《建筑材料》课程思政建设绿色元素探析

李治霞 许春霞 刘娜 包河彬 王春龙

（1.陆军勤务学院 军事设施系，重庆 401331；2.陆军勤务学院 基础部，重庆 401331）

自2016年12月习主席在全国高校思想政治工作会议上发表重要讲话中强调“思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人”以来，课程思政建设已成为高校思想政治教育工作的重要组成部分。这就要求在教育过程中全环节融入德育教育，贯彻“三全育人”的教育目标，高校作为教育的制高点，不仅肩负着传授专业文化知识、打造科研基地的重任，而且对优良文化传承的德育教育也必不可少。

1 课程思政解决的问题

作为专业教师在长期的教学工作中较为注重专业知识体系的架构，注重在课堂中专业知识的传授，实验中注重对学生动手能力的提高，忽略了对学生价值取向、人生观、世界观的培塑，缺乏课程的价值引领功能，使得思想政治教学课一直在德育教育中存在孤岛现象。

课程思政的提出改变了教学理念，突出了通识课与专业课的德育基因，专业课程和思想政治课程的目标不是背道而驰，而是齐心协力、同向同行，形成协同效应，建构高等教育的良好生态，培养学生高尚的爱国情怀与坚定的政治信念。

2 课程思政的内涵

课程思政即为课程德育，指的是学校所有教学以课程为载体，以立德树人为根本，发掘高等学校各门课程所蕴含的思想政治教育元素和所承载的思想政治教育功能，实现专业课与思想品德教育的有机融合，将德育渗透并贯穿教学的全过程、融入教学各环节，实现“全员育人、全程育人、全方位育人”的格局。培养学生正确的世界观、人生观、价值观，打好学生做人做事的底色，扣好进入工作前的第一颗扣子。

思政元素的内涵是以社会主义核心价值观为核心，包括中华传统文化、政治观教育、人生价值观教育、世界观教育、法制观教育、道德观教育，弘扬优良人文精神，如科学精神、家国情怀、优秀人格、职业操守、诚信、友爱精神。

3 《建筑材料》课程的特点

建筑材料是建筑工程的物质基础，对建筑行业起着引领、支撑、相互制约的作用，建筑材料在土建工程总费用中占比50%～60%。《建筑材料》课程是一门专业基础课程，为建筑学、建筑施工技术、建筑结构、工程造价等专业课程学习及从事土木工程相关岗位工作打下扎实的基础。本门课程开设的主要目的是使学员掌握建筑中常用建筑材料的基础知识，包括材料的性能、特性、规格、检验方式、运输及贮运等，在实际岗位中因地制宜，合理选材、用材。

我国是建筑材料生产大国，钢铁、水泥的产量均世界第一，而这背后是以资源枯竭、能源消耗高、生态环境恶化为代价，粗放式的、低效率的资源利用的经济增长方式已不利于经济发展，可持续发展和绿色发展理念已成为全人类共识，倡导绿色生态及经济环保是建材的发展方向之一。

绿色建材是以资源的高效利用和循环利用为核心，采用清洁生产技术，不用或少用天然资源和能源，大量使用工农业或城市固态废弃物生产的无毒害、无污染、无放射性、达到使用周期后可回收利用，有利于环境保护和人体健康的建筑材料。绿色建材具有节能、环保、低碳、安全、可循环、长寿命的特征。

4 挖掘《建筑材料》课程思政中的绿色元素

本课程从各类建筑材料的原料到材料的制备、建材的全生命周期，挖掘《建筑材料》课程的绿色思政元素。《建筑材料》课程绿色思政元素不仅体现在增加教学内容上，也相应增加在教学目标中。在知识与技能目标、能力目标的基础上，增加教学目标情感态度与价值观目标：培养学生节省资源、能源意识，具有生态环保的理念；从环保的视角，开启创新思维。

4.1 合适的建筑材料选取，符合绿色建材高效理念

在经典工程案例中推崇科学研究精神，增强了作为材料人的职业自信心和自豪感。

案例一：第一章材料的基本性质，从密度的知识点切入。采取提问方式：高层建筑从通过哪些路径可以减轻高层建筑的重量？讲述建筑采用轻质材料的经济效益。

钢结构建筑相对混凝土建筑来说质量轻，比如美国芝加哥的家庭保险大楼[1]是第一座高层建筑（10层，42m高），选用钢结构将总质量消减了2/3，相应减少了梁、柱截面尺寸，腾出了更多的空间。高层建筑中使用墙面轻质材料经济意义显得尤为可观，墙面轻质材料（比如玻璃幕墙、轻质石膏板）可以降低建筑物自重，减小梁、柱截面，减小基础面积，从而减少建材用量，降低工程造价，经济效益明显。

案例二：第一章材料的基本性质，从比强度概念切入，比强度是轻质高强材料的重要指标。比如北京鸟巢跨度达343m（一般钢结构跨度24m左右），如果使用普通钢材，厚度至少要达到220mm，这将会导致钢材焊接困难，而且钢材截面积大，达不到建筑设计轻盈的效果。我国科研人员研发了Q460低合金高强度钢，Q460钢的特点是强度大，韧性好，抗低温、易焊接、抗震性能好，在受力强度达到460MPa时才会发生塑性变形。“鸟巢”伫立于世，不仅是建筑设计中的力学经典，而且也是材料学上的国际尖端科技成果。轻质高强材料为超大跨度结构的实现奠定了材料基础。

4.2 从材料的全生命周期着手，建立绿色建材概念

原料选用城市固体废弃物，或者在原料中加入添加剂，使得材料对环境友好；制备工艺的革新；材料达到使用寿命可循环再利用。

案例一：第三章无机胶凝材料，从水泥原材料、掺和料切入。在水泥原料的生产中可以添加建筑垃圾、冶炼废渣粉煤灰[2]（发电厂锅炉以煤粉做燃料，从其烟气中收集下来的灰渣）、高炉炉渣（炼钢高炉的熔融矿渣，经急速冷却而成的松软颗粒）、火山灰（火山喷发时，随同熔岩一起喷发的大量碎屑）等固体废弃物，可部分取代黏土质原料，掺和料掺量范围为20%～70%。那为什么这些废弃物可以作为水泥的原料呢？那就得从水泥原料的化学成分讲起，水泥原料主要为石灰质原料和黏土质原料，含有氧化铝、氧化硅、氧化钙等元素，而掺和料的成分含有同水泥中石灰质原料和黏土质原料相近的化学成分活性氧化铝和活性氧化硅，可与氢氧化钙发生水化反应生成水化产物，水化产物在空气中凝结硬化，具有高强度。开发更多的废弃物掺和料，可实现固体废弃物资源利用的技术创新，进而实现固体废弃物的可持续利用。

案例二：第八章高分子材料，从塑料的可降解切入。塑料袋在日常生活中经常使用，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，难以降解，对生态环境造成污染，不利于可持续发展。采用哪些途径可减少白色污染呢？在塑料制品中加入某些促进降解的添加剂，使材料本身具有降解性，或用生物技术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]是研究减少白色污染的前沿材料，生物降解材料在一定条件下，能被土壤微生物（如细菌、霉菌、藻类等）或其分泌物在酶或化学分解作用下发生降解的材料。其中，化学合成高分子降解塑料有聚乳酸（PLA）等，由可再生的植物资源（如玉米、土豆）所提取出的淀粉原料制成。聚乳酸在自然环境中先水解，然后微生物进入组织内，将其分解成二氧化碳和水，分解产物又可以被植物资源利用，形成可持续的生态链。

案例三：第二章建筑钢材，从钢的冶炼切入。在19世纪前，钢的制取是一项高成本、低效率的工作，限制了钢材的大规模应用，直到贝氏炼钢法[3]的出现，贝氏炼钢法是1856年由英国科学家亨利·贝斯麦发明的。通过从炉底向铁液吹风，利用空气中的氧去除铁中的硅、碳等元素，使杂质硅锰氧化，并去除掉硅锰等杂质，在氧化过程放出大量热量，能在10min内将10t～15t铁水炼成钢，节省费用90%。生产工艺的改进使得钢材这种韧性材料得到了大量的推广应用。

案例四：第五章水泥混凝土，从混凝土的发展方向切入。混凝土作为生产用量最大的建筑材料，近年来，每年产量近20亿m3，使用年限为50年。在改善人类居住环境的同时也带来了负面影响，耐久性不好、质量等级较差的混凝土，会过早导致混凝土老化，更换成本不断增加。同学们可以试想使用年限到期的混凝土会产生多少建筑垃圾，那有什么办法可以减少混凝土垃圾呢？

再生混凝土[4]的概念应运而生。再生混凝土或再生骨料混凝土，是将废弃的混凝土块破碎后清洗分级作骨料（称再生骨料），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世纪70年代就对废弃混凝土进行了研究，其再生混凝土利用率达到95%，并制定了相应的再生混凝土标准；德国对再生混凝土的研究较早，1997年德国实施再生利用法，在一年后又制定了《混凝土再生骨料应用指南》；美国从1982年开始将混凝土废弃物作为混凝土的粗细骨料，美国在公路建设中大量使用再生混凝土，在混凝土路面的再生利用方面，通过采用微波技术处理沥青建筑垃圾，利用率达100%。

理论上讲这种再制造混凝土的方式使资源得到了重复利用，既节约了成本，也保护了环境，这也是减少混凝土垃圾的绿色发展思路。

4.3 建筑材料的发展趋势遵循高效、节能的绿色材料准则

案例一：第六章砌筑材料，从砌筑材料的发展演变说起。2000年以前墙体材料多采用实心砖，因黏土实心砖尺寸小、自重大、生产能耗高且占用大量耕地黏土，而且实心黏土砖外墙能耗高，因此，目前严格限制使用。

墙面材料除了用黏土还可以用哪些原料制作？新型墙体材料包括砖、砌块、轻质隔墙板、复合墙体、节能型墙体材料五大类。其中，轻质隔墙板采用的轻骨料混凝土、蒸压加气混凝土、植物纤维等原料；节能型墙体材料采用的原料为植物纤维，植物纤维是以植物纤维为主要原料加工制成的轻质人造墙板，如稻草、稻壳板、甘蔗板、棉秆纤维。比如，北京鸟巢中围护墙板采用的清大博研研制的聚合防火环保多用板材，以秸秆为填充料，与无机矿物质经过特殊工艺聚合而成。稻草、麦秆、高粱秆、玉米秆、棉秆、麻秆、芦苇、花生壳、果壳等多种农作物秸秆和锯末均可做填充材料使用。同时，该种秸秆板材具有较强的防火、防水、高强度、环保等功能，符合“鸟巢”对建筑材料的要求。

墙体材料的发展趋势为轻质、高强、大尺寸、耐久，多功能（保温隔热、防水、防潮）的新型墙体材料[5]，而且新型墙体材料节土、节能、利废，适应建筑产品预制化、施工机械化，减少施工现场人工作业，符合绿色建材的发展理念。

5 结语

综上所述，可以建立建筑材料绿色元素的内涵如下：减少生产对天然原料的用量，使用尾矿、废渣、垃圾等废弃物部分或全部取代天然原料；使用环保原料或原料中添加添加剂使材料可降解；建筑产品可循环或回收再利用；产品对环境友好，不污染环境；生产过程能耗低，低碳环保；开发节约建筑材料的技术和工艺[2]。课程思政以专业课程为载体，以课堂为主战场，思政教育对专业课程起到画龙点睛的作用，增加了专业课程的人文关怀，达到立德树人的教学目标。本文通过对建筑材料课程各章节挖掘绿色思政元素，增添了课程思政的内涵，为学生的思维提供了全新的视角，培养了学生的创新思维及科学探索精神。