工程实际的前提下,传统的教学模式和方法很难使学生在较短的教学时间内充分理解、掌握、消化相关教学内容。因此,课程教学团队在该课程授课时,采用多媒体课件及网络教学,从而在有限的教学时数内,更直观、生动、形象地介绍知识点。同时,课程教学团队多年来致力于教学手段和方法的改进,课堂教学引进具体工程实践案例,结合工程实际讲授相关内容,增加了学生与工程实践接触的机会,增强学生对知识点的理解能力,除了课堂理论教学,课程还包括实验教学环节,通过试验教学提高学生动手操作能力。

授课目标

本课程教学突破传统教学模式的局限,借助多媒体教学、视频实验教学、网络教学平台、室内实验和工程实践教学相结合等手段增强学生的感观认识,使学生更直观地了解材料性质,诱发学生的学习兴趣,使本课程教学效果发生了质的变化。要求学生掌握道路建筑材料基本理论和基本知识及基本实验技能,接受工程师的基本训练,具有创新精神,具备从事公路工程的设计、施工、管理及研究新材料的能力。

采用项目教学法和工程现场实践教学法,强化学生对工程实践的认知,将道路工程材料实际工程应用案例贯穿在理论教学中,通过校内与校外,课堂与工地,讲授与动手的理实结合,使学生懂得道路工程用材料的基本知识(应知),学会实际工程对材料选用的手段(应会),提高学生对知识的理解能力和实际动手操作能力。

三个目标:即学生学习的知识目标、技能目标和能力目标

知识目标:(1)通过课程的学习,应掌握各种道路建筑材料的组成结构及其物理、化学、力学、工艺性能的基本理论;(2)熟悉材料有关技术标准的基本知识;掌握复合材料的组成设计及强度理论;(3)掌握参加国家工程质量检测员考试以及通过劳动部门试验工等级考试的基本知识;了解新型材料的发展方向、技术要求及其应用。

技能目标:(1)能操作使用和检校一般试验仪器及设备;(2)根据试验规范要求,能正确完成道路建筑材料各项常规试验的操作、数据处理,并完成试验报告;

能力目标:(1)具有正确完成水泥混凝土、沥青混合料配合比设计计算的能力,并能根据施工现场的情况进行调整;(2)具有分析和判断材料试验检测结果的能力,并能提出改善的方案和措施;(3)能根据不同的工程环境选择和使用适宜的建筑材料;(4)具有较快熟悉新型材料性质和应用的能力,具有研究新材料的能力;(5)具有筹备组建中小型试验室的能力;(6)具备进行工程质量检测的能力。


成绩要求

结业成绩由三部分考核组成:

理论考核,测试学生认知水平的知识考试,考试采用双语闭卷的形式进行,在考查学生知识点掌握情况外还可以全面检验学生专业词汇的掌握程度。(详见附件18)

实践考核,以考核学生实际操作技能为主的操作考试。学生独立完成某一项试验的操作过程,并进行试验结果分析,提交试验报告。

平时考核,包括学生试验动画制作、课后作业、课堂单元测试及与老师和同学交流互动、上课出勤、团队合作情况的考核。

三项考核的权重:理论:实践:平时为5:3:2。

课程大纲
预备知识

(1)《工程地质》课程岩石成因、矿物组成、微观结构特征等相关知识;

(2)《材料力学》课程材料的强度相关理论;

(3)《概率论》课程有关概率统计相关知识;

参考资料

1.《新型道路建筑材料》,主编:邰连河、张家平,出版社:化学工业出版社,第一版,2003

2.《混凝土外加剂的原理与应用》,主编:陈建奎,出版社:中国计划出版社,第二版,2000

3.Working with Concrete》,主编:Rick Arnold ,出版社:Taunton Press,第一版,2003

4.PAVEMENT ENGINEERING PRINCIPLES AND PRACTICE, Rajib B. Mallick, CRC Press, Second Edition, 2014

5.Concrete Mix Design, Quality Control and Specification, Ken W. Day, James Aldred, Barry Hudson, CRC Press, Fourth Edition, 2014

6.Building Materials in Civil Engineering, First Edition,  Zhanghaimei,  Woodhead Publishing Limited, 2011