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测量学

作者: 时间:2020-10-07 点击数:

一、课程定位

测量学是测绘工程专业的专业基础课,是一门实践性极强的课程,通过该课程的学习,学生可以掌握水准仪仪器的操作使用方法,以及利用水准仪进行等外水准测量项目的实施;掌握经纬仪仪器的操作使用方法,以及利用经纬仪进行角度测量项目的实施;掌握全站仪仪器的操作使用方法,以及利用全站仪进行距离、角度测量等项目的实施。

该课程的学习将为后续的控制测量学、数字地形测量、地籍测量学、工程测量学等课程学习打下坚实的理论与实践应用基础。

    二、课程设计

本课程的设计理念是依据本校学生的特点,采用灵活新型的教学方法,以技能培养为核心,培养高技能的工程复合型型人才;以项目为载体,真学真做具体的工程实践项目;以情景为主体,在真实的现实环境中开展项目。依据本课程特点,将课程内容重构为三个大的项目模块,即:

(1)水准测量模块。此模块主要讲述水准测量原理、水准测量仪器的认识与使用、水准测量的方法与过程、水准测量误差等内容,通过本模块的学习,同学们可以掌握水准仪仪器的操作技能和利用水准仪完成相应水准测量工作的能力。

(2)角度测量模块。此模块主要讲述角度测量原理、角度测量仪器的认识与使用、角度测量的方法与过程、角度测量误差等内容,通过本模块的学习,同学们可以掌握经纬仪仪器的操作技能和利用经纬仪完成相应角度测量工作的能力。

(3)距离测量模块。此模块主要讲述电子仪器距离测量的原理、距离测量仪器的认识与使用、距离测量的方法与过程、距离测量误差等内容,通过本模块的学习,同学们可以掌握全站仪仪器的操作技能和利用全站仪完成相应距离测量工作的能力。

上述三个模块都是独立完整的项目个体,分别利用三种不同的仪器完成三种不同的项目,三者之间属于平行关系。

    三、课程实施

对于以上的三个项目,主要按照以下过程形式来进行教学,如图1所示。

1 项目教学过程流程图

  1. 下面以水准测量项目为例,详细介绍下具体的实施过程。

    (1)任务下达:依据校园内已知水准点BM,完成一条水准路线等外水准测量任务,如图2所示。

 

  图2 水准路线图

 2.(2)任务分析(理论讲授):要完成此项任务,需要掌握相关理论知识,主要采用启发式、讨论式等教学方法进行讲授,如图3所示。

 

3 理论知识讲授

(3)任务实践学习(手把手):指导教师手把手教学生仪器的操作使用和项目任务实践的具体过程(图4所示),并指导学生进行正确、规范的仪器操作和完成项目的方法技巧(图5所示)。

 

图4 教师示范仪器操作使用

 

图5 教师指导学生规范操作仪器

(4)学生制定任务计划:学生以小组为单位,在课下根据课堂上讲和实践的内容,制定项目的实施计划和具体方法,到下一次上课时,指导教师随机抽取各小组某一名学生对所制定的实施计划和方法进行理论汇报(图6所示),指导老师根据学生讲解情况进行现场点评和打分,并提出建议,确保每组的实施计划和方法均切实可行且规范。

 

图6 学生进行实习计划汇报

(5)学生独立进行任务实施(放开手):各组人员先到实验室借仪器,然后按照各自实施计划进行水准测量项目的具体操作实施(图7所示)。

 

图7 学生独立进行水准测量项目

(6)成果提交及评价:学生完成项目以后,进行实习成果的整理和提交(图8所示),指导老师根据实习成果的规范性、质量等方面进行成绩评定,作为课程平时成绩之一。

 

图8 项目成果报告

课程内容学习完以后,主要通过以下方式进行课程评价:

(一)平时考核评价(占总成绩的50%)

主要包括课堂表现考勤、课堂项目计划汇报和项目成果报告三部分。

(1)课堂表现考勤(占平时成绩20%):主要根据学生的课堂表现情况和考勤情况给予学生评价,目的在于促进学生按时上课,课堂上认真听课,积极参与课堂内容。

(2)项目计划汇报(占平时成绩40%):主要根据学生制定的项目计划的可行性、逻辑性、完整性等情况和汇报情况给予评价,目的在于锻炼学生自学能力、团结协作能力、计划报告撰写能力和语言组织表达能力等。

(3)项目成果报告(占平时成绩40%):主要根据学生撰写的报告的规范性、内容完整性和质量等进行评价,目的在于锻炼学生文字写作能力、数据记录和数据处理能力等。

(二)期末考核评价(占总成绩的50%)

考核内容是学生在规定时间内,完成水准测量、角度距离测量项目任务,教师根据完成的时间、规范性和质量给予评分,作为期末考核成绩,这在一定程度上能督促学生平时主动学习、勤加练习自身测量技能的积极性,着实提高学生的知识实践应用能力。

(1)水准测量项目考核内容

要求各小组在规定的时间内,按照图根水准测量要求,完成现场抽签得到已知点、待定点组成的水准路线测量,并现场进行数据处理,计算出待定点的高程,考核现场图片如图9所示。

 

图9 水准测量考核现场图


要求各位同学在规定的时间内,按照测回法角度测量和距离测量要求进行考核,如图10所示,完成地面上三个点A、M、N所组成的角度A一测回的水平角度测量和AM、AN的水平距离测量。考核现场图片如图11所示。

10 角度距离测量示意图


11 角度距离考核现场图

(3)项目考核评价标准

a.时间标准(30分)

每个项目有最大时长限制,达到最大时长则直接停止,上交成果。如到达最大时长且不交成果者,考核不及格。

时间得分计算方法如下:

式中:T1为各组用时最少的时间

     Tn为各组用时最多的时间

     Ti为第i组用时。

b.操作和记录规范标准(30分)

1)凡是违反观测、记录轮换规定的,扣2分。

2)骑在脚架上观测,违规一次扣2分。

3)测站重测不变换仪器高,违规1次扣2分。

4)数据记录不规范,违规1处扣1分。

......

C.成果质量(40分)

成果质量评分标准计算方法如下:

式中:T1为各组最高精度。

     Tn为各组最低精度。

     Ti为第i组精度。    

      四、课程效果(实施前后学生学习成绩或学习效果分析,学生评价及同行评价等)

(一)实施前后学习成绩情况

课程经过改革实施以后,成绩相比较改革前有了一定的提高,具体如图12所示。 

 

12 学习成绩改革前后效果图

(二)学生对课程评价及同行评价

课程结束后,让学生写对该课程授课方法、授课形式等的评价和个人建议,便于教师进行自我反思和对课程进行后续持续改进,通过调查得知,学生对该课程的授课形式表示满意,喜欢这样的上课形式,评价很好(如图13所示)。

 

13 学生评价

校内督导组通过查看课程教学大纲和教案等教学资料,以及现场听课等形式,对课程进行综合性的评价,该课程被校内督导组评为优秀(如图14所示)。

 

14 督导听课评价结果

(三)学生参加比赛获奖

学生参加国家级测绘技能比赛,获得了很好的成绩,如图15所示。

   

15 学生参加比赛 

(四)学生参与企业项目

学生积极参与相关社会服务项目,为地方发展做出贡献,项目成果如图16所示。

 

16 社会服务项目成果图

(五)学生获得专业资格证书

学生通过参加测量行业资格考试,获得了相应的资格证书,如图17所示。

 

17 学生获得专业资格证书

 

主持人简介:钱跃磊、男、38、讲师、主要研究方向为工程测绘与地理信息系统应用,主要教授课程为测量学、控制测量学、工程测量学、测量与地图学等,曾获得许昌学院教学大奖赛一等奖、许昌学院应用型课程建设竞赛一等奖、全国应用型课程建设说课竞赛一等奖、全国高等学院测绘类教师讲课竞赛一等奖、西交利物浦全国创新教学大赛优秀奖等。

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