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工程地質(zhì)學(xué)論文精品(七篇)

時(shí)間:2023-03-25 10:51:59

序論:寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇工程地質(zhì)學(xué)論文范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創(chuàng)作。

工程地質(zhì)學(xué)論文

篇(1)

關(guān)鍵詞:工程地質(zhì)學(xué);教學(xué)改革

中圖分類號:G451 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

1 引言

工程地質(zhì)學(xué)為地質(zhì)學(xué)的一個(gè)應(yīng)用分支,研究的是人類工程活動與地質(zhì)環(huán)境之間的相互制約關(guān)系。土木工程活動會改變地質(zhì)環(huán)境,從而帶來相應(yīng)的各種工程地質(zhì)問題,只有對工程建設(shè)的地質(zhì)條件進(jìn)行深入研究分析,才能避免各類問題的產(chǎn)生,所以工程地質(zhì)學(xué)這門課程在土木工程專業(yè)中是至關(guān)重要的,是土木工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,為后續(xù)《土力學(xué)》、《基礎(chǔ)工程》、《道橋工程》、《地下工程》等課程打下基礎(chǔ)。

土木工程專業(yè)選用的《工程地質(zhì)學(xué)》教材不同于地質(zhì)專業(yè)教材,涵蓋內(nèi)容廣泛,課時(shí)少,知識不夠細(xì)致深入是本課程的一個(gè)主要特點(diǎn),課程知識實(shí)踐性較強(qiáng),學(xué)生學(xué)習(xí)多停留的知識表面,不能由表及里,加之此課程在土木工程專業(yè)多為考查課,不能引起學(xué)生足夠重視,所以以往的教學(xué)手段方法不能滿足現(xiàn)行的課程設(shè)置,教學(xué)改革勢在必行。結(jié)合自己教學(xué)經(jīng)驗(yàn)談?wù)劷虒W(xué)中的一些改革方法,實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。

2教學(xué)中存在的問題

1)課程課時(shí)量不夠

我校工程地質(zhì)學(xué)課程總學(xué)時(shí)為32學(xué)時(shí),其中含2課時(shí)實(shí)驗(yàn)室認(rèn)識實(shí)習(xí)。筆者走訪了多個(gè)院校,土木工程專業(yè)的工程地質(zhì)學(xué)課時(shí)量設(shè)置多為32學(xué)時(shí),有些院校設(shè)置為24學(xué)時(shí)。對于地質(zhì)學(xué)相關(guān)專業(yè)課時(shí)量設(shè)置多為64課時(shí)。土木專業(yè)的工程地質(zhì)學(xué)主要內(nèi)容包括地質(zhì)學(xué)基本理論,巖石、巖體和土體的工程性質(zhì)以及常見的不良地質(zhì)現(xiàn)象及地質(zhì)災(zāi)害以及工程地質(zhì)各類勘查方法,因此本課程內(nèi)容繁雜,涉及面廣,抽象難解,學(xué)生想在課程上對知識融會貫通是比較困難的。

2)學(xué)生興趣不濃

土木工程專業(yè)的學(xué)生缺乏地質(zhì)學(xué)方面的基礎(chǔ)知識背景,學(xué)生對于課程內(nèi)容理解起來有難度,影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。土木工程專業(yè)地質(zhì)學(xué)相關(guān)課程只有一門工程地質(zhì)學(xué),沒有 《普通地質(zhì)學(xué)》、《巖石學(xué)》、《構(gòu)造地質(zhì)學(xué)》、《水文地質(zhì)學(xué)》等課程做基礎(chǔ),更加增大了老師教授和學(xué)生學(xué)習(xí)的困難。

學(xué)生對于這門課程的重視度不夠。工程地質(zhì)學(xué)多被定為考查課,學(xué)生多認(rèn)為考查課不重要,學(xué)習(xí)中不能引起學(xué)生的重視,同時(shí),在土木工程專業(yè)課程中,工程地質(zhì)與其他專業(yè)課聯(lián)系不是很緊密,學(xué)生認(rèn)識不到工程地質(zhì)學(xué)的重要性,認(rèn)為其在專業(yè)中的用途不大。

3)教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱。

工程地質(zhì)學(xué)實(shí)踐應(yīng)包括室內(nèi)試驗(yàn)和野外實(shí)習(xí)兩部分。通過筆者調(diào)查,土木工程專業(yè)的室內(nèi)實(shí)驗(yàn),對于力學(xué)實(shí)驗(yàn),土工實(shí)驗(yàn)大多高校都比較完善,而對于地質(zhì)類實(shí)驗(yàn)室大部分高校都不太健全。對于野外實(shí)踐,由于學(xué)校師資有限,實(shí)習(xí)基地不好確定,學(xué)生眾多不好管理,對于許多高校的土木工程專業(yè)工程地質(zhì)實(shí)驗(yàn)是非常欠缺甚至是不存在的。正是由于實(shí)踐教學(xué)的缺乏,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)只能看到知識的表象以及掌握一些基本概念,不能深入內(nèi)容的實(shí)質(zhì),不能由表及里。

3 教學(xué)改革探討

1)教學(xué)內(nèi)容改革

工程地質(zhì)學(xué)課程內(nèi)容多,涉及范圍廣,從兩方面進(jìn)行調(diào)整:(1)適當(dāng)增加課程量,學(xué)時(shí)不低于38課時(shí),保證其教學(xué)質(zhì)量。(2)精簡教學(xué)內(nèi)容,根據(jù)工程地質(zhì)課程的內(nèi)容,結(jié)合土木工程專業(yè)相關(guān)知識之間的聯(lián)系,對課程內(nèi)容進(jìn)行刪減和補(bǔ)充。工程地質(zhì)學(xué)內(nèi)容劃分為三部分,第一部分是地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)知識,主要講解地質(zhì)作用、巖石、地質(zhì)構(gòu)造等知識,本專業(yè)學(xué)生對地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)知識相對缺乏,因此,首先要向?qū)W生介紹工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)知識,讓學(xué)生具備地質(zhì)思維方式思考工程地質(zhì)問題。第二部分為工程地質(zhì)理論,主要講解巖土層工程地質(zhì)性質(zhì)及各種工程地質(zhì)問題,這部分教學(xué)應(yīng)以寬、泛為主,詳、探為輔。第三部分為工程地質(zhì)勘查,針對專業(yè)側(cè)重點(diǎn),著重講解相關(guān)地質(zhì)勘察方法。

2)教學(xué)方法改革

(1)布置課外作業(yè)。

布置課外作業(yè)的方式我們并不陌生,但對于工程地質(zhì)學(xué)這門課程作用尤為明顯??梢圆贾靡恍┱n本上找不著但又與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的問題,那么學(xué)生帶著疑問就會利用圖書館、網(wǎng)絡(luò)或者實(shí)地參觀考察以及其他更有力的手段才能完成,培養(yǎng)了學(xué)生自己解決問題的能力。另外,還可以布置以分組形式完成的作業(yè),每個(gè)組成員都有自己的任務(wù),這樣帶著責(zé)任大家都會很積極,努力完成自己的部分。甚至組與組之間在完成作業(yè)的優(yōu)劣方面形成競爭,加強(qiáng)了每個(gè)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)意識和危機(jī)意識。

(2)課堂考核。

對當(dāng)堂課所學(xué)知識,隨機(jī)抽取幾位同學(xué)回答即時(shí)問題,雖然方法平常,但在一定程度上會使學(xué)生時(shí)刻保持“警惕”狀態(tài),提高學(xué)習(xí)效率?;蛘呤敲看谓蛔鳂I(yè)后,在課堂上隨機(jī)抽取幾位同學(xué)在講堂上向大家講解自己的作業(yè),雖然學(xué)生有怨言,但大多數(shù)同學(xué)認(rèn)為收益頗豐。

(3)改變現(xiàn)代化的教學(xué)手段。

在教學(xué)過程中,積極采用多媒體技術(shù)使教學(xué)內(nèi)容與表現(xiàn)形式呈現(xiàn)多樣化,加大了授課信息量,但也需要注意一些問題。多媒體教學(xué)不應(yīng)只是文字、圖像、視頻的簡單羅列,而是在簡單的內(nèi)容鋪墊之后快速進(jìn)入正題,展示出所應(yīng)該掌握的內(nèi)容,然后利用一些有針對性的圖像、視頻文件加以輔助,即時(shí)抓住學(xué)生的思維和興趣,使他們在盡量短的時(shí)間內(nèi)了解并掌握重點(diǎn)知識。因?yàn)閷W(xué)生在課堂上不可能每一刻都能全神貫注,如果所講內(nèi)容過于枯燥,或者教學(xué)時(shí)間過長,學(xué)生在堅(jiān)持認(rèn)真聽課一段時(shí)間后未免會走神,所以多媒體教學(xué)中的內(nèi)容安排順序要適當(dāng),能夠在短時(shí)間內(nèi)吸引學(xué)生注意力,讓學(xué)生在聚精會神的時(shí)間段內(nèi)完成知識的學(xué)習(xí),從而大大提高課堂教學(xué)的效率和質(zhì)量。

3)實(shí)踐教學(xué)改革

工程地質(zhì)學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,最終能夠達(dá)到學(xué)以致用,才是教學(xué)的最終目的。工程地質(zhì)實(shí)踐教學(xué)應(yīng)該積極開展室內(nèi)試驗(yàn)和野外實(shí)習(xí)。室內(nèi)試驗(yàn)主要包括室內(nèi)礦物、巖石鑒定,即用肉眼鑒定主要造巖礦物的特征及鑒定方法,對三大類巖石的成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和產(chǎn)狀等方面進(jìn)行鑒定。學(xué)生可以把課本上的知識和實(shí)物聯(lián)系起來,使思維方式立體化。以往礦物和巖石的認(rèn)識通常是根據(jù)已知礦物或巖石來對其特征進(jìn)行描述,可以通過給學(xué)生提供未知的標(biāo)本,根據(jù)學(xué)生觀察其特征來確定其類別,從而提高了學(xué)生的思考和動手能力,加深知識的理解。如果條件允許還應(yīng)積極開展野外地質(zhì)實(shí)習(xí),通過對自然界的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和工程結(jié)構(gòu)的直接觀察和接觸,進(jìn)一步理解和掌握本課程課堂教學(xué)所學(xué)理論知識。

4)考核方式改革

工程地質(zhì)考核方式多樣化,摒棄以往閉卷考試的考核方式??梢宰寣W(xué)生提交讀書報(bào)告及小論文的形式,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立學(xué)習(xí)獨(dú)立思考的能力。針對學(xué)生讀書報(bào)告內(nèi)容進(jìn)行答辯,一方面考察學(xué)生對這門課程知識的掌握程度,另一方面讓學(xué)生對自己的報(bào)告進(jìn)行總結(jié),享受收獲,彌補(bǔ)不足。工程地質(zhì)學(xué)采取考查的考核方式,針對學(xué)生重視不夠,上課積極性不高,缺課請假等現(xiàn)象,在尊重學(xué)院教學(xué)考核規(guī)定的基礎(chǔ)上,最大限度地增大平時(shí)成績的考核分值,把平時(shí)成績的比重增加到40%,把學(xué)生“限制”在課堂上。

5結(jié)論

工程地質(zhì)學(xué)作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課,內(nèi)容廣泛,教學(xué)存在難度。通過教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面的改革增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生認(rèn)識到這門課程的重要性,讓學(xué)生在多樣化的考核方式中加強(qiáng)對知識的認(rèn)知、理解和掌握,提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。

參考文獻(xiàn):

許兆義.工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)[M]中國鐵道出版社,2011

篇(2)

(一)研究生對課程的學(xué)習(xí)興趣不濃厚

“一天一門課,一周一學(xué)期”,體現(xiàn)了當(dāng)今中國大學(xué)研究生期末的一個(gè)典型場景。每學(xué)期的最后兩周各門考試密集展開。一部分平時(shí)混沌度日的研究生,不得不突擊學(xué)習(xí)以便應(yīng)付考試,或者大段摘抄專業(yè)書籍和文獻(xiàn)以應(yīng)付課程論文,巖體水力學(xué)課程教學(xué)也不例外。因此,研究生畢業(yè)后被指缺乏專業(yè)技能,缺乏競爭力,就不足為怪了。拋開學(xué)習(xí)態(tài)度不端正、學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確等主觀因素,造成此現(xiàn)象的一個(gè)關(guān)鍵原因,是教師沒能充分調(diào)動研究生對巖體水力學(xué)的學(xué)習(xí)興趣和熱情。研究生的學(xué)習(xí)環(huán)境自由寬松,這樣安排的初衷,是便于研究生將時(shí)間用在自己感興趣的領(lǐng)域,增長自身知識,激發(fā)研究潛能。如果研究生教育階段仍無法讓學(xué)生感受到學(xué)習(xí)興趣和樂趣,而是選擇了用強(qiáng)制力逼迫或者聽之任之的極端方式,這樣做的效果是很不理想的。

(二)研究生地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)知識薄弱

受不同院校、不同行業(yè)的影響,研究生在本科階段的專業(yè)水平參差不齊,綜合運(yùn)用已有知識學(xué)習(xí)新知識以及解決實(shí)際問題的能力相差很大。水利、采礦、地質(zhì)、石油類院校的本科教學(xué)環(huán)節(jié),對水文地質(zhì)學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)和巖石力學(xué)等地質(zhì)類課程普遍比較重視,這也成為了這類高校在巖體工程專業(yè)研究生培養(yǎng)上的有利條件。然而,目前國內(nèi)具備巖土工程專業(yè)研究生招生資格的高校,是以土木工程類院校為主。土木類院校以建筑工程為行業(yè)背景,以工業(yè)和民用建筑為主體研究對象,對水文地質(zhì)、工程地質(zhì)和巖體力學(xué)等課程重視不夠是普遍存在的問題,甚至許多土木類高校本科階段不開設(shè)巖體力學(xué)課程或作為選修課,巖土工程專業(yè)研究生也沒有開設(shè)工程地質(zhì)學(xué)課程。這導(dǎo)致大量的巖土工程專業(yè)研究生的地質(zhì)學(xué)概念不清,嚴(yán)重影響他們對巖體水力學(xué)課程的學(xué)習(xí)質(zhì)量,教師的教學(xué)效果和品質(zhì)也受到很大的限制。

(三)學(xué)校實(shí)驗(yàn)條件有限,課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)嚴(yán)重不足

巖體水力學(xué)教學(xué)除了對理論講述環(huán)節(jié)要求高,對實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的要求也很高。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)揭示巖石最基本和最普遍的水力學(xué)特性,在巖石水力學(xué)實(shí)踐性教學(xué)中至關(guān)重要。諸如軟化系數(shù)測定,孔隙率和滲透率測試,三軸應(yīng)力條件下的滲透率變化測試等都是巖石水力學(xué)性質(zhì)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。然而,大部分高校的現(xiàn)狀是實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)場地嚴(yán)重不足。如最基本的帶水滲或氣滲功能的電液伺服巖石三軸試驗(yàn)機(jī),國產(chǎn)的試驗(yàn)機(jī)在國內(nèi)高校裝備數(shù)量很有限,功能齊全的高精度進(jìn)口試驗(yàn)機(jī)更是鳳毛麟角。基本設(shè)備都不齊全,大尺寸設(shè)備和實(shí)驗(yàn)場地就更為缺乏了。這會使研究生對巖石水力學(xué)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識停留在字面理解上,很難真正掌握實(shí)驗(yàn)原理及數(shù)據(jù)處理技術(shù)。

(四)教師專業(yè)素養(yǎng)和學(xué)術(shù)水平有限

具有較高的專業(yè)素養(yǎng)、學(xué)術(shù)水平、創(chuàng)新意識和能力的實(shí)踐教師隊(duì)伍是研究生創(chuàng)新人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。由于巖體水力學(xué)課程較新,可選教材比傳統(tǒng)課程少。除了專門從事巖石水力學(xué)研究的專業(yè)人士之外,大部分承擔(dān)巖體水力學(xué)課程教學(xué)的任課教師都會遇到備課困難,知識點(diǎn)講解不清等問題,在課程內(nèi)容廣度和深度的把握上也是拙襟見肘,很難達(dá)到研究生課程的教學(xué)效果和教學(xué)品質(zhì)。

二、教學(xué)改革思路與措施

(一)激發(fā)研究生的專業(yè)興趣

巖體水力學(xué)牽涉的知識點(diǎn)眾多且繁雜,在教學(xué)過程中,教師因?yàn)橄氚迅髦R點(diǎn)的概念盡量羅列齊全,不發(fā)生遺漏,從而講授得過于理論化,使學(xué)生覺得聽課十分乏味。人天生有好奇心,學(xué)習(xí)新知識、探尋未知世界本是奇妙而富有樂趣的??梢酝ㄟ^國家重點(diǎn)和大型巖石工程實(shí)例、國內(nèi)外著名的工程災(zāi)害事件的現(xiàn)場照片、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等資料,最大程度地調(diào)動研究生對巖體水力學(xué)課程的好奇心和探索欲望,從而提高學(xué)習(xí)興趣。結(jié)合巖石遭地下水滲流破壞造成的重大工程失事實(shí)例,如意大利Vajont水庫左岸大滑坡、法國Mal-passet雙曲拱壩全壩潰壩、美國Teton土壩巖基段潰決[5],以及英國Woodhead和Bilbery壩、美國Francis重力拱壩、意大利Gleno連拱壩、阿爾及利亞Gabra壩、西班牙EwgadeTera支墩壩、法國Bouzey壩等失穩(wěn)破壞事故,借助統(tǒng)計(jì)分析資料(如國際大壩委員會),從實(shí)例中強(qiáng)有力地體現(xiàn)巖體水力學(xué)性質(zhì)對巖體強(qiáng)度和變形特性的巨大影響,突出研究的重要性。同時(shí),讓研究生充分了解這些事故,改變了工程界對巖體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的傳統(tǒng)認(rèn)識,開辟了巖體水力學(xué)中眾多新興研究領(lǐng)域和方向,激發(fā)研究生的研究欲望,甚至可以培養(yǎng)研究生的科研責(zé)任感。

(二)完善研究生地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)知識

為了彌補(bǔ)大部分研究生地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)知識薄弱的問題,在充分調(diào)動學(xué)生的求知欲之后,強(qiáng)調(diào)巖體水力學(xué)是一門以工程地質(zhì)學(xué)、水文地質(zhì)學(xué)為地質(zhì)學(xué)主線,以流體力學(xué)、地下水動力學(xué)為水力學(xué)主線,以材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、彈塑性力學(xué)、巖體力學(xué)為力學(xué)主線的綜合學(xué)科。讓研究生深刻體會巖體水力學(xué)的多學(xué)科交叉融合特點(diǎn)。在課程講述過程中,若遇到與地質(zhì)學(xué)有關(guān)的知識,要注重基礎(chǔ),詳細(xì)講述,盡可能幫助研究生建立正確的水文地質(zhì)學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)和巖體力學(xué)概念。如水文地質(zhì)學(xué)中,溶穴、巖溶率、裂隙水和巖溶水、含水層和隔水層、隔水頂?shù)装濉①A水系數(shù)、滲流、層流和紊流、水流折射定律、溶濾作用;工程地質(zhì)學(xué)中的巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖、斷層構(gòu)造、水化作用、侵蝕作用、膨脹系數(shù);巖體力學(xué)中的地下硐室、錨固與注漿、節(jié)理、充填與膠結(jié)、損傷與斷裂、水力劈裂等基本專業(yè)術(shù)語,均需要詳細(xì)講解。注意強(qiáng)調(diào)巖體的各種地質(zhì)構(gòu)造、天然缺陷、高度非線性、各向異性、多尺度特點(diǎn)及不確定性特征,以及裂隙巖體中非達(dá)西流現(xiàn)象、巖石結(jié)構(gòu)的宏、細(xì)觀層次認(rèn)識等難點(diǎn)問題,并且告知學(xué)生巖體水力學(xué)理論存在的問題。例如:對巖體中滲流描述,幾乎完全照搬土體滲流學(xué),即孔隙介質(zhì)滲流學(xué)的方法及經(jīng)驗(yàn)來解決,而裂隙巖體滲流還處在發(fā)展階段,對單裂隙滲流的研究和認(rèn)識較為成熟,但對裂隙網(wǎng)絡(luò)情況以及非穩(wěn)定滲流還有待深入探索。

(三)教學(xué)模式和方法改革,注重實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場調(diào)

研等實(shí)踐內(nèi)容和本科卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃的要求不同,研究生教學(xué)的核心并不僅僅是讓學(xué)生去掌握某一專業(yè)知識或某一種實(shí)驗(yàn)方法,而是要讓學(xué)生學(xué)會發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的思路、方法,培養(yǎng)研究生獲取知識和創(chuàng)新的能力。一方面,圍繞巖體水力學(xué)的基本概念、巖體滲流規(guī)律的地質(zhì)分析、基礎(chǔ)力學(xué)理論和力學(xué)參數(shù)、巖體水力學(xué)的工程應(yīng)用展開,結(jié)合巖體水力學(xué)的地質(zhì)分析方法、室內(nèi)外試驗(yàn)方法、物理和數(shù)學(xué)模擬方法、系統(tǒng)綜合分析方法,以教師的專題介紹和研究生的學(xué)習(xí)匯報(bào)結(jié)合形式,加強(qiáng)和學(xué)生的互動,增加學(xué)術(shù)思想的碰撞,啟發(fā)和引導(dǎo)研究生深入理解科學(xué)問題。另一方面,除了為學(xué)生選擇合適的教材之外,還要給出相關(guān)參考書目,如《巖石水力學(xué)與工程》(張有天著),《裂隙巖體水力學(xué)基礎(chǔ)》(朱珍德、郭海慶著),《巖體水力學(xué)導(dǎo)論》(仵彥卿、張倬元著),《高等巖石力學(xué)》(周維垣著)等,并且鼓勵(lì)學(xué)生廣泛閱讀學(xué)術(shù)期刊文章。開展理論和實(shí)踐的同步性教學(xué)改革。在巖體水力學(xué)課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)中,帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,針對具體的實(shí)驗(yàn)儀器,講解設(shè)備構(gòu)成,讓研究生親自動手全程完成實(shí)驗(yàn)。貴重設(shè)備可能不宜人人使用,但可以請研究生全程觀摩實(shí)驗(yàn),并同專職實(shí)驗(yàn)員或博士生深入討論和交流,鼓勵(lì)學(xué)生撰寫實(shí)驗(yàn)心得。

采取物理實(shí)驗(yàn)與數(shù)值實(shí)驗(yàn)結(jié)合的教學(xué)模式,把基于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的軟、硬件平臺應(yīng)用于巖石水力學(xué)教學(xué)中,拓寬傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)對象,通過鼓勵(lì)、指導(dǎo)學(xué)生自發(fā)設(shè)計(jì)模型進(jìn)行數(shù)值仿真分析,開拓學(xué)生視野,激發(fā)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)造性,有利于學(xué)生理解和掌握教學(xué)內(nèi)容,同時(shí)也可以促進(jìn)教學(xué)人員科研能力的提高,還能在一定程度上彌補(bǔ)部分實(shí)驗(yàn)設(shè)備缺乏的不足。此外,還可以采用現(xiàn)場實(shí)地調(diào)研的實(shí)踐性教學(xué)方式。廈門市地質(zhì)和地理環(huán)境復(fù)雜多樣,雨季頻繁,構(gòu)成了滑坡災(zāi)害易發(fā)的基本條件。根據(jù)廈門的工程地質(zhì)條件,選擇華僑大學(xué)附近的集美區(qū)后溪鎮(zhèn)(2007年被確定為廈門市14處重要地質(zhì)災(zāi)害地點(diǎn)之一)為調(diào)研場所,在由暴雨導(dǎo)致該地區(qū)邊坡滑坡的災(zāi)害現(xiàn)場,講解水力耦合作用下巖土體的變形和破壞規(guī)律,幫助學(xué)生更形象地理解巖體水力學(xué)的水力耦合基本理論。當(dāng)然,每一所高校,每一位教師的特點(diǎn)不同,必須根據(jù)本單位實(shí)際的軟硬件條件,確立課程教學(xué)改革的具體方式,而不是盲目借鑒其他重點(diǎn)院校的教學(xué)模式。巖體水力學(xué)課程專業(yè)性較強(qiáng),建議在研究生第一學(xué)年的下學(xué)期開設(shè)。

(四)結(jié)合教師科研項(xiàng)目,提升教學(xué)品質(zhì)

近幾年,華僑大學(xué)積極鼓勵(lì)教師進(jìn)行科學(xué)研究。巖土工程專業(yè)教師組建巖土力學(xué)與地下工程科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),承擔(dān)了國家自然科學(xué)基金“深部裂隙巖體HM耦合作用下的聲學(xué)特性及參數(shù)研究(批準(zhǔn)號51109084)”、“卸荷作用下巖石滲透性與損傷協(xié)同演化規(guī)律及主被動式聲學(xué)表征(批準(zhǔn)號51374112)”,以及多項(xiàng)省部級、地廳級科研項(xiàng)目。教師在科學(xué)研究過程中,查閱大量文獻(xiàn)資料,緊密跟蹤國際和國內(nèi)的研究前沿,時(shí)刻關(guān)注巖石水力學(xué)發(fā)展和最新的學(xué)術(shù)成果。通過不斷努力,比較準(zhǔn)確地把握到學(xué)術(shù)研究的發(fā)展方向,掌握了巖體水力學(xué)研究的一些新的實(shí)驗(yàn)和理論分析技術(shù),對水力耦合作用下巖石的強(qiáng)度、變形、損傷破裂和滲透性演化特性,以及卸荷條件下巖石滲透性與損傷協(xié)同演化的宏細(xì)觀表征等方面有了一定突破性認(rèn)識,獲得了巖體水力學(xué)的新知識,教師自身的綜合素質(zhì)也得到了一定提高。將科研體會和成果融入教學(xué)中,進(jìn)一步提高教學(xué)的理論起點(diǎn),深化教學(xué)內(nèi)容,能夠讓課程教學(xué)跟上巖體水力學(xué)學(xué)科最新進(jìn)展。例如:結(jié)合筆者所在科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)近期開展的滲透壓–應(yīng)力耦合作用下的巖石滲透率與變形關(guān)聯(lián)性三軸試驗(yàn)研究,以物理實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),讓研究生借助高性能計(jì)算機(jī),利用PFC2D顆粒流分析軟件,建立符合室內(nèi)砂巖滲透壓–應(yīng)力作用三軸試驗(yàn)的數(shù)值模型,定義流體域和流固耦合的控制方程,模擬巖石在不同圍壓和滲透壓組合條件下三軸壓縮試驗(yàn)。圖1為不同時(shí)步試樣孔隙壓力分布情況,圖2為微裂紋分布模擬和試驗(yàn)破壞結(jié)構(gòu)照片,圖3為不同滲透壓下巖石滲透率云圖。結(jié)合物理實(shí)驗(yàn)和數(shù)值仿真結(jié)果,和研究生一起討論荷載和孔隙水壓力共同作用下,巖石的宏觀變形發(fā)展、細(xì)觀裂紋發(fā)育、剪切帶內(nèi)外應(yīng)力狀態(tài)、孔隙率特征、滲透率演化特性等。

三、結(jié)語

篇(3)

關(guān)鍵詞:粉土,特性,工程地質(zhì),淮海,液化趨勢

 

0、引言

淮海地區(qū)位于魯南丘陵與蘇北平原交匯的殘丘平原上, 其地貌為侵蝕平原, 根據(jù)多年實(shí)際勘察了解, 除殘丘外, 平原區(qū)第四系地層的上部廣泛沉積了巧軟土, 一般多為土質(zhì)松軟、飽和、高壓縮性、工程性質(zhì)較差的粉砂、粉土或淤泥質(zhì)軟粘土等。筆者通過收集大量資料, 對飽和粉土的工程地質(zhì)性質(zhì)進(jìn)行了分析總結(jié)。

1、粉土的分布與成因

統(tǒng)觀淮海的地貌形態(tài), 四周被低山、丘陵所環(huán)抱, 中間低平。從地質(zhì)成因方面分析, 本地區(qū)在第四紀(jì)全新世有沐水、泅水泛濫, 后有黃河沖積, 形成了泛濫沖積平原及沖積垅狀高地。

淮海地區(qū)泛濫沖積平原分布較廣, 標(biāo)高一, 地勢平坦, 從北西向南東微斜, 坡降很小, 表層為第四系全新統(tǒng)泛濫沖積粉土。沖積垅狀高地即廢黃河高漫灘, 分布于黃河故道兩側(cè), 自北西向南東穿越市區(qū), 由黃河帶來的粉砂、粉土堆積而成, 標(biāo)高一。兩側(cè)形成天然壩堤, 高出泛濫沖積平原一。

2、粉土的指標(biāo)及相應(yīng)的工程地質(zhì)特征

據(jù)GB50021 - 2001 及GB50007 - 2002 規(guī)范,粉土定義為塑性指數(shù)≤10 且粒徑>0. 075mm 的顆粒含量不超過全重50 %的土體。由砂粒、粉粒、粘粒組成。論文格式。粉土以塑性指數(shù)IP ≤10 為下限與粘性土分界;以粒徑> 0. 075mm 的粒組含量不超過全重50 %為上限區(qū)別于砂土。這類土呈現(xiàn)的特征主要是粉粒所具有的特征,是介于砂土與粘性土之間的一類特殊土。因粉土的顆粒較粘性土大,故其粒間聯(lián)結(jié)較弱。粉土有接近砂土及粘性土的雙重特性,這主要是因?yàn)榉弁良群猩傲S趾姓沉3煞莸木壒?。?shí)踐中證明:當(dāng)粉土中的砂粒含量較高時(shí),其特征與砂土相似;當(dāng)粘粒成份含量較高時(shí),粉土表現(xiàn)出來的性質(zhì)則與粘性土接近,故有條件時(shí)我們可據(jù)粉土中顆粒的級配情況將之劃分為砂質(zhì)粘土(粒徑< 0. 005mm 的顆粒含量不超過全重的10 %) 及粘質(zhì)粉土(粒徑< 0. 005mm 的顆粒含量超過全重的10 %) 。論文格式。 粉土中水與土顆粒表面的作用發(fā)生了質(zhì)的變化,明顯地與粘性土和砂土不同:因粘性土存在結(jié)合水,它與礦物顆粘表面的物理化學(xué)作用以及其自身結(jié)合水的變化,對粘性土的性質(zhì)影響極大,形成了流塑—軟塑—可塑—硬塑—堅(jiān)硬等不同的土體狀態(tài)。而砂土孔隙中存在的是自由水,水的存在與否幾乎對砂土土性無多大影響,而粉土中水與顆粒間的毛細(xì)作用占較大的優(yōu)勢。據(jù)研究,淮海地區(qū)粉土在不飽水狀態(tài)下有一定的強(qiáng)度及硬實(shí)性,在飽水狀態(tài)下則易散化與結(jié)構(gòu)軟化,致使強(qiáng)度降低、壓縮性增大。粉土在失水狀態(tài)下具有迅速的孔隙水壓消散過程,主固結(jié)完成很快,因而伴隨明顯的強(qiáng)度增大。

通過廣泛搜集資料,統(tǒng)計(jì)出淮海地區(qū)范圍內(nèi)含水量和孔隙比統(tǒng)計(jì)頻數(shù)圖如圖1、圖2所示。

圖含水統(tǒng)計(jì)頻數(shù)圖

從表、圖1及圖2可看出天然飽和粉土的含水量、孔隙比等土工參數(shù)指標(biāo)的變化范圍較大,說明飽和粉土在全區(qū)分布范圍內(nèi),其工程地質(zhì)性質(zhì)不均含水量較高、孔隙比較大, 中等壓縮性說明其工程地質(zhì)性質(zhì)較差。

3、粉土液化強(qiáng)度

下圖為典型的粉土液化試驗(yàn)記錄曲線。(取淮海區(qū)粉土試樣)。將不同循環(huán)應(yīng)力σd 條件下粉土液化時(shí)的循環(huán)次數(shù) 與動剪應(yīng)力比σd /2σ′在單對數(shù)坐標(biāo)系作圖,可以得到液化強(qiáng)度曲線。圖3為不同密度狀態(tài)條件下的液化強(qiáng)度曲線,從圖1中可以看出對于重塑粉土試樣,密實(shí)度是影響抗液化強(qiáng)度的一個(gè)重要因素,隨粉土干密的增大,抗液化能力增強(qiáng)。圖2為不同細(xì)粒含量下液化強(qiáng)度曲線。從圖中可以看出,當(dāng)細(xì)粒含量從80%減少到55% ,土樣的抗液化阻力也隨之減小。但是細(xì)粒含量為45%的土樣的抗液化阻力卻稍大于細(xì)粒含量為55%的土樣,這表明當(dāng)粉土中細(xì)粒為55%時(shí),抗液化強(qiáng)度接近最低。在圖2中,細(xì)粒含量為45%和55%的土樣的液化強(qiáng)度曲線幾乎重合,根據(jù)的粉土中細(xì)粒含量對液化強(qiáng)度的影響作用存在分界點(diǎn)的概念,可以推斷本區(qū)試驗(yàn)所用的土樣,當(dāng)細(xì)粒含量在50%左右時(shí)抗液化強(qiáng)度最低,當(dāng)細(xì)粒含量小于50% ,土樣的抗液化強(qiáng)度將隨著細(xì)粒含量的減小而增大。細(xì)粒含量為50%也相當(dāng)于平均粒徑大約等于0. 074 mm。

圖1 不同干密度粉土抗液化強(qiáng)度曲線 圖2 不同細(xì)粒含量土樣抗液化強(qiáng)度曲線

4、粉土液化分析

筆者認(rèn)為,在P c 小于9%時(shí), 粘粒分布在粉粒周圍以點(diǎn)接觸式膠結(jié)著粉粒。在力的作用下, 粉粒沿粘粒發(fā)生滑移。此時(shí), 粘粒起了以為主的作用, 動剪應(yīng)力比隨粘粒含量的增加而減少; 當(dāng)粘粒含量大于9% 時(shí), 粉粒周圍有足夠厚的粘粒層, 此時(shí)的粘粒不但膠結(jié)粉粒, 也有自身固結(jié)的作用。隨著粘粒含量和時(shí)間的增加, 粘粒對粉土顆粒的膠結(jié)和自身結(jié)構(gòu)調(diào)整作用也將增強(qiáng), 此時(shí)粘粒主要起穩(wěn)定、鑲嵌粉粒的作用。所以, 隨粘粒含量的增加而動剪應(yīng)力比也逐漸增大。無論那組干重度下, 粘粒含量P c= 9% 抗液化強(qiáng)度最低。通過一些試驗(yàn)及分析得出:粉土中所含粘粒量是影響其液化的重要因素。論文格式。通過對本區(qū)含天然粘粒的粉土進(jìn)行實(shí)驗(yàn),動剪應(yīng)力比在P c= 9% 時(shí)最低, 并且曲線呈向上開口的拋物線型;粉土中無論粘粒含量如何, 都有隨干重度增大抗液化強(qiáng)度增強(qiáng)的規(guī)律, 即干重度愈大,土的抗液化強(qiáng)度愈高, 反之, 抗液化強(qiáng)度降低。

5、小結(jié)

由于飽和粉土工程地質(zhì)特性的變化范圍較大,在巖土工程勘察時(shí), 應(yīng)針對具體工程項(xiàng)目,

對飽和粉土地基進(jìn)行更詳細(xì)更具體的分析研究。本文對淮海區(qū)的粉土進(jìn)行了一定的實(shí)驗(yàn)分析和討論,研究了干密度、細(xì)粒含量對粉土的抗液化強(qiáng)度的影響。分析發(fā)現(xiàn)該地區(qū)的粉土的抗液化強(qiáng)度并不是隨細(xì)粒含量的變化而單調(diào)變化,而是當(dāng)粉土中細(xì)粒含量達(dá)到某一定量時(shí),粉土的抗液化強(qiáng)度將達(dá)到最低點(diǎn)?;春^(qū)的粉土有粘性粉土及砂質(zhì)粉土之分。水在粉土中影響較大,不飽和水狀態(tài)有一定的強(qiáng)度和硬實(shí)性,飽和水后易散化,力學(xué)強(qiáng)度大幅下降等。

參考文獻(xiàn):

【1】( 王家斌、粉土的工程地質(zhì)特征及承載力特征值的確定 西部探礦工程呢2004)

【2】(牛琪瑛、粉土抗液化特性的試驗(yàn)研究、太原工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)、1996年9月)

【3】(劉輝、石磊論徐州市飽和粉土的工程地質(zhì)特性、江蘇煤炭、2003年第三期)

【4】(李志毅、楊裕云 工程地質(zhì)學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)出版1994年10月)

【5】(隋旺華、土質(zhì)學(xué)與土力學(xué)中國礦業(yè)大學(xué)出版 2007)

篇(4)

關(guān)鍵詞:高麗營;地裂縫;模擬;FLAC3D;避讓帶

中圖分類號:P642文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

文章編號:16721683(2013)05008605

地裂縫是一種漸進(jìn)型地質(zhì)災(zāi)害,在世界上很多國家和地區(qū)都有發(fā)育,國外如美國、墨西哥、日本等國,國內(nèi)如西安、大同、蘇州、無錫、常州、衡水、邢臺、北京等地區(qū)。由于地裂縫兩側(cè)地質(zhì)體發(fā)生相對差異沉降和水平方向錯(cuò)動與拉張,使得地裂縫所到之處地下設(shè)施遭受嚴(yán)重破壞,地表建筑物失穩(wěn)、道路破裂,不僅嚴(yán)重影響城市規(guī)劃建設(shè),有時(shí)也給人民生命財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅[18]。

在地裂縫研究中,確定地裂縫影響寬度、預(yù)測地裂縫活動趨勢和活動量預(yù)測是亟待解決的重要問題,是制定合理的地裂縫防治措施的前提工作。這些問題直接關(guān)系到避讓帶寬度的設(shè)置、工程結(jié)構(gòu)形式的選擇、城市規(guī)劃建設(shè)和建設(shè)工程安全。對于不可避免的跨地裂縫帶建筑物,如果實(shí)際避讓距離和實(shí)際錯(cuò)動量超過了預(yù)留避讓寬度和預(yù)留位移量,造成的社會影響及經(jīng)濟(jì)損失難以估量。

利用模型模擬地裂縫是地裂縫研究重要的發(fā)展趨勢[911]。近年來,長安大學(xué)在這方面已開展了卓有成效的工作,并取得了一些重要成果。本文采用FLAC3D軟件對北京地區(qū)目前發(fā)育最強(qiáng)烈的高麗營地裂縫進(jìn)行模擬研究。

FLAC3D可以模擬巖土或其它材料的三維力學(xué)行為,被廣泛的應(yīng)用在邊坡穩(wěn)定性分析、隧道圍巖穩(wěn)定性分析和工程地質(zhì)數(shù)值分析等研究中,并且取得了行業(yè)內(nèi)的普遍認(rèn)可。

1高麗營地裂縫概況

高麗營地裂縫最早發(fā)現(xiàn)于20世紀(jì)90年代,地裂縫走向大致呈NE45°-60°,與黃莊-高麗營斷裂相一致,由西王路村向北東延伸到北京北六環(huán)以外,向西南經(jīng)唐自頭村穿越京承高速公路,沿華都肉雞場、土溝村、北七家衛(wèi)生院、普羅旺斯別墅區(qū)、八仙別墅小區(qū)延展(圖1),長度約6 km,裂縫寬度一般幾毫米至十幾毫米不等,最大200 mm。地裂縫兩側(cè)地面明顯差異,呈西北高、東南低狀態(tài),主要表現(xiàn)為地面塌陷、墻體開裂、地表變形[2,5]。

賈三滿等[2]認(rèn)為高麗營地裂縫為復(fù)合型地裂縫,地裂縫受黃莊-高麗營斷裂的控制,是黃莊-高麗營斷裂的地表跡線,是基底斷裂活動在地表淺部的延伸,地裂縫與下部構(gòu)造斷裂面呈明顯的重接復(fù)合關(guān)系,地裂縫形成是斷裂蠕滑變形與地下水下降引起的地面差異沉降共同作用的結(jié)果。

2研究區(qū)地層

研究區(qū)內(nèi)屬于溫榆河沖洪積扇平原區(qū),南側(cè)有溫榆河通過,總體地勢為北高南低。溫榆河?xùn)|北側(cè)地塊地面高程2663~36.87 m,溫榆河西南側(cè)地塊地面高程為25.92~3390 m,河床高程約25.0 m,河面寬約200 m。地表均被第四系地層覆蓋,沉積物成因類型較簡單,以河流的沖積物為主體。地裂縫兩側(cè)地層以收集的地?zé)徙@孔資料為基礎(chǔ),進(jìn)行了簡化,見表1。表中的物理力學(xué)指標(biāo)為各地層巖組的平均估計(jì)值。

3數(shù)值模擬方案

根據(jù)研究區(qū)的水文地質(zhì)與工程地質(zhì)條件,以及地裂縫的影響因素。計(jì)算模型以黃莊高麗營斷裂(地裂縫)為縱軸,長度取3 500 m,在橫向以縱軸為基準(zhǔn)軸線,下盤側(cè)取1 000 m,上盤側(cè)取1 800 m,即模型寬2 800 m,地面標(biāo)高北部為35 m,南部為29 m,上盤(東南側(cè))基巖面標(biāo)高取-1 084 m,下盤(西北側(cè))基巖面標(biāo)高取-429 m。斷裂帶(地裂縫)寬度暫取10 m。數(shù)值模擬的斷裂帶傾角取76°(圖2)。

4數(shù)值模擬結(jié)果分析

4.1構(gòu)造應(yīng)力作用下地裂縫的發(fā)展及其影響

篇幅所限,只選擇基巖斷塊垂直錯(cuò)動0.2 m和5 m時(shí)的模擬結(jié)果進(jìn)行分析。

當(dāng)基巖斷塊垂直錯(cuò)動0.2 m時(shí),垂直沉降分布見圖3,水平位移分布見圖4,最大主應(yīng)力分布見圖5,最小主應(yīng)力分布見圖6。

當(dāng)基巖斷塊垂直錯(cuò)動5 m時(shí),垂直沉降分布見圖7,水平位移分布見圖8。

在研究區(qū)域垂直于地裂縫軸線,選擇河流北側(cè)600 m測線,得到測線上的地表沉降、水平位移分布對比曲線(見圖9、圖10)。可以看出,地裂縫兩側(cè)存在明顯的差異沉降,在剖面上呈現(xiàn)“牽引撓曲”現(xiàn)象;研究區(qū)地表沉降和水平位移隨著基巖斷塊的垂直錯(cuò)動距離增大而增大。

根據(jù)地表相近兩點(diǎn)的差異沉降與距離,計(jì)算測線斷面的各部位的地表(地基)平均傾斜值,見表2。計(jì)算表明,當(dāng)基巖斷塊垂直錯(cuò)動0.2 m時(shí),地表(地基)平均傾斜值大于2‰的區(qū)域幾乎不存在;當(dāng)基巖斷塊垂直錯(cuò)動0.5 m時(shí),地表(地基)平均傾斜值大于2‰的區(qū)域長度為距離地裂縫約52 m;當(dāng)基巖斷塊垂直錯(cuò)動1 m時(shí),地表(地基)平均傾斜值大于2‰的區(qū)域長度為74 m距離,當(dāng)基巖斷塊垂直錯(cuò)動2 m時(shí),地表(地基)平均傾斜值大于2‰的區(qū)域長度約86 m距離,當(dāng)基巖斷塊垂直錯(cuò)動5 m時(shí),地表(地基)平均傾斜值大于2‰的區(qū)域長度約130 m距離。

當(dāng)承壓水位降低15 m時(shí),垂直沉降分布見圖13、水平位移分布見圖14。

在研究區(qū)域垂直于地裂縫軸線,選擇一條測線(河流北側(cè)500 m),拾取測線上的地表沉降、水平位移,可以得到測線上的地表沉降、水平位移分布對比曲線(圖15、圖16)。

根據(jù)地表相近兩點(diǎn)的差異沉降與距離,計(jì)算該測線斷面的各部位的地表(地基)平均傾斜值,見表3。

從地表沉降、水平位移、應(yīng)力變化分布對比曲線可知,由于承壓水頭的降低,地裂縫兩側(cè)產(chǎn)生明顯的差異沉降,但影響范圍較小約10~20 m。研究區(qū)地表沉降和水平位移隨著承壓水頭的降低而增大。地裂縫附近的傾斜值較大,隨著距離地裂縫越遠(yuǎn),傾斜值減小。綜合分析認(rèn)為,地下水作用下,地裂縫附近產(chǎn)生明顯的差異沉降,其它部位以均勻沉降為主。

4.3地裂縫區(qū)域的安全避讓距離

地裂縫區(qū)域的安全避讓距離應(yīng)是以地裂縫延展方向?yàn)檩S線,垂直軸線向兩側(cè)(上盤、下盤)確定的保護(hù)建(構(gòu))筑物的有效距離。模擬結(jié)果表明,構(gòu)造應(yīng)力和地下水位變化影響下,地裂縫兩側(cè)均產(chǎn)生沉降和變形,其中遠(yuǎn)離地裂縫均產(chǎn)生均勻沉降,對建筑物的影響不大;但在地裂縫附近則產(chǎn)生明顯的差異沉降,對建構(gòu)筑物影響巨大。因此根據(jù)各類建筑物地基變形允許值的最嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn),采用傾斜值0.002(即2‰)控制安全避讓帶。根據(jù)模擬計(jì)算結(jié)果,地裂縫安全避讓距離確定為上盤(包括地裂縫帶寬)80 m,下盤10 m,總避讓帶寬度為90 m。這與多種手段調(diào)查、試驗(yàn)、測試和監(jiān)測結(jié)果確定的地裂縫兩側(cè)避讓距離100.41 m(上盤74.27 m,下盤26.14 m)相近[4]。

5結(jié)論

(1)地下水的作用在地裂縫附近(10~20 m)產(chǎn)生明顯的差異沉降,其它部位以均勻沉降為主。

(2)根據(jù)數(shù)值模擬高麗營地裂縫的安全避讓距離確定為上盤80 m,下盤10 m,總避讓帶寬度為90 m。

(3)本次數(shù)值模擬假設(shè)斷裂兩側(cè)地層為均質(zhì),但實(shí)際上斷裂兩側(cè)地層參數(shù)非均一,地裂縫成因比較復(fù)雜,所以本次提出的地裂縫避讓帶寬度只是作為一種參考。

參考文獻(xiàn):

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篇(5)

我校通過工程教育專業(yè)認(rèn)證后,在充分考慮了工程教育專業(yè)認(rèn)證專家意見的基礎(chǔ)上,對原來的課程體系進(jìn)行了整合優(yōu)化。和舊版課程體系相比,新版課程體系具有更符合工程教育專業(yè)認(rèn)證的要求、保留了自己的特色課程、更具有時(shí)代特色和緊跟測繪學(xué)科發(fā)展趨勢等特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞:

工程教育專業(yè)認(rèn)證;課程體系;優(yōu)化

一、引言

工程教育是我國高等教育的重要組成部分,我國的工程教育總規(guī)模已位居世界第一。工程教育專業(yè)認(rèn)證是指專業(yè)認(rèn)證機(jī)構(gòu)針對高等教育機(jī)構(gòu)開設(shè)的工程類專業(yè)教育實(shí)施的專門性認(rèn)證,由專門行業(yè)協(xié)會、專業(yè)學(xué)會會同該領(lǐng)域的教育專家和相關(guān)行業(yè)企業(yè)專家一起進(jìn)行,旨在為相關(guān)工程技術(shù)人才進(jìn)入工業(yè)界從業(yè)提供預(yù)備教育質(zhì)量保證。工程教育專業(yè)認(rèn)證是國際通行的工程教育質(zhì)量保障制度,也是實(shí)現(xiàn)工程教育國際互認(rèn)和工程師資格國際互認(rèn)的重要基礎(chǔ)。工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心就是要確認(rèn)工科專業(yè)畢業(yè)生達(dá)到行業(yè)認(rèn)可的既定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求,是一種以培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)出口要求為導(dǎo)向的合格性評價(jià)?!度A盛頓協(xié)議》于1989年成立,現(xiàn)已成為國際上最具影響力的工程教育互認(rèn)協(xié)議。2006年5月,參照《華盛頓協(xié)議》成員國的做法,我國正式成立全國工程教育專業(yè)認(rèn)證專家委員會,從此拉開了我國工程教育專業(yè)認(rèn)證工作的帷幕。2013年6月19日,我國被接納成為《華盛頓協(xié)議》預(yù)備成員。我校測繪工程專業(yè)于2013年申請參加了工程教育專業(yè)認(rèn)證,經(jīng)過專家的評估和現(xiàn)場考查,最終通過了工程教育專業(yè)認(rèn)證,有效期為2014年1月1日至2016年12月31日。2016年下半年,工程教育專業(yè)認(rèn)證委員會將再次對我校測繪工程專業(yè)進(jìn)行評估。工程教育專業(yè)認(rèn)證要求專業(yè)課程體系設(shè)置、師資隊(duì)伍配備、辦學(xué)條件配置等都圍繞學(xué)生畢業(yè)能力達(dá)成這一核心任務(wù)展開,并強(qiáng)調(diào)建立專業(yè)持續(xù)改進(jìn)機(jī)制和文化以保證專業(yè)教育質(zhì)量和專業(yè)教育活力。近3年來,我們一直按照工程教育專業(yè)認(rèn)證專家的意見對課程體系設(shè)置、師資隊(duì)伍配備、辦學(xué)條件配置進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)并取得了顯著的成果。課程體系建設(shè)是專業(yè)建設(shè)的核心,本文將結(jié)合工程教育專業(yè)認(rèn)證要求具體介紹我校測繪工程專業(yè)課程體系優(yōu)化方面的情況。

二、舊版課程體系及認(rèn)證專家指出存在的問題

該課程體系基本滿足測繪工程專業(yè)的培養(yǎng)要求,具有鮮明的特色,具體體現(xiàn)在:①作為地質(zhì)院校開設(shè)的測繪工程專業(yè),我們培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)當(dāng)了解地質(zhì)方面的基礎(chǔ)知識,所以該課程體系包含了普通地質(zhì)學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)2門必修課以及固體地球物理學(xué)概論、工程物探、巖土工程監(jiān)測、巖土工程、自然災(zāi)害學(xué)原理、路橋勘測設(shè)計(jì)、土木工程概論等7門選修課,使學(xué)生能夠具有一定的地質(zhì)素養(yǎng)。②注重實(shí)踐教學(xué),不僅建立了全國一流的測量風(fēng)雨實(shí)習(xí)場,較好地滿足了課間實(shí)習(xí)的需求,而且在課程體系設(shè)置上也開設(shè)了地形測量教學(xué)實(shí)習(xí)、攝影測量教學(xué)實(shí)習(xí)、大地測量教學(xué)實(shí)習(xí)、工程測量教學(xué)實(shí)習(xí)和GPS教學(xué)實(shí)習(xí)等綜合實(shí)習(xí)課程,使學(xué)生具有較強(qiáng)的動手實(shí)踐能力。③注重培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)處理的能力,所以不僅開設(shè)了計(jì)算機(jī)高級語言程序設(shè)計(jì)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫概論、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等4門計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程,而且安排了計(jì)算機(jī)高級語言課程設(shè)計(jì)和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)2門綜合實(shí)習(xí),并且還開設(shè)了測繪程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)課程,使學(xué)生的數(shù)據(jù)處理能力得到很大的提升。正是由于上述鮮明的特色,我校培養(yǎng)的測繪工程專業(yè)的學(xué)生深受用人單位好評,就業(yè)率一直在我校名列前茅。2013年工程教育認(rèn)證專家在審核我?!豆こ探逃龑I(yè)認(rèn)證自評報(bào)告》的基礎(chǔ)上對我校進(jìn)行了現(xiàn)場考查,在現(xiàn)場考查報(bào)告中認(rèn)為我校測繪工程專業(yè)的課程體系建設(shè)存在如下問題:①邀請過部分專家參與培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)計(jì)劃的修訂,但邀請的專家人數(shù)較少,代表性不強(qiáng)。②沒有專門開設(shè)地球科學(xué)概論、工程力學(xué)、工程制圖、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)這四門課程,但其他課程有這些課程的相關(guān)內(nèi)容,基本能夠滿足測繪工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo),但工程力學(xué)、工程制圖等課程的相關(guān)內(nèi)容相對偏少。③學(xué)校圖書館信息中心對全校研究生、本科生開設(shè)了文獻(xiàn)信息檢索公開選修課程,但該課程不能保證覆蓋全體學(xué)生。④支撐國際視野和跨文化交流的課程偏少。

三、新版課程體系及其特點(diǎn)

2015年學(xué)校教務(wù)處組織我系教師對測繪工程專業(yè)培養(yǎng)方案進(jìn)行了新一輪的修訂,形成了我校測繪工程專業(yè)新版課程體系.新版課程體系在征求了我校12個(gè)測繪企事業(yè)單位兼職教師意見的基礎(chǔ)上由全體專業(yè)教師經(jīng)過多次討論修訂完成。與舊版課程體系相比,新版課程體系具有如下特點(diǎn)。1.該課程體系充分考慮了工程教育專業(yè)認(rèn)證專家的意見。專門開設(shè)了地球科學(xué)概論、土力學(xué)、工程制圖、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)等課程,使學(xué)生掌握了更多的工程基礎(chǔ)知識,使課程體系能夠更好地滿足測繪工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)。新開設(shè)了文獻(xiàn)信息檢索課程,保證該課程能覆蓋全體學(xué)生,為學(xué)生開展科學(xué)研究和不斷提高科學(xué)素養(yǎng)打下良好的基礎(chǔ)。增設(shè)了專業(yè)英語閱讀、科技論文寫作兩門課程,解決了支撐國際視野和跨文化交流的課程偏少的問題。2.對原有課程進(jìn)行了優(yōu)化整合,保留了舊版課程體系的特色。繼續(xù)培養(yǎng)學(xué)生的地質(zhì)素養(yǎng),開設(shè)的地質(zhì)基礎(chǔ)知識方面的課程有地球科學(xué)概論、工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)、土力學(xué)、路橋勘測設(shè)計(jì)、土木工程概論、巖土工程監(jiān)測等6門課程。仍然注重學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng),保留了所有的專業(yè)綜合實(shí)習(xí)課程。在這里要說明的是,新版課程體系中實(shí)踐環(huán)節(jié)學(xué)分所占比例有所減少,其實(shí)所有的實(shí)習(xí)周數(shù)沒有絲毫改變,只是由于我校對實(shí)習(xí)學(xué)分的計(jì)算方法有所改變,由原來一周的實(shí)習(xí)算1.5學(xué)分改為一周的實(shí)習(xí)算1學(xué)分,導(dǎo)致實(shí)踐環(huán)節(jié)學(xué)分值下降,實(shí)踐環(huán)節(jié)學(xué)分所占比例當(dāng)然也就下降了。繼續(xù)加強(qiáng)學(xué)生數(shù)據(jù)處理能力的培養(yǎng),保留了計(jì)算機(jī)高級語言程序設(shè)計(jì)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)庫、測繪軟件設(shè)計(jì)等理論課與開發(fā)和計(jì)算機(jī)高級語言課程設(shè)計(jì)、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)等實(shí)踐課。3.新版課程體系更具有時(shí)代特色,緊跟測繪學(xué)科發(fā)展趨勢。新版課程名稱更具有時(shí)代特色,如測量學(xué)和數(shù)字測圖兩門課程整合成數(shù)字地形測量學(xué),地籍測量與管理名稱改為不動產(chǎn)測量與管理,GPS原理及其應(yīng)用名稱改為GNSS原理及其應(yīng)用。“3S”技術(shù)各自不斷向前發(fā)展和不斷融合是測繪學(xué)科的發(fā)展趨勢,新版課程體系在保留了舊版課程體系中的地理信息系統(tǒng)原理、遙感原理與應(yīng)用、遙感圖像處理3門課程的基礎(chǔ)上,增加了地理信息系統(tǒng)軟件與應(yīng)用、遙感圖像解譯、地圖制圖學(xué)基礎(chǔ)、3S集成與應(yīng)用、數(shù)字地球與智慧城市5門課程,使學(xué)生能夠更加全面地掌握測繪學(xué)科知識,了解測繪學(xué)科最新的發(fā)展方向,使學(xué)生更好地儲備工程單位所需的專業(yè)知識。

四、結(jié)語

工程教育專業(yè)認(rèn)證不是以最終通過為目的,而是要各高校相關(guān)專業(yè)認(rèn)真對照認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn),尋找專業(yè)建設(shè)中的不足,建立基于反饋的持續(xù)改進(jìn)機(jī)制,緊跟專業(yè)和行業(yè)發(fā)展趨勢,提升專業(yè)教育水準(zhǔn)。我校測繪工程專業(yè)在通過了工程教育專業(yè)認(rèn)證的基礎(chǔ)上,充分考慮了工程教育專業(yè)認(rèn)證專家的意見,不斷整合優(yōu)化課程體系,為下一次工程教育專業(yè)認(rèn)證打下了良好的基礎(chǔ)。工程教育專業(yè)認(rèn)證注重專業(yè)的多樣性和個(gè)性化特點(diǎn),我校測繪工程專業(yè)整合優(yōu)化課程體系時(shí)保留了自己鮮明的特色。另外,新版課程體系更具有時(shí)代特色,緊跟測繪學(xué)科發(fā)展趨勢,能更好地滿足測繪工程專業(yè)的培養(yǎng)要求。

作者:曾云 陳剛 吳北平 單位:中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)信息工程學(xué)院

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篇(6)

土木工程大部分都是建設(shè)在巖石圈、生命圈、大氣圈等環(huán)境中,隨之形成了融合土壤學(xué)、生物學(xué)、環(huán)境學(xué)、社會科學(xué)等多方面的土木工程環(huán)境巖土工程,著重分析幾種影響土木工程建設(shè)、影響環(huán)境巖土工程的問題,并提出了解決方法。

關(guān)鍵詞:

土木工程;環(huán)境;巖土工程;問題

1環(huán)境巖土工程中地基土液化的問題

在地震的影響下,地基土開始液化,導(dǎo)致建設(shè)區(qū)域路基的破壞,主要破壞形式有四種:震陷、邊坡坍滑、開裂、路基下沉。受地震強(qiáng)度、填料性質(zhì)、路堤高度、地基土等因素的影響,破壞嚴(yán)重,其中最關(guān)鍵的是水文地質(zhì)條件和地基土特性。針對上述問題,提出合理解決問題的措施:利用勘查地質(zhì)的公路工程資料,對可液化土層的液化程度、厚度、埋深等進(jìn)行確定,分析危害公路的工程及影響程度,并結(jié)合地基變形的實(shí)際特點(diǎn),提高地基承載力,主要方式包括強(qiáng)夯法、擠密沙樁法、換填法。大量實(shí)踐表明,擠密沙樁可以加固深層地基,具有良好的固結(jié)排水作用,能夠降低地基不均勻沉降、提高地基強(qiáng)度,還能夠消除地基液化,比較適合應(yīng)用在處理橋頭高路堤液化土地基;換填法可以對地基土特性進(jìn)行改善,消除地基土的液化,適合應(yīng)用在小規(guī)??梢夯鼗校粡?qiáng)夯法適合應(yīng)用在淺層、大面積地基中,具有十分明顯的加固效果,因?yàn)榇嬖诤艽蟛町惖募庸绦Ч?,所以,依?jù)工程地質(zhì)條件來處理液化地基土,并依據(jù)一定的處理原則,選擇符合情況的方式來有效增加地基土抗液化能力。

2環(huán)境巖土工程中基坑開挖的問題

2.1土層位移變形及周圍地表沉降

開挖深基坑的時(shí)候,會從兩方面出現(xiàn)地表沉降問題:第一,護(hù)坡基礎(chǔ)設(shè)施出現(xiàn)側(cè)向形變導(dǎo)致地表沉降。第二,疏干地下水以后形成差異,導(dǎo)致地表沉降。前者沉降主要出現(xiàn)在深基坑周圍;后者沉降的范圍相對比較大,主要是深基坑環(huán)形區(qū)域。依據(jù)實(shí)際情況,一般來說,深基坑地表沉降主要是因?yàn)榀B加圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形和地下水疏干。地面沉降是因?yàn)榈叵滤韪尚纬傻模绻皇呛艽蟮乃唤档?,可以不考慮沉降危害,但是如果出現(xiàn)過大的水位沉降及比較小的疏干范圍時(shí),地表沉降極有可能導(dǎo)致建筑墻體開裂或傾斜。在設(shè)計(jì)坑側(cè)壁位移時(shí),需要合理分析精度、模型不確定向、計(jì)算參數(shù)等因素,防止出現(xiàn)不合實(shí)際情況的計(jì)算結(jié)果,出現(xiàn)比較大的側(cè)向位移,導(dǎo)致建筑出現(xiàn)坍塌和開裂,間接導(dǎo)致地表沉降。出現(xiàn)上述地表沉降問題主要是由于土體側(cè)向形變,促使出現(xiàn)塑性變形、垂向彈性變形;土地側(cè)向變形還會導(dǎo)致降低高程,是嚴(yán)重影響深基坑周圍地表沉降的主要因素。

2.2深基坑工程開挖邊坡的問題

開挖深基坑之后,在外力作用和自身重量影響的情況下,會促使土體朝著低處坍滑,如果不采取合理的措施來進(jìn)行處理,會導(dǎo)致邊坡坍塌或者滑移,主要存在兩種邊坡變形方式:完成支護(hù)結(jié)構(gòu)以后,基坑中出現(xiàn)一定的空面,導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)喪失原有的作用,促使邊坡失去原有的穩(wěn)定性;開挖邊坡的時(shí)候,如果不恰當(dāng)處理,邊坡前邊、底部等會形成邊坡滑動。

2.3深基坑開挖導(dǎo)致隆起變形及基坑突涌

基坑突涌,促使基土開裂。主要是因?yàn)榇嬖诔袎核?,基坑開挖的時(shí)候會降低原有土壓力到一定程度,承壓水水壓能夠?qū)拥装逶斐蓻_擊或者頂裂基坑底板,形成突涌。從四個(gè)方面分析基坑隆起變形:開挖基坑以后,基地面之下的部分朝著基坑內(nèi)出現(xiàn)支護(hù)結(jié)構(gòu)變形,導(dǎo)致隆起基底;回彈基坑基底土體以后,土體蠕變和松弛導(dǎo)致隆起土體;黏性土基坑積水;挖除土體,釋放自重應(yīng)力,促使回彈土體。解決基坑開挖導(dǎo)致地表沉降的方式:第一,地表沉降降低基本方式。一般都是應(yīng)用大剛度連續(xù)地下結(jié)構(gòu),加固地基土,分段開挖地基,合理設(shè)置支護(hù),加固坑外注漿,盡可能縮短周期,提高維護(hù)結(jié)構(gòu)墻外帷幕和土體深度,降低降水次數(shù),合理設(shè)置一定的回灌系統(tǒng)。第二,合理應(yīng)用文克爾彈性地基梁原理,分析開挖基坑形成的地下管線水平位移和豎向位移。依據(jù)最大管線變形情況,計(jì)算出最大允許圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形,并且合理設(shè)計(jì)圍護(hù)強(qiáng)度及選型,依據(jù)實(shí)際情況,對地下管線進(jìn)行預(yù)估,檢測是否安全。第三,依據(jù)周圍環(huán)境、地基土、開挖的實(shí)際情況,選擇合理經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)方案。此外,深基坑施工和設(shè)計(jì)是息息相關(guān),施工的所有過程都在改變外荷載和體系結(jié)構(gòu),極大程度地造成內(nèi)力和變形。監(jiān)測實(shí)際施工工程,也就是合理測量周圍環(huán)境、土體變形、位移、墻體內(nèi)力、支撐內(nèi)力等,施工和設(shè)計(jì)的時(shí)候,應(yīng)合理應(yīng)用并調(diào)整反饋結(jié)果,借助信息化施工技術(shù)進(jìn)行施工,使施工更加科學(xué)、合理。在上述施工過程中,能對整體破壞或局部破壞進(jìn)行預(yù)測,以便及時(shí)修改,保證降低環(huán)境影響,確保結(jié)構(gòu)安全。

3打樁對周圍環(huán)境的影響

近幾年,由于不斷發(fā)展超高層和高層建筑,施工中基本上都是使用樁基礎(chǔ),但是樁實(shí)際施工的過程中總會出現(xiàn)泥漿污染、振動、噪音等環(huán)境影響。樁基施工時(shí),打樁過程中需要錘擊樁頂;在振動沉樁的過程中,應(yīng)該進(jìn)行偏心振動;在灌注樁的過程中,噪音是由于鉆機(jī)馬達(dá)導(dǎo)致的,最嚴(yán)重的就是打入樁的時(shí)候,可以從以下幾方面分析,阻止噪音形成:選擇無噪音施工技術(shù)、降低噪音源強(qiáng)度、限制施工時(shí)間。在施工中進(jìn)行打樁時(shí),振動會影響居民生活、損壞建筑物,使地基變形、砂土液化等。為了避免出現(xiàn)上述問題,需要合理應(yīng)用防振槽、防振溝。一般情況下,這種溝槽深度為4~5cm,必要的時(shí)候可以設(shè)置隔離墻。在打樁擠土的過程中,會因?yàn)轭A(yù)制樁打入升高周圍的水壓力,從而降低地基土排水強(qiáng)度,導(dǎo)致嚴(yán)重?fù)p壞附近土地,并且在沉樁的時(shí)候,與樁體積等量土體會形成隆起和位移。擠土主要會導(dǎo)致成樁地面隆起和位移、管道破裂、房屋沉降等問題??梢詮囊韵聨讉€(gè)方面分析防治方式:依據(jù)施工進(jìn)度和順序來合理安排濃樁和布樁;降低排土量,合理應(yīng)用空心預(yù)制樁;降低地下水位;先進(jìn)行開挖,再進(jìn)行沉樁;改變土體排水性。現(xiàn)階段,一般都是應(yīng)用泥漿護(hù)壁的方式來進(jìn)行鉆孔灌注樁施工,混凝土灌注的時(shí)候,會排出孔內(nèi)泥漿,也會嚴(yán)重破壞施工周圍環(huán)境。

作者:張建亮 單位:深圳市南華巖土工程有限公司

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篇(7)

關(guān)鍵詞:地質(zhì)勘查專業(yè);實(shí)踐教學(xué)效果;考核辦法

中圖分類號:G426 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1002-2589(2012)09-0164-02

緒論

地質(zhì)勘查專業(yè)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的專業(yè),要使地質(zhì)專業(yè)的學(xué)生成為集知識、能力和素質(zhì)于一體的高素質(zhì)人才,加強(qiáng)野外實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是十分有必要的,也是確實(shí)可行的。在高等教育實(shí)施素質(zhì)教育的今天,為了提高大學(xué)生的業(yè)務(wù)素質(zhì)、動手能力和專業(yè)綜合素質(zhì),野外實(shí)踐性教學(xué)顯得尤為重要。野外實(shí)踐性教學(xué)也是課堂教學(xué)的延伸和檢驗(yàn),甚至關(guān)系著學(xué)生就業(yè)的情況。

筆者根據(jù)自身實(shí)踐教學(xué)體會,簡要闡述了野外地質(zhì)實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀,分析和探討了高校野外地質(zhì)實(shí)踐教學(xué)中存在的問題并提出建議,為優(yōu)化野外實(shí)踐教學(xué)、促進(jìn)野外實(shí)踐性教學(xué)效果考核制度的完善。

一、野外實(shí)踐教學(xué)存在的問題

以登封地區(qū)為例,登封地區(qū)作為全國地質(zhì)教學(xué)基地,一直是地質(zhì)類及相關(guān)專業(yè)的野外地質(zhì)實(shí)習(xí)的“第一課堂”。然而,近十年來,受高校大量擴(kuò)招以及資源、能源行業(yè)走俏的影響,開設(shè)地質(zhì)類專業(yè)的院校數(shù)量以及同一所院校地質(zhì)類學(xué)生的人數(shù)迅速增加。以登封地區(qū)野外地質(zhì)實(shí)習(xí)基地為例,近十年間,實(shí)習(xí)院校的數(shù)量以及實(shí)習(xí)的學(xué)生數(shù)量呈幾何級數(shù)增加。以河南工程學(xué)院為例,地質(zhì)專業(yè)、采礦專業(yè)、煤礦安全專業(yè)的班級從幾個(gè)班(30人標(biāo)準(zhǔn)班)到幾十個(gè)班。在實(shí)習(xí)院校、實(shí)習(xí)人數(shù)的增加等一系列因素的影響下,地質(zhì)專業(yè)野外實(shí)踐教學(xué)也存在著一系列弊端。

(一)實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)緊張

地質(zhì)專業(yè)野外實(shí)踐教學(xué)一般時(shí)間較長,路途較遠(yuǎn),住宿時(shí)間較長,故此實(shí)習(xí)的成本較高。由于高校地質(zhì)類專業(yè)學(xué)生數(shù)量的激增,加上新專業(yè)的增加對地質(zhì)類專業(yè)實(shí)習(xí)的經(jīng)費(fèi)都一定的壓縮,這就造成了實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)和學(xué)生數(shù)量增加之間的矛盾關(guān)系。在這種矛盾的情況勢必影響實(shí)習(xí)天數(shù)的減少、觀測點(diǎn)數(shù)量的減少,那么直接的后果就是影響著實(shí)習(xí)的效果。

(二)實(shí)習(xí)地點(diǎn)的削減

野外地質(zhì)實(shí)踐教學(xué)迥異于課堂教學(xué),需對野外地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行直接觀察與描述,因此,實(shí)習(xí)路線的選取非常重要。例如,登封地區(qū)實(shí)習(xí)基地已經(jīng)比較成熟,離河南工程學(xué)院距離較近,故此,一直是我校地質(zhì)野外實(shí)習(xí)的最佳選擇。然而隨著登封市景區(qū)的開發(fā)、嵩山也成為“世界地質(zhì)公園”,很多景點(diǎn)需要收取門票進(jìn)入。例如嵩山老母洞景區(qū),學(xué)生可以很好地觀測不整合接觸關(guān)系。在少林寺內(nèi)沿著景區(qū)一些構(gòu)造行跡更是齊全,例如,景區(qū)內(nèi)的“X節(jié)理”、波痕、斷層、尖楞褶皺、復(fù)式背斜、斷層等,以及一些地貌現(xiàn)象等。那么這些地質(zhì)線路受景區(qū)的限制勢必也影響實(shí)習(xí)線路的選取和變更,從而使地質(zhì)實(shí)習(xí)線路的選取達(dá)不到最優(yōu)化,進(jìn)而也影響著實(shí)踐教學(xué)的效果。

(三)年輕化的實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師經(jīng)驗(yàn)欠缺

對于一些合并重組升本的高校來說,地質(zhì)專業(yè)教師普遍年輕化、高學(xué)歷化。以河南工程學(xué)院來說,由于中間幾年地質(zhì)專業(yè)停止辦學(xué),升本以后大量引進(jìn)了剛從學(xué)校畢業(yè)的博士、碩士等高級人才,大量高級人才雖充實(shí)了教師力量,但剛從學(xué)校畢業(yè)的年輕教師野外實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)普遍有所欠缺,甚至對實(shí)習(xí)線路、地質(zhì)觀測點(diǎn)比較陌生。

(四)實(shí)踐教學(xué)效果評價(jià)制度不健全

每次去進(jìn)行地質(zhì)實(shí)習(xí)的學(xué)生較多,線路比較擁擠,實(shí)習(xí)的對象是一些自然界的宏觀地質(zhì)記錄,實(shí)習(xí)地點(diǎn)不容集中學(xué)生等情況,造成了實(shí)習(xí)過后學(xué)生很快就忘了實(shí)習(xí)的內(nèi)容,實(shí)習(xí)時(shí)思想不集中,沒能認(rèn)真聽實(shí)習(xí)指導(dǎo)老師的講解,甚至沒去觀察實(shí)習(xí)點(diǎn)。針對這種情況必須加大實(shí)習(xí)的考核辦法,防止學(xué)生抱著“渾水摸魚”的思想,從根本督促學(xué)生認(rèn)真參加實(shí)習(xí)。

對實(shí)習(xí)指導(dǎo)老師更應(yīng)該建立一套完整的考核制度,在最大化利用實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)的基礎(chǔ)上,盡可能多安排實(shí)習(xí)線路。實(shí)習(xí)指導(dǎo)老師對實(shí)習(xí)地點(diǎn)是否熟悉、實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)是否豐富、實(shí)踐教學(xué)中講解是否清楚明了、對學(xué)生是否有責(zé)任心等一系列的問題都需要一個(gè)健全的評價(jià)制度。

二、野外實(shí)踐教學(xué)的改進(jìn)與效果評價(jià)

野外實(shí)習(xí)中的教學(xué)方式一般為啟發(fā)式,這就要求帶隊(duì)教師在野外講授地質(zhì)現(xiàn)象時(shí),由理論聯(lián)系實(shí)際,由表及里,由淺及深,循序漸地的引導(dǎo)學(xué)生對地質(zhì)現(xiàn)象的注意與思考,從而促使學(xué)生就觀察的地質(zhì)現(xiàn)象,由地質(zhì)成因、地質(zhì)運(yùn)動,地質(zhì)行跡等角度作出系統(tǒng)的觀測和分析,并最終由學(xué)生說出正確的答案[1]。但是,由于上述一系列現(xiàn)實(shí)問題的存在,野外實(shí)踐教學(xué)中確實(shí)存在一些問題和弊端。針對上述實(shí)習(xí)中存在的問題筆者提出一些建議和改進(jìn)措施。

(一)加大對地質(zhì)實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)的投入力度

在實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)充足的前提下才能豐富實(shí)習(xí)內(nèi)容。隨著實(shí)習(xí)學(xué)生的增加加大實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)的投入是首要任務(wù)。

在資金緊張的情況下,高??衫米陨淼馁Y源優(yōu)勢,與地質(zhì)隊(duì)、地質(zhì)研究院所、地質(zhì)公司等建立合作實(shí)習(xí)基地。合作實(shí)習(xí)基地既有高校教師的理論指導(dǎo),又有合作單位工程師們現(xiàn)場實(shí)踐指導(dǎo),對培養(yǎng)學(xué)生動手能力大有裨益。在實(shí)習(xí)基地學(xué)生能運(yùn)用所學(xué)知識幫合作單位完成一些簡單的工作,對合作單位也是有一定經(jīng)濟(jì)效益的,合作單位理應(yīng)負(fù)擔(dān)一部分住宿或者伙食費(fèi)用,這樣既能節(jié)約實(shí)習(xí)成本又能提高實(shí)習(xí)效果。同時(shí),高校也可利用本校的后勤集團(tuán)優(yōu)勢,利用校車送學(xué)生去實(shí)習(xí)目的地,校車可以提供適當(dāng)?shù)膬?yōu)惠政策。

(二)選擇最優(yōu)實(shí)習(xí)線路

地質(zhì)實(shí)習(xí)的關(guān)鍵是實(shí)習(xí)路線的選擇恰當(dāng)與否。對于初次涉及地質(zhì)專業(yè)基礎(chǔ)知識的學(xué)生來說,這就要求選擇一些地質(zhì)現(xiàn)象典型、內(nèi)容簡單且地質(zhì)現(xiàn)象齊全的實(shí)習(xí)線路。就基礎(chǔ)地質(zhì)實(shí)習(xí)而言,地質(zhì)實(shí)習(xí)的基本內(nèi)容大同小異,即通過對地球內(nèi)外引力作用及其產(chǎn)物的觀察,使學(xué)生了解各種地質(zhì)作用成因、演化過程、基本規(guī)律及其一般特征,能識別一些常見的造巖礦物和三大巖石類型,初步掌握沉積巖、巖漿巖、變質(zhì)巖的野外鑒別基本方法以及地層、構(gòu)造的野外基本描述方法。在實(shí)習(xí)過程中,實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師還應(yīng)該根據(jù)不同專業(yè)側(cè)重方向不同的特點(diǎn),安排有針對性的實(shí)習(xí)內(nèi)容。

例如,地質(zhì)勘查專業(yè)的野外填圖地質(zhì)實(shí)習(xí)是在學(xué)完“地球科學(xué)概論”、“構(gòu)造地質(zhì)學(xué)”、“古生物地史學(xué)”、“工程地質(zhì)學(xué)”、“巖石學(xué)”、“礦物學(xué)”、“礦床學(xué)”、“固體礦產(chǎn)勘查學(xué)”等課程以后的地質(zhì)填圖實(shí)習(xí),學(xué)生在系統(tǒng)學(xué)完相關(guān)專業(yè)基礎(chǔ)課程以后[2],大學(xué)三年級的時(shí)候在登封地區(qū)地區(qū)進(jìn)行為期七周的地質(zhì)填圖地質(zhì)實(shí)習(xí)。而工程地質(zhì)、采礦工程和安全工程等專業(yè)是在學(xué)完“普通地質(zhì)學(xué)”或“基礎(chǔ)地質(zhì)學(xué)”以后的唯一一次地質(zhì)實(shí)習(xí),學(xué)生以后沒有專門的地質(zhì)課程。這樣,地質(zhì)工程專業(yè)的基礎(chǔ)地質(zhì)實(shí)習(xí)應(yīng)該是地球科學(xué)概論的基本內(nèi)容,即要注意擴(kuò)大學(xué)生的地質(zhì)知識面,尤其是在完成基本實(shí)習(xí)內(nèi)容后,要讓學(xué)生了解地球科學(xué)在能源、資源、環(huán)境、自然災(zāi)害、工程建設(shè)和交通運(yùn)輸?shù)葒窠?jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要地位,使他們熱愛地質(zhì)專業(yè),奉獻(xiàn)地質(zhì)專業(yè),這樣不僅可以增加學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,而且還能增強(qiáng)學(xué)生的自豪感、責(zé)任感和主人翁意識。工程地質(zhì)專業(yè)的基礎(chǔ)地質(zhì)實(shí)習(xí)就應(yīng)該側(cè)重于常見造巖礦物以及常見的三大類(巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖)巖石的野外識別方法、物理特征等內(nèi)容。地層接觸關(guān)系、斷層、褶皺、節(jié)理等地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象也是側(cè)重點(diǎn)之一。

基于不同專業(yè)側(cè)重專業(yè)方向的考慮,在安排不同的地質(zhì)實(shí)習(xí)時(shí),對不同專業(yè)的實(shí)習(xí)路線應(yīng)進(jìn)行精選。然而有些實(shí)習(xí)地點(diǎn)已成為地質(zhì)公園,且受景區(qū)收費(fèi)的限制,可在充分利用國家地質(zhì)公園寶貴財(cái)富的基礎(chǔ)上,在景區(qū)的周邊開辟最大包含實(shí)習(xí)內(nèi)容的路線。這樣既節(jié)約了實(shí)習(xí)成本,又不影響實(shí)習(xí)的效果。

(三)逐步提高年輕老師的教學(xué)方法

良好的教學(xué)方法和高超的教學(xué)水平是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、加深知識理解的重要途徑。如果在野外實(shí)習(xí)中還采用課堂上的教學(xué)方式,難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和達(dá)到預(yù)期的目的。多年實(shí)踐表明,啟發(fā)式和互動式教學(xué)方法在基礎(chǔ)地質(zhì)實(shí)習(xí)中具有良好的效果[2]。

1.為了最大化提高教學(xué)效果,調(diào)動每個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性和責(zé)任感,使學(xué)生最大程度掌握所學(xué)知識,可采取分組式教學(xué)。在每次實(shí)習(xí)之前,將所實(shí)習(xí)學(xué)生分為5人~6人的實(shí)習(xí)小組,每個(gè)小組的組成可在考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)程度、學(xué)習(xí)態(tài)度的基礎(chǔ)上自由組合而成,并選取一名小組長,負(fù)責(zé)本組的學(xué)習(xí)。在實(shí)習(xí)期間的一切活動都是以小組為單元開展的,如野外的觀察、分析、討論和總結(jié)等。尤其是在每一個(gè)點(diǎn)或每一條路線的總結(jié)時(shí),由每個(gè)小組輪流派代表進(jìn)行總結(jié)歸納,其他小組可以提問或反駁。上述教學(xué)方法年輕教師可以借鑒。

2.變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí),把學(xué)習(xí)的主動權(quán)交給學(xué)生,指導(dǎo)教師應(yīng)在重點(diǎn)突出的基礎(chǔ)上,著重對學(xué)生基本技能的訓(xùn)練,作有針對性的講解和啟發(fā)式講授。那么,就要求以學(xué)生觀測地質(zhì)現(xiàn)象和討論為主,老師講解為輔。因此,在每一次地質(zhì)實(shí)習(xí)之前,指導(dǎo)教師應(yīng)先介紹本次實(shí)習(xí)的線路的基本情況,包括實(shí)習(xí)內(nèi)容的側(cè)重點(diǎn)、實(shí)習(xí)目的和要求。具體到一個(gè)觀測點(diǎn)時(shí),首先是讓學(xué)生在小組長的帶領(lǐng)下結(jié)合課堂所學(xué)知識進(jìn)行觀察,之后老師提問,并啟發(fā)性地提示重點(diǎn)注意事項(xiàng)。然后,學(xué)生在小組長的帶領(lǐng)下再次觀察、測量、記錄、分析和討論。再是實(shí)習(xí)隊(duì)集體討論和總結(jié),先是每個(gè)小組總結(jié),最后是老師提問、評價(jià)、總結(jié)和出思考題。在每條路線的觀察內(nèi)容完成以后,再對本條路線的內(nèi)容進(jìn)行討論、總結(jié)和出思考題,并針對以后相關(guān)專業(yè)課的知識學(xué)習(xí)進(jìn)行引導(dǎo)以及部署明天實(shí)習(xí)的安排和要求?;氐綄?shí)習(xí)基地以后,每天晚上檢查和批改學(xué)生野外記錄情況。

3.采取整體―局部―整體的實(shí)習(xí)方式[3]。每次實(shí)習(xí)之前指導(dǎo)教師須先對與本次實(shí)習(xí)相關(guān)的課本知識進(jìn)行回顧,包括常見礦物、常見巖石的主要特征與野外鑒定方法,地層、構(gòu)造的野外觀察與描述方法,野外記錄與素描圖件的格式和要求,羅盤的使用,地形地質(zhì)圖閱讀等,為學(xué)生地質(zhì)實(shí)習(xí)作好知理論知識的儲備。然后,講解實(shí)習(xí)的目的、意義、任務(wù)、要求及成績評定等相關(guān)內(nèi)容,并向?qū)W生介紹實(shí)習(xí)區(qū)的交通、地形、地物和地質(zhì)概況、實(shí)習(xí)路線的位置等,使學(xué)生對實(shí)習(xí)有了一個(gè)總體上的了解。最后,在具體到每個(gè)觀測線路和觀察點(diǎn),讓學(xué)生用羅盤和MAPGIS進(jìn)行準(zhǔn)確定位的基礎(chǔ)上,由面(實(shí)習(xí)路線)到點(diǎn)(觀察點(diǎn)),按要求完成實(shí)習(xí)內(nèi)容。期間,指導(dǎo)教師應(yīng)調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,提出針對重點(diǎn)內(nèi)容的思考主題,加深學(xué)生對地質(zhì)現(xiàn)象的思考、分析。實(shí)習(xí)結(jié)束后,讓學(xué)生按照某一主線,如構(gòu)造運(yùn)動的分期性,對實(shí)習(xí)的主要內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)的同時(shí),還要求學(xué)生根據(jù)自己的興趣,寫一個(gè)題目自擬的專題小論文,如總結(jié)實(shí)習(xí)區(qū)的構(gòu)造演化過程等。這樣做,不僅鞏固和加深學(xué)生對地質(zhì)理論知識和基本概念的理解,還鍛煉了他們對實(shí)際地質(zhì)問題的觀察、思考和分析的能力以及地質(zhì)思維能力,并極大地提高了學(xué)生學(xué)習(xí)地球科學(xué)專業(yè)的興趣。

(四)健全實(shí)踐教學(xué)效果考核制度

健全實(shí)習(xí)效果的考核制度既能使地質(zhì)實(shí)習(xí)規(guī)范化、高效化,也能更加引起學(xué)生和指導(dǎo)教師的高度重視。

1.學(xué)生必須按照《實(shí)綱》的要求和規(guī)定,認(rèn)真完成實(shí)習(xí)教學(xué)任務(wù),經(jīng)考試或者考查合格者,記錄成績獲得學(xué)分。實(shí)習(xí)期間服從指導(dǎo)教師的安排,嚴(yán)格遵守學(xué)校的各種相關(guān)規(guī)章制度。

2.實(shí)習(xí)考核、成績評定。按《實(shí)綱要求》,學(xué)生必須完成全部實(shí)習(xí)任務(wù),在提交實(shí)習(xí)報(bào)告的前提后,方可參加實(shí)習(xí)考核??己藭r(shí)根據(jù)具體的情況,采取不同的方式進(jìn)行,口試、筆試或兩者的結(jié)合均可??己藘?nèi)容包括:學(xué)習(xí)態(tài)度表現(xiàn)、組織紀(jì)律、任務(wù)完成情況、實(shí)習(xí)記錄情況以及實(shí)習(xí)報(bào)告等。

3.實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)學(xué)校于年初應(yīng)下?lián)艿礁鱾€(gè)院系、部專用賬戶,各系部每學(xué)期第18周前應(yīng)作好本單位下學(xué)期“實(shí)習(xí)預(yù)算”使用范圍和開支情況,按學(xué)校有關(guān)規(guī)定嚴(yán)格執(zhí)行,確保實(shí)習(xí)正常有序運(yùn)轉(zhuǎn)。

4.學(xué)校或者系部領(lǐng)導(dǎo)不定時(shí)去實(shí)習(xí)地點(diǎn)抽查指導(dǎo)教師帶學(xué)生實(shí)習(xí)情況,檢查實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師工作態(tài)度和完成情況。

5.每次實(shí)習(xí)完畢,指導(dǎo)老師可以書寫工作總結(jié)。在總結(jié)中提出指導(dǎo)學(xué)生實(shí)習(xí)的體會、實(shí)習(xí)經(jīng)驗(yàn)、實(shí)習(xí)經(jīng)費(fèi)運(yùn)用情況和在實(shí)習(xí)中遇到的一些突發(fā)事件處理方式,以提出對地質(zhì)實(shí)習(xí)的工作建議。

參考文獻(xiàn):

[1]欒光衷,馮秀麗.野外地質(zhì)實(shí)習(xí)中的啟發(fā)式教學(xué)[J].中國地質(zhì)教育,2002,(2):48―49,57.