岩土工程师专业知识篇1
关键词：注册岩土工程师；勘查技术与工程专业；教学模式；教学改革
中图分类号：G642.0文献标志码：a文章编号：1674-9324（2017）12-0118-02
自2009年我国住房与城乡建设部正式实施注册岩土工程师执业制度以来，注册岩土工程师可在规定的执业范围内，以注册土木工程师（岩土）的名义在全国范围内从事相关执业活动；未取得注册证书和执业印章的人员，不得以注册土木工程师（岩土）的名义从事岩土工程及相关业务活动[1-2]。作为一种行业准入制度，这有利于提高岩土工程人员的业务素质，有利于行业国际化；也将成为高等学校岩土相关专业教学改革的方向标，推动着高校专业教学改革，使之紧紧围绕行业市场，为岩土工程行业培养较高执业素质的专业人才[3-5]。
一、我国注册岩土工程师考试简介
注册岩土工程师考试分为基础和专业考试。
1.基础考试。主要考查考生的综合基础理论知识和相关专业基础。考试分上、下午两场，均为单项选择题，涉及的考试内容包括：（上午）高等数学、液体力学、计算机应用基础、电工电子技术、普通物理、普通化学、理论力学、材料力学、工程经济学；（下午）土木工程材料、岩体力学与土力学、工程测量、工程地质、岩体工程与基础工程、土木工程施工与管理、结构力学与结构设计、职业法规。
2.参加基础考试合格并按规定完成职业实践年限者，方能报名参加专业考试。专业考试分2天进行，共四场，开卷考试，分别考查岩土工程专业知识及案例分析。专业考试内容包括：（1）岩土工程勘察；（2）岩土工程设计基本原则；（3）浅基础；（4）深基础；（5）地基处理；（6）土工结构与边坡防护；（7）基坑工程与地下工程；（8）特殊条件下的岩土工程；（9）地震工程；（10）岩土工程检测与监测；（11）工程经济与管理。涉及的行业规范、规程有40本左右，每年的规范清单都在增删。
专业考试合格后，方可获得《中华人民共和国注册土木工程师（岩土）执业资格证书》。
二、现行培养模式存在的主要问题及专业教学改革的必要性
注册岩土工程师执业制度作为一种行业准入制度，明确了其对从业人员的素质要求，作为一名合格注册岩土工程师应该懂勘察、懂设计、懂施工、懂监测检测、懂法律法规，既要懂得地质方面的知识，又要懂得力学、土木工程专业方面的知识，要求是综合素质较高的复合型人才。作为人才培养的基地，高等院校发挥着重要的作用，尤其是如今注册土木工程师（岩土）制度对人才提出的更全面更综合的要求[6]。
目前，高校培养模式主要存在两方面问题：（1）课程设置不全，与注册岩土工程师考试内容相比，学生专业知识面窄，不能兼顾地质、力学、土木工程等各方面理论知识。（2）培养的学生实践动手能力弱，工程意识不强，不利于岩土工程工程的开展。
因此，发挥注册岩土工程师执业考试制度的指导作用，对现有的勘查技术与工程专业的教学模式进行改革势在必行。
三、我校勘查技术与工程专业教学改革
我校自2005年首次招收勘查技术与工程专业学生以来，为了适应注册岩土工程师考试制度，在专业课程设置、课程与教材建设、实践教学环节调整、教学方法改进、师资队伍培养等方面进行了积极的探索，取得了一些经验。
1.专业课程设置。在专业开设初期，比较我校勘查技术与工程专业培养大纲，与注册岩土工程师专业考试内容，培养大纲能够基本涵盖了后者基础考试的大多数内容，但也存在一些问题：课程设置不完善；部分课程课时少、开设的顺序欠合理。比如缺少地震工程、特殊性岩土等内容，岩土工程勘察课程安排在工程物探、原位测试等课程之前。
经过多次的培养大纲修订，在最新版的2016年版培养大纲中，学科与专业基础必修课、专业选修课包括：基础工程、土力学、岩土工程概论、构造地质学、水文地质学、混凝土结构、工程物探、岩土工程测试技术、基坑支护、地下结构、隧道工程、城市地下空间规划、地基处理、边坡工程、地质灾害防治与评价、岩土工程勘察、环境岩土工程、工程结构荷载与可靠度设计原理、建设工程项目管理与建设法规、建设工程经济、工程监理概论等等。这几乎涵盖了注册岩土工程师专业考试的所有内容，这对于勘查技术与工程专业学生是一个非常大的优势。
2.课程与教材建设。在岩土工程师专业考试中，地震工程、特殊性岩土是必考内容之一。过去我们对这部分内容讲授不够重视。在最近由本专业教研室组织编写了《基础工程》教材，将之前未重点讲授的“地震工程”内容集中编成一章重点讲授，还专门介绍了岩土工程师执业制度的相关内容；同时也申报了土力学、基础工程等精品课，由全体老师共同建设。而对于特殊性岩土这部分内容，也在《岩土工程勘察》课程中重点讲授。
3.教学方法改进。注册岩土工程师专业考试，主要考查的是对相关专业规范、规程的熟练应用能力，因此，在专业课程授课中，均要求学生配备有相应的最新版的规范或规程，大学四年下来，基本上能把岩土专业中的主要规范、规程过一遍，如《岩土工程勘察规范》、《建筑地基基础设计规范》、《建筑桩基技术规范》、《建筑基坑支护规程》、《建筑地基处理规范》、《建筑抗震设计规范》、《建筑边坡工程技术规范》等。在上课过程中，以教材内容为主，结合相应的规范或规程，让学生在学习专业理论、基本原理等的同时，也了解规范的规定，这有利于学生在毕业后走上专业岗位时能更好地应用规范。
4.实践教学环节调整。在高校中，学生工程意识淡薄、实践能力不强的现状较为普遍，其中一个重要的原因就是学生参加工程实践的机会太少，这对其毕业后从事专业工作，快速适应注册岩土工程师执业制度是不利的。因此，在专业教学中，均将专业课程向实践工程做一些倾斜，加强实践基础的建设，调整实习、课程设计等内容，不断完善实践教学环节。
5.师资队伍建设。专业课教师的业务能力直接影响着对学生的培养效果，专业理论知识扎实，且具备丰富工程实践经验的教师，在讲解专业理论的同时，结合实际工程，能让学生更容易理解、接受，从而提高教学效果。因此，有必要进一步提高专业课教师的综合素质，培养一批具有教师资格及注册岩土工程师执业资格的双师型教师队伍是非常重要的。
四、结论
注册岩土工程师执业制度的推行，使得岩土工程行业越碓焦娣叮也必将加速我国岩土工程与国际接轨；同时，也为高校培养专业人才指明了方向，推动高等学校土建类岩土工程专业教学改革。通过对我校现行的勘查技术与工程专业教学模式的分析研究、探索，包括岩土工程课群的设置、课程与教材建设、实践教学环节调整、教学方法改进、师资队伍培养等，积累了成功的经验，也提出了进一步的改革措施，使专业教学不断向注册岩土工程师考试靠拢。
参考文献：
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岩土工程师专业知识篇2
(一)研究生对课程的学习兴趣不浓厚
“一天一门课，一周一学期”，体现了当今中国大学研究生期末的一个典型场景。每学期的最后两周各门考试密集展开。一部分平时混沌度日的研究生，不得不突击学习以便应付考试，或者大段摘抄专业书籍和文献以应付课程论文，岩体水力学课程教学也不例外。因此，研究生毕业后被指缺乏专业技能，缺乏竞争力，就不足为怪了。抛开学习态度不端正、学习目标不明确等主观因素，造成此现象的一个关键原因，是教师没能充分调动研究生对岩体水力学的学习兴趣和热情。研究生的学习环境自由宽松，这样安排的初衷，是便于研究生将时间用在自己感兴趣的领域，增长自身知识，激发研究潜能。如果研究生教育阶段仍无法让学生感受到学习兴趣和乐趣，而是选择了用强制力逼迫或者听之任之的极端方式，这样做的效果是很不理想的。
(二)研究生地质学基础知识薄弱
受不同院校、不同行业的影响，研究生在本科阶段的专业水平参差不齐，综合运用已有知识学习新知识以及解决实际问题的能力相差很大。水利、采矿、地质、石油类院校的本科教学环节，对水文地质学、工程地质学和岩石力学等地质类课程普遍比较重视，这也成为了这类高校在岩体工程专业研究生培养上的有利条件。然而，目前国内具备岩土工程专业研究生招生资格的高校，是以土木工程类院校为主。土木类院校以建筑工程为行业背景，以工业和民用建筑为主体研究对象，对水文地质、工程地质和岩体力学等课程重视不够是普遍存在的问题，甚至许多土木类高校本科阶段不开设岩体力学课程或作为选修课，岩土工程专业研究生也没有开设工程地质学课程。这导致大量的岩土工程专业研究生的地质学概念不清，严重影响他们对岩体水力学课程的学习质量，教师的教学效果和品质也受到很大的限制。
(三)学校实验条件有限，课程的实践教学环节严重不足
岩体水力学教学除了对理论讲述环节要求高，对实践性教学环节的要求也很高。室内实验揭示岩石最基本和最普遍的水力学特性，在岩石水力学实践性教学中至关重要。诸如软化系数测定，孔隙率和渗透率测试，三轴应力条件下的渗透率变化测试等都是岩石水力学性质的基础实验。然而，大部分高校的现状是实验设备和实验场地严重不足。如最基本的带水渗或气渗功能的电液伺服岩石三轴试验机，国产的试验机在国内高校装备数量很有限，功能齐全的高精度进口试验机更是凤毛麟角。基本设备都不齐全，大尺寸设备和实验场地就更为缺乏了。这会使研究生对岩石水力学实验的认识停留在字面理解上，很难真正掌握实验原理及数据处理技术。
(四)教师专业素养和学术水平有限
具有较高的专业素养、学术水平、创新意识和能力的实践教师队伍是研究生创新人才培养的关键。由于岩体水力学课程较新，可选教材比传统课程少。除了专门从事岩石水力学研究的专业人士之外，大部分承担岩体水力学课程教学的任课教师都会遇到备课困难，知识点讲解不清等问题，在课程内容广度和深度的把握上也是拙襟见肘，很难达到研究生课程的教学效果和教学品质。
二、教学改革思路与措施
(一)激发研究生的专业兴趣
岩体水力学牵涉的知识点众多且繁杂，在教学过程中，教师因为想把各知识点的概念尽量罗列齐全，不发生遗漏，从而讲授得过于理论化，使学生觉得听课十分乏味。人天生有好奇心，学习新知识、探寻未知世界本是奇妙而富有乐趣的。可以通过国家重点和大型岩石工程实例、国内外著名的工程灾害事件的现场照片、统计数据等资料，最大程度地调动研究生对岩体水力学课程的好奇心和探索欲望，从而提高学习兴趣。结合岩石遭地下水渗流破坏造成的重大工程失事实例，如意大利Vajont水库左岸大滑坡、法国mal-passet双曲拱坝全坝溃坝、美国teton土坝岩基段溃决［5］，以及英国woodhead和Bilbery坝、美国Francis重力拱坝、意大利Gleno连拱坝、阿尔及利亚Gabra坝、西班牙ewgadetera支墩坝、法国Bouzey坝等失稳破坏事故，借助统计分析资料(如国际大坝委员会)，从实例中强有力地体现岩体水力学性质对岩体强度和变形特性的巨大影响，突出研究的重要性。同时，让研究生充分了解这些事故，改变了工程界对岩体结构稳定性的传统认识，开辟了岩体水力学中众多新兴研究领域和方向，激发研究生的研究欲望，甚至可以培养研究生的科研责任感。
(二)完善研究生地质学基础知识
为了弥补大部分研究生地质学基础知识薄弱的问题，在充分调动学生的求知欲之后，强调岩体水力学是一门以工程地质学、水文地质学为地质学主线，以流体力学、地下水动力学为水力学主线，以材料力学、结构力学、弹塑性力学、岩体力学为力学主线的综合学科。让研究生深刻体会岩体水力学的多学科交叉融合特点。在课程讲述过程中，若遇到与地质学有关的知识，要注重基础，详细讲述，尽可能帮助研究生建立正确的水文地质学、工程地质学和岩体力学概念。如水文地质学中，溶穴、岩溶率、裂隙水和岩溶水、含水层和隔水层、隔水顶底板、贮水系数、渗流、层流和紊流、水流折射定律、溶滤作用;工程地质学中的岩浆岩、沉积岩、变质岩、断层构造、水化作用、侵蚀作用、膨胀系数;岩体力学中的地下硐室、锚固与注浆、节理、充填与胶结、损伤与断裂、水力劈裂等基本专业术语，均需要详细讲解。注意强调岩体的各种地质构造、天然缺陷、高度非线性、各向异性、多尺度特点及不确定性特征，以及裂隙岩体中非达西流现象、岩石结构的宏、细观层次认识等难点问题，并且告知学生岩体水力学理论存在的问题。例如:对岩体中渗流描述，几乎完全照搬土体渗流学，即孔隙介质渗流学的方法及经验来解决，而裂隙岩体渗流还处在发展阶段，对单裂隙渗流的研究和认识较为成熟，但对裂隙网络情况以及非稳定渗流还有待深入探索。
(三)教学模式和方法改革，注重实验和现场调
研等实践内容和本科卓越工程师培养计划的要求不同，研究生教学的核心并不仅仅是让学生去掌握某一专业知识或某一种实验方法，而是要让学生学会发现问题和解决问题的思路、方法，培养研究生获取知识和创新的能力。一方面，围绕岩体水力学的基本概念、岩体渗流规律的地质分析、基础力学理论和力学参数、岩体水力学的工程应用展开，结合岩体水力学的地质分析方法、室内外试验方法、物理和数学模拟方法、系统综合分析方法，以教师的专题介绍和研究生的学习汇报结合形式，加强和学生的互动，增加学术思想的碰撞，启发和引导研究生深入理解科学问题。另一方面，除了为学生选择合适的教材之外，还要给出相关参考书目，如《岩石水力学与工程》(张有天著)，《裂隙岩体水力学基础》(朱珍德、郭海庆著)，《岩体水力学导论》(仵彦卿、张倬元著)，《高等岩石力学》(周维垣著)等，并且鼓励学生广泛阅读学术期刊文章。开展理论和实践的同步性教学改革。在岩体水力学课程的实践环节中，带领学生走进实验室，针对具体的实验仪器，讲解设备构成，让研究生亲自动手全程完成实验。贵重设备可能不宜人人使用，但可以请研究生全程观摩实验，并同专职实验员或博士生深入讨论和交流，鼓励学生撰写实验心得。
采取物理实验与数值实验结合的教学模式，把基于计算机仿真技术的软、硬件平台应用于岩石水力学教学中，拓宽传统实验教学中的实验对象，通过鼓励、指导学生自发设计模型进行数值仿真分析，开拓学生视野，激发学生的思维能力和创造性，有利于学生理解和掌握教学内容，同时也可以促进教学人员科研能力的提高，还能在一定程度上弥补部分实验设备缺乏的不足。此外，还可以采用现场实地调研的实践性教学方式。厦门市地质和地理环境复杂多样，雨季频繁，构成了滑坡灾害易发的基本条件。根据厦门的工程地质条件，选择华侨大学附近的集美区后溪镇(2007年被确定为厦门市14处重要地质灾害地点之一)为调研场所，在由暴雨导致该地区边坡滑坡的灾害现场，讲解水力耦合作用下岩土体的变形和破坏规律，帮助学生更形象地理解岩体水力学的水力耦合基本理论。当然，每一所高校，每一位教师的特点不同，必须根据本单位实际的软硬件条件，确立课程教学改革的具体方式，而不是盲目借鉴其他重点院校的教学模式。岩体水力学课程专业性较强，建议在研究生第一学年的下学期开设。
(四)结合教师科研项目，提升教学品质
近几年，华侨大学积极鼓励教师进行科学研究。岩土工程专业教师组建岩土力学与地下工程科研创新团队，承担了国家自然科学基金“深部裂隙岩体Hm耦合作用下的声学特性及参数研究(批准号51109084)”、“卸荷作用下岩石渗透性与损伤协同演化规律及主被动式声学表征(批准号51374112)”，以及多项省部级、地厅级科研项目。教师在科学研究过程中，查阅大量文献资料，紧密跟踪国际和国内的研究前沿，时刻关注岩石水力学发展和最新的学术成果。通过不断努力，比较准确地把握到学术研究的发展方向，掌握了岩体水力学研究的一些新的实验和理论分析技术，对水力耦合作用下岩石的强度、变形、损伤破裂和渗透性演化特性，以及卸荷条件下岩石渗透性与损伤协同演化的宏细观表征等方面有了一定突破性认识，获得了岩体水力学的新知识，教师自身的综合素质也得到了一定提高。将科研体会和成果融入教学中，进一步提高教学的理论起点，深化教学内容，能够让课程教学跟上岩体水力学学科最新进展。例如:结合笔者所在科研创新团队近期开展的渗透压–应力耦合作用下的岩石渗透率与变形关联性三轴试验研究，以物理实验为基础，让研究生借助高性能计算机，利用pFC2D颗粒流分析软件，建立符合室内砂岩渗透压–应力作用三轴试验的数值模型，定义流体域和流固耦合的控制方程，模拟岩石在不同围压和渗透压组合条件下三轴压缩试验。图1为不同时步试样孔隙压力分布情况，图2为微裂纹分布模拟和试验破坏结构照片，图3为不同渗透压下岩石渗透率云图。结合物理实验和数值仿真结果，和研究生一起讨论荷载和孔隙水压力共同作用下，岩石的宏观变形发展、细观裂纹发育、剪切带内外应力状态、孔隙率特征、渗透率演化特性等。
三、结语
岩土工程师专业知识篇3
关键词:毕业设计;创新思维;岩土工程;毕业选题
现代社会发展、特别是信息技术的发展对教育提出了新的、更高的要求。要构建适应信息社会发展的高等教育体系，必须在教育体制、教育方式、教学方法等诸多方面有创新性发展，培养创新性人才，为“大众创业，万众创新”的战略提供人才和知识支持。本科毕业阶段的实践环节，即毕业设计(论文)是教学过程的最后阶段，通过该阶段训练能使学生综合应用所学的各种理论知识和技能，进行全面、系统、严格的技术及基本能力的练习，对培养学生创新思维，提高综合素质有重要作用，也是高等工程教育教学改革的重点和难点之一。近年来，许多高校进行了毕业设计阶段的改革与探索，从毕业设计教学创新体系建设、立题和过程管理、毕业设计全过程考核评价体系建设、创新能力培养等方面取得了丰富成果［1－3］。
一、对大学生创新能力的认识
创新思维不同于常规的模仿思维，具有跳跃性、发散性、独创性等特征。它主要利用已有认识和知识为基本素材，采用非常规思维来认识未知世界。新的科学原理的发现、市场欢迎的产品的研发、优秀艺术作品的创作、有效的企业管理模式都是创新思维的结果。所以，从学校教学教育入手，培养学生创新思维，对学生走向社会后的发展会产生重要影响［4］。创新的关键在一个“新”字，从工程学科角度看，所谓新，既包括基本原理和基本理论的创新，也包括工程方法、手段的创新。所以，应该针对学生学习成绩、兴趣等，有不同的要求，更要允许学生大胆突破传统，在已有基本概念基础上开拓思维、发展新理论，创新新方法。而对于绝大部分学生来说，他们未来主要从事实际工程问题，应以解决工程问题为目的，在解决问题的过程中从工艺、设备等角度进行改进、创新，这样日积月累，也可以产生大的理论创新。以岩土工程为例，由于岩土体的特性，虽然主要理论体系已形成，但其中许多理论和工程实践仍带有很大的经验性，在工程实践中需要综合判断。这种现状为该学科理论创新提供了很大空间，比如非饱和土的有效应力及有效应力原理、土的本构理论等，远没有达到理论完善，工程应用中往往将计算结果做为参考，而经验判断仍然十分重要。在目前岩土工程中常见的基坑支护及基坑稳定性、高填方工程工后沉降及稳定性等方面，不管是理论基础还是工程方法都有许多问题需要解决。这些说明，创新的空间存在于学科任何知识点，关键是在平时课堂教学和实践教学中如何提高学生对学科和未知世界的兴趣，继而培养学生创新意识和创新能力。
二、毕业设计方式创新
毕业设计是本科教学最后一个环节，也是对整个教学效果的检验和综合应用。毕业方式创新包括选题环节、设计过程环节、评价环节等的创新。从选题环节看，目前工科专业本科毕业设计大都采用指导教师指定设计题目、学生按照毕业设计指导书进行设计、指导教师定期或不定期进行辅导或检查，最后进行毕业答辩的过程。目前存在的主要问题是，没有注重启发学生发现问题这个环节，而是直接给学生某一问题让他去解决，而这个问题本身可能并没有多少科学价值，毕业设计方式也显得单一［5］。要创新，首先要能发现问题，不能发现问题也就不可能有发明创造。目前，学生选题都流于形式，由指导教师直接指定，这是由于目前大学教育评价方式决定的。重科研轻教学，老师没有时间、也不愿意在这方面耗费精力。毕业设计阶段应留有一定时间让学生自己通过调研、查阅资料、和老师交流等方式，发现需要解决的科学问题，形成解决问题的科学思路和方法。这个时间段甚至可以更早些，可提前数周就让学生准备。当然，这个过程需要教师细心指导，多沟通，最终也不是每个学生都能通过这个方式进行选题的，但这个过程毫无疑问对学生是个锻炼和培养。有些虽形不成科学问题或没有形成解决的具体方法，但可能成为以后发现或解决科学问题的基础。创新的基础是思维创新，需要轻松的环境，也需要有一定的压力。所谓环境轻松，主要是要给学生思考的自由，敢于挑战现有理论和权威，要有和老师进行自由讨论、辩论的环境，而这是我们的教育最缺乏的。对于敢于提出问题的学生要给予鼓励和奖励，对通过自己思考发现了重要科学问题并选择毕业设计题目或方向的学生，其结果不一定是圆满的，或者有可能在有限的时间中没有得到预期的结果。对于这种情况，应该在教学规定上给予指导教师一定灵活度，比如延长毕业设计时间，或者达到某一程度也可认为达到毕业要求等。给学生压力也是必要的，由于社会大环境的影响，部分学生学习兴趣不大，不专注于毕业设计。因此，指导教师应严要求、勤检查，对学生和社会负责，没达到毕业要求的学生严格按照规定处理。在毕业设计过程中培养创新。创新首先是思维创新，要从基本概念上下功夫。在某一学科的创新是一个逐渐形成、完善的过程。在毕业设计阶段，学生可以在具体、细节的某一点进行改进、创新，如计算方法、应用原理、设备或工艺、程序方法等的改进。为此，指导教师要让学生首先理解毕业设计中遇到的现有规范、手册、教材中各种规定或方法的原理、机理。在此基础上，鼓励学生发现其中不完善、甚至错误的东西，通过小组讨论提高对问题的认识，把年轻人的活跃思维充分调动起来，让学生敢于思考、敢于提出问题和解决问题的办法。对学生的不同观点和认识，老师要以科学的态度对待，通过分析、讨论达到共识，若达不到统一认识，可留待以后继续研究。此外，我们强调培养学生创新思维，并不是要求每个学生在毕业生设计中一定要有创新性成果。每个学生基础知识水平不同、长期形成的思维模式不同、个性不同，毕业设计水平自然不同。对大部分学生，首先是培养一种创新意识，对以后工作和人生起到良好作用。毕业设计中能满足正常任务要求，达到工程设计等目的就是合格的。
三、毕业设计选题创新
除了前述让学生参与或自主选题的要求外，毕业设计题目本身对毕业设计的效果十分重要［6］。毕业设计所包含内容可以覆盖较多知识体系，也可以集中在某一点。在岩土工程专业或方向毕业设计中，可以完成建筑工程的结构设计，包括上部结构和岩土工程部分，后者可以是地基基础、基坑支护、边坡支护等;也可以全部进行岩土工程的内容。具体选择可根据学生兴趣、特长，对已确定工作单位的学生，还可以依据可能的工作性质等确定。从毕业设计内容上看，我们在近几年实践中，岩土工程方向毕业设计主要包括以下内容:1．岩土工程勘察。岩土工程勘察是岩土工程的基础，通过该内容毕业设计，可使学生具体掌握岩土工程勘察的方法、步骤、内容，增强对岩土体的认识，让学生充分理解土的物理性质和力学性质指标的获取方法、用途和相互关系，学会从勘察的角度对建筑场地和地基进行评价，认识工程勘察与工程设计、施工之间的关系。进行岩土工程勘察毕业设计对学生以后工作和学生在岩土工程学科进行创新有非常重要的作用。由于岩土体性质的不确定性非常突出，因此，对其认识方法、手段和评价显得非常重要，而目前的工程和科研实际存在许多不足之处。正确认识这些问题，有利于学科创新。岩土工程勘察是一个系统的过程，但由于条件和时间限制，完成整个过程的勘察是不现实的。为此，我们将毕业实习和毕业设计相结合，比如，现场描述和土类命名主要通过正在进行的工程的实习完成，由现场技术人员讲解。毕业设计任务中提供的现场描述和室内试验、原位测试数据都是实际工程原始数据。学生根据原现场描述和土工试验对土进行分层，然后进行各分层土性指标的统计和评价等工作。2．地基基础设计。根据我校地处西部特点，主要进行黄土场地地基基础设计，包括湿陷性黄土地基处理、CFG地基处理、桩基础等。上部结构的结构形式、传至基础顶面的荷载等都是由设计院提供的实际工程案例。学生根据自己完成的岩土工程勘察数据或者指导教师提供的土层工程特性指标和相应的规范进行相关设计。进行地基基础设计时，地基基础选型是很重要一环，既要满足安全要求，还要经济可行。比如高层建筑的CFG桩复合地基、桩基础和与筏板基础之间的选择，要通过承载力、变形和经济指标的比较才能确定，既涉及到岩土工程特性指标的合理选择、地基基础基本概念的正确理解，也与工程实践中施工、造价等有关。通过多环节分析、设计，既可提高学生对本专业的兴趣和认识水平，也有利于学生发现问题，为学科提高和创新发展创造条件。3．基坑工程设计。在岩土工程方向课程设计中已进行过基坑支护设计，但其基坑深度较浅，通过土钉墙或单排锚索+排桩即可达到支护目的。毕业设计中完成的基坑工程深度较深，设计计算明显复杂。学生可完成基坑支护或基坑降水设计。前者通常为3～4排锚索+排桩支护，后者为井点降水。4．边坡治理。设计任务书中，建筑场地位于边坡底或顶部，要求学生完成边坡的安全性评价和加固处理设计。以上几部分内容之间可组合为一个完整的毕业设计。而以下内容可分别单独为一个毕业设计。5．地下结构设计。一般为地下车库、商场、地铁车站等，因为此部分设计包括功能要求，所以需配备建筑学专业的指导教师。该设计内容包括了建筑学、结构工程和岩土工程。6．动力机器基础设计。对于大型机器设备，如发电机组等，其不同于一般建筑物地基基础，基础设计有其特殊性。设计题目取自于设计院的实际工程，通常设计内容包括动力荷载计算、动力基础框架结构设计和桩基础设计等。7．隧道设计。对取自实际隧道工程的题目，让学生完成隧道围岩分级、围岩压力、围岩支护设计与施工等。8．其他。除了以上内容外，根据实际情况，我们还有学生依托老师的科研或生产项目进行试验、计算、理论分析等，完成毕业论文。结语在毕业设计中培养创新思维，是一项需要长期探索的系统工程。通过这些年的实践，我们初步建立了一套既能满足正常专业培养要求，又能在一定程度上有所提高、有所创新的毕业设计模式，以针对具体情况，适应不同学生的要求。但为了适应未来形势的要求，还必须与时俱进，继续探索，以使工科学生毕业设计不断创新，使学生创新能力不断提高。
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岩土工程师专业知识篇4
关键词：岩土工程专业;实验性;实践性;实战性;教学改革
中图分类号：G642.0文献标志码：a文章编号：1674-9324（2016）36-0236-02
一、引言
如今，社会经济结构的大调整对人才的要求也发生明显的改变，为社会不断输送高素质人力资源的中国高等教育也正处在变革之中，在有限的社会资源与竞争日益激烈的环境影响下，一定程度上压缩了学生的有限学习空间，使得培养的学生在专业知识水平和解决问题的能力方面远远满足不了社会的需求。因此，分析当前岩土工程专业教学过程中存在的主要问题，强化实验性、实践性与实战性教学改革，构建适合就业市场需求和行业发展需要的能力综合型素质教学体系与模式，是所有承担专业教学任务的教师不断深入研究的课题。
二、当前岩土工程专业教学过程中主要存在问题
长期以来，岩土工程专业的教学过程一直存在着重理论、轻实践的倾向，实践教学管理松散、经费投入相对不足，教师的教学积极性和教学激情不高，学生的学习能力与实践能力偏弱，从而影响了学生的培养质量。主要有以下几种表现。
1.基本概念的实验性教学日益淡化。岩土工程学科很多的基本概念、基础理论和重要公式都是基于试验规律的发现上升为统一的定律与定理，如果不重视基本物理模型试验了解岩土工程的一些基本属性，很难做到理解性的熟悉与掌握。一直以来，国内的高等教育在感性引领与客观认知上倾注的投入严重不足，表现为实验教学课程的学时设置不够甚至没有、相应配套经费的投入偏少甚至缺失、教学质量管理的松懈甚至淡化[1]。再加上扩招学生人数的增加，一线青年教师特别是实验课教师由于教学经验的不足，教学过程中很难提高教学积极性，学生的学习懈怠心理也被突出地放大，对岩土工程的基本概念模棱两可、对学科专业的前景认知难以把握、对未来所要从事的行业要求缺乏信心等。
2.观摩实习等实践性教学逐渐压缩。亲临现场的认识实习、参与工程的生产实习是岩土工程专业学生进行实践性教学的主要方式，也是学生提升专业理解、增进行业认识的重要途径。由于工程建设的实效性，实习基地可分为两大类：一类是固定实习基地，这类基地的教学内容基本上是不变的，几乎每届学生都可以前往参观学习，主要用于基础性实习教学;另一类是临时（动态）实习基地，这类基地是在实习准备阶段联系的，教学内容随工程建设本身而变化，而且随着工程建设的进度而变化，主要针对某一单项工程的实践教学[2]。由于野外实习时间安排相对集中且短暂，再加上路途与安全等问题的考虑，导致部分学生不能全面仔细地观察到项目施工现场的情况及细节，而且学校管理人力的限制不可能对每位学生的实际过程有效的监控，实习基地的偏少和时间的压缩，必然不利于学生全面了解各类工程项目，学生的见识也得不到有效扩展。
3.处理问题等实战性教学严重缺失。普通高校对学生的培养更注重的是对教科书中理论知识的反复考查，在了解最新学科领域和相关科技文献方面微乎其微。因此，当学生进入高校开始接触应用型基础科学研究时，动手实践能力普遍较差，科研能力基础较薄弱。在这样的背景下，若要培养学生们的科研能力，只能从最初步和最简单的工作开始，在教师的引导下一点一滴地积累。恰巧，我们的大学课程开始又是以最基础理论课开始，学生没有真正地理解所学知识的基本概念，又由于实践性教学环节的种种不足，导致学生的第一认识本身存在很多的疑惑，从感性认知到理性认知的过程相互之间的衔接被割裂。如参与科学研究时，研究的科学问题在哪里，什么是工程人员必须要把控的，研究出来的规律、结论等成果对现实有如何的指导意义，这些都是需要让学生去了解的，当面对这些问题时，我们的学生往往脑海里是一片空白。
三、提出一些拟改革措施意见
基于目前普通高校中岩土工程专业本科生的实际教学过程中存在的问题，笔者通过调研及在教学科研中不断总结，提出以下几点解决问题的思考。
1.基本概念、理论的网格节点化教育教学。与传统的结构、材料、力学等学科不同，岩土工程是一门综合性较强的复杂体系学科，研究的对象如土、岩石本身的物理、化学与力学特性等就很多元，且涵盖的内容十分广泛，包括像房建、交通、港航、机场等实际工程中都有所运用。要让本科学生达到掌握知识、运用技能和具备处理问题能力的教学目标，其本身是十分艰巨的任务。然而，万丈高楼平地起，古树千年幼成苗。我们岩土工程领域有很多杰出的大师，没有一位不是对岩土工程专业学科基本概念高度重视，往往在谈论浩大工程问题的时候，都是从一个小小的基础理论为出发点，正所谓大海无边百川融，只要把基本的理解问题解决了，就能找到关键的科学问题，大事就成功了一半。
可见，日常教学中对基本概念的把握和吃透非常重要，从专业基础课程（如土力学、基础工程）开始，就把概念的由来给学生解释清楚，如讲解土的矿物成分、土中的水、黏土中的双电离层等要准备一些教学道具模型，演示给学生看到具体的实物;再如讲到土的密度、含水率、饱和度等抽象概念时，演示给学生看土的状态与实物的对比定义过程。总之，教师在教学过程中，一定是以学生接触一种新鲜事物的角度接收过程来进行课堂的组织。把基本的概念、理论作为整张铺开的网中的一个个节点来编织，形成一套认识、理解与掌握的全备知识接收过程的换位思考教学方法，在日常的教学中普及开来，配合以规律性的强化记忆、重点性的理解和针对性的训练，学好一门课程。
2.实验操作、认识实习、生产实习等实践课程具体细则化流程操作。新世纪，高等学校学生中的主流群体基本是以独生子女为主，个人经历只是简单地从家庭到学校，学习过程也仅限于从课堂到书本，缺乏生活历练，动手能力十分有限。而且，高等教育由精英教育向大众教育的转变，学生的主动性和接收知识欲望也不强。同时，有的实践性教学从属于理论课，甚至是分开教学，实验过程中往往前期准备工作已经完成，学生只需完成整个实践过程的某几个步骤，缺乏全局的统筹和重点的把握。教学大纲中对实践性教学本身已经作了明确的课时、内容与目标要求，如果按照专业建设去执行，理应达到较好的效果。实际的情况是，我们培养出来的学生动手能力很差，毕业以后到了工作岗位角色适应能力不足。
通过调研分析发现，目前各高校在实践教学的操作管理过程中虽存在一些限制性因素，如实践经费不足、实习基地偏少、师生比例过高、仪器设备陈旧等条件限制，但最关键的还是对实践教学的管理不到位，落实过程中缺失具体细则化的流程操作。举例说明，对于学生认识实习、生产实习的两种考核，一般高校都是让学生提交一份实习报告，实习单位以章盖戳等证明，考核效果并不理想。笔者思考，可以通过项目考核的形式来完成对实习过程与效果的鉴定，并以汇报答辩的形式进行打分，同时兼顾接收单位的日常考核与实习评价三者结合以达到对学生的客观评价，填补管理上的作假漏洞。这样学生有驱动力去执行实践课程的要求，并且得到的结果也能令人信服。
3.针对性研究课题的独立训练与团队协作。要培养学生认识问题、分析问题和解决问题的能力，结合岩土工程学科的特点，要让学生进入实战化的针对性课题训练。由于现行教育制度的不足，学生在进入高校开始课题训练时的科研能力基础较为薄弱，但是存在很大提升空间。在基础课程学习的过程中既要开始积极的引导，将课堂教学内容与实践工程活动相结合，专业教师和课辅老师可以激发他们的学习兴趣。学生能力的培养是个系统工程，需要科研教学平台、指导教师和学生三个方面的互动，才能取得良好的效果。
笔者思考，需要建立针对性研究课题的独立训练与团队协作的方式，充分利用一些公开或个人的师资资源，鼓励学生利用闲暇时间积极参与科研项目团队，既要明确具体的负责任务，又要加强课题组成员的合作。例如：学校或学院可以设立一些学生创新科技项目基金，选拔一些品学兼优的学生，以第一负责人或项目参与人的身份承担一些实践科研类的课题;或者，有明确研究课题或经费充足的教师吸收本科学生参加自己科研团队，分配学生协助查阅相关文献，参与进行相关试验工作;另外，给予学生一些方向性的指导，帮组学生自主地发现或理解一些科学问题，自主设计一些科学试验方案以解决提出的科学问题，教导学生在科技论文写作过程中的一些方法与技巧;还可以让学生参与一些生产性的横向课题，让学生参与到实际生产项目活动中，加强了学生的社会沟通能力与协作能力，提高了学生的工作能力。
四、结语
新时代下，对高等教育培养学生的能力素质要求越来越高，如何全面提高学生的认识问题、分析问题与解决问题的能力，是我们高等院校当前面临的一项艰巨而又紧迫性工作，如何加强岩土工程专业实验性、实践性和实战性教学环节，充分调动学生学习的主动性、积极性，提高其适应新形势下的工作能力，是我们基础教学工作者应该积极思考的问题。对岩土工程专业的实际教学过程的一些改革，必须使学生更深刻地认识到有效性求学的重要性，进一步提升学生专业素养与专业水平，提高学生实践动手能力和创新能力，为新时期岩土工程建设提供更多高素质的合格人才。
参考文献：
岩土工程师专业知识篇5
关键词：地方本科院校；岩土工程专业；创新创业；教改
我国已将“大众创业、万众创新”上升为国家经济发展战略，国务院颁发了《国务院关于进一步做好新形势下就业创业工作的意见》，总理也做了重要批示：“积极开展教学改革探索，把创新创业教育融入人才培养，切实增强学生的创业意识、创新精神和创造能力。”创新创业，正是国家经济转型、社会进步的一种必然要求，高等院校应该积极开展创新创业教育，进一步提高学生的综合素质，培育大众创业、万众创新的土壤。
目前，国内高校均在积极响应国家号召，开展创新创业教育，但由于办学条件、办学层次不同，不同高校开展的创新创业教育侧重点均有所区别，由于开展这方面的工作较早，这方面教学改革进行得比较好的主要集中在各名牌大学，学生主要集中于电子、信息、网络、生物等专业。对于地方本科院校，由于办学条件限制，相当一部分院校才刚刚开始创新创业教学改革，尤其是对于岩土工程专业，由于专业实践性较强，综合性较强，在创新创业教改方面仍有待进一步加强。
一、国内外创新创业教育模式
国外发达国家开展创新创业教育较早，美国、德国、日本、新加坡等国家高度重视创新创业教育，目前形成了完善的教育体系和人才培养模式，也取得了非常好的教育效果，为社会输送了大量的创新性人才，促进了社会经济的繁荣发展。国外模式中，百森商学院和斯坦福大学的创新创业教育非常有代表性。百森商学院以培养创业意识为主，通过创新性课程教学，倡导创新创业精神，帮助学生在创业过程中提升思维方式、冒险精神、进取心、创造能力。百森商学院非常重视创新创业课程体系的建设，从初期的创业体验课程到后期的创业案例课程，非常完备。斯坦福大学作为一所世界知名的工科学校，也非常重视创新创业教育，主要特点是以“产学研一体化”为中心开展创新创业教学，斯坦福大学不断开展与企业的交流合作，并首创了“科技工业园区”模式，同企业签订长期的合作计划，不仅鼓励学校内部研究人员的科研成果商业化，而且还为企业提供不同等级和层次的教育培训服务，帮助传播最新科研成果以及培养高等技术型人才。同时企业也成为学生创新创业教育的训练和实践基地。良好的产学研一体化的教学环境为斯坦福大学培养了大量的卓越人才。
我国自1998年以来开展创新创业教育，前期主要集中在“985”“211”大学，主要以清华大学为代表。清华大学建立了较完善的创业创业课程体系，并致力于推进创意、创新、创业“三创融合”的高层次创新创业教育，激发和培养学生的首创精神、企业家精神和创新创业能力；面向全体学生开设创新创业课程、讲座，举办创业大赛、“校长杯”等系列赛事；设立“星火班”“启创班”等创新创业人才因材施教项目，同时重点打造“未来兴趣团队”“创客空间”“X-lab”“创+”等“三创”平台。目前我国正在大力推进创新创业教育，各大高校均积极将创新创业教育融入人才培养方案，并结合自身特色制订了行动方案，也取得了不错的效果。
二、地方本科院校岩土工程专业创新创业教育现状
地方本科院校创新创业教育工作起步较晚，尤其是在岩土工程专业等专业实践性较强的专业，创新创业教育较为滞后。岩土工程人才培养模式，在国外主要有美国模式和欧洲大陆模式。美国模式主要是由社会和学校两部分组成，高校学生在校期间先进行工科基础教育，学生毕业后则由社会提供具体化、职业化的专门教育，并且有各专业的工程师考试和职业资格认证的要求，在完成所有项目以后才能成为工程师。欧洲大陆教育主要以法国和德国为代表，其培养过程主要在学校完成，大学生在学校要先完成与工程师相关的基本教育和基础训练，获得职业资格认证，在毕业时才可以取得工程师学位。我国岩土工程教育的主要模式是学生在校期间接受岩土工程专业基础知识的培养和学习，毕业进入专门企业以后，通过在企业具体工作的过程中来完成工程师的职业教育，自此才可以成为一名合格的岩土工程师，也设置了职业资格认证和考试。相对来说，我国岩土工程专业教育比较重视基础知识的学习，也设置了较多的实践性教学环节，但创新创业课程设置较少，这与以前的一些专业观念有关。由于一直以来岩土工程专业被认为是实践性极强的专业，创新不易，创业也非常难（目前大学生创业主要集中在服务类行业），因此造成师生对创新创业教育的认识不够，教学效果一般。
三、地方本科院校岩土工程专业创新创业教育改革
在岩土工程专业中开展创新创业教育势在必行，主要有两个主要原因：一是岩土工程科技发展进步的内在需求。科学技术永远是要不断发展前进的，只有不断开展创新创业教育，才能不断培养出创新型人才，推动岩土工程技术的进步，促进国家科技进步。二是解决就业需求。我国开设岩土工程专业的高校较多，毕业生人数极多，就业压力非常大，开展创新创业教育，有利于引导学生自主创业乃至解决其他学生就业问题，_辟就业多渠道。做好岩土工程创新创业教育，需要做好以下几个方面。
1.建立完善的创新创业教育课程体系
要将创新创业课程纳入岩土工程专业的培养方案，设置必修和选修课程，主要包括以下课程：①有关企业家精神的课程，学习成为一个优秀企业家需具备的基本素质；②有关国家未来发展方向的课程，把握国家未来发展动态，创新创业方向；③有关企业的财税制度和法律制度的课程，了解公司注册、运营的基本流程和手续；④有关企业股权结构方面的课程，新型的创新创业公司必定需要优秀的团队，股权分配直接影响团队的积极性和稳定；⑤有关企业管理方面的课程，企业的运营和管理需要有专门的知识；⑥有关岩土工程专业创新创业方向的课程，实际上在岩土工程专业有很多可以创新的领域，有了一定的创新后，创业就水到渠成；⑦有关创业的案例分析课程，选取典型成功的创业案例，进行讲解和代入，激发兴趣。以上课程的开设，可以基本满足学生对创新创业知识的需求，激发学生的创业兴趣。
2.改革专业课程体系和考核制度
要培养学生的创新创业能力，需要使学生变被动学习为主动学习，因此，需要进一步改革课程体系，增加设计类课程比重，以创新为导向开展专业教学，通过案例教学法、项目教学法，开展开放式教学，多让学生讨论和互动，并成立不同方向的兴趣小组，吸纳本科生参与老师的科研项目，开设综合性设计专题与试验。在有条件的情况下，可以组织制作虚拟课件，开展虚拟情景教学，进一步提高教学效果。在考核方面，可以增加答辩的比重，笔者在课程设计教学中，全部采用现场答辩，可以更加直观地了解学生的掌握情况，并对其不懂的地方现场分析，更加加深了学生的理解。
3.进一步加强产学研合作
创新校企合作新模式，进一步加强学生的实践教学工作，提高学生的动手能力。高校可与相关企业一起建立技术研发中心，共同推动高新技术的研发，促使学生进一步提高创新意识，也可将老师的科研成果进行转化；同时定期派遣学生到企业实习，培养学生的动手能力，深入了解企业的运营过程，并对工程技术的开发、运用和服务作相应的调查。
4.加强创新创业平台建设，制订完善的支持政策
搭建学生创新创业平台，平台建设进一步强调学术交叉，对岩土工程专业而言，平台成员应包括土木、机械、信息、电子等专业的学生，可以建立创新创业交流讨论平台，定期组织研讨会。在政策支持方面，应建立创新创业园区或提供创新创业的用房，提供法律、税务等政策咨询服务，加强对知识产权的保护，为创新创业团队争取国家、省、市政策扶持和资金支持。同时，可鼓励优秀校友设立创业孵化基金，对优秀项目进行投资。
5.积极开展学科、创业竞赛
积极开展学科竞赛和创业大赛，通过比赛锻炼动手能力，同时有利于对自己的项目进行宣传和推广；定期组织优秀校友的创业典型事迹报告会，进一步发挥朋辈影响作用。
6.加强教师队伍建设
加强教学队伍建设，培养一批有创新意识的高素质教师队伍，使之积极投身创新创业工作。作为地方本科院校的教师，要积极组织及参与科研工作，积极参加社会服务与实践工作，在社会服务中发现问题、研究问题、解决问题。在创新创业工作中，创新是基础，创新的源泉就来自于社会发展和建设的需要，有了技术基础，才能更好地开发产品、提供服务，也能更好地为学生现身说教。师资队伍水平直接关系到创新创业教育水平的高低。为了提高创新创业师资队伍水平，可以进行专门化培训，聘请科研大师、优秀企业家进行授课，进一步加强校企合作，校企联合研发。
四、岩土工程专业创新创业教育实践
湖南理工学院（以下简称“我校”）现已将学生创新科研项目、自主创业等课内外实践活动融入专业培养方案。创新创业教育类必修课“创新创业教育”课程已设定为指定性选修课程。积极与市人力资源和社会保障局联合开展了SYB（创办你的企业）创业培训教育，免费在毕业生中开展SYB＼GYB创业培训。两年来，共有2862人参加了创业培训，有1609人获得了人力资源和社会保障部颁发的创业培训合格证，学生在提升创业素质和创业技能的同时，凭证还可享受国家自主创业小额贷款及各地方政府提供的各项优惠。我校积极组织开展大学生创业实践活动。2014年共计举办创业专题讲座12场、创业事迹报告会8场，参与学生达6200多人次。学生参与活动积极踊跃，各类创业竞赛活动获奖捷报频传。在2014年“创青春”湖南省大学生创业大赛暨“挑战杯――彩虹人生”职业学校创新创效创业大赛上，学校获得了2个金奖、1个银奖、7个铜奖和1个优胜杯奖，“华兴运动康复中心”湖南省项目直接现场签约，“湖南秦发电器科技有限公司”项目荣获创业实践挑战赛银奖。创业实践活动的广泛开展，激活了大学生自主创业的热情，2014年，全校共有41名毕业生实现了自主创业。
在引导、鼓励大学生自主创业方面，学校下发了《湖南理工学院鼓励和扶持大学生自主创业实施意见》，构建了大学生自主创业工作服务体系和平台。学校在推进大学生创业扶持工作中，加强了大学生创业基金和大学生创业孵化基地项目的建设。湖南理工学院大学生创业孵化基地帮助自主创业的毕业生申请和获得创业专项扶助资金，免费为有创业意向的学生提供了创业所需的办公场地和创业训练的实战场所，组建了创业导师团队，聘请了岳阳市创业专家志愿服务团，为进驻基地的学生及其创业项目提供理论指导和支持，对创业项目进行跟踪服务，在商标注册、工商注册、专利申请、成果转化、法律咨询等方面给予指导和帮助。2014年，共有16个创业项目入驻学校孵化基地并获得了学校的启动资金资助，成功孵化创业项目12项，帮助了36名自主创业的毕业生取得岳阳市高校毕业生创业专项扶持资金，帮助了65名毕业生获取了自主创业证。其中“指尖上的小丽”手工剪纸、inG设计工作室等项目申请了工商注册，办理了营业执照。
可以说，在地方本科院校创新创业教改中，我校已经走在前列。除按照学校要求和统一安排下进行创新创业教育外，岩土工程专业也已经针对自身特点，按照上述教改方案进行了不断尝试和努力，也取得了较好的成绩。经过建设，学院已具有一支“双师型”师资队伍，专任教师除具有高教系列专业技术职称外，70%以上的专任教师具有土建类职业资格证书和一定的工程实践经验。同时，历史建筑保护已经设立为校企合作培养模式。教师指导学生申报的“钢筋混凝土剪力墙抗剪计算模型及承载力对比研究”，被评为2014年度部级大学生创新创业训练计划项目，该项目的研究成果应邀参加教育部举办、哈尔滨工业大学承办的第八届（2015）全国大学生创新创业年会，并在会上交流；指导学生设计制作的“电梯及升降机生命保障机构”获第十二届（2012）“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品三等奖；指导学生申报的“低碳建筑技术在湘北地区的可行性研究”，被列槭〖洞笱生德育实践项目；组织指导学生开展暑期“三下乡”社会实践“关于东洞庭湖区村庄整改调查研究”成果及“新余坪、新规划”研究设计成果，均得到了当地党委、政府的高度赞扬，并获省级大学生“挑战杯”优秀作品二等奖；采用项目化运作模式，指导学生社团开展的新农村建设“住宅设计方案”服务项目，免费为农民提供住宅建造技术服务，受到广泛欢迎与好评；吸纳大学生参与教师主持的纵、横向项目，在学校周边及环洞庭湖区域的岳阳、常德、益阳、长沙、平江、汩罗等地，完成了工业与民用建筑及公路桥梁建设的勘察、设计和检测等多个项目。按照上述岩土工程专业创新创业教改步骤，并不断进行实践与创新，必将岩土工程专业的创新创业教育推上新的台阶，大幅度提高学生的综合素质及就业创业竞争力。
参考文献：
岩土工程师专业知识篇6
（防灾科技学院，河北三河065201）
【摘要】岩土工程测试与监测技术是高等院校勘察技术与工程或土木工程类专业所必需掌握的一门课程，通过对岩土工程测试与监测技术重点课程建设中存在的一些问题进行分析，结合近年来的教学实践经验，从课堂互动，多媒体教学，边学边做、引入前沿知识四个方面提出了岩土工程测试与监测技术重点课程的教学改进方法，从而使学生具备从事岩土测试与监测工作的能力和综合素质,激发学生对本课程的学习兴趣和积极性。
关键词岩土工程；重点课程建设；测试与监测技术；教学改进
岩土工程测试、检测与监测是从事岩土工程勘察、设计、施工和监理的工作者所必需的基本知识，也是从事岩土工程理论研究所必需具备的基本手段[1]，也是高等院校勘察技术与工程或土木工程类专业所必需掌握的一门课程，课程的目标是通过教学帮助学生掌握在岩土工程建设中所需要的传感器、测试与试验、工程监测的基本理论、基本方法和基本技能，有效的培养学生实践和创新能力以及解决实际工程问题的能力，为学生从事土木工程勘测、设计、施工和管理奠定基础[2]。该课程特点是概念多、实用性强、应用范围广，对学生的动手能力要求较高，对培养当代岩土工程师起着很重要的作用。我校采用的是莘金珉等编写的《岩土工程测试与监测技术》,这本教材内容全面，讲解详细，涉及到诸多经典且实用的现场测试与监测的试验项目。全书共分为八章内容，包括绪论、测试技术基础知识、岩土的原位测试技术、地基加固的检验与检测、桩基础的测试与检测、基坑工程监测、地下工程的监测和监控和边坡工程监测。结合近年来我校刚建成并投入使用的国内领先的地下结构与工程地质试验场地和相关教学经验，我们有以下一些体会。
1岩土工程测试与监测技术重点课程教学中存在的问题
1.1缺乏课堂互动，学生主动学习积极性不高
岩土测试与监测技术课程要求老师有较为丰富的工程实践经验，但随着高校的不断扩招，学校师资队伍建设速度严重滞后；此外，很多教师由于本身科研任务及各种实训基地建设任务繁重，没有精力结合学生的特点进行认真仔细的沟通和调研；再者，本门课程涉及多种试验项目，但随着专业课程的压缩，其理论课相对较少，使得教师要尽可能多的将时间用在讲课上并保证教学任务按时完成，所以最终导致教师为了赶进度缺乏与学生之间的交流，同时学生对学习的主动性不高，从而对相关知识的掌握程度就相对片面。
1.2多媒体教学取代板书，授课速度过快
由于多媒体的迅猛发展，再加上对传统板书教学手段的改革，目前在授课时几乎都采用多媒体电子教案授课的方法，一方面不可否认，由于多媒体本身具有的生动直观形象等优点，可以增强教学过程中直观视觉效果，从一定程度上提高学生的理解能力，提高教学质量。但另一方面由于教师不需要写板书而只需不断的轻击鼠标，很容易导致讲课速度过快，学生在学习过程中来不及思考，跟不上老师的思维，听课如走马观花看电影，从而影响对所学知识的充分吸收。长此下去学生的思维跟不上幻灯片的播放速度就会丧失学习兴趣。尤其是对于某些涉及到很多计算过程及公式推导的讲解，利用多媒体教学很难将整个思考过程和计算过程表现出来。此外，由于电脑课件是预先制作好的，模式比较固定，具有较强的导向性，老师和学生思考问题的模式都容易被控制，不容易激发教师的现场授课灵感，也限制了学生的想象空间，从而使得整个课堂思维得不到拓展。
1.3对相关实验仪器设施接触较少，操作技能不熟练
信息加工心理学采用广义的知识观点，将知识划分为陈述性知识和程序性知识，也就是我们通常所说的知识和技能[3]。本门课程兼备这两类知识的特点，既要求学生学习各类测试及监测的知识原理，又要求掌握并熟悉各类测试方法及操作技能。但以往的授课过程由于硬件条件和课时所限，主要侧重于课堂理论的传授，最多再配合各种视频帮助学生了解如何操作。但这无异于在岸上教人游泳，不经常下水去亲生体验是没办法真正掌握的。
1.4学生缺乏创新性思维能力，在课上对前沿知识接触较少
一方面理论课时不够，另一方面由于教学与科研联系不紧密，使得学生在课堂上很少接触到本门学科的前沿知识，这对课程内容的更新和学生创新能力的培养不利。
2岩土工程测试与监测技术重点课程教学方法的改进
针对岩土测试与监测技术重点课程建设中存在的几点不足，我们提出以下几点改进方法。
2.1提高教师综合素质，加强课堂互动
每位专业教师要不断努力提高拓宽自己的知识，不断在教学过程中发现问题并解决问题，加强同事之间的互相学习和交流，互相借鉴各自的宝贵经验。另外，尽可能的采取启发互动式教学，通过实习过程不断增强师生间的交流沟通，掌握各类学生的学习特点和性格，因材施教。同时尽量多的引用案例激发学生的学习兴趣，如可以将学生分成几个组，对不同的边坡提出各自的监测方案并进行阐述，最后老师根据学生的方案进行点评和分析，从而提高学生自主学习动力。
2.2合理利用多媒体教学，与传统板书教学结合
作为任何一名合格的教师都应该认清多媒体教学只是多种教学方法中的一种而并非全部，目的是让传授知识的过程更加生动形象，让学生理解更透彻，所以多媒体教学其核心是辅助而非取代传统教学。因此对于任何多媒体课件都应该按照自己的思路和授课风格及授课对象做必要的改进，特别是当多媒体无法将整个思考过程表述清楚的时候，就显得传统板书教学尤为重要。只用合理的运用板书才能够以合理的速度清晰的将整个思维过程展现出来，最终让学生加强记忆和理解。
2.3别学边做，边做边学，强调实践能力，引发学生主动思考
实验教学是岩土工程课程中连接理论教学和工程实践的重要环节，通过实验教学能够提高学生学习兴趣[4]，同时加深对相关的理论知识的理解和记忆。由于岩土工程测试与监测技术这门课程是一门实用性很强的课程，所以特别要注意理论联系实际。书中所介绍的各类试验方法和监测项目都是源于工程，在各类工程需要的基础而发展起来的。比如基坑工程监测中所要求的地表水平位移观测、地面沉降监测、土层分层沉降监测、土层水平位移监测和孔隙水压力监测等，为什么要进行这些监测，它们之间又有什么联系，数据如何利用，如何通过数据对整个基坑开挖的过程进行掌控等，结合本校刚建成并于去年首次投入使用的地下结构与工程地质试验场地，采取课堂与实践交叉结合的方式，对部分并不耗时的监测项目通过现场操作现场讲解的方式，加深了学生对基本原理的理解，更加深刻的意识到所学理论与实际是如何联系起来的，此外，由于学生在校期间就能熟悉岩土工程领域各种试验项目和各类仪器设备的操作方法，可以不断引发学生对实际情况的思考，以便学生们今后能更快更好的将这门技术应用到实际工作中。
2.4适当引入最新前沿知识，锻炼学生创新思维
首先，对于任课教师来说应当结合学生的学习理解能力适当的引进学科研究成果，深入浅出，逐步引导学生自己去探索；其次，尽量和专业联系的具体一些，让学生初步能将这些成果与专业学习联系起来，例如本校正在申请拟建的土工离心机实验室，这（下转第294页）（上接第30页）也是当今岩土工程试验方面的一个研究热点，虽然教材中没有提到，但可以结合学生的能力适当的将其原理和目的在课上传授，让学生体会到当今前沿的发展方向；最后，对于某些吃不饱的学生可以介绍一些相关的前沿文献和资料，引导他们选择性阅读，开拓视野。
3结束语
笔者结合《岩土工程测试与监测技术》课程的特点及相关教学经验，对我校重点课程建设中存在的一些问题进行了分析，从增强师生互动交流，合理利用多媒体教学，学做结合提高动手实践能力、不断更新引入前沿知识四个方面对本门课程的教学进行改进和完善，并强调教学和试验紧密结合，充分调动学生学习积极性，最终提高学生自己发现问题，分析问题和解决问题的能力。
参考文献
［1］金珉.岩土工程测试与监测技术[m].中国建筑工业出版社,2008.
［2］朱彬,仁建喜,谷拴成.测试技术课程教学改革思路[J].土木建筑教育改革理论与实践,2009,11:326-328.
［3］张二虎.论陈述性知识与程序性知识的关系[J].太原师范学院学报:社会科学版,2005,4(1):128-130.
岩土工程师专业知识篇7
关键词：隧道工程；模块化教学；学习迁移理论；教学研究
中图分类号：G6420；U45文献标志码：a文章编号：10052909（2016）03007204近年来，随着高速公路、铁路建设及城市地下空间开发的蓬勃发展，出现了越来越多的隧道工程，交通、市政建设领域对隧道工程专业技术人才的需求量不断增大。培养创新能力、应用能力及解决能力实际问题较强的应用型专业人才是地方本科院校的主要办学目标之一[1-2]。笔者在隧道工程教学过程中发现，该课程内容覆盖面广，且较为零散，采用按教材章节顺序进行授课的传统教学模式难以达到良好效果，亟需探索新的教学模式。
起源于德国的“模块化教学”[3]方法，可以较好解决上述问题。该方法是基于学习迁移理论基本原理，把课程内容分解成若干个部分，再将具有相同或相近主题的内容进行整合，形成具有内在联系的单元模块并进行教学[4-6]，可以提高学生学习的灵活度，激发学生学习的积极性和主动性，进而提高教学质量。文章以武汉工程大学土木工程专业、道路桥梁与渡河工程专业为例，探索模块化教学方法在隧道工程课程中的应用。
一、隧道工程课程特点及教学现状
（一）内容覆盖面广
目前我校采用的教材是彭立敏、刘小兵主编的《隧道工程》[7]，同时参考了丁文其[8]、覃仁辉[9]、朱永全[10]等主编的教材。这些教材的主要内容大体上包括：绪论、隧道勘测设计、隧道主体结构与附属结构、围岩分级与围岩压力、隧道支护结构的设计计算、隧道施工方法、隧道施工工艺及技术、高速铁路隧道、隧道常见病害及处治方法、隧道施工组织与管理、运营管理与维护等。可见，隧道工程课程内容涵盖面广，包含了规划、设计、施工、运营管理等过程的各个方面，既有基本概念和理论，又有施工工艺和方法；既包含技术层面问题，又包含管理层面问题。
（二）主要内容之间独立性强
隧道工程课程不仅知识点多，而且其主要内容之间具有较强的独立性。如隧道勘测设计、围岩分级、围岩压力等，主要涉及工程地质、岩土工程勘察、岩体力学等知识；隧道主体结构与附属结构，主要涉及建筑结构等知识；隧道施工，主要涉及工程爆破、工程机械等知识；隧道支护，主要涉及岩土工程、建筑材料等知识。
（三）与先行课程关系密切
隧道工程课程一般在第七或第八个学期开设，在此之前，学生应修完所有专业基础课和大部分专业方向课，掌握相应的专业基础知识。该课程的主要内容和先行课程之间存在密切联系，具体见表1。表1隧道工程课程主要内容与先行课程关系课程内容相关先行课程隧道工程勘测设计工程地质、工程测量、道路勘测设计隧道主体、附属结构建筑结构、钢筋混凝土结构围岩分级、围岩压力、支护结构计算工程地质、岩体力学、材料力学、弹性力学、钢筋混凝土结构隧道施工土木工程施工、施工组织与管理隧道支护岩土工程、建筑材料、地下结构防水隧道通风及高速铁路隧道空气动力学问题流体力学、施工组织与管理（四）教学困境
综上，隧道工程课程内容庞杂，涉及土木工程专业大部分基础知识，导致学生在学习该课程时存在理解不透彻、记忆不深刻等问题，学习积极性普遍不高。如何激发学生学习兴趣，是授课教师面临的一大挑战。
另一方面，隧道工程课程内容具有较强的综合性，如将这些零散的内容按照某种属性或规律进行适当归纳、分类，使之成为若干个相互联系的有机整体，则不仅能够提升学生的学习兴趣，还可以帮助学生构建专业知识体系，使学生对专业知识的认知和理解上升到新的高度。
二、模块化教学设计
针对上述问题，采用模块化基本理论和方法，并根据涉及科学、工程问题的不同，将隧道工程课程主要内容归为基本概念、地质及力学问题、施工方法、新技术新方法、运营管理与维护等5个模块（表2），具体分述如下：
（一）基本概念模块
主要包括隧道的定义、分类、发展历史、隧道主体结构与附属建筑等。隧道工程是地下工程的一种，有别于一般建筑工程，该模块主要介绍隧道工程中的名词、定义及相关基本知识。
（二）地质、力学及支护结构模块
主要包括隧道工程勘测设计、围岩分类、围岩压力、隧道支护结构的计算等。隧道修建在岩土体中，其支护结构的形式主要取决于围岩的工程特性，隧道开挖与支护的核心问题是围岩力学特性及围岩与支护结构的相互作用，即围岩的地质力学问题。
（三）传统施工方法模块
主要包括钻爆法施工、掘进机法施工、隧道辅助施工作业、新奥法等。根据隧道工程所在岩土体性质的不同，可以分为岩质隧道和土质隧道。岩质隧道多采用钻爆法或掘进机法施工，土质隧道多采用盾构法（掘进机法的一种）。新奥法不是具体的施工方法，但目前几乎所有隧道的施工都采用新奥法的基本理念和原理。
（四）非传统施工方法模块
主要包括高速铁路隧道工程、城市地铁隧道工程、海底隧道工程等。近年来出现了上述特殊环境和技术条件下的隧道工程，与之配套的新技术、新方法也日趋成熟，其占有重要地位。
（五）施工管理与运营维护模块
主要包括隧道施工组织管理、运营阶段的养护与维修等。隧道工程是隐蔽工程，在施工过程中作业空间有限，作业环境危险性高，且各工序之间相互干扰大。在正常运营阶段，车辆冲击、废气排放、地下水、围岩等因素对衬砌耐久性造成不利影响，隧道交通事故、火灾等更是会造成严重后果。这两个方面的问题均需要通过实施管理来解决。表2隧道工程教学内容模块化设计（Ⅰ）编号模块名称主要内容学时分配1基本概念隧道分类及发展历史1隧道主体结构2隧道附属结构12地质、力学及支护结构隧道工程勘测设计2隧道围岩分类1隧道围岩压力1隧道支护结构的计算13传统施工方法钻爆法施工2掘进机法施工1隧道辅助施工作业2新奥法24非传统施工方法高速铁路隧道工程2城市地铁隧道工程1海底隧道工程15施工管理与运营维护隧道施工组织管理2隧道运营阶段养护与维修2上述方法是将隧道工程作为土木工程的一个分支学科来进行探讨，包括理论、方法和工程技术等多个方面。此外，和桥梁工程、道路工程、房屋建筑工程一样，也可以将隧道工程作为工程项目的一种，相应的课程主要内容围绕隧道工程从规划到设计、施工，再到后期管理等。按照该思路，可以将隧道工程课程的内容划分为：隧道工程基本理论与基本概念、隧道工程规划选址与设计、隧道工程施工、隧道运营管理4个模块，这4个模块则直观反映了隧道工程项目建设的大体流程（图1）。
三、模块化教学实施及效果评价
武汉工程大学土木工程专业创办于1992年，是学校“十二五”重点建设学科之一，为一级学科硕士学位授权点、湖北省楚天学者设岗学科、省级品牌专业。该学科现设有建筑工程方向、交通土建方向，以及道路桥梁与渡河工程。隧道工程是我校土木工程专业（交通土建方向）及道路桥梁与渡河工程专业学生的专业方向课。2014年开始，将上述模块化教学方法应用于我校土木工程专业（中英班）、土木工程专业（交通土建方向）及道路桥梁与渡河工程专业的隧道工程课程。
首先，按照表2中的方法，从内容属性的角度出发进行模块划分，在讲授每一个模块之前，提醒学生复习与之相关的课程内容；在讲授课程的过程中，提醒学生讲授的内容涉及哪些专业基础知识，从而让学生认识到专业基础知识对于后续专业课学习的重要性。其次，在每一个模块内容讲授完毕时，归纳总结该模块的主要内容，详细分析将这些内容作为一个模块的原因，让学生理解同一模块中各部分内容之间的内在联系。再次，在全部课程内容讲授完毕时，引导学生回顾课程内容，分析各部分内容之间的逻辑关系，帮助学生建立专业思维，构建专业知识体系。最后，采用上述工程项目建设阶段模块（图1），引导学生再次回顾教学内容，可以有效促进学生的开放性思维，并全面提升学生运用专业知识分析和解决工程问题的能力。
经过一年多的模块化教学探索和实践，该课程教学取得了一定成效，学生的学习积极性得到普遍提升。学生反映，在学习隧道工程课程过程中，较全面地回顾了先行课程涉及到的知识，对专业知识体系的认识上升到了新的高度。
四、结语
基于学习迁移理论基本原理，按照涉及科学、工程问题的不同，将隧道工程课程内容分为基本概念模块以及地质、力学及支护结构模块、传统施工方法模块、非传统施工方法模块、管理与维护模块等。此外，按照工程项目建设的阶段，将该课程内容划分为：基本理论与基本概念、规划选址与设计、施工、运营管理4个模块。二者联系紧密，互为补充。实施该模块化教学方法，提高了学生的学习积极性，促进学生深入理解课程内容，培养学生运用专业基础知识分析、解决专业问题的能力，帮助学生构建专业知识体系，收到了良好效果。
需要指出的是，模块化教学方法绝不是简单地将课程内容划分模块分别讲解。在实际操作过程中，需要引导学生去分析、思考划分模块的依据以及各模块之间的内在联系，并站在教材编者的角度去分析课程的内容构成，从而帮助学生构建专业知识体系，培养学生善于运用专业知识分析和解决实际工程问题的习惯和能力。课堂上应适当组织学生进行研究性学习，并布置课程作业，充分发挥学生自主性，实现师生之间互动。
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岩土工程师专业知识篇8
关键词:岩土;勘察;应用
一、前言
近二十年来,工程物探技术取得了飞速的发展,集中体现在根据弹性波理论、电磁波理论和电学原理发展而来的各种工程物探技术。其主要有浅层地震反射波法、浅层地震折射波法与弹性波测井、面波法、多道瞬态面波法、多波地震映象法、高密度电法、地质雷达技术、tem法、电磁波层析成象技术(Ct)、桩基无损检测技术、地下管线探测技术等。这些新技术已被广泛应用于各行各业的工程建设项目上,解决了诸多以前用传统勘察方法无法解决的岩土工程技术难题。工程物探作为一种新的、有效勘探、检测手段被越来越多的岩土工程、设计人员所接受。但是,各种工程物探方法的有效性决定于它对探测对象物性的适用性,物性条件的适用性越强,解决问题的可靠性越大,因此,为了有效地解决某些岩土工程复杂的技术难题,必须采用多种工程物探手段联合使用,互相补充、互相验证,即综合工程物探技术。
二、工程物探技术在岩土工程中的应用
1、岩土工程勘察
由于工程物探技术可以利用连续加密测点的资料从而获得连续的地质界面,因此能有效地解决传统钻探手段以点带面划分地质界面方法常带来的漏判、划分不准确等缺点,并且能有效地解决传统勘探手段难于解决的诸多岩土工程问题,如地下不明物体、洞穴、滑动面、软弱结构面、断层、破碎带等在地下的分布特征、形态、埋藏深度、位置。相对传统的钻探方法,工程物探技术的使用受场地、地形条件的限制较少,具有节省时间、节省费用、勘探精度高等特点。合理地选择、运用工程物探技术与传统勘探手段相结合,无疑是在激烈的勘察市场竞争中制胜的法宝之一。
在岩土工程勘察工作中应用最为广泛、发展最快的是弹性波技术。由于它是利用介质传递弹性波的特点来揭示地下物体界面,当地下物体的界面物性差异较大时,弹性波就会从运动学和动力学两个方面表现出异常来。例如:SwS工程勘察与工程检测仪,其成果可以绘制地下剪切波速度等值线图,清晰再现地下介质的物性。其次是电磁波技术和电法技术,其主要代表是地质雷达勘探方法和高密度电法。工程物探方法的适用范围和适用条件在国家标准《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)的有关条文和条文说明已有明确的规定,在此不一一赘述。
采用弹性波速度测井技术和场地常时微动测试可以获得建设工程抗震设计、建设场地和地基地震效应评价所需的岩土动力参数和设计地震动参数,如动剪切模量、剪切波速、动泊松比、动弹性模量、卓越周期、结构自振周期等。他们是建筑场地的类别划分、地震作用和结构抗震验算的主要依据。
2、岩土工程检测
工程物探技术在岩土工程检测方面的主要作用是地基加固效果的质量检测、大坝的碾压密实度、路基的密实度、混凝土构件、基桩的质量检测和评价。常用的方法有瞬态面波法、地质雷达、弹性波速度测井等,主要通过弹性波速度和电磁波速度与原位测试试验值以及密实度之间建立相关关系,通过施工前后的检测结果进行对比分析。此外,根据弹性波和电磁波在介质中传递的速度变化可以对大坝及建构筑物等混凝土构件的裂缝进行检测,掌握裂缝状况和有关参数,判断对在建构筑物的危害程度及研究相应的补强措施。另外还可以检测混凝土路面、沥青路面、垫层的厚度等。
桩基无损检测是工程物探技术在建设工程施工质量控制应用最为广泛的一种重要技术手段。主要的测桩方法分为动力测桩法和声波测桩法两种,它是根据弹性波传递速度变化来判断砼质量、桩身缺陷和缺陷的位置、桩的施工长度和桩的形状等,具有成本低、速度快,适合大面积检测,并且可以随机抽样,而在国内外被广泛采用。
三、工程物探资料的分析和解释
工程物探数据的野外采集是工程物探工作的关键。如何把野外采集的有关数据通过内业的分析、计算、解释成工程地质资料对物探工程师来说更为重要。解释成果的正确与否直接影响到岩土工程师对岩土工程问题的分析、判断和处理方案的选择,事关工程的安全。这就需要物探工程师除了拥有深厚的本专业知识外,还要有丰富的岩土工程专业知识。工程物探资料的分析和解释,以弹性波勘探方法为例。
首要的任务是分离和压制妨碍分辩有效波的干扰波,保留能够解决某一特定工程地质问题的有效波。
从理论上说,可以通过硬件和软件来实现,但实际上分离和压制是有限度的,而干扰波的存在是永远的。物探工程师只有具有丰富的实践经验,才能在众多的测试数据中识别出干扰波和有效波,去伪存真,得到真实的解释成果。
其次由于物探方法的多解性,因此,工程物探资料的分析、解释成果还必须与钻探、原位测试、室内试验成果等进行对比、验证。在对比中两者不一致的情况时有发生,对此要具体分析,关键是否做出正确解释,比如弹性波物探方法是根据弹性波在岩土体中的传播速度来划分地层界面。但是由于弹性波速度反映的是地层的力学性质,不同的地层可能具有不同的力学性质,也可能具有相同或相近的力学性质。当弹性波速度相同或相近,两个地层紧接在一起时,在解释上便可能出现同一速度层。出现这种情况并不可怕,怕的是由于其它干扰波的叠加、影响造成的假判、误判,造成解释成果出现较大的偏差。只有通过对比、验证、积累经验,才能促进分析、解释技术水平的提高。物探工程师对物探资料的解释、分析是借助岩土体力学性质变化特征去认识岩土体的内在本质,而岩土工程师是从地质学的角度、岩土体的外表特征去认识和判别岩土体的内在本质。
四、工程物探与岩土工程的关系
工程物探从学科上讲是一个独立的学科,但在工程勘察领域它是一种为岩土工程服务的综合应用技术。岩土工程师解决岩土工程问题,就好比医生给患者看病一样,通过表面的病情了解、观察,初步判断其病因,然后选择必要的检查手段,如血液、尿液常规检查、Ct、X光透视、B超等,根据检验技术人员提供的检查结果,综合分析,最终确定病因或病灶位置,根据诊断结果,采取必要的治疗措施,达到为病人治病的目的。而物探工程师就好比上述提供检查手段和检查结果的技术人员。两者之间是一种相辅相成的关系。
岩土工程师需要物探工程师解决的岩土工程问题归纳有以下几个方面:
1、界面问题:主要有岩土体的界面划分,地质构造和软弱结构面的判定,以及不良地质体的地质界面等。
2、形态问题:主要有不明地下物体、空洞,以及界面的分布形态、埋藏位置和埋藏深度等。
3、参数问题:岩土工程勘察、设计所需的各种参数,如动力参数、卓越周期、结构自振周期、剪切波速等。
4、施工质量检测:地基加固效果的对比、桩基检测、其它工程质量方面检测
岩土工程师在接受工程勘察任务后,应根据勘察技术要求、地场岩土条件、需要解决的问题等,确定是否采用工程物探技术手段,确定之后应向物探工程师提出明确的勘察任务,即所需查明的目的层或目的物;物探工程师则应根据目的层和目的物的性质,结合测区的地质构造、地形地貌特征、地震地质条件等因素,选择可行的工程物探方法,然后进行测线设计和工作前的试验工作,确定最佳的采集装置,再正式开展工作。
岩土工程师如何用好工程物探技术?物探工程师如何更好地为岩土工程服务?我们知道,任何一项技术都有它的适用性和局限性,只有了解它、认识它才能用好它,这就需要两个专业经常进行技术交流,知识互相渗透,并且通过工程实践,掌握对方的工作性质、目的、方法和特点,才能更好地服务于对方,达到共同提高、共同进步的目的。
五、结束语
1、工程物探技术经过二十多年的发展,已经从定性分析逐渐发展到目前的半定量分析及定量分析,许多物探成果可以提供定量的岩土力学参数,直接应用于岩土工程设计、施工,可以并且应该被岩土工程师和结构工程师所接受。
2、各种工程物探技术都有它的适用性与局限性,应根据被探测的目的层或目的物的埋深、规模及其与周边介质的物性差异,合理地选择一种或几种有效的工程物探方法。工程物探成果解释时应考虑其多解性,应区分有用信号与干扰信号。
岩土工程师专业知识篇9
关键词：土木工程地质；课程教学；教学方法；教研改革
随着国家对新疆“一带一路”核心圈经济建设的大力投入，大量基础建设中需要具备较强工程地质专业背景的复合型人才。新疆大学作为边疆重点高校之一，正着力培养服务于西部开发与“一带一路”工程建设需要的综合性技术人才。通过工程地质课程的学习，学生了解实际工程建设中可能遇到的工程地质问题及其对工程本身的影响，依据所学知识能正确防治各类地质灾害，以保证工程建筑物的安全、经济和稳定。因此本课程对土木工程专业来讲是非常重要的一门专业基础课。
一、课程教学中存在的不足
1.前导课程设置不合理。工程地质学作为地质学的一门分支课程，其前导课程为“地质学基础”“水文地质学基础”“土力学”“岩体力学”等课程。根据新疆大学建筑工程学院土木专业最新培养计划，工程地质被安排大一下学期进行，因此会导致学生无法有效地理解和掌握一些工程地质术语的概念，导致学习效果不理想。在实际教学中，针对岩土体物理力学参数方面，学生在没有“岩体力学”“土力学”课程学习的前提下，不能较好地理解参数的具体含义及用途。此外，在滑坡稳定性计算案例中，学生不仅需要掌握岩土体物理力学的具体含义，还要具备一定的编程能力（包括excel、C语言等）用于滑坡稳定性计算公式的编写，因此前导课程的不合理安排，导致许多教学任务无法顺利开展，这势必会影响学生专业知识掌握的熟练度。2.课程学时少、内容多。随着高校学分制的推行，笔者所在学院“土木工程地质”课时已缩短至28学时。为在有限的教学时间内完成教学任务，教师需要对教学内容做出一定调整与压缩，从而导致学生理论学习偏少，影响了课程教学质量。课程学时的压缩主，最直接的影响是案例的教学环节，学生理论知识需要借助于实际工程案例讲解才能较好地消化，如岩石矿物教学环节，必须让学生亲眼看见岩石、亲手感触到矿物才能印象深刻。此外，各类地质灾害也需要用到大量的工程案例来支撑讲解，学生往往对实际工程案例更加感兴趣。通过实际案例，学生不仅能更快掌握理论知识，也能更加今后工程实践中的工程地质问题。3.工程地质理论教学环节薄弱。目前的土木工程地质教学大纲主要侧重于地质基础知识的讲解，如岩石矿物、地层地质构造等，而具体的工程地质理论占总教学学时比例较少，如地下工程地质问题、边坡工程地质问题等。这势必会导致学生对工程地质的认识仅停留在基础地质方面，对今后工程实践可能遇到的边坡稳定、围岩稳定等问题缺乏足够的认识与重视。光靠地质基础知识根本无法解决实际工程中的各类工程地质问题。地质基础知识的学习是为了更好地掌握工程地质理论，但仅侧重地质基础知识的学习而忽视工程地质理论的学习，就无法凸显工程地质学学习的意义，学生今后无法从容应对工程实践中突发的工程地质现象与问题。4.实践教学环节没形成完整教学体系。工程地质是一门紧密联系实际工程的课程，需要学生在理论学习的基础上通过实践教学环节加以消化理解。然而，目前笔者所在学院土木工程地质实践环节尚无固定的实习路线，没有专业的实习指导书，因此实践教学效果较差，学生无法将课本所学理论知识联系实际，导致今后在实际工程中遇到工程地质问题无法快速识别与解决。实践教学环节预期效果不够理想主要表现在三方面：一是地质基础技能的掌握，如野外岩石识别、罗盘使用等；二是工程地质勘查实践能力，如滑坡、泥石流野外勘察能力；三是实习时间较短、路线长，许多学生难以掌握教学内容，实习报告编写质量堪忧。笔者针对所在学院土木专业的“土木工程地质”课程教学实践环节中存在的诸多问题进行分析总结，学校要解决这些不足，就必须采取一些行之有效的教学改革手段进行尝试探讨。
二、课程教学模式改革建议
为提高工程地质课程教学效果，让学生更深刻掌握课程知识，根据笔者所在学院“土木工程地质”教学现状，本文提出如下建议。1.优化培养计划课程编排。学校将“工程地质”课程安排在大二下学期进行，在学生学习完“土力学”“岩体力学”“计算机基础”等前导课程后学习“工程地质”课程。教师利用学生已学知识，课堂上引导学生自己探索岩土体各物理力学参数对围岩、边坡（滑坡）的稳定性影响规律，鼓励学生通过eXCeL或者C语言编程滑坡、崩塌体等地质灾害稳定性计算程序。2.突出教学重点。在无法增加课时量的情况下，教师需要把主要教学内容放在重点章节上。工程地质课程的主要任务是让学生了解工程建设中可能出现的各类工程地质现象和问题，分析各类工程地质问题对工程建设的影响，能提出相应的防治措施。因此在教学环节中，教师应重点讲解各类工程地质现象与问题的成因、影响因素、诱发机制、稳定性评价等，使学生能将所学知识能直接应用于实际工程建设中。针对部分地质基础知识，教师可适当减少教学内容，学生掌握其基本概念即可。3.加强地域特色案例教学。新疆位于我国西北边陲，处于亚欧中心，是我国陆地面积最大的省份。新疆地形地貌多元化特征明显，既有沙漠、隔壁、荒山，也有草甸、森林、河流。教师以新疆常发地质灾害类型重点分析，不仅能提高学生学习兴趣，也能为学生日后快速融入本地生产项目提供基础。裴向军通过对天山区公路边坡地质灾害发育特征的收集整理得出，新疆地区地质灾害类型主要表现为冻土、岩体冻融风化破坏、泥石流、水毁、雪害、冻害。因此，教师应在今后的工程地质教学与实践环节中，突出上述地质灾害类型的讲解，尽可能地在实践教学环节中加入上述案例现场教学。4.重视实践教学环节。新疆地貌特征虽然丰富，但由于幅员辽阔，不同地质现象相距甚远，因此导致学生的实习路线较长，学生在有限的实习时间内很难完成实习内容。因此，学校需要尽量选择地质现象特征明显、地质现象丰富的地区作为固定实习基地，安排专业教师提前踩点优化实习路线与实习日程安排，并制定完善好实习指导书。5.重视工程地质实习报告编写。学生工程地质专业知识掌握好坏的程度主要体现在工程地质实习报告中，通过实习报告，教师可知道学生是否掌握工程地质相关基本概念、罗盘使用是否正确、工程地质专业术语表述是否准确和恰当。因此，实习环节中教师需要认真指导学生识别地质现象、正确使用地质罗盘，使学生掌握野外记录薄的记录要求和地质素描技巧。教师要每天检查学生野外记录本内容，及时发现实习教学环节中的不足加以改进。实习后期，教师要加强学生实习报告编写指导，实习报告要图文并茂，地质现象描述准确。
三、结论
“工程地质”课程教学内容需要综合课程理论知识与工程实践，其教学内容多、涉及面广。教师要想在有限的课时内完成教学目标，需要在优化课程教学安排基础上突出教学重点，结合新疆地域特色，重点引入本地常见地质灾害案例，使学生快速消化理论知识。此外，教师需要重视教学环节，加强学生野外地质基本功练习，使学生更加快速牢固地掌握工程地质理论知识，达到培养复合型人才的要求。
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岩土工程师专业知识篇10
1．1人为因素
近年来，由于科技水平提高，岩土工程地质勘察设备和技术也不断提高，这也要求岩土工程地质勘察人员也需要具备更高的技术素养和实际操作能力，才能正确使用先进的勘察设备。但是，实际岩土工程一线地质勘察工作人员为农民工，他们不具备专业的技术知识和操作技能，也缺乏相应的安全意识和质量意识，导致地质勘察质量难以得到保证。不仅如此，许多岩土工程地质勘察工作的工期较短，促使勘察人员采用不规范、不科学的方法进行岩土勘察，导致勘察结果与实际结果的误差较大，严重干扰正常的岩土工程地质勘察工作，得出的勘察结果报表也不具有真实性。
1．2勘察方法
勘察方法问题主要表现在勘探钻进方法单一和取样方法不合理上。钻井措施需要根据地质条件选择勘探方法，这要求勘探单位对工程情况进行详细的地质调查，在根据勘探与布置勘探工程的结果选择勘探方法。但是一些勘探单位在未进行地质调查的情况下直接使用电力设备和机械设备进行钻进，不仅增加勘探时间，也消耗更多的资源。在取样方法上，勘探单位未根据设计勘察点的实际情况进行取样。如有些人员对软弱下卧层不进行取样分析，甚至因为表面上满足不少于件组的要求而将应当分层的层位加以合并，对数据的变异性不作检验、剔除。勘察结果经不得推敲，严重影响工程设计和建设质量。
1．3市场制度
虽然近年来我国岩土工程地质勘察单位的数量显著增加，但地质勘察市场化程度并不高，地质勘察市场制度严重缺失，市场调节作用失灵。而且许多新成立的地质勘察单位存在许多“水分”，存在许多皮包公司和外挂单位，严重扰乱地质勘察市场秩序，加剧行业内恶性竞争。激烈的恶性竞争导致一些地质勘察企业或单位为抢占勘察市场，采用压低报价方式提高市场竞争力。这种做法导致地质勘察单位为减少损失而采取偷工减料方式降低勘察成本，最终影响地质勘察质量。
2．岩土工程勘察质量控制对策勘察
2．1建立高水平勘察队伍
针对当前许多一线地质勘察人员非专业人员问题，首先可通过招聘方式引进专业人才，巩固一线地质勘察队伍，提高专业勘察能力。此外，还应针对当前一线勘察人员专业水平较低、知识结构陈旧问题，应加强人员培训工作，实现知识结构更新与新技术设备推广，提高岩土勘察工程人员的专业素质。最后，建立有效的激励机制。如建立两支或以上勘察队伍，实行内部竞争制度，促使勘察人员主动提高自身专业水平。
2．2运用新的勘察方法和技术
运用新的勘察方法和技术不仅可以提高勘察效率，还能提高勘察结果的质量和准确性，提高取样工作的精度。在选择钻进方法上，勘察人员要严格根据勘察规范做好实地地质勘察工作，并以此为基础选择正确的钻进方法;再结合更先进的钻探设备，改进传统钻探技术方法的不足。提高勘察方技术和方法的数字化水平，国际工程施工所采用的先进的设备一般都是数字化管理、智能控制。我国许多较为先进的岩体勘察部门也已经引进了先进的数字技术替代了传统的勘察技术。例如地形勘测方面，传统地形勘测需要借助手工测量，容易引起较大的误差。如采用新型数字化设备，可以方便地得到较为精确的测量结果。对于取样问题，应控制取样质量。如根据不同地质条件的不同选取不同的样本，如不同深度、不同类型的地质样本。
2．3完善岩土工程地质勘察制度
针对地质勘察市场混乱问题，必须建立有效的勘察监督制度，实行严格规范的勘察监督制度对勘察工作进行有效的监督，实行事前、事中和事后控制相结合，最大限度避免不当行为，保证勘察质量。严格市场准入机制，建立注册土木工程师制度。市场因素对勘察质量主要由于地质勘察资质门槛不高，导致地质勘察企业水平参差不齐。因而应尽快实施注册土木工程师制度，控制地质勘察企业及个人的职业资质。最后，加强勘察涉及单位的质量认证，健全质量管理。如采用pDCa循环思进行岩土工程勘察的实施和管理，提高勘察设计能力。
3．结语