“双碳”背景下独立院校“建筑材料”课程教学改革探讨

2020 年 9 月，我国首次提出了“碳达峰”和“碳中和”，要求努力争取在 2030 年前达到碳达峰，2060 年前实现碳中和，而我国建筑行业全生命周期碳排放占全国碳排放量总比重的50.9%[1-2]。意味“双碳”目标的实现，建筑行业是重中之重，教育部在《绿色低碳发展国民教育体系建设实施方案》中明确提出，把绿色低碳发展理念全面融入国民教育体系各个层次和各个领域，培养践行绿色低碳理念、适应绿色低碳社会、引领绿色低碳发展的新一代青少年，发挥好教育系统人才培养、科学研究、社会服务、文化传承的功能，是教育行业为实现中国“双碳”目标做出的特有贡献[3-4]。

《建筑材料》课程是土木工程专业及材料工程等专业的一门核心的专业基础课，本门课程旨在通过对课程的学习，使学生掌握各类建筑材料的基本性质、分类、组成、生产方法、技术性质、工程应用及技术性能检测，不仅为后续专业课程提供基础知识，也要为将来专业打下理论基础，同时也应该具有一定的实验技能。该课程具有理论基础较广较深、材料种类广泛的特点，并且与多学科具有交叉性。目前该课程的设计不仅是让学生掌握常见建筑材料的生产制备以及使用，应该融入较多的低碳绿色建筑材料，如工业固废资源化、生物基材料、节能门窗及环保木材等，在授课过程中应该合理设计教学设计和教学案例，让学生掌握更多的绿色、前沿的建筑材料。

一、“建筑材料”课程的教学现状分析

“建筑材料”课程涉及材料种类繁多，如水泥、石膏、石灰、骨料、金属材料、沥青、木材等，而且每种材料之间自成体系，彼此之间相互联系不紧密，每一章节可自成一门独立学科，学生在学习该课程过程中无法建立紧密逻辑关系，因此主要通过机械记忆的方法学习每一章节，不能很好掌握每个章节，因此总体学习效率不高，学习效果不明显，学生学习积极性不足。“建筑材料”课程涉及的专业较多，如土木工程专业、工程管理专业、材料科学与工程专业等，每一个专业有各自的学习侧重点，这就要求专业课老师按照专业特点，调整教学方案，提升教学效果。

“建筑材料”课程不仅包含不同材料的理论知识的学习，同时也包括各种材料的性能测试，而性能测试部分与工程实际联系紧密，通过实践操作，可以加深学生对理论知识点的理解。但目前的教学内容重点主要集中于不同材料的理论知识的学习，如水泥、混凝土、木材、沥青等制备及性能等，实践部分较少，这导致学生该门课程学习与实际生产脱离。同时，大部分学校实验设备比较陈旧，学生在实验过程中分组完成实验，不能确保每位同学都参与到实验部分。本科阶段的人才培养主要分为研究型和应用型，随着土木工程行业科学技术的进步与发展，对专业学生的能力以及素养也提出了更高的要求，与传统的建筑行业相比，新技术、绿色化的发展路线越来越被重视起来。

二、“双碳”背景下“建筑材料”课程的改革思路

“双碳”目标是使建筑行业加速向绿色、低碳、可持续方向发展。传统建筑材料在生产、运输、使用及废弃处理过程中往往伴随着较高的碳排放，而新型低碳建筑材料如绿色保温隔热材料、可再生建材等不断涌现。独立院校“建筑材料”课程教学必须紧跟行业发展趋势，及时更新教学内容，使学生熟悉并掌握这些新型材料的特点、性能及应用，以满足未来就业市场对专业人才的需求。具体内容如下：

（1）紧跟时代步伐，优化授课内容

精简授课内容，对于传统的水泥、混凝土、钢材、玻璃等建筑材料精炼组织教学内容，摒弃原有材料中大量制作工艺，尤其是化学式和反应原理的表达，更依托建筑实践运用上，同时对目前国内外知名建筑从建筑结构到选材进行分析，突出课程的针对性和实用性。在“双碳”背景下，授课老师应该细致调查市面上的绿色建筑材料，熟悉不同材料的生产工艺，将绿色建筑材料有效的带进课堂，不能停留在介绍建筑材料性质的层面上，增加市场调研和模拟设计环节，提高学生的实践动手能力。将“双碳”目标、碳排放计算方法、建筑材料生命周期碳排放等内容融入课程教学中，引导学生从“双碳”角度分析建筑材料的选择和应用。例如，在讲解水泥、钢材等传统建筑材料时，分析其生产过程中的碳排放情况，介绍如何通过优化生产工艺、使用替代原料等方式降低碳排放等。

（2）实验课程层次性教学并加强教学评价体系注重实践教学，目前建筑材料部分专业以全理论为主，部分专业有一定课时的实验，但是所占比例不多，实验内容多以基本实验为主，在此基础上可以加入创新开放型实验，增加综合性、设计性实验项目，让学生在实验中运用所学知识，自主设计实验方案，选择实验材料，分析实验结果，培养学生的创新思维和实践动手能力。如，设置“基于低碳目标的建筑保温材料性能测试与优化设计”实验项目，让学生通过实验对比不同保温材料的保温性能和碳排放情况，设计出符合“双碳”要求的保温方案；鼓励学生多参加挑战杯、大学生创新创业训练项目、全国混凝土创新大赛，注重发挥学生自己的创新能力，达到让学生训练自己的实验创新型思维。同时考核方式过于单一，不能完全体现出学生对该课程掌握情况。可以将评价体系分为书面形式考核、实验过程考核、小组模式考核三种形式的考核，同时，应该加强过程考核，通过改变考核方式，激发学生对该课程的兴趣。

（3）改革授课方式

传统的“填鸭式教学”过程，学生被动的接受知识，对于目前学生的教学效果不甚理想。可以建立“翻转课题 - 项目分析”的模式，鼓励学生以小组为单位走出课堂，到当地建材市场以及典型的绿色建筑场地进行调查，准确掌握第一手资料，进行报告的撰写及成果的汇报。通过小组汇报 - 思维导图演示等师生交流过程，引导学生将理论和实践结合，达到课程教学的预期目标，提高学生逻辑能力，建立一套找问题─去调研─求实际的学习流程，构建一套能够有效评价“双碳”目标下“建筑材料”课程教学体系。

该课程面向专业较多，结合专业特点以及课程特点，制定了知识目标、技能目标、素养目标三个等级，具体目标及对学生应达到的知识和能力水平如图1 所示：

三、结论

“双碳”目标的提出为独立院校“建筑材料”课程教学改革带来了新的机遇和挑战。通过更新教学内容、强化实践教学环节和创新考核方式等一系列改革策略，能够使该课程教学更好地适应“双碳”背景下建筑行业的发展需求，培养出具有绿色低碳意识、专业知识夯实和实践能力较强的应用型建筑专业人才，为我国建筑行业的低碳转型和可持续发展提供有力的人才支持。在教学改革过程中，应不断总结经验，根据行业发展和学生需求及时调整改革措施，确保教学改革取得实效。

参考文献：

[1] 柴博 .“双碳”目标下的绿色建筑材料运用探析 [J]. 佛山陶瓷 ,2025,35(06):139-141.

[2] 王发洲 , 麦立强 . 无机非金属材料创新助力“双碳”目标 [J].硅酸盐学报 ,2023,51(09):2126-2127.

[3] 王建国 . 中国建筑“双碳”路径的科学问题与研究建议 [J]. 中国科学基金 ,2023,37(03):353-359.

[4] 廖玲 . 低碳建筑材料在建筑工程专业群结构设计中的应用 [J].材料保护 ,2021,54(04):199-200.

项目基金：《基于“双碳”背景下建筑材料课程教学探索与实践》院级教改项目，（项目编号：2023JG09）

作 者简介：张红（1988-），女，汉族，陕西省西安市人，讲师，材料学硕士，单位：，研究方向：固废在墙体材料中的应用。