地质工程教学（共11篇）
地质工程教学 篇1
工程地质条件和工程地质问题是土木工程专业工程地质学教学的核心内容。由于工程地质学的研究对象是变化多样的土体和岩体, 其研究方法是将地质分析法、力学分析法、工程类比法与实验方法的紧密结合, 即综合定量分析和定性分析相结合的方法。查明工程建设区域的工程地质条件的形成和发展, 在工程建筑作用下的发展演化, 分析由此可能导致的工程地质问题, 并提出防治这些工程地质问题的工程治理方案和措施。由此, 通过对工程地质学的学习, 学生能准确地把握工程地质学的研究对象和基本任务, 具备在各种工程建设的勘察、设计、施工等阶段对工程地质条件进行评价和预测可能发生的工程地质问题的能力, 并能提出合理的工程防护和治理措施。另外, 在工程地质教学过程中, 加强和改进工程地质条件和工程地质问题的教学过程、措施和方法也具有重要的意义。
一、工程地质条件的教学探讨
准确地把握和了解土木工程建设场地的工程地质条件, 是工程建设的基础。工程地质条件贯穿于整体工程地质教学的过程之中, 包括建设场地及其周边区域的地形地貌、地质构造、地层岩性、水文地质条件、地表地质作用。
(一) 地形地貌教学
地形地貌是人类对地球地表形态的直接感受和评价, 也是制约工程建设的基本工程地质条件, 我国幅员辽阔, 地形地貌类型复杂多样。由于学生来自于全国的不同地区, 对工程建设可能遇见的地形地貌条件并没有一个整体的认识。因此在教学过程中, 通过地形地貌的两种分类方法, 即地表形态分类法和地貌成因分类法, 并结合各种地貌类型的图片、动画和影像资料直观地展示。加强课堂教学互动, 让学生列举出自己曾经到达的地区, 并说明该地区的地形地貌条件及类型。结合学校周边的地形地貌类型与工程建设的布局、分布和结构形式, 学生直观地理解地形地貌条件对工程建设的作用和影响。
(二) 地质构造教学
地质构造是地壳构造运动的产物, 不同的地质构造具有各自典型的地质现象和特殊的工程地质条件。地质构造的许多概念与地质特征需要通过比较分析向学生解释概念、现象、特征。然而概念的讲述不能依靠单纯的灌输, 更应该注重启发、思考和引导, 让学生主动思考、积极参与和分析总结, 应用和拓展学生丰富的想象力, 将枯燥的基本概念、基本要素和特征构成一个有机联系的整体。比如在讲述褶皱、节理和断层等三个基本地质构造的概念时, 着重采用启发、引导的教学方法, 由教师提出它们之间的区别与联系。
(三) 地层岩性教学
在工程地质中, 地层岩性的教学内容, 分布于岩石、地质年代与第四纪地质和岩层产状的章节之中。因此, 如何将这些章节中关于地层岩性的内容联系起来, 让学生能够完整、系统地掌握地层岩性在工程地质条件中的作用和意义至关重要。在教学过程中, 采用典型的工程实例教学, 列举不同的岩石类型的工程, 对比分析不同岩石的结构和构造、岩石的地质年代和岩层产状和接触关系来讲述不同的地层岩性对工程建设可能造成的影响, 以及不同地层岩性的有利和不利的工程地质条件。
(四) 水文地质条件教学
水文地质条件包括地表水和地下水的地质条件和类型。地表水包括河流和坡面水流的地质作用, 而在坡面水流的地质作用中, 结合第四纪沉积物分布、形成和堆积特征, 比较分析残积物、坡积物、洪积物和河流冲积物的形成条件、堆积位置、颗粒形态特征。让学生形成对坡面水流地质作用沉积物的直观印象, 并结合周围环境中的沉积物分布特征以及典型的图片资料使学生能深切理解各种地表水地质作用对工程建设的影响和作用。在此部分内容的教学中, 通过在课堂展示典型旅游景区的溶洞、水井的照片, 提出这类地下水的来源、分布和变化特征, 使学生能够从身边常见的现象来归纳和演绎地下水的基本特征、分布位置和变化规律。
(五) 不良地质作用教学
不良地质作用包括风化作用、岩溶作用、斜坡与边坡地质作用、地面塌陷和地面沉降。采用实例讲述法 (风化和岩溶) 、比较分析法进行讲述。岩石风化程度愈深的地区, 工程建筑物的地基承载力愈低, 岩石的边坡愈不稳定。岩溶作用的岩体中有许多裂隙、管道和溶洞, 在进行水库、大坝、隧道、基坑等工程活动时, 如存在承压水并有富水优势断裂作为通道, 则可能会遇到地下突水而导致基坑、隧道等工程的排水困难甚至淹没, 也可能因岩溶渗漏而造成水库无法蓄水。在斜坡和边坡作用是则需要明确斜坡和边坡的概念、形成机制的差异以及工程防护措施。比较分析地面塌陷和地面沉降产生的机制、类型以及动力条件、治理措施。
二、工程地质问题的教学分析
(一) 地基稳定性问题
在工业建筑和民用建筑中地基的强度和变形问题的讲述中, 结合近年来在工程建设中出现的住宅楼“楼歪歪”事件以及其他典型的工程事故, 分析产生这类事故的原因和工程地质条件。在不良地质作用的地基稳定问题中, 结合分析由于地下水的作用导致2009年的上海楼盘倒塌事件。近年来, 我国的高铁建设取得高速发展, 而高铁建设中对路基稳定性提出更高的要求, 通过举例分析在我国不同的地质条件下, 对高铁路基稳定的分析和建设措施, 增强学生对此部分内容的深刻印象, 激发学生的学习积极性。
(二) 斜坡稳定性问题
斜坡稳定性是山区工程建设需要面临的工程地质问题, 通过我国的地形地貌分布图, 展示给学生我国的山区面积占国土面积的2/3, 让学生了解斜坡稳定性问题在我国工程建设中的突出地位。通过典型的汶川地震诱发的斜坡灾害, 如北川王家岩滑坡、青川东河口滑坡、汶川的牛圈沟滑坡碎屑流等灾害的资料, 学生能直观地感受斜坡稳定性问题对山区工业和民用建筑的重要性。通过斜坡地质灾害对公路、铁路毁坏的资料和图件, 以及工程建设中的边坡防护等措施, 学生可以理解和体会斜坡稳定性对山区交通基础设施建设的重要作用。
(三) 洞室稳定性问题
地下工程建设是人类获取更大的生存和活动空间的重要方法, 随着大量地下工程的建设和特殊工程地质条件的出现, 洞室的稳定问题成为许多重大工程建设中的难点和控制性工程。以目前我国城市地铁建设和长大隧道建设中围岩塌方、地下涌水、地面塌陷等工程事故, 让学生了解在工程建设规划和选址时, 对不良的工程地质条件进行分析、评价的重要性。并结合典型洞室建设过程中的防护措施和方法, 通过讨论和课堂交流, 使学生明确这些措施和方法对洞室稳定性的作用。
(四) 区域稳定性问题
区域稳定性的概念是学生在开始接触时不容易理解和掌握的工程地质问题。在课堂的教学中, 结合2011年日本东海岸的大地震, 导致距离地震震中一百多千米远的福岛核电站发生事故, 导致核泄漏;地震、震陷、液化和活断层对大型水电工程、地下工程以及建筑密集的城市地区可能导致的灾害, 使学生了解和认识区域稳定性对工程建设的主要作用和采取的工程措施。
三、结论
我国幅员辽阔, 地形地貌、地质构造、地层岩性、水文地质条件和不良地质作用类型多种多样, 不同区域的工程建设具有的工程地质条件和工程地质问题变化多端。并且随着我国现代化建设的迅猛发展, 城市高层和超高层建筑的建设日新月异、国家高速公路网、高速铁路网建设以及由此带来的超长隧道和特大型桥梁等工程的建设向不同区域、复杂的地质条件环境推进, 工程地质的教学需要结合现代新型的工程建设中出现的工程地质条件和工程地质问题, 传授给学生新的思考方式和分析方法。工程建设中工程地质条件的分析和工程地质问题的防治措施是学生学校工程地质课程需要达到的能力, 通过在授课开始和课程结束时, 全面分析和了解工程地质条件的内容和工程地质问题的类型, 对学生整体理解和掌握工程地质课程具有重要的意义。
参考文献
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[2]黄超.工程地质野外实习与室内实验教学探讨[J].中国科教创新导刊, 2011 (17) :120-121.
[3]张平, 吴昊.工程地质课程教学现状及改革策略[J].沈阳教育学院学报, 2011 (4) :45-47.
[4]程建军, 王海娟.水利类本科专业工程地质课程教学探索[J].高等建筑教育, 2012 (3) :98-100.
地质工程教学 篇2
我国对于高校土木工程专业的培养目标是：按照“宽口径、厚基础、强能力、高素质”的培养模式，培养德、智、体、美全面发展，掌握土木工程学科基本理论和基本知识，获得土木工程师的基本训练，具有创新意识和创新能力的工程型、应用型高级土木工程技术与管理人才[1]。
一、工程地质实习在普通本科院校中的作用
（一）工程地质实习是普通本科院校学生职业能力形成的关键环节
工程地质实习是对传统《工程地质》理论教学的补充和扩展，是培养应用型高级土木工程技术与管理人才的重要环节，教学过程中只有紧密结合野外实践，才能让学生更好的理解和掌握工程地质理论知识、工程地质勘察方法以及一些不良地质现象的专项施工方案等。在专题教研活动探讨之后，我校特意在修订2015版培养方案中增加了工程地质实习。
二、目前普通本科院校认识实习存在的问题
（一）企业对认识实习的指导相对缺乏
企业一方面并没有承担认识实习教学任务的法定义务；另一方面，企业始终以盈利为主要目的，由于工程地质实习经费相当有限等原因，即使承担了工程地质实习的教学任务，企业也不能从中获取经济利益，况且大规模的接收学生进入施工现场存在很大的安全隐患。在市场经济的大背景下，企业一方面担心学生进入工地影响正常的生产秩序，一方面害怕出现安全事故影响企业的资质、阻碍企业的发展。由此种种，即使是乐意接受学生进行工程地质实习的企业，往往也只是让学生在接近竣工的工地附近“远远的观摩”，对于灌注水下混凝土等技术含量较高但又同时存在较高不安全因素的施工项目，学生并不能够近距离的观察。学生无法深入了解工程地质条件以及一些复杂岩层的施工方法，无疑会使实习效果大打折扣。
（二）教师的施工经验得不到及时更新
虽然我院近年来大力引进高素质人才，但是由于传统观念和分配制度等原因，引进的博士大多只愿意承担理论课的教学任务，对于需要亲自奔赴工地一线进行施工工艺的讲授的实习，不太愿意参加。目前科技发展速度相当快，很多新设备、新技术已经逐步应用在工程上，很多指导老师并没有对这些新设备、新技术进行针对性的学习，仍然只是按照原有的知识储备进行讲授，这不利于学生综合素质的提高。
（三）学生对认识实习的认识有偏差
学生是学习的主体。我校2015版培养方案土木工程专业工程地质实习在第四学期初展开，前三个学期主要以理论课学习为主，专业基础课只有《土木工程材料》、《房屋建筑学》、《工程地质》等有限的几门，与工程地质实习密切相关的《土质土力学》等课程还未开设。加之工程地质实习是大学四年里第一次真正意义上的近距离接触工地，很多学生主观上认为认识实习实际上就是去工地“走马观花”。再者，实习经费相当有限，如果指导老师给出不及格的成绩，下一年度还要自行筹集学生去工地的各项费用，学生在潜意识里面已经认定只要自己象征性的完成认识实习的各项任务就不可能出现挂科的情况，因此学生在工地现场并没有认真的学习、也没有虚心的请教工地上的工程师，回到学校之后也没有认真撰写实习报告，这也在很大程度上导致了工程地质实习逐步沦为一次野外旅游，导致实习效果不尽如人意。
三、改革方案
（一）教学模式改革
学生是学习的主体，对于实践教学，除了提高指导老师自身的素质以外，更为重要的是激发学生自主学习的兴趣。首先，在准备工作阶段，要面向全体学生召开实习动员大会，强调工程地质实习的重要性，明确实习的目的及要求。通过专业知识讲座、播放典型工程案例视频等方式，提前预习相关知识、做好理论储备。其次，在现场实习阶段，指导老师根据之前预习的内容进行针对性的讲解，结合现场实际情况提出个性化的问题，调动学生自主思考的积极性，真正贯彻《高等教育法》中理论联系实际的人才培养要求。最后，“温故而知新”，实习结束后，要求学生认真进行总结、系统的撰写实习报告，对实习的内容进一步的巩固和吸收。
（二）延伸和拓展
批改实习报告的过程中，指导老师也发现一些实习过程中表现非常好、有一定的撰写专业技术资料的能力的学生。我校近年来大力引进高层次人才，通过近几年的实践，已经逐步摸索出一条培养本科生参与学校创新实验、加入课题组项目研究、最终发表学术论文的技术路线，作为工程地质实习的延伸与拓展。
参考文献
地质工程教学 篇3
工程地质学课程的特点
工程地质学是研究人类的工程活动与地质环境相互关系的学科。它的任务是为各类工程建筑的规划、设计、施工提供地质依据, 以便从地质条件上保证工程建筑的安全可靠、经济合理、使用方便、运行顺利。为大型项目工程建设提供可行性研究报告, 对拟建工程场地进行工程地质条件评价, 为地基基础设计提供合理建议, 对于场地存在的地质问题在深入分析的基础上提出处理措施, 为地基加固工程的设计和施工提供依据。同时, 还要研究评价由于工程兴建引起的环境地质问题, 以及可能诱发的地质灾害对工程建筑本身及周围环境的影响、如何及时消除安全隐患等问题。
对于土木工程专业而言, 工程地质学是一门专业基础课程, 主要培养学生阅读地质资料、查明和分析工程地质条件、解决工程地质问题的能力, 工程技术人员必须能够看懂地质资料, 必须清楚建设范围内的地质条件, 了解可能出现的地质问题及应该采取的防治措施。只有这样, 才能进行正确的设计和施工, 才能有效保证建筑物的安全和稳定。为后续的土力学、基础工程等专业课程的学习奠定基础, 为以后所从事的工程建设工作提供相关专业知识。课程特点表现为: (1) 教学内容多, 涉及多个学科。仅就土木工程专业而言, 工程地质学讲授的主要内容包括矿物与岩石、地质作用和地质年代, 地质构造, 岩、土体的工程地质性质, 地下水, 地貌及第四纪松散堆积物, 不良地质条件下的工程地质问题, 岩体工程稳定性问题, 岩土的工程地质分级分类, 工程地质勘察等。该课程涉及矿物学、岩石学、构造地质学、土质学、土力学、岩石力学、动力工程地质学、区域工程地质学、工程地质勘察、地基处理等相关内容。 (2) 概念多, 实践性强。工程地质学涉及许多名词概念及专业术语, 许多理论知识比较抽象, 直接理解往往有一些困难, 需要通过实验、实习、实训的途径加以解决, 表现出较强的实践性。 (3) 学时不多。一般土木工程专业只有30~40个课时。由于教学内容丰富、教学难度大, 要上好这门课具有挑战性。
土木工程专业工程地质学教学现状
重视不够工程地质学作为土木工程专业的基础性学科, 学生还没有感觉到它的重要性, 以为不是主要专业课程, 在专业中的作用不大, 导致学生不具备工程地质方面的专业技能和专业素质, 对以后所从事的工作造成不良影响。
部分内容比较枯燥初次接触本课程的学生感觉比较陌生, 由于工程地质基础知识理论性较强, 概念多, 与工程实际联系较少, 学生会感觉乏味, 学习兴趣降低。
野外地质实习基地缺乏工程地质学实践教学包括室内实验和野外实践实训教学。室内实验涉及土工方面的实验及各类矿物、岩石标本实验室、地质构造模型室等, 大部分高校都有。一般地质类的工科高校都有野外固定的地质实习基地, 而对于大部分土木工程专业的高校来说, 野外实习基地相对比较匮乏。由于实践教学条件不足, 使大部分土木工程专业的学生在短时间内具有地质学方面的感性知识往往是很困难的。
综合利用多种教学方法和手段提高教学质量
随着社会的发展和科学技术的不断进步, 多媒体、网络技术已成为人们日常学习、生活、工作交流的工具之一。传统的授课方式也在逐渐发生改变, 充分利用各种教学资源, 采取多种教学方法和手段提高学习兴趣和教学质量成为关键。笔者通过多年教学实践总结出以下几点。
结合专业需要优化教学内容、精选整编教材首先, 应结合土木工程专业方向和专业需要, 以及土木工程专业的学生以前从未接触或很少接触过工程地质的有关知识的特点, 通过本课程的学习, 使学生能读懂地质资料, 能够利用地质资料完成工程项目的设计、施工、监理等工作。教学内容不仅应包括工程地质的基本理论知识, 同时要重点突出实践性教学环节, 要在知识覆盖面、深度、广度上下工夫, 不断完善工程地质学的教学内容, 保证学生在工程地质学方面的专业素质, 构建优良的教学体系结构。任课教师可以根据教学内容设计优选教材。教材是教学的基础, 是教育思想、教学观念、教学内容、教学方法与手段的载体, 是人才培养的依据, 只有使用高质量的教材才能培养出高素质的人才。由于工程地质学教材很多, 且各有特点, 从中选出适合土木工程专业的理想教材至关重要。一本好的工程地质学教材, 不仅要涵盖工程地质领域的基础知识, 还要通俗易懂、重点突出, 将整个工程地质领域众多基本理论和方法浓缩成系统性和专业性兼顾的知识体系。由于土木工程专业教学计划的限制, 适合自身专业特色的工程地质学教材不多, 因此, 授课内容不能仅仅局限于教材。优化教学的方法是在查阅大量参考文献基础上, 对教材内容进行重新组织、加工精练、补充提高, 及时汲取最新的研究成果和工程实例, 加入工程地质勘察新技术、新规范, 积极整合优秀教改成果, 做到理论知识恰如其分地与具体工程实际紧密结合, 使学生不出课堂就能够把主要知识点与实际工程无缝对接, 在有限的时间内获取尽可能多的知识。坚持以提高学生整体素质为基础, 以培养学生综合能力, 特别是创新能力和实践能力为主线, 对教学内容进行整合。
合理运用现代多媒体、网络技术提高教学效果应用多媒体技术可以大大提高学生的学习兴趣与效率, 增加信息量。比如, 在讲“矿物与岩石”这一章节时, 若仅采用传统板书教学, 很难讲清楚, 而且学生也难以理解、想象出各种矿物与岩石的特征, 而利用多媒体将常见的矿物和岩石的真实图片放在大屏幕上讲解后, 再进行室内实习, 学生很容易就能识别出常见矿物与岩石标本。同理, 把地质图的阅读、地质灾害的形成、预防与处理、地形地貌、地质构造、常见工程事故及处理措施、工程地质现场勘察技术等内容采用图片、声音、动画、文字、录像的形式展现出来, 可使学生有身临其境的感觉。可见多媒体教学不仅可以扩大课堂教学的信息量, 而且还能增强教学的直观性、主动性, 提高教学质量。应构建课程教学网站, 将教学内容、教学大纲、教学方法、教学课件、录像、实习大纲、作业练习、在线测试、交流、答疑等挂在校园网上供学生随时查阅, 为学生提供一个交互、开放式的理论与实践结合的教学环境。同时, 也为学生自主学习提供良好的教学平台, 弥补课堂教学课时少的缺点。
将理论教学与案例教学相结合单纯理论教学不能充分调动学生学习的积极性, 因为听课时间稍长, 学生就容易疲惫, 导致精神不集中。只有理论与案例教学结合, 才能调动学生思维能动性, 使学生在不知不觉中由传统教学中的被动接受知识变为积极运用知识, 有效提高学生的理论水平和实践能力。将理论知识实践化, 其捷径是采用工程实例分析, 即案例教学。在教学中有针对性地运用适宜的工程实例资料, 通过学生的独立思考与集体协作, 对具体实例进行分析、研究和讨论。案例教学具有参与性、启发性和时效性的特点。如对于常见的地震等地质灾害, 先采用多媒体课件讲授地震等地质灾害的成因、发生、发展以及结果和危害等, 再通过如“5.12汶川地震”等地质灾害进行案例教学, 学生会对授课内容产生强烈的共鸣, 并在短时间内铭记于心。
创建完善的教学实习基地, 加强实践性教学环节工程地质学是一门实践性比较强的课程, 实践性教学环节是该课程的重要组成部分, 良好的实习条件是教学质量的重要保证。实践教学的基本任务就是让学生亲自接触各种真实的地质现象及工程地质问题, 并利用已学到的理论知识来考察、辨析它们, 进而加深对课堂教学内容的理解。可根据实习大纲要求, 安排校内实验与野外实习。校内实验主要包括实验室矿物与岩石标本观察和地质图的阅读等, 是为了培养学生对常见矿物和岩石的识别能力, 训练学生地质图的读图能力。实验内容为:观察标本、鉴别区分常见的造岩矿物与常见三大类岩石 (岩浆岩、沉积岩和变质岩) ;通过阅读地质图, 要求学生讲述图上所表示的地形、地貌、地质构造、地层岩性及其产状、接触关系等。每次实验前根据实习大纲要求, 教师制定实习任务, 让学生做预习, 设计实验方案。实习时以教师现场指导、教学示范、学生自主探究方式进行。比如, 对矿物、岩石的鉴定及描述等方面, 通过实物介绍、实习操作示范等, 使学生在短时间掌握要领, 顺利完成实习任务。野外实习也是必不可少的教学环节。野外实习的内容主要是进行各种地质构造的野外观察、地质绘图、工程地质勘察, 地质资料的现场记录整理等。教师在野外现场对实习内容要点反复讲解, 示范操作要领、步骤;要求学生必须做到勤思考、勤动手、勤问、勤记录, 即勤于动手考察地质现象、勤于思考产生这种地质现象的内外因素、勤于对某些问题进行较深入探索和研究。通过野外实践环节锻炼学生对自然地质现象的观察识别、动手能力、分析问题和解决问题的能力以及对原始数据资料的收集和编录的能力, 能够让学生懂得野外地质工作的基本方法, 在加深理解的基础上学会分析土木工程与地质的密切关系, 熟悉土木工程建设中常见的地质问题及处理方法, 及时消化和巩固所学的基本理论知识。此外, 走出校门进行野外地质实习, 还可以培养土木工程专业学生吃苦耐劳、遵守纪律、团结协作等优良品质, 有利于增强学生体魄和意志力。
改变现有成绩考核办法工程地质成绩分为两个部分, 即理论教学与实习、实训成绩。理论教学成绩考核应多方面考核评定学生成绩。其中, 考试成绩占60% (理论知识的考核应结合工程地质学课本, 以闭卷的形式考核基本知识、基本理论, 要求学生在规定的时间内完成) ;平时成绩占40%, 其中, 课堂教学成绩考核占平时成绩的15% (主要考查上课表现) ;课后作业及论文等占平时成绩的25%。这种考核方式注重学习过程的考核, 可避免学生考前突击记忆, 考完后很快忘记的弊端, 提高学习效果。在实习成绩考核中, 实习纪律占20% (考察学生实习是否缺席、迟到、早退等) , 集中实习占60% (其中原始记录及实习表现占20%, 实习报告占40%) , 同学之间相互考评成绩占20%。这种考核方式有利于对实习全过程进行考评, 促进学生的学习积极性。
多年来的教学实践证明, 在教学过程中不断完善教学内容, 改进教学方法与手段, 充分利用现代科技成果服务于教学, 针对专业需要进行课程教学设计, 坚持理论联系实际, 加强实践性教学环节, 改革考核办法有利于增强学生学习的兴趣, 有利于培养学生的动手能力和工程地质方面, 专业素质, 为土木工程专业学生从事工程建设工作奠定良好的基础。
参考文献
[1]孙家齐, 陈新民.工程地质[M].武汉:武汉理工大学出版社, 2007.
[2]白明洲, 王勐, 刘莹, 巩慧.工程地质课程教学改革[J].高等建筑教育, 2006, (2) .
工程地质地质实习报告 篇4
学生姓名： 班
级：
学
号：
授课教师：
二 〇 一 二 年 六 月
公路工程地质实习报告
1.前言
2.自然地理情况
3.区域地质构造
4.区域水文地质条件5.野外实习路线
6.个人感悟与心得
目录
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2
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…
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公路工程地质实习报告
前言
工程地质学是研究工程活动与地质环境相作用的一门学科，它把地质科学应用于工程实践，通过工程地质调查与理论性综合研究，对工程所在地区的工程地质条件进行评价。由此可见工程地质学首先是建立在地质学基础之上的。
人类生活在地球上，从事各种生产劳动，一切生活资料和生产资料均取自地球。大凡工业需要的矿产资源，农业所必须的矿物原料，国民经济先行官的交通运输大动脉——路、桥、隧道等建筑物的基础均需地质工作者去调查研究。因此，除了必须具备一定理论知识外，通过野外实习去了解大自然，认识大自然，将基础理论与实践结合在一起，是至关重要的一环。工程地质实习的目的正在于此。
2012年6月11-12日，在冀光宏老师的带领下，我们在呼和浩特市土默特左旗万家沟地区进行了为期两天的地质外业观测。我们的实习基地——土默特左旗万家沟地区，位于察素齐镇西北7.5公里处，沟内有一段山区公路与呼包公路想通。该路段对于山区公路颇具代表性，诸如路线之勘测，过岭高度之选择，桥、涵、隧道之定位，路堑及边坡的开挖等工程进行工程地质评价均较适宜，而呼包公路可做为 3
公路工程地质实习报告
平原区公路的典型代表。万家沟地区的基本地质情况如下：
一、自然地理情况
万家沟位于土左旗西北，距旗政府所在地察素齐约7.5公里 的沙尔沁村与古城村之间，行政区划属呼和浩特市土默特左旗把什乡所辖。自然地理位置为东经111°01′30″-111°02′30″，北纬40°10′00″-40°13′00″。万家沟系发育于大青山南麓的基岩冲沟沟的横断面呈U字型，为大青山前五大山沟之一，由万家沟与水家沟汇合而成。汇合以后约2公里，即出沟口，经过山前冲积扇，穿过呼—包公路和京—包铁路进入哈素海，沟口以上流域面积857平方公里，主沟（水家沟）全长67.9公里，平均纵坡11.9%。流域上游（武川境内）为丘陵山区，植被不良，水土流失严重；中游为大青山石质山区，植被稍好，亦有水土流失。沟内有常流清水0.2～0.5立方米每秒，主要来自水家沟武川境内玉树点一带的伏流出露。洪水集中在7～9月份，变幅很大，从几十个流量到几百个流量，1958年出现过1450个流量。泥沙主要来自汛期7、8月份，多年平均含沙量19.85公斤/立方米，推移质占10%左右。
万家沟地区交通尚属便利。东距京包线之察素齐车站约7.5公里，并有京包公路与铁路几乎承平行延伸。距西柜车站为4公里，上述车站有简易公路预测区联通。
二、区域地质构造
（一）区域地层与岩性 地层由老到新如下：
公路工程地质实习报告
太古界—魏家窑子群石英片岩组
Ar1Wj4灰白色厚层石英岩，黑云母变粒与石英黑云母片岩，黑云母二长片岩，部分地区由于岩浆岩侵入发生了混合岩化现象，与上覆岩层元古界马家店群大理岩组Pt1mj2呈角度不整合接触。元古界—马家店群大理岩组
Pt1mj2 灰白色蛇纹石化大理岩，硅质大理岩及白云岩化大理岩，与上覆岩层中生界侏罗纪大青山组J3d1呈角度不整合接触。中生界—侏罗纪大青山组
J3d1紫红色砾岩，含砾砂岩，长石石英砂岩与长石砂岩的互层，紫色砾岩、砂岩互层夹绿色砂岩粉砂岩。新生界—第四季全新统
Q4al-pl为一套河流相与山前洪积裙相构成的冲—洪积沉积层。
（二）区域地质构造
万家沟系发育与大青山南麓的近南北向冲沟。位于阴山纬向构造带的中部南缘。按大地构造单元划分位于中国地台区华北台块的内蒙古台背斜中段偏西。
内蒙古背斜是一个长期隆起的单元。在地理上呈东西走向的带状分布，故万家沟测区内广泛出露的为一整套前震旦纪的变质岩系。其中构造极为复杂，断裂十分发育。由于强烈构造应力的作用的结果，岩石变质程度深，节理发育，岩层陡立，多数近于直立。
强烈构造应力作用的另一结果使断层的普遍存在，主要为冲断层(高角度逆断层)，水家沟口处沿一巨大断层有辉绿岩的侵入，并有外
公路工程地质实习报告
型地堑似断层，颇为典型。其中有一巨大断层，构造岩厚度最宽处可达2米。
（三）区域地质简介
区内广泛出露的为太古界魏家窑子群Ar1Wj4是一套深变质的结晶片岩系。由于五台运动的影响，区内未见太古界二道凹子群的出露。乃由魏家窑子群与中生界侏罗纪大青山组（J3d1）呈角度不整合接触。上述接触关系表明：该地区长期处于上升状态，自太古代接受魏家窑子群沉淀后，地壳曾有上升而使沉积间断并伴有构造运动，造成Ar1Wj4与Pt1mj2之角度不整合接触；元古代由于地壳继续沉降继而接受沉积形成了马家店群，此后越过漫长的古生代直接到中生侏罗纪晚期地壳沉降接受沉积才形成的大青山组。新生代时期，万家沟河谷出现了三级阶地，四级在第四季地质历史时期中处于持续间歇性的上升，由此形成了多级阶地。
（四）区域地貌形态
地貌形态与地质构造基本吻合。万家沟系—深切于古老结晶系—石英片岩中河谷，两岸形成了陡峭的山峰，峡谷直立。由于所处地理位置气候干燥，温差变化大，形成了强烈的物理风化。地貌单元大致可划分如下：
1、剥蚀构造低山区
分布与河流两岸的较高部位。相对高差250～300米，海拔为1080～1350米为石英片岩组成的剥蚀构造低山区。
2、构造侵蚀峡谷地形
公路工程地质实习报告
河谷地带，由于地壳的上升，河流下切作用强烈，形成了河谷地行为U形河谷。
3、河流侵蚀堆积阶地
零星分布于河流两侧。一级阶地高出河床11～15米，阶地被切。割成几乎直立的陡坎，其上多有鹅卵石的堆积。而集结地大约高出河面40～50米，下为石英质基底，上多覆以河流相之冲积层。三级阶地高出地面约60～70米，亦为河流相之冲积层。左岸距河底60～70米之斜坡的试坑揭露了三级阶地的存在。由于强烈的切割作用，阶地与河流两岸时断时续，呈不对称性分布。
4、河漫滩
主要为河流相之冲积层。在河道中由上游到下游具有明显的分选性，卵石分为石英岩、花岗岩、片岩、蛇纹岩以及片麻岩等。
由于强烈的物理风化作用，形成了一些物理风化地质现象，如倒石堆、崩塌。每逢暴雨，亦可形成泥石流，巨大垮落体在一些沟内常可见到。
三、区域水文地质条件
由于分布了太古界之深变质岩系，又经受了长期构造变动的影响，加上强烈的物理风化作用，形成了以裂隙为主的储水构造，故意构造裂隙水为主；其次为风化裂隙水，均以下降泉形式向河流下泄，个别地段由于岩层透水性的改变，也有上升泉的形式出现，在河流两岸的低级阶地上也有裂隙孔隙水的出现。
地下水的主要补给源为大气降水，二期排泄则以地表水的形式通
公路工程地质实习报告
过河流排出。该地区地下水质良好。
四、野外实习路线
路线一：基地（旧水委会）—庙沟—返回 实习内容：
1岩性点（Pt1mj2元古代马家店群大理岩组）○灰白色，变晶结构，块状构造，中等风化。产状：走向251°，倾向162°，倾角87°。2构造点（J3d1紫红色砾岩）○紫红色沉积岩，主要做成成分：砾岩，砂岩。硅质胶结，单斜构造。产状：走向267°，倾向180°，倾角59°。3构造点 ○向斜褶曲，边坡（测岩体稳定性），边坡倾角小 4构造点（褶皱构造）○形成原因：
1、构造应力不同。
2、段时间内，发生多次构造运动。
3、地质稳定性差，风化严重，有完整的褶皱 5构造点（断层的发育）○正断层，根据擦痕的强弱判断断层上下盘运动方向。6岩性点（含卵细砂岩）○红褐色，铁质胶结。单斜构造，水流量差异大，含有铁质胶结物。
公路工程地质实习报告
中等分化，有裂隙，破坏严重。7地貌点 ○按土层成因类型分为：残积层（无级配）、坡积层（砾的磨圆度为棱角状）、洪积层（层理杂乱，砾的磨圆度为次圆状）路线二：基地—沿左岸—万家沟水库坝址—沿右岸—返回 实习内容： 1构造点 ○太古界万家窑子石英板岩组—元古界马家店大理岩组—中生界侏罗纪沉积砂岩--Q4al-pl
缺失中生界岩层，可能原因：地壳发生构造运动，导致岩层不整合接触。2岩性点 ○石英板岩（燕山侵入体）、变质花岗岩片麻岩（变余结构）、石英岩（先期侵入）褐色、花岗岩（二期侵入）。3岩性点 ○花岗岩岩脉：1.石英板岩 2.花岗岩 侵入体断层。4地貌点 ○发育完整的断层，花岗岩侵入岩脉（红色），结晶颗粒较大（花岗聚 9
公路工程地质实习报告
晶岩），地下水由裂隙水的方式储存。冲积层（洪积层）。5地貌点 ○左岸山顶三阶阶地，有断层岩墙。右岸河床侵蚀堆积层河谷地貌。山岭地貌，剥蚀构造低山区，分化严重，断层组合。6构造点 ○滑坡，堆积层，有大量破碎带（未发育完整），凹形体。7地貌点 ○崩塌，破碎（上层滞水裂隙带）雨季水流充沛会溢出。
五、个人感悟与心得
地质工程教学 篇5
关键词：地质工程；教学质量国家标准；工程地质；岩土钻掘工程
一、引言
地质工程专业是地质类专业之一。地质类专业是研究矿产资源开发、工程建设、灾害防治与环境保护等领域地质问题的工科类专业，主要依托地质资源与地质工程一级学科，与社会和经济可持续发展密切相关，在国家社会经济发展中具有核心战略地位和举足轻重的作用。地质工程专业主要侧重于研究与地质体相关的工程勘察、设计、监测、施工的理论、方法和技术，是地质学科与工程学科交叉的学科，包括工程地质与岩土钻掘两个主要方向。
由于地质工程专业在最近的两次本科专业目录调整中变动较大，各高校办学参差不齐。为进一步规范办学，提升专业建设水平和人才培养质量，教育部高等学校地质类专业教学指导委员会受教育部委托开展了地质类专业教学质量国家标准的研制工作。为了完成该项工作，教指委成立了地质工程等专业的工作小组，积极参与标准的研制工作。为此，特撰写本文介绍地质工程专业教学质量国家标准研制的基本情况和思考。
二、地质工程专业发展的历史与办学现状
地质工程专业的名称最早出现于1998年教育部颁布的《普通高等学校本科专业目录》。作为专业名称仅十余年的时间，但其所研究的内容和相关的人才培养却有着长期的历史。
新中国成立之初，国家出于对各类专门人才的需求进行院校调整，1952年成立了北京地质学院（现中国地质大学）、长春地质学院（现并入吉林大学），20世纪六七十年代又相继成立了成都地质学院（现成都理工大学）、河北地质学院（现石家庄经济学院）、西安地质学院（现并入长安大学）等，陆续开办了水文地质工程地质专业和探矿工程（技术）专业（1992年改为勘察工程专业）。同时，各行业如水利、水电、煤炭、冶金、铁道、交通等部门所属院校以及部分综合性大学也根据各自实际情况设立了水文地质与工程地质专业以及钻凿技术专业或开设了与之相关的部分专业课程，为国家培养了一大批高素质的专业技术人才，在固体矿产勘查与开发、地下水及地热资源开发与利用、石油天然气勘探与开发、建筑基础工程、市政建设、道路桥梁建设、国防、建材、水利、水电等十几个领域建立了不可磨灭的功勋，为国民经济发展做出巨大贡献，形成了相对稳定的专业——水文地质与工程地质专业以及钻探（勘察工程）专业。
1998年教育部对本科专业目录进行了大幅度调整，将“水文地质与工程地质（部分）”、“勘察工程”及其他几个专业合并成立“勘查技术与工程”专业；同时设立了涵盖“勘查技术与工程”与“资源勘查工程”（由“地质矿产勘查”、“石油与天然气地质勘查”等专业新合并成立的）两个专业的引导性专业——“地质工程”。当时的地质工程由近10个传统专业合并而成，涉及面很广，因侧重点不一而导致各校所开办的地质工程专业内涵差异较大。
2012年教育部颁布的《普通高等学校本科专业目录》，在地质类设置了3个基本专业——地质工程（081401）、勘查技术与工程（081402）以及资源勘查工程（081403）。地质工程专业主要包括传统的工程地质与岩土钻掘（探矿工程），不再涵盖其他工科地质类专业，尤其是属于勘查技术与工程、资源勘查工程的内容。
这样，原来采用地质工程专业招生的一些高校正逐步将其中属于勘查技术与工程、资源勘查工程的部分调整出来新成立相应专业；而起初将工程地质、勘察工程归置为勘查技术与工程专业的高校，又必须将这两部分从勘查技术与工程专业中分离出来设置地质工程专业。因此，使得两年来进行地质工程专业的调整和申办的高校大幅增加。
截至目前，全国已有107所高校开设了地质类专业，其中开设地质工程专业的有55所，既有教育部直属，也有省属和民办高校。随着专业调整，开设地质工程专业的高校近期还会有大比例的增加。
三、地质工程专业研究内容与存在的问题
1.主要研究内容
地质工程专业的研究基础是人类工程活动与地质环境之间的关系，其主要研究内容可以归纳为3个方面：
（1）开展工程地质评价，研究工程区域稳定性和环境效应，进行地质灾害预测与防治。
（2）开展各类工程选址以及建筑物地基基础的勘察、评价、设计、施工和管理。
（3）研发岩土钻掘器具、钻掘工艺、钻井液和钻掘安全等技术。
上述3个方面的研究内容都直接面向国民经济主战场，有着重要的社会需求和意义。
目前，我国正处在经济快速发展阶段，同时也面临着人口增长、资源短缺、生态破坏、能源危机等问题。为解决这些危机，必须坚持走经济建设与人口、资源、环境协调发展的道路，而地质工程专业在这其中具有举足轻重的作用。
首先，为了满足社会经济发展的需求以及人类生活的需要，国家今后仍要加大工程建设的力度，包括城镇建设、交通、水利、电力等。这些工程建设规模越来越大、工程结构和地质条件越来越复杂，对周围地质环境的影响也越来越严重，所面临的各种各样工程地质问题不断增多、难度不断增大。这些都需要地质工程专业来解决。
其次，现在国家对于能源和矿产资源的需求不断加大，除了传统能源的开发外，还要探索新型能源，例如煤层气、页岩气等。在能源的勘探和开采过程中，需要利用到岩土钻掘技术。这些都无法离开地质工程专业。
再次，人类赖以生存的地球负荷在加大，地质环境日趋恶劣，山体滑坡、泥石流、地面塌陷等自然地质灾害及人为地质灾害时有发生，严重威胁着人民生命财产的安全，阻碍着社会经济的发展。评价与预测地质灾害，最大限度减少地质灾害损失，加强地质环境的保护迫在眉睫。这些都无法离开地质工程专业。
最后，国家战略的实施也离不开地质工程专业的支撑。例如目前正在实施的海洋工程中，深海勘探和海底资源开发就要依靠岩土钻掘技术；目前正在实施的探月工程，月壤的取样等也离不开岩土钻掘技术；目前世界各国联合实施的大陆科学钻探更是要岩土钻掘技术大显身手。
所以，地质工程专业在国民经济发展中地位越来越重要，其重要作用是其他专业无法替代的。不仅目前是这样，而且将来也一定如此。甚至随着经济的发展，其重要性会越来越大。
2.存在的主要问题
目前地质工程专业的办学还存在一系列问题，这其中有专业自身的，还有和其他专业一样共有的。主要问题包括：
（1）由于近年来地质工程专业的调整幅度大，同时各高校原属于不同的行业部委管辖，其侧重点本来就不同，因此相同的专业名称下，专业内涵差异较大。
（2）地质工程所包含的工程地质和岩土钻掘两个方向，二者的基础差异较大。工程地质方向主要研究与工程建设有关的地质问题，为工程建设服务，它属于应用地质学的范畴，是地质学的分支学科，它是建立在地质学基础上的。岩土钻掘工程方向主要研究如何借助机械方法破碎岩土层，在地下形成一定规格的钻孔或坑道，以达到找矿、采矿、工程建设和地质灾害治理的目的，除了地质学之外还应侧重与机械相关的内容。上述差异，对于专业内涵的凝练带来不利影响。
（3）地质工程专业实践性强，开展实践教学需要的条件较高，除了基础的教学条件之外，对于实验设备、实习教学的投入较大。目前由于该专业就业形势较好，少数高校在教学条件和投入不具备的条件下开办该专业，使得学生的培养质量无法得到保障。
（4）地质工程专业的建设还具有明显的中国特色，无论是人才培养标准，还是教育教学理念、培养模式、教学内容和教学方法等方面都与国际上有着不小的差别。
（5）毕业生的综合素质，尤其是创新能力的培养还比较薄弱；各高校之间的教育教学水平差异较大，缺乏统一的人才培养标准。一些高校缺乏专业教学实践基地，地质基础弱化，毕业论文偏多、毕业设计较少，创新能力和实践能力不足。
四、地质工程专业教学质量国家标准研制的基本原则
专业类教学质量国家标准是人才培养、专业建设等应达到的基本要求。该标准一方面作为人才培养和专业建设的指导性规范；另一方面还作为专业设置的参考，增设新专业时，应对照“标准”来评估师资队伍、教学条件等是否达到专业的基本要求，同时还要以“标准”为基础制订人才培养目标和专业建设规划以及质量评价参考。因此该标准的研制对于专业建设和人才培养意义重大。
基于上述分析以及地质工程专业办学的实际，在地质工程专业标准的研制中重点考虑了以下原则：
（1）以专业内涵凝练为核心，加强专业内容建设。加强专业内涵建设，整合专业内涵，理顺工程地质与岩土钻掘的关系。工程地质方向属于应用地质学的范畴，学生除了需要较系统地掌握地质学的基础知识、基本理论和基本技能外，还必须学习工程地质学、土力学、岩体力学、工程地质勘察等课程，掌握工程地质勘察、岩土体工程性质分析、工程地质评价以及岩土体加固治理等技术，强化实验和实习、课程设计以及工程应用的教学，增强学生的工程实践能力和科技创新能力，以适应未来工程建设和防震减灾的需要。岩土钻掘工程方向学生需要较系统地掌握地质学的基础知识、基本理论和基本技能，还必须学习机械设计基础、流体力学及液压传动、钻掘工程学、岩土施工设备等课程，掌握在各类岩土体内开展钻掘的技术方法，强化实验和实习、课程设计以及工程应用的教学，增强学生的工程实践能力和科技创新能力，以适应工程地质勘察、资源勘探、岩土工程施工等的需要。
（2）突出基础，重点抓好核心课程体系和核心课程的设置。地质工程专业属于应用型工程技术专业，以数学、物理和化学为基础，与生产实践联系紧密，具有基础性强、涉及学科多、专业特色突出等特点，所培养的学生除了掌握较系统扎实的专业基础知识、基本理论和基本技能之外，还需要对矿业工程、环境工程、土木工程、地下工程、经济学、管理学等有一定程度的了解，具有较强的职业道德、工程素养和实践能力，思想活跃，具备团队精神、创新意识和国际视野。
除了坚持上述要求之外，对于核心课程体系和核心课程的设置，工作小组进行了细致的研究，提出了统一的要求，作为标准的核心得到加强，以保证人才培养标准的一致性。
（3）突出各校特色，灵活设置专业课程。标准在对于核心课程体系和核心课程统一要求的基础上，对于部分专业课程，尤其是选修课，给予了灵活设置的机动性。各高校可以根据自身特长和侧重点，有所侧重，以反映自身特色，避免千人一面。
（4）强调实践能力，注重提升质量。标准根据地质工程专业实践性强的特征，突出了对于实践教学环节的要求，包括对于实践教学环节、经费保障、实验实习条件等都提出明确要求。一方面作为对于专业评估和新办专业的要求，另一方面指导专业的实践教学内容的组织，籍此提高人才的培养质量。
五、地质工程专业教学质量国家标准的基本要求
1.地质工程专业的培养目标
地质工程专业毕业生要求在牢固掌握数学、物理、化学、外语、计算机等基础知识的基础上，系统学习地质学、工程力学、工程地质学、岩土钻掘工程等专业课程的基本理论和基础知识，接受工程师的基本训练，具备从事工程勘察、地质灾害防治、地质工程设计与施工、工程管理、资源勘探与采掘、岩土钻掘工艺与设备开发等能力。
毕业生应获得的知识和能力：
具备良好的工程职业道德、较强的创新意识、强烈的爱国敬业精神、社会责任感和丰富的人文科学素养；
具有从事地质工程工作所需的数学及其他相关的自然科学知识以及一定的经济管理知识；
掌握扎实的地质工程专业的基本理论知识，了解地质工程专业的发展现状和趋势；
具有综合运用地质工程专业知识解决工程实际问题的能力；
了解地质工程专业领域技术标准、相关行业的政策、法律和法规；
具有在地质工程领域获取信息和职业发展的学习能力；
具有较好的组织管理能力、较强的交流沟通、环境适应和团队合作的能力；
具有良好的质量、环境、职业健康、安全和服务意识；
具有一定的国际视野和跨文化环境下的交流、竞争与合作的能力。
2.地质工程专业的课程体系
地质工程专业课程体系主要包括理论教学和实践教学两大部分。理论教学是通过课程来实现的，包括核心课程与选修课程。核心课程覆盖知识体系中的全部核心单元，各高校基本设置一致；选修课程各高校往往结合学科前沿和学校自身特色来开设。本专业核心课程包括公共基础课、专业基础课和专业课等，主要有以下课程：
（1）数学与自然科学类课程。包括数学、物理、化学课程。
（2）工程基础类课程。包括工程力学类课程、计算机类课程、工程测量、工程（机械）制图等。
（3）专业基础类课程。主要使学生掌握本专业的共性知识和基本科学方法。工程地质方向主要包括普通地质学、矿物岩石学、构造地质学、地貌学与第四纪地质学、水文地质学等；岩土钻掘工程方向主要包括地质学基础、机械设计基础、液压传动、电工与电子技术、流体力学。
（4）专业类课程。主要使学生掌握核心专业知识，培养相关工程技能。各高校多根据人才培养目标定位、自身优势和特点设置上稍有不同。工程地质方向多包括岩体力学、土力学、工程地质学基础（或工程地质分析原理）、工程地质勘察、基础工程与地基处理、岩土测试技术、工程地质数值模拟等；岩土钻掘工程方向多包括岩土钻掘工程（艺）学、岩土钻掘设备、基础工程学、岩土测试技术、岩土施工工程学、钻井液与工程浆液等。
地质工程专业作为一门实用性很强的地质类工科专业，理论和实践的结合是相当重要的，强调对学生进行工程素质的训练。因此，实践环节的教学是必不可少的。
实践环节主要包括实验课程、课程设计、实习、毕业设计（论文）等环节。此外，还多在课余开展多种形式的科技创新实践活动。
（1）实验与课程设计往往与课程紧密衔接，一些实践性强的课程多会安排一定的实验和课程设计，例如岩土室内实验等、基础工程课程设计等。
（2）地质工程专业的实习通常包括测量实习、地质野外教学实习、专业教学实习、生产实习或毕业实习。
（3）地质工程专业毕业生在毕业之前还要按要求完成一篇毕业设计（论文），以培养学生综合运用所学知识分析和解决工程问题的能力，提高毕业生的专业素质。
参考文献：
[1] 唐辉明，贾洪彪. 充分发挥教指委作用 推进地质类专业教育内涵式发展[J]. 中国大学教学，2014（1）：12-15.
[2] 地质工程专业教学指导分委员会. 地质工程专业发展战略研究报告[EB/OL]. 中国教育，2008-07-04.
[3] 陈永贵，牛利辉，叶斌等. 中英地质工程专业本科课程体系对比研究[J]. 中国地质教育，2013（1）：101-105.
[4] 高玉娟，何保，张亚明等. 地质工程专业应用创新型人才培养途径的研究[J]. 教育教学论坛，2012（14）：194-195.
工程地质学实践教学的探讨 篇6
关键词：工程地质学,高等教育,实践教学,创新培养
一、工程地质学实践教学的背景
1. 知识背景与教学背景。
工程地质学是一门涉及众多学科领域的课程, 开设这门课程应有先期的理论课程作为铺垫, 才能保证良好的教学效果。对于地质工程专业的学生, 在开设工程地质学课程前, 应先开设的课程包括:地质学基础、水文地质学、构造地质学、矿物学、岩石学、钻探工程等。通过这些基础课程的学习, 使学生具备学习工程地质学的基础。而对土木工程专业的学生而言则恰恰相反, 在开设工程地质学课程前, 因缺乏这些地质学方面的基础知识背景, 所以很难理解课程中出现的知识概念, 这在一定程度上易挫伤学生学习的积极性。再加上专业有关工程知识的概念, 在一定程度上加大了学习工程地质学的难度[1]。工程地质学作为专业理论课开设, 讲授这门课程应循序渐进原则, 这样学生学习这门课程的压力不大, 教学效果相对能够得到保证。然而, 课程教学中, 如国家级精品课教材《工程地质学基础》, 所使用的教材内容覆盖面还基本够用, 但是内容仅仅偏向于基本理论和现象介绍, 单纯的理论解释和现象描述, 往往使学生对课程缺乏正确认识, 让学生感觉不到实际应用, 因此学习积极性不高[2]。一味的课堂讲解不但乏味无趣, 容易让学生厌烦, 而且抽象难以理解掌握。工程地质学是一门实践性很强的课程, 实践教学是一个非常重要的教学环节。为提高学生学习积极性和综合分析问题的能力, 应该加强工程地质学的实践教学。
2. 实践教学目前存在问题。
工程地质学是一门实践性很强的自然科学, 学生仅通过学习书本上的概念、理论, 不进行一定的实验实习, 是很难理解很多工程地质现象的[3]。工程地质学实践教学主要包括室内试验和野外实习教学。室内试验涉土工方面的实验多数高校能做好, 然而涉及地质专业方面的实验室, 如各类矿物、岩石标本实验室、地质灾害模型实验室等, 一些高校就不具备。而且地质类的高校一般有野外的固定实习基地, 其他工科院校野外实习基地相对比较少。由于这些实践教学条件的缺乏, 导致学生在短时间内对工程地质学方面的感性认识不足。然而即便对于地质类的高校, 工程地质学原有的实践教学体系仍存在问题, 例如实践教学突出认识、方法的训练, 具有明显的验证性, 启发学生的自主思维能力不足。实践性教学环节尚未实施研究性学习、激发创新思维的完整教学体系。因此, 只有通过构建新技术和新方法参与、多学科交叉综合、实施研究性学习、激发创新思维的教学环节体系, 同时发挥野外实践教学的有利因素, 如师生互动方便、野外知识交叉、易于观察实际复杂、综合地质现象, 才能培养适合现代需求的创新人才。
二、实践教学内容与教学方法
根据本科4年教学的阶段性, 在合理安排工程地质学课程内容的基础上, 遵循教学规律, 循序渐进、由易到难, 根据野外教学基地的客观实际, 安排野外地质实习内容, 尽量与工程地质学课程内容协调一致。为此, 根据专业特点, 设置不同的实践教学内容, 建立认知技术方法, 创新多学科交叉与综合思维的循序渐进的实践教学内容。
1. 一年级地质认识实习。
一年级学生的实习内容主要包括野外专业基本知识学习和基本技能初步训练。实习期间应掌握野外地质现象观察和描述方法, 初步掌握野外有关专业内容的观察、描述、分析方法, 通过路线观察和定点观察描述相结合的方法, 使学生掌握地层层序, 认识地质、地貌、水文、土壤、植被与植物生态、矿山环境、地质灾害、海岸海洋等现象, 分析其发生、发展与转化联系, 取得野外第一手资料, 并能进行初步整理。该阶段的教学, 应以教师引导、师生互动为主, 使学生懂得野外实习既有艰辛, 也有收获的快乐, 培养学生地质学习的兴趣。学生对这些基本知识和基本技能的掌握, 为学好工程地质学作知识和技能作铺垫。
2. 二年级地质填图实习。
二年级学生的实习内容主要包括路线踏勘、实测剖面和地质填图等几个方面, 野外区域地质填图是二年级野外教学的重要内容, 也是训练学生应用已有知识综合分析问题和强化野外地质技能的有效途径[4]。通过实习, 使学生逐步掌握地质构造的野外识别方法和成因机制、地质填图的技能。该阶段的教学, 应改变原来“牵着走”的教学方法, 而取代以“指着走”的教学方法。例如:路线踏勘中, 路线所经历的岩性、地层等内容, 是在教师已准备好和讲授后的特定条件下, 让学生对已知岩性、地层等观察描述, 这种“牵着走”的教学方法让学生产生实习内容单调、简单的错觉, 结果少数学生实习时不动手、不动脑, 仅仅记录一下教师的讲解内容。针对这种情况, 可以将已知路线踏勘内容改为部分已知和部分未知路线的踏勘。每次实习出发前教师讲解部分内容和提出踏勘的要求, 让学生做预习, 自己分组、自己设计线路踏勘。这种“指着走”的教学方法有利于激发学生学习的主动性和积极性, 提高学生洞察问题的能力, 开拓学生的思维和想象, 提高学生的综合素质。同时该阶段的教学将“指着走”的教学方法与研究性实践教学方法相结合, 会取得较好的教学效果。例如在实习中讲解节理这个概念时, 由教师讲解出节理的成因类型, 再要求学生分组实地考察、统计分析, 探索张节理、剪节理和压节理的力学成因及其特征, 并根据以前曾经观察到的此类地质现象, 回忆并划分节理的类型。最后经过老师的总结, 节理这个地质概念就能够清晰地植入学生的脑海中, 印象深刻。通过这种以学生为主体的研究性实践性教学, 不仅使学生在实习过程中感受到实习的快乐, 提高学生学习的主动性、激发学生的创新思维, 而且能锻炼学生分析问题能力。
3. 四年级面向生产和科研实习。
“工程地质学”教学的目的是为了让学生走上工作岗位, 掌握必要的知识以解决工程中的实际问题[5]。按照2013年10月确定的最新大纲内容, 注册土木工程师 (岩土) 执业考试内容11项中有3项和工程地质学密切相关, 分别为岩土工程勘察、特殊条件下的岩土工程及岩土工程检测和监测, 其他大多数内容也需要用到工程地质学中岩土的性质、检测、地下水的性质等知识, 所以说工程地质学是学生以后工作会用到的主要知识来源。三年级学生的实习内容与专业的工程生产和研究有关, 具体内容可根据所学专业的特色来定。比如地质工程专业 (工程地质方向) 的学生, 实习内容可以选择崩塌、滑坡、泥石流和地面沉降的勘查、评价、治理和研究等方面, 也可以适当选择地基处理、基坑开挖等方面的设计、研究作为实习内容, 选择相关生产单位作为实习单位。该阶段实习应注重生产与理论结合的教学方法, 通过教师的引导和强调, 让学生学会怎么将课本知识和生产规范结合来处理生产问题, 也可以探索工程生产中的科学问题。例如, 注册土木工程师 (岩土) 的特殊条件下岩土工程包括自然不良地质作用包括岩溶土洞、危岩、滑坡崩坍、泥石流等;特殊土的工程地质作用包括风化岩和残积土、湿陷性黄土、膨胀土、冻土等;人工造成的不良地质现象包括采空区、地面沉降、地裂缝等。涉及到的规范有《铁路路基支挡结构设计规程》、《铁路工程不良地质勘察规范》、《岩土工程勘察规范》、《公路路基设计规范》、《湿陷性黄土地区建筑规范》、《膨胀土地区建筑技术规范》、《冻土地区建筑地基基础设计规范》等规范规程, 内容规定详细, 可操作性强。但是工程地质学的教学中由于教学学时缩短, 评价和治理的内容没有详细介绍, 在大三实习期间和课余时间, 学生可以多学习相关规范, 将课本知识与规范结合, 再结合实际情况分析和解决实际生产问题。
三、结语
工程地质学实践教学环节非常重要, 实践教学中根据本科四年的不同阶段, 确定野外实习内容和教学方法, 会取得较好的教学效果。实践教学内容与教学方法应当革新, 大一以教师引导、师生互动为主, 大二应改变原来“牵着走”的教学方法, 而取代以“指着走”与研究性实践教学相结合, 大三、大四强调理论知识与生产实际相结合, 让学生学会怎么将课本知识和生产规范结合来分析、解决实际生产问题。只有循序渐进地完善实践教学内容和方法, 才能培养出具备工程地质专业素养的优秀学生。
参考文献
[1]潘文胜.工程地质学课程教学存在的问题及其教学改革[J].教育与职业, 2008, (9) .
[2]胡江春.浅析工程地质学教学改革[J].课程教材建设, 2010, (4) .
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[4]周鼎武, 赖绍聪, 张成立.地质学实践教学新体系[J].中国地质教育, 2006, (4) .
地质工程教学 篇7
一、课程两级教学目标的设计
对本门课程采用两级教学目标设计。在开课讲绪论时, 就强调本门课程的两级目标。我们定位的基本目标为:本门课程完成后, 能够看懂工程地质勘察报告和相关图件, 在此基础上做出对工程结构有利的决策。高级目标为:本门课程完成后, 通过自学《矿物学》、《岩石学》、《构造地质学》、《第四纪地质学》等课程, 结合相关的野外实习, 能够从事工程地质、岩土工程方向的工作。
二、教学内容的优化
在教学内容的选择上, 突出了地质特色。工程动力地质作用研究部分选择与地质工程专业内容一致, 但增加了工程地质勘察的内容。具体内容如下:
1. 内动力地质作用研究。包括活断层工程地质研究和地震工程地质研究。
2. 外动力地质作用研究。
包括斜坡变形工程地质研究、岩溶工程地质研究、渗透变形工程地质研究、泥石流工程地质研究、河流侵蚀和淤积的工程地质研究、地面沉降工程地质研究。
3. 工程地质勘察方法。
包括工程地质勘察方法、工业与民用建筑工程地质勘察方法、地下建筑工程地质勘察方法内容。其中精讲工业与民用建筑的主要工程地质问题、地基中应力分布、地基强度及承载力确定、桩基工程地质论证、地基处理措施等内容。实践证明, 在课程中增加工程地质勘察内容对土木工程方向的学生是有效的。从事相关行业的毕业生, 特别是施工方向的毕业生, 工作上手快, 能够结合工程地质条件看、想问题, 解决问题实际效果好。
三、教学方法的选择
由于课程课时短, 内容多, 采取自学与课堂讲解相结合的教学方法。泥石流工程地质研究、河流侵蚀和淤积的工程地质研究、地面沉降工程地质研究、工程地质勘察方法、地下建筑工程地质勘察方法, 采用课堂讲解基本概念、基本研究方法, 其余部分让学生自学和答疑相结合的教学方法。一方面可以腾出课时讲解工程实例, 另一方面也能够锻炼学生的自学能力。
四、增加对工程实例的讨论
在地震工程地质研究、斜坡变形工程地质研究、岩溶工程地质研究每个内容讲解结束后, 均安排2个学时, 专题讲解最新发生的地震灾害、滑坡灾害、岩溶灾害问题, 结合工程实例, 师生一起讨论灾害的发生机理、预测、预警以及防治措施等问题。学生很喜欢这种上课方式, 能够尝试用学到的知识去解决实际问题, 让他们很有成就感。同时也锻炼了其发现问题、分析问题的能力。
五、加强实践环节, 提高学生感性认识
由于学校的地质特色, 对实践环节非常重视, 土木工程专业也不例外。在大一暑假, 地下建筑工程方向、道路桥梁工程方向学生均到我校北戴河野外教学实习基地, 进行为期2周的地质认识实习;在大二暑假, 到我校三峡秭归野外教学实习基地, 进行为期3周的专业教学实习。北戴河实习内容包括风化作用、河谷地貌和河流沉积物、三角洲、岩溶作用和岩溶地貌、海水的物理化学性质和波浪作用、基岩海岸和沙质海岸的地质作用、滨岸海洋生物、沉积岩和地层、火山岩和侵入岩、地壳运动和地层不整合接触关系、褶皱和断层构造、矿产资源和环境保护等。此外, 还学习如何使用和掌握地形图、地质罗盘、地质定点、岩层产状测量、野外记录簿记录、地质素描图制作和地质剖面和地质标本采集等[2]。秭归的实习内容包括地质基础实习、土木工程专业认识实习、工程地质现象与地质灾害治理工程实习等内容。地质基础实习包括地层岩性、地质构造、水文地质条件方面的内容。土木工程专业认识实习要求对工程建筑的结构、工程建筑与地质条件之间的关系、工程建筑兴建后对地质环境的影响作了解。包括:三峡大坝考察, 道路、桥梁、隧道工程考察, 了解路桥隧工程的类型、结构及选址需要考虑的工程地质问题。工程地质现象与地质灾害治理工程实习内容包括滑坡与崩塌变形体的一些外部特征、形成机制、危害、监测手段、防治措施等。通过野外实习, 学生对地质问题和工程地质问题有了感性的认识, 有利于对课堂教学内容的理解和吸收。
六、布置大作业, 深化学习内容
在本门课程教学中, 三个大作业贯穿整个课程教学时间。第一个大作业是岩质滑坡剩余推力法的计算, 要求利用C语言、EXCEL工具编制程序或者上网下载已编制好的程序, 计算给定滑坡的稳定性系数, 并进行分析。第二个大作业是岩溶地面塌陷危险性的分析, 要求提交危险性分区图。第三个大作业是在课程结束时, 提交一篇综述报告, 要求学生对课程内容感兴趣的部分, 通过对文献的查阅, 了解本方向的发展进展。通过三个大作业的深化学习, 学生学会了应用计算机技术解决专业问题, 提高了文献查阅和综合分析的能力。
在近年来的教学活动中, 我们坚持贯彻以上措施, 取得了一定的效果。土木工程专业的本科毕业生在隧道、地铁、路基、桥基施工中能够结合地质条件, 提出合理的支护措施。接着上研究生的学生, 一部分改专业为地质工程专业, 他们能较快转变研究方向、适应地质工程专业的培养目标和要求, 达到了我们在课程中设计的两级教学目标。
摘要：为了提高土木工程专业《工程地质学》课程教学效果, 尝试采用课程两级教学目标的设计, 教学内容的优化, 教学方法的选择, 增加对工程实例的讨论, 加强实践环节, 布置大作业等措施。实践证明以上措施有一定的效果。
关键词：教学效果,工程地质学,土木工程
参考文献
[1]高等学校土木工程专业指导委员会.高等学校土木工程专业本科教育培养目标和培养方案及课程教学大纲[M].北京:中国建筑工业出版社, 2002.
[2]王家生, 龚一鸣, 顾松竹, 何卫红.地质实践教学成绩的评定方法改革和完善——以2010年北戴河地质认识实习为例[J].中国地质教育, 2010, (4) :89-92.
地质工程教学 篇8
关键词：工程地质,水文地质,玛河流域,教学实习
1.玛河流域概况
玛纳斯河(简称玛河)流域位于新疆天山北麓中段,准噶尔盆地南缘,地理坐标85°01′~86°32′E,43°27′~45°21′N,东西最长198.7km, 南北最宽260.8km, 海拔最高5242.5m, 最低256m,由南向北依次分为南部山地丘陵区 、中部绿洲平原区和北部沙漠区三大地貌类型区,流域总面积2.67×104km2[1]。 流域远离海洋, 属典型的大陆性干旱气候, 年平均气温在6.0℃~6.9℃之间 ,夏季极端最高气温可达43.1℃,冬季极端最低气温可达-42.8℃左右[2]。 年降水量110mm~200mm, 年蒸发量1500mm~2000mm,具有气候干燥 , 光照充足 , 热量丰富 , 雨量稀少,蒸发量大,气温日较差大等大陆性气候特点[3,4]。
2.石河子大学水电专业工程地质与水文地质实习目的
2.1工程地质实习目的
使学生获得地形地貌、地层岩性、地质构造、物理地质现象、天然建筑材料及地下水等方面的感性认识,将所学到的水利水电工程地质基本理论知识与实际工程地质条件及工程地质问题结合起来, 初步掌握从工程地质条件角度选择水利水电工程建筑区,并进行工程设计方案优化的方法。
2.2水文地质实习目的
实地了解、认识地下水的分布埋藏特征,补给、径流、排泄条件,含水层的富水性、水质,地下水的动态,地下水资源的开发利用,土壤盐渍化防治等基本知识;掌握水文地质勘察、地下水资源评价和开发利用的基本方法与技能。
2.3实习目标
理论联系实际,获得感性认识,开阔视野,培养和提高实际工作能力(如观察能力、动手操作能力、识图能力、分析问题和解决问题的能力等), 并且了解野外地质工作的基本方法,掌握一定的操作技能及训练编写实习报告等。 此外,通过工程地质野外教学实习,还可以培养学生吃苦耐劳、艰苦努力、团结协作等优良品质,有利于学生增强体魄和磨炼意志,并受到集体主义教育。
3.石 河子大学水电专业工程地质与水文地质实习线路典型地点及实习内容
实习路线自玛河大泉沟水库起至肯斯瓦特水利枢纽拟选水库清玛坝址为止,路线直线距离约37km,其中平原区直线距离约18km,山区段直线距离约19km。
计划重点实习地点14处[5]:
大泉沟水库:平原水库库盘、坝型;细土平原地层岩性与结构;平原水库工程地质问题;水库西岸石莫公路边自流井,地下水溢出带。
石总场一分场农灌井:第四系松散层孔隙水的开发利用,机井工程规划设计;土壤盐渍化治理;玛河平原区地下水动态及石河子市地下水超采问题。
玛河公路大桥: 跨河公路桥梁地基土工程地质条件的勘察与评价。
玛河五级水电站尾水渠和“八公里”过河涵洞:平原河流地貌(阶地、河床形态,第四纪地层岩性);尾水渠工程地质条件;河水渗漏损失与补给第四系松散层孔隙地下水问题。
玛河四级水电站引水渠:渠道的渗漏及高边坡的稳定问题。
玛河三级电站压力管坡:认识第三纪地层的岩性、产状及其工程地质、水文地质问题
红山嘴渠首:玛河出山口地形地貌,河床第四系岩性、厚度;第三系倒转背斜;山区-平原地形地貌形态的变化特征,以及构造控制地下水分布和补径排条件问题。
玛河三级水电站引水渠边坡不稳定段: 了解第三系软质岩石的不良地质作用,河流侵蚀冲刷、滑坡对渠道运行的影响及其处理。
玛河河谷泉水溢出带:天山北坡前山带地质构造,玛河河谷水源地、南山洼地水文地质条件,泉水的开发利用。
玛河二级水电站引水渠和融冰井: 南山洼地水文地质条件,渠水冰冻危害及治理。
玛河一级渠首:河谷地形地貌,渠首工程地质条件。
玛河肯斯瓦特水利枢纽拟选下坝址水库(九连坝址):库区、坝址区工程地质条件,不良地质作用(物理地质现象);崩塌、滑坡、顺层剥落、卸荷裂隙、库岸边坡再造,新构造运动现象-活动性断层,古河槽渗漏,水库淹没与淤积;天然建筑材料(坝壳填筑料 、防渗土料 、混凝土粗细骨料 )。
玛河肯斯瓦特水利枢纽拟选上坝址水库 (清玛坝址):库区、坝址区工程地质条件,不良地质作用(物理地质现象),即崩塌、滑坡、掉块,古河槽渗漏,水库淹没与淤积;天然建筑材料(坝壳填筑料、防渗土料、混凝土粗细骨料)。
参观玛河一级或三级水电站(学院联系落实后再定)。
4.石河子大学水电专业工程地质与水文地质实习时间安排
实习时间计划安排三天。 第一天在室内熟悉实习大纲和要求,搜集、了解实习线路水文、气象和工程地质、水文地质资料,并进行外出各项准备;第二天从大泉沟水库开始,到红山嘴渠首结束;第三天从玛河二级引水渠中段开始,至玛河拟建肯斯瓦特水库清玛坝址为止。
5.石河子大学水电专业工程地质与水文地质实习报告要求
实习结束后,学生每人填写“石河子大学水利建筑工程学院学生实习情况登记表”,交实习指导教师及实习指导小组签署意见后,交学院归档。
实习结束后, 学生每人根据实习踏勘观测记录和收集的相关资料,编写实习报告。 要求不少于3000字,最好附上地质剖面图,反映地形地貌和地层、构造、工程地质和水文地质条件的图纸。
6.结语
工程地质与水文地质实习是水利水电工程专业一次十分重要的实践教学内容,实习内容安排是否合理,不仅影响学生对专业理论知识的理解与掌握, 而且直接影响学生的专业兴趣。 基于玛河流域工程地质与水文地质条件,石河子大学水利水电工程专业工程地质与水文地质实习尽可能选择有代表性的实习点,实习内容紧扣专业理论知识,加深对专业知识的理解和掌握;同时培养学生的学习兴趣和思考能力,为今后专业学习打下良好的基础。
地质工程教学 篇9
关键词：工程地质,野外教学实践,杭州
工程地质是地质学中直接面向工程应用的而一个学科分支, 是将地质学理论应用于工程实践的一门学科。工程地质学研究人类在工程建设活动中与自然地质环境有关的地质问题, 以地质环境与工程建设二者相互制约、相互作用、相互和谐的关系以及由此产生的地质问题为研究对象。包括对工程建筑有影响的工程地质问题和对地质环境影响的环境地质问题。该专业除要求学生拥有扎实的岩石、地质构造、地层学等基本地质知识外, 还需要掌握野外工程地质工作的基本技能和方法。为此, 中国矿业大学煤矿工程地质研究所 (系) 利用杭州市区丰富的地质教学资源, 开展了多年的大学生工程地质野外实习教学工作, 取得了较好的效果, 本文结合杭州工程地质野外实习教学的内容进行一些有益的探讨。
一、杭州实习区概况
杭州市及近郊一带位于浙江省北部, 处于长江三角洲之南缘、杭州湾西侧, 地理坐标为东经120°09′、北纬30°15′。西倚群山, 东、北接杭嘉湖平原, 南临钱塘江。其自然地理位置属天目山余脉与平原交接处的低山丘陵地带。1.地层。杭州地区东、北部平原区多为第四系地层覆盖, 中部及西、南部低山区丘陵区基岩大面积广泛出露, 大致以西湖为中心, 西、南两侧呈弧形环抱, 从外围向内古生界沉积岩层及中生界火山碎屑岩系由老到新依次呈弧圈型条带状出露。岩浆侵入岩仅上天竺新近发现有辉石闪长岩小岩体局部出露外, 主要为中—酸性脉岩零星分布。地层从老至新分布为:奥陶系 (仅出露其上统上段文昌组) 、志留系 (总厚1393m, 上、中、下统均有出露) 、泥盆系 (下、中统在本区缺失) 、石炭系 (下统地层缺失) 、二叠系 (本区仅有下统地层出露) 、白垩系 (区内仅出露下统地层) 、第四系 (本区下更新统缺失) 。
区内岩浆侵入岩分布零星, 仅于上天竺附近、公路南东侧见一小岩体, 侵入于西湖组地层中, 为辉石闪长岩体, 深灰色, 细粒结构, 斜长石、角闪石为主, 少量正长石、石英、黑云母及辉石, 暗色矿物多为绿泥石或方解石交代。其侵入时代为燕山早期第一阶段, 相当于晚侏罗纪, 与上侏罗统黄尖组火山岩的地层时代基本一致。据物探及区域资料深部有相当规模的中酸性花岗闪长岩的隐伏岩体存在, 出露岩体为其在地表的局部露头, 辉石闪长岩应为花岗闪长岩体的分异产物。
2.地质构造。杭州地区大地构造位置属于扬子准地台、钱塘台坳、余杭—嘉兴台陷。区域构造为西湖复向斜。南东侧为北东向肖山—球川深断裂沿富春江、钱塘江一线展布, 北西侧为北东向茅草山—石荡隐伏断裂, 向斜南西端受北西向孝丰一三门湾大断裂沿留下镇西南横街上—茶科所一线所切割, 而北东端为北西向祥符桥—南星桥隐伏断裂所截。褶皱大致以西湖为核心, 西、南两侧弧形环抱, 呈弧圈型条带状展布, 外圈为奥陶系、志留系老地层, 核部为较新的下二叠统地层, 自外而内由老到新依次出露。断裂主要为北东向断裂、北北西向断裂、北北东向断裂、北东东向断裂以及南北向断裂。区内岩层节理普遍发育, 且方向有多组, 沿上述各组断层方向均有发育。
3.山水地貌。杭州西郊群山环抱西湖, 水光潋滟、山色葱郁, 北、东一片广阔平原。杭州山水有湖光山色之盛, 山、石、洞、泉之美, 地貌类型多样。北东向延伸并向南西扬起的西湖复向斜构造, 使杭州地势自南西向北东逐渐降低。区内总体可分为山地、平原两大地貌单元:西湖的西、西南大部分地区为低山丘陵区, 外围北、东、南侧为平原区。低山丘陵区内又可进一步分为低山丘陵与山麓沟谷两个小区。平原区分为西湖及北侧菬溪流域的湖沼冲积平原小区和东南侧钱江流域的冲海积平原小区。
二、工程地质实践教学
工程地质实习是工程地质专业本科教学中十分重要的教学环节, 是该专业4年教学中必不可少的实习。是学生在学完土质土力学、岩体力学、工程地质学基础、工程地质勘察等课程理论知识的基础上, 按工程地质选址勘察、初步勘察阶段的技术要求, 通过对工程地质条件的野外实地考察、测绘和有关勘察手段使用的现场参观和实践, 使学生获得工程地质实践的感性知识并巩固和深化理论, 促进理论与实际相结合, 为今后从事工程地质选址勘察或勘察工作打下初步基础。
1.实习内容和要求。岩石、土的肉眼鉴定, 地层剖面观察;褶皱和断裂构造的基本判识;岩体结构面类型、结构体形状识别, 野外鉴别和判识不同岩体结构类型, 岩体结构面测绘统计;土体结构类型识别;地下水类型及水文地质条件的了解;各种环境地质及不良地质现象 (滑坡、溶洞、坍塌等) 野外识别、调查、测绘, 成因和对场地稳定性影响初步分析和评价;以掌握工程地质测绘工作方法为主, 并参观了解静力触探、标贯、钻探编录和取样等工程地质勘探手段;在了解杭州市区区域地层、构造等基础上, 以浙江大学附近区为主, 通过工程地质测绘, 资料收集, 编制工程地质剖面图、平面图和选址勘察文字报告。
2.实习教学。实习分为四条路线, 路线一为大桥地层剖面路线, 六和塔→钱塘江大桥北铁路线→八卦田→玉皇山;路线二为钱塘江岸—南高峰不良地质现象调查路线;路线三为浙大—青芝坞—灵峰—玉皇山—玉泉;路线四为浙大—黄龙洞—蝙蝠洞。
实习内容为系统识别杭州地区地层岩性及其分界标志层;进行岩性描述, 对出露岩石的颜色、成分、结构、构造、化石和风化程度等进行观察和描述, 掌握观察方法和描述要点并采集岩样标本;岩体结构类型野外判别方法;滑坡识别、形态测绘等;洞穴调查、测绘;落水洞、岩溶塌陷调查;岩体节理裂隙统计;判识地貌单元及确定分区界线等内容。
三、工程地质实践教学方法探讨
工程地质学是一门实践性很强的科学, 很多的工程地质现象, 仅通过书本上的概念、理论而不配合一定的实习, 是收不到良好的教学效果的。正如俗话所说“实践出真知”, 充分说明了实验实习教学的重要性。通过实习可以验证、巩固和学习与实验有关的理论知识, 加深对学科知识的理解, 培养学生符合辩证唯物主义的、实事求是的科学思维和严谨的工作作风, 激发和培养学生的创造能力。
1.激发学生对工程地质的兴趣。杭州作为实习基地本身对学生即是很大的吸引力。在实习过程中循循诱导学生对工程地质专业的热爱。启发式教学具有多种功能, 通过启发教学, 能激励学生的兴趣和探索精神, 调动学生的主动性和积极性, 从而使学生切实地掌握知识和技能, 促进学生智力因素、非智力因素以及思想品德的形成和发展。每一条实习路线, 都要在实习前布置好任务;每爬一座山, 都要每位同学抱着征服高山的勇气, 去翻越它, 研究它, 并对工程地质现象了然于心。对率先完成任务的小组要给予奖励。在山上野餐时, 表演节目活跃气氛。激发同学的实习热情。在实习过程中, 老师应该对实习地的风土人情、历史地理有所了解, 把地质现象与人文知识、风俗习惯、经济发展联系起来。比如某些特殊地形地貌在古代兵家战争中起过什么作用;一个地区的地层与该地的闻名土特产有什么关系;某些因地质作用形成的湖光山色在当地有哪些民间传说, 在旅游业中起到什么作用等。这些都会增强学生对大自然的兴趣, 从而也增强对工程地质的兴趣。
2.培养学生的独立观察能力。科学研究是从观察开始的, 工程地质学更是如此, 有的人对丰富的地质现象熟视无睹, 而有的人则善于观察并有所发现, 二者的区别在于对观察的重视不够, 观察能力不同。野外实习是培养学生观察能力最具体而有效的方式。做到勤于观察、善于观察。勤于观察是指学生能积极主动地进行独立观察。野外实习时, 对欲让学生观察的现象, 老师一般都作了预习, 心中有数。切实而有效的方法是让学生自己去观察、去发现, 老师可通过提示、点拨要观察内容。善于观察是指把看到的不同现象进行对比, 找出其本质上的成因联系。实习时老师可给学生示范, 抓住两至三个现象深入剖析, 学生便可举一反三, 掌握思路和方法在此过程中, 老师应特别注意鼓励学生提出自己的看法和解释, 即使错了也没关系。
3.培养学生的团队协作精神。任何工程都是一个系统工程, 都需要团结协作、分工明确, 在很多情况下, 单靠个人能力已很难完全处理各种错综复杂的问题并采取切实高效的行动, 所以团队合作精神的训练也是非常重要的。可以通过地层实测剖面和独立填图阶段训练学生团队合作精神, 在进行工作前, 需按掌图、记录、定点、测量产状和采集标本等任务分工, 对最后成果的整理分析也要采用讨论式的方法上各小组的成员都发表意见, 集思广益最终完成图件的绘制, 杜绝单打独斗。
参考文献
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水文地质与工程地质的关系 篇10
关键词：水文地质；工程地质；关系；水理性质
众所周知，在工程地质勘察过程中要考虑的因素包括很多方面，其中水文地质和工程地质对工程勘察发挥着重要影响作用。水文地质主要研究地下水的水位变化和水压情况对岩土层以及建筑物的重要影响，而工程地质是工程勘察中对岩土层进行的考察和研究，看周围的岩土层是否具有工程施工的可能性。而水文地质有影响着工程地质中的岩土层结构和变化，岩土层又决定着工程的质量，因此水文地质又隶属与工程地质而存在。可见两者关系密切，相互作用和影响，本文主要从两者的内容说起，论述了两者之间的区别和联系，并说明了水文地质对工程勘察的影响和岩土水理性质。
一、内容简单概述
水文地质是主要研究地下水的一门科学。从字面上来看，是研究地下水规则或不规则运动和变化现象的一种学问。对地下水的形成规律、分布状态、物理性质、化学成分以及地下水资源的开发和利用等方面进行研究和分析，通过对地下水各方面的分析和研究，为工程项目的勘察和经济活动提供理论指导。水文地质学随着生产和发展的需要，水文地质不断取得了新发展，逐渐的发展成为一门独立的水文地质学，同时也为各种工程项目施工提供了理论可行性分析。目前，水文地质学已经拥有多个分支学科，特别是在地震研究、环境地质勘探以及地热应用等方面相互渗透，形成了新的发展领域。
工程地质从字面上理解自然与工程有关，主要是通过调查分析和研究，来帮助人们解决各种有关工程建筑的地质问题的学科。其中研究的主要内容包括，岩土层的成分和组织结构，岩土层的物理、化学变化，岩土层所受力学性质和特点以及对工程建筑稳定性质量的影响等。工程地质与建筑类、采矿类以及水利工程类关系密切，是一门工程地质勘察中技术性学科。
二、区别和联系
水文地质与工程地质关系密切，水文地质是工程勘察中需要考虑的重要因素，同时又隶属与工程地质。两者之间相互联系，相互作用，共同影响工程项目的质量。
（一）区别
盡管水文地质与工程地质之间联系紧密，但两者还是有一定的区别。水文地质主要是调查特定区域内的水环境，通过调查研究水环境，对地下水的主要补给方式和情况、地下径流和地下水排泄方式等进行深入的了解，为以后的工程项目勘察需要提供理论指导和更好的开发利用地下水资源。对水文地质勘察的主要工作方式是，抽水试验、示踪法以及长期观察等。而工程地质则主要是通过调查和分析工程项目的岩土层结构、性质、受力情况等，来确定地质结构地承载力的稳定性和地下水的水压问题，从而为建筑工程地基的勘察做良好的准备。
（二）联系
地下水是岩土层的重要组成部分，影响着岩土层的特性，同时地下水又构成基础工程的基本环境，对建筑的耐久性和稳定性产生重要的影响。但是令我们担忧的是，在实际的工程勘探往往忽略水文地质的因素。这主要是因为在勘察过程中很少牵涉到水文的参数，因此在工程勘察工作中，人们往往也只是象征性的，对自然条件下的水文地质做出简单的评估，而对复杂的水文特征没有进行深入的研究，在设计中往往也忽略了水文地质的影响，因此容易导致地下水对工程岩土体造成危害，使工程项目中的勘察和设计问题处于难以解决的境地。因此，为了保证工程勘察的质量和建筑物的稳定性，在工程勘探中要加强研究水文地质问题，同时还要评价和分析地下水对岩土层和建筑物的影响，对未来工程做出合理的预测，并制定相关的预防和治理方案和措施，最大限度的减少地下水对岩土层的破坏影响，切实保证工程项目的质量和安全。
三、岩土水理性质分析
一般来讲，岩土水理性质主要是指岩土层与地下水两者相互作用下，呈现出来的各种性质特征。岩土水理性质是工程地质性质的重要方面，其中岩土的水理性质对岩土的强度和结构形态具有重要影响，并且还对建筑的耐久性和稳定性造成直接或间接的影响。在以往的工程勘察过程中，人们往往重视岩土的物理性质研究，而忽视了岩土的水理性质，这就导致评价岩土工程地质的内容不够科学和全面，进而影响到工程勘察的质量和工程建筑的地基安全。另外，结合水也是地下水的一种形式，含量比较少，一般来讲对岩土层的水里性质影响相对较小。地下水能够通过改变岩土层的结构，进而影响建筑物的稳定性，我们要对地下水做全面详细的研究和分析，在地下水的流向和流量等方面合理评价对岩土层的影响，并对未来将要发生的岩土层危害做出科学的预测和准备工作，进行科学的评价，从而有目的的采取措施进行预防。
结语：
综上所述，水文地质与工程地质关系密切，两者相互作用和影响，共同影响工程项目的质量。作为工程勘察的重要指标和重要因素，要认真分析两者之间的关系，在工程勘察中认真研究地下水对岩土层性能和结构的影响，从而制定科学的设计方案，合理的预防，努力提高工程的质量和安全。
参考文献：
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地质工程教学 篇11
课程教学存在的问题
《工程地质》作为高职道路桥梁工程技术专业课程体系中的一门专业基础课, 又是一门交叉学科课程, 实践性非常强, 理论概念较为复杂, 像岩体工程力学、土力学、地质分析等学科的知识在这门课程中都有体现, 所以该课程的教学一直是专业教学中的难点。在高职《工程地质》课程教学中, 普遍存在这样一些问题: (1) 教材无特色。《工程地质》高职教材与本科教育的教材相比, 仅在知识内容上有所缩减, 在知识深度上有所浅化, 教材的知识结构并无太大差别, 未体现出对学生职业能力的培养。 (2) 教学方法陈旧。在教学方法上教师更多地局限于传统的教学思路——教师讲、学生听, 长此以往, 导致学生学习兴趣不高甚至厌学, 教师也感到上课索然无味、毫无激情。 (3) 重理论, 轻实践。高职院校自从实施“2+1”教学模式之后, 很多专业课程的教学时间有所缩减, 《工程地质》课程的教学时间也相应地大幅减少, 实践教学时间得不到保证, 学生无法理解抽象的地质现象, 学习效果较差。 (4) 考核模式单一。很多教师评定学生的课程成绩主要是根据课程考试的考卷分数, 这样不利于学生能力的培养。
课程教学改革实践
(一) 整合课程教学内容, 校企合作编写工学结合教材
由我院专任教师、公路施工企业一线技术人员组成课程建设小组, 通过对多家企业的调研, 对公路建设过程中涵盖的岗位群进行职业能力分析, 确定公路工程地质的工作任务, 明确培养学生解决公路工程地质问题能力的目标。紧紧围绕完成工作任务的需要, 以人民交通出版社出版的交通土建高职高专统编教材《工程地质》和《土质与土力学》为基础, 整合课程教学内容。以实际工作任务为引领, 以公路建设中不同阶段处理地质问题的能力为主线, 根据学生的认知特点, 采用平行、递进、包容的结构展现教学内容。变书本知识的传授为动手能力的培养, 从简单到复杂, 从单一到综合, 依照认知顺序, 结合职业技能证书考证要求, 系统化设计任务, 创设工作情境。通过情境模拟、案例分析等活动项目组织教学, 使学生在项目活动中学会灵活运用各种地质知识和技能, 培养学生初步具备公路工程建设中所需要的基本能力。
按照项目课程的理念, 课程是由一个个相对独立的项目或以工作任务为单元组成的, 项目课程的工作任务一定要与实际工作过程和工作任务相匹配。以公路工程建设项目为导向, 依据公路建设过程, 可将公路工程地质任务分解为:公路勘测阶段的地质、公路设计阶段的地质、公路施工和运营阶段的地质三部分。要按照公路建设各阶段工作任务中工程地质知识的应用顺序安排课程内容, 充分体现任务引领、实践导向课程的设计思想。
在课程教材的编写中, 要从公路选线时的地质条件调查入手, 沿着特定地质条件区域可能会遇到的对公路或桥梁产生影响的工程地质问题、施工时采取哪些措施可减少或消除这些问题、工程地质条件对公路后续营运养护可能产生的影响及预防措施这样一个脉络进行教学内容整合, 将《工程地质》与《土质与土力学》两门课程整合为一门课程《工程岩土》。课程强调实践教学, 所以, 增设了一个实践学习情境。课程整合之前, 两门课程, 两种教材, 共19章内容, 整合为一门课程后, 构建了4个学习情境, 共12个学习任务 (如图1所示) 。
新编的《工程岩土》工学结合教材经过三年的使用, 效果良好, 于2011年8月由中国水利水电出版社公开出版。
(二) 改进教学手段和方法, 设计“讲练论”结合的教学环节
《工程地质》是一门比较抽象和枯燥的专业基础课, 传统的板书教学在有些知识的讲解上, 很难达到理想的教学效果。运用多媒体教学和各种电教片可以弥补这一不足。通过多媒体课件, 可以将各种地质现象及工程地质问题以图片形式给学生演示, 既能帮助学生更好地理解抽象的地质学理论知识, 又能提高学生的学习兴趣。如各种类型的地质构造的形态, 是一个立体的空间概念, 运用多媒体教学, 可以通过一个图或一个动画, 形象地看到地质构造在三维空间的一种展布;通过放映各种不良地质现象 (如崩塌、滑坡、泥石流等) 的科教片和录像片, 可以让学生直观地了解不良地质现象的发育特征和危害;再如常见的造岩矿物与岩石、岩层、地质作用类型、工程地质勘察与原位测试方法等内容, 都可以通过图像、声音、动画、文字、录像等形式展现出来, 辅助课堂教学。采用多媒体教学不仅可以扩大课堂的信息量, 而且能增强教学的直观性和生动性。
《工程岩土》课程全程采用多媒体教学, 有完整的教学课件, 配合大量录像、照片、动画等影像资料, 课程信息量大, 课堂教学效果好。
在教学环节上, 摒弃了原来教师讲、学生听的模式, 采用了“讲练论”结合的教学组织模式。在课堂上调动学生的积极性非常重要, 民主宽松的课堂气氛可让学生在积极参与的过程中, 充分发挥自己的主观能动性。行之有效的一个方法是教师通过大量的工程实例提出一定的命题, 让学生在课下收集资料, 课堂上进行练习或讨论。例如, 三峡大坝、青藏公路、沪蓉高速公路等重大工程的地质问题, 都可以成为课堂讨论的话题, 学生在收集资料和发表观点的过程中, 可以提高解决问题的能力。因此, 在教师的讲稿或教案中均应有反映各个教学环节的创新点, 只有这样, 才能充分调动学生学习的自觉性和主动性, 变枯燥为生动, 变抽象为具体。
(三) 课间试验与野外实习相结合, 加强实践教学环节
《工程岩土》课程实践性较强, 不仅需要通过校内实训加深感性认识, 还需要通过野外地质实习, 加深学生对各种基础地质现象和基本地质问题的理解。实践教学与课堂教学是相辅相成、缺一不可的, 没有实践教学环节, 《工程地质》课堂教学就如纸上谈兵。
工程岩土实训室应根据人才培养目标和课程标准的要求进行建设, 如标本室需配备各种矿物和岩石标本、化石标本、地质构造模型;资料和仪器室需配备地质图、地质罗盘等;土工实训室需配备土的密度、含水量、液缩限、固结、直剪等常规土工试验设备。通过校内实训, 学生不出校门就可以认识矿物、岩石和土的基本特征和物理力学性质, 在满足学生好奇心的同时, 加深学生对理论知识的进一步理解, 提高学生认识和分析岩土问题的能力, 为进一步开展野外地质实习奠定坚实基础。在校内实训实施过程中, 多数学生表现出良好的动手能力和积极参与的兴趣。
野外地质实习应尽可能选择工程地质现象丰富、与工程建设关系密切的地点, 如地质遗迹公园、地质博物馆、公路、桥梁或隧道建设的施工现场等。由于课时有限, 有的学校不可能利用一整周的时间带学生去野外实习, 也可以利用学生的课余时间, 如周六和周日由教师带领学生外出进行野外实习。要确保在两天之内完成野外实习, 实习地点的选择就显得非常重要, 一般应就近选择。
我院在广泛调研和无数次野外实地考察的基础上, 充分利用武汉地区的地质教学资源, 利用中国地质大学地质博物馆等有利条件, 将野外地质实习基地由原来的湖北通山县九宫山转移到武汉周边地区, 建立了三条实习路线:武汉南望山—付家山—喻家山实习路线、武汉东湖磨山实习路线和地质大学博物馆实习路线, 利用两天的时间可以完成地层、岩石、地质构造、地形地貌和不良地质现象等基础地质野外实习 (后续的绘图和整理资料工作可以在校园内利用课余时间完成) , 可让学生初步掌握野外地质调查的基本方法, 将课堂上所学的基本理论与野外真实的地质现象结合起来, 加强学生对书本知识的认识, 提高学习效果。此外, 走出校门进行野外地质实习, 还可以培养路桥专业学生吃苦耐劳、遵守纪律、团结协作等优良品质, 激发学生热爱大自然和祖国大好河山的热情, 并有利于学生增强体魄、磨炼意志。
通过尝试, 利用课余时间进行野外地质实习是可行的, 但在实施过程中不能放任自流, 要充分发挥教师和学生各自的作用。教师要对实习进行策划和设计, 在实习前要进行布置和要求, 在实习中要进行检查, 在实习后要进行评价。学生是实习的主体, 教师主要起引导和指导的作用。
地质野外实习也可以借助一些在建的公路工程项目的基础工程或地质勘察工程工地, 将课堂搬到工地上去, 聘请工地现场的技术人员对学生进行授课或培训, 真正实现工学结合。
(四) 分解考核环节, 注重学习态度和能力的考核
在以往的考核模式中, 期末考试所占的比重较大, 导致学生不重视平时学习, 只注重考前的突击和准备, 从而导致高分低能的学生较多, 这与高职院校培养学生动手能力的目标是背道而驰的。
在《工程岩土》课程教学中, 我院将培养目标和考核环节进行了细化和分解, 将课程分解为四个培养、五项考核。四个培养是:基础知识培养、学习态度培养、现场观察能力 (校内实训) 培养、实践动手能力 (野外实习) 培养。五项考核是:课程作业考核、课堂表现考核、校内实训考核、野外实习考核、期末卷面考核。各分项成绩按其重要性在总成绩中各占一定权重, 按各自的分数及所占的权重计入期末总成绩。这种调整实现了考核方式对教学改革的调整功能和导向作用, 一方面, 将成绩评定分解到教学过程的各个环节中, 可避免对高职学生“一次考试定优劣”, 努力引导学生注重学习过程, 并把握知识的积累过程。另一方面, 将对高职学生的培养方向调整到能力培养和增强实践动手能力的方向上, 实现了高职《工程岩土》课程培养方向的重要转变。
我国的高职教育正处在稳定发展时期, 针对社会用人单位对实用技能型人才的需求, 解决好高职教育的适应性问题, 办出高职教育的特色, 是高职教育工作者的历史使命。课程改革是一个不断摸索、不断总结、不断提高的过程, 每门课程的改革都应该将落实课程目标、编制课程内容、组织课程实施、进行课程评价等几个方面作为改革和探索的重点。课程改革应与高职教育的培养目标和专业的岗位要求结合起来, 也应与企业对高职院校培养学生的要求结合起来。因此, 课程改革应基于行业的岗位调研工作, 这也是今后的课程改革探索的重点。
摘要：《工程地质》是高职院校道路桥梁工程技术专业重要的专业基础课程, 该课程实践性强, 一直是专业教学中的难点。教师应结合自己的工作, 从教学中普遍存在的问题入手, 从课程整合、教学方法、实践教学及考核方式四个方面进行教学实践, 探讨新的教学思路。
关键词：高职,工程地质,教学环节设计,实践教学,考核方式
参考文献
[1]齐丽云, 徐秀华.工程地质[M].北京:人民交通出版社, 2008.
[2]孟祥波.土质与土力学[M].北京:人民交通出版社, 2010.
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