412课程总述.docx
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412课程总述
4-1-2《材料与科学》总述
课程编码：
2009-03-U04 名称：
材料与科学
学时（课内、课外）：
60
等级：
高职（level4） 课程性质：
H1:
一．课程描述
本课程为学习者提供了介绍材料的性能和科学原理的基本知识，这些知识同时也是顺利地完成其他专业核心的课程的必须知识。
本课程的设置，是使学习者通过对建筑、土木工程或建筑服务项目进行研究，从而分析，运用，调查和评估建筑相关材料的性能和表现。
本课程情景设置的适用对象是针对建设、土木工程或建筑服务项目以及建筑交付和评估等有特定职业需求的个人。
本课程安排学时为60学时。
二．学习成果总结
为完成本门课程，学习者必须：
1、调查并运用建筑，结构，环境和服务业务的科学原理，并在设计和使用过程中确定舒适度；
2、调查和评价材料的特点，性能和用途；
3、分析材料结构性能对建筑构件的影响；
4、用试验模拟实际问题并且能够分析结果。
三．内容
1、运用科学原理确定舒适度水平
影响舒适度水平的原则和因素：
热材料的性能，热损失，热收益，加热和通风，照明（自然，人工），声音传播，冰箱及空调技术，流体流动（静水学，流体动力学）
提供服务：
水供应和销售，煤气供应和销售，电动供应和销售，化学药品，流体和石油分配，废品安全有效的处理，以及有关上述全部内容的环境问题。
2、材料的特点，性质和用途
性能，设计标准，规格和用途：
建筑金属材料（钢材和金属合金），无机胶凝材料（石灰，石膏，水玻璃和水泥），混凝土和砂浆，砌体材料（粘土砖，砌块和石材），木材和木材制品，合成高分子材料，涂料（表面装饰材料和油漆），绝缘材料，防水涂料及防水卷材。
材料使用说明：
建筑材料用于旧材维护和替换，以及高能效，环保，可再生资源和可持续建设的需要。
3、建筑构件的结构性能
材料的结构性能：
构件的结构性能取决于使用条件，荷载和材料本身的性质。
梁、柱、结构框架、垫块、机械基础、地板、横梁、钢筋混凝土、桥梁支架、设备支撑、罐形构件，压力容器和体系基础等以上这些构件形式中，各种材料组合的方式和特性。
4、模型的科学问题
实验：
模拟试验与材料实际使用的科学原理相关
计算：
实验的结果和结论有关的数据处理
四．学习成果和评估标准
成果
通过评估标准
为达到通过每个学生必须展示以下能力：
1、调查和运用建筑，结构，环境和服务设施的科学原则，并确定建筑在设计和使用过程中的舒适度水平
●详述影响舒适度水平的结构构件和服务设施的相关科学原则
●描述在各种复杂环境中通过对材料和施工技术选择对构件和服务设施进行控制
●解释提供服务和对废弃物进行安全处理对建筑结构设计的影响
●计算并确定的热传递，热损失，灯光和照明，声音传输，暖气和通风，制冷和空调水平
2、调查和评估材料的特点，性能和用途
●描述被选材料所具有的性质，以及对建筑和设施设计的影响
3、建筑构件的结构特性
●应用标准的方法来预测材料的结构性能
●解释结构力学和流体力学的基本原则如何对结构构件和服务设施的设计产生影响
4、用实验模拟科学问题并分析结果
●进行一系列与上述科学原则和服务相关的实验
●记录实验结果
●进行与实验有关的任何必要的计算
●分析实验的结果
●从实验结果得出结论
五．指南
（一）授课
鉴于本课程的重要意义——学生很好的理解建筑行业的原则很重要——因此在此目标下推荐本课程应该设置在第一学年。
同样重要的是学生拥有足够的资源，实验室和实验设备。
应该在正在进行的建筑行业广泛开展理论和实践的现场学习，本课程因为学生参与实践在课程的某些方面可能非常受益。
（二）评估
推荐教师通过非常周全的课程计划，进行实验，科学布置和计划，使得学生学习成果达到教学目标。
过程评估可能是可格式化的，可能是总结性的，或者两者都有可能。
虽然评估必须着重于每一个学生单独的成果，但团队作业或者实验也可能对评估有帮助。
综合分配，项目课业会帮助链接本课程和其他相关课程。
工作场地的可用证据也可以用来提高学习成果，只要这些证据是有效的并且能够被确认确实是由学生自己完成。
每个评估对证据的要求数量将计入到本课程预期评估和教学计划设计的整体数目之内。
在本课程教学过程中必须对健康，安全和福利准备给予适当关注。
在设计评估手段时，要给学生机会获得达到普通学习成果和适合这门课学习成果高级技能的证据。
主要通过课堂评估、课业评估、项目评估、测验来完成，具体操作及要求见评估表。
六．与其他课程的联系
本课程为学生提供了完成其他课程项目所必需的知识介绍。
应该鼓励学生运用他们在其他课程或者是实践中学到的广泛的知识范畴和经验。
本课程的内容根据英国威根里学院制定的1998CIC职业标准和最近的BTEC中等职业教育证书（NVQ）水平4的要求设计的。
取得这门课的学习成果将会有助于发展和以下NVQ课程里要求的技能、知识和理解有关的证据。
_土木工程结构设计
_建筑现场管理
_公路维护
七．资源
学生应该有权使用大量的图书馆资源，包括教材和期刊，政府和企业的出版物，专业期刊，互联网和其他的研究资料。
（一）支持的资料：
教材：
《建筑材料》，《土木工程材料》，《建筑装饰材料》，《建筑材料实验指导书》。
（二）其他出版物_
摘要
城乡规划法案指导说明，工作法案里的健康和安全，建筑设计和管理法规和其他相关法规，论文。
杨凌职业技术学院建筑工程学院
材料与科学授课计划
课次
（周数）
该技能在职业中的地位
学习内容/目标
教学方法
（包括教辅人员角色;辅助教学等）
学生活动
学习方式
（视、听、触）
教学资源
（包括信息和通信技术网络学习）
评估/检验方式
1
根据材料的物理性质，力学性能和环境协调性在实际应用中进行合理选材的基本知识
01土木工程材料的基本性质
1.1材料的物理性质
能够进行相关材料物理性质，并能够进行土木工程基本材料的物理性能试验
课堂讲授讨论试验
∙对本专业简单介绍
∙对本课程在本专业的作用进行介绍
∙进行密度试验
视、听，试验
1.图片
2.参考书
3.网络资源
4.建筑材料实训指导
1.通过分组讨论，每组陈述观点的方式评价知识点的掌握程度
2
根据材料的物理性质，力学性能和环境协调性在实际应用中进行合理选材的基本知识
1.2材料的力学性质
能够阐述力学性质的种类，相互关系，并能够进行实验，处理数据，分析性能
课堂讲授讨论多媒体
∙听讲授
∙互动讨论
∙并做相关练习
视、听、练
1.教材
2.参考书
3.图片
1．通过提问的方式评价知识点的掌握程度
2.通过练习的方式评价知识点的掌握程度
3
根据材料的物理性质，力学性能和环境协调性在实际应用中进行合理选材的基本知识
1.3材料的耐久性与环境协调性
能够明确材料耐久性和破坏因素的关系，并能根据材料的耐久性特点，合理地选用
课堂讲授讨论多媒体
∙听讲授
∙互动讨论
∙并做相关练习
视、听、练
1.教材
2.参考书
3.图片
1．通过提问的方式评价知识点的掌握程度
2.通过练习的方式评价知识点的掌握程度
4
根据材料的物理性质，力学性能和环境协调性在实际应用中进行合理选材的基本知识
1.4材料的组成，结构构造及对性能的影响
能够明确常见材料的结构组成类型
课堂讲授讨论练习
∙听讲授
∙互动讨论
∙并做相关练习
视、听、练
1.教材
2.参考书
3.图片
4.视频
1．通过提问的方式评价知识点的掌握程度
2.通过练习的方式评价知识点的掌握程度
5
根据材料的物理性质，力学性能和环境协调性在实际应用中进行合理选材的基本知识
02建筑金属材料
2.1钢材的分类
2.2建筑钢材的主要技术性能
能够正确区分钢材类型，和不同类型的技术性能，根据实际需要进行选材；并能够进行钢筋的抗拉性能试验
课堂讲授讨论试验
∙听讲授
∙互动讨论
∙并做钢筋的抗拉性能试验
视、听、试验
1.教材
2.参考书
3.建筑材料实训指导
4.视频
5.图片
1．通过提问的方式评价知识点的掌握程度
2.通过练习的方式评价知识点的掌握程度
6
根据材料的物理性质，力学性能和环境协调性在实际应用中进行合理选材的基本知识
2.3钢材的组成结构及对性能的影响
能够明确不同钢材的组成结构，以及和组成元素含量对性能的影响
课堂讲授讨论试验
∙听讲授
∙互动讨论
∙并做相关试验
视、听、试验
1.教材
2.参考书
3.建筑材料实训指导
4.视频
5.图片
1．通过提问的方式评价知识点的掌握程度
2.通过练习的方式评价知识点的掌握程度
7
根据材料的物理性质，力学性能和环境协调性在实际应用中进行合理选材的基本知识
2.4钢材的强化与加工
明确钢材强化的种类和方法
课堂讲授讨论练习
∙听讲授
∙互动讨论
∙并做相关练习
∙作相关试验
视、听、练
1.教材
2.参考书
3.图片
4.视频
1．通过提问的方式评价知识点的掌握程度
2.通过练习的方式评价知识点的掌握程度
8
根据材料的物理性质，力学性能和环境协调性在实际应用中进行合理选材的基本知识
2.5土木常用金属材料的性质及应用
能够阐述常见的金属材料的性能和使用的条件
课堂讲授讨论练习
∙听讲授
∙互动讨论
∙并做相关练习
视、听、练
1.教材
2.参考书
3.图片
4.视频
1．通过提问的方式评价知识点的掌握程度
2.通过练习的方式评价知识点的掌握程度
9
根据材料的物理性质，力学性能和环境协调性在实际应用中进行合理选材的基本知识
2.6钢材的腐蚀与防护
明确防腐方法及应用，进行钢筋防腐防护
课堂讲授讨论练习
∙听讲授
∙互动讨论
∙并做相关练习
视、听、练
1.教材
2.参考书
3.图片
4.视频
1．通过提问的方式评价知识点的掌握程度
2.通过练习的方式评价知识点的掌握程度
10
根据材料的物理性质，力学性能和环境协调性在实际应用中进行合理选材的基本知识
03无机胶凝材料
3.1石灰
能够阐述石灰硬化机理、性质和主要用途
课堂讲授讨论练习
∙听讲授
∙互动讨论
∙并做相关练习
视、听、练
1.教材
2.参考书
3.图片
4.视频
1．通过提问的方式评价知识点的掌握程度
2.通过练习的方式评价知识点的掌握程度
11
根据材料的物理性质，力学性能和环境协调性在实际应用中进行合理选材的基本知识
3.2石膏
能够阐述石膏硬化机理，性质和用途
课堂讲授讨论练习
∙听讲授
∙互动讨论
∙并做相关练习
视、听、练
1.教材
2.参考书
3.图片
4.视频
1．通过提问的方式评价知识点的掌握程度
2.通过练习的方式评价知识点的掌握程度
12
根据材料的物理性质，力学性能和环境协调性在实际应用中进行合理选材的基本知识
3.3其他气硬性胶凝材料
能够阐述常见的气硬性胶凝材料的硬化机理，性质和用途
课堂讲授多媒体练习
∙听讲授
∙互动讨论
∙并做相关练习
视、听、练
1.教材
2.参考书
3.图片
4.视频
1．通过提问的方式评价知识点的掌握程度
2.通过练习的方式评价知识点的掌握程度
13
根据材料的物理性质，力学性能和环境协调性在实际应用中进行合理选材的基本知识
3.4通用硅酸盐水泥的组成与技术要求
能够阐述和掌握通用硅酸盐水泥的定义，组成和技术要求
课堂讲授多媒体练习
∙听讲授
∙互动讨论
∙并做相关练习
视、听、练
1.教材
2.参考书
3.图片
4.视频
1．通过提问的方式评价知识点的掌握程度
2.通过学生课内反应
14
根据材料的物理性质，力学性能和环境协调性在实际应用中进行合理选材的基本知识
3.5通用硅酸盐水泥的水硬化与性能
能够写出通用硅酸盐水泥的水硬化的方程式，阐述水泥凝结硬化过程，并能进行水泥地技术性能试验
课堂讲授多媒体试验
∙听讲授
∙互动讨论
∙并做相关试验
视、听、试验
1.教材
2.参考书
3.建筑材料实训指导
1．通过提问的方式评价知识点的掌握程度
2.通过练习的方式评价知识点的掌握程度
15
根据材料的物理性质，力学性能和环境协调性在实际应用中进行合理选材的基本知识
3.6特性水泥与专用水泥
能够明确特性水泥的种类和性质，使用条件
课堂讲授多媒体练习
∙听讲授
∙互动讨论
∙并做相关练习
视、听、练
1.教材
2.参考书
3.图片
4.视频
1．通过提问的方式评价知识点的掌握程度
2.通过练习的方式评价知识点的掌握程度
16
根据材料的物理性质，力学性能和环境协调性在实际应用中进行合理选材的基本知识
04混凝土与砂浆
4.1普通混凝土的组成材料
能够阐述普通混凝土的组成材料，及不同组成对性能的影响，并能进行建筑用砂石试验
课堂讲授多媒体试验
∙听讲授
∙互动讨论
∙并做相关试验
视、听、试验
1.教材
2.参考书
3.建筑材料实训指导
1．通过提问的方式评价知识点的掌握程度
2.通过练习的方式评价知识点的掌握程度
17
根据材料的物理性质，力学性能和环境协调性在实际应用中进行合理选材的基本知识
4.2混凝土拌合物的性能
能够阐述混凝土拌合物的性质，并会做塌落度实验，处理数据，进行性能分析
课堂讲授多媒体试验
∙听讲授
∙互动讨论
∙并做相关试验
视、听、练
1.教材
2.参考书
3.建筑材料实训指导
1．通过提问的方式评价知识点的掌握程度
2.通过练习的方式评价知识点的掌握程度
18
根据材料的物理性质，力学性能和环境协调性在实际应用中进行合理选材的基本知识
4.3硬化后混凝土的性能
能够进行混凝土试件的强度试验，并能够根据实验结果进行数据处理，性能分析
课堂讲授多媒体试验
∙听讲授
∙互动讨论
∙并做相关试验
视、听、试验
1.教材
2.参考书
3.建筑材料实训指导
1．通过提问的方式评价知识点的掌握程度
2.通过练习的方式评价知识点的掌握程度
19
根据材料的物理性质，力学性能和环境协调性在实际应用中进行合理选材的基本知识
4.4普通混凝土配合比的设计与质量控制
能够根据要求进行混凝土配合比的计算和设计
课堂讲授多媒体练习
∙听讲授
∙互动讨论
∙并做相关练习
视、听、练
1.教材
2.参考书
3.图片
4.视频
1．通过提问的方式评价知识点的掌握程度
2.通过练习的方式评价知识点的掌握程度
20
根据材料的物理性质，力学性能和环境协调性在实际应用中进行合理选材的基本知识
4.5其他种类混凝土及其新进展
4.6砂浆
能够阐述新型混凝土的种类和性能；进行砂浆配合比的设计
课堂讲授多媒体练习
∙听讲授
∙互动讨论
∙并做相关练习
视、听、练
1.教材
2.参考书
3.图片
4.视频
1．通过提问的方式评价知识点的掌握程度
2.通过练习的方式评价知识点的掌握程度
21
根据材料的物理性质，力学性能和环境协调性在实际应用中进行合理选材的基本知识
05砌体材料
5.1砖
能够阐述常见几种砖的性能及应运
课堂讲授多媒体练习
∙听讲授
∙互动讨论
∙并做相关练习
视、听、练
1.教材
2.参考书
3.图片
4.视频
1．通过提问的方式评价知识点的掌握程度
2.通过练习的方式评价知识点的掌握程度
22
根据材料的物理性质，力学性能和环境协调性在实际应用中进行合理选材的基本知识
5.2砌块及墙体材料的发展
5.3砌筑石材
能够阐述砌块的分类和性质及技术要求
课堂讲授多媒体练习
∙听讲授
∙互动讨论
∙并做相关练习
视、听、练
1.教材
2.参考书
3.图片
4.视频
1．通过提问的方式评价知识点的掌握程度
2.通过练习的方式评价知识点的掌握程度
23
根据材料的物理性质，力学性能和环境协调性在实际应用中进行合理选材的基本知识
06沥青和沥青混合物
6.1沥青材料
能够阐述沥青的主要性能，并能够进行相关的测试
课堂讲授多媒体练习
∙听讲授
∙互动讨论
∙并做相关练习
视、听、练
1.教材
2.参考书
3.图片
4.视频
1．通过提问的方式评价知识点的掌握程度
2.通过练习的方式评价知识点的掌握程度
24
根据材料的物理性质，力学性能和环境协调性在实际应用中进行合理选材的基本知识
6.2沥青混合料
能够阐述沥青混合料的主要性能，并能够进行相关的测试，并进行配合比设计
课堂讲授多媒体练习
∙听讲授
∙互动讨论
∙并做相关练习
视、听、练
1.教材
2.参考书
3.图片
4.视频
1．通过提问的方式评价知识点的掌握程度
2.通过练习的方式评价知识点的掌握程度
25
根据材料的物理性质，力学性能和环境协调性在实际应用中进行合理选材的基本知识
07合成高分子材料
7.1合成高分子材料的分子性质性能特点
能够阐述高分子材料的分子特征及性能特点
课堂讲授多媒体练习
∙听讲授
∙互动讨论
∙并做相关练习
视、听、练
1.教材
2.参考书
3.图片
4.视频
1．通过提问的方式评价知识点的掌握程度
2.通过练习的方式评价知识点的掌握程度
26
根据材料的物理性质，力学性能和环境协调性在实际应用中进行合理选材的基本知识
7.§高分子材料在土木工程的应用
能够阐述常见高分子材料的种类，性能特点及其应用
课堂讨论练习多媒体
∙分组互动讨论
视、听、发言
1.教材
2.参考书
3.图片
4.视频
1.通过分组讨论，每组陈述观点的方式评
价知识点的掌握程度
27
根据材料的物理性质，力学性能和环境协调性在实际应用中进行合理选材的基本知识
08木材
8.1木材的分类与构造
8.2木材的性能及应用
8.3木材的防护与防火
能够阐述木材的分类与构造能够木材及其制品的性能及应用；并能对其进行防护和防火的处理
课堂讲授多媒体练习
∙听讲授
∙互动讨论
∙并做相关练习
视、听、练
1.教材
2.参考书
3.图片
4.视频
1．通过提问的方式评价知识点的掌握程度
2.通过练习的方式评价知识点的掌握程度
28
根据材料的物理性质，力学性能和环境协调性在实际应用中进行合理选材的基本知识
09建筑功能材料
9.1建筑防水堵水材料
9.2绝热材料
能够阐述防水堵水材料和绝热材料的分类及其组成，并能根据其性能进行合理的选材
课堂讨论多媒体
∙分组互动讨论
视、听、发言
1.教材
2.参考书
3.图片
4.视频
1.通过分组讨论，每组陈述观点的方式评价知识点的掌握程度
29
根据材料的物理性质，力学性能和环境协调性在实际应用中进行合理选材的基本知识
9.3吸声隔热材料
9.4建筑装饰及复合功能材料
能够阐述防水堵水材料和绝热材料隔热材料和建筑装饰和复合功能材料的分类及其组成，并能根据其性能进行合理的选材
课堂讲授讨论练习
∙听讲授
∙互动讨论
∙并做相关练习
视、听、练
1.教材
2.参考书
3.图片
4.视频
1．通过提问的方式评价知识点的掌握程度
2.通过练习的方式评价知识点的掌握程度
30
总结
机动
课堂讨论多媒体
∙分组互动讨论
视、听、发言
1.教材
2.参考书
3.图片
4.视频
1.通过分组讨论，每组陈述观点的方式评价知识点的掌握程度
升级会员 