HI,欢迎来到学术之家,发表咨询:400-888-7501  订阅咨询:400-888-7502  股权代码  102064
0
首页 精品范文 岩土工程师

岩土工程师

时间:2023-05-30 10:00:02

岩土工程师

岩土工程师范文1

关键词:注册岩土工程师;勘查技术与工程;教学改革;工程实践

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)37-0046-02

从2002年起,针对从事岩土工程工作的专业技术人员,国家施行了注册岩土工程师执业资格制度。注册岩土工程师从事岩土工程工作即执业的前提是:不仅取得了《中华人民共和国注册岩土工程师执业资格证书》,而且还得拥有《中华人民共和国注册岩土工程师执业资格注册证书》。

一、注册岩土工程师资格考试分析

目前,我国的注册岩土工程师考试分两个阶段。首先进行基础考试,然后进行专业考试。基础考试合格,且符合工程实践的年限后,才能参加专业考试。

1.基础考试。基础考试考查的是考生的综合基础理论知识,考试时间为上午4小时、下午4小时,共180道选择题,总分240分。上午的考试主要考查考生对基础理论的掌握程度,有120道单选题,每题1分,涉及11门课程:数学基础24题,理论力学基础12题,物理基础12题,材料力学基础12题,化学基础10题,流体力学基础8题,电气技术基础12题,计算机基础10题,信号与信息基础6题,建筑经济8题,工程法律法规6题。下午的考试主要考查考生对地下工程相关专业知识的掌握程度,有60道单选题,每题2分,涉及8个课程:建筑材料7题,土木工程测量5题,职业法规4题,地下工程施工5题,结构力学及设计12题,岩体力学与土力学7题,工程地质10题,岩体工程与基础工程10题。

2.专业考试。专业考试分2天进行,分别为专业知识考试和案例分析考试,考试时间均为6小时,即上、下午各3小时。专业知识考试的上、下午试卷均由70道选择题组成,其中单选题、多选题的题目数分别为40道和30道,分值分别为40分和60分,试卷满分为200分;专业案例考试的上、下午试卷各由30道单项选择题组成,考生从上、下午试卷的30道试题中任选其中的25道题作答,每题2分,案例分析试卷满分为100分。专业知识试卷包含8个课程,分别为:岩土工程勘察,浅基础,深基础,地基处理,土工结构、边坡与地下工程,特殊条件下的岩土工程,地震工程,工程经济与管理;案例分析试卷包含7个课程,分别为:岩土工程勘察,浅基础,深基础,地基处理,土工结构、边坡与地下工程,特殊条件下的岩土工程,地震工程。注册岩土工程师专业考试为非滚动管理考试,属于开卷考试,考试时考生可以携带工程规范、教程等工具书进入考场。

二、现行培养模式存在的问题

目前,参加注册岩土工程师考试的考生主要有两个来源,一是土木工程专业的毕业生,二是勘察、地质类专业的毕业生,其中以后者为主。在这种情况下,从人才培养前景出发,把注册岩土工程师考试作为导向,改革勘查技术与工程专业的培养模式是必要的。

1.在现有的专业培养模式下,课程设置不够全面,学生学到的专业知识有限,达不到注册岩土工程师要求的知识面的宽度,造成学生的地质课程有所欠缺。

2.在现有培养模式下,学生的工程意识不强,实践动手能力偏弱,对毕业后从事岩土工程工作,快速适应注册执业制度非常不利。产生这种问题的根本原因是:学生课程实习、毕业实习的时间有限,实习安排不太合理,过程也不规范,造成实习效果不好,不能将专业理论与实际工程很好的结合起来。

三、专业教学改革措施

1.调整专业培养方案。针对注册岩土工程师考试要求的科目,调整勘查技术与工程专业的人才培养方案。首先,要加强专业基础知识的培养,不仅要设置充足的地质学系列课程,让学生系统掌握充足的地质知识,同时还要重视力学课程的设置,例如:适当增加三大力学的课时,必要时增加适当的课程设计;专业课方面,在保证岩土工程勘察系列课程的基础上,增加地下结构工程、原位测试与检测、边坡及基坑工程、地震工程等课程。其次要拓宽专业知识面,报考注册岩土工程师考试的相近专业包括煤田地质勘查、地质矿产勘察、采矿工程、矿井建设、应用地球物理及环境工程等,部分其他工科专业人员也可以报考。既然这么多相近专业都可以报考,那么勘查技术与工程专业的课程就可以设置一些相近专业的专业课,从而开阔学生的知识面。

2.注重工程实践。通过分析得知注册岩土考试特别是专业考试更重视岩土工程实践,因此有必要把勘查技术与工程专业的课程设置进一步向工程一些倾斜,完善实践环节的教学工作。加强实践教学基地建设,使实践教学环节的教学工作规范化、合理化,真正提高学生的实践能力。另外,在核心专业课的教学过程中,可以适当引入注册岩土工程师考试中的案例分析真题,让学生在课堂上得到训练,提高学生的工程分析、工程实践能力,既为以后的注册工程师考试打下良好基础,又可以增加实践环节,达到学以致用。也就是说,在专业课程的教学过程中,适当补充注册岩土工程师考试的相关真题,可以培养学生解决实际工程问题的能力。

3.加强相应工程规范与职业道德法规的教育。应尽可能在专业课程教学中引入相关的最新国家规范、地方规程及执业管理制度的课程或者讲座,对关键的条文要进行分析、解读。例如:在岩土工程勘察课程教学中,引入岩土工程勘察规范;在基坑工程教学中,引入基坑支护技术规程。在讲解教材的过程中,进一步给学生穿插讲解相应的工程规范,使得学生既掌握扎实的基本理论知识,又能将工程规范应用于实际工程,培养学生养成设计计算时参照规范的习惯。此外,要开设一些重要的职业道德、职业法规课程,例如:建设工程勘察设计管理条例、勘察设计注册工程师管理规定,给学生讲解一些职业法规的基本知识,提高学生的职业道德素质,培养学生正确的价值观。

4.培养双师型教师队伍。教师特别是专业课教师对学生的培养有重大作用,应该提高专业课教师的综合素质。在学校的师资队伍建设中,使专业课教师不仅专业理论知识扎实而且工程实践经验丰富,既具有高校教师资格又具有注册岩土工程师的执业资格。通过培养双师型的教师队伍,合理提高教师的综合素质,发挥其工程经验丰富的优势,提高教师的教学实习效果,大力提高人才的培养质量。

注册岩土工程师制度的实施使得岩土工程领域的设计、施工等工作更加规范,能更好地与国际岩土工程市场接轨,同时为勘查技术与工程专业的人才培养指明了方向。通过对注册岩土工程师资格考试的分析研究,结合勘查技术与工程专业现行培养模式的问题,提出了教学改革措施,包括:调整专业培养方案,注重工程实践,加强工程规范及职业道德法规教育,培养双师型的教师队伍,等等,从而为注册岩土工程师的培养打好基础。

参考文献:

[1]人事部,建设部.注册土木工程师(岩土)执业资格制度暂行规定[Z].2002-04.

岩土工程师范文2

关键词:岩土工程;监理;方法

0.引言

岩土工程监理是随着建设工程监理的产生和发展而产生和发展。但是,在我国,长期以来,岩土工程监理,尤其是建筑工程岩土工程监理一直从属于建筑工程监理,无论是监理理论还是监理实践、无论是管理机构设置还是监理单位管理归属、监理人员配置,都属于建筑工程管理范围,偏重于地上(包括部分基础工程)结构工程的监理,而对于地基处理、桩基础、复合地基、基坑支护降水等涉及岩土工程的监理,往往重视不够,一般是借用地上建筑工程监理的方法和模式,监理人员配置基本没有专门具备注册岩土工程师资格的专业人员,多由土建监理工程师代办或聘用一些有部分岩土工程施工、管理经历的人员承担岩土工程监理业务。岩土工程专门监理基本没有开展,可以说岩土工程监理尚未获得全面、深入的发展。造成岩土工程监理水平良荞不齐,监理方法和程序模糊,技术措施和质量控制措施不统一,监理工作深度和力度不够,流于形式,效果不明显。随着现代化工程建设和城市建设向多元化、密集化、复杂化的方向发展,岩土工程重要程度、技术难度和工程造价,在整个建筑中所占权重不断增大,因此我们必须保证岩土工程监理工作的顺利开展,以取得质量、工期和投资的好、快、省。

1.岩土工程专项监理工作的特点

岩土工程师研究和解决问题的主要对象通常是地面以下的部分,主要是地基基础、边坡与滑坡的治理等以及地下工程,并且为地面以上部分的工程结构服务;岩土工程监理的重点也是地面以下的部分,最终目的是为保证整个工程的正确性、可靠性和经济性。

1.1隐蔽性

由于岩土工程监理的工程对象主要是地面以下的部分,处于隐蔽状态,不如地面以上部分一目了然,质量的监督、监控要求高、难度大,特别是覆盖以后,就难以直接观察和检查。因此岩土工程监理要严密细致,方法要得当。

1.2复杂性

由于岩土体,特别是土体是非均质的,特殊性岩土专门的工程勘察、设计和施工方法,工程类型繁多,遇到的岩土工程问题多种多样、千差万别,这就要求承担监理的岩土工程监理工程师要有坚实的理论基础,丰富的实践经验和灵活有效的处理问题的能力,也就是要求高智能型的人才承担岩土工程监理工作,特别是复杂的岩土工程条件的工程更需要如此。

1.3风险性

由于岩土体特别是土体是非均质,尤其是在复杂条件下,场地自然条件多变,有时会严重影响岩土工程评价和监理的精度,从而使岩土工程监理具有极大的风险性。这就要求岩土工程监理工程师要采取适当的先进技术进行监控,对复杂量大的岩土工程项目应有科学的周密的验证和监控,尽可能杜绝发生事故.

2. 岩土工程专项监理技术的实施

岩土工程监理属于建设工程管理的范畴,那么我们所要研究的专项监理的技术方法是建立在建设工程监理的理论基础之上的,首先就要以建设工程监理的总体要求为主,建立科学的监理组织机构。在这个前提下,运用建设工程监理的理论和方法,探究岩土工程的专项监理方法与优化措施。

2.1监理机构的组织设置

在现有建筑工程监理单位中,设立专门岩土工程监理分公司或组建岩土工程技术服务部门,与建筑监理横向相配套。具体项目上派出与岩土工程需要相对应的专业人员和其他监理人员共同组成监理部,在岩土工程实施阶段,以岩土工程专业监理人员为主在项目总监理工程师的领导下工作,在到达上部结构实施阶段,适当进行专业监理人员调整。这样既保证对岩土工程的有效监理,又保证整个建筑工程监理工作的有效衔接和顺利进行。

2.2岩土工程监理技术方法的实施

岩土工程监理工作对整个工程的质量、进度、投资影响重大,其监理重点应实现和加强对岩土工程的质量控制,以控制各环节的工作质量,保证资料真实,分析合理,结论准确,为设计提供依据。首先,应注重岩土工程的勘察和调查,了解工程场地周围建筑物的已有岩土工程资料及区域岩土工程资料,了解是否存在区域性不良地质现象,了解拟建工程项目的规模和重要程度,为审查勘察纲要和勘察工作量布置方案提供依据;第二,对现场工作予以重点监理,主要控制钻探深度、地层判定与划分、编录、取样、原位测试工作,保证真实客观性;第三,跟踪控制室内实验和资料整理分析,保证合理性;第四,审核结论和建议等。

2.3岩土工程监理的优化措施

(1)加快立法步伐,完善法规体系。当前岩土工程监理的技术和行政法规均不健全,岩土工程监理的地位不明确。必须加快立法工作,制订岩土工程各个阶段、各项内容的技术法规,和与之相配套的行政法规,使监理做到有章可循,有法可依和依法监理。

(2)加强人员培训,提高监理水平。目前岩土工程监理从业人员较少,水平普遍不高。今后应开展高层次和多层次的监理培训,拓宽专业人员的知识结构和理论水平,特别是在专业人员中加强管理知识、经济知识和法律知识的培训。培养出更多综合型、复合型的监理人员,以适应监理工作快速发展的需要。

(3)拓宽监理内容及范围。为了充分发挥岩土工程监理的作用,取得良好的投资和社会效益,完善监理体系。必须尽快突破单纯搞岩土工程施工质量监理的格局,实现勘察、设计、施工和监测全面监理,质量、工期、投资三控制监理。此外,还必须突破部分工程实行岩土工程监理的局面,尽快实现全部岩土工程都必须监理的目标。

(4)加强监理信息采集和处理方法研究。目前计算机技术的快速发展和应用,使先进的信息处理技术和落后的信息采集方法的矛盾日益尖锐,如何使信息采集规范化、科学化、现代化和信息处理系统化、综合化是目前岩土工程监理中急待解决的问题。

(5)努力实现岩土工程监理工作制度化、规范化和科学化。加强岩土工程监理理论的研究,不断完善和充实监理的理论体系。加强横向、纵向经验交流,相关学科渗透和高新技术的应用研究,不断完善岩土工程监理的手段、方法和内容。

结束语

综上所述,岩土工程监理研究和解决的主要问题主要是地面以下的部分,并且为地面以上部分的工程结构服务。内容主要包括岩土工程勘察、设计、监测、施工监理等。本文通过对岩土工程专项监理的特点和专项监理技术实施的深入分析,旨在提高我国岩土工程监理水平,推进建筑行业的健康发展。

参考文献

[1] 王东彦.岩土工程现状及前景的研究[J].门窗.2015(02).

岩土工程师范文3

关键词:岩土工程勘察;行业;认识;发展;体制

Abstract: China geotechnical engineering investigation industry after nearly five years of development, has been the basic embarked on the road of healthy development. But not yet very standardized geotechnical investigations in China market, the industry still exist some problems to think about and face. This article describes the historical context of the geotechnical industry development in China, expressed his views on some of the problems in China's current development of the industry, and made ​​several suggestions for industry issues, hope to provide a reference for the same industry workers.Keywords: geotechnical investigations; industry; awareness; development; system

中图分类号:U469.6+92文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)

一、我国岩土工程勘察行业发展的历史脉络

我国岩土工程勘察行业的发展也分为三个阶段,具体如下:

第一个阶段,建国初期至上世纪70年代末,称为起步阶段。建国初期,我国参照前苏联模式,在国务院各部门、各地区陆续建立了勘察单位。有一部分是独立的,但更多的是附属在设计院内,作为设计院下属的二级单位。其主要业务是为设计配套服务,提供设计需要的勘察资料。

第二个阶段,上世纪80年代初至本世纪初,称为快速发展阶段。在体制改革方面,绝大多数勘察单位逐步脱离设计院,并由事业单位改制为企业单位,工程勘察市场初步形成。在业务领域方面,从以工程勘察为主要专业的工程地质勘察向岩土工程转化,从原来单一的工程勘察扩展到包括岩土工程勘察、岩土工程设计、岩土工程监测检测、岩土工程治理、岩土工程监理与岩土工程咨询五个方面;业务范围有了很大拓展,对工程建设起到的作用也越来越大,工程勘察得到了国家建设主管部门和建筑行业的公认。在技术进步方面,计算机技术在工程勘察中的应用程度越来越高,计算机辅助制图也广泛应用于工程勘察成果制作。

第三个阶段,本世纪初至今为工程勘察行业发展的第三阶段。随着工程勘察行业进一步发展,为适应我国与国际接轨的需要,以及国家建设主管部门的政策要求,工程勘察行业面临着一个新的发展阶段,其发展方向和趋势也将面临新的调整,以适应社会市场发展的需要。

二、对当前岩土工程勘察行业现状的认识

(一)对质量管理的认识

1、目前岩土工程勘察质量管理的一般程序

工程质量控制贯穿于质量形成的全过程和个环节,要排出这些环节的技术、活动偏离有关建设规范的现象,使其恢复正常,达到质量控制的目的。目前工程项目质量控制按其实施者不同,可分为三个方面的质量控制:

业主方面的质量控制与工程建设监理的质量控制。其特点是外部的、横向的控制。

政府职能部门的质量控制。政府工程质量监督机构的质量控制,其特点是外部的、纵向的控制。

承建商方面的自身质量控制。其特点是内部的、自身的约束和控制。

2、质量管理出现的问题主要为工程勘察质量监管程序的缺失

我国很多地方目前在工程项目建设程序质量控制环节中,对工程勘察质量的外部纵向监控出现缺失。工程建设程序与工程项目质量监管相对应,政府实行的是施工质量监督和施工图设计审查制度,将勘察包含在设计阶段,没有专门的勘察成果审查阶段,勘察成果仅作为设计文件进行事后审查,还没有严格的组织专门机构针对勘察成果报告的审查,再者目前业主和监理外部的横向监控也未真正开展,或者监控力度不够。仅有承建商内部自身的质量控制,未形成政府或第三方强有力的监管,可以说工程勘察质量管理是局部失控的。

(二)行业体制亟需改革

岩土工程体制是指在土木工程领域中,处理岩土工程问题的一种符合市场经济的运行机制,在业主、上部结构设计、岩土工程咨询之间建立相互配合协调的技术、经济关系的一种运行模式。在我国的现有制度下,对设计而言,勘察成果是一种指令性技术文件,设计人员只有执行的义务而无更改的权力。同时,如勘察质量出现问题,责任均归咎于勘察单位。勘察、设计和施工三个阶段之间没有平等探讨的关系,从而不能在设计过程中,加深对地质条件的理解,不断修正地基承载力及其他参数。而在发达国家,岩土工程勘察和岩土工程设计是由一个单位、一个工种来完成,就避免了我国这种体制所带来的结构性矛盾。国外,在工程建设的开始也需要进行工程地质条件的调查,但并不是由专门从事勘察工作的单位来承担,也不成为工程建设的一个独立阶段,与设计工作之间更没有以勘察报告作为工作交接的分界线。

(三)岩土工程勘察行业面临技术创新的要求

技术创新是行业发展的动力。随着勘察行业业务的拓宽,市场竞争的日益激烈,技术创新将会是每一个勘察单位的追求,要想获得一个好的生存环境,勘察单位必须应用创新的知识和新技术、新工艺,采用新的生产方式和经营管理模式,提高产品质量,开发新技术,提供新的服务。占据市场并实现市场价值。要求企业创新源自以下几个方面的因素。第一,市场竞争需要技术创新。目前勘察单位处于总量过剩状况,一个单位要想占稳市场,要想比其他单位具有更强的竞争力,就必须有自己创新的技术,这已经是不争的事实。创新可以增强竞争力,创新可以拓展市场范围,创新可以获得更广阔的生存空间,而且创新往往意味着有更好的经济效益。第二,在经济全球化的今天,外国知名公司必将涌入国内市场,每一个单位不仅要面对国内同行竞争,还要面对国外公司的竞争。没有特色的技术,没有创新的思维,以原来的老面孔去参加竞争,要想争得一席之地恐怕是非常困难的。另外,勘察单位要想走出国门参与国际市场竞争,也需要具备先进的技术。第三,随着与国际接轨,勘察行业将逐步向技术与劳务分离方向转化。向岩土工程咨询公司和施工公司方向发展。岩土工程咨询公司从事岩土工程咨询、设计与评价工作,是技术密集、知识密集性的群体,需要高水平的工程技术人才、技术优势才能做好咨询工作。客观的说,以我们目前的情况,我们的人员素质与国外大的咨询公司相比尚有一定差距。因此,要实现与国际接轨,急需尽快提高专业技术人员的技术水平,单位也要在技术创新上有突破。 技术创新的需求将带来人才的竞争。

(四)岩土工程勘察技术工人素质有待提高

在原有计划经济体制下的勘察体制解体后,经过多年的发展,高素质的机组人员大多已消失。而现在大多钻机机组人员由民工组成,他们只通过了极少时间的培训就来上岗,勘察知识缺乏,专业技能差,其技术水平远不能胜任其从事的岩土工程勘察工作,从而导致现场作业出现大量不符合标准的行为,使勘察质量大为下降。

三、对我国岩土工程勘察行业发展的建议

(一)借鉴国外先进质量管理模式

就国内岩土工程勘察现状来看,借鉴国外先进的质量管理模式,以工程勘察质量监督机构的专家为依托,在实施好对岩土工程勘察的有效质量监督审查的同时,首先使好的成果为设计所用,为业主负责。其次借助审查平台,实施对岩土工程施工的过程监控,进而加快推进国内岩土工程一体化进程,与国际惯例接轨。

(二)加快工程勘察信息化步伐,增强工程勘察单位核心竞争力

工程勘察信息系统是工程勘察专业信息化建设的主要内容,是计算机技术在工程勘察专业应用的重要表现。工程勘察单位几十年以来积累了丰富的勘察资料,建立工程勘察信息系统对这些信息进行科学管理,必将产生巨大的经济效益和社会效益。工程勘察信息系统可以为城市规划、工程可行性研究、重大项目选址、地质灾害防治、城市防灾减灾、工程勘察招投标提供基础资料,可为不同阶段勘察工作提供参考资料,可提高工作效率、有效节约资金。

(三)积极推行注册岩土工程师制度

企业自律就是要落实国务院提出的工程质量终身责任制,勘察设计单位要对工程质量负终身责任,内部建立质量责任制。国家要启动注册岩土工程师制度,今后,针对勘察院来说,院法人和执业注册人员对勘察文件和审核签字的文件负质量责任,这也符合谁勘察谁负责的国际惯例,这将是今后行业的一个发展方向。针对勘察质量问题,建设部准备尽快实施注册岩土工程师制度,将来的勘察报告必须由注册岩土工程师签字才有效,否则不能作为设计和岩土治理的依据。在注册岩土工程师制度没有启动之前,建设部于1999年下发的《关于加勘察设计质量管理的通知》中,明确了要由勘察单位总工程师签字和勘察单位的技术负责人、项目负责人签字。将来会过渡到注册岩土工程师签字。可以预见,注册岩土工程师对一个单位将会具有非常重要的作用。注册岩土工程师制度启动以后,一个单位如果没有注册岩土工程师,报告的签发就会有问题。一个单位拥有注册岩土工程师的数量将是单位能力和技术水平的体现。因此,形势需要各勘察单位要重视注册岩土工程师工作,要积极创造条件,认真准备,组织好注册岩土工程师工作。

结语岩土工程勘察单位和行业管理部门只有在认清行业现状,找准行业发展方向的基础上,才能够在体制改革、机制创新、技术进步、规范管理等方面不断探索、改进和提高,促进工程勘察行业持续、健康发展。

参考文献

[1]李永乐.岩土工程勘察[M].黄河水利出版社,2004

岩土工程师范文4

岩土工程课程群作为土木工程专业课程模块的一个重要组成部分,与工程实践有着紧密的联系.在工程教育认证标准和职业资格制度逐渐推广的背景下,土建类行业需要综合能力强、实践能力过硬的应用型高素质人才.本文从教学大纲及内容、教学方法及形式、实验及实践教学、课程考核和教学特色五个方面阐述了我校土木工程专业在岩土工程课程群教学改革方面的具体举措,对于应用型工科院校岩土工程课程群教改具有一定的指导意义.

关键字:

岩土工程课程群;教学大纲;教学方法;实践教学;课程考核;教学特色

1绪论

土木工程专业岩土工程课程群主要包含工程地质学、土力学、基础工程、岩土工程等课程.岩土工程课程群课程特点为理论性与实践性均较强,对于我校应用型的办学定位而言,需要将应用性、工程实践能力及素养灌输到专业课程中去,因此要对该课程群进行教改.国内外部分开设土木工程专业的学校和专家在总结教学经验和勇敢创新的基础上也在探索土木工程专业课程群的教改.周德泉等[1]介绍了长沙理工大学岩土工程课程群建设经验,该校通过引进培养青年人才、优化教学大纲内容、独立编写教材、丰富教学电子资源等途径对岩土工程课程群进行教改并取得较好的效果.王迎超等[2]结合教学经验剖析了岩石力学课程特点,针对在教学过程中发现的问题,提出采用工程案例进行岩石力学课程教改,提升了学习岩石力学的乐趣.程建军等[3]依据学生反馈的教学信息,结合工程实践,对岩土工程课程群之间的课程衔接优化进行了阐述.周德泉等[4]等从精品课程建设、开设双语教学、强化教学团队等方面对地基基础及地质勘察课程群进行教改探索.宿州学院作为安徽省首批示范应用型本科院校,所开设的土木工程专业主要培养具有良好工程实践能力和科学素养的本科生,针对岩土工程课程群在教学中碰到的问题,本文立足于专业课程群模块化的特色,分别从教学大纲及内容、教学形式与方法、实验与实践教学、课程考核、教学特色等方面阐述应用型本科院校土木工程专业岩土工程课程群的教学改革.

2教改内容

2.1教学大纲与教学内容

教学大纲是实施教学进度安排及确定教学内容的指导性文件,在当下课程多、学时少的状况下,如何精简课程教学内容,合理安排教学计划是进行教改首先要解决的问题.其中《工程地质学》是土木工程专业的一门专业基础课,旨在培养学生了解建筑工程地质勘察的目的及方法,学习运用地质勘察报告等资料评价场地的地质条件,为设计和施工提供可靠的地质勘察资料.《工程地质学》[5]教学主要内容有:矿物与岩石、特殊土及工程地质特征、不良地质条件下的工程地质问题、工程地质勘察等.《土力学》[6]是在学习理论力学和材料力学的基础之上,利用力学原理研究土体的物理力学性质以及受荷后土体的强度变化规律,为后续《基础工程》、《路基工程》等专业课程储备理论知识.《土力学》[6]教学内容主要包括:土体的物理性质及工程分类、土中应力计算、土的压缩性与地基沉降计算、地基承载力、土坡稳定分析、地基勘察及勘察报告的运用等.《基础工程》是土木工程专业的一门专业核心课程,其主要阐明建筑物或者构筑物下部地基和基础的有关问题.《基础工程》[7]授课主要内容:地基勘察、浅基础的设计、地基处理、基坑开挖、特殊土地基等内容.《岩土工程》[8]以地基与基础、边坡与地下工程问题为研究对象,主要包含各类岩土体的勘察、设计、施工等内容.《岩土工程勘察技术》[8]主要教学内容:岩土工程勘察方法、土体原位测试、特殊土、不良工程地质场地勘察、新兴建筑岩土工程勘察等.不难发现上述四门课程教学内容很相当部分是重复的,比如:土体的分类在《工程地质学》、《土力学》及《岩土工程》中均有提及;特殊土在《工程地质学》、《基础工程》及《岩土工程》均以单独的小节出现;《土力学》、《岩土工程》课程均讲授土坡稳定性计算机分析内容等.内容的重复不仅会造成学时的浪费,同时也会让学生因知识重复而丧失学习的兴趣.我校土木工程专业在近两年岩土工程课程群教师采用“集体备课、集体研讨”的方法制定相关课程的教学大纲和教学进度表.依据课程安排的先后顺序和后继课程学习的需要,将重复的内容只安排在一门课程内,课上可由授课教师强调此知识点的重要性及其在其他课程中的应用.除此之外,为了凸显我校地方性、应用型的办学特色,对于和本专业联系不太紧密的一些知识点从教学大纲均予以删除,重点讲授和实际工程案例相关的知识点,并邀请当地土建类行业专家进校参与课程教学大纲的修改及完善工作.做到教学大纲和教学内容紧扣专业发展趋势同时兼顾工程能力与创新意识的培养问题.

2.2教学形式与方法

专业课程传统的教学形式如板书和多媒体结合,授课过程以“教师”为主体,学生为客体,学生只是被动的接受教师所讲的知识.由于工程地质学、土力学、基础工程及岩土工程这几门课程理论性性较强,尤其是工程地质学和岩土工程,虽然多媒体课件采用了图片、音视频等素材,但授课发现学生在学习基本定义、原理、公式计算等内容时参与度不高.为了调动学生学习的积极性,采用多种教学形式讲解知识点.比如:在讲解岩石及土体的分类时,通过带学生到标本实验室参观学习,让学生自己总结所见所感,然后再查询书上的表述,加深学生的理解和记忆能力;《土力学》讲解土中应力和地基沉降计算时,不再采用传统的手算,通过留课外作业,让学生通过使用Matlab计算软件进行编程计算,不仅克服了学生怕记公式、怕计算的问题,也锻炼了学生使用常规数值计算软件的能力;《岩土工程》讲解新兴建筑岩土工程技术时,提前两周给学生分组,让学生以小组为单位,自行利用中国知网、网络等资源制作PPT,以组为单位进行汇报岩土工程新技术、新进展,从而提高了学生的参与度.

2.3实验与实践教学

实验与实践教学是体现“应用型”办学定位最为重要的一个教学环节,我校土木工程专业在制定人才培养方案时,实验及实践教学学分占总学分的40%以上,经计算岩土工程课程群所包含的实验及实践学分占总实践学分的大于20%.主要包含了工程地质学实习、土的三相比例指标实验、土的压缩与固结实验、土的直剪与三轴实验、原位测试、基础工程课程设计等内容.对于以下小型的室内实验,依托我校省级煤矿勘探工程技术中心实验室完成.传统的实验教学大部分采用教师讲解原理和操作方法,学生按部就班的操作,记录实验数据编写实验报告.我校土木工程专业对于这部分实验的开设鼓励增加开放性、创新性实验,尽量减少演示性实验,让学生提前准备,在科学的思维前提下自己思考并设计实验,然后通过实验验证方案的科学性.对于较大型的实验,比如《基础工程》中竖向承压桩单桩承载力的测试、抗拔承载力的测试,在保证学生安全的前提下,联系校企合作单位,让学生进现场,直接观察实验操作;岩石力学实验教学采用室内实验和数值模拟相结合的手段,让学生先进行室内实验记录实验数据,然后采用有限元模拟软件FLAC进行模拟对比,不仅让学生参与了实验操作,也提升了学生的科研素养.

2.4课程考核

传统的课程考核模式基本为闭卷考试,平时成绩占30%,期末考试成绩占70%.部分学生在学习的时候存在侥幸心理,为了应付期末考试而突击学习的现象比较严重.为了改变这种现状,我校土木工程专业一直探索着考试改革.以《土力学》课程为例,考试成绩构成为:平时成绩(20%)+实验操作成绩(20%)+末考(60%).其中实验操作考试为学生在考前通过抽签决定要操作的实验,教师依据学生操作的过程及实验结果的记录为其打分.这种方式可以有效地解决部分学生依赖他人而自身不想参与实验的问题.末考采用机试成绩和笔试成绩各占50%的模式,机试利用专业教师所制作的《土力学》题库,多以选择和判断题型为主,主要考核课程内一些零碎、记忆性的理论知识点,解决了学生为了应付考试死记硬背概念,考后就抛之脑后的问题;而笔试主要考核案例分析,不再单纯考核学生套公式计算,让学生在案例中找问题、找线索,然后再利用所学的知识进行解答,题目更灵活,更能有效考核学生的学习和思维能力.这与我校培养工程实践能力强、综合素质高的人才培养目标是一致的.

2.5教学特色

岩土工程课程群是土木工程专业各个方向都要学习的课程模块,我校作为省级示范性应用型本科院校,一直在探寻岩土工程课程群课程的教学特色.伴随着土建类行业已全面实行执业资格制度,我校土木工程专业在教学时,专业课内容紧扣行业最新规范,积极与职业资格考试(如一、二级注册建造师考试、注册岩土工程师考试等)挂钩,把资格考试中碰到的案例推进到正常的教学活动中去,让学生在学校学习知识的同时为毕业后职业资格考试打下良好的基础.以《基础工程》为例,在讲解地基处理的时候,不再拘泥于书本上针对某一个知识点的例题,而是把建造师考试中的经典案例引进来,让学生利用所学知识解决实际问题,从而摆脱学生只知道原理而不会应用的窘境.

3结语

岩土工程课程群各课程之间互有交叉,对于各课程重复出现的内容,在制定课程教学大纲时应合理有序的安排这部分知识点,避免学时的浪费.采用多样且有效地教学方法可以帮助引导学生学习的积极性,并注意培养学生的科研素养.课程考核作为检验学生学习能力的重要环节,要勇于创新,改革考核方法,让学生能够真的参与到学习中去,并且真的能学到有用的专业知识.我校土木工程专业一直积极探索职业资格制度下岩土工程课程群的建设,为了能够培养出工程实践能力更为突出的高素质人才,还需要进一步深化教学改革.

作者:丁点点 单位:宿州学院

参考文献:

〔1〕周德泉,付宏渊,王桂尧,等.突出工程能力与创新意识培养的岩土工程课程群建设实践[J].中国地质教育,2013(4):70-74.

〔2〕王迎超,耿凡,张成林.岩石力学课程的现状与案例教改思路探讨[J].高等建筑教育,2013,22(6):51-55.

〔3〕程建军,杨云峰.土木类专业中岩土工程方向课程群之间的衔接优化[J].中国西部科技,2013,12(4):105-106.

〔4〕周德泉,黄生文,陈永贵,等.地质勘察与地基基础课程群综合教学改革的研究与实践[J].中国地质教育,2009(4):140-144.

〔5〕郭抗美.工程地质学[M].北京:中国建材工业出版社,2006.

〔6〕杨平.土力学[M].北京:机械工业出版社,2005.

岩土工程师范文5

关键词:岩土工程;可标准化技术;不可标准化技术

Abstract: the geotechnical engineering technology can be divided into two kinds, one kind is technology can be standardized work, to develop specific standards, according to the standard; Another kind is the technical work can not be implemented standardization, the engineer is according to specific construction requirements and construction of the various situation analysis and judgment, eventually do adjust measures to local conditions, the concrete analysis.

Keywords: geotechnical engineering; But standardization technology; Do not standardized technology

中图分类号:K826.16文献标识码:A 文章编号:

1、 可标准化的技术工作

1.1概述

在岩土工程的技术当中,有一些工作时可以指定相关的标准和规范的,像一些施工方法、分析计算方法、分类和试验等,对于一些常用的术语、基本分裂和计量单位等都有统一的标准,在一些行业内才有共同的规范,才能正常的进行交流,有了相关的规范,才有相应统一的标准,才能进行技术成果的比较,虽然工程中所使用的施工工艺和方法都各不相同,但是一些常用的施工方法是可以描述出来并将其标准化的。

1.2可标准化技术工作的特点

工作人员要严格安全相关的标准进行操作,这样就不会承担过大的决策风险。虽然在施工过程中,测试、检测以及监测等工作通过相应的技术人员来进行,但他们通常不用进行推理和判断,也不用进行创新,按照相关的要求进行就可以了。

在可标准化化的技术工作中,通常会有一些和工程质量、人身安全和环境等技术问题。而这些问题又和重要和特殊,必须要通过国家的相关主管部门进行严格的控制。我国和国外的这方面的技术相比,还没有相关的技术法规,而是通过一些强制性的标准进行规范的。这通常不光是技术方面的问题,还涉及到国家相关方针政策的考虑,这些方针政策一旦,执行和监管的力度将会更大。

2、 不可标准化的技术工作

由于岩土工程中有很多的不确定性,一些技术工作难以进行标准化,只能是通过工程师针对具体情况进行综合的判断,进而进行综合的决策。这一类技术工作相对来说具有一定的风险性。需要工程师具有较强的专业知识和灵活掌握各种技术,才能保证决策的科学合理性。

目前对于这一类技术问题的认识,站在不同的角度要求都各不相同。一些管理人员和施工的审查人员希望做的越细致越好,这样对他们进行操作和检查都比较方便,而过分的细致和具体不利于施工过程中一些特殊情况的决策,导致工程师过分依赖规范,造成了一定的腹满影响,在施工过程中规范中的内容和实际工程中的不相符合,没有对地质条件和实际工程需要进行考虑的空间,而岩土工程本来就是比较复杂而且风险较大的专业,这些问题本来就是无法进行标准化的,如果过分依赖规范,虽然减小了工程师的风险,但总有风险的承担方,这要就要求必须在认识上要统一。

鉴于这宗情况,对这些难以标准化的技术工作,在规范中不应该细致具体化,起原因是:①对于本来就很难进行标准化的岩土工程问题强制性进行了统一的规定,这本来就违反了事物的客观发展规律,这就违背了科学发展观。我国地域面积大,地形和地质条件都复杂多样,如果在施工中按照统一的标准执行,难免会出现不合理的地方,虽然使得工程变的简单了,但有可能会出现更严重的问题,导致工程存在安全隐患,这样就造成了工程浪费;②勘查时岩土工程施工中很重要的工作,它具有极强的技术性,设计师在设计时要根据工程的要求和具体的条件,同时要有较强的创新性。如果规定规范的太过僵硬,这样就不利于工程师充分发挥主观能动性,不利于采用新技术,在一定程度上制约了岩土工程的技术的发展和进步;③如果规定的过分细致和死板,可能导致设计师在进行设计时过分依赖规范,一些不负责任的工程师就不对一些不确定的问题进行深入的研究和综合分析,这样虽然给工程师省了不少事,也不用承担一些相应的风险。这样的话,工程师就没有积极性,时间一长,可能自身的技术水平也就下降了,本来有的理论和实践的经验由于在设计时没有得到运用,却成了只会通过规定进行进行操作的机器,不利于岩土工程的发展和进步。

3、 岩土工程技术的约束机制

通过分析可以表明,对于难以标准化的技术工作,就不用指定一些规范和标准,就、由岩土工程师进行综合判断,自行承担相应的责任。但在实际中,该技术工作相当复杂,有很多不确定的因素,一旦处理不好,很有可能导致一些不必要的浪费,甚至给工程带来安全隐患,所以就要求岩土工程师要有很强的专业素质和道德素质,才能从根本上保证判断决定的正确合理。专业素质相对来说比较容易保证,而想要保证工程师的道德素质,就必须要有相应的约束机制来保证。

我国目前处于市场经济发展的初级阶段,各方面和一些发达国家相比,还是有一定的差距的,法制不够健全,社会的诚信也存在很多的问题。在这种社会环境中,如果将不能标准化的问题交给工程师处理,难免会不放心,这样就需要建立和完善多层约束机制,进而不断实现预期的目标。

根据岩土工程的自身特点,对技术工作的约束可以分成三层:①首先是有关岩土工程的质量和人身安全和公共利益等非常重要的问题,对这些问题应该有国家相关的主管部门进行直接的监督,同时不断对一些强制性的条款进行完善,使其具有系统性和实用性;②进行弹性约束,将一些相关的标准体现在合同里面,如果乙方没有遵循合同中的约定,甲方可以根据合同合理的追究相应的责任,通过市场的机制进而得到实施;③对于难以标准化的技术工作,对现有的比较死板的规定进行弱化,规定的灵活一些,将相应的工作经验作为以后工作中的参考借鉴的依据而不是死板的规定。工程师就可以充分发挥自己的主管能动性,充分发挥自己的才能,施展自己的才华,工程师自主决策处理,自己承担风险,培养他们良好的职业道德素养,通过自己的信誉和处理问题的能力来提高自身的竞争力,这时,主管部门就可以根据实际情况,逐渐放松控制约束。各地区可以根据自然条件和经济的实际发展水平采取科学合理的方法。

4、 岩土工程技术的发展

我国岩土工程技术应该建立发展岩土技术的专门学科,同时要积极推行有中国自己特色的岩土工程体制。岩土工程充分体现了现代科学技术相互渗透的特点,它将很多单一的学科组成了有机的整体,这就具有了一定的优越性。在不改变科学管理的基础上,对岩土工程体制进行改革,深入进行岩土工程技术的研究和推广。使得岩土工程技术和国际上的一些发达国家的相媲美。

结束语

岩土工程是一门应用科学,是给工程建设提供相应服务的,工程建设中所出现的问题就是岩土工程应该研究的问题。根据岩土工程的特点,对岩土工程的管理工作根据不同阶段的特点分层次进行管理,对于可标准化的技术工作要有相对同意的规定标准和规范,对于难以标准化的技术工作,由于有很多不确定的因素,要给岩土工程师以充分的自主决策分析处理空间,使其能充分发挥主观能动性,充分发挥自己的才能,施展才华,不断促进岩土工程新技术的发展和应用,进而推动岩土工程的不断发展,保证岩土工程的质量,为工程建设提供更好的服务,是工程建设能真正提高质量,进而提高企业的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]课题研究组.国外建筑技术法规与技术标准体制研究[J].工程勘察.2004(8).

[2]顾宝和.岩土工程两类技术工作刍议[J].工程勘察.2011(1).

[3]李阳,林青.论岩土工程两类技术工作[J].城市建设理论研究(电子版).2012(4).

[4]李元海,靖洪文,曾庆有.岩土工程数字照相量测软件系统研发与应用[J].岩石力学与工程学报.2006(2).

[5]陈七五.岩土工程技术的现状和发展方向[J].中国科技博览.2010(14).

岩土工程师范文6

关键词:岩土工程;数值分析;措施

中图分类号:O241 文献标识码:A

岩土工程分析里的关键

通常情况下,在实际进行岩土工程数值分析的过程中,人们往往是要用简化以后的物理模型去解决比较复杂的工程问题,之后在将其转化为与数学相关的问题,然后在利用数学的方法来解决这些问题。比如,在饱和的软黏土地基中如果出现大面积的沉降问题,就可以通过将其转化成太沙基一维固结物理模型,然后再转化成固结方程来求解。可以知道,在实际的运用中,续介质力学模型受到了广泛的应用,连续介质力学模型主要包括以下几种方程:一个是运动微分方程这种方程主要有动力和静力两种方式;一个是几何方程,这个几何方程主要是分为小应变分析和大应变分析两种情况,并且它们分别用于不同的实际分析过程中;最后一种是本构方程,也叫做力学本构方程,这种一般是用于力学问题的测算等方面。

在实际的操作过程中,具体的问题还要根据所得到的边界条件或者是初始化条件进行解答,但是对于那些比较复杂的工程问题来说,这就需要采用数值分析的方法。也就是当一项工程会涉及到很多种方程问题的时候,这就需要用连续力学模型来解决,这时所用到的运动微分方程和几何方程基本上都是相等的,但是本构方程以及边界条件和初始条件通常是不一样的。而且需要特别注意的是,如果材料是线性弹性体时,本构方程就发生了变化,进而转化成广义的胡克定律。

一般来说,岩土材料都是多相体的,因此在采用连续介质力学模型来分析这些问题的时候,通常会包括以下几种方程:一种是运动微分方程,这个方程同样是分为动力和静力两种形式;一种是有效力原理,而且在这个原理中,总效力往往是有效应力和孔隙压力之和;第三种是几何方程,几何方程主要包括小应变分析和大应变分析两种;最后一种就是本构方程,本构方程主要包括力学和渗流本两种。

通过以上的内容,我们可以看出,多相体和单相体相比较的话,主要是多出了有效力方程和连续方程,另外在本构方程中又多出了渗流本方程。但是在解决不同的岩土工程问题时,基本方程中的有效力原理、运动微分方程、连续方程和几何方程的表达式基本是相同的,但是本构方程和前面几种有很大的差别。如果涉及到具体的岩土工程问题时,我们应该根据具体的边界条件或者相关的初始条件进行解决可能遇到的问题,这样所采用的方法通常就是数值分析法。通过上面的介绍,我们可以发现,连续介质力学通常都是借助于数值分析的方法进行解决的,并且这种方法具有非常好的适应性。

岩土工程数值分析的现状

众所周知,由于岩土是自然的产物,通常具有很强的区域性,它的初始应力是很难能预测到的。在分析岩土工程的过程中,首先需要掌握的就是工程的地质条件,另外还要掌握岩土的工程性质,重要是的掌握力学中的一些比较基本的概念,并且能够在此基础上利用公式以及数值的分析方法来解决问题。在计算的过程中,需要能够做到因地制宜,能够对具体的问题做出具体的分析,然后将得到的结论运用到工程建设中去。在实际的岩土分析过程中,数值分析所得到的结果对于工程师的综合判断是相当重要的。在实际的操作过程中,对岩土工程的对象进行分析时,应该做好岩土材料特性的分析,还应该注意结合岩土工程的初始条件和边际条件进行综合的分析。针对目前的岩土工程数值分析的现状来说,我国的岩土工程的数值分析现状有以下几点:

(1)难以解决又无法回避,是本构模型及它的参数测定在岩土工程分析里的重要特点。前面已经提到:通过建立涉及到区域性特性影响、土类和工程类别的各类特点,是岩土工程数值分析和发展利用工程实用本构模型的侧重方向。工程实用本构模型具有易于测定、参数应用比较少、有利积累工程经验等多个优点。通过大量的工程经验的积累,以及建立多个工程实用本构模型的有效结合,一定能极大促成岩土工程分析里岩土工程数值分析的研究应用,最终由只能用于定性分析逐步过渡到能用于定量分析。

(2)自从剑桥模型确立至今,多国学者提出过多版本的本构方程,但在实际中极少应用。这个现象反映了怎样建立岩土的工程使用本构方程,当之无愧成为采用连续介质力学模型解答岩土工程问题的关键所在;

(3)在了解土的工程性质基础之上,充分掌握、有效分析工程地质资料,通过合理物理数学模型的采用,再运用多类方法进行科学地计算与分析,结合多类工程经验进行综合性判断,从而提出设计的依据,这是对岩土工程师的要求,在岩土工程分析计算中,本着因地制宜的原则,来有效深入开展自己的工作,为研究学科的发展和进步做出自己的贡献

(4)考虑到对岩土工程分析对象的岩土材料特性的掌握和分析,同时岩土工程的边界条件和厨师条件都非常复杂,岩土工程的分析几乎没有能够得到有效解析。目前的实际情况是,只能在定性分析的基础上对岩土工程的数值进行分析。这些特点要求岩土工程设计师们,在工程设计阶段就要重视概念的设计,重视综合判断,因为分析结果很大程度成为分析过程中综合判断的重点依据来源。

岩土工程数值分析的发展措施

岩土工程数值分析的有关专家表示,在反应作用和效应之间的关系称之为本构关系,本构关系设计到的范围比较广,比如力学中的胡克定律和电学中的欧姆定律等。由于岩土生长在大自然中,因为它一般具有以下几个特征:即使是在同一个地区的岩土也会有一定的区别,它们的区域划分比较明显,而且深度和水平方向上的岩土变化也比较多样化;拿目前的技术水平来说,岩土的初始应力很难测定到,岩土往往是多相体的,具有固体、液体、气体三种存在形式,这三种形式有时是很难区分开来的,并且他们之间在不同的状态间还能相互进行转化,这样就给研究学者带来了一定的难度。一般来说,土体都是有一定的结构性的,并且结构土样土质的矿物质、环境以及历史形成等因素都是有关系的,有的土壤还有剪胀性的特点。到目前为止,科学家们已经建立了很多本构模型,其中主要包括非线性弹性模型、弹塑性模型、弹性模型、钢塑性模型等,总计有一百多种,但是真正能够得到工程师们认可并且还能普遍利用的模型是很少的。我国在对本构模型的构建方面,曾经有过高峰期状态,但是现在又开始滑入到低谷中。通过以上的分析可以知道,本构模型主要是通过连续介质力学来解决岩土的问题的。

为了使本构模型能取得更好的发展,我们可以将本构模型的研究分为两大类,通常是科学型模和工程实用型模型。需要注意的是,科学型的模型主要用于揭示和反映一些客观的规律,比如土的剪胀性等。而对于这种模型的建立要求不能过于严格,只要能够保证揭示出一个或者几个客观的规律就可以。工程的实用型模型需要的并不是全面的通用,而是简单并且实用,重要的是能够反映出工程建筑中的实际问题,然后抓住问题的主要矛盾,将其参数能尽可能少以免容易测定,这样的话更能符合实际的操作需要。工程实用型模型建筑的主要目的是使它能够应用到实际的操作过程中,国家应该鼓励更多的人投入到该项研究中去。另外,还要注意在研究中区分工程的类别,对对基坑工程、路基工程等有明确的划定标准,还要区分好土的种类,辨别是粘性土还是沙土等。

结束语

综上所述,关于岩土工程数值分析的几点思考只是初步的研究,相信在经过众多学者的讨论以后还能有更加深刻的见解。岩土工程数值分析对于岩土施工来说是相当重要的,它会影响整个建筑的发展。所以,岩土工程师们应该结合多种模型来进行分析,并在充分掌握了工程地质条件的基础上能够利用具体的参数计算出设计图纸。另外,在岩土工程数值计算的过程中,还需要做到因地制宜,能够抓住问题的主要矛盾,根据实际情况制定出更过的实用性模型,但是应该时刻坚持宜简不宜繁的原则。

参考文献:

[1]田生福. 浅谈岩土工程中数值分析的几点思考[J].研究与探讨,2013(2).

岩土工程师范文7

关键词:岩土工程建设,施工技术,应用与发展

中图分类号:TU74文献标识码: A 文章编号:

由于岩土工程建设复杂,在勘察上存在很多不确定因素,岩土结构也会随着环境的改变而改变,加之各地质条件存在很大的差异,所以针对不同的岩层情况,施工时所采用的技术也就会更加多样化,这就促使对岩土工程技术进行深入的研究,为工程建设提供更有效的方法。

一、岩±工程技术的现状

岩土工程起源于二十世纪六十年代的欧美国家,它是在土木工程实践中建立起来的一种新的技术体制。岩土工程研究解决岩体与土体工程问题,包括地基与基础、边坡和地下工程等问题。

在岩土工程的施工中,我国采用了岩土工程地基处理技术,岩土工程基础工程施工技术,边坡加固工程施工技术,非开挖技术等。在早期,曾有学者创立了 “土力学地基与基础专业”,但之后由于种种原因停办,有一百五十多名岩土工程技术专业人才涌现出来。另软土地基研究成果,在世界上也崭露头角。但纵观来看,我们的岩土工程技术的发展还有很多缺陷,如既分散又不平衡,没有一个统一的岩土技术学科。组织体制更不健全,是在建国初期学习前苏联基础上建立起来的,包括地形测量,工程地质,水文地质三个特点,岩土工程则由勘察、设计、施工三个方面来分担,采取“铁路警察,各管一段”的做法。而不是把本应统一的体制,更好的结合利用起来,况且很多环节处于无人看管的状态,就限制了技术水平的利用最大化和发展空间的提高,出了问题都不承担责任,这样既浪费又不科学。

就勘察现状的情况来看,“只认识自然而不能改造自然”“只提出问题而不去动手解决问题”。只局限于“地质资料”,虽然也对“勘查报告”提出一些很抽象宏观的观点,但对于设计是否合理,施工后效果怎样,却少有人认真探讨过,而只对基础工程的效果和工程质量的好坏、成败负一定责任。这可以看出许多地质勘察人员在提高岩土工程技术水平上没有责任感,紧迫感。结果是勘察资料的水平、深度和质量一直都在原有的基础上重复,却无突破。

从设计方面来看.就岩土工程体制的做法,岩土工程师发挥很大的作用,不但要提供基础设计基准,而且要决策工程方案,结构工程师通常都要采纳听取岩土工程师的意见。但目前国内的做法却是:结构工程师是基础方案的制定者和决策者,他不直接对岩土进行勘查测试,有些对复杂场区无直接认知者,仅仅根据“勘察报告”的资料进行基础工程设计,就很难提出既合理安全又经济的方案来。然而,为了保险起见,设计师就采取加大安全系数的方法,这样既不经济,还会导致不安全因素。

从施工角度来看。由于把勘察,设计,施工三个方面分开来,因此勘察人员对开挖基坑检验的工作没有明确责任,如果有补充试验工作也不会主动去做。所以基础工程施工和建筑物竣工后的表现性状监测,勘察人员也不再负任何责任.在这种脱节的情况下,基础工程施工技术的发展和提高就很难进行下去。

我国岩土工程技术发展如此缓慢,原因有二:第一是在人才培养上存在缺陷,造成岩土工程技术人员奇缺。另一条是体制上的弊端,把一个完整的工程体制比如勘察、设计和施工分开来。近些年,在工程建设越来越多的情况下,人们也意识到把勘察、设计和施工人员统一在一条战线上,更有积极的岩土勘察人员仅仅在公司名称上下功夫,把 “工程地质勘察公司”更名为“岩土工程公司”的现象。但由于知识面不够,只懂勘察不懂设计 ,岩土公司最后还是停留在勘察和施工方面。

二、岩±工程技术的发展趋势

我国的岩土工程技术分两个发展方向:其一要建立和发展岩土技术这门专业学科。其二要积极推行具有中国特色的岩土工程体制。

岩土技术将土力学、岩石力学、工程地质、基础工程等单一性学科组合成一个有机的统一体,共同把土体和岩体作为科研和工程实践的对象,这充分符合了现代科学技术的特点:相互渗透,从单一性学科向综合性学科发展。显然,这比学科独立发展和应用要优越很多。

在科学管理的前提,对岩土工程体制进行覆盖,统一地基的勘察评价,基础方案的制定,基础工程施工的技术管理,一起来关心研究和推广岩土工程技术。

岩土技术的专业地位在国际上已确定,岩土工程业务承包作为一种管理,全国大力推行岩土工程体制。我国的岩土工程技术要走向世界,必须建立自己的体制,为了适应现代化的发展,必须要解决很多大量新的、复杂的岩土技术课题,如评价高层、超高层建筑物基础工程的方案、预测和控制地基的沉降、改良和整治软土、边坡等不稳定岩土技术条件、研究地基抗震特性的评价和防止液化失稳的对策,以及应用和推广新的快速、高效的地基良技术,这些都急需岩土工程技术专业人员在统一的体制下研究解决众多的工程难题。

在美国,如果一个公司负责建设全过程的岩土技术咨询工作,收费标准为总投资的1%~2%,而一个岩土公司只负责勘探、测试的工作,不对基础处理和基础方案的论证设计负责,那么付费标准只能是投资额的0.5%左右,其中的经济差异显而易见。随着全球经济一体化,对外开放的发展,世界承包工程业务势在必行。我国的岩土技术要在国际上占据一席之地,并带来较好的经济效益,必须尽快实行将工程地质勘察体制改变为岩土工程体制。与此同时,要抓紧培养岩土工程技术专业人才。加强对长期从事工程地质勘察工作的工程技术人员的培训,学习,增加一些力学、地质学、地基与基础、基础工程等方面理论和实践专业知识,实现岩土工程体制建设的应急方法。

20世纪后期, 在计算机和计算技术的发展下,岩土工程有了一个重要进展,岩土工程的理论研究和工程实践都达到了一个新的高度。数值方法为岩土工程引进了弹塑性力学、材料的非线性等新的理论和方法,而信息技术对岩土工程的数据采集、整理、处理和应用进行了简化,这就使信息化施工成为可能。信息技术和计算机技术的普遍运用,逐渐对岩土工程发生着巨大的影响,并将深远的影响着21世界的岩土工程。我们以检测与监测技术来分析,必须加强测试队伍的管理,提高测试技术信息化水平,巧妙的利用其他学科的技术成果推动测试技术的发展。如计算机技术,自动化技术、电子测量技术、光学、声波、电磁声测试技术和遥感航测技术等。

三、结语

岩土工程专为工程建设服务,是一门应用科学。岩土工程研究的课题是研究工程建设中提出的问题。岩土工程学科发展趋势与土木工程建设发展状态紧密相连。现在世界土木工程建设的焦点逐渐移向东亚、移向中国。中国地大物博,地理状况多样复杂。所以在中国土木建设中遇到的问题,建设的规模,持续的时间,都是其他国家所无法企及的。这也为我国岩土工程研究走向世界,成为先锋榜样奠定了很好的基础。展望21世纪岩土工程的发展,机遇与挑战齐行,让我们携手同行,共同努力将中国岩土工程推向世界,迈上一个新台阶。

参考文献:

[1]陈七五.岩土工程技术的现状和发展方向[J].中国科技博览.2010(14)

[2]周龙.岩土勘察在岩土工程技术中的现状与发展[J].中国科技博览.2011(22)

[3]何剑,张姝娟.岩土工程施工技术[J].黑龙江科技信息.2012(26)

岩土工程师范文8

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。

参考文献:

[1]高琪,李位星,廖晓钟.工科专业本科毕业设计全过程考核评价体系研究[J].实验室研究与探索,2013,11(32):393—397.

[2]彭秀英.立题和过程管理是提高毕业设计质量的保证[J].中国大学教学,2012(3):75—76.

[3]童乐为,罗烈,刘沈如,等.土木工程专业毕业设计教学创新体系建设探讨[J].高等建筑教育,2010,2(19):111—114.

[4]蒋太岩.培养创造性人才应具备的基本条件与对策[J].中国高教研究,2000(4):40—41.

[5]姚直书,宋海清.提高岩土工程专业方向毕业设计质量的有效措施[J].安徽建筑工业学院学报(自然科学版),2009,4(17):43—45.

岩土工程师范文9

1.着力引进和培养青年教师

1996年首次开设岩土工程本科班时,课程群只有7名核心教师(4名副教授,3名讲师,1名博士)。1996年的师资力量明显满足不了培养学生工程能力和创新意识的需要。充分分析研究国内外知名大学在岩土工程领域开展教学和科学研究的过程,借鉴其成功的经验,我们深刻认识到,建设一支相对稳定、职称、年龄、知识、学缘结构合理、爱岗敬业的高素质的师资队伍是提高教学质量的基础和保证。为了建设高素质的教师队伍,采取的具体措施为:一是密切联系“211”和“985”高校,引进年轻博士,优化教师队伍结构。二是通过产学研相结合、加强教师出国进修,提高年轻教师的理论水平和工程实践能力,激发青年教师的责任感和使命感,稳定中青年骨干教师。三是发挥老教师的“传、帮、带”作用,瞄准博(硕)士生导师、教学名师、学科带头人、骨干教师、人才工程等标准,有的放矢,给每位中青年教师确立中长期目标,不断提高核心教师的学术、教学水平,提升师资整体实力。18年来,我们通过上述3项措施进行师资队伍建设。目前,师资队伍中教授和博士比例分别达到57.89%和63.16%。其中,湖南省普通高校青年骨干教师4人,湖南省121人才工程人选4人,湖南省普通高校学科带头人后备人选1人,国家自然科学基金评审专家10人,中国博士后科学基金评审专家1人。

可以看出,目前师资队伍在年龄、学位、职称构成上比较合理,核心教师教学水平和学术水平提高很快,普遍具备团结协作、艰苦奋斗、朝气向上的优良精神,具有凝聚力,更具活力和创新精神。岩土工程课群核心教师形成了一支以中青年博士和教授为主体、老中青搭配合理、学历层次高、职称结构合理的一线教学队伍,在知识、能力、年龄、职称上有较强的互补性,有利于资源共享和业务能力的共同提高,也能通过老中青相结合促进教学工作的“传、帮、带”作用。在青年教师的培养过程中,我们采取如下措施提高教学质量:第一,坚持岗前培训制度、持证上岗制度、助课制度、试讲制度,对青年教师实行导师制,由资历较深的教学经验丰富的教师对青年教师予以具体的帮助和指导,并把它纳入导师和青年教师的业务考核之中。第二,积极组织青年教师参加各项教学比赛活动,如组队参加省多媒体课件制作大赛和学校青年教师教学比赛等,对培养青年教师起到了很好的作用。第三,创造条件、积极鼓励年轻教师申报国家自然科学基金。

2.调整教学大纲

1996年,我们开设1个岩土工程教学班,将原来单一的“土力学”、“工程地质”、“基础工程”发展为“工程地质”、“岩土工程勘察”、“土力学”、“基础工程”、“地基处理”与“隧道工程”课程群,满通和水利等工程建设的需要。调整教学大纲时,我们坚持“厚基础、宽口径、重实践”原则,首先对学生讲清基本概念、基本理论;其次增加了实践学时;最后面向岩土工程班级时整合了教学内容。刚开设“岩土工程勘察”、“地基处理”与“隧道工程”课程时,6门课程之间不同程度地存在部分内容重复、课程之间的联系不紧密等现象,系统性不强,难以激发学生的专业兴趣,制约了学生的学习积极性和主动性。特别是,当时市场上还没有《岩土工程勘察》和《地基处理》教材,教学内容的取舍成为关键。以课程群的方式融合起来,整合了教学内容,使学生加深了对专业的认识,缓和了教学内容增多与学时减少之间的矛盾,缩短大学教学和工程建设之间的距离。例如,对岩土工程班级,将“工程地质”中公路工程地质勘测、“土力学”中土工试验与原位测试结果的分析与利用调整到“岩土工程勘察”课程,将“基础工程”中地基处理、特殊性地基上的基础工程调整到“地基处理”课程。将该课程教学与课程设计、生产实习、毕业实习和毕业设计与注册土木工程师(岩土)考试内容紧密结合,实现了大学教学与社会需求相结合,实现了大学生与工程师或研究人员的对接。

3.合作或独立编写教材和著作

结合岩土工程课程群教学内容的相互联系、大学课程学时要求、在工程中的应用和发展情况,调整课堂教学内容,编写教材和著作,将取得的成果写进教材和著作,将亲历的典型工程引入到多媒体课件中,通过教材和课件将教学内容改革成果固化。具体措施如下:(1)结合教学和科研积累,独立编写教材和著作;(2)与“211”和“985”等兄弟院校和科研院所合作编写教材;(3)吸收合作院校编写的知名教材进入课堂。独立编写的8本教材和著作包括《岩土工程勘察》、《基础工程》、《灌注桩检测与处理》、《全国一级建造师执业资格考试(公路工程管理与实务)考前辅导资料》、《公路工程地基处理手册》、《高速公路路基沉降预测及施工控制》、《现代土木工程》。

在新编教材中,适度引入案例和专业词汇英汉对译,提高学生综合素质和工程能力,提高了每堂课的凝聚力和出勤率。与兄弟院校和科研院所合作编写的6本教材和著作包括与湖南科技大学合作编写的《地基处理》和《隧道工程》教材(2008年,机械工业出版社)、与湖南大学、重庆大学、太原理工大学、大连大学合作编写的《地基处理》教材(2010年,武汉理工大学出版社),与广东省长大公路工程有限公司合作编写的《新理念下山区高速公路建设实践》和《新理念下山区高速公路建设管理》(2010年,人民交通出版社),与清华大学合作编写的《公路土钉支护技术指南》(2006年,人民交通出版社),参编钱七虎院士编写的《岩土工程师手册》(2012年,人民交通出版社)。

4.开发与更新主干课程电子资源

岩土工程课程群的6门课程中,“工程地质”、“土力学”、“基础工程”是面向全校土木工程专业、水利工程专业开设的岩土工程类公认的3大支柱课程,每年受益学生超过1250人。全部课程实现了多媒体教学方式外,我们依托省、校精品课程平台重点开发这3门课的电子资源,为学生构建网上学习环境。

5.改革专业课程考核模式

传统的开卷或者闭卷笔试存在的弊端是难以杜绝舞弊现象,学生心存侥幸,不利于教学质量和学生专业技能的提高,不利于建设优良学风。况且,教学过程中,大学老师和学生的交流机会很少,学生难以感受到老师的指点和关爱。为此,我们探索了考试改革,期待通过师生互动交流、学生联动(动手、动脑、动嘴),确保教学效果,培养学生综合素质。

(1)“地基处理”课程采用“题库抽题答辩+开卷笔试”考核新模式。随着新校区投入使用后,新、老校区的空间距离导致老师和学生的交流机会很少。为了改善这种状况,我们进行了探索,采用“上午抽题应答(占总成绩的40%)、下午开卷笔试(占总成绩的60%)”。抽题应答的具体做法是:考试之前几周,老师将涵盖课程的近100个最重要的问题列出来,让学生找答案,考试时,让全体同学在教室里按学号随机从这近100个问题中按序号抽取1~2个问题作为自己的考试题目,然后走上讲台回答,接受同学们的质疑、评判和老师点评。这种抽签答辩与开卷笔试相结合的考核模式,注重学习过程,充分调动同学们的积极性、主动性和相互监督作用,促进了老师对学生的言传身教,效果很好,在学生中具有良好的口碑。很多学生与老师亲近,积极参加教师的科研课题研究。

(2)“工程地质”课程采用“节假日自主见习+开卷笔试”考核新模式。工程地质知识抽象、枯燥,难记难学,影响学生的学习热情,教学效果难以保证。瞄准该课程实践性强的特点,注重改革教学方法和手段的同时,通过对考核内容、方式和手段的改革实践,结合效果分析,采用“节假日自主见习+开卷笔试”考试形式,促进优良学风建设,有效提高了学生的综合素质,增进相互了解和交流,激发学生的求知欲和创新愿望。具体做法是:指导学生在节假日和周末去一些风景名胜或者自己的家乡观察分析地层、地质构造、边坡等现象,不明之处带入课堂,结合平时小测试和课后分组讨论,做到学以致用,计入总成绩的40%。

6.改革实验和实践教学模式

实验和实践教学是工科人才培养方案中非常重要的环节,是实现学生综合能力和综合素质培养目标的关键教学过程,也是实施素质教育和创新教育最有效的方法和途径。但是,1999年大学扩招以来,学生数量大幅度增长,实验和实践教学质量出现滑坡,原有教学模式显示出很多弊端,也给学风和教风带来了不良影响。这些弊端主要体现在,实验和实践教学流于形式,教师监管缺位,学生逃避、应付现象时有发生。我们开展了系列的实践教学改革,改革的指导思想是:以点带面,通过教师和学生的亲情式合作和示范,引导并约束全体学生全程参与实验和实践。

通过改革,在课堂授课学时减少的情况下,实践课学时得到了加强,如“土力学”课程实验由8学时增加到16学时。实验主要依托我校岩土与隧道工程实验中心来完成。该中心是土木工程专业实验教学中心部级实验教学示范中心的一部分,有完备的室内实验设施,建立了融实验技能与工程综合训练于一体的实验教学体系,在强调实验基础性的同时更注重实验的应用性,在加强学生科学素质、创新精神、动手能力培养的同时更注重综合的工程训练。工程地质实习和岩土认识实习主要依托岳麓山、湘江两岸、湖南省地质博物馆和长沙市轨道公司等实习基地以及产学研基地开展。

认识实习、生产实习和毕业实习重点采取了师傅带徒制即导师制,具体措施为:(1)在进入专业基础课期间,核心教师与三年级学生举办师生联谊会,促进相互了解,为学生请教老师、老师关爱学生提供对接平台。(2)凡是和教学内容有联系的工程类科研项目或技术服务项目均吸收学生参加,由导师(项目负责人)具体指导。尤其是技术服务项目中的测试、测量、分析计算等内容让学生参与完成。(3)利用学校内的工程设计和勘测勘察单位的便利条件以及长期办学所形成的良好的社会基础,与工程单位建立稳定的联系机制,在较大工程项目中的一些施工环节,导师随时结合教学内容强化学生的实践性教学环节。这样,每名同学都会经历参观性实习、生产实习和毕业实习等一系列环节的工程锻炼,都会参与到具体的工程实践,独立运用所学知识解决某一工程中的某些具体问题,提高实践工作能力。每名本科生的毕业论文都结合具体的工程项目,一人一题,独立完成。由于具有较强的实践能力,毕业生不仅就业有保障,而且受到用人单位普遍好评。

7.加强产学研合作与交流

岩土工程最大特征就是实践性强。加强产学研合作与交流,既提高教师科研和学术水平,又为学生搭建了工程实践平台。只有提高教师的科研和学术水平,才有可能把握课程群发展方向、引领学科的发展,不断改进和优化教学内容、使专业培养更贴近实践需求,更好地服务国民经济的发展。工程实践有平台,学生的工程实践活动才能得到落实。具体措施包括加强与企业合作积极申请科研项目,加强学术交流和技术培训、与兄弟院校合报课题。以国家自然科学基金申报为例,2006~2013年,我系(教研室)教师每年都有批准立项,其中2009年3项,2012年6项,2013年3项,取得较好的成绩。

8.倾心指导大学生科学研究

教师科研引导学生研究性学习和创新实验。近几年来,教师指导学生承担9项部级、省级或校级大学生研究性学习与创新性实验计划项目,培养了学生的科研精神和创新意识。由于注重学生创新能力的培养,近年来,指导学生公开发表科研论文7篇,申请专利2项,两项成果获得2011年全国土木工程专业本科生优秀创新实践成果二等奖。

二、实施效果

1.大学生工程能力和创新意识明显提高,产生了良好的示范效应

通过18年的岩土工程课程群研究与建设积累,先后产生的成果集中体现于学生的培养质量和特色。以岩土2008级(2012届)为例,该届共有56名学生,1人获得学校第八届“十佳大学生”(土木与建筑学院仅1人),并被录取为北京交通大学研究生,9位同学参与获得了部级创新实验项目、专利或者创新实践成果二等奖,10位同学获得了毕业生三好学生、优秀毕业生或者优秀学生干部,12位同学继续攻读硕士学位,其余同学全部走向工程建设第一线。岩土2008-1班获得学校“示范班集体”、团支部获得学校“五四红旗团支部”、学院目标管理考核示范班集体,赢得了良好的口碑。

2.编写的一批教材、著作和规范被同行使用,反响良好

独立或合作编写的教材和著作均作为教材或者教学参考书,拓宽了学生的知识面,并被同行采用。例如,《岩土工程勘察技术与应用》已在省内高校使用,并且成为一线勘察技术人员的“拐杖”,《地基处理》和《隧道工程》在出版当年就投入课堂。

3.发表的教学改革论文被同行引用并借鉴,并参加全国性教学研讨

课群建设期间,发表了10篇教学改革论文,为同行的教学改革提供了借鉴,且注重参加全国性教学交流与研讨。例如,参加了全国第一、二届土力学教学研讨会。

三、结论

岩土工程师范文10

关键词:岩土工程;勘察;探讨

中图分类号: TU195文献标识码:A文章编号:

随着城市化进程的加快,国家对基础设施的建设也加大了投入,而岩土工程勘察行业随之得到了快速发展。在国家经济大发展的背景中,我们要保证勘察工作的顺利开展。不能只看到发展的成绩而盲目自喜,更要看到发展过程中出现的一系列问题。

1 岩土工程勘察中常见问题

1.1野外勘探工作

1.1.1 资料搜集不全,任务不明确:设计意图明确,才能有的放矢,解决工程设计和施工中的岩土工程问题。《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)明确规定详勘时应“搜集附有坐标和地形的建筑总平面图;场区的地面整平标高;建筑物的性质、规模、荷载、结构特点;基础形式、埋置深度;地基允许变形等资料”。但不少勘察报告前期资料搜集不全,拟建工程的结构形式、地面整平标高等情况不清,设计单位的勘察技术要求缺乏。

1.1.2 界面划分问题:主要有岩土体和岩石风化程度的界面划分,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。

1.1.3 地质形态问题:主要有不明地下物体、空洞及其分布形态、埋藏位置和深度的确定。

1.1.4 岩土参数问题:主要是那些难于取到原状岩土样和难于进行室、内外试验的岩土层即粗颗粒土、残积土和风化岩等。其岩土设计参数(承载力、变形指标等)难于确定。

1.1.5 综合能力问题:主要表现在一部分勘察技术人员缺乏对勘察各专业的野外和室内原始资料的整理、分析、利用的能力,缺乏如何辨别真伪、去伪存真、补充印证、归纳总结的能力,缺乏建筑、结构设计方面的知识,常造成勘察的目的性不明确,所提供的资料不能满足设计的需要。

1.1.6 技术素质问题:主要是勘察技术人员知识的广度和深度问题,勘察各专业缺乏内部沟通、技术交流,对各自技术服务的对象和技术发展状况不了解,导致碰到重大项目和复杂工程时束手无策,不知应采用何种技术方法和手段去解决所碰到的技术问题。

2 岩土工程勘察中常见问题的原因

2.1勘察市场不规范

《建筑工程勘察质量管理办法》第五条、第六条对勘察收费和承揽业务有明确规定。但勘察单位没有严格执行国家收费标准,互相压价,互相竞争,中标的勘察费很低,致使勘察工作粗糙,勘察手段选择不合理和布孔不规范,岩土工程勘察在深度和广度上还没有真正达到规范的要求,所以难以满足规范和设计要求。

2.2权责不明确

《建筑工程勘察质量管理办法》第十六条对观测员、试验员、记录员、机长等现场作业人员应当接受专业培训,方可上岗的规定。但目前勘察单位大量雇佣农民工,而这些人员又不懂勘察,又未经过专业培训和教育,就承担起开钻机、取样、测试、量测地下水位,甚至还做起了野外对土层鉴定与记录等重要工作。这样就难免会出现原位测试、地下水位量测等诸多野外作业的不规范,难以保证勘察质量。因此对从业人员必须经专业培训和教育,取得合格证后方可上岗操作。

2.3缺乏岩土工程专业人才

专业的技术人才是对岩土工程正确分析评价的关键。未经专业培训和教育的人搞勘察,就会导致地基评价力度不足,基础设计参数偏于保守,造成工程的浪费。因此勘察工程项目的负责人,审核人,审定人,国家也应划定门槛,让真正懂行的人员担当,这样才能提高勘察队伍的整体素质,提高工程勘察质量,使我们的工程建设真正建造在既经济,又安全的基础上,产生良好的经济效益和社会效益。

3 岩土工程勘察改进的几点措施

3.1加强岩土工程勘察的体制化建设和人员培训

3.1.1 严格执行建设程序、规范市场行为,应当遵循“先勘察、后设计、再施工”的原则。不按原则办事,必然会受到自然规律的惩罚。一方面必须仰仗政府主管部门按国家的法律、法规,对项目招投标和实施过程中的行为主体进行全面有效的监督管理;另一方面应积极推行工程监理全程化,采用事前、事中、事后控制相结合的方法,最大限度地避免不当行为的发生,保证勘察质量和投资效益最大化。

3.1.2 严格市场准入、尽快实施注册土木工程师制度,加强相关人员培训。经过近年勘察设计资质换证,对勘察设计单位进行了一定的清理整顿,对规范市场起到了一定的作用。但应该清醒地看到,我国的勘察资质门槛很低,尤其是打破行业壁垒后不同行业间的衔接过渡尚未完成,以高级工程师的数量来衡量技术水平不能如实反映勘察企业的技术实力。建议尽快实施注册土木工程师制度,通过采用企业资质和个人执业资质双重控制来规范勘察市场、促进勘察技术水平的提高。

3.1.3 加强勘察设计单位的质量认证,健全质量管理。GB/T ISO9001∶2008质量管理体系确立了以过程模式作为标准的结构。勘察设计企业应通过有效应量管理体系的要求,运用过程方法,采用PDCA循环进行岩土工程勘察的实施和管理,持续改进。提高勘察设计的能力,增加顾客的满意程度。为加入WTO后的国际竞争提供支持,为勘察设计企业进入国际市场创造条件。

3.2 采用先进的岩土工程勘察技术 ,在健全上述体制的基础上,还应该注重使用先进的岩土工程勘察技术,提高岩土工程的勘察水平,具体可以采用以下技术:

3.2.1 在岩土工程勘测中,为了避免勘探点布置的随意性,可使用克里格法。

3.2.2 在岩土工程分析评价中,为提高精确度,可使用多道瞬态面波勘探技术和高密度电法。

3.2.3 岩土工程勘测中,为了准确确定地基承载力特征值,可使用回归分析。

3.2.4 岩土工程勘测资料的整理中,为了保证成果的正确性,应使用计算机进行处理。

5 结束语

随着社会的不断发展进步,岩土勘察工作从勘探手段、测试设备、试验仪器、计算机技术的应用,还是技术人员知识的广度和深度都有了很大的提高。本文通过野外勘探工作和岩土工程分析评价中的问题进行分析,并提出相应的措施,提高岩土工程勘察的质量,为地基处理和施工提供准确、详细的工程地质资料和技术参数改进措施。为了能有效解决岩土工程勘察中出现的一些问题,本文从体制建设、人员培训和使用先进技术等方面提出了相应的对策和建议,以提高岩土工程的勘察水平,保证工程的质量。

参考文献:

[1] 谢鹏.岩土工程勘察中常见问题的探讨[J].广东科技,2009,(3).

[2] 陈荣法.岩土工程勘察质量存在的问题与相应对策[J].西部探矿工程,20011,(10).

[3] 陈志芳.当前岩土工程勘察中存在的问题分析[J].建筑设计管理,2011,(12).

[4] 温文富,王义海,杨旭.当前岩土工程勘察中的一些问题及改进建议[J].山西建筑,2009(7).

岩土工程师范文11

关键词:岩土工程;有限元分析;若干问题;风险

岩土工程是一种涉及诸多内容的项目类型,涉及岩土勘察、施工规划和风险处理。岩土工程可选择有限元分析的方式,完成对岩土工程的风险分析、岩土工程稳定分析等。但是,在实际岩土工程有限元分析中,一些问题是确实存在的,影响岩土工程风险和稳定分析效果,就可能会导致岩土工程安全事故的发生,亟需改进。基于此,本文对岩土工程有限元分析展开解读,分析具体存在的几点问题,具体内容如下。

1 岩土工程有限元分析

岩土工程中,运用有限元法可以完成对诸多问题的处理,从而达到降低岩土工程风险的目的。

(1)定义安全系数。岩土工程中,运用有限元法,可以完成安全系数的定义,再结合岩土工程的具体的破坏程度,展开调整。例如:在分析岩土工程中的滑坡工程,可选择强度贮备系数展开计算,并运用降低岩土强度达到破坏的效果,进而完成有限元的计算。(2)有限元分析原理。具体的有限元分析,主要是建立在莫尔-库仑计算方法。运用有限元分析时,需要不断降低滑坡岩土抗剪强度,直至发生结构损坏。借助破坏时间,可以得到强度贮备系数。对于地基的分析中,借助有限元分析方法,可以完成对极限荷载的分析,从而得到岩土工程的极限荷载。(3)有限元分析的优势。选择有限元分析可以具备数值分析和经典分析的全部优势,从而有效完成对岩土工程的控制,选择有限元分析方法,对于滑面位置和形状的要求不大,可以直接展开边坡安全系数计算,并得到准确的结果,还可以直接对强度贮备和画面系数进行计算,且不需要展开破坏位置的假设,从而得到有效的极限承载力。选取有限元分析可以有效的适用到复杂的岩土工程中,且具有较强的抗干扰能力。运用有限元分析中的极限有限元分析方法,可规避几何形状、边界条件和材料等问题的干扰,降低岩土工程中有限元分析的限制。总而言之,运用岩土工程有限元分析可以准确、清晰的将计算结果进行战术,具有方便和快捷的优势。

2 岩土工程有限元分析中的若干问题

结合岩土工程的基本情况,可顺利展开有限元分析。但是,不可否认的是有限元分析确实存在一些问题,导致岩土工程有限元分析受到干扰,故此,详细展开岩土工程有限元问题分析。

2.1 初始地应力场问题

初始地应力场问题是岩土工程有限元分析中的重要问题,需要加强对初始地应力场的解读。在对初始地应力场的获取时,可以借助实测数据反分析。还能借助实测的点位情况,完成对地应力值的测定,再运用简单回归的方式,完成对应力分量函数的获取。(1)可以选择按照地应力公式直接送往高斯点的方式进行施加。(2)选择边界施加面力荷载,内部施加自重荷载,运用计算,得到具体分布情况。两组方式存在不同特点和缺陷,其中第一种具有较高应用过程,确对下一个增量步造成影响。第二种,存在对复杂应力场描述不全面的情况,且主要以地应力分布简单岩土工程为主要应用工程。

2.2 开挖荷载计算问题

开挖荷载同样是岩土有限元分析中的重要问题。其中开挖力是指挖掉的部分的单元体通过开挖界面和剩下单元之间作用力。对于开挖荷载的有限元分析中,可能会出现等效节点不清的情况,也就导致岩土工程分析效果不够理想。此外,还可以按照如下公式:

按照设一公式,可以完成对开挖的等效节点力的计算,在满足高斯点给出的应力值基础上,达到提升计算精度的目的,从而完成对开挖荷载问题的处理和分析,降低偏差。

2.3 渗透作用下的等效节点力计算问题

在具体的有限元分析中,需对等效节点力展开有效分析。在实际的岩土工程分析中,渗透作用对等效节点力会造成影响,这也就增加了有限元分析难度。故此,岩土工程有限元分析中,需要对渗流场进行优先计算。在具体的渗流场计算中,可以对渗流场中的任何一个单元的单位渗透率进行求解,再对被水浸润任意单元内的任一点的水头值进行计算,最后运用如下公式,可以完成对某一具体单元在渗透作用下的等效节点力,并完成对有限元分析渗透作用下的等效节点力问题的处理。

2.4 材料极不均匀体问题

有限元分析中,可以规避形状和边界问题的干扰。但是,岩土工程中存在土墙混凝土心墙和坝壳料、注浆锚杆等均属于材料极不均匀体。针对材料不均匀体问题主要选择在不同介质界面之间设置接触单元的方式,完成对材料不均匀问题的处理。

2.5 土体固结问题

岩土工程中,运用有限元方法,可以完成对土体固结问题的分析大师,且将土骨架的位移和孔压作为解变量。但是,由于二者之间的量级差异明显,也就会导致岩土工程有限元分析的刚度矩阵元素在数值确实存在差异,进而导致矩阵病态的情况存在。针对这类病态,可以选择通常采用归一化的方法,达到消除矩阵病态的问题。其具体的方法为:

按照这类处理方式,可以完成对岩土工程中土体固结问题的处理,解决土骨架的位移和孔压作为解变量的量级差异问题,从而保障岩土工程分析质量和分析效果,促使岩土工程分析的效果和质量提升,推动岩土工程施工质量和效果。

3 提升有限元分析法计算精度的方式

为保障有限元法在岩土工程中的有效应用,需合理展开对有限元精度提升方法进行分析。具体的提升精度方法如下。

(1)需要选取一个成熟可靠和功能的有限元程序,可以选择国际公认的程序,这些程序具有成熟度高和通用性强特点。

(2)选择实用的岩土本构模型和强度准则,从而达到改善岩土工程计算精度的目的。

(3)为保障有限元法计算质量和计算精度,需要合理展开对计算范围和网格规分的方式。结合自身计算经验达到的提升计算精度的目的。具体的岩土工程有限元分析计算时,需对适当的网格密度进行考虑,主要是因为网格划分的效果对岩土工程存在明显的影响,如果过大,必然会导致计算误差的情况产生。另外,对于部分重点部位,需要合理的展开局部加密的方式,达到提升有限元分析质量的目的。

4 结束语

根据岩土工程的基本情况,分析具体岩土工程有限元分析,再对具w有限元分析作用、原理和优势进行阐述。再结合岩土工程有限元分析的特点,综合解读有限元分析的若干问题,且对其进行优化和改进。最后,根据岩土工程有限元分析方法需求,完成对有限元分析计算提升精度的措施进行解读,从而推动岩土工程有限元分析质量,进而保障岩土工程的整体质量与安全,达到规避安全隐患和质量隐患的目的。

参考文献

[1]李路涛.GPU加速的大规模岩土工程有限元计算中的迭代求解[D].北京交通大学,2012:21-22.

岩土工程师范文12

关键词:卓越计划;岩石力学;教学改革;矿山建设

中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1005-2909(2016)05-0075-04

“卓越工程师教育培养计划”(简称“卓越计划”)是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010―2020年)》和《国家中长期人才发展规划纲要(2010―2020年)》的重大改革项目,也是促进中国由工程教育大国迈向工程教育强国的重大举措,科学时报[1]将“卓越计划”启动列为2010年中国高等教育十件大事之一。该计划旨在培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量的各类型工程技术人才。“卓越计划”具有三大培养特点:一是行业企业深度参与培养过程;二是学校按通用标准和行业标准培养工程人才;三是强化培养学生的工程能力和创新能力。

针对“卓越计划”的总体要求,面向卓越工程师的培养,许多从事工程教育的专家进行了深入探讨。林健[2]从课程体系的价值取向、课程体系的结构形式、课程体系的整合与重组等方面为“卓越计划”参与高校专业课程体系和教学内容改革提供了借鉴和参考。张文生等[3]围绕“回归工程”教育理念,论述了本科“卓越计划”的四个主要问题:制定专门性培养方案、改革培养模式、培养青年教师工程教育能力、建立健全保障体系,以期培养更多优秀的工程技术人才。王家臣等[4]根据卓越工程师的要求,从战略角度对科学培养采矿人才进行了深入思考。

一、 岩石力学课程的特点

岩石力学是一门应用性和实践性很强的应用基础学科,是采矿工程、水利水电工程、交通/铁道工程、工民建工程和石油工程等众多学科的专业基础课,属于典型的跨学科、跨行业的通用课程。虽然中国推行了跨行业的统一标准,如GB/T 50266―2013《工程岩体试验方法标准》、GB/T 50218―2014《工程岩体分级标准》等,但是由于借鉴前苏联的高等教育体制,目前还存在许多行业背景鲜明的规范在广泛应用,如GB/T 16414―2008《煤矿科技术语岩石力学》、DL/T 5368―2007《水电水利工程岩石试验规程》和JTG E 41―2005《公路工程岩石试验规程》 等。

为了提高教学质量,不同行业内的岩石力学课程教师从行业特色角度对课程教学改革进行了有益的尝试,比如采矿工程[5]、石油工程[6]、地下建筑工程[7]和海洋工程[8]等,都取得了很好的成效。此外,还有学者从模块化教学[9]、案例教学[10]、研究型教学[11]以及数值方法辅助教学[12]等方面进行了岩石力学课程的教学改革实践。遗憾的是,对岩石力学这门跨行业、特点鲜明的应用基础学科,目前还未见针对“卓越计划”培养特点的教学改革研究成果。

作为“卓越计划”试点高校的中国矿业大学经过长期发展和建设已形成了以工科为主、矿业为特色、多学科协调发展的基本格局,对中国煤炭能源行业发展发挥着不可替代的引领和支撑作用。岩石力学是学校土木工程、采矿工程及地质工程等专业本科生专业基础课程,为后续如矿山建设工程、采矿学及矿山压力与岩层控制等煤炭行业背景鲜明的专业课程提供岩石力学基础知识,地位尤其显著。

在上述背景下,如何在有限的教学时间内按通用标准和煤矿行业标准培养工程人才,强化学生的工程能力和创新能力已成为摆在教育工作者面前的一道难题。笔者结合自己的教学实践,初步探讨面向“卓越计划”的岩石力学教学改革思路,期望能够抛砖引玉,对其他涉及岩石力学的行业类院校起到启迪作用。

二 、岩石力学课程教学中存在的问题

(一)课程安排顺序及学时不合理

广义上讲,岩石力学应是力学与地质学相结合的交叉学科,更侧重于固体力学与岩石地质学的结合,具体地说,岩石力学是在弹塑性力学、土力学及工程地质学的基础上发展起来的。岩石力学的很多概念、理论和公式由土力学和工程地质学借鉴而来,但是目前高校经常将土力学、工程地质学与岩石力学同时开课,给教师讲授课带来诸多不便。

为了研究工程环境下岩体的力学性态,岩石力学需要涉及诸如材料力学、弹塑性力学、断裂损伤力学、裂隙渗流力学及流变力学等复杂深奥的力学内容;岩石力学的研究对象是地球千百万年来复杂地质作用而形成的各类岩体,岩石学、工程地质学、水文地质学、地球物理学和构造地质学等地学学科的内容在教材中不断出现;岩体工程涉及地基工程、边坡工程和地下工程等具体工程形式,各种新施工技术和方法层出不穷。由此可见,岩石力学课程的内容丰富而繁杂,然而随着通识教育课程的增加,各专业课程课时被大幅削减,岩石力学课时由80学时精简为如今的32 学时, “满堂灌”现象成为普遍,学生对该课程内容的掌握和应用难度较大,学习积极性难以调动。

(二) 基本概念模糊,难以培养创新性思维

基本知识的深刻理解,是创新思维形成的力量之源。一些教师在课堂教学中对基本概念强调不够,分析不透,着重于公式推导、施工工艺或科研项目介绍等细枝末节的讲解,本末倒置,背离了岩石力学课程设置的初衷。重点概念比如地应力、流变、强度理论、应变软化现象、剪胀、尺度效应、围岩支护工作作用原理等内容应该重点分析。此外,由于岩石力学部分内容与材料力学、土力学内容相近(如强度理论、剪胀、三轴试验、二次应力和附加应力等),如果不进行相关内容的分析对比,学生容易产生疲倦心理,导致思想上的不重视。

(三)标准选择混乱陈旧

如前所述,由于岩石力学是多个专业的专业基础课,每个工程领域都有各自的行业术语、标准、规范和教材。但是如果教师在岩石力学基础知识和工程应用方面的讲解都遵照本行业的规范和术语,将会造成学生知识面过窄,不利于国家通用标准的推广和学生就业;若完全脱离行业工程背景,则教学过程难免出现学非所用、理论脱离实际。如何达到“按通用标准和行业标准培养工程人才”的目标值得思考。随着工程技术的发展,很多新理论、新技术和新方法蓬勃发展,国家相关部门也会适时推出新的标准和规范,比如深部资源开采带来的“三高一扰动”、软岩大变形和冲击地压灾害频发等问题。但是由于教材的更新速度较慢,如果授课教师不能及时跟踪行业发展动态,将会导致课程知识体系陈旧无用。

(四)忽视工程能力的培养

实践是工程教育培养的关键环节,岩石力学是一门应用性很强的工程学科,然而受授课时间、资金、场地和工程条件等因素制约,目前的教学方式主要以书本知识传授为主,强调科学基础,试图传授更多的理论知识,理论与工程实践脱节严重,忽略了工程的系统性及其实践特征。“重理论、轻实践,重课堂、轻课外”的教学模式导致学生动手能力差、工程能力弱化,对于岩石力学课程中诸如地应力测量方法、监控量测、松动圈测试、超前地质预报和地下工程支护技术等工程现场的常规问题无法直观体验,不适应企业要求。这种现状不符合岩石力学服务于工程的课程特点,难以激发学生学习的积极性和创造性。

三、面向“卓越计划”的教学改革思路及实施路线

学校土木工程专业分为矿山建设工程、城市地下工程、工民建工程和交通土建工程四个方向,所有方向都开设岩石力学课程。依据专业实际情况,以矿山建设工程方向为重点,具体就面向“卓越计划”的岩石力学课程教学改革思路及实施路线进行深入探讨。

(一)教学内容模块化,合理选择培养标准

为了达到“学校按通用标准和行业标准培养工程人才”的要求,在教学内容安排上不能 “一刀切”。首先将教学内容模块化,根据不同培养方向调整培养方案。

(1)“前置基础”模块4学时,包括岩石力学课程中涉及的材料力学、弹性力学、工程地质学和土力学等前置学科的基础知识,根据各方向前置课程的授课内容确定合理的知识点。比如,弹性力学课程不在工民建方向的培养计划之内,对该方向应该加大弹性力学的权重。

(2)“岩石力学基础知识”模块20学时,包括“岩石组构及其物理性质”“岩块变形与强度”“弱面变形和强度”“岩体变形和强度”以及“原岩应力”等5部分,是各专业方向按共同标准和要求学习的内容。模块内容中岩块室内物理性质(如含水率、耐崩解性等)、强度和变形试验、岩体原位变形、强度和声波速度试验以及原岩应力测试等内容,应严格按照通用的国家标准GB/T 50266―2013《工程岩体试验方法标准》来讲授。

(3)“工程应用”模块8学时,根据专业方向的不同,选择各方向重要的工程应用及案例进行讲解。岩体分级是各方向都应该着重讲授的内容,应该以通用标准GB/T 50218―2014《工程岩体分级标准》为主,并辅以各方向的分级标准。如矿山建设工程方向的普氏分级标准、交通土建工程方向的 JTG D70-2004《公路隧道设计规范》和Q分类等。对于具体工程形式而言,矿山建设工程方向和城市地下工程方向以岩体地下工程为主,工民建工程方向以岩石基础工程为主,而交通土建工程方向则以边坡工程和地下工程并重。各方向还应对工程实践中常见的灾害机理作介绍,比如深部矿山工程中的软岩大变形、煤与瓦斯突出、冲击地压和底板透水等。

(二)强化基本概念理解,培养创新能力

概念和原理是创新的基础,只有掌握概念、清晰原理,才能举一反三而后应用自如。因此,在授课过程中,教师应多措并举,把基本概念讲清楚,讲透彻,让学生深入理解。

(1)刚性试验机是20世纪70年代岩石力学的重要进展,对其机理进行严谨的理论推导,对于初次接触的学生难以激发学习兴趣。为了解释柔性结构比刚性结构易于储存变形能的特点,笔者以弹簧和圆钢柱的压缩为例,让学生很快就明白柔性试验机压缩蓄能的快速释放是使脆性岩样产生爆裂的根本原因。

(2)室内岩样力学试验是课程的重要内容,书面讲解试验步骤较为枯燥,效率低下,但若先上试验课,一缺乏必要的准备知识,二受试验条件所限,难以让每个学生都参与其中,必然导致教学效果较差。由于视觉化的知识能够在短时间内留下深刻的印象,因此,可采用拍摄试验全过程的方法,包括声波速度测试、单轴压缩试验、单轴抗压强度试验、直接剪切试验、角模压剪试验、巴西劈裂试验和点荷载试验等,在每个试验讲解前播放视频,然后书面讲解试验机理和数据处理程序,最后通过试验课直观体验,巩固教学效果。

(3)原岩应力是地下工程围岩变形、破坏的根本源动力,在岩体工程具有举足轻重的地位,并由此带来“先加载,后开挖”、次生应力、开挖扰动和围岩等一系列岩体工程特有的概念。对于从理论力学、材料力学、弹性力学和结构力学一路学过来的学生而言,理解这些概念并非易事。笔者选择理想试验的方式来形象化该概念,具体来讲,就是将地层简化为弹簧-质点系统。该系统在重力作用下平衡后,弹簧发生压缩变形,系统内存在“原岩应力”,此时“开挖”去除一部分质点,必然带来“应力重分布”和“开挖扰动”。

(三)深入工程现场,提升工程能力

为达到“行业企业深度参与培养过程,强化培养工程能力”的培养目标,学校土木工程专业矿山建设工程方向实行“卓越计划”培养方案,学生企业实训学时达到36周,有充足的时间在煤矿现场进行实践学习。在学院层面与永煤集团车集煤矿、城郊煤矿签订了本科生合作培养协议,建立了现场实践教学基地。

在这种良好的前提下,可在课堂教学(32学时)之外,将部分课堂教学内容与学院在煤矿现场的科研项目有机结合,相互配合,是一种高效集约的授课模式,既可以加深学生对理论知识的认识,又能提高学生的动手能力。如课堂内的“岩体声波速度测试”与现场巷道松动圈测试,“原岩应力测试”与现场常用的空心包体法测试,“古典地压理论”与支护结构地压实测方法等。在教学过程中应该在确保安全的前提下,采用小班精细化教学模式以适应现场的恶劣条件。

聘请富有工程经验的工程师与授课教师进行交流合作。选择科学的授课方法、制定合理的授课内容是一种有效的培养方式,既可以使学生尽快适应企业要求,又能对青年教师起到帮助作用。比如:参观软岩大变形实例,加深学生对岩石流变的认识;观摩支护施工流程,掌握新奥法施工的原则;通过“沿空留/掘巷”“应力转移维护巷道”等工程措施的学习,深刻理解开挖引起原岩应力重分布机理在现场的应用。

四、结语

工程教育必须“回归工程”, 在“卓越计划”下的岩石力学课程教学改革,要以培养学生的工程实践能力和创新能力为目标,注重行业背景,优化教学内容,丰富教学手段,重视基础概念与机理,深入工程现场,加强实践环节,激发学生兴趣,切实提高教学质量,培养行业需要的优秀工程人才。

参考文献:

[1]陆琦,孙琛辉. 2010中国高等教育十件大事[N].科学时报,2010-12-7(B1大学周刊).

[2]林健. 面向“卓越工程师”培养的课程体系和教学内容改革 [J]. 高等工程教育研究,2011(5):1-9.

[3] 张文生,宋克茹.“回归工程”教育理念下实施“卓越工程师教育培养计划”的思考[J]. 西北工业大学学报:社会科学版,2011, 31(1):77-79.

[4]王家臣,钱鸣高.卓越工程师人才培养的战略思考―科学采矿人才培养[J]. 煤炭高等教育,2011, 29(5):1-4.

[5]徐营,万志军,柏建彪,等. “矿山岩体力学”课程的教学改革研究[J]. 煤炭高等教育,2013, 31(3):122-125.

[6]李玮,刘永建,殷代印,等. 石油工程中“岩石力学”课程的教学改革研究[J].科学促进发展,2010(S1):179.

[7]左昌群,孙金山,罗学东. 面向土木工程专业地下建筑方向的《岩体力学》课程教学改革[J].教育教学论坛,2013,35:49-50.

[8]张广清. 海洋工程《岩石力学》的研讨式教学[J].教育教学论坛,2014(13):83-84.

[9]王渭明.《岩石力学》教学改革与回顾[J]. 教育教学论坛,2011(14):221-222.

[10]王迎超,耿凡,张成林. 岩石力学课程的现状与案例教改思路探讨[J]. 高等建筑教育,2013,22(6) :51-55.