地質(zhì)工程專業(yè)生產(chǎn)實習教學(xué)內(nèi)容探析

蔡曉光 孟凡超 王偉 孫有為 門妮 沈超

摘 要：生產(chǎn)實習是地質(zhì)工程專業(yè)人才培養(yǎng)中一個重要環(huán)節(jié)。本文從生產(chǎn)實習教學(xué)內(nèi)容、實習基地建設(shè)、教師隊伍建設(shè)和實習考核機制幾個方面詳細闡述了防災(zāi)科技學(xué)院地質(zhì)工程專業(yè)三年級生產(chǎn)實習教學(xué)內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)工程專業(yè)；生產(chǎn)實習內(nèi)容；實習基地；實習考核

地質(zhì)工程專業(yè)是主要研究如何獲取地質(zhì)環(huán)境條件，并分析研究人類工程活動與地質(zhì)環(huán)境相互制約形式，進而研究認識、評價、改造和保護地質(zhì)環(huán)境的一門科學(xué)，是地質(zhì)學(xué)的一個分支，是地質(zhì)學(xué)與工程學(xué)相互滲透、交叉的邊緣學(xué)科。地質(zhì)工程專業(yè)是地質(zhì)學(xué)中的工科專業(yè)，具有較強的實踐性。野外實踐教學(xué)在地質(zhì)工程專業(yè)人才培養(yǎng)過程中具有重要地位。

防災(zāi)科技學(xué)院2003年設(shè)置工程勘察與工程地震?？茖I(yè)，2006年設(shè)置勘查技術(shù)與工程本科專業(yè)，2013年設(shè)置地質(zhì)工程專業(yè)。2008年勘查技術(shù)與工程專業(yè)被教育部批準為“第三批高等學(xué)校特色專業(yè)建設(shè)點”，并與土木工程等相關(guān)專業(yè)一起以專業(yè)群的形式被批準為“河北省高等學(xué)校防災(zāi)減災(zāi)科技創(chuàng)新與人才培養(yǎng)高地”。

地質(zhì)工程專業(yè)培養(yǎng)適應(yīng)社會主義現(xiàn)代化發(fā)展需要，德、智、體、美全面發(fā)展，具備扎實的數(shù)學(xué)、力學(xué)、地質(zhì)學(xué)和工程學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)，掌握相關(guān)課程的基本理論和基本方法，系統(tǒng)掌握工程勘察、工程地震等方面的專業(yè)知識和專業(yè)技能，獲得巖土工程師的基本訓(xùn)練，具備從事巖土工程勘察、設(shè)計、施工、管理以及地震安全性評價等領(lǐng)域相關(guān)工作崗位工作能力的高級應(yīng)用型人才。

根據(jù)地質(zhì)工程專業(yè)的人才培養(yǎng)方案和教學(xué)計劃，學(xué)生在大學(xué)期間要進行認識實習、專業(yè)實習、生產(chǎn)實習和畢業(yè)實習。相應(yīng)的時間分別安排在大一、大二、大三的暑期和大四的第二學(xué)年。地質(zhì)工程專業(yè)三年級的生產(chǎn)實習具有特殊而重要的意義，是學(xué)生在學(xué)習完“巖土工程勘察”“工程動力地質(zhì)學(xué)”“工程地震學(xué)”“土力學(xué)”“巖體力學(xué)”“基礎(chǔ)工程”“巖土工程測試與監(jiān)測”“地下結(jié)構(gòu)工程”“強震觀測”“工程物探”“巖土工程設(shè)計”等專業(yè)課程之后，在教師的指導(dǎo)下，進一步鞏固和提高專業(yè)技能，把所學(xué)的理論應(yīng)用于實際的重要實踐。以下就地質(zhì)工程生產(chǎn)實習教學(xué)內(nèi)容進行介紹。

1.生產(chǎn)實習教學(xué)內(nèi)容

地質(zhì)工程專業(yè)生產(chǎn)實習是本專業(yè)的一門集中綜合實踐課。該實習由地下結(jié)構(gòu)與工程地質(zhì)實習模塊（2周）、巖土工程勘察實習模塊（1周）、地震安全性評價實習模塊（1周）、工程物探實習模塊（2周）、基礎(chǔ)工程設(shè)計實習模塊（1周）和巖土工程設(shè)計實習模塊（1周）組成。

地下結(jié)構(gòu)與工程地質(zhì)實習內(nèi)容包括土體原位直剪試驗、錨桿抗拔試驗、混凝土與巖體模擬直剪試驗、巖體承壓板法靜載試驗、巖體點荷載實驗、巖體平探頭聲波測試、巖體回彈試驗、巖體松動圈聲波測試、隧道凈空相對位移測試及拱頂下沉量測、隧硐周邊土壓力檢測、襯砌混凝土內(nèi)力和變形監(jiān)測、襯砌中鋼筋應(yīng)力檢測、錨桿拉力量測、錨索拉力量測、土體分層沉降監(jiān)測、隧硐周邊土體內(nèi)部位移量測、深部土體側(cè)向變形監(jiān)測、孔隙水壓力量測、地下水位監(jiān)測，使學(xué)生掌握原位測試的原理、方法、數(shù)據(jù)處理和工程應(yīng)用。

巖土工程勘察實習模塊實習內(nèi)容包括巖土工程原位測試、工程地質(zhì)勘探與取樣勘察報告編寫。通過實習進行巖土工程勘察基本理論及基本技能的訓(xùn)練，使學(xué)生較系統(tǒng)地掌握巖土工程勘察工作的方法、程序與步驟，并具有一定的解決實際問題的能力。

地震安全性評價實習模塊內(nèi)容包括使用地震安全性評價工作中的地震危險性分析程序，通過劃分潛在震源區(qū)、確定地震活動性參數(shù)、選用合適的概率模型和衰減關(guān)系，通過分析計算，確定工程場地的抗震設(shè)防地震動參數(shù)。

工程物探實習模塊要求掌握地震勘探和電法勘探的外業(yè)和內(nèi)業(yè)的方案設(shè)計、現(xiàn)場實驗和資料分析處理各項工作，通過實習使學(xué)生對地震法、電法勘探各項工作的基礎(chǔ)知識有更深的理解，并具備開展相關(guān)工作基本能力。實習內(nèi)容包括地震勘探、地基常時微動、波速測井、小應(yīng)變測樁、高密度電法、地質(zhì)雷達的現(xiàn)場測試與資料處理。

基礎(chǔ)工程設(shè)計實習模塊要求學(xué)生在學(xué)完了理論課程的基礎(chǔ)上，綜合運用所學(xué)專業(yè)知識和理論，獨立完成工程建筑物（構(gòu)筑物）基礎(chǔ)設(shè)計，以及對于承載能力不夠的地基提出地基處理方案并完成方案設(shè)計。

巖土工程設(shè)計實習模塊要求學(xué)生綜合運用所學(xué)專業(yè)知識和理論，解決基坑、擋土墻或邊坡支護等巖土工程項目的分析與方案設(shè)計。

2.生產(chǎn)實習基地建設(shè)

地質(zhì)工程專業(yè)生產(chǎn)實習中地震安全性評價實習模塊、基礎(chǔ)工程設(shè)計實習模塊和巖土工程設(shè)計實習模塊一般在機房（利用專業(yè)軟件）和教室完成；地下結(jié)構(gòu)與工程地質(zhì)實習模塊、巖土工程勘察實習模塊、工程物探實習模塊大部分試驗需要在野外開展。考慮到每年生產(chǎn)實習依托工程項目不確定，以及實驗設(shè)備遠距離搬運安裝困難特點，防災(zāi)科技學(xué)院在校園內(nèi)自行設(shè)計并建設(shè)了大型地下結(jié)構(gòu)與工程地質(zhì)試驗場，從而滿足了生產(chǎn)實習的需求。該試驗場在國內(nèi)并不多見。該試驗場包括地下和地上兩部分，地下隧硐長50米，寬10米，設(shè)計了22個支硐供不同的試驗項目使用，地下部分的建筑面積500平方米；地上部分的試驗場地占地面積300余平方米；在試驗場內(nèi)設(shè)計了共5大類43項試驗項目。這些試驗項目能夠滿足“土力學(xué)”“巖體力學(xué)”“基礎(chǔ)工程”“巖土工程勘察”“巖土工程測試與監(jiān)測”“地下結(jié)構(gòu)工程”“地震工程學(xué)”“強震觀測”和“工程物探”等課程野外實驗的要求。同時，也能滿足勘查技術(shù)與工程專業(yè)和地質(zhì)工程專業(yè)的部分生產(chǎn)實習實踐教學(xué)要求并能開展地下結(jié)構(gòu)的抗震試驗和巖土體原位試驗研究工作。

本試驗場2010年著手設(shè)計，2013年建成并投入使用，目前設(shè)計的試驗項目如下。

（1）土體與地基基礎(chǔ)試驗項目：①土體靜載試驗；②土體原位直剪試驗；③基樁低應(yīng)變測試；④樁基靜載試驗；⑤波速測井；⑥復(fù)合地基靜載試驗；⑦標準貫入試驗；⑧錨桿抗拔試驗；⑨鉆孔旁壓試驗；⑩動力觸探試驗；11靜力觸探試驗；12地脈動測試。

（2）巖體與硐室檢測試驗項目：①承壓板法靜載試驗；②狹縫法巖體變形試驗；③混凝土與巖體直剪試驗；④混凝土平探頭聲波測試；⑤模擬圍巖松動圈測試；⑥巖石點荷載試驗；⑦模擬巖體平探頭聲波測試；⑧隧硐超前地質(zhì)預(yù)報；⑨巖體回彈測試；⑩混凝土回彈測試；11襯砌完整性檢測。

（3）硐室與土體監(jiān)測測試項目：①隧道凈空相對位移測試及拱頂下沉量測；②隧硐周邊土壓力檢測；③襯砌混凝土內(nèi)力和變形監(jiān)測；④襯砌中鋼筋應(yīng)力檢測；⑤錨桿拉力量測；⑥錨索拉力量測；⑦地表面土體水平位移及沉降監(jiān)測；⑧土體分層沉降監(jiān)測；⑨隧硐周邊土體內(nèi)部位移量測；⑩深部土體側(cè)向變形監(jiān)測；11孔隙水壓力量測；12地下水位監(jiān)測。

（4）地下結(jié)構(gòu)檢測與強震觀測項目：①地下結(jié)構(gòu)完整性檢測；②地下結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)測試；③地下結(jié)構(gòu)抗震性能檢測；④強震豎井觀測臺陣；⑤ 強震地下結(jié)構(gòu)觀測臺陣。

（5）硐室地質(zhì)現(xiàn)象觀測：①斷層觀測；②硐室節(jié)理裂隙統(tǒng)計；③硐室素描和硐室展示圖繪制。

3.教師隊伍建設(shè)

實踐教學(xué)的改革和創(chuàng)新離不開高素質(zhì)專業(yè)師資隊伍的建設(shè)。目前防災(zāi)科技學(xué)院地質(zhì)工程專業(yè)現(xiàn)有專職教師 22 名，其中教授5人，副教授7人，具有博士學(xué)位的15 人。返聘工程地質(zhì)專業(yè)退休老教授為實習教師和青年教師導(dǎo)師。老教授一方面審定生產(chǎn)實習的教學(xué)大綱、教學(xué)指導(dǎo)書和教學(xué)任務(wù)書等教學(xué)文件，另一方便對青年教師進行指導(dǎo)培養(yǎng)，促進以老帶新。學(xué)校同時加強“雙師”型教師培養(yǎng)，定期選派教師到知名高校和企事業(yè)單位進修和實踐，掌握相應(yīng)崗位實踐技能。學(xué)校與多家生產(chǎn)單位開展產(chǎn)學(xué)研合作，聘請實踐經(jīng)驗豐富的工程師為兼職教師，參與實習工作的指導(dǎo)，充實加強實踐師資力量。

4.考核機制

第一，實習紀律考核，是對學(xué)生實習期間的出勤率、實習態(tài)度、動手操作等的考核，是進行素質(zhì)教育的組成部分。只有親自動手操作儀器、記錄數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)，才能真正掌握整個實驗各個環(huán)節(jié)。通過實習紀律考核可以督促學(xué)生積極主動地參加實習。

第二，實習圖件和報告考核，即對學(xué)生每一模塊實習結(jié)束后，完成的實習圖件和實習報告給出成績。

第三，答辯考核，即在生產(chǎn)實習結(jié)束后，學(xué)生針對實習內(nèi)容進行總結(jié)匯報。通過答辯考核，教師可以了解學(xué)生系統(tǒng)掌握生產(chǎn)實習內(nèi)容的程度，以及應(yīng)用專業(yè)知識開展實際工作的能力；另外還可以鍛煉學(xué)生理清思路、總結(jié)匯報、講演的能力。

5.結(jié)語

本文從生產(chǎn)實習教學(xué)內(nèi)容、實習基地建設(shè)、教師隊伍建設(shè)和實習考核機制幾個方面詳細闡述了防災(zāi)科技學(xué)院地質(zhì)工程專業(yè)三年級生產(chǎn)實習教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)2014年、2015年的生產(chǎn)實習情況，表明教學(xué)效果良好。主要表現(xiàn)在以下三個方面：①學(xué)生感性接觸各個試驗環(huán)節(jié)， 理論聯(lián)系了實際；②學(xué)生的動手能力和實際操作能力提高；③學(xué)生對專業(yè)知識的理解更加深入。學(xué)生根據(jù)試驗數(shù)據(jù)開展分析，又一次運用理論知識，又一次從實踐到理論，完成了理論—實踐—理論知識體系循環(huán)，學(xué)生利用掌握的理論知識更好地指導(dǎo)實踐工作的開展。

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（作者單位：防災(zāi)科技學(xué)院防災(zāi)工程系）