地质工程专业规范.docx
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地质工程专业规范
2.6 地质工程专业规范
一、地质工程专业教育概况
1.地质工程专业教育的历史与现状（略）
2.主干学科的方法论介绍
人类进入21世纪，伴随着世界科技和经济的迅猛发展，人类的地质工程活动越来越多，环境质量不断下降，为了实现社会和经济的可持续性协调发展，对各种资源勘探与开发、工程建设的勘查设计、施工与管理提出了越来越高的要求。
地质工程专业正是围绕与人类生活息息相关的资源开发（化石燃料开发、水力资源开发、固体矿产开发、水资源开发等）；工程建设（道路、机场、桥隧、高层建筑等）规划与岩土工程施工；地质灾害防治调查与处理、地质环境保护等进行科学的规划与设计提供正确决策和处理意见；采用先进的工程施工技术方法和手段，实现工程的最终目的。
这集中体现了本专业所涉及的勘察、设计、施工与管理各方面学科的完整性，以及地质工程专业未来发展的方向。
地质工程专业是地矿类工科专业，本学科的方法论包括学科的知识结构、研究方法、发展规律。
地质工程专业知识结构应包括公共基础、专业基础课和专业方向课；地质工程专业的研究方法强调理论与实践的紧密结合，强调对学生进行工程素质的训练。
即在基础理论的指导下进行试验研究，并通过对实验结果的分析与论证，解决工程中的实际问题，同时又为进一步的理论研究提供依据。
二、地质工程专业培养目标和规格
1.专业培养目标
本专业培养适应现代化建设和未来社会与科技发展需要、立志为国家富强、民族振兴和人类文明进步而奋斗、德智体美全面发展与健康个性和谐统一、富有创新精神、实践能力和国际视野的高素质的地质工程专业的专门人才。
本专业以地质学理论、力学理论为基础，培养系统掌握工程地质，岩土钻掘工程等方面的基本理论、基本方法和基本技能，能适应21世纪工程建设发展需要，掌握科学的思维方法，爱岗敬业，具有发现问题、分析问题和解决问题的能力和素质，德、智、体、美全面发展的综合性人才。
在学习数理化、外语、计算机等专业公共课的基础上，主要学习地质学、力学、工程地质学、岩土钻掘工程等方面的基本理论和基础知识，受到工程师的基本训练，具有资源勘察、工程勘察、工程管理、岩土工程设计与施工的基本能力及其新技术、新方法的研究和开发的初步能力。
能在地质工程设计、地下资源勘探、工程地质勘察、地质灾害防治、地质环境评价、岩土工程施工与管理等单位从事各类资源勘察与评价、管理及工程勘察、岩土工程设计与施工、管理与监理等方面工作的高级工程技术人才。
2.本专业人才培养规格
学制：
基本学制4年，全面实行学分制后，可放宽至5～6年。
学位：
在完成规定的学分并通过毕业答辩后，授予工学学士学位。
（1）素质结构要求
思想素质：
热爱社会主义祖国，拥护中国共产党领导，掌握马列主义、毛泽东思想、邓小平理论和江泽民“三个代表”的重要思想等基本原理，树立辩证唯物主义和历史唯物主义的世界观，有为科学技术事业献身的精神，具备为国家富强、民族昌盛而奋斗的志向和责任感，具有良好的思想道德、职业道德和社会公德。
专业素质：
有扎实的自然科学基础知识和本专业所需的技术基础及专业知识，掌握分析问题、解决问题的方法，具有严谨的科学态度和创新意识。
文化素质：
具有较好的人文、艺术和社会科学基础，能积极参加社会实践。
身心素质：
加强体育锻炼，参加军事训练，培养坚强的毅力和百折不挠的进取精神，注意心理健康，塑造完美人格。
（2）能力结构要求
获取知识的能力：
具有较强的自学能力和利用一切现代化信息渠道获取、筛选所需知识的能力，具有一定的社交能力和对自然科学、社会科学知识的表述能力。
应用知识的能力：
能将所学的基础理论与专业知识融会贯通，并能将知识灵活地应用于工程实践，具有研究解决现代地质工程领域内实际问题的能力。
创新能力：
培养创新意识，掌握科学技术最新发展动态及所研究领域内的国内外进展情况，了解国际前沿性的科学领域发展方向，具有创造性思维和科技研究与开发能力。
（3）知识结构要求
熟练掌握数学、物理、化学等自然科学基础性课程的基本理论和基本方法，系统掌握地质工程专业的基础理论，具有较好的人文、艺术和社会科学基础和文字的表达能力。
掌握一门外国语，具有较好的听、说、读、写能力，能阅读与本专业相关的外文资料和文献。
掌握本专业要求的地质学、力学、工程地质学、岩土钻进工艺、工程地质勘察、岩土工程施工技术与施工管理等方面的专业知识。
具备计算机文化基础和计算机应用能力，能熟练使用计算机解决工程中有关问题。
了解文学、历史学、哲学、思想道德、政治学、艺术、哲学思维方法、社会学、心理学等方面的知识；
了解经济学、管理学等方面的知识。
掌握科学工作的方法和信息技术的应用，掌握文献检索、方法论、科技方法、科技写作等方面的知识；
了解本专业领域1～2个专业方向的前沿性问题及发展趋势。
三、地质工程专业教育内容和知识体系
1.地质工程专业人才培养的教育内容及知识结构的总体框架
根据本专业人才培养的目标和规格，为达到知识、能力、素质协调发展的培养目标，人才培养的内容应包括普通教育、专业教育和个性教育三部分。
普通教育是工科专业的通识教育，确保本专业学生的人文社会科学、自然科学、外语、体育、信息技术水平的培养，为专业教育打下扎实的思想素质、健康的身心素质、知识和能力基础；专业教育除承担传授本专业的知识任务外，还要结合本专业特色，传授相关学科的知识，以提高学生进行交叉学科及跨学科应用研究的实践能力。
个性化教育是对以人为本的科学的发展观的充分体现，是以因材施教为基础，视学生在不同程度上来提高自己的能力与水平。
根据高等院校理工科本科专业人才培养规格的要求，参考国外相关专业人才培养课程体系，最大限度地满足社会需求及学科发展需要，本专业人才的培养力求体现知识、能力、素质各方面的协调发展。
鉴于本专业的特点，主干课程分公共基础课、专业基础课、专业课、公共选修课、实践训练五大模块。
这五大模块既强化知识结构的设计与建设，使每一个知识模块构成一个适当的训练系统，又能使每个模块有机地联系在一起。
本专业教育内容和知识体系由普通教育（通识教育）内容、专业教育内容和综合教育内容3大部分15个知识领域构成：
普通教育内容包括：
人文社会科学：
法律基础，文学、艺术，社会学等；
自然科学：
高等数学，线性代数，概率论与数理统计，大学物理等；
经济管理：
管理学，财务管理基础，安全法规，技术政策与法规，工程技术经济；
外语：
英语；
计算机信息技术：
计算机基础知识及应用，计算机程序设计,计算机绘图；
体育：
体育；
实践训练等知识体系：
军训、公益劳动等。
专业教育内容包括：
相关学科基础：
【工程地质方向】普通地质学、工程力学、工程制图、工程测量、矿物岩石学、构造地质学、水文地质学、地貌及第四纪地质学、岩石（体）力学、土质土力学、工程钻探、工程物探等；
【岩土钻掘工程方向】地质学基础、工程力学、岩土力学、工程制图、机械设计基础、液压传动、流体力学、工程测量等
本学科专业：
【工程地质方向】工程地质学基础、基础工程学、岩土体测试技术、工程地质勘察等；
【岩土钻掘工程方向】岩土钻进工艺学、岩土钻凿设备、岩土工程施工技术、钻井液工艺学、掘进工程、岩土工程设计等。
专业实践训练等知识体系：
地质认识实习、专业教学实习、毕业实习与毕业设计（论文）；
综合教育内容包括：
①思想教育，②学术与科技活动，③文艺活动，④体育活动，⑤自选活动等知识体系。
2.构建课程体系
学科体系决定了本专业的知识框架，这些知识要通过课程教学传授给学生。
因此，明确了知识体系之后，构建相应的课程和课程体系内应成为专业规范的核心问题。
各学校可在本规范所规定的课程体系的基础上。
按照各校的实际和办学特色构建一个完整的地质工程专业的课程体系，体现出各校的办学特色。
课程教学包括理论教学和实践教学两大部分。
课程可以按知识领域进行设置，也可以由一、两个知识领域构成一门课程，还可以从各知识领域中抽取相关的知识单元组成课程，但最后所形成的课程体系必须覆盖知识体系的知识单元尤其是核心知识单元。
本专业课程体系由核心课程和选修课程组成，核心课程应该覆盖知识体系中的全部核心单元及部分选修知识单元。
同时，各高校可选择一些反映学科前沿和反映学校特色的知识单元组织到选修课程中。
3.地质工程专业知识体系
⑴总体要求
本专业知识体系的知识领域可以分为普通教育知识领域、专业教育知识领域、综合教育知识领域。
每个知识领域包含的核心知识单元及应选修的知识单元为：
普通教育知识领域的核心单元包括：
人文社科、数理化、外语、计算机及体育。
专业教育知识领域的核心单元包括：
地质学、力学、制图学等，地质工程专业课及专业实践训练（地质工程专业课按照工程地质和岩土钻掘工程两个专业方向具体给出）。
综合教育知识领域的核心单元包括：
思想教育、科技活动、文体活动等。
各学校可根据具体师资队伍、科研成果与实验室等条件，确定出自己的办学特色和方向。
按照地质工程专业的内涵，各学校可按工程地质和岩土钻掘工程两个专业方向制定具体培养方案。
（2）各专业方向的课程设置的基本要求
1）工程地质方向课程设置
公共基础课：
政治理论课、外语、数、理、化、计算机基础和体育等，以及满足素质教育所必需的人文、社科类选修课。
专业基础课：
普通地质学、工程力学、工程制图、工程测量、岩石（体）力学、土质土力学、矿物岩石学、构造地质学、地貌及第四纪地质学、水文地质学、工程钻探、工程物探等。
专业课：
工程地质学基础、工程地质勘察、基础工程学、岩土体测试技术等。
专业选修课：
以本专业工程类、经济类、管理类课程作为专业选修课程。
专业实践训练：
地质认识实习、专业教学实习、课程设计、毕业实习和毕业设计（论文）。
2）岩土钻掘工程方向课程设置
①基础教育课程：
政治理论、外语、数、理、化、计算机技术基础和体育等，以及满足素质教育所必需的人文、社科类选修课。
②专业基础课：
地质学基础、工程力学、岩土力学、工程制图、机械设计基础、液压传动、流体力学、工程测量等。
③专业课：
岩土钻进工艺学、岩土钻凿设备、岩土工程施工技术、钻井液工艺学、掘进工程学、岩土工程设计等。
专业选修课：
以本专业工程类、经济类、管理类课程作为专业选修课程。
⑤实践教学体系：
地质认识实习、金工实习、专业教学实习、课程设计、毕业实习和毕业设计（论文）。
4.专业实践教学内容及基本要求
为提高学生的实践能力和创新精神，本专业必须加强实践教学环节的安排，重视学生的实践能力的训练。
因此，总体构建的实践性环节教学体系，应着重培养学生以下能力：
①实验技能；②操作能力；③工程设计能力；④基本科学研究能力；⑤社会实践能力等。
实践教学包括独立设置的实验课程、课程设计、专业教学实习、社会实践、科技训练、综合论文训练等多种形式。
四、地质工程专业的教学条件
1.师资力量
按照教育部2004年2号文件《普通高等学校基本办学条件指标》规定，教师队伍中，要有年龄和知识结构合理，形成老中青结合，以老带新、相对稳定、学术水平较高的师资队伍群体；承担本专业课程教师的师生比不大于18；具有研究生学历的教师比例不小于30%；具有高级职称的教师比例不小于30％；教授和副教授应全部为本科生上课；应有学术造诣较高的学科带头人。
2.教 材
教材选用要符合专业规范所要求的知识核心内容，在专业课程的教学大纲中必须体现出一定量的实践教学内容。
基础课程的教材应为正式出版教材，当专业课程无教材时，至少应有符合教学大纲的讲义。
主要课程应选用高水平教材，并尽可能选用近三年出版的教材。
3.图书资料
公共图书馆中有一定数量与专业有关的图书、刊物、资料、数字化资源和具有检索这些信息资源的工具，生均图书量不低于80册，并应保持每年生均图书3册的增长量。
4.实验室
实验室面积达到教育部有关规定，生均教学科研仪器设备值≥5000元，能满足教学的基本要求。
新增教学科研仪器设备所占比例不低于10％；
百名学生配多媒体教室和语音实验室、座位数不低于7个。
5.实习基地
要有相对稳定的实习基地，特别是地质实习和专业教学实习基地要相对稳定，实习基地应符合一定的要求（如交通方便、剖面露头好、地层及岩石较为齐全、地质构造较为齐全、各类岩土体具有代表性等），能针对不同的实习性质提供一定的实习内容。
应有与实习环境紧密结合、内容符合要求的实习教材或实习指导书。
鉴于学生地质实习的需要，建议有关部门制订相关法规让国家地质公园和世界自然遗产公园免费向地质类师生开放。
6.教学经费
新设地质工程专业的学校，用于地质工程专业的开办经费一般不低于一定的金额数量（不包括固定资产）。
每年的正常教学经费不低于一定的金额数量。
本专业教育的业务费、教学差旅费、体育维持费、教学仪器设备维修费，应占学费收入的一定的比例，而且要持续增长。
五、制定本专业规范的主要参考指标
制定专业规范要有一定的量化指标，考虑到各校的教学管理体制的不同，不能将指标统一量化，本专业规范要以举例或推荐的方式提出制定本专业规范所依据的主要参考指标。
例如：
1、本科学制：
基本学制4年，实行学分制的学校可以适当调整为4～6年。
2、在校总周数：
200～202周。
其中：
教育教学166～168周，寒暑假32～34周。
3、一般4年制本科专业，普通教育（通识教育）与专业教育的总学分为180～200学分，综合性大学可为160～180学分。
综合教育的学分本专业规范不作规定。
4、普通教育（通识教育）的学分为80～100学分，其中应包括：
①政治思想教育和人文社会科学学分；②经济管理学分；③自然科学学分；④体育学分；⑤外语学分；⑥计算机信息技术学分。
5、专业教育的学分80～100学分。
6、实践教学学分占普通教育（通识教育）和专业教育总学分35％。
7、学时与学分的折算办法：
未实行学分制的学校，学时与学分的折算由各校根据学校实际情况自行决定。
本规范建议课程教学按16学时折算1学分，体育类课程按32学时折算1学分，集中实践性教学环节按每周1学分计算。
在特殊情况下，某些课程的学时学分折算办法可自行制定。
8、各类课程设置及参考学分如下：
工程地质方向：
模块
课程
学分
参考学时
备注
公共基础课
两课
12～14
192～224
外语
16
256
数、理、化
25
400
计算机
6～8
96～128
专业基础课
普通地质学
2～3
32～48
工程力学
4～5
64～80
岩石（体）力学
2～3
32～48
土质土力学
3～4
48～64
矿物岩石学
2～3
32～48
工程制图
3～4
48～64
工程测量
2～3
32～48
构造地质学
3～4
48～64
地貌及第四纪地质学
2～3
32～48
水文地质学
3～4
48～64
工程钻探
2～3
32～48
工程物探
2～3
32～48
专业课
工程地质学基础
3～4
48～64
基础工程学
3～4
48～64
岩土体测试技术
2～3
32～48
工程地质勘察
2～3
32～48
公选课
除人文、社科类选修课外，还应设立一定的经济管理类课程、工程管理类课程。
实践教学
地质认识实习，2～3周；专业教学实习，8～12周；毕业实习与毕业设计（论文），12～15周。
其他实践环节各校根据条件和特色拟定。
岩土钻掘工程方向：
模块
课程
学分
参考学时
备注
公共基础课
两课
12～14
192～224
外语
16
256
数、理、化
25
400
计算机
6～8
96～128
专业基础课
地质学基础
2.5～3
40～48
工程力学
4～5.5
64～88
岩土力学
2～3
32～48
机械设计基础
2～3
32～48
液压传动
2～3
32～48
工程制图
5～6
80～96
工程测量
2～3
32～48
流体力学
2～2.5
32～40
专业课
岩土钻进工艺学
4～5
64～80
岩土工程施工技术
3～3.5
48～56
钻井液工艺学
3～4
48～64
岩土钻凿设备
2.5～3.5
40～56
掘进工程学
2.5～3.5
40～56
岩土工程设计
2～3
32～48
公选课
除人文、社科类选修课外，还应设立一定的经济管理类课程、工程管理类课程。
实践教学
地质认识实习，2～3周；专业教学实习，8～12周；毕业实习与毕业设计（论文），12～15周。
其他实践环节各校根据条件和特色拟定。
工程地质方向主要实践环节安排建议
序号
实习名称
周数
学分
备注
1
军事训练
2
2
2
公益劳动
2
1
3
地质认识实习
2～3
2～3
4
测量实习
1
1
5
专业教学实习
8～12
8～12
6
毕业实习与毕业设计（论文）
12～15
12～15
7
课程设计
5～7
5～7
岩土钻掘工程方向主要实践环节安排建议表
序号
实习名称
周数
学分
备注
1
军事训练
2
2
2
公益劳动
2
1
3
地质认识实习
2.5
2.5
4
金工实习
3
3
5
专业教学实习
8～12
8～12
6
毕业实习与毕业设计（论文）
12
12
7
课程设计
5～7
5～7
9、核心专业基础课课程内容及要求：
工程地质方向
（1）普通地质学:
本课程涉及地质学科的最基础部分，要求学生掌握地质学的基本理论与研究方法，培养学生的地质思维能力，了解地质作用的现象与野外认识特征。
为学习专业课程和野外工作打下必要的地质基础。
（2）工程力学:
本课程主要讲授物体和物体系统的平衡及杆件的强度、刚度和稳定性有明确的基本概念，必要的基础知识和初步的计算能力，从而使学生能对简单的工程静力学问题进行定性分析。
（3）岩石（体）力学：
掌握岩石的基本力学特性及实验测试方法；岩石力学的基本理论，包括岩石的强度、变形、裂隙水力学及地应力；岩体结构面特征，结构面物理、力学特性；岩石（体）力学的工程应用，包括地下洞室、岩质边坡、建筑物岩石基础的计算分析方法。
（4）土质土力学:
本课程由讲授土质学和土力学两部分。
包括土的物质组成、物理性质、水理性质、力学性质；地基应力计算、地基变形计算、抗剪强度理论及其应用。
通过学习，使学生掌握土力学的基本理论；以有效应力原理为主线，掌握有效应力原理在应力分布理论、渗透固结理论和抗剪强度理论中的应用；培养学生应用土力学基本理论解决实际工程问题的基本能力。
（5）矿物岩石学:
本课程由《结晶学与矿物学》、《岩石学》两大部分组成。
要求学生学会观察矿物形态、物理性质及简易化学试验，掌握矿物的肉眼鉴定方法。
学会运用矿物术语，素描图或示意图来描述矿物。
要求掌握三大岩类的观察描述和分类定名方法，掌握岩石肉眼或借助于放大镜的鉴定方法。
（6）构造地质学:
本课程讲述地壳中各类中、小尺度基本构造形态、分类、形成条件和形成机制的基本知识和基本理论，介绍地质构造的观察和研究方法、以及进行制图和运用极射赤平投影分析地质构造的基本方法。
（7）工程制图：
主要包括制图基本知识与技能、正投影法基本原理、机械制图和计算机绘图等四个部分。
实践教学部分包括正确使用绘图仪器绘图、零部件的测绘以及计算机绘图。
（8）工程测量：
主要讲授测量学的任务和作用，地面点位确定方法，水准仪及水准测量方法，经纬仪及角度测量方法，距离测量及直线定向方法，平面控制测量、高程控制测量、大比例尺地形图测绘方法，地形图的应用，施工放样，常规测量仪器的使用方法，全站仪及GPS等新技术简介。
（9）地貌及第四纪地质学：
主要内容有地貌学的基本问题：
包括地貌学基本概念，地貌的成因，岩性和内外地质营力的地貌意义，地貌发展演化与地貌年代研究方法；第四纪古气候特征及研究方法，第四纪地层划分的原则与方法：
第四纪生物界特征与人类社会；第四纪沉积物成因特征及相关地貌：
残积物与风化壳，斜坡及其堆积物，各种流水地貌形成发展及其堆积物的特点，岩溶堆积物及岩溶地貌，冰川地貌及堆积物，黄土与区域干旱化问题：
新构造运动：
新构造运动的基本特征，新构造运动研究方法。
（10）水文地质学：
本课程主要讲授水的循环规律，地下水赋存条件、形式，地下水类型，地下水的运移规律，地下水的化学成分与作用，地下水的资源开发与平衡，水资源的调查与应用。
（11）工程钻探：
本课程主要讲授有关钻探的基本原理、钻探技术的工作过程和基本规律及钻探技术方法。
内容包括钻进原理、钻具结构和工艺；常用取芯工具的结构，工作原理及特点；以及各种岩土钻进新工艺、新技术、新方法等。
（12）工程物探：
本课程的安排上以浅层地震和电法勘探为主，其它物探方法为辅。
着重介绍地震勘探的理论基础；浅层折射波法和反射波法；浅震中的新技术和新方法；声波探测；电阻率法的基础知识；电剖面法；电测探法；其它电探方法；放射性探测；地温测量；重力勘探和磁法勘探；地热及地下水调查的综合物探方法及应用实例；工程与环境地质调查的综合物探方法及应用实例。
岩土钻掘工程方向：
（1）地质学基础:
本课程涉及地质科学的各个分支的核心部分，要求学生掌握地质学的基本理论与研究方法，培养学生的地质思维能力，了解了地质学各分支学科的发展方向与现状。
为学习专业课程和野外工作打下必要的地质基础。
（2）工程力学:
本课程主要讲授物体和物体系统的平衡及杆件的强度、刚度和稳定性有明确的基本概念，必要的基础知识和初步的计算能力，从而使学生能对简单的工程静力学问题进行定性分析。
（3）机械设计基础：
本课程包括机械原理和机械零件两部分。
机械原理主要讲授常用机构以及机器动力学的基本特征的基本知识；机械零件主要讲授通用零件的工作原理，特点和设计计算。
主要内容包括：
平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、轮系机构、常用联接、齿轮传动和蜗轮传动、带传动和链传动、轴、轴承、联轴器、离合器、制动器和弹簧等。
（4）岩土力学:
本课程由讲授岩石力学和土力学两部分。
岩石力学主要讲授岩石力学的基本理论，岩石的强度、变形、裂隙水力学及地应力；岩石力学的工程应用。
土力学包括土的物理性质、地基应力计算、地基变形计算、抗剪强度理论及其应用。
（5）液压传动:
本课程主要讲授液压传动的基本工作原理，液压传动的特点，液压系统图及图形符号、液压油的性质和选用、液压传动流体力学基础，通用液压元件的结构原理和性能参数、液压传动基本回路的组成及工作特性、液压设备的正确使用与维护等。
（6）流体力学:
本课程主要讲授流体动力学、流体动力学基础、相似原理和量纲分析、流动阻力和水头损失、有压管道流动及孔口与管嘴出流、明渠均匀流，明渠非均匀流渗流等。
（7）工程测量:
本课程主要讲授工程制图的基本知识与技能、正投影法基本原理、机械制图和计算机绘图等四个部分。
实践教学部分包括正确使用绘图仪器绘图、零部件的测绘以及计算机绘图。
10、核心专业课课程内容及要求：
工程地质方向：
（1）工程地质学基础：
本课程通过一些主要工程地质问题的产生条件，形成过程，成因机制与定性定量评价来讨论工程地质学的基本原理和方法。
课程的重点内容是：
岩石风化、活断层与地震、砂土液化、渗透变形、滑坡、崩塌、泥石流
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