工程地质学基础重点十篇

发布时间:2024-04-26 07:22:57

工程地质学基础重点篇1

关键词:基础地质;研究工作;地质工作;持续发展

基础地质研究工作可以在一定程度上促进地质工作的发展和进步,本文针对基础地质研究工作问题给出了一系列的思考和阐述,为以后勘察地质提供依据和保障。

一、基础地质研究工作可以带动地质工作的可持续发展

地质工作的先行步骤和基础工作实际上就是基础地质研究,可以在一定程度上带动地质学科的进步和发展,同时是衡量国家地质科学技术水平和国家地质工作水平的重要依据。所以,提高研究基础地质的力度,不断发展新的地质科学理论,可以有效的提高地质工作效率和水平,确保可以稳定长期的发展地质工作,是增加社会可持续发展的重要基础,是一种比较具有时代意义的发展策略。在研究和分析基础地质工作的时候可以分成应用基础研究、前沿性科学研究以及立典性基础研究三类。三项研究工作具备各自的特点,需要协调发展,统筹兼顾。研究前沿性科学属于一种战略性、探索性的研究工作,在实施的时候,具有不确定性以及难度大的特点。这种技术的主要目的实际上就是不断认识地球,勇攀科学高峰,为长期发展地质科学技术提供理论基础和保障,主要包括球各圈层相互作用、生命起源与地外生物学、地球演化等。研究应用基础实际上就是依据勘查地质的实际情况来不断满足社会和国家经济的实际发展规范,主要研究重大基础性地质科学技术问题。最重要的实际上就是合理的解决勘查地质工作中的疑难问题,为了可以给设计重大工程、规划国土资源、评估地质火灾以及勘查矿产资源提供科学依据和地质资料。立典性基础研究实际上是属于一种专门科学、地质学科,或者是研究地质现象、地质事件的精细科学,具有很高的效果。最主要的目的就是能够为地质工作提供相应的范例,为研究地质对比提供尺度和标准,深化和普及立典型研究成果,可以适当增加地质科学研究整体水平。

经过多年的研究和分析,基础地质研究工作在一定程度上促进了地质工作的开展,研究成果会适当引发地质科技和地质工作的变革。目前地质工作人员开始分析和研究同位素年代学岩石、古生物、地层等学科,在此基础上适当建立相应的多时代多区域标准地层剖面,奠定了顶底和地层界限,对侵入岩进行分期定年,建立了古生物志和区域地层表,形成了全国多区域系统,综合研究了命名、分类、分期火成岩,为研究大地构造、区域地质、矿产勘查、地质调查等提供相应的尺码和标准,可以在一定程度上增加系统工作精度和效率。研究成矿系列、矿产资源勘查和典型矿床,改善矿床的类型等,可以适当促进矿产勘查的发展,促使不断突破国家地质勘查成果。

二、推动基础地质研究战略方式

地质工作的重要构成部分就是研究基础地质工作,主要目的就是可以承担固体地球科学中的基础地质研究、社会公益性以及矿产资源战略,增加研究地质程度,合理的解决研究过程中出现的问题,为高效有序的进行地质研究工作提供道路和战略,为规划社会经济和国家经济、规划国土整治、设计重大工程提供基础和依据,此外,还可以在一定程度上为研究地质科学理论提供范例。

基础地质研究工作兼具攀登科学高峰和社会与国家的可持续发展,为了能够切实做好上述工作,需要遵循突出重点,有限目标的基本原则,选择合理的攻击目标,对于关键科学问题现形成精细的立典性地质研究,取得一定科研成果,然后在充分分析国内实际情况,发挥国家优势的基础上,提高研究地质工作的力度,合理把区域优势变为整体科学优势。最后,需要进行综合研究和分析,不断创新技术和理论知识,发现新观点、新理论等,此外,进行科学管理,不断增加先进技术交流和沟通。

1.为国家需求服务,瞄准科学前沿

服务国家需求实际上就是在国家的层面上,实施地质工作,以此作为地质工作长远发展的保证和基础,并且需要兼顾长远使命和定期任务,不断使用社会以及经济的发展规范。瞄准科学实际上就是选择合理的前沿性地球科学,不断发展创新研究和理论思想,在研究地质科学方面不断创新。

2.主攻目标合理选择,提高地质立典

主攻目标的选择实际上就是依据社会发展、国家经济以及科学发展的实际规范需求,合理选择重点项目研究,始终坚持突出重点、有限目标的基本原则。提高地质立典实际上是说细致研究和分析一个典型区域、一种地质现象、一种地质科学、一种地质事件,得到比较高的科研水平,不断应用和推广,保证可以进一步增加研究技术和水平,为培养高科技人才和创新地质理论提供基础和保障。

3.突出区位优势,加强实践科学

中国地质具备多方面优势和特点,需要充分分析地质不同区位实际特点,并且能够进行合理利用,保证能够变为地质科学优势。地质科学属于一种实践性、探索性、区域性都很强的勘探科学,需要经过不断的研究和分析来得到一定的理论和成果,带动地质工作的进步和发展。

4.加强集成综合,优先原始创新

加强集成综合实际上就是在地球科学系统理论基础前提下,不断提高综合和交叉学科,综合集成专业、学科、专题等基础,总结出理论和规律。优先原始创新实际上就是在创新科技方面进行充分研究和分析,做到能够画龙点睛的目的,在一些具备优势地质情况下或者优越的学科领域,建立符合国家发展的并且可以在全球应用的新模式以及新理论。

5.科学管理优化,扩大协作空间

科学管理优化实际上就是建立对于科学发展具有一定意义的策略,不断增加科学管理,打造出良好科研环境,适当改变科研人员生活和工作的实际请款。扩大协作空间实际上就是提高国内外合作与交流的能力,适当处理原创和借鉴的联系,合理引进先进的科学技术科学理论,培养具备一定高水平和全球视野的人才队伍。

结束语:

总而言之,需要有基础地质实际研究任务、性质、思路y6iji国家实际需求来分析地质工作,可以从五方面进行阐述带动地质工作的作用和意义,对于促进国家发展具有很大作用,可以在一定程度上保证顺利进行地质研究工作。

参考文献

[1]李雄伟,邓乾忠,何仁亮等.湖北省地质大调查基础地质工作进展与成果[J].资源环境与工程,2014,(z1):1-5.

[2]王雪华.论基础地质与城市地质之关系及存在问题[J].价值工程,2014,(23):310-311.

[3]赵世界.浅析岩土工程勘察中基础地质的应用[J].建筑工程技术与设计,2015,(7):1767-1767.

工程地质学基础重点篇2

关键词:基础工程;工程案例;课程教学

基础工程是土木工程专业建筑工程方向的一门重要专业课程[1],在土木工程专业知识体系中有着相当重要的地位。该课程不同于混凝土、钢结构等课程,涉及的理论和专业知识较多,与工程实践联系紧密,具有综合性、实践性强的特点。目前,兰州交通大学土木工程专业基础工程课程有32学时,存在内容多、零散而课时少的矛盾突出。学校土木工程专业实践教学环节相对较少,在学习该课程之前,进行了生产施工实习,学生对建筑工程有了初步认识,但工程实践和应用能力严重不足,工程意识薄弱。针对课程的特点及存在的问题,结合多年的教学经验,对学生在学习中不容易掌握的重要内容和教学中的关键问题进行了探讨。通过对国内外因地基基础引发事故案例的讨论,激发学生的学习兴趣。从提高教师的工程意识和专业素养,加强实践教学两个方面,培养学生的工程意识,使学生具有独立思考工程问题,善于抓住主要矛盾解决实际工程问题的能力,最终为工程单位输送更多的、合格的工程技术人才。

一、教学中的几个关键问题

(一)概念设计的重要性

作为建筑物载体的地基土具有三相性、碎散性(非连续介质)和天然变异性(非均匀性、各向异性、结构性、时空变异性)的特征,加之上部结构的多样性、岩土参数的不确定性,导致地基基础问题相当复杂且具有不确定性,因此,概念设计是确保地基基础安全必不可少的重要途径。地基基础的概念设计就是将土力学的概念、结构力学概念、岩土性质的基本概念、地质演化的科学规律、地下水的影响、各种施工工艺的特点、各种结构体系的特点、基础与地基相互作用、当地经验、经济水平等影响因素综合应用于地基基础的设计之中。概念设计贯穿于基础地基设计的全过程。陕西西安大雁塔的建造体现了古人利用简单的概念解决复杂问题的智慧。例如:古人采用“堆土”的方式建塔,相对于现在的堆载预压地基处理方法,堆土的荷载和范围远大于塔重,土清除后,经过预压,地基的承载力和变形一般能满足要求。塔的基础采用半圆形式,类似于“不倒翁”的底座,具有一定自动纠偏的功能,体现了人类的智慧。雅典六个石柱的设计利用概念完善方案,将柱子的形状雕成亭亭玉立的少女。柱顶采用少女头顶花篮的做法,花篮既起到柱帽的作用,也实现了美化功能。柱子在截面小的部位即人体的颈部采用披肩发将荷载传递到躯干,既增加了美感又避免了刚度突变。柱下部通过少女着长裙且腿部弯曲使裙外撑,既增大了柱截面面积,又增加了稳定性。正是由于古人利用概念设计,将美学和力学概念巧妙地结合在一起,使该建筑屹立千年而不倒。利用基本概念指导地基基础的具体计算,了解数学模型的适用条件,了解假设条件与实际工程的符合程度,了解计算方法的局限性和可能产生的偏差。利用基本概念和经验对计算结果进行分析判断。计算结果的合理判断对工程的安全至关重要,比如建筑的沉降计算问题,影响沉降的因素非常多,有些因素如荷载、上部结构刚度可以较准确考虑。有些因素如地基刚度、土的性质考虑不太准确,有些因素如施工周期、施工工艺、施工顺序等不易考虑。计算结果的合理性和准确程度依赖于综合概念和经验,利用概念判断沉降分布形态、沉降差的大小是否合理,利用已有的工程经验判断计算数值的准确程度等。教师通过对大雁塔和古希腊石柱典型工程概念设计的详细讲述,引导学生领会基础工程设计的特点,不盲目相信计算,意识到准确的基本概念和丰富的工程经验对于基础工程设计的重要性。

(二)天然地基承载力的特点

地基土为大变形材料,当荷载增加时,随着地基变形的相应增加,地基土的密实度提高,当变形稳定后,地基土内摩擦角、粘聚力和重度等都有不同程度的提高,地基承载力也逐渐加大,很难界定出一个真正的“极限值”;另一方面,建筑物的使用有功能要求,常常是地基承载力还有潜力可挖,而变形已经达到或超过正常使用的限值,因此,地基设计采用正常使用极限状态这一原则,即按变形控制设计[2]。地基承载力是可以提高的。对于混凝土或钢筋,每一强度等级都有确定的标准值和设计值,而地基土的承载力并非土的工程特性指标,各种指标相同的地基土,承载力可能差异很大。影响地基土承载力的因素很多,不仅与土质、土层埋藏顺序有关,而且与基础底面的形状、大小、埋深、荷载情况、上部结构对变形的适应程度、地下水位的升降和地区经验息息相关。地基承载力随埋深增加而增大,承载力可以进行深度修正。地基承载力随基底宽度增加,随土质的不同而不同。饱和软土,增大基底尺寸不可能提高地基的承载力,而对于砂土,内摩擦角不为零,增大基底宽度提高地基的承载力,此时,承载力可以进行宽度修正。通过课堂对比分析,使学生对地基承载力的概念有了透彻理解,为地基基础的设计奠定了基础。

(三)地基基础方案的选择

地基基础方案对建筑工程的安全、造价和施工有决定性影响,地基基础方案的确定是一门复杂技术,需要全面分析、综合判断。首先,需了解场地周围的环境和场地的稳定性,因为场地一旦出现问题,对建筑物的破坏是毁灭性的。其次,需了解地基土的分布和工程性质,调研场地周围既有建筑和设备管线情况,调研当地类似工程资料,考虑地震因素如砂土液化造成的地基土整体失稳、软土地基的震陷等。最后,分析与基础工程密切相关的地下水情况、地下水位的变化,以及有地下结构物的建筑工程对地基基础安全造成的影响。地下水的腐蚀性影响混凝土的耐久性,使地基土的强度受到破坏,形成土洞,致使地表塌陷,影响建筑场地的稳定;地下水中的承压水冲毁基坑,破坏地基,可能会给工程造成很大损失;在高寒地区,季节性冻土致使地基土出现冻胀和融陷现象,危及建筑物的安全和正常使用。地基基础是整个上部结构的载体,是为上部结构服务的,地基基础的方案确定应考虑上部结构的形式、荷载特征和刚度特点等,考虑当地的施工状况,经过综合的经济对比,最终确定地基处理方法、变形关键控制点及基础形式,让学生懂得地基基础方案确定的重要性及复杂性,让学生意识到只有优秀的方案才有可能成为优秀的设计。

二、工程实例剖析

案例一意大利比萨斜塔建于1173年,当建至约29m时,因发生明显倾斜而停工。历经94年后复工,经6年时间完工,高达48m。1360年再度复工,历时10年于1370年竣工,共8层,塔高55m。目前,北侧沉降1m多,南侧下沉近3m,南北端沉降差1.80m,塔顶中心偏离中心线5.27m,倾斜5.50。该工程是典型的地基不均匀沉降引起建筑物倾斜的实例。案例二加拿大特朗斯康谷仓,平面尺寸23.5m×59.4m,高31m,容积为36500m3,基础为钢筋混凝土筏基,厚0.6m,埋深3.6m,地基为厚达16m的软粘土层,1911年开工,1913年秋完工。当谷仓装谷子达87.7%额定容积时,发现谷仓下沉,24小时内,西段下沉8.8m,而东端上抬1.5m,倾斜近270,上部谷仓保持完整。案例三上海工业展览馆中央大厅为框架结构,采用箱形基础,基础埋深7.27m,两翼展览馆为条形基础,地基为高压缩性淤泥质粘土。展览馆于1954年开工,当年年底实测地基平均沉降量为60cm。1957年中央大厅四周的沉降量最大处达到146.55cm。授课时讨论了这三类地基的性质及导致这三种地基事故的原因和相应的处理方法。讲到比萨塔倾斜情况时,学生情绪高涨,提出了比萨塔为什么会倾斜,是否会继续下沉,如何处理等一系列问题。分析倾斜原因,地基持力层为粉砂,下面为粉土和粘土层,地基压缩层不均匀,造成倾斜。现在每年下沉1mm。处理措施:1838—1839年挖环形基坑卸载;1933—1935年基坑防水处理,基础环灌浆加固;1992年7月加固塔身,用压重法和取土法进行地基处理,对几种处理方法做了归纳。案例二的事故原因,地基实际承载力小于破坏时的基底压力,谷仓地基因超载发生强度破坏而滑动。处理方法:在谷仓下面增加70多个支撑基岩的混凝土墩,使用388个50t千斤顶以及支撑系统,将仓体逐渐纠正。案例三是由于软土的压缩性大导致。由于地基变形过大严重影响结构物的正常使用。经苏联专家及清华大学陈希哲教授、陈梁生教授的观察分析,认为裂缝修补后可以继续使用。1979年9月中央大厅的累计平均沉降量达160cm。1957—1979年22年间仅沉降20cm左右,说明沉降已趋于稳定。但由于地基严重下沉,室外散水倒坡,建筑物内外连接的水、电、暖管道破裂。此外,从生活中的点滴入手,调动学生对课程的学习兴趣。比如讲到基础“架越”作用时,通过沼泽地(淤泥或淤泥质土),直接步行或铺一层草袋不太容易通过,而放一块厚木板就可迎刃而解。为什么会出现这样的结果?提出问题,让学生讨论,再分析总结。通过上述引导,让学生体会到基础工程的重要性,很自然地把地基问题归结为强度与变形两大问题。从实际工程出发,提出问题,采用启发式教学,启发学生独立自主地去思考探索,让学生寻求答案,注重培养学生独立思考能力,掌握解决基础工程实际问题的基本方法和思维规律,建立一套适合自己的逻辑思维方法和思考问题的方式,进而变“被动接受”为“主动学习”,提高学习能力、创新能力和分析解决问题的能力。

三、工程意识的培养

(一)提高教师的工程意识和专业素养

基础工程的理论性与实践性均很强,教师在课堂上要注重理论联系实际。一方面,要求教师要有深厚的基础理论知识和专业知识,另一方面,要求任课教师必须有工程实践经验,否则教学过程只能是照本宣科,学生的学习积极性差,教学效果不佳。为此,学校土木工程学院教师还在以下几方面展开了尝试和努力。(1)青年教师参加国家留学基金管理委员会与美国加州大学圣地亚哥分校(UCSD)合作开展的“高校专业课程教师出国研修项目”,通过半年英语语言能力、专业课程教学及课堂活动和专业教学研究等方面的培训学习,吸收多元文化,借鉴发达国家的最新科技成果,加强业务能力和语言能力,推进西部地区高教改革进程,提高西部地区教育与世界接轨的能力。(2)要求年轻的在读博士和刚毕业博士必须到实验室工作一年,参与实验室的教学和科研工作,强化青年教师的实践能力。(3)在暑假期间,轮流选派青年教师到工程局的项目部进行实地训练,提升教师的工程实践能力。(4)学院建筑工程系50%的教师通过了全国一级注册结构工程师考试,通过复习全面熟悉国家、行业乃至地区相关规范,以便于在教学中融会贯通。取得资格证书的教师,一般为企业的技术顾问,在合作的同时也培养和提升了自身的实践能力。此外,年轻教师积极参与工程的勘察、设计和施工,进一步提高了教师的工程素养,逐渐形成了教育理念先进、专业知识扎实、工程经验丰富的教师队伍,确保了在教学的各个环节中培养学生的工程意识。在教学过程中,适当引入国家关于“岩土工程师”“结构工程师”等从业人员试题库中有关实践的部分内容,通过课堂分析和讲解,使枯燥的课程学起来不至于乏味,可起到事半功倍的效果。

(二)加强实践教学环节,培养学生的工程意识

相对稳定的实习基地是落实实习内容和确保实习效果的基础,目前学校土木工程学院已经与全国部分铁路局、铁道第一勘测设计院、中铁集团部分工程局、甘肃省建筑工程总公司下属各公司、兰州中和房地产开发有限责任公司、中铁一院集团甘肃勘察院和学校设计院、监理公司等一大批企事业单位联合建立了校内外实习基地。此外,还鼓励学生在确保安全与完成实习任务的前提下,自行联系将要就业的单位进行生产实习。配合卓越工程师培养计划的实施,与中铁二十一局、中铁西北研究院、兰州铁道设计院等单位签订共建部级工程实践教育中心的合作协议,进一步扩充实践基地。通过与教学实习基地密切配合,带领学生参观兰州各种有代表性的工程,如:市区高层住宅的基坑开挖和基坑支护,设置数米长的支护桩、预应力锚杆和土钉墙等;湿陷性黄土地基中采用土和灰土挤密桩消除地基土湿陷性的地基处理方法,让工地的项目经理在施工现场形成进行现场教学,介绍工程施工过程、施工中出现的问题和采取的应对措施,使学生对基坑工程形成感性认识。在实地参观各种浅基础形式后,搞清基础钢筋与上部结构的搭接方法,使学生对各种基础的适用条件、基本构造与配筋要求了然于胸。在桩基础教学中,通过参观打桩现场,了解桩的类型及特点、桩距、桩径、适用范围、打桩工序及桩身质量检测等。通过现场观摩,增加了学生对课程的学习兴趣,培养了学生的工程意识,加深了学生对土木工程专业的理解。自2012年以来,学校每年设立开放性实验项目,学生参与踊跃,每组学生由一位教师带队指导,通过选题、查资料、制定试验方案、试验和计算分析等环节的实训,培养了学生的实践能力和创新能力。在基础工程教学过程中,根据讲课进度分别以“为墙下钢筋混凝土条形基础设计”“柱下钢筋混凝土独立基础的设计”和“桩基础的设计”为题,给出设计框图,根据给定的地质条件,要求学生完成三种基础的设计。此外,对掌握情况比较好的学生可进一步要求学习pKpm、JCCaD等软件,对手算结果进行对比分析。通过大作业的综合训练,加强学生对书本知识的理解,熟练掌握典型的浅基础和深基础整个设计过程和相应的构造要求,使学生在设计过程中再次温故而知新。在多年的基础工程教学中,通过对概念设计、地基承载力和地基基础方案选择几个关键问题的论述,让学生理清思路,掌握设计原则。通过工程案例的剖析,让学生深切体会到基础工程的重要性,掌握分析和解决基础工程实际问题的基本方法和思维规律。通过促使教师提高工程素养,确保在课内外、校内外各个环节,培养学生的现代工程意识。通过体验、实训和综合训练等实践教学环节,培养了学生的工程意识和实践能力,用人单位满意率显著提高。

参考文献:

[1]王月香,顾欢达.建筑工程方向基础工程课程教学初探[J].高等建筑教育,2010,19(5):90-93

工程地质学基础重点篇3

关键词:石油工程;课外分组调研;野外地质实践;考核评价体系

一、“油气田开发地质基础”教学现状

“油气田开发地质基础”教学团队的教师经过多年的积累与探索,已经形成了较为成熟的教学方法和教学模式,但从近几年的教学效果以及学生反馈信息来看,“油气田开发地质基础”课程在教学内容和教学手段等方面还存在有待进一步改进的地方,主要表现在以下几个方面。1.教学内容偏于勘探,石油工程特色不足。目前的“油气田开发地质基础”的内容中,半数以上的学时用来较为详细地讲解石油地质的“生、储、盖、圈、运、保”等全部内容。但生油层、油气运移聚集和保存部分的内容,与后期的油气钻井和开发过程关系不大。2.实习与实践偏少。石油工程专业的学生只在大一学习完普通地质学之后有个地质实习,该实习不能满足油气田开发地质基础的需要,因此,有必要改变实习实践环节的教学方式,增加学生野外地质实习的机会,对加强学生对知识的理解和培养创新型人才非常有意义。3.考评体系有待完善。目前学校“油气田开发地质基础”在学生成绩评价体系方面,期末笔试成绩占80%—90%,比例过高,导致部分学生平时不努力学习,通过几天的考前突击也能得高分。

二、“油气田开发地质基础”教学改革的策略

结合“油气田开发地质基础”的课程特点及其在教学过程中存在的上述问题,笔者根据多年的教学科研经验,针对中国石油大学(北京)石油工程专业学生的就业要求和职业发展特点,积极思考和探索,对该课程的教学提出如下改革建议。1.兼顾石油工程行业特点,充实教学内容。(1)精选学科基本知识。要对准确认识油藏模型至关重要的圈闭、构造、储层、沉积相、非均质性等内容有所加强,在现有常规内容基础上,增加圈闭类型及其油气藏类型、圈闭特征参数及其与油气藏特征参数之间的关系;构造类型和构造特征及其对开发的影响;储层类型及其对流体渗流的影响;沉积微相类型及其对储层孔隙结构的影响;非均质性及其对开发决策的影响等内容。对于理解和应用油藏模型的至关重要的油藏模型建立过程内容应该有所加强,重点介绍油藏构造模型、储层模型和流体模型等内容;增加沉积微相和储层属性的井间预测算法;油藏模型在钻井实时监测、开发过程中流体动态分析等方面的应用。(2)以问题为基础对课程内容进行整合。将知识点以问题研究过程的形式来呈现,以问题研讨的形式来组织教学。可以设计与相关专业课相结合的综合性问题,使学生能够将不同课程的知识联系起来,综合分析和解决问题。根据油气开发历史进程和现状,选择三类问题对目前的课程内容进行整合:第一类为油气开发已经解决的实际案例;第二类为根据课程内容自行设计的反映油气开发科学原理的问题;第三类为油气生产尚未解决的实际研究课题。2.改进教学手段与方法,丰富教学形式。(1)研究式讲授油气田开发基础中的难点。油气田开发基础课程中涉及很多名词和概念,文字性内容更多一些,单纯讲授这些概念,会比较枯燥无味。因此,有必要针对石油工程的学生的教学方法进行调整。从石油工程专业对于油气田开发基础的需求角度出发,从他们已经了解的或者即将学习的石油工程专业课程内容引出油气田开发基础讲授的知识点,实现该课程内容与其他课程内容的紧密结合。对于难以理解的油气开发地质基础理论内容可以以讲授为主,以保证教学效率。但不直接将结论告诉学生,而是从问题发现开始,通过分析解决问题得出要讲授的科学原理,并给学生留下思考空间,使学生在获取知识的同时也了解、体验问题研究的过程。主要方式包括以问题引导出科学原理的问题研究式讲授[2-3]、案例分析式讲授[4]、实际学科前沿热点课题分析式讲授[5]。(2)课堂讨论+课外分组研究。在讲授中可以穿插课堂讨论。可以围绕关键油气开发知识点组织学生带着问题课前预习或课后复习,在课堂上通过提问讨论,学生可自由发言讨论或分组讨论。包括课堂实际案例讨论、问题讨论、实际前沿热点课题讨论等[2-5]。对于关键知识点和综合应用性、拓展性知识,组织课外分组研究,加深学生对知识的理解,培养研究能力。形式包括文献调研、油田或野外实践考察、课外科技创新项目等。研究的问题包括已经解决的反应科学原理的问题、实际案例或者尚未解决的实际课题等。3.理论联系实际,加强实践教学。“油气田开发地质基础”是一门理论性与实践性都很强的课程。在中国石油大学(北京)石油工程专业,“油气田开发地质基础”是学生三年级开设的专业基础课程。在学习该课程前,学生仅通过“普通地质学”和“普通地质实习”等课程的学习,对油气地质有了初步认识和了解。充分发挥昌平周边地区山脉比较丰富的特点,激发同学们在平时的郊游过程中发现圈闭、构造和岩石类型的兴趣,使同学们能够更容易地接收和理解一些圈闭、构造和沉积相等方面的名词。在授课期间适当安排1—2次野外实习,让学生在野外亲自观察典型的地质构造、地层产状和圈闭形态实例,力求让学生能够快速理解所讲授的内容。4.完善成绩评价体系。加强过程考核。将阶段测验、分组问题研讨、分组课外作业、课外自学等活动的成绩计入期末成绩。期末考试占总成绩的比例一般不超过60%。期末考试中采取论文撰写、论文讲解、闭卷考试等多种方式相结合的综合性考评方法。

工程地质学基础重点篇4

一、正确确定培养目标。科学制定培养方案,优化课程体系是专业建设的基本保证

专业是按照社会对不同领域和岗位的专门人才的需求来设置的,反映了人才培养的社会需求。因此专业建设必须以“三个面向”为指针,即面向现代化、面向世界、面向未来;必须以人才培养为中心,以全面提高教育教学质量为目标。依据学校所在区域社会和经济发展特点,结合学校的办学思路,确定专业定位和建设目标。专业建设的核心问题是科学的确定培养目标,构建合理的课程体系和完成一批高质量的课程建设。专业培养方案,首先涉及到的是确定学生的培养目标与人才培养模式。培养目标是制定教学计划和构建课程体系的前提和依据,该目标必须适应目前高等教育的发展和社会经济建设的要求,设定的专业口径应当适应其所面向的社会职业领域的需要。我校地处中国西部地区,西部地域辽阔,矿产资源丰富,大量地区有待开发研究;西部地区以山区高原为主,地质灾害频频发生,需要研究、预测、治理;作为西部大开发三大工程之一的基础建设工程,需要大量地质工程方面的人才。根据以上情况,我们将地质工程专业定位为:主要为面向西部的资源开发利用、基础工程建设和地质环境治理,培养多层次高级专门科技人才;由现在以本科教育为主,具有硕士授予权,发展为本科教育和研究生教育并重,成为高级人才培养层次较全的重点专业。将地质工程专业的人才培养目标定为:培养具备基础地质学、资源地质学、地质工程、工程管理和人文科学等方面的基本理论知识,可在工程勘察、资源勘查、地质环境保护等领域从事技术与管理工作的高级专门技术人才。科学合理的课程体系是实现培养目标的重要保证。课程体系包括课程结构体系和课程内容体系。改革课程体系,应以当代科学技术的发展成就、经济和社会发展的总体需要为参照,以学科特点和认知规律为依据,以人才培养为目的,从剖析人才培养模式和专业知识结构着手,在权衡原有课程体系利弊得失的基础上,进行整体性重新设计,构建一个科学的课程体系。根据新的培养目标要求,需要打破原有框框,在现代教育思想指导下,重新构建课程体系。经过近几年的研究和探索,新的课程体系在2001级和2002级教学计划中已基本形成。该体系把资源地质与地质工程紧密结合在一起,打破了过去在高年级设立专业方向课组的作法,而是在学科基础课和专业必修课的设置中,就充分考虑了资源地质与地质工程对专业知识结构和拓宽知识面、加强能力培养的要求。除了设置公共的基础地质课程外,还设置了满足资源地质要求的课程(如地层学、地球化学、矿床学等)和满足地质工程要求的课程(如岩土力学、岩土工程、基础工程等),同时,将部分涉及到资源勘查与工程勘察的课程进行整合和重组,避免重复,使课程结构更为合理。克服了过去专业方向只限于几门专业课,而缺乏相应基础课知识,知识结构不完整的缺点。另外,过去不论同时开设几个专业方向,学生也只能是在几个方向中选择其中一个方向,没有从根本上扩大学生的知识面和专业适应能力。地质工程专业新的教学计划充分考虑了这些因素,新的课程体系更有利于完成培养目标。课程内容是具体课程知识结构的微观载体。课程内容体系的总体设计,需要反映出课程知识结构的内涵和培养人才的科学规律;需要加强研究课程结构体系中各门课程的关系,优化课程内容,协调各门课程内容的划分与衔接关系。我们对课程教学内容也进行了较大的调整,总的特点是突出了基础课和学科基础课的地位与作用,压缩了专业课的学时和深度,拓宽了专业面,强化了实践教学,改变了过去本科生专业课内容偏多、偏深,与研究生课程重迭较大的现象;在专业教学中增加了对本学科前沿知识和动态的介绍以及对新技术手段的应用了解。作为整个课程体系的一个元素或组成部分,明确了每门课程在整个专业培养中的地位、性质、任务、要求,使整个课程体系的内容成为一个有机的整体,突出知识结构的系统性和完整性。

二、优化师资队伍是专业建设的关键

师资队伍建设不仅是学科建设的重要任务,同时也是专业建设的主要内容,两者既有联系,侧重点又有所不同。学科建设更多的强调通过科学研究提高教师的学术水平,而专业建设则更侧重于提高教师的教学水平。为了提高专业办学水平,两者缺一不可。有了一支好的师资队伍,教学质量才有保证,才可能办出高水平的专业。在科学研究时强调学术梯队建设,在专业建设时需要强调教学梯队建设,两者相辅相成,互相促进。师资队伍建设应该包括两个面的内容:一是教师的学术水平的提高;二是教师的师德建设。在以前往往比较强调前者,注重高学历、高职称教师比重的增大,而忽视了教师自身职业道德的提高。教师职业的特殊性,决定了加强教师职业道德建设的特殊重要性。教师工作具有以人格培育人格,以灵魂塑造灵魂的特点,教师自身的思想品德、个性修养、道德情操都会潜移默化地渗透到教育过程中,成为一种无形的力量,影响或感染受教育者。在短时期外部条件无法改变的情况下,而教师的教风可以通过教师自身的努力在较短时间发生变化,这种变化对于教学和人才培养质量的提高同样具有重要作用。

三、课程建设是专业建设的重点

工程地质学基础重点篇5

关键词:土力学地基基础专业基础课教学改革

土力学地基基础是土木工程的一门通用的专业基础课。[1]该课程的主要特点是内容丰富,应用广泛,但连贯性差,公式多,涉及学科多,假设条件多,知识体系松散。此外,答案往往不是唯一的,对同一个问题,可以有多种答案。而学生本身抽象思维能力和分析推导能力相对较弱,要在短短的课时内掌握如此多的内容,还要考虑到不同的实验方法有不同的适用情况,难度可想而知。因此,如何根据学生的认知基础、接收能力和土力学的学科特点,在有限的课时内把知识讲活,并能联系实际工程,拓宽到其他工程领域,是该课程教师普遍关注的问题,更是作为学生能否接受的问题。下面,本人就个人学习而言,谈一下几点心得。

1、教师应激发学生兴趣,提高学习自觉性

教师在教学中注意激发学生的学习兴趣和求知欲望。[2]如讲绪论时重点介绍该课程与实际工程的关系、地基基础成功与失败的具体实例,尤其是多介绍大家都熟悉的本地的工程例子,通过实例分析,引出本课程研究的主要内容及学好该课程的现实意义,激发学生的学习兴趣,使学生充分认识到地基基础作为建筑物的根基,在建筑工程中的重要性,并领会到土力学作为地基基础实践的理论基础,掌握其基本原理、概念和计算的重要性,从而产生愿意听想要学这门课的愿望。

2、任课教师要提高自身的素质

教师首先自身具有较高的教学水平,这个教学水平不但涉及教师的专业知识水平,而且还包括传授知识的表达能力。因此,教师要根据实际需要不停地“充电”,充实自己的专业业务水平。在课程的理论教学过程中,任课教师应能够根据岩土工程技术的发展,及时调整与充实新内容。要坚持不懈地研究如何将土力学专业基础知识更形象、更贴切地传授给具有不同基础层次的学生。另外,教师传授过程中一定要把教学从单方面的传授知识转变为激发学生对土力学的兴趣和自主学习的能力,并且培养学生的思考和创新能力。

除此之外,教师还要加强研究型的教学,要研究学生学习的心理,及时调整授课的计划、内容、进度、方法,本着与时俱进,以学生为本的原则进行教学。[3]要研究学生的学习方法,尊重人类认识的复杂性和无限性的属性即实践-认识-再实践,从学生的认知、知识迁移、学习效果等方面深入了解,善于发现学生身上的闪光点,尊重学生的个性差异和认知能力的差别,因材施教,使每位学生都受益。学生就好比工厂的原材料,生产出来的产品的质量好坏取决于生产流水线的操作师傅(教师)个人素质的优劣。

3、教师要注重教学方法与教学手段

理论课教学方法和教学手段应符合实际需要,要形象化,结合学生和教师的特点摸索出符合本课程教学规律和要求的方法和手段,结合课程教学实践,笔者认为在课堂教学中,教师应多介绍一些与课程内容相关的工程实例,涉及到的基本概念辅以工程实例说明。另外,笔者认为影响教学效果的一个重要原因是学生对土力学地基基础课程的学习兴趣不高,因此,如何提高学生的学习积极性是任课教师首要的任务。这就是说,理论教学课程中要开展互动式教学,不能单方面的传授,尤其是土力学知识点比较散、碎而多,需通过不停地提问,激发学生学习的乐趣,并培养他们发现问题和探讨问题的能力,来正确理解和领会课程的主要内容。土木工程专业的教学不应仅局限在教室里,凡是有建筑物的地方都可作为课堂,教师要结合实际进行教学、既不用投资,又可以灵活多变,是加强理论与实际的联系、拓宽学生的知识面的良好形式,应充分利用课堂教学与现场教学实际结合两方面的优点、相辅相成有机地结合在一起。做到既无遗漏又无重复:既要注意从实践上升到理论,又要使理沦指导实践,尽量把教学现场选在学校附近、教一于楼附近,做到在保派教学质量的前题下,节约时间,达到预期的效果。

4、实验教学改革

传统实验教学时,不同的小组都给定同样的试验材料,最终不同小组之间的实验数据是相同的或接近的。[4]在进行实验教学改革时,采用系统研究型实验教学方法,即:将学生分不同的大组,每个大组再分小组;在每一大组内的实验材料都一致,而不同大组之间,实验材料有差别。由于每个大组试验材料不同,任何一组的实验数据都要求准确,否则会影响最后的实验数据分析,这样每个大组的学生都必须认真完成实验。其优点是一方面可以培养学生的责任心,另一方面通过对不同小组实验数据的分析,可以逐渐培养学生进行基础实验研究的能力,也使学生对本学科有了更感性、直观的认识。例如,土体的物质组成决定了土体物理、力学特性。为了体现这一个基本的思想,在土力学实验创新的自始至终都要进行土体粒径级配对土体性质影响的分析。颗分实验是土力学的第一个实验,此实验一方面可以让学生认识到土体的颗粒组成,另一方面,进行颗分实验后,教师指导学生将振动筛分出来的土样根据粒径分为不同的粒组,以备后续实验中研究不同级配土体物理力学特性的分析。

5、教师还要改革考评机制

为了促进学生全面发展,《土力学地基基础》课程教学评价改变了标准单一、分数至上的状况,现改革成注重过程考核与终结考核相结合,体现技能考核。这样既考核了学生的学习态度,又考核了学生的认知水平,还考核了学生的实践能力、创新能力等。

6、增强教学中实践环节

实践教学是实现培养人才目标的重要环节,培养学生的实践能力是养成学生广泛能力的基础,也是形成学生广泛能力的组成部分。特别是近年来扩招速度较快,致使办学经费严重缺乏,实践教学进一步被削弱。因此实践教学一直以来就是高校人才培养的一个薄弱环节,并且存在着一系列问题,这些问题反过来又制约了实践教学的发展。对于实践性较强的该课程来说,由于实验设备数量和实验时间的限制,学生做实验时一般是几个人一组,这样在实际操作过程中,只有少部分学生能亲自动手操作,大部分学生只能观看实验过程。自己动手的学生也没有充足的时间进行思考,查找实验过程中发生错误原因和探索改进的办法,只是机械地按照老师所说的方法去做,这也削弱了实验的效果。

结语

土力学地基基础是土木工程专业一门非常重要的专业课程,该课程强调实验、注重实践、依赖经验,教学难度较大。土力学与地基基础的教学改革与实践是一项系统工程,涉及到专业类型、教学内容、教学方法及教学手段等各个方面。通过教学改革,一定会有助于促进教学效果,提高教学质量,培养真正适应社会需要的、专业知识扎实又有一定工程实践能力的研究与应用型人才。

参考文献:

[1]杜静.基于大土木工程观的土力学地基基础课程改革[J].广西教育,2013(3):87-88.

[2]刘之葵.土木工程专科专业《土力学地基基础》课程教学实践与体会[J].高教论坛,2004(3):125-126.

工程地质学基础重点篇6

关键词:重力式码头;基础沉降;原因;防治措施;监测

重力式码头被广泛应用于我国海港港口建设工程当中,其之所以能够得到较大范围的应用与推广,关键在于此种形式的码头建设与应用具有以下几个方面的典型优势:第一,码头岸壁通过混凝土方式建设形成,具有较高的结构稳定性以及耐久性,后期维修养护投入较低;第二,码头建设过程当中对于地基基础的适应性较高,能够直接作用于岩石、砂石、以及坚硬粘土地基基础之上;第三,码头建设所需的砂石料获取难度低,且造价低廉,具有良好的经济性优势。但,由于重力式码头的构成相对比较复杂(包括抛石基床、墙身、胸墙、回填区域、以及相关的基础设施在内),导致重力式码头相对于地基基础的作用力力度较大,若地基结构稳固性存在缺陷或相对比较脆弱,则可能因长期高应力的集中作用导致基础出现变形,甚至是坍塌问题,影响重力式码头的正常使用。而以上缺陷的产生多以沉降为表现形式。换句话来说,重力式码头基础出现的沉降问题潜在大量的安全隐患,一旦发现,需要及时采取控制措施,防治危害的加大,并以有效维修措施进行干预,以确保码头的运行安全。

1工程概况

本工程位于a市内河码头,项目共划分为四个区域进行独立建设。分别定义为a区、B区、C区、D区、其中,a区共规划布置有3个300.0t等级泊位,B区共该规划布置有2个300.0t等级泊位,C区共规划布置有2个300.0t泊位,D区作为该码头预留发展用地。

本码头工程结构形式采用重力式结构,基础以及轨道梁下为桩基结构形式,桩基长度在15.0~17.0m范围之内。该工程作为a市内河航道建设过程中的重点工程,施工质量的要求较高,且施工工期较紧。前期地质勘查资料显示:该重力式码头工程所建设区域的地层分布情况基本如下,杂填土(土体湿度大,且多呈现出松散状态)粉质粘土(以黄色以及灰黄色为主,具有一定可塑性)淤泥质粉质粘土(以灰色为主,表现为流塑性状态)粉质粘土(以灰黄色以及黄褐色为主,表现为软可塑状态)砂质粘土(以灰黄色以及灰色为主,多表现为中密性)粉质粘土(多表现为青黄色以及青灰色,局部区域表现为软可塑)。

2基础沉降原因及防治措施分析

根据本工程实际情况来看,在重力式码头的作业过程当中,导致重力式码头出现基础沉降的因素主要包括如下几个方面:(1)重力式码头基床压缩作用力引发基础沉降:由于本工程前期勘察资料显示,重力式码头建设区域的地基基础以粘性土为主,为了确保该基础之上所修筑工造物的地基承载力安全系数能够满足2.0~3.0的规范要求,因此在施工中对基床厚度进行了合理的调整。结合我国现行《海港工程设计手册》中的相关要求来看,若基床夯实质量无法得到保障,则以设计断面压力为前提,会导致基床压缩沉降量比较明显。由于调整后的重力式码头基床厚度达到8.0m,因而可计算得出机床压缩沉降量在1.2m左右;(2)压缩层性状表现引发基础沉降:通过对本工程施工区域的岩土地质勘察资料分析可知,在-23.5m深度以下,土层主要构成为粉质粘土、淤泥质粉质粘土、粉质粘土。上述土体均具有明显的可压缩性特征。勘察数据显示:此区域内的土体压缩模量取值在5.0~8.0mpa范围之内,压缩性属于中等水平,由此形成的价高的附加应力会在一定程度上导致整个重力式码头的基础沉降问题更加严重;(3)本重力式码头工程施工区域所在地层的既有标高在0~﹣1.0m范围之内,后吹填至4.5m高度,因此,基层土层所对应的附加应力设计参数应当将原地面起算状态下的自重压力作为重点考虑因素。因此在本工程对原地面标高进行计算的过程当中存在明显的问题,可能引发地基基础附加应力的增大,无法对土层沉降进行积极控制。

综合导致重力式码头出现基础沉降现象原因的分析,笔者认为,在重力式码头的施工运行全过程当中,可通过如下方式,起到防治重力式码头基础沉降的作用:(1)严格参照本工程的设计要求,对基槽淤泥层进行彻底挖除,同时将后方石堤堤脚区域残留的淤泥进行挖除,对水下抛砂过程中的回淤浮泥进行反复清除;(2)针对本工程扩大的后,厚度为8.0m基床进行夯实处理。为了避免在夯实过程当中,因承台桩基基础受影响而出现的沉降问题,通过重锤低能量夯击方式。夯实前需要模拟进行试夯实验,通过此方式确定夯击的能量为60.0kJ/m?,按照三层抛填方式对基床进行夯实处理;(3)施工过程当中对基床顶标高预留30.0cm沉降量,在胸墙予以沉箱安装完成后,预留15.0cm顶高程沉降量;(4)由于在本工程接岸结构中存在一定程度上的位移,为确保整个重力式码头的安全,通过增加码头渡板搭接长度的方式加以维修,使用过程中持续对码头沉降情况进行监测,以便能够及时发现并处理问题。

3沉降监测分析

由于重力式码头出现基础沉降的可能性较大,因此要求施工单位特别重视对重力式码头基础沉降情况的动态监测工作。本工程中所应用的沉降监测仪器为S3型水准仪,以闭合水准线方法进行观察,对高程点进行平差处理。共设置沉降监测点4个,分别位于重力式码头基础的四个角点位置。对应的沉降监测数据示意图如下图所示(见图1)。结合图1可知:在上述措施实施后,重力式码头基础沉降方面的问题得到了有效的控制与缓解,基础沉降数值相对稳定,基床夯实后未产生进一步沉降,说明上述防治措施取得了良好的效果。

4结束语

重力式码头以其在运行性能、在成本造价方面的突出优势而得到了广泛的应用,可以说已成为当前最为常见的港工构筑物。重力式码头可以通过对码头自身以及其附属基础设施重力的应用,对码头建筑物的土压力进行有效对抗,其根本目的在于避免码头出现滑移,乃至倾覆方面的质量问题。为此,在施工及后期使用全过程中,对码头基础沉降情况进行动态化监测,根据监测结果分析沉降情况,采取针对性的措施,做好以上工作是确保重力式码头得以持续安全运行的关键所在。本文即围绕上述问题展开分析与探讨,值得引起同行人员关注。

参考文献:

[1]周健,白彦峰,贾敏才等.某矿石码头堆场矿石分级压载的地基沉降预测[J].岩土力学,2009,30(7):2101-2104.

[2]徐光明,章为民,赖忠中等.沉入式大圆筒结构码头工作机理离心模型试验研究[J].海洋工程,2001,19(1):38-44.

[3]徐光明,吴宏伟.大圆筒岸壁码头的量纲分析和离心模拟[J].岩土工程学报,2007,29(10):1544-1552.

工程地质学基础重点篇7

【关键词】路基;施工;管理

现代经济的快速发展提高了对公路基础设施建设的需求。为了满足我国经济发展环境下对公路基础设施的需求,近年来我国加快了公路工程的建设。针对公路行车速度及承载力需求,现代公路工程建设中提高了公路工程的设计标准。在公路工程建设施工中,作为影响施工质量的关键因素,路基施工质量关系到公路工程设计使用寿命的实现、关系到现代公路平整度与承载力标准的实现。在大力开展公路基础建设过程中,施工企业路基施工质量控制成为影响我国公路建设发展、影响施工企业综合市场竞争力的关键。现代公路工程施工企业必须将质量控制作为中心开展公路施工管理,以此保障公路工程施工质量,促进我国公路交通设施的建设。

1公路路基施工质量控制基础分析

针对近年来公路工程建设中常见的质量问题,我国公路施工企业加强了自身施工质量管理的分析与探讨。结合公路工程特点以及现代公路设计标准需求对自身的质量管理与控制方法进行反思性分析与论证。现代公路工程路基施工质量控制应从完善的施工质量管理体系建立入手,以预防性施工质量控制理论指导路基施工质量控制与管理工作,以此实现质量控制的最终目的。另外,施工企业还应加强对现代公路路基相关管理工作的探讨,以路基施工质量控制为中心、对相关辅助系统进行科学的管理,实现提高路基承载力、提高路基稳定性的目的。

2现代公路工程路基施工质量控制重点

2.1以完善的施工质最控制体系为基础开展公路路基施工质最控制

现代公路工程建设施工中,施工企业应以施工质量控制体系的完善为基础开展施工质量控制工作。通过完善的施工质量控制体系明确施工过程中各部门的职责、权限,明确施工质量管理工作重点,为提高公路路基施工质量奠定基础。首先,公路工程建设施工企业应根据工程的实际情况对原有施工质量控制体系进行分析与探讨。结合公路工程实际情况对公路施工质量控制体系进行完善。在此基础上针对路基施工质量控制点以及控制内容强化施工质量控制体系中的各项条款。以完善的路基施工质量控制体系以及相应的规范制度确保路基施工质量。

2.2根据公路工程设计要求强化施工材料

公路路基施工材料是影响公路路基施工质量的重要因素。现代公路工程施工企业应根据公路结构形式以及设计方案强化对施工材料的控制与管理。首先,根据材料采购管理规范强化对供应商资质的审核,确保供应商能够提供满足施工要求的材料。同时注重材料进场的检验与复核,针对质量、数量等检查要点强化进场检验。做好上述基础工作后,施工企业还应针对不同路基施工材料的特性进行科学的施工材料存放管理,避免存放环境对施工材料的影响,为保障公路工程路基施工质量奠定基础。为了确保存放过程没有影响到路基施工材料,在公路路基施工前还应对施工材料进行二次检验,确保施工材料能够满足施工要求。而且,根据工程施工工艺检验材料各项参数是否符合施工要求。例如:回填材料含水量不达标应采用喷水搅拌等方式提高材料含水量,而含水量过高也要通过松翻、晾晒的方式降低含水量。通过多方面的控制与管理为公路工程路基施工提供满足施工需求的施工材料。

2.3强化路基施工工艺控制,保障公路路基施工质量

工艺控制与管理一直以来都是公路施工质量管理工作的重点。作为影响路基施工质量的重要因素,公路工程建设施工中应针对施工工艺控制的重要性进行强化控制与管理。首先,在工程招投标阶段即开始对公路工程设计要求等技术文件进行分析,了解施工工艺重点与控制要点。在此基础上,根据路基施工工艺确定工艺控制点。在实际施工过程中对照工艺要求与工艺控制要点开展质量控制工作,以此保障路基施工质量。以路基摊铺碾压为例,根据工艺要求控制摊铺厚度、控制初压吨位、控制碾压次数等都是保障公路工程施工质量的关键。利用工艺控制方式以及控制工作的有效开展确保公路工程路基施工中能够按照工艺要求严格执行,实现工艺控制目标、保障路基施工质量。

2.4针对机械化施工需求强化设备管理

现代公路工程建设过程中机械化程度日益提高。这样的情况也使公路工程建设施工机械设备管理成为了现代公路工程施工质量控制的重要内容。在现代公路工程路基施工中,施工企业应根据工程实际情况进行科学的设备选型与配套。通过科学的选型与配套避免施工过程中工艺的复杂化及设备不配套造成的质量问题。另外,施工企业还应根据路基施工进度科学规划机械设备的养护管理,为保障公路工程路基施工提供完好的机械设备,避免设备故障对施工质量的影响。

作为影响公路路基施工的重要因素,施工设备的操作也是施工质量控制的关键。现代公路工程建设施工企业应针对路基施工对设备操作需求加强设备操作人员责任意识的提高、加强施工过程中设备操作的监督以及技术控制。以符合施工工艺要求的设备操作保障路基施工质量。

3针对路基地质情况开展质量管理,保障路基施工质量

在公路路基施工过程中,施工企业还应强化对路基相关工程的施工管理,为保障路基施工质量奠定基础。例如,根据公路路线地形条件,强化施工过程中路基排水设施的施工,针对路基地质情况强化对应技术控制等。另外,针对公路工程所在路线的地质情况以及所采用的路基基础结构等开展相应的质量控制与管理,保障路基施工质量。在软土路基采用的袋装砂井、换填、抛石挤淤、塑料排水板、碎石桩等预处理措施时,应对相应的预处理工序进行严格的技术控制与管理,为保障路基施工质量奠定基础。同理在冻土路基采用的热棒等技术施工中,也应针对采用的预处理技术或对应施工技术进行严格的质量控制。通过多方面的控制与管理保障路基施工质量,保障路基设计承载力与设计使用寿命的实现。

工程地质学基础重点篇8

关键词:应用地球物理;人才培养体系;理念;基础;支撑;机制

在我国高等教育进入大众教育阶段且快速发展时期,如何进行精英和卓越人才培养,是我们一直思考的问题。吉林大学地球探测科学与技术学院作为拥有国家重点学科的学院,在人才培养方面一直进行着积极的探索和实践,特别是自20世纪90年代以来,我们进行了一系列的改革。1998年我们开设了基地班,强调注重基础、拓宽专业口径,加强地质工科人才综合能力的培养;2003年开始,以提高学生实践能力为目标,开展了实践教学体系的改革与实践,建设了校内外实践教学基地,形成了新的实践教学体系;2005年以来,借助“质量工程”契机,进行了系列改革和创新研究,取得了系列的成果;2009年开办了地球物理学与应用地球物理相结合的吉林大学李四光地球物理试验班,实践证明该班人才培养取得了很好的效果;从2008年开始,我们提出了卓越人才培养的理念,2010年我们开办了“应用地球物理卓越工程师试验班”。通过一系列的改革与实践,积累了一些经验和成果,切实提高了人才培养质量。

吉林大学应用地球物理卓越人才培养体系可总结为:一个理念、两个基础、四个支撑和一个机制体系。

一、一个理念:“研、严、妍”,培养高素质人才

为配合国家重点学科建设,我们对人才培养方面所做的探索进行了系统总结,提出了“研、严、妍”培养高质量人才的教育理念。

1.研:研究环境育人

建设研究型大学是吉林大学的建设目标。我们认为建设研究型大学不仅体现在科学研究上,同时也体现在研究环境上育人。本学科本着研究环境中培养高素质人才这一宗旨,围绕本科教学如何适应建设研究型大学的需要,开展研究型教学体系的研究,对研究型大学教师的基本要求、教学管理等方面进行了深入的研究和探讨。为提高人才培养质量必须开展“研究环境的创建与研究型教学”、“研究能力培养的重要环节――实践教学”、“提高人才培养质量的关键环节――课程建设”等方面的研究。

2.严:严格教学管理、严谨的教风和严肃的学习态度

教学管理是提高人才培养质量的重要保障。多年来我们制订了严格的管理制度和管理规范,并汇编成册,院内印发,为我们顺利完成教学工作,监督教学质量,考核教师教学效果等起到了保障作用。

教风集中体现了一个单位的师德建设水平。作为学院的师德建设,我们重点抓三个方面的建设:一是加强教师职业道德规范建设。明确教师的职责和义务,强调教师是一个特殊的职业,教师的服务质量关系到国家、民族和事业的兴衰。二是促进教师队伍业务水平和能力的不断提高。没有教师学术水平与业务素质的提高,就没有教育教学质量的提高。三是增强教师学术意识。教师的服务对象是国家、民族的未来建设者,教师不但要探索真理,还要将已经发现的真理、规律阐述清楚,培养学生从更高层次去认识真理,发现真理。

学生的学习态度受学校、社会、家庭多方面的影响。学院始终坚持应尽的责任,坚持开展学风建设。重点放在引导学习、端正学习态度方面,教导学生人人成才,人人都能成才、人人都应该成才。学生的来源不同,个体差异很大,作为学校的责任,就是最大限度地调动学生学习的积极性和主动性,帮助学生发现自己的特长,挖掘自身的潜力,掌握必备的知识,使学生成为对社会有用的人。

3.妍:鼓励学生个性发展,百花齐放

学院教师和学生工作管理人员,围绕大学生的素质教育、大学生的思想品德教育、大学生培养的素质体系、高等教育阶段师生关系的定位与合理构造等问题,进行了认真的研究与探讨,对提高大学生综合素质、鼓励学生个性发展起到了积极的作用。为此,我们利用社会办学资源,在大庆油田建立了吉林大学地球物理学科的“大学生研究和教育基地”。

另外,教师的科研水平和科研能力是提高教学质量的基础和保障。学院已经形成了稳定的科研方向,具有明显科研特色,对本科教学起到了积极的促进作用。科学研究促进了本科专业建设,扩充了学科的体量和繁衍能力;科学研究项目促进了学生的创新精神和实践能力的培养,多年来,学生毕业论文(设计)的题目80%来自于教师的科研项目。

二、两个基础:公共基础加专业基础

作为应用学科的人才培养,强调专业课内容设计和教学重要性的同时,公共基础课和专业基础课的设计和学习更要重视。它决定学生的发展潜力和未来创造力,所以我们坚持素质、知识和能力的综合培养。以往我们只注重知识的学习,往往忽略了人才素质和能力的培养,人才成长的因素是综合的,只有具备良好的素质、丰富的知识和较强的实践能力,才能有好的发展前途。

在我们的人才培养体系中,有很大的内容体现在公共基础和专业基础知识和素质的学习上,目的在于为学生打下一个坚强的学科基础。在对基础学习的同时,我们也强调阶段性的知识综合,所以我们开设阶段的知识运用研讨课,帮助学生学会运用知识,学会综合思考。

在公共基础知识学习时,我们在学生掌握高等数学和普通物理知识后,让学生思考“你不是一个运动员,但你如何做一个好的四百米跑运动员的教练”等研讨课,这就要求学生把了解的如何画四百米跑道等素质,运动员跑步时姿势的力学结构的数学描述、跑步时向心力和离心力对运动成绩的影响、直道和弯道时力学平衡的变化等知识进行综合思考,强调学生学习的物理、数学的运用,即基础知识综合运用的研讨。目的是使学生学会观察生活,运用物理知识描述和数学知识表达。

在专业基础知识学习时,我们结合大学生创新项目等的学习和研究,让学生思考一些理想状态下的专业问题,可能讨论时专业语言不规范,但物理和数学知识必学到位,然后逐渐精炼和提升。目的让学生学会分析问题、用工具解决问题、描述和表达问题解决的情况等。

同时,我们一直强调公共基础知识和专业基础知识一定要与时代同步,时时把相关基础学科的知识引进本专业的学习,用于解决本专业的问题,提升本专业解决实际问题的能力和专业需求。

三、四个支撑:专业、队伍、课程和教材、实践教学基地

1.特色专业建设

优势特色专业是人才培养体系的重要依托。在长期的办学实践过程中,吉林大学勘查技术与工程(应用地球物理)专业积淀并形成了具有自己特色的人才培养模式。以“地质资源与地质工程”一级国家重点学科、“地球探测与信息技术”和“地质工程”两个二级国家重点学科为依托,深入贯彻产、学、研相结合的指导思想,形成了特色专业培养方案和专业建设方案。通过改革与实践,勘查技术与工程专业于2008年被批准为国家一类特色专业建设点,应用地球物理是建设点的主体部分。

在特色专业建设的基础上,分别形成了“李四光(地球物理)试验班”和“应用地球物理卓越工程师试验班”培养方案。“李四光(地球物理)试验班”以培养崇尚科学、求是创新,具备良好科学素养的学术精英为目标,倡导求是、探索、创新;“应用地球物理卓越工程师试验班”以强化工程意识、工程素质和工程实践能力,培养未来地质工程技术领域领军人才为目标,注重国际视野、企业经历和竞争实力。通过上述方案的实施,促进了专业建设。

2.教学团队建设

教学团队是人才培养体系实施的关键。吉林大学“应用地球物理”是我国第一批博士学位授权点、博士后流动站,是国内第一个应用地球物理国家重点学科,国家“211工程”和“985工程”重点建设学科。

在教师队伍建设过程中,始终重视中青年教师的培养,坚持按照德才兼备选材,以爱岗敬业、甘于奉献引导,依照国际视野、勇于创新的目标培养,保证了应用地球物理教学团队的传承与发展,成为应用地球物理卓越人才培养的重要支撑。应用地球物理教学团队2010年被遴选为部级教学团队。

3.精品课程建设与教材建设

精品课程建设与教材建设是人才培养体系实施的重要基础。近年来通过持续建设,锤炼出一系列精品课程,建成了“钻井地球物理勘探”国家精品课程;“电法勘探原理与方法”、“固体地球物理学”等3门省级精品课程。

在精品课程建设的同时建设了一批高质量的教材,涵盖了本科专业的主要课程。这些教材具有鲜明特色,2007-2011年共有8部教材获吉林省优秀教材奖,为同类专业和相关专业提供了优质教材资源。其中《重力与磁法勘探》等3部教材入选“十一五”部级规划教材,《地震勘探》于2012年初推荐为“十二五”普通高等教育本科部级规划教材。通过部级规划教材和相关配套教材建设,促进了课程建设,凸显了专业特色。

4.实验中心与工程实践基地

实验中心与工程实践基地是人才培养体系实施的重要保障。应用地球物理实验中心围绕人才培养目标,突出学生主体地位,以“注重基本技能训练,加强设计性与综合性实验环节,突出创新思维与创新能力培养”作为实验教学的指导思想,提出了“抽象理论形象化、野外现场室内微型化、实验实习一体化”的实践教学建设理念,按照“实验实习、校内校外、软件硬件”三个主线合理配置实验资源,以解决学时有限、先进生产设备有限、专业软件训练有限等问题。形成了“全、新、强”特色,即技术方法全、训练环节全、实验层次全;组织模式新、实验内容适时更新;师资队伍强、学生能力强。该中心2009年被批准为部级实验教学示范中心建设单位。经过持续建设已成为以学生为本、教学体系科学、实验教材系统、实验设施完善、实验装备精良、队伍结构合理、实验管理一流的开放式应用地球物理实验教学中心。

借鉴国外合作教育的培养模式,以培养“卓越计划”人才的工程意识、工程素质与工程能力为核心,建设了勘查技术与工程(应用地球物理)工程实践教育中心。该中心被教育部批准为“本科教学工程”项目2011年执行项目。

四、建立“校、研、企协同,社会广泛参与”的卓越人才培养机制

2003年起应用地球物理专业学生开始到大庆油田测井公司实习,2005年建立了“吉林大学地球物理实践教学基地”,公司每年选配高层次工程技术人才担任指导教师。2010年12月18日,吉林大学地球探测科学与技术学院与大庆钻探工程公司在吉林大学与大庆油田有限责任公司全面战略合作框架下,在长期合作的基础上,签订了部级工程实践教育中心合作共建协议。双方决定发挥高等学校和国有大型企业各自优势,共同建设“勘查技术与工程”部级工程实践教育中心。

利用吉林大学和大庆钻探工程公司两种不同的教育环境和教育资源,以培养具有国际竞争力的卓越工程人才为宗旨,以强化工程实践能力、工程设计能力与工程创新能力为核心,以合作教育为切入点,着力推动人才培养模式转变。从吉林大学的内部培养走向开放的吉林大学与大庆钻探工程公司的合作培养。发挥企业具备真实工程环境和先进的工程实践条件的优势,为培养学生的工程实践能力和创新能力创造条件。在运作方式上由吉林大学和大庆钻探工程公司共同制订人才培养方案,共同建设课程体系和教学内容,共同实施培养过程,共同评价培养质量。企业选聘实践经验丰富的高水平工程专家担任学生的指导教师,学校选派专业教师和学生一起到企业实习、实践,增强教师工程能力。

2002年起与中国科学院地质地球物理研究所建立了长期合作关系。聘请研究所的院士担任学校的双聘院士,聘请一批博士生导师兼任本学科的研究生指导教师,参与本科人才培养。研究所在学校设立基金奖励德才兼备的本科生,近10年来已有20名学生获得奖励资助,有30多名学生免试推荐或考取了中国科学院地质地球物理研究所的硕士研究生。院所合作开展国家重大项目研究,取得科研成果的同时促进了卓越人才培养。

通过人才培养模式改革,近3年本专业学生申请“大学生创新性实验项目”66项,其中部级项目26项。近5年来毕业生推荐免试研究生和考取研究生的比例保持在40%以上,本科生就业率(含考研)连续十年保持在95%以上。毕业生受到用人单位的普遍欢迎。

参考文献:

[1]教育部关于实施“卓越工程师教育培养计划”的若干意见[Z].教高[2011]1号.

[2]林健.“卓越工程师教育培养计划”通用标准制定[J].高等工程教育研究,2010(4).

工程地质学基础重点篇9

论文关键词:高职院校;水文地质学基础;课程建设;教学方法改革

《水文地质学基础》是高职院校金属矿产地质与勘查技术专业、水文地质与勘查技术专业,金属矿开采技术专业、矿山地质专业的专业基础课。水文地质学是研究地下水的科学,主要研究在岩石圈、水圈、大气圈、生物圈以及人类活动相互作用下地下水水量和水质的时空变化规律,并研究如何运用这些规律兴利除害,为人类服务。通过该课程的学习,可以掌握水文地质学的基本概念、理论和方法,为以上4个专业的专业课程学习奠定良好的基础,为学生在实际工作中参与地下水的观测、进行地下涌水的处理等提供理论依据,因此,搞好这门课的教学显得尤为重要。

《水文地质学基础》课程教学存在的问题

据统计,云南省有5所高职院校开设了资源开发与测绘大类专业。笔者所在的学校自2005级开始在金属矿产地质与勘查技术专业、金属矿开采技术专业、矿山地质专业中招收高职全日制脱产和函授大专学生,到2010年已有三届毕业生、三届在校生。先后有10个教学班开设了《水文地质学基础》课程,笔者一直承担该课程的教学工作。结合教学实际,笔者认为,在高职院校《水文地质学基础》课程的教学中普遍存在以下问题。

对《水文地质学基础》课程的性质和地位认识不足在高职教育中,资源与测绘大类的专业少,开设《水文地质学基础》课程的专业更少,学习本门课程的人数少,课程在专业以外的认知度低。在笔者所在的学校,制定高职人才培养方案时,《水文地质学基础》应作为金属矿产地质与勘查技术专业的专业基础课还是专业主干课,曾在相关教师中发生了激烈的争论,最终根据教育部教育司2005年版的《高职高专专业概览》才尘埃落定。

使用的教材多为高等学校教材,与高职教育的要求不相匹配高职教育主要培养具有一定理论知识和较强实践能力,面向生产、建设、管理、服务第一线的高素质技能型专门人才。要求学生具有够用的理论知识,较强的动手能力和工作适应性,强调学生在实际工作中要“素质高,上手快,技能强”。高职教育与高等教育培养高级专门人才的目标是不同的。培养目标的不同决定了教学内容的不同,但是,在高职实际教学中,《水文地质学基础》主要选用的大多是高等院校的教材,学科理论介绍多,实际应用介绍少。

适合课堂教学的电子课件少,教师多沿用传统教学模式,教学方式单一《水文地质学基础》课程专业性强,尽管近年来多媒体电子课件在网络上随处可见,但关于《水文地质学基础》课程的课件少之又少。要做好一件成熟的实用的电子课件,需要大量的资料和图片,但由于专业性较强,这方面的资料往往有一定的保密要求,一般人很难找到相关资料,再加上水文地质工作目前主要是相关专业的工程技术人员在实施,高职教师参与很少,导致现在的课件以罗列教材中的内容为主,质量不高,适用性和吸引力不强。

教师大多沿用传统教学模式,教学方式单一在实际教学中,《水文地质学基础》的任课教师大多采取单一的讲授形式,教学仍然是以课堂为中心、以课本为中心、以教师为中心,整个教学过程都在教室里完成。学生没有机会到实地考察,将理论与生产实际对应,因此,学习的积极性、主动性较差。学生的注意力主要集中在接受教师传授的现成知识上,学习围绕课本和考试,沿袭着“上课记笔记、下课抄笔记、考试背笔记”的传统学习方式。讲授方式单一,课程缺少吸引力,导致本门课程枯燥无味;学习方式单一,学得快,忘得快,导致课程学与不学一个样;再加上有些学生本身对所学专业认识不清,更是降低了课程学习的积极性。

《水文地质学基础》课程的教学体会

笔者从2006年开始讲授《水文地质学基础》课程,到2010年,已经完成了10个教学班的教学工作。经过在教学中不断总结和完善教学方法,归纳起来主要有以下三点体会。

根据专业特点,确定教学目标高职院校金属矿产地质与勘查技术专业、水文地质与勘查技术专业、金属矿开采技术专业、矿山地质专业的学生学习《水文地质学基础》课程的目的,并不是要把他们培养成为水文地质专家或专门从事水文地质科学研究的专业人员,而是让他们掌握水文地质的基本概念和基本理论,能够将水文地质理论和技术应用于其今后的工作领域,成为既熟悉本专业业务,又掌握水文地质基本概念和基本理论的技能型人才。对这些专业的学生进行水文地质教育,应该面向金属矿产地质与勘查、水文地质与勘查、金属矿开采、矿山地质等工程领域的应用,以掌握基本理论、突出实践应用为目的。因此,本门课程的教学目标是讲清《水文地质学基础》的基本概念、基本理论,重点抓好基本概念、基本理论的实践性和实用性教学。

根据教学目标,增加课程的实践性和实用性教学笔者所在学校属于企业办学,隶属国有大型企业集团,在学生实习实训和企业工程技术人员到学院兼职讲课等方面具有得天独厚的优势和条件。结合集团与学校的实际情况,笔者重新编写了高职《水文地质学基础》课程的教学大纲,突出了课程的实践性和实用性。在实际教学中逐步尝试进行课程改革。首先是改变单一的教学方式。在2006、2007级金属矿产地质与勘查技术专业的《水文地质学基础》课程讲授中,尝试性地引入讨论式教学和现场教学。在讲授“岩石中孔隙”时,先讲清基本理论,然后通过布置课外作业的方式,让学生通过互联网或相关书籍查阅砂岩、泥岩、泥质灰岩中孔隙的异同,最后让学生结合《普通地质学》、《岩石学》等课程展开讨论,加深对理论知识的理解。在对2007级金属矿产地质与勘查技术专业的学生进行生产实习动员时,笔者结合实训基地的情况,向学生介绍了即将实习的工作区的水文地质情况,并要求学生在实习过程中收集实习矿区的水文地质资料。这一尝试在学生一年后的毕业论文中收到了很好的效果,笔者参与评阅的12份毕业论文中,有多达11份介绍了实习矿区的水文地质情况,有的还提出了矿山巷道涌水的处理方案。在给2008级金属矿产地质与勘查技术专业的学生讲授“大气降水入渗机制”时,恰逢降雨,笔者便直接将学生带到一个建筑施工工地,通过地表的一个新鲜垂直剖面给学生介绍此部分内容,极大地提高了教学效果和学生学习的热情。其次是积极与实训基地的工程技术人员沟通,建议实训基地的工程技术人员在学生进行认识实习、课程实习、生产实习及毕业实习的过程中注意介绍水文地质的内容,包括地下水量的计算、地下涌水的处理、矿山巷道水的处理等,增加课程对实际工作的参与性,提高学生学习的主动性。教学方式的改变和调整,大大增强了课程的吸引力,得到了学生的一致好评。

制作ppt演示文稿,增加课程讲授的直观性和吸引力从2008年开始,笔者将教学讲义的部分章节做成ppt演示文稿,利用多媒体将枯燥的教学内容通过图片和动画展示出来,大大提高了课程讲授的直观性和吸引力。

《水文地质学基础》课程教学方法改革思路

高职教育作为高等教育的一个类型,肩负着培养面向生产、建设、管理和服务第一线需要的高技能人才的使命,在我国加快推进社会主义现代化建设进程中具有不可替代的作用。随着我国走新型工业化道路、建设社会主义新农村和创新型国家对高技能人才要求的不断提高,高职教育必须向培养大量高素质技能型专门人才转变和发展。高职教育的人才培养模式必须强调实用性和技能性,这就要求在高职课程建设中充分考虑课程的实践性环节。

应进一步明确高职院校《水文地质学基础》课程的实践性教学目标高职院校开设《水文地质学基础》课程的目的是学习水文地质的基本概念、基本理论及其应用。课程建设与改革是提高教学质量的核心,也是教学改革的重点和难点。高职院校要积极与行业企业合作开发课程,根据技术领域和职业岗位(群)的任职要求,参照相关的职业资格标准,改革课程体系和教学内容,要根据现在和将来的实际应用及需要确定教学目标和教学内容。近年来,各种地质灾害频发,不断地提醒人们必须加强对自然科学知识的学习和应用,才能增强人类改造自然的能力。《水文地质学基础》作为一门自然科学类课程,有责任在人类改造自然的进程中对其研究领域的知识进行普及和介绍,让更多的人了解其学科性质和内容,因此,在教学目标中突出实践性和实用性至关重要。

应充分发挥多媒体教学的优势,增加课程的直观性和吸引力《水文地质学基础》课程的应用性和实践性较强,如果沿用传统的教学方法,与学生学习的心理相违背,教学效果肯定不理想。多媒体技术的迅速发展为教学提供了很大的方便,在《水文地质学基础》课程的教学中必须使用现代化的教学手段,将枯燥的理论形象地展示出来,增加课程的直观性和吸引力,提高教学效率和教学质量。在教学过程中,针对水文地质的具体教学内容、(地球上的水及其循环、岩石中的孔隙与水分、地下水的赋存、地下水运动的基本规律、毛细现象与包气带水的运动、地下水的化学成分及其形成作用、地下水的补给与排泄、地下水系统、地下水的动态与均衡、孔隙水、裂隙水、岩溶水、地下水资源、地下水与环境)学习目标及学生特点等具体情况,采用不同的多媒体形式进行教学。例如,在讲流网时,可引入如何判断矿区的潜水含水层和地表水的补给关系的内容,利用动画模拟地下水的流动方向,从而判断它们之间的补给关系。这些直观的演示可以加深学生对流网的认识,并可以充分发挥学生的视觉、听觉、触觉等器官的功能,使学生在轻松愉快的环境中,用有限的时间获得更多的信息和知识。若能结合专业特点以及课程内容设计一些课件,会使教学活动更加丰富多彩。

应增加《水文地质学基础》课程的实践性、开放性教学针对《水文地质学基础》课程应用性、实践性较强的特点,增加实践性、开放性教学环节是该课程改革的重点。要实现这一目标,仅靠高职院校自身力量是不够的,高职院校要紧密联系行业企业,实施校企合作,与企业实现资源共享,聘请行业企业的工程技术人员和能工巧匠到学校担任兼职教师,将工程技术人员和能工巧匠多年在生产一线积累的水文地质理论和经验带进课堂,将水文地质学基础理论和方法应用于实际工作的事例带进课堂,增加教学的针对性和实践性。若能在学生实习实训时,请带实习实训的工程技术人员针对具体工作面对水文地质学基本理论和方法进行讲解,整个课程的教学就会更上一层楼。

工程地质学基础重点篇10

关键词:土力学;地基基础;多维化;教改

作者简介:於昌荣(1976-),男,江苏南通人,南通大学建筑工程学院,讲师;李剑(1991-),男,江苏宿迁人,南通大学建筑工程学院本科生。(江苏南通226007)

基金项目:本文系南通大学教改课题(课题编号:13050429)的研究成果。

中图分类号:G642.0文献标识码:a文章编号:1007-0079(2013)22-0146-02

“土力学与地基基础”是土木工程专业的一门重要的专业必修课。众所皆知,房屋结构的上部荷载都是要通过基础传给地基,地基与基础是房屋的根基,地基与基础的强度、可靠性与稳定性对结构安全起着极其重要的作用。[1]土力学与地基基础的教学环节在整个土木工程教学中就显得尤为重要。它不具备力学课程的严谨性,也不具备建筑施工课程的可操作性,[2]同时又是一门较难掌握的课程。因此,对教学体系的重新完善和构建成了本门课程的教改课题的重点。

一、“土力学与地基基础”课程的教学现状

土力学与地基基础实际上是由土力学以及地基基础两门学科所组成。土力学包含的内容主要有土的物理性质、土的工程分类、土的力学性质、土的应力与变形、土压力、地基承载力与边坡稳定等;地基基础包含的内容主要有基础设计的基本原理、浅基础设计、桩基础设计、挡土墙设计以及复合基础的设计等内容。本课程的内容覆盖面广、理论知识丰富以及具有较强的实践性,涉及到诸多的学科领域,如材料力学、建筑材料、工程地质、弹性力学、钢筋混凝土结构设计原理以及土木工程地质等领域。本课程教学的状况如下:

1.课程内容多学时少,学生学习的难度较大

“土力学与地基基础”是集理论和实践于一体的综合性的课程,不仅要求教师具备扎实的专业理论知识和丰富的工程经验,还要求学生有一定的专业基础课程的功底和一定的工程实践。但是本课程内容较零散,知识点多,易造成学生在初学时感觉各章节之间的联系不够紧密,尤其是基础工程中的浅基础、深基础和复合基础的设计等工程实践性很强的部分很难通过口授和文字让学生有深刻的了解。同时,由于本科教学学时被压缩,[3]又要保证教学计划的完成,因此不可能很细致深入讲解,故学生的学习难度较大。

2.教材内容与工程实践存在一定的差异,影响着教学效果

本课程的土力学部分虽然是土木工程的专业基础部分,但是与工程实际联系较多,且课中涉及的土工试验直接用于工程实际。然后教材内容与工程时间存在一定的差异,加上学生们普遍对工程实践的缺乏造成了理论学习与实践的严重脱钩,使得本课程的教学成为了纸上谈兵。教材的更新远跟不上专业技术的发展,[4]这导致了教材的内容远跟不上土木工程专业发展的步伐。

3.单调的教学手段阻碍着教学质量的提高

本课程当中存在许多需要空间想象的内容,如边坡稳定分析、土体的变形及地基处理等,但是目前大多数的教学仍采用传统的、单一的教学法,以教师的口授、黑板板书和电子板书为主,这样学生就很难对所学的专业知识有很好的掌握。传统单一的教学方式在一定程度上阻碍着教学质量,难以激发学生的创新精神和对专业的创新能力。

二、构建“土力学与地基基础”课程的多维化教学体系

“土力学与地基基础”课程的教学应使学生能掌握以地基土的强度和变形为核心的土力学基本原理,获得解决一般地基基础工程问题的基本能力,同时也为进一步学习和处理岩土工程问题打下基础。在继承传统的完备的教学经验的同时,教学研究应不断与时俱进。本文提出以土力学与地基基础的“多维化”教学模式改革为中心,以多角度的理论教学为基础,与实践环节构建该课程的多维的教学体系。

1.实行多维化立体式教学

鉴于本课程的公式推导较多、设计步骤比较繁琐,仅仅依靠传统板书或电子板书显然不能满足应用型本科教学的要求。实行多维化立体式教学方法,应用模型、多媒体课件、教学录像甚至工程实体,能大大扩充教学信息量、更好地激发学生的学习热情。例如,在讲到“弹性地基梁法”中的“文克勒(winkler)地基模型”时,该模型忽略了地基中的剪应力,地基土越软弱,土的抗剪强度越低,该模型就越接近实际情况。对于抗剪强度较低的软粘土地基、薄压缩层地基及建筑物较长而刚度较差等情况,采用该地基模型比较合适。该模型假定地基是由许多独立的且互不影响的弹簧组成,即假定地基任一点所受的压力强度p只与该点的地基变形s成正比,因此制造一个如图1所示的文克勒(winkler)地基模型展示给学生,培养他们直观、形象的空间思维能力和想象能力。

图1文克勒(winkler)地基模型

2.采用多维化开放式教学

开放式教学也叫互动式教学。构建多维化的开放式教学包含:教学氛围的开放、教学空间的开放、教学形式的开放。教学氛围的开放主要是要促进学生的主观学习的热情。传递情感和传递知识具有同等的重要性,在传授知识的同时教师应该把和谐带进课堂,把宽容带进课堂,把信任带进课堂,把微笑带进课堂,把幽默带进课堂,把激励带进课堂。基于这些情感的交流才能更好地挖掘出学生学习的潜能和学习的积极性。教学空间的开放是为学生营造一个工程实践的学习空间,把现场教学和工程实例引入课堂。教学形式的开放是指除了课堂内的教学还要充分利用互联网的优势进行课外辅导、答疑以及相关问题的讨论。这在很大程度上弥补了教学学时缩短带来的问题。比如,建立QQ群对所学的内容进行讨论,可以以教师提问的形式和学生答疑的形式,这样学生都可以发表自己的观点,对本课程的学习和深入理解有很好的帮助。另外教师还可以将相关的资料放到QQ群空间里指导学生自学,实现师生间相互交流与沟通。

3.以实验、现场教学和工程实例相结合的多维化教学

本课程是一门实践性相当强的课程,应构建以实验、现场教学和工程实例相结合的多维化教学手段。土力学与实际工程联系多,常用指标必须借助土工试验来完成,大纲要求的土工试验涉及内容:土的物理性质指标、直接剪切试验、固结试验和渗透试验。在实验教学过程中应该侧重动手能力和实验结果的分析,加强对实验环节的考查以培养学生解决实际工程问题的能力。同时,近年来计算机仿真技术飞速发展,计算机仿真实验的引入突破了传统实验对实验仪器和材料的限制,成为了培养学生创新能力的一种辅助实验手段,[5]应该进行推广。同时为了增强学生的学习积极性,可以主动结合工程实例,尽可能根据授课进度进行现场教学。针对本课程的内容特点,笔者认为以下内容可以现场和工程实例相结合进行教学:地基承载力、边坡稳定、浅基础设计、地基处理等。这样可让学生拓宽视野、培养工程实践意识。

4.运用多维化思维建立合作小组学习模式的教学

启发式、讨论式、研究式等多维化教学方式的采用,对活跃学生的思维,调动学生学习的主动性起到了很好的作用。古人云:“为学患无疑,疑则有进,小疑则小进,大疑则大进。”要想让学生具有创新精神,教师应鼓励学生大胆质疑。确立了“课前深度预习(提出质疑)+课后合作释疑(展示互评)”的新的小组合作学习模式。学习模式小组宜4~6人一组,以宿舍为单位组成,方便质疑、释疑,此过程可结合互联网最后由教师进行点评、总结。如土中附加应力的计算、地基最终沉降量的计算、根据地基承载力确定基础底面尺寸和单桩竖向承载力的确定等难点内容,通过学习小组的质疑和释疑,教师针对学生的错误理解进行点评讲解,能收到较好的效果。

三、教学改革的效果及体现

经过近两年教学改革的努力,已经取得一些成绩。南通大学2007级处在教学改革之前,2008、2009级是实施了教学改革之后的两个年级,从2007—2009级学生土力学与地基基础课程的考试情况分析对比图(见图2)来看,教改前后60-89之间分数段的百分比变化不大。而“60分以下”和“90-100”这两个分数段,即所谓“两头”的考试成绩分布的百分比有了很大的变化:不及格比例总体下降了近13%,90分以上的比例上升了近7%。从上述考试成绩和学校督导组的考核结果来看,本课程的教学改革取得了不错的效果。近两年来,学生对教师的教学评价的总评分都在90分以上,本课程教学效果的问卷调查表明学生的满意度达87%,说明学生对本课程教改后的教学方法是比较满意的。

四、小结

面向21世纪的新型的土木工程应用型人才培养是高等教育由精英培养转向大众化教育的必然产物。南通大学作为省属地方高校,在应用型本科教学改革方面已经取得了巨大的成效,但像土力学与地基基础这样应用性较强的工科课程改革还需做进一步的探讨和研究。实践表明,只要付出努力构建适合本课程的多维化教学体系,建立不同层次、不同对象、不同空间、不同阶段的教学方法有机复合系统,就能培养出专业知识扎实、实践能力强的土木工程专业应用型人才。

图2教改前后土力学与地基基础考试情况分析对比图

参考文献:

[1]姚笑青.土力学课程特点与课堂教学方法探讨[J].高等建筑教育,2007,16(4):81-85.

[2]王伟,陶菲菲,卢廷浩,等.启发式教学在土力学教学中的应用[J].高等建筑教育,2008,17(5):83-86.

[3]何承义,盛可鉴,丁剑霆,等.基础工程课程教学方法改革的探索与实践[J].教书育人,2012,21(7):90-91.