3.1认知测角仪器（教案）一《建筑工程测量》（高教版第2版）

《项目3角度测量》教案详细教案一、设计摘要课程课题任务3.1认知测角仪器授课教师1学时数2授课班级人数授课时间教学地点二、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，了解角度测量的仪器，包括经纬仪、全站仪。背景分析角度测量是测量的三项基本工作之一，常用的角度测量仪器是经纬仪、全站仪。怎样操作仪器测量水平角呢？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DJ6级光学经纬仪的构造；2.了解全站仪的组成；3.掌握经纬仪、全站仪的应用；1.能够认识DJ6级光学经纬仪和全站仪；2.能够说出DJ6级光学经纬仪和全站仪的各个部件的名称；3.能够正确使用DJ6级光学经纬仪和全站仪；学习任务描述能够认识经纬仪和全站仪各个部件的名称能够说出经纬仪和全站仪的操作步骤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：DJ6级光学经纬仪、全站仪；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.DJ6级光学经纬仪的组成及使用方法2.全站仪的组成及使用方法教学难点DJ6级光学经纬仪和全站仪的使用方法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。DJ6级光学经纬仪和全站仪各一台。信息资源教师录制的角度测量的仪器，包括经纬仪、全站仪。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.水准测量误差产生的原因分析；2.仪器的搬运及保管注意事项和测量过程注意事项有哪些？3.再强调仪器认识过程中的注意事项。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）测量角度的仪器有哪些？1.经纬仪的组成和操作步骤有哪些？2.全站仪的组成和操作步骤有哪些？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20分钟）[学习新知]（8分钟）3.1认知测角仪器角度测量包含水平角测量与竖直角测量。3.1.1经纬仪的构造及使用一、DJ6级光学经纬仪的构造1.DJ6级光学经纬仪的组成如图3-1所示，经纬仪主要由照准部、水平度盘(内置)和基座等部件组成。(1)照准部照准部是在经纬仪水平度盘之上，能绕其旋转轴旋转部分的总称。(2)水平度盘水平度盘用于测量水平角，是由光学玻璃制成的圆盘。盘上刻有0°~360°的分划线。(3)基座基座用于支承整个仪器，并通过中心连接螺旋将经纬仪固定在三脚架上。2.经纬仪的读数方法国产的DJ6级光学经纬仪大多数采用分微尺测微装置。在读数显微镜内能看到两条带有分划线的分微尺以及水平度盘(H)和竖直度盘(V)整度数分划的影像，如图3-4所示。分微尺的长度等于度盘上1°影像的宽度，即分微尺全长代表1°。将分微尺分成60小格，每1小格代表1’,可估读到0.1',即6”。每10小格注有数字，表示10'的倍数。读数时，先调节目镜对光螺旋，使读数窗内度盘影像清晰。然后，读出度盘分划线上的注记度数。最后，以度盘分划线为指标，在分微尺上读取不足1°的分数，并估读秒数。如图3-5所示，水平度盘读数为21301'18”,竖直度盘读数为95°55'30”。二、经纬仪的使用经纬仪的使用主要包括对中、整平，调焦、照准，读数三项基本操作。其中，对中、整平是所有测角仪器最基础的操作。对中的目的是使仪器中心与测站点标志中心位于同铅垂线上。整平的目的是使仪器竖轴竖直，使水平度盘处于水平位置。1.老师上课前准备好一台经纬仪和全站仪，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经纬仪和全站仪的组成及使用方法。3.运用仪器现场讲解经纬仪和全站仪的组成及使用方法。1.老师上课前准备好一台经纬仪和全站仪，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经纬仪和全站仪的组成及使用方法。3.运用仪器现场讲解经纬仪和全站仪的组成及使用方法。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，分清经纬仪和全站仪的组成及使用方法。3.经纬仪和全站仪的组成及使用方法有啥区别。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；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，分清经纬仪和全站仪的组成及使用方法。3.经纬仪和全站仪的组成及使用方法有啥区别。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，经纬仪和全站仪的组成及使用方法。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，经纬仪和全站仪的组成及使用方法。[学习新知]（12分钟）3.1.2全站仪的构造及使用一、全站仪的构造全站仪是测角、测距仪器，可兼顾经纬仪测角、钢尺量距两项基本工作。主要由电源部分、测角系统、测距系统、数据处理部分、输入/输出部分等组成。1.各部分的作用(1)电源部分是可充电电池，为各部分供电。(2)测角系统是电子经纬仪，可以测定水平角、竖直角，设置方位角。(3)测距系统为光电测距仪，可以测定两点之间的距离。(4)数据处理部分接受输入指令，控制各种观测作业方式，进行数据处理。(5)输入/输出部分包括键盘、显示器、数据通信接口。2.各部件的名称全站仪各部件名称如图3-6所示。全站仪的照准部是指在基座以上，在水平面内绕旋转轴旋转的全部部件的总称。主要由望远镜、圆水准器、水平制动和微动螺旋、竖直制动和微动螺旋、光学对中器等部件组成。照准部可绕仪器竖轴在水平面内旋转，由水平制动和微动螺旋控制。(1)望远镜固定在仪器横轴上，可绕横轴俯仰转动照准高低不同的目标，由垂直制动和微动螺旋控制。(2)水准管用来精确整平仪器。(3)水平制动和微动螺旋用来控制照准部在水平面内的制动和微动。(4)竖直制动和微动螺旋用来控制望远镜在竖直面内的制动和微动。(5)光学对中器用来进行仪器对中。二、棱镜与反射片全站仪观测时，通常需要配合相应的观测目标，常用棱镜或反射片。1.棱镜棱镜的光学部分是直角光学玻璃体，反射面镀银，面与面之间相互垂直。在观测距离较长时，可以采用三棱镜(图3-7)提高观测精度。全站仪用于外业作业前，应首先确定配套使用的棱镜常数。2.反射片在一些测量工作中，为了节省设站时间或棱镜架设困难时，还可以采用自贴式反射片(图3-8)。三、全站仪的使用1.对中、整平使用全站仪时，首先要在测站上安置仪器，即对中和整平。对中的目的是使仪器的中心与测站点的标志中心位于同一铅垂线上，整平的目的是使水平度盘处于水平位置。安置全站仪的操作步骤如下：安置脚架、连接仪器松开三脚架架腿固定螺旋，按观测者身高调节架腿长度。在测站点上方张开三脚架架腿至跨度高度适中位置，安置脚架，保持架头大致水平。粗略对中固定一只三脚架架腿，目视对中器目镜，调节对中器目镜、物镜调焦螺旋。(3)粗平松开三脚架架腿固定螺旋，伸缩架腿，调节架腿高度，使圆水准器气泡居中。(4)精平松开水平制动螺旋，转动照准部，使水准管平行于任意一对脚螺旋的连线，两手同时反向转动这对脚螺旋使气泡居中。将照准部旋转90°,转动第三只脚螺旋，使气泡居中。气泡移动方向与左手大拇指旋转脚螺旋的方向相同，如图3-9所示。(5)精确对中(6)检查精确对中完成后，检查水准管气泡是否仍然居中2.对光、照准(1)目镜对光(2)粗瞄制动(3)物镜对光(4)微动精瞄(5)视差消除1.老师上课前准备好一台全站仪，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仪器的搬运及保管注意事项；3.教师配合建筑测量专用理实一体教室讲解测量过程注意事项1.老师上课前准备好一台全站仪，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仪器的搬运及保管注意事项；3.教师配合建筑测量专用理实一体教室讲解测量过程注意事项1.老师上课前准备好一台全站仪，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仪器的搬运及保管注意事项；3.教师配合建筑测量专用理实一体教室讲解测量过程注意事项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，分清经纬仪和全站仪的组成有啥区别，使用有啥不同。5.学生跟上老师的思路；抽取学生回答老师的提问；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，分清经纬仪和全站仪的组成有啥区别，使用有啥不同。5.学生跟上老师的思路；抽取学生回答老师的提问；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，分清经纬仪和全站仪的组成有啥区别，使用有啥不同。5.学生跟上老师的思路；抽取学生回答老师的提问；1.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，学生找出仪器的组成和使用过程有啥不同，3.突破了课程内容难点，学生找出仪器的组成和使用的方法1.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，学生找出仪器的组成和使用过程有啥不同，3.突破了课程内容难点，学生找出仪器的组成和使用的方法1.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，学生找出仪器的组成和使用过程有啥不同，3.突破了课程内容难点，学生找出仪器的组成和使用的方法学生再练习（40分钟）4.分配任务：（40分钟）单独安排一个课时练习仪器的正确使用方法（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）经纬仪和全站仪的组成；2）经纬仪和全站仪的使用方法？3）每组组长回答老师提问，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：经纬仪和全站仪的组成，经纬仪和全站仪的使用方法。布置下节课任务（2分钟）布置下节课任务（2分钟）1.水平角的测量原理；2.水平角β的计算布置作业（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.DJ07表示即一测回方向观测中误差，是为()。A.1"B.2"C.6"D.0.7"2.DJ6级光学经纬仪分微尺的长度等于度盘上(）。A、1°B、2°C、3°D、4°3.用DJ6级经纬仪一测回观测水平角，一测回方向的中误差为()。A.±36"B.±6"C.±18"D.±60"4.DJ6级光学经纬仪的分微尺读数器最小估读单位为()。A.1°B.1'C.1"D.6"5.视差消除是调节（）予以消除。A.对光螺旋B.物镜C.目镜D.水平螺旋二、多项选择题：（请将正确答案前的编号填在括号内）1.测量角度的仪器有（）。A、经纬仪B、全站仪C、量角器D、水准仪2.经纬仪根据度盘刻度和读数方式的不同，分为（