3.4熟悉測角儀器的幾何關(guān)系與測角誤差（教案）一《建筑工程測量》（高教版第2版）

《項目3角度測量》教案詳細(xì)教案一、設(shè)計摘要課程課題任務(wù)3.4熟悉測角儀器的幾何關(guān)系與測角誤差授課教師1學(xué)時數(shù)2授課班級人數(shù)授課時間教學(xué)地點二、設(shè)計意圖學(xué)情分析中職學(xué)生的基礎(chǔ)理論知識薄弱，但是相對動手能力較強。本節(jié)課是操作與理論相結(jié)合的課，對新儀器有好奇心，所以對這節(jié)課的興趣比純理論課的興趣要強，本節(jié)課以學(xué)生為主，完全讓學(xué)生參與進(jìn)來，了解經(jīng)緯儀和全站儀應(yīng)滿足的幾何條件，角度測量誤差及注意事項。背景分析豎直角測量是測量的三項基本工作之一，常用的角度測量儀器是經(jīng)緯儀、全站儀。怎樣操作儀器測量豎直角呢？測量角度需要滿足哪些條件呢？學(xué)習(xí)目標(biāo)設(shè)定素質(zhì)目標(biāo)知識目標(biāo)能力（技能）目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際思考的習(xí)慣以及培養(yǎng)分析歸納知識點的能力；2.培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊合作精神，增強職業(yè)素養(yǎng)；3.培養(yǎng)學(xué)生“三精神，三意識”：勞動精神、工匠精神、求知精神；創(chuàng)新意識、思辨意識、文明意識。1.了解經(jīng)緯儀應(yīng)滿足的幾何條件；2.了解全站儀應(yīng)滿足的幾何條件；3.掌握角度測量誤差及注意事項。1.能夠認(rèn)識經(jīng)緯儀應(yīng)滿足的幾何條件；2.能夠說出經(jīng)緯儀應(yīng)滿足的幾何條件；3.能夠正確角度測量誤差及注意事項。學(xué)習(xí)任務(wù)描述能夠經(jīng)緯儀和全站儀應(yīng)滿足的幾何條件。能夠說出角度測量誤差及注意事項。教學(xué)資源準(zhǔn)備時間資源：課前、課中和課后的設(shè)計和安排；設(shè)備資源：DJ6級光學(xué)經(jīng)緯儀、全站儀；信息資源：教材、教案、以往教學(xué)評價表以及教學(xué)所需網(wǎng)址：中望教育-中望CAD官網(wǎng)-自主研發(fā)的二三維CAD軟件機械設(shè)計制圖軟件免費下載及初學(xué)入門教程()；建筑工程制圖_3DOne官網(wǎng)；1+x門戶()；1+x《建筑工程施工工藝實施與管理》職業(yè)技能等級證書考核平臺(3)教學(xué)重點1.經(jīng)緯儀和全站儀應(yīng)滿足的幾何條件。2.角度測量誤差及注意事項。教學(xué)難點角度測量誤差及注意事項。教學(xué)難點突破方法利用一體機、儀器、工具實物等現(xiàn)場講解，突破教學(xué)難點。充分把握課前導(dǎo)學(xué)、課中做學(xué)、課后督學(xué)三個環(huán)節(jié)，讓重難點突破融入到每個環(huán)節(jié)。課堂教學(xué)中設(shè)置了兩個學(xué)習(xí)任務(wù)，通過任務(wù)的達(dá)成，專業(yè)水平得到層級提升，實現(xiàn)重難點突破。三、教學(xué)策略教法講授法、演示法、討論法、訓(xùn)練和實踐法；學(xué)法、自主閱讀法。四、教學(xué)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。DJ6級光學(xué)經(jīng)緯儀和全站儀各一臺。信息資源教師錄制的豎直角測量和計算的小視頻、建筑測量專用理實一體教室、Excel電子表格；中鐵二十局集團(tuán)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(xí)題庫，建筑工程施工工藝實施與管理職業(yè)等級證書案列實操，施工工藝實施與管理實訓(xùn)模擬練習(xí)平臺；中望CAD軟件公司提供的建筑工程施工與技術(shù)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(xué)軟件。教學(xué)環(huán)境教學(xué)情景創(chuàng)設(shè)豎直角豎直角五、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖知識復(fù)習(xí)與回顧（2分鐘）[知識復(fù)習(xí)與回顧]（2分鐘）1.豎直角的概念、2.豎直角測量原理、3.豎直角的計算、4.豎直角的觀測方法及指標(biāo)差；教師提出問題。1.學(xué)生回憶內(nèi)容，部分學(xué)生舉手回答2.再提問學(xué)生是否回答正確。1.讓學(xué)生對以前知識的一個整體認(rèn)知；2.還可以把本次課程的內(nèi)容快速引入課堂。新課導(dǎo)入（3分鐘）[新課引入]（3分鐘）測量角度的儀器有哪些？1.經(jīng)緯儀使用的注意事項？2.怎樣判斷儀器有沒有問題？采用提問方式引出今天的內(nèi)容。1.跟上老師思路。2.學(xué)生分小組交流討論，總結(jié)出小組答案。激發(fā)學(xué)生探索學(xué)習(xí)的欲望與興趣，還可以把本次課程的內(nèi)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(xiàn)在的比如：人工智能工程技術(shù)人員、建筑信息模型技術(shù)員、區(qū)塊鏈工程技術(shù)人員等新專業(yè)、新職業(yè)、新技能等。給學(xué)生畫出一個發(fā)展藍(lán)圖。上課前老師收集相關(guān)的新專業(yè)、新職業(yè)、新技能等的知識以及新專業(yè)等對應(yīng)的課程。學(xué)生對新專業(yè)了解后，再上網(wǎng)查一下新專業(yè)所涉及的知識點。使用學(xué)生對新專業(yè)有個大概了解，自己再去收集相關(guān)資料補充自己的知識面。學(xué)習(xí)新知20分鐘）[學(xué)習(xí)新知]（8分鐘）任務(wù)3.4熟悉測角儀器的幾何關(guān)系與測角誤差3.4.1.測角儀器滿足的幾何條件一、經(jīng)緯儀各軸線間應(yīng)滿足的幾何條件經(jīng)緯儀是根據(jù)水平角和豎直角的測量原理制造的，當(dāng)水準(zhǔn)管氣泡居中時，儀器旋轉(zhuǎn)軸豎直、水平度盤水平，要求水準(zhǔn)管軸垂直于豎軸。測水平角要保證望遠(yuǎn)鏡繞橫軸在一個豎直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，要求視準(zhǔn)軸垂直于橫軸。另外要保證豎軸豎直時橫軸水平，要求橫軸垂直于豎軸。照準(zhǔn)目標(biāo)使用豎絲，要保證橫軸水平時豎絲豎直，要求十字絲豎絲垂直于橫軸。經(jīng)緯儀應(yīng)滿足的基本幾何關(guān)系如圖3-20所示：1.照準(zhǔn)部水準(zhǔn)管軸應(yīng)垂直于豎軸LL⊥VV;2.十字絲豎絲應(yīng)垂直于橫軸；3.視準(zhǔn)軸應(yīng)垂直于橫軸CC⊥HH;4.橫軸應(yīng)垂直于豎軸；HH⊥VV;5.豎盤指標(biāo)應(yīng)處于正確位置；6.光學(xué)對中器視準(zhǔn)軸應(yīng)與豎軸中心線重合。二、全站儀應(yīng)滿足的幾何條件全站儀的主要軸線有豎軸VV、橫軸HH、視準(zhǔn)軸CC和水準(zhǔn)管軸LL。全站儀各軸線之間應(yīng)滿足以下幾何條件：1.水準(zhǔn)管軸應(yīng)垂直于豎軸LL⊥VV;2.十字絲豎絲應(yīng)垂直于橫軸HH;3.視準(zhǔn)軸應(yīng)垂直于橫軸CC⊥HH;4.橫軸應(yīng)垂直于豎軸HH⊥VV;5.豎直度盤指標(biāo)差為零；6.光學(xué)對中器視準(zhǔn)軸應(yīng)該與豎軸中心線重合。3.4.2角度測量誤差及注意事項在角度測量中，測量誤差不可避免。為了提高角度測量的精度，必須了解產(chǎn)生角度測量誤差的原因和規(guī)律，以便采取相應(yīng)的措施與觀測方法來消除或減弱其對角度測量的影響，得到符合規(guī)定要求的角度測量成果。一、水平角測量誤差分析及誤差消除和減弱的方法。二、豎直角測量誤差及注意事項1.儀器誤差儀器誤差主要有豎直度盤分劃誤差、豎直度盤偏心差和豎直度盤指標(biāo)差。其中豎直度盤偏心差和豎直度盤指標(biāo)差可采用盤左盤右觀測取平均值消除。而豎直度盤分劃誤差不能采用變換豎直度盤位置消除，在目前儀器制造工藝中，此項誤差較小，一般不大于0.2"。2.觀測誤差觀測誤差主要有照準(zhǔn)誤差、讀數(shù)誤差和豎直度盤指標(biāo)水準(zhǔn)管整平誤差。其中照準(zhǔn)誤差和讀數(shù)誤差在水平角誤差中已敘述過。對豎直度盤指標(biāo)水準(zhǔn)管整平誤差，在觀測時應(yīng)仔細(xì)整平，并注意撐測傘保護(hù)儀器，切忌儀器局部受熱。3.外界條件的影響誤差外界條件的影響誤差與水平角測量時基本相同。在三角高程測量中，采用對向觀測可以消除地球曲率和大氣折光的影響。1.老師上課前準(zhǔn)備好一臺經(jīng)緯儀和全站儀，準(zhǔn)備好上課的課件PPT，在網(wǎng)上收集相關(guān)的知識。并用圖片進(jìn)行直觀展示。2.教師配合建筑測量專用理實一體教室講解豎直角的概念。運用儀器現(xiàn)場講解豎直角測量原理、豎直角計算。4.觀測豎直角。1.學(xué)生在書本上找出對應(yīng)的內(nèi)容并勾畫出重點內(nèi)容，2.觀看教學(xué)PPT和板書，分清一體教室講解豎直角的概念。3.豎直角測量原理、豎直角計算，觀測豎直角。。4.學(xué)生分小組交流討論，發(fā)現(xiàn)重點知識和難點知識，并總結(jié)出小組答案。5.學(xué)生跟上老師的思路；抽取學(xué)生回答老師的提問；通過直觀教學(xué)法，使用電教媒體PPT的形式，將難懂枯燥的文字內(nèi)容轉(zhuǎn)換為形象的圖片，不僅能進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的興趣，也有利于加深學(xué)生對知識的理解和對內(nèi)容的掌握。突破了課程內(nèi)容難點，豎直角測量原理、豎直角計算，測豎直角。學(xué)生再練習(xí)（40分鐘）4.分配任務(wù)：（40分鐘）單獨安排一個課時練習(xí)儀器的正確使用方法（思政導(dǎo)入：愛物公物，團(tuán)隊合作，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會思考，解決問題能力，做事需認(rèn)真仔細(xì)才能得到準(zhǔn)確的答案）1）豎直角的概念；2）豎直角測量原理；3）豎直角的計算、豎直角的觀測方法；4）老師點評，哪個組最好，回答最準(zhǔn)確。評出優(yōu)勝小組。1.教師分配任務(wù)小組任務(wù)，隨堂進(jìn)行觀察和指導(dǎo)2.討論完成后，教師以提問形式選擇學(xué)生進(jìn)行問題的回答3.各組互評后，教師進(jìn)行總結(jié)評價。學(xué)生小組討論后每個組派一人或者兩人回答。學(xué)生之間互評打分。學(xué)生對知識的一個鞏固過程，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。創(chuàng)新運用（3分鐘）[創(chuàng)新運用]（3分鐘）新型的人工智能工程技術(shù)人員、建筑信息模型技術(shù)員、區(qū)塊鏈工程技術(shù)人員等加強對學(xué)生的技能和專業(yè)綜合能力的培養(yǎng)，實現(xiàn)了就業(yè)創(chuàng)新。教師引導(dǎo)學(xué)生自主回顧，師生共同總結(jié)。學(xué)生跟隨老師思路盡可能多的列舉新職業(yè)、新行業(yè)、新工藝。為以后跨入社會選定發(fā)展方向。課堂總結(jié)（2分鐘）教師總結(jié)（2分鐘）（引入思政教育：認(rèn)認(rèn)真真、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的工作態(tài)度、團(tuán)隊合作精神）教師總結(jié)：豎直角的概念、豎直角測量原理、豎直角的計算、豎直角的觀測方法及指標(biāo)差；布置下節(jié)課任務(wù)（2分鐘）布置下節(jié)課任務(wù)（2分鐘）1.測角儀器滿足的幾何條件；2.角度測量誤差及注意事項；布置作業(yè)（6分鐘）[完成作業(yè)]（6分鐘）一、單項選擇題：（請將正確答案前的編號填在括號內(nèi)）1.豎直角的角度值為()。A.-90°~+90°B.-90°~+00°C.-90°~+180°D.-180°~+90°2.豎直角是用()的豎直度盤來度量的。A.經(jīng)緯儀B.全站儀C.水準(zhǔn)儀D.羅盤3.豎直度盤也是在全圓周上刻有()的分劃線。A.0°~90°B.0°~180°C.0°~270°D.0°~360°4.利用經(jīng)緯儀測量豎直角時，盤左位置抬高望遠(yuǎn)鏡的物鏡，若豎直度盤的讀數(shù)逐漸增大，則下列豎直角的計算公式正確的是()。A.ax=L-90°αi=270°-RB.α左=90°-Lα右=R-270°C.αz=L-90°αx=R-270°D.az=L-90°a右=R-180°5.經(jīng)緯儀的豎盤按順時針方向注記，當(dāng)視線水平時，盤左豎盤讀數(shù)為90°,用該儀器觀測目標(biāo)，盤左讀數(shù)為75°10'24",則此目標(biāo)的豎直角為()。A.57°10'24"B.-14°49'36"C.104°49'36"D.14°49'36"二、多項選擇題：（請將正確答案前的編號填在括號內(nèi)）1.經(jīng)緯儀豎盤包括（）。A、豎直度盤B、豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管C、豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋D、水準(zhǔn)儀2.豎直度盤注記的方式有（）兩種。A、順時針B、逆時針C、豎盤指標(biāo)水準(zhǔn)管微動螺旋D、水準(zhǔn)儀三、判斷題：（正確的畫√，錯誤的畫×）1.（）2.當(dāng)望遠(yuǎn)鏡上下轉(zhuǎn)動瞄準(zhǔn)不同高度的目標(biāo)時，豎盤隨著轉(zhuǎn)動，而指標(biāo)線不動。（）3.豎直角的角值范圍為0°~360°,因為水平度盤都是順時針注記，豎直角角值計算時都是用右目標(biāo)讀數(shù)-左目標(biāo)讀數(shù)。（）4.豎直角測角精度要求較高時，往往可以測多個測回。（）板書設(shè)計1.豎直角的概念、2.豎直角測量原理、3.豎直角的計算、4.豎直角的觀測方法及指標(biāo)差；六、教學(xué)評價教學(xué)評價通過采用小組討論分組法、自主閱讀法，儀器與書本相結(jié)合，教師