地質工程專業生產實習教學內容探析

蔡曉光 孟凡超 王偉 孫有為 門妮 沈超

摘 要：生產實習是地質工程專業人才培養中一個重要環節。本文從生產實習教學內容、實習基地建設、教師隊伍建設和實習考核機制幾個方面詳細闡述了防災科技學院地質工程專業三年級生產實習教學內容。

關鍵詞：地質工程專業；生產實習內容；實習基地；實習考核

地質工程專業是主要研究如何獲取地質環境條件，并分析研究人類工程活動與地質環境相互制約形式，進而研究認識、評價、改造和保護地質環境的一門科學，是地質學的一個分支，是地質學與工程學相互滲透、交叉的邊緣學科。地質工程專業是地質學中的工科專業，具有較強的實踐性。野外實踐教學在地質工程專業人才培養過程中具有重要地位。

防災科技學院2003年設置工程勘察與工程地震專科專業，2006年設置勘查技術與工程本科專業，2013年設置地質工程專業。2008年勘查技術與工程專業被教育部批準為“第三批高等學校特色專業建設點”，并與土木工程等相關專業一起以專業群的形式被批準為“河北省高等學校防災減災科技創新與人才培養高地”。

地質工程專業培養適應社會主義現代化發展需要，德、智、體、美全面發展，具備扎實的數學、力學、地質學和工程學專業基礎，掌握相關課程的基本理論和基本方法，系統掌握工程勘察、工程地震等方面的專業知識和專業技能，獲得巖土工程師的基本訓練，具備從事巖土工程勘察、設計、施工、管理以及地震安全性評價等領域相關工作崗位工作能力的高級應用型人才。

根據地質工程專業的人才培養方案和教學計劃，學生在大學期間要進行認識實習、專業實習、生產實習和畢業實習。相應的時間分別安排在大一、大二、大三的暑期和大四的第二學年。地質工程專業三年級的生產實習具有特殊而重要的意義，是學生在學習完“巖土工程勘察”“工程動力地質學”“工程地震學”“土力學”“巖體力學”“基礎工程”“巖土工程測試與監測”“地下結構工程”“強震觀測”“工程物探”“巖土工程設計”等專業課程之后，在教師的指導下，進一步鞏固和提高專業技能，把所學的理論應用于實際的重要實踐。以下就地質工程生產實習教學內容進行介紹。

1.生產實習教學內容

地質工程專業生產實習是本專業的一門集中綜合實踐課。該實習由地下結構與工程地質實習模塊（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）、基礎工程設計實習模塊（1周）和巖土工程設計實習模塊（1周）組成。

地下結構與工程地質實習內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、襯砌混凝土內力和變形監測、襯砌中鋼筋應力檢測、錨桿拉力量測、錨索拉力量測、土體分層沉降監測、隧硐周邊土體內部位移量測、深部土體側向變形監測、孔隙水壓力量測、地下水位監測，使學生掌握原位測試的原理、方法、數據處理和工程應用。

巖土工程勘察實習模塊實習內容包括巖土工程原位測試、工程地質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練，使學生較系統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、確定地震活動性參數、選用合適的概率模型和衰減關系，通過分析計算，確定工程場地的抗震設防地震動參數。

工程物探實習模塊要求掌握地震勘探和電法勘探的外業和內業的方案設計、現場實驗和資料分析處理各項工作，通過實習使學生對地震法、電法勘探各項工作的基礎知識有更深的理解，并具備開展相關工作基本能力。實習內容包括地震勘探、地基常時微動、波速測井、小應變測樁、高密度電法、地質雷達的現場測試與資料處理。

基礎工程設計實習模塊要求學生在學完了理論課程的基礎上，綜合運用所學專業知識和理論，獨立完成工程建筑物（構筑物）基礎設計，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計。

巖土工程設計實習模塊要求學生綜合運用所學專業知識和理論，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計。

2.生產實習基地建設

地質工程專業生產實習中地震安全性評價實習模塊、基礎工程設計實習模塊和巖土工程設計實習模塊一般在機房（利用專業軟件）和教室完成；地下結構與工程地質實習模塊、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。考慮到每年生產實習依托工程項目不確定，以及實驗設備遠距離搬運安裝困難特點，防災科技學院在校園內自行設計并建設了大型地下結構與工程地質試驗場，從而滿足了生產實習的需求。該試驗場在國內并不多見。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；在試驗場內設計了共5大類43項試驗項目。這些試驗項目能夠滿足“土力學”“巖體力學”“基礎工程”“巖土工程勘察”“巖土工程測試與監測”“地下結構工程”“地震工程學”“強震觀測”和“工程物探”等課程野外實驗的要求。同時，也能滿足勘查技術與工程專業和地質工程專業的部分生產實習實踐教學要求并能開展地下結構的抗震試驗和巖土體原位試驗研究工作。

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

（1）土體與地基基礎試驗項目：①土體靜載試驗；②土體原位直剪試驗；③基樁低應變測試；④樁基靜載試驗；⑤波速測井；⑥復合地基靜載試驗；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隧硐超前地質預報；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襯砌混凝土內力和變形監測；④襯砌中鋼筋應力檢測；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測；⑧土體分層沉降監測；⑨隧硐周邊土體內部位移量測；⑩深部土體側向變形監測；11孔隙水壓力量測；12地下水位監測。

（4）地下結構檢測與強震觀測項目：①地下結構完整性檢測；②地下結構動力響應測試；③地下結構抗震性能檢測；④強震豎井觀測臺陣；⑤ 強震地下結構觀測臺陣。

（5）硐室地質現象觀測：①斷層觀測；②硐室節理裂隙統計；③硐室素描和硐室展示圖繪制。

3.教師隊伍建設

實踐教學的改革和創新離不開高素質專業師資隊伍的建設。目前防災科技學院地質工程專業現有專職教師 22 名，其中教授5人，副教授7人，具有博士學位的15 人。返聘工程地質專業退休老教授為實習教師和青年教師導師。老教授一方面審定生產實習的教學大綱、教學指導書和教學任務書等教學文件，另一方便對青年教師進行指導培養，促進以老帶新。學校同時加強“雙師”型教師培養，定期選派教師到知名高校和企事業單位進修和實踐，掌握相應崗位實踐技能。學校與多家生產單位開展產學研合作，聘請實踐經驗豐富的工程師為兼職教師，參與實習工作的指導，充實加強實踐師資力量。

4.考核機制

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

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

第三，答辯考核，即在生產實習結束后，學生針對實習內容進行總結匯報。通過答辯考核，教師可以了解學生系統掌握生產實習內容的程度，以及應用專業知識開展實際工作的能力；另外還可以鍛煉學生理清思路、總結匯報、講演的能力。

5.結語

本文從生產實習教學內容、實習基地建設、教師隊伍建設和實習考核機制幾個方面詳細闡述了防災科技學院地質工程專業三年級生產實習教學內容。根據2014年、2015年的生產實習情況，表明教學效果良好。主要表現在以下三個方面：①學生感性接觸各個試驗環節， 理論聯系了實際；②學生的動手能力和實際操作能力提高；③學生對專業知識的理解更加深入。學生根據試驗數據開展分析，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，學生利用掌握的理論知識更好地指導實踐工作的開展。

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（作者單位：防災科技學院防災工程系）