《項目2水準測量》教案詳細教案一、設計摘要課程課題任務2.4四等水準測量授課教師1學時數2授課班級人數授課時間教學地點建筑專業理實一體化教室二、設計意圖學情分析中職學生的基礎理論知識薄弱，但是相對動手能力較強。本節課是操作與理論相結合的課，對新儀器有好奇心，所以對這節課的興趣比純理論課的興趣要強，本節課以學生為主，完全讓學生參與進來，了解水準儀測量的路線測量，全面調動學生的積極性，并掌握內容。背景分析水準測量是測量的三項基本工作之一，常用的水準測量儀器是水準儀（DS3級微傾式水準儀和DSZ3級自動安平水準儀）。那么我們怎樣使用水準儀進行測量呢？為適應現代建設需要，以及新產業、新業態、新模式、新職業新型的人工智能工程技術人員、建筑信息模型技術員、區塊鏈工程技術人員等所以開設建筑測量課程。學習目標設定素質目標知識目標能力（技能）目標1.培養學生理論聯系實際思考的習慣以及培養分析歸納知識點的能力；2.培養學生團隊合作精神，增強職業素養；3.培養學生“三精神，三意識”：勞動精神、工匠精神、求知精神；創新意識、思辨意識、文明意識。1.了解水準點的數據記錄方法作用；2.了解路線水準測量的高差法記錄和視線高法記錄；3.掌握閉合水準測量路線的高差法記錄和視線高法記錄；4.掌握閉合水準測量路線的內業計算；1.能夠認識水準測量的高差法記錄和視線高法記錄；2.能夠進行路線水準測量的實測并記錄；3.能夠進行閉合水準測量路線的施測方法、記錄和內業計算。學習任務描述能夠認識水準測量的高差法記錄和視線高法記錄；能夠進行路線水準測量的實測并記錄；掌握閉合水準測量路線的施測方法、記錄和內業計算。教學資源準備時間資源：課前、課中和課后的設計和安排；設備資源：DSZ3級自動安平水準儀、水準尺、尺墊；信息資源：教材、教案、以往教學評價表以及教學所需網址：中望教育-中望CAD官網-自主研發的二三維CAD軟件機械設計制圖軟件免費下載及初學入門教程()；建筑工程制圖_3DOne官網；1+x門戶()；1+x《建筑工程施工工藝實施與管理》職業技能等級證書考核平臺(3)教學重點1.能夠了解四等水準測量等級技術要求，2.了解四等水準測量觀測方法及四等水準測量記錄、計算與檢核；教學難點四等水準測量觀測方法及四等水準測量記錄、計算與檢核；教學難點突破方法利用一體機、儀器、工具實物等現場講解，突破教學難點。充分把握課前導學、課中做學、課后督學三個環節，讓重難點突破融入到每個環節。課堂教學中設置了兩個學習任務，通過任務的達成，專業水平得到層級提升，實現重難點突破。三、教學策略教法講授法、演示法、討論法、訓練和實踐法；學法、自主閱讀法。四、教學資源教材工具材料《建筑工程測量》，主編：曹文萍胡斌趙真，2023年8月第2版；高等教育出版社出版。DS3微傾式水準儀、DSZ3級自動安平水準儀、塔尺和雙面尺一對。信息資源教師錄制的儀器講解的小視頻、建筑測量專用理實一體教室、Excel電子表格；中鐵二十局集團有限公司提供的《三好軟件》建筑工程施工工藝實施與管理1+X證書理論練習題庫，建筑工程施工工藝實施與管理職業等級證書案列實操，施工工藝實施與管理實訓模擬練習平臺；中望CAD軟件公司提供的建筑工程施工與技術方面的識圖軟件，以及資源題庫與圖例等、虛擬仿真、中望教學軟件。教學環境教學情景創設五、教學過程教學環節教學內容教師活動學生活動設計意圖知識復習與回顧（2分鐘）[知識復習與回顧]（2分鐘）1.水準點及水準測量路線形式；2.水準測量的施測方法及閉合水準路線的施測、記錄、內業計算，教師提出問題。1.學生回憶內容，部分學生舉手回答2.再提問學生是否回答正確。1.讓學生對以前知識的一個整體認知；2.還可以把本次課程的內容快速引入課堂。新課導入（3分鐘）[新課引入]（3分鐘）1.學習了水準測點及水準測量的施測方法，實際生活中，我們怎樣使用呢？2.四等水準測量的數據怎樣采集和處理呢？采用提問方式引出今天的內容。1.跟上老師思路。2.學生分小組交流討論，總結出小組答案。激發學生探索學習的欲望與興趣，還可以把本次課程的內容快速引入課堂。探索新知（2分鐘）[探索新知]（2分鐘）老師介紹現在的比如：人工智能工程技術人員、建筑信息模型技術員、區塊鏈工程技術人員等新專業、新職業、新技能等。給學生畫出一個發展藍圖。上課前老師收集相關的新專業、新職業、新技能等的知識以及新專業等對應的課程。學生對新專業了解后，再上網查一下新專業所涉及的知識點。使用學生對新專業有個大概了解，自己再去收集相關資料補充自己的知識面。學習新知（25+25分鐘）[學習新知]（25分鐘）為了統一工程測量的技術要求，使工程測量產品滿足質量可靠、安全適用的原則，《工程測量標準)(GB50026—2020)中對水準測量做了明確的要求。各等級水準測量的主要技術要求應符合表2-4的規定，光學水準儀觀測的限差應符合表2-5的規定。表2-4水準測量的主要技術要求注：1.結點之間或結點與高級點之間的路線長度不應大于表中規定的70%。2.因瓦水準尺主要用于精密水準測量，條碼式水準尺是與數字水準儀配套使用的水準尺。本書僅介紹光學水準儀觀測，主要使用雙面水準尺和單面水準尺(即塔尺)。3.與已知點聯測的往返較差是指支水準路線往返測量高差的不符值。4.L為往返測段、附合或環線的水準路線長度(單位為km),n為測站數。表2-5光學水準儀觀測的限差注：1.基、輔分劃是指因瓦水準尺的分劃。較差是指同一測量指標的兩個觀測值之差。2.二等光學水準測量觀測順序，往測時，奇數站應為后一前一前一后，偶數站應為前一后一后一前；返測時，奇數站應為前一后一后一前，偶數站應為后一前一前一后。3.三等光學水準測量觀測順序應為后一前一前一后；四等光學水準測量觀測順序應為后一后一前一前；4.二等水準視線長度小于20m時，視線高度不應低于0.3m。5.三、四等水準采用變動儀器高度觀測單面水準尺時，所測兩次高差較差，應與黑面、紅面所測高差之差的要求相同。從等級水準測量的技術要求看，等級數值越小，技術要求越高。常用DS3級水準儀和雙面水準尺進行，即儀高保持不變，用雙面尺的黑、紅兩面讀兩次數，取平均值作為結果。四等水準測量在測站上的觀測程序如下：(1)照準后視尺的黑面，分別讀取上、下絲和中絲讀數。(2)照準后視尺的紅面，讀取中絲讀數。(3)照準前視尺的黑面，分別讀取上、下絲和中絲讀數。(4)照準前視尺的紅面，讀取中絲讀數。以上觀測順序稱為“后一后一前—前(黑一紅一黑一紅)”,在后視和前視讀數時，均先讀黑面再讀紅面，讀黑面時讀三絲讀數，讀紅面時只讀中絲讀數。1.老師上課前準備好一臺DSZ3型自動安平水準儀，準備好上課的課件PPT，在網上收集相關的知識。并用圖片進行直觀展示。2.教師配合建筑測量專用理實一體教室講解等級水準測量技術要求。3.運用儀器現場講解四等水準測量觀測方法。4.引導學生觀察，找出書本上儀器四等水準測量的施測方法、數據的采集和處理。5.教師請學生完成閉四等水準測量觀測方法和數據采集及整理。1.學生在書本上找出對應的內容并勾畫出重點內容，2.觀看教學PPT和板書，分清等級水準測量技術要求。四等水準測量觀測方法的實測方法、測量、數據收集及整理。4.學生分小組交流討論，發現重點知識和難點知識，并總結出小組答案。5.學生跟上老師的思路；抽取學生回答老師的提問；通過直觀教學法，使用電教媒體PPT的形式，將難懂枯燥的文字內容轉換為形象的圖片，不僅能進一步激發學生的興趣，也有利于加深學生對知識的理解和對內容的掌握。突破了課程內容難點，水準儀各個部件的名稱和作用的難點以及水準尺的種類與讀數方法的難點。[學習新知]（25分鐘）四等水準測量記錄表格式如表2-6所示，括號內數字表示觀測和計算的順序，同時也說明有關數字在表格內應填寫的位置。表2-6四等水準測量記錄表(樣表)1.測站上的計算和檢核四等水準測量每測站上的計算，分為視距計算、高差計算和檢核計算三部分。(1)視距計算后視距(9)=(1)-(2),前視距(10)=(5)-(6)。前后視距在表中以m為單位填寫，上、下絲讀數記錄單位為m時，視距結果應為(上絲-下絲)×100;上、下絲讀數記錄單位為mm時，視距結果應為(上絲-下絲)÷10。前后視距差(11)=(9)-(10),其值不得超過5m;前后視距累積差(12)=本站(11)+上站(12),其值不得超過10m。(2)高差計算后視黑、紅面讀數較差(13)=(3)+K-(4),前視黑、紅面讀數較差(14)=(7)+K-(8)。K為相應水準尺黑、紅兩面的常數差，一對雙面水準尺的常數差應分別為4687mm和4787mm。四等水準測量黑、紅面讀數較差不得超過3mm。黑面高差(15)=(3)-(7),紅面高差(16)=(4)-(8)。平均高差(18)=[(15)+(16)±100mm]÷2,按照“4舍6入，5前單進雙舍”的取位規則取位至1mm。(3)檢核計算黑、紅兩面的高差較差(17)=(15)-(16)±100mm,同時也應等于(13)-(14)。其中，當后、前視尺K分別為4787mm、4687mm時，用+100mm;后、前視尺分別為4687mm、4787mm時，用-100mm。四等水準測量的兩面高差較差不得超過5mm。平均高差(18)=[(15)+(16)±100mm]÷2,同時應等于(15)-(17)÷2。2.總的計算和檢核在記錄手簿每頁末或者每一測段完成后，應做如下檢核。(1)視距計算檢核：末站(12)=(9)-(10)總視距=(9)+(10)(2)高差計算和檢核：當測站數為偶數時，總高差=Z(18)=[∑(15)+Z(16)]÷2]當測站數為奇數時，總高差=Z(18)=[∑(15)+∑(16)±100mm]÷2四等水準測量與普通水準測量相比，主要是在測站上觀測的程序和需要計算的數據更復雜，精度要求更高，測量原理是一致的。全國職業院校技能大賽案例：1.老師上課前準備好一臺DSZ3型自動安平水準儀，準備好上課的課件PPT，在網上收集相關的知識。并用圖片進行直觀展示。2.教師配合建筑測量專用理實一體教室講解等級水準測量技術要求。3.運用儀器現場講解四等水準測量觀測方法。4.引導學生觀察，找出書本上儀器四等水準測量的施測方法、數據的采集和處理。5.教師請學生完成閉四等水準測量觀測方法和數據采集及整理。1.學生在書本上找出對應的內容并勾畫出重點內容，2.觀看教學PPT和板書，分清等級水準測量技術要求。四等水準測量觀測方法的實測方法、測量、數據收集及整理。4.學生分小組交流討論，發現重點知識和難點知識，并總結出小組答案。5.學生跟上老師的思路；抽取學生回答老師的提問；通過直觀教學法，使用電教媒體PPT的形式，將難懂枯燥的文字內容轉換為形象的圖片，不僅能進一步激發學生的興趣，也有利于加深學生對知識的理解和對內容的掌握。突破了課程內容難點，水準儀各個部件的名稱和作用的難點以及水準尺的種類與讀數方法的難點。學生再練習（6分鐘）4.分配任務：（6分鐘）（思政導入：愛物公物，團隊合作，培養學生學會思考，解決問題能力）1）以小組為單位討論四等水準測量的技術要求和施測方法及記錄與計算。2）每組組長回答老師提問，3）學生分組相互評價，（用平板評價）4）老師點評，哪個組最好，回答最準確。評出優勝小組。1.教師分配任務小組任務，隨堂進行觀察和指導2.討論完成后，教師以提問形式選擇學生進行問題的回答3.各組互評后，教師進行總結評價。學生小組討論后每個組派一人或者兩人回答。學生之間互評打分。學生對知識的一個鞏固過程，調動學生的學習積極性。創新運用（3分鐘）[創新運用]（3分鐘）新型的人工智能工程技術人員、建筑信息模型技術員、區塊鏈工程技術人員等加強對學生的技能和專業綜合能力的培養，實現了就業創新。教師引導學生自主回顧，師生共同總結。學生跟隨老師思路盡可能多的列舉新職業、新行業、新工藝。為以后跨入社會選定發展方向。課堂總結（2分鐘）教師總結（2分鐘）（引入思政教育：認認真真、嚴謹細致的工作態度、團隊合作精神）教師總結四等水準測量的技術要求和施測方法及記錄與計算，對本次課學生中出現的共同性錯誤要進行糾正，再強調儀器認識過程中的注意事項。布置下節課任務（2分鐘）布置下節課任務（2分鐘）1.分組練習四等水準測量的技術要求；2.四等水準測量的施測方法及記錄與計算；布置作業（6分鐘）[完成作業]（6分鐘）一、單項選擇題：（請將正確答案前的編號填在括號內）1.水準測量的主要技術要求，四等往返較差、附合或環線閉合差（）/mm。A、±20√LmB、±10√LmC、±15√LmD、±30√Lm2.四等水準測量在測站上觀測順序稱為（）。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3.二等水準視線長度小于20m時，視線高度不應低于（）m。A、0.3B、0.4C、0.5D、0.6二、多項選擇題：（請將正確答案前的編號填在括號內）1.四等水準測量水準儀觀測，主要使用雙面水準尺和單面水準尺。A、雙面水準尺B、單面水準尺C、水準尺2.四等水準測量在測站上照準后視尺的黑面觀測程序是分別讀取（）。A、上絲讀數B、下絲讀數C、中絲讀數3.四等水準測量每測站上的計算，分為（）三部分。A、視距計算B、高差計算