2.4四等水准测量（教案）-高一《建筑工程测量》（高教版第2版）

《项目2水准测量》教案详细教案一、设计摘要课程课题任务2.4四等水准测量授课教师1学时数2授课班级人数授课时间教学地点建筑专业理实一体化教室二、设计意图学情分析中职学生的基础理论知识薄弱，但是相对动手能力较强。本节课是操作与理论相结合的课，对新仪器有好奇心，所以对这节课的兴趣比纯理论课的兴趣要强，本节课以学生为主，完全让学生参与进来，了解水准仪测量的路线测量，全面调动学生的积极性，并掌握内容。背景分析水准测量是测量的三项基本工作之一，常用的水准测量仪器是水准仪（DS3级微倾式水准仪和DSZ3级自动安平水准仪）。那么我们怎样使用水准仪进行测量呢？为适应现代建设需要，以及新产业、新业态、新模式、新职业新型的人工智能工程技术人员、建筑信息模型技术员、区块链工程技术人员等所以开设建筑测量课程。学习目标设定素质目标知识目标能力（技能）目标1.培养学生理论联系实际思考的习惯以及培养分析归纳知识点的能力；2.培养学生团队合作精神，增强职业素养；3.培养学生“三精神，三意识”：劳动精神、工匠精神、求知精神；创新意识、思辨意识、文明意识。1.了解水准点的数据记录方法作用；2.了解路线水准测量的高差法记录和视线高法记录；3.掌握闭合水准测量路线的高差法记录和视线高法记录；4.掌握闭合水准测量路线的内业计算；1.能够认识水准测量的高差法记录和视线高法记录；2.能够进行路线水准测量的实测并记录；3.能够进行闭合水准测量路线的施测方法、记录和内业计算。学习任务描述能够认识水准测量的高差法记录和视线高法记录；能够进行路线水准测量的实测并记录；掌握闭合水准测量路线的施测方法、记录和内业计算。教学资源准备时间资源：课前、课中和课后的设计和安排；设备资源：DSZ3级自动安平水准仪、水准尺、尺垫；信息资源：教材、教案、以往教学评价表以及教学所需网址：中望教育-中望CAD官网-自主研发的二三维CAD软件机械设计制图软件免费下载及初学入门教程()；建筑工程制图_3DOne官网；1+x门户()；1+x《建筑工程施工工艺实施与管理》职业技能等级证书考核平台(3)教学重点1.能够了解四等水准测量等级技术要求，2.了解四等水准测量观测方法及四等水准测量记录、计算与检核；教学难点四等水准测量观测方法及四等水准测量记录、计算与检核；教学难点突破方法利用一体机、仪器、工具实物等现场讲解，突破教学难点。充分把握课前导学、课中做学、课后督学三个环节，让重难点突破融入到每个环节。课堂教学中设置了两个学习任务，通过任务的达成，专业水平得到层级提升，实现重难点突破。三、教学策略教法讲授法、演示法、讨论法、训练和实践法；学法、自主阅读法。四、教学资源教材工具材料《建筑工程测量》，主编：曹文萍胡斌赵真，2023年8月第2版；高等教育出版社出版。DS3微倾式水准仪、DSZ3级自动安平水准仪、塔尺和双面尺一对。信息资源教师录制的仪器讲解的小视频、建筑测量专用理实一体教室、Excel电子表格；中铁二十局集团有限公司提供的《三好软件》建筑工程施工工艺实施与管理1+X证书理论练习题库，建筑工程施工工艺实施与管理职业等级证书案列实操，施工工艺实施与管理实训模拟练习平台；中望CAD软件公司提供的建筑工程施工与技术方面的识图软件，以及资源题库与图例等、虚拟仿真、中望教学软件。教学环境教学情景创设五、教学过程教学环节教学内容教师活动学生活动设计意图知识复习与回顾（2分钟）[知识复习与回顾]（2分钟）1.水准点及水准测量路线形式；2.水准测量的施测方法及闭合水准路线的施测、记录、内业计算，教师提出问题。1.学生回忆内容，部分学生举手回答2.再提问学生是否回答正确。1.让学生对以前知识的一个整体认知；2.还可以把本次课程的内容快速引入课堂。新课导入（3分钟）[新课引入]（3分钟）1.学习了水准测点及水准测量的施测方法，实际生活中，我们怎样使用呢？2.四等水准测量的数据怎样采集和处理呢？采用提问方式引出今天的内容。1.跟上老师思路。2.学生分小组交流讨论，总结出小组答案。激发学生探索学习的欲望与兴趣，还可以把本次课程的内容快速引入课堂。探索新知（2分钟）[探索新知]（2分钟）老师介绍现在的比如：人工智能工程技术人员、建筑信息模型技术员、区块链工程技术人员等新专业、新职业、新技能等。给学生画出一个发展蓝图。上课前老师收集相关的新专业、新职业、新技能等的知识以及新专业等对应的课程。学生对新专业了解后，再上网查一下新专业所涉及的知识点。使用学生对新专业有个大概了解，自己再去收集相关资料补充自己的知识面。学习新知（25+25分钟）[学习新知]（25分钟）为了统一工程测量的技术要求，使工程测量产品满足质量可靠、安全适用的原则，《工程测量标准)(GB50026—2020)中对水准测量做了明确的要求。各等级水准测量的主要技术要求应符合表2-4的规定，光学水准仪观测的限差应符合表2-5的规定。表2-4水准测量的主要技术要求注：1.结点之间或结点与高级点之间的路线长度不应大于表中规定的70%。2.因瓦水准尺主要用于精密水准测量，条码式水准尺是与数字水准仪配套使用的水准尺。本书仅介绍光学水准仪观测，主要使用双面水准尺和单面水准尺(即塔尺)。3.与已知点联测的往返较差是指支水准路线往返测量高差的不符值。4.L为往返测段、附合或环线的水准路线长度(单位为km),n为测站数。表2-5光学水准仪观测的限差注：1.基、辅分划是指因瓦水准尺的分划。较差是指同一测量指标的两个观测值之差。2.二等光学水准测量观测顺序，往测时，奇数站应为后一前一前一后，偶数站应为前一后一后一前；返测时，奇数站应为前一后一后一前，偶数站应为后一前一前一后。3.三等光学水准测量观测顺序应为后一前一前一后；四等光学水准测量观测顺序应为后一后一前一前；4.二等水准视线长度小于20m时，视线高度不应低于0.3m。5.三、四等水准采用变动仪器高度观测单面水准尺时，所测两次高差较差，应与黑面、红面所测高差之差的要求相同。从等级水准测量的技术要求看，等级数值越小，技术要求越高。常用DS3级水准仪和双面水准尺进行，即仪高保持不变，用双面尺的黑、红两面读两次数，取平均值作为结果。四等水准测量在测站上的观测程序如下：(1)照准后视尺的黑面，分别读取上、下丝和中丝读数。(2)照准后视尺的红面，读取中丝读数。(3)照准前视尺的黑面，分别读取上、下丝和中丝读数。(4)照准前视尺的红面，读取中丝读数。以上观测顺序称为“后一后一前—前(黑一红一黑一红)”,在后视和前视读数时，均先读黑面再读红面，读黑面时读三丝读数，读红面时只读中丝读数。1.老师上课前准备好一台DSZ3型自动安平水准仪，准备好上课的课件PPT，在网上收集相关的知识。并用图片进行直观展示。2.教师配合建筑测量专用理实一体教室讲解等级水准测量技术要求。3.运用仪器现场讲解四等水准测量观测方法。4.引导学生观察，找出书本上仪器四等水准测量的施测方法、数据的采集和处理。5.教师请学生完成闭四等水准测量观测方法和数据采集及整理。1.学生在书本上找出对应的内容并勾画出重点内容，2.观看教学PPT和板书，分清等级水准测量技术要求。四等水准测量观测方法的实测方法、测量、数据收集及整理。4.学生分小组交流讨论，发现重点知识和难点知识，并总结出小组答案。5.学生跟上老师的思路；抽取学生回答老师的提问；通过直观教学法，使用电教媒体PPT的形式，将难懂枯燥的文字内容转换为形象的图片，不仅能进一步激发学生的兴趣，也有利于加深学生对知识的理解和对内容的掌握。突破了课程内容难点，水准仪各个部件的名称和作用的难点以及水准尺的种类与读数方法的难点。[学习新知]（25分钟）四等水准测量记录表格式如表2-6所示，括号内数字表示观测和计算的顺序，同时也说明有关数字在表格内应填写的位置。表2-6四等水准测量记录表(样表)1.测站上的计算和检核四等水准测量每测站上的计算，分为视距计算、高差计算和检核计算三部分。(1)视距计算后视距(9)=(1)-(2),前视距(10)=(5)-(6)。前后视距在表中以m为单位填写，上、下丝读数记录单位为m时，视距结果应为(上丝-下丝)×100;上、下丝读数记录单位为mm时，视距结果应为(上丝-下丝)÷10。前后视距差(11)=(9)-(10),其值不得超过5m;前后视距累积差(12)=本站(11)+上站(12),其值不得超过10m。(2)高差计算后视黑、红面读数较差(13)=(3)+K-(4),前视黑、红面读数较差(14)=(7)+K-(8)。K为相应水准尺黑、红两面的常数差，一对双面水准尺的常数差应分别为4687mm和4787mm。四等水准测量黑、红面读数较差不得超过3mm。黑面高差(15)=(3)-(7),红面高差(16)=(4)-(8)。平均高差(18)=[(15)+(16)±100mm]÷2,按照“4舍6入，5前单进双舍”的取位规则取位至1mm。(3)检核计算黑、红两面的高差较差(17)=(15)-(16)±100mm,同时也应等于(13)-(14)。其中，当后、前视尺K分别为4787mm、4687mm时，用+100mm;后、前视尺分别为4687mm、4787mm时，用-100mm。四等水准测量的两面高差较差不得超过5mm。平均高差(18)=[(15)+(16)±100mm]÷2,同时应等于(15)-(17)÷2。2.总的计算和检核在记录手簿每页末或者每一测段完成后，应做如下检核。(1)视距计算检核：末站(12)=(9)-(10)总视距=(9)+(10)(2)高差计算和检核：当测站数为偶数时，总高差=Z(18)=[∑(15)+Z(16)]÷2]当测站数为奇数时，总高差=Z(18)=[∑(15)+∑(16)±100mm]÷2四等水准测量与普通水准测量相比，主要是在测站上观测的程序和需要计算的数据更复杂，精度要求更高，测量原理是一致的。全国职业院校技能大赛案例：1.老师上课前准备好一台DSZ3型自动安平水准仪，准备好上课的课件PPT，在网上收集相关的知识。并用图片进行直观展示。2.教师配合建筑测量专用理实一体教室讲解等级水准测量技术要求。3.运用仪器现场讲解四等水准测量观测方法。4.引导学生观察，找出书本上仪器四等水准测量的施测方法、数据的采集和处理。5.教师请学生完成闭四等水准测量观测方法和数据采集及整理。1.学生在书本上找出对应的内容并勾画出重点内容，2.观看教学PPT和板书，分清等级水准测量技术要求。四等水准测量观测方法的实测方法、测量、数据收集及整理。4.学生分小组交流讨论，发现重点知识和难点知识，并总结出小组答案。5.学生跟上老师的思路；抽取学生回答老师的提问；通过直观教学法，使用电教媒体PPT的形式，将难懂枯燥的文字内容转换为形象的图片，不仅能进一步激发学生的兴趣，也有利于加深学生对知识的理解和对内容的掌握。突破了课程内容难点，水准仪各个部件的名称和作用的难点以及水准尺的种类与读数方法的难点。学生再练习（6分钟）4.分配任务：（6分钟）（思政导入：爱物公物，团队合作，培养学生学会思考，解决问题能力）1）以小组为单位讨论四等水准测量的技术要求和施测方法及记录与计算。2）每组组长回答老师提问，3）学生分组相互评价，（用平板评价）4）老师点评，哪个组最好，回答最准确。评出优胜小组。1.教师分配任务小组任务，随堂进行观察和指导2.讨论完成后，教师以提问形式选择学生进行问题的回答3.各组互评后，教师进行总结评价。学生小组讨论后每个组派一人或者两人回答。学生之间互评打分。学生对知识的一个巩固过程，调动学生的学习积极性。创新运用（3分钟）[创新运用]（3分钟）新型的人工智能工程技术人员、建筑信息模型技术员、区块链工程技术人员等加强对学生的技能和专业综合能力的培养，实现了就业创新。教师引导学生自主回顾，师生共同总结。学生跟随老师思路尽可能多的列举新职业、新行业、新工艺。为以后跨入社会选定发展方向。课堂总结（2分钟）教师总结（2分钟）（引入思政教育：认认真真、严谨细致的工作态度、团队合作精神）教师总结四等水准测量的技术要求和施测方法及记录与计算，对本次课学生中出现的共同性错误要进行纠正，再强调仪器认识过程中的注意事项。布置下节课任务（2分钟）布置下节课任务（2分钟）1.分组练习四等水准测量的技术要求；2.四等水准测量的施测方法及记录与计算；布置作业（6分钟）[完成作业]（6分钟）一、单项选择题：（请将正确答案前的编号填在括号内）1.水准测量的主要技术要求，四等往返较差、附合或环线闭合差（）/mm。A、±20√LmB、±10√LmC、±15√LmD、±30√Lm2.四等水准测量在测站上观测顺序称为（）。A、后一后一前—前B、后一前一后—前C、后一前一前—后D、前一后一后—前3.二等水准视线长度小于20m时，视线高度不应低于（）m。A、0.3B、0.4C、0.5D、0.6二、多项选择题：（请将正确答案前的编号填在括号内）1.四等水准测量水准仪观测，主要使用双面水准尺和单面水准尺。A、双面水准尺B、单面水准尺C、水准尺2.四等水准测量在测站上照准后视尺的黑面观测程序是分别读取（）。A、上丝读数B、下丝读数C、中丝读数3.四等水准测量每测站上的计算，分为（）三部分。A、视距计算B、高差计算