施工专业《水利工程测量》课程标准.doc

水利工程测量课程标准课程代码：0520215 课程类别：专业基础课程 适用专业：水利工程施工技术 课程所属系部:水利与土木建筑工程系 总 学 时： 64学时 编写执笔人： 审定负责人及审定日期：水利工程施工技术专业委员会 2014年6月1、课程定位和课程设计 1.1 课程性质与作用 本课程是水利工程施工技术专业必修的一门专业基础课。工程建设的勘察、规划、设计、施工、竣工、运行等都离不开测量工作。 学生完成了工程建设概论和认识实习后，进行工程施工准备和工种实训的学习。在对各工程的勘察、规划、设计、施工、竣工、运行有了初步了解的基础上，学习本课程，为期十五周，采用理实一体专周的教学形式，在测量基本理论的基础上，强化学生的实践操作能力，为后续的建筑工程专业和水利工程施工专业中的施工课程奠定工程测量理论和实际操作基础。 1.2 课程设计思路通过理实一体的教学过程，使学生掌握普通测量学的基本理论、仪器观测操作、记录计算、分析测量数据，得到符合精度要求的测量成果；掌握施工放样的基本知识和作业方法；掌握地形图的测绘知识，提高学生的识图能力，为后续的专业课及今后从事测量工作奠定基础。2、课程目标2.1 总体目标： 通过学习，使学生具有测量学的基础理论知识、实际操作技能。培养学生利用相关原理、概念、规范、标准等知识，结合有关方面的知识进行分析和解决实际工程中常见的测量问题的能力，以进一步培养学生树立独立思考、吃苦耐劳、勤奋工作的意识以及诚实、守信的优秀品质，为今后从事施工生产一线的工作奠定良好的基础。掌握工程测量的基本理论，使学生能熟练运用水准仪、经纬仪、全站仪、GPS等测量仪器和设备。掌握测量工作的基本原理和测量工作的三个基本任务，熟练操作仪器设备，能根据实际需要进行合理的控制点布设，进行控制测量；能使用经纬仪和全站仪进行地形图测量；掌握施工放样的基本方法，学习土坝、水闸、隧洞等水利水电工程测量工作的基本方法。2.2 具体目标：知识目标：掌握测量学的基本原理，掌握角度、距离高程测量的基本原理和方法。掌握坐标换算、控制测量、施工测量的基本原理。能力目标：熟练操作仪器进行角度、距离、高程的测量，根据实际情况合理布设控制点进行控制测量、地形图测量和施工测量。素质目标：在掌握测量基本原理和操作的基础上，能够灵活应用测量知识，具备学习能力和数据分析能力，能够发现问题并纠正和解决测量中的问题，能够在所学测量知识的基础上，学习、理解和掌握各种实际方法。3、课程内容与教学要求 课 程 内 容 与 要 求学习情境学习目标学习内容学时学习情境1测量学基本知识测量学基础知识2学习情境2水准测量任务一 水准测量18学习情境3角度测量(含全站仪的使用)任务二 角度测量20学习情境4距离测量、直线定向任务三 距离测量、直线定向2学习情境5小区域控制测量任务四 小区域控制测量 8学习情境6地形图的测绘 任务五 地形图的测绘8学习情境7地形图的应用 任务六 地形图的应用4学习情境8操作与考核2合计64 学习情境设计见下表。 学 习 情 境 设 计 学习情境1：测量学基础知识子学习情境1：测量学基础知识教学设计参考学时：2教学目的初步了解水利水电工程测量技术的目的和任务教学目标能力（技能）目标知识目标通过学习，使学生掌握确定地面点位的基本方法通过学习，学生了解建筑工程测量的任务和测量工作的三大原则教学内容、教学方法教学内容：1 水利水电工程测量任务；2 地面点位的确定，三项基本的测量工作；3 用水平面代替水准面的限度；4. 测量工作基本原则教学方法：探究教学方法；小组讨论法参与者的要求对学生的能力要求 对教师的能力要求 1 有较好的数学基础； 2 有较好的自主学习能力；3有较好的团队协作能力1有丰富的工程实践经验；2有扎实的理论知识功底； 3有很强的语言组织能力和表达能力； 4有新的教育理念 学习情景2：高程测量 续表子学习情境2：参考学时 18学时项目简介：采用水准测量、以一个四边形的四个角点的高程测量为工作任务，使学生掌握水准仪的观测使用方法、高程测量与计算方法、测量误差分析、水准仪的检验等 学习场地: 在校区实训基地完成。除实施阶段外，主要在“集教学与实训一体”的测量教学场所内开展；实施阶段在校内建有控制点的实训场地完成教学师资：以专任教师教学与指导实践为主 描述实施 教 学 内 容参考学时教学方法媒体与工具成果咨讯测量工作的基准面与基准线；平面直角坐标系；我国高程系统；以水平面替代水准面的影响；测量工作的基本工作内容、基本原则；仪器操作：水准仪的构造与使用方法；水准仪的检验与校正；高程测量：水准测量观测与计算；高程测量误差 4学时案例、操作演示、课堂讨论、启发引导多媒体课件、每组1台水准仪、一副水准尺、尺垫完成规定作业决策明确工作任务，明确双面尺法前后测量的精度，以及高程闭合差要达到的精度 1 学时现场观察、小组讨论测量规范小组工作计划计划小组成员以“轮流角色扮演”为原则，确定分工，明确责任，制订详细的工作计划；制订完成项目所需的仪器，工具的种类、数量，并检查仪器、工具的状态 小组讨论实施(1) 熟悉水准仪的构造，练习水准仪的使用；(2) 水准测量的观测、记录、计算；(3)水准仪的检验12学时小组实训、角色扮演每组1台水准仪、一副水准尺、尺垫实训报告检查(1) 每站点两次测出高程相差10mm之内；(2) 四个角点的闭合差相差在20mm之内；(3)仪器无使用不当而损坏1学时小组讨论自查报告评价根据规定的评价指标，采用小组互评和教师评价两种方式评定小组成绩和学生个人成绩，小组互评和并由教师综合小组互评和教师评价的结果给出 教师评价“小组最终成绩”和“学生最终成绩” 小组互评和教师评价 学习情景3：三角形水平内角测量项目 续表子学习情境3：三角形水平内角测量项目学时 参考学时 20学时项目简介：采用光学经纬仪和电子经纬仪，以一个三角形的三个水平内角测量为工作任务，使学生掌握测量仪器构造与应用、角度测量与计算的方法、测量误差知识、仪器的检验等方面的能力学习场地: 在校内实训基地完成。除实施阶段外，主要在集“教、学、做”为一体的工程测量教学场所内开展，实施阶段在温江校区建有控制点和仪器检验的固定目标的实训场地完成教学师资：以专任教师教学与指导实践为主 描述实施 教 学 内 容参考学时教学方法媒体与工具成果咨讯 经纬仪构造与使用方法；DJ2电子经纬仪、全站仪的构造与使用方法；经纬仪的检验与校正；水平角测量测回法观测与计算；方向法观测与计算角度测量误差 5学时案例、操作演示、课堂讨论、启发引导多媒体课件、每组1台经纬仪、1台电子经纬仪完成规定作业决策(1)各组熟练工作场地，选取三角形的三个角点； (2)明确工作任务，明确测回法上下半测回的精度，以及角度闭合差要达到的精度1学时现场观察、小组讨论测量规范小组工作计划计划小组成员以“轮流角色扮演”为原则，确定分工，明确责任，制订详细的工作计划；制订完成项目所需的仪器，工具的种类、数量，并检查仪器、工具的状态 小组讨论实施（1）熟悉经纬仪的构造，练习经纬仪的 使用；准仪的检验（2） 经纬仪测回法各点观测两个测回三角形的三个水平内角记录、计算（3）电子经纬仪和全站仪采用方向法测定4个方向，观测两个测回 13学时小组实训、角色扮演每组1台DJ6经纬仪、24根标杆、1台DJ2电子经纬仪、1台全站仪实训报告检查(1)每测回上下半测回相差36”、测回差24之内(2)三个角的内角和与180oo”相差在60（3）半测回归零差12，2C变动范围18，同方向各测回互差12之内 1学时小组讨论自查报告评价根据规定的评价指标，采用小组互评和教师评价两种方式评定小组成绩和学生个人成绩，小组互评和由教师综合小组互评和教师评价的结果给出评价“小组最终成绩”和“学生最终成绩” ，由专任教师进行进行点评小组互评和教师评价 学习情景4：直线定向和距离丈量 续表子学习情境4：直线定向和距离丈量参考学时 2学时项目简介：掌握利用方位角确定直线的方向了解几种方位角的名称及关系和方位角的计算为坐标正算和反算作基础。分别采用钢尺量距，经纬仪视距法测距。使学生掌握距离的普通丈量和精密丈量的测定方法及距离的三项改正计算、距离测量误差分析能力，比较几种测量的精度和适用范围 学习场地: 主要在校内实训基地完成。除实施阶段外，主要在集“教学与实训”为一体的测量教学场所内开展，实施阶段在校内建有控制点的实训场地完成 在校区实训基地完成。除实施阶段外，主要在“集教学与实训一体”的测量教学场所内开展；实施阶段在校内建有控制点的实训场地完成教学师资：以专任教师教学与指导实践为主 描述实施 教 学 内 容参考学时教学方法媒体与工具成果咨讯直线定向的要求：各方位角的名称、正反向方位角的关系，方位角的计算仪器操作： 钢尺的构造与使用方法；复习经纬仪距离测量： 钢尺量距的一般方法与计算； 纬仪视距法测距的观测与计算； 0.5学时案例、操作演示、课堂讨论、启发引导每组1个钢尺、一组测钎、弹簧秤及花杆完成规定作业决策明确工作任务，掌握方位角的计算，明确钢尺量距往返测距的精度要求，视距测量时应达到的精度 0.5学时现场观察、小组讨论测量规范小组工作计划计划小组成员以“轮流角色扮演”为原则，确定分工，明确责任，制订详细的工作计划；制订完成项目所需的仪器，工具的种类、数量，并检查仪器、工具的状态 小组讨论实施(1)熟悉钢尺的构造，练习钢尺的使用； (2)钢尺测距往返法观测四边形四边的定 线、量距、记录、计算； (3)复习经纬仪使用方法；(4)经纬仪视距测量四边形四点的标尺读数、竖直度盘读数、记录、计算； 0.5学时小组实训、角色扮演每组1个钢尺、一组测钎、弹簧秤及花杆，经纬仪1台实训报告检查(1)钢尺量距相对误差不应大于15000； (2)视距测量的精度不超过1300； (3)光电测距精度相差8mm以内 0.5学时小组讨论自查报告评价根据规定的评价指标，采用小组互评和教师评价两种方式评定小组成绩和学生个人成绩，小组互评和并由教师综合小组互评和教师评价的结果给出教师评价“小组最终成绩”和“学生最终成绩” 小组互评和教师评价 学习情景5：控制测量项目 续表子学习情境5：控制测量项目（平面控制测量、高程控制测量）参考学时 8学时 项目简介：在校区内实训场地踏勘选点，根据已知控制点布置闭合导线为首级平面、高程控制网。各组根据各测区的实际情况布设图根平面、高程控制网，完成水平角测量、四等水准测量的测定。以计算各导线的X、y坐标和高程为工作任务，使学生掌握控制测量外业工作和内业计算 学习场地: 在校区实训基地完成。除实施阶段外，主要在“集教学与实训一体”的测量教学场所内开展；实施阶段在校内建有控制点的实训场地完成教学师资：以专任教师教学与指导实践为主 描述实施 教 学 内 容参考学时教学方法媒体与工具成果咨讯控制测量的基本知识：控制测量中的基本概念；平面控制测 量；高程控制测量； 导线测量： 导线测量的布设形式与等级；导线的外业工作；导线测量的内业计算；查找导线测量错误的方法；高程控制测量；交会定点、GPS控制测量简介 2学时案例、操作演示、课堂讨论、启发引导每组1个钢尺、一组测钎、弹簧秤及花杆完成规定作业决策(1)在实训场地选择平面、高程控制点； (2)讨论观测方案； （3)明确工作任务 1学时现场观察、小组讨论测量规范小组工作计划计划小组成员以“轮流角色扮演”为原则，认真严谨的制订详细的工作计划，熟练掌握内业计算步骤，处理好内业工作 小组讨论实施明确工作任务，进行野外观测数据记录，根据外业观测的数据，计算各导线点的X、y坐标和高程H3学时任务驱动每小组1台经纬仪、1台水准仪、水准尺、尺垫实训报告检查(1)检查闭合差小于20是否超限 (2)角度改正；(3)计算坐标增量和坐标增量闭合差fx、fy导线全长相对误差1/7000； (4)坐标增量改正；(5)最后推算出的终点坐标应与已知坐标(6)检查高差闭合差mm;(7)计算高程控制点高程 1学时小组讨论自查报告评价根据规定的评价指标，采用小组互评和教师评价两种方式评定小组成绩和学生个人成绩，小组互评和并由教师综合小组互评和教师评价的结果给出 教师评价“小组最终成绩”和“学生最终成绩” 案例、课堂讨论小组互评和教师评价 学习情景6：小区域地形测绘项目 续表子学习情境6：小区域地形测绘项目参考学时 8学时项目简介：采用水准测量、以一个四边形的四个角点的高程测量为工作任务，使学生掌握水准仪的观测使用方法、高程测量与计算方法、测量误差分析、水准仪的检验等 学习场地: 在校区实训基地完成。除实施阶段外，主要在“集教学与实训一体”的测量教学场所内开展；实施阶段在校内建有控制点的实训场地完成教学师资：以专任教师教学与指导实践为主 描述实施 教 学 内 容参考学时教学方法媒体与工具成果咨讯基础知识： 地形图的比例尺； 地形图的分幅与编号； 地形图的图外注记；地物符号和地貌符号；地形测绘： 图纸准备；碎部点选取；一个测站的测绘工作；地物、地貌描绘；地形图拼接、检查与整饰；仪器操作： 安置仪器 实地定向 图板定向高程检查 方向检查 立尺选择观测项目 记录计算 展绘点位 现测绘检1学时案例、操作演示、课堂讨论、启发引导每组1图经纬仪、图板、地形测量量角器完成规定作业决策(1)各组熟悉工作场地；(2)熟悉所测范围地物和地貌的特征点；(3)明确工作任务； (4)各组根据所测的地形图绘制网格； 1学时现场观察、小组讨论地形图图式、测量规范各小组地形图成果小组工作计划计划小组成员以“轮流角色扮演”为原则，确定分工，明确责任，制订详细的工作计划； 小组讨论实施利用学习情景14所测数据资料： 准备图纸；展绘控制(角)点；碎部 点的测绘；地物和地貌的描绘；经纬仪的检验；在各小组地形图绘制网格；控制点的展绘；经纬仪测绘法测绘地形图5学时任务驱动测绘认真成果率高每组1台经纬仪绘图板等实训报告检查(1)碎部测量起始边方向的及时检查； (2)经纬仪竖盘指标差不得超过1； (3)明显碎部点的检查1学时小组讨论自查报告评价根据规定的评价指标，采用小组互评和教师评价两种方式评定小组成绩和学生个人成绩，小组互评和并由教师综合小组互评和教师评价的结果给出教师评价“小组最终成绩”和“学生最终成绩” 案例、课堂讨论小组互评和教师评价 学习情景7：地形图应用项目 续表子学习情境8：地形图应用项目参考学时 4学时项目简介：用测量知识和技能惯穿于看图、识图、测图，规划设计，施工建设及维护使用等各项任务，形成的是一个了不起的技术员，处处单位人人喜欢聘用的人。各种工程的规划设计阶段都要应用不同比例尺的地形图，因此必须熟悉各种比例尺地形图的坐标系统、高程系统和分幅编号方法等学习场地: 在校区内测定地形图和小比例尺地形图相结合根据地形图图式认识实地，设计规划新建筑物，主要在“集教学与实训一体”的测量教学场所内开展； 教学师资：以专任教师教学与指导实践为主 描述实施 教 学 内 容参考学时教学方法媒体与工具成果咨讯地形图的应用： 基本应用：确定点的坐标、确定两点间的 、水平距离、确定直线的坐标方位角、确定点高程、确定两点间的坡度；面积量算的方法：几何图形法、坐标计算法、方格法、求积仪法；工程建设中地形图的其他应用：绘制定汇水面积； 土地整理及土石方估算： 方法网法；断面法；等高线法 2学时案例、操作演示、课堂讨论、启发引导多媒体课件完成规定作业决策明确工作任务 认识地形图图廓外、内的注记地物地貌的符号，地形图应用的基本方法和地形图在工程建设中的应用。0.5学时现场观察、小组讨论测量规范小组工作计划计划小组成员以“轮流角色扮演”为原则，确定分工，明确责任，制订详细的工作计划；制订完成项目所需的仪器，工具的种类、数量，并检查仪器、工具的状态 小组讨论实施利用地形图求两点间的水平距离，直线的方位角，点的高程及采用地形图根据等高线平整场地土方量计算1学时任务驱动测绘认真成果率高实训报告检查（1） 检查规划设计点的坐标、水平距离、方位角和高程（2）检查根据等高线平整场地土方挖、填方量值0.5学时小组讨论自查报告评价根据规定的评价指标，采用小组互评和教师评价两种方式评定小组成绩和学生个人成绩，小组互评和并由教师综合小组互评和教师评价的结果给出教师评价“小组最终成绩”和“学生最终成绩”案例、课堂讨论小组互评和教师评价 学习情景8：操作与理论考核 续表子学习情境9：测量各种要求的操作与理论参考学时 2学时项目简介：水准仪、经纬仪、全站仪的结构及作用，水准测量、角度测量的基本原理，平面控制测量、高程控制测量的原则计算方法及规范要求，施工建设的基本方法及维护使用等各项任务，各种工程的规划设计阶段都要应用不同的测设规范、方法的作业过程。学习场地: 在校区内测定地形图和实地，设计规划新建筑物，主要在“集教学与实训一体”的测量教学场所内开展； 教学师资：以专任教师教学与指导实践为主 描述实施 教 学 内 容参考学时教学方法媒体与工具成果咨讯水准仪、经纬仪、全站仪的结构及作用，水准测量、角度测量的基本原理。 平面控制测量、高程控制测量的原则计算方法及规范要求。 完成规定任务决策明确工作任务，测量的原则，高程测量、角度测量的观测记录计算方法，平面、高程控制点位置的计算。报告计划名词解释、选择题、判断题、问题解答、计算。 实施闭卷测验2学时检查按标准答案评价根据规定的评价指标，采用小组互评和教师评价两种方式评定平时成绩和学生试题成绩按各百分之五十计总分小组互评和教师评价小组互评和教师评价4、课程实施 4.1教学模式 本课程立足于实际能力的培养，以工作任务为中心组织课程内容和实施课程教学，让学生在完成具体任务的过程中构建理论知识，并发展职业能力。 形成“以工作任务为目标，以行动过程为导向，学教相辅，融教、学、做三位一体”的教学模式。4.2教学方法在教学过程中，应立足于加强学生实际操作能力的培养，采用项目教学，每个情境均采用边讲边练、集中讲解、分组讨论，以工作任务引领，提高学生的学习兴趣。本课程教学的关键是通过某一建筑物设计实例的典型实训项目，由教师讲解并提出要求组织学生进行实训，注重“教”与“学”的互动，掌握本课程的职业能力。 在教学过程中，要创设工作情景，同时应加大学生实训的时间，给学生足够的自由度，充分发挥学生的想象空间，引导学生查阅相关的规范、标准等各种参考资料，使学生掌握技能，提高学生的岗位适应能力。 在教学过程中，要应用多媒体、网络、工程现场等教学资源辅助教学。 在教学过程中，要重视本专业领域新标准、新规范、新材料发展趋势，贴近生产现场。为学生提供职业生涯发展的空间，努力培养学生参与社会实践的创新精神和职业能力。 教学过程中教师应积极引导学生提升职业素养，提高职业道德。 4.3 教学手段采用课堂教学、多媒体课件、工程图片展示、f1ash动画演示、视频播放、现场参观模型展示等教学手段，增大信息量，提高效率，使生动性、真实性增大，距离感减小，便于复习，逐步提升教学总体效果。 采取师生互动教学方式，互相质疑、答疑、解疑的研讨式课堂结构；采用案例法、项目教学法实施教学。教师与学生都是教学过程的参与者、承担者和维护者，也是教学过程的受益者，因此，师生同为教学过程中的主体，通过教师的导促进学生的学，使学生在学习的过程中充分发挥能动性、自主性和创造性，成为学生的主体。教师在指导学生的过程中，受学生反馈的启发与激励，又不断进行自我提高自我完善。 4.4教学队伍本教学队伍由工程测量教研室和建筑工程教研室校内专职教师4名，校内兼职教师4名，企业兼职教师3名组成。教师队伍老中青相结合，学科专业以水利工程、工程测量为主，涉及其它相关专业，知识结构较好、师资配置合理。4.5教学场地和条件我院校区具备良好的室内、外和多媒体教学条件，通视条件好，适宜进行测量基本理论和仪器基本操作的教学及控制测量的实训；红领巾水库实训基地和院内水工实训基地同时具备水电工程建筑群，可用于地形测量和水电工程施工测量实训。在巩固已有校外实训基地基础上，根据互利互惠、双向互动的原则，依托行业，联合企业，采用集中与分散相结合的办法，与富凯龙水利水电集团、内蒙古黄河工程局股份有限责任公司等订单单位新建8个稳定的校外实训基地，让学生融入真实职业环境。5. 相关说明5.1教学的组织与方法实行“突出职业专门技术能力和职业关键能力培养”，提升学生的职业能力并实现合格高技能人才的培养，专兼职教师通过指导学生完成情境实施教学,学生通过完成情境进行学习,将“教、学、做”融为一体，采用“做中教，做中学，学中做”的教学模式，实践训练完成的同时，课程完成。本课程标准作为水利水电工程测量在教学中的基本教学内容和要求。在实际教学过程中，课程的进度、理论教学和实训教学时间可以有所调整。具体调整可以根据学校总体教学安排、学生对知识的实际掌握程度，以及天气原因对户外实训的影响进行局部调整。5.2教学材料的编写与选择5.2.1 教材编写教材应依据本课程标准编写，教材应充分体现以培养预期的职业能力为中心组织课程内容和设计课程教学。课程教学团队根据课程标准编写了校本教材水利工程测量水利工程测量实训初稿，并用于教学。此外，课程教学团队成员参加“十一五”国家级规划教材的编写工作。 5.2.2 教材选择推荐普通高等教育“十一五”国家级规划教材： （1）水利工程测量 靳祥升 郑州：黄河水利出版社 2008（2）工程测量技术 黄文彬 郑州：黄河水利