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SPOC学校专有课程
工程地质(2019春)
第1次开课
开课时间: 2019年04月01日 ~ 2019年07月01日
学时安排: 3小时每周
当前开课已结束 已有 19 人参加
立即自学
往期不提供结课证书,想参加下学期课程, 点击这里预约>>
spContent=工程地质课程内容与工程建设中的地质灾害问题密切相关。它与地球上的岩石、以及岩石风化的产物“土”密不可分。课程结合土力学在线课程视频资源、通俗易懂的讲解,丰富的图文并茂的信息量,进行混合式教学。通过与土力学课程中部分内容的交叉融合,将工程地质灾害现象与土的力学机理密切联系起来。
工程地质课程内容与工程建设中的地质灾害问题密切相关。它与地球上的岩石、以及岩石风化的产物“土”密不可分。课程结合土力学在线课程视频资源、通俗易懂的讲解,丰富的图文并茂的信息量,进行混合式教学。通过与土力学课程中部分内容的交叉融合,将工程地质灾害现象与土的力学机理密切联系起来。
—— 课程团队
课程概述

工程地质课程内容与工程建设中的地质灾害问题密切相关。它与地球上的岩石、以及岩石风化的产物“土”密不可分。课程结合土力学在线课程视频资源、通俗易懂的讲解,丰富的图文并茂的信息量,进行混合式教学。通过与土力学课程中部分内容的交叉融合,将工程地质灾害现象与土的力学机理密切联系起来。


《工程地质》是一门本科生阶段的专业基础课,它是土木工程专业的必修课程。该课程内容与工程建设中的地质灾害问题密切相关。同时,它还与地球上的岩石、以及岩石风化的产物—“土”密不可分。它是学习相邻课程《土力学》的基础。

 

本次线上线下SPOC混合式教学通过与《土力学》课程中部分内容的交叉融合,将工程地质灾害现象与土的力学机理密切联系起来。这对于培养学生解决复杂问题的综合能力提出了更高要求。开展了将专业知识密切相关的课程内容,进行深度融合及教学改革创新。

 

根据《工程地质》课程的特点,将主讲老师已上线的《土力学》慕课资源,作为线上部分学习内容,使学生对工程地质灾害现象的机理有更深入的了解,拓展了知识的广度与深度。这种与相邻课程的交叉融合,是本次线上线下混合式教学设计的创新和特色。

 

线上学习采用《土力学》慕课资源,选取部分有针对性的线上内容,做到与学习内容深度融合下的适度使用。如土的生成、岩石的风化作用;滑坡的形态特征、土坡稳定性;土的毛细现象等工程地质问题。通过课堂交流区进行师生线上互动讨论。通过章测题和作业题及互评,进行学习效果检验和巩固。视频中设有弹题,供观看视频期间思考和放松。在SPOC平台下,课件中补充了地质灾害实例和工程地质实习指导等拓展资料。通过SPOC平台,随时可以查看学生在线学习行为和成绩状况,及时发布有针对性的公告和温馨提示,引导学生学习。

 

线下环节有课堂授课、主题讨论、地质实习。整个讨论课环节,学生能够积极主动参与全过程,激发了创新思维潜力,锻炼了独立完成学习任务的能力,培养了互相合作的精神,提高了包容他人见解的意识。从而深化了课程内涵,提高了解决复杂问题的综合能力。

 

本次混合式教学与以往的传统授课相比,学习效果提升明显。在考核方式上,一方面重视了线上的学习过程和阶段测试、互动讨论等环节的循序渐进,为教师跟踪学生学习进展,提供支持;另一方面,综合了线下考核内容,使得评价和反馈形式多样化。更能体现重视学生自主学习和实践能力的提高,受到了学生的一致好评。

 

本课程设计以相邻岩土工程类课程《工程地质》和《土力学》慕课的线上线下混合式教学改革为特色,突破了传统的单一课程学习模式、建立了相邻课程间交叉融合的新模式,拓宽了学生的知识面、达到了知识融会贯通与合理增负的效果,课程设计新颖独特。这为慕课及SPOC平台应用于实际教学,提供了新的思路和方法,在教学设计和实践上均具有创新性,有较大的借鉴和推广价值。

授课目标

通过学习工程地质的基本知识,使学生对矿物、岩石以及地质构造、地壳运动、地形地貌、第四纪沉积物等有较系统的认识。了解地下水对工程地质的影响和作用。科学地认识地质灾害的发生,了解不利地质构造、地质灾害和相应的防治措施。了解工程地质勘察任务、内容和方法。为进一步学习土力学和基础工程打下基础。


成绩 要求

总评成绩为60分至84分为合格,可获得合格证书。85分至100分为优秀,可获得优秀证书。

课程大纲

绪章

章测题

绪论

讨论题

第一章.土的物理性质和工程分类

1.2土的生成

1.4土的结构和构造

1.1 思维导图

1.9土的工程分类

章测题

讨论题

1.8土的压实性

1.3.1土中的固体颗粒

1.3.2土的粒径级配曲线

1.7黏性土的特性

1.10小结

1.6无黏性土的特性

1.5.2物理性质指标间的换算式

1.5.1土的三相物理性质指标

第二章.土的渗透性及渗流

章测题

2.4达西定律及其适用范围

2.8.1饱和土体中的孔隙水压力和有效应力

2.7流沙现象

2.3土的渗透性及地下水运动方式

2.8.2渗流情况下的孔隙水压力和有效应力

2.5.2成层土的渗透系数

2.6渗流压力及临界水力梯度

2.1思维导图

2.5.1渗透系数的测定

2.9小结

2.2土的毛细水性质

讨论题

第三章.地基中的应力计算

3.3地基中的自重应力

3.2土中的应力状态

章测题

3.7.2条形基底受三角形分布荷载时地基中附加应力

3.4有效应力原理

3.8 小结

3.7.1条形基底受竖向均布荷载时地基中附加应力

3.5.2基底压力简化计算

3.6.2矩形基底受竖向均布荷载时地基中附加应力

3.6.3矩形基底受三角形分布荷载时地基中附加应力

3.1思维导图

3.5.1基底压力的分布

3.5.3基底附加压力计算

3.6.1竖向集中荷载作用下地基中附加应力

讨论题

第四章.土的压缩性和地基沉降计算

4.2.1土的压缩性

4.6.1饱和土体渗透固结

章测题

4.3土的压缩性原位测试

4.4.2分层总和法计算方法

4.2.2侧限压缩试验

4.2.3土的压缩性指标

讨论题

4.6.2饱和土的单向固结理论

4.5.2天然土层的应力历史

4.1思维导图

4.4.1分层总和法计算原理

4.5.1土的回弹曲线和再压缩曲线

4.7 小结

第五章.土的抗剪强度

5.4.3莫尔-库仑抗剪强度理论运用

5.4.1莫尔-库仑抗剪强度理论

5.3.2三轴剪切试验原理

5.3.3三轴剪切试验类型

章测题

5.3.1直接剪切试验

5.5.2固结不排水和固结排水抗剪强度

5.5.1不固结不排水抗剪强度

5.2抗剪强度

5.4.2土的极限平衡条件

5.6小结

讨论题

5.1思维导图

第六章.地基承载力

6.3.1地基的临塑荷载

6.3.2地基的有限塑性区深度承载力

6.2.2地基破坏的基本形式

6.9小结

6.6太沙基地基极限承载力

章测题

讨论题

6.4普朗特地基极限承载力

6.5对普朗特地基极限承载力的修正

6.2.1地基变形与稳定的基本概念

6.7按建筑地基基础规范确定地基承载力

6.8按现场试验确定地基的承载力

6.1.思维导图

第七章.土坡稳定分析

7.2.1土坡稳定性基本概念

章测题

7.3.2有渗流时的无黏性土土坡

7.1思维导图

7.4.1整体圆弧滑动面法

7.7小结

7.4.2稳定数法

7.5.2瑞典条分法计算公式

讨论题

7.3.1一般情况下的无黏性土土坡

7.5.1瑞典条分法基本概念

7.6圆弧滑动面的毕肖普法

7.2.2 土坡稳定性影响因素

第八章.土压力和挡土墙

8.1思维导图

8.5.4特殊情况下土压力计算

8.5.1朗肯土压力理论的基本原理

8.2.挡土墙的工程应用

8.6.2库仑土压力计算

8.6.1库仑土压力理论的基本假设

8.3.挡土墙背上的土压力

8.5.3朗肯被动土压力计算

章测题

8.7小结

8.4.静止土压力计算

8.5.2朗肯主动土压力计算

讨论题

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预备知识

《工程地质》的先导课程及相关课程有这样一些(土木工程概论、测量、大学物理、大学化学)。 


参考资料

[1] 赵树德,廖红建. 土木工程地质. 北京:科学出版社,2009.

[2] 胡厚田,吴继敏. 土木工程地质(第2版). 北京:高等教育出版社,2009.

[3] 宋春青, 邱维理, 张振清. 地质学基础.北京:高等教育出版社,2005

[4] 田明中, 程捷. 第四纪地质学与地貌学.北京:地质出版社,2009

[5]岩土工程勘察规范GB 50021-20012009年版)

[6]建筑地基基础设计规范GB 50007-2011

[7]廖红建主编,土力学(第三版),北京:高等教育出版社,2018.1

[8]廖红建等,Soil Mechanics(土力学英文版),西安交通大学出版社,2015.12





常见问题

Q :  本课程的配套教材是什么?

A : 工程地质配套教材为:

       1 赵树德,廖红建土木工程地质本科生教材(ISBN978-7-03-023400-1)北京:科学出版社,2009

       土力学慕课配套有中英文教材可供同学们学习参考。

       中文教材由廖红建教授主编,高等教育出版社出版的土力学(第三版)。该教材从第一版到第三版已经使用了近20年,第三版是以纸质教材和数字资源相结合,进行一体化设计编写而成的。教材中可以通过扫二维码,看到70余项数字资源,内容涵盖疑难释义、教学课件、试验指导、自测题和工程实例等内容。书后更有中英日文专业名词方便同学们对照学习;英文教材为全英语编写,内容和中文教材相辅相成,供同学们丰富和提高专业英文能力。
        
教材目录:
       2
)廖红建主编,土力学(第三版),本科生教材(ISBN978-7-04-049034-3),高等教育出版社,2018.1
       3
)廖红建,苏立君,李杭州,肖正华,Soil Mechanics(土力学英文版),本科生教材(ISBN978-7-5605-7754-8/TU.164),西安交通大学出版社,2015.12


Q :  目前系统显示的总课时和已学课时有什么关系?

A :  目前系统显示的总课时数是指所有课件的数目(如视频数、习题数等),也就是一个课件一个课时。看完了一个视频就显示已学1个课时,同样其他课件完成一个显示已学1个课时。对于有些习题,根据系统设置,已学课时可能会在截止日后才计入。所以,看完所有视频和做完所有习题,那么已学课时就为总课时。


Q :  学了课程后会有结课证书吗?

A :  中国大学MOOC在你学完土力学课程,学习成绩合格或优秀情况下,会发送有主讲老师签名,有课程简介的结课证书。这有助于你的学习和学分获得、提高就业和就职机会、提升专业基础和能力。
附:证书上本课程的简介

“土力学”是土建、交通、矿山、石油、地质和水利水电等专业重要的专业基础课。本课程运用力学和土工试验技术研究土的强度变形和土的稳定性等,这些理论和技能在基础设施建设中具有广泛的应用。通过对本课程的学习,可使学习者加强专业基础知识,掌握专业基本技能,增强分析问题和解决工程实际问题的能力。

源课程

该SPOC课程部分内容来自以上源课程,在源基础上老师进一步增加了新的课程内容

西安交通大学
3 位授课老师
廖红建

廖红建

教授(博导)

宁春明

宁春明

高工

钱春宇

钱春宇

教授级高工

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