教案2019～2020第二学期课程名称：工程测量
教 案 2019 ～ 2020 第 二 学期 课程名称： 工程测量
备课的基本要求备课是整个教学工作中非常重要和必要的一环。在一定条件下，教师认真备课是提高教学水平的主要保证和前提，为此特提出以下基本要求，请参照执行。1、必须认真学习和领会课程教学计划和本学科的课程要求（教学大纲），全面理解课程内容，掌握学生状况，备课中充分考虑教的活动，学的活动以及教学内容与教学媒体在教学中的和谐统一。2、根据课程要求（教学大纲）和学生实际，确定学期各章、节（单元、篇目）教学目标和要求。充分考虑知识与技能，过程与方法情感、态度和价值观的要求。根据教学目标收集、选择、处理和组织好教学内容，提出重点，突破难点。3、科学设计教学过程，创设丰富的教学情境，便于学生主动参与教学的全过程，积极探究新知识。在探究过程中形成教师与学生、学生与学生的交流与合作。要注意面向全体学生，使每一名学生的知识和能力都得到和谐发展。4、根据课时目标，学科特点和教学内容以及可利用的具体条件选择恰当的教学手段和方法，理论联系实际，调动学生学习的积极性和主动性，启发学生思维，培养独立思考的习惯，提高教学效果。5、备课过程是教师思考教学的过程，要体现个性和特点，不必遵循固定的模式，要有创造性和研究性。6、书写规范，及时记录教学反馈与反思，积累教学资料，总结教学经验，不断提高备课水平。7、备课应该适当提前一周到两周，要根据学期的总体安排写出详细的学期计划。8、每个教案以两课时为单位，有独立的课堂设计，教学环节要完整
备课的基本要求 备课是整个教学工作中非常重要和必要的一环。在一定条件下， 教师认真备课是提高教学水平的主要保证和前提，为此特提出以下基 本要求，请参照执行。 1、必须认真学习和领会课程教学计划和本学科的课程要求（教 学大纲），全面理解课程内容，掌握学生状况，备课中充分考虑教的 活动，学的活动以及教学内容与教学媒体在教学中的和谐统一。 2、根据课程要求（教学大纲）和学生实际，确定学期各章、节 （单元、篇目）教学目标和要求。充分考虑知识与技能，过程与方法， 情感、态度和价值观的要求。根据教学目标收集、选择、处理和组织 好教学内容，提出重点，突破难点。 3、科学设计教学过程，创设丰富的教学情境，便于学生主动参 与教学的全过程，积极探究新知识。在探究过程中形成教师与学生、 学生与学生的交流与合作。要注意面向全体学生，使每一名学生的知 识和能力都得到和谐发展。 4、根据课时目标，学科特点和教学内容以及可利用的具体条件， 选择恰当的教学手段和方法，理论联系实际，调动学生学习的积极性 和主动性，启发学生思维，培养独立思考的习惯，提高教学效果。 5、备课过程是教师思考教学的过程，要体现个性和特点，不必 遵循固定的模式，要有创造性和研究性。 6、书写规范，及时记录教学反馈与反思，积累教学资料，总结 教学经验，不断提高备课水平。 7、备课应该适当提前一周到两周，要根据学期的总体安排写出 详细的学期计划。 8、每个教案以两课时为单位，有独立的课堂设计，教学环节要 完整
课程表(一)班级：课程：星期三五六二四节次1~23~45~6课程表 (二)班级：课程：星期三四五六二节次1~23~45~6课程表 (三)班级：课程：星期三五六二四节次1~23~4 5~6课程表 (四)班级：课程：星期二三四五六节次1~23~45~6
课 程 表（一） 课程： 班级： 星 期 节 次 一 二 三 四 五 六 1～2 3～4 5～6 课 程 表（二） 课程： 班级： 星 期 节 次 一 二 三 四 五 六 1～2 3～4 5～6 课 程 表（三） 课程： 班级： 星 期 节 次 一 二 三 四 五 六 1～2 3～4 5～6 课 程 表（四） 课程： 班级： 星 期 节 次 一 二 三 四 五 六 1～2 3～4 5～6
教材分析测量学是农业水利工程专业的一门专业必修课，主干课。本门课程是一门实践性强、理论和实践相结合的技术性课程，主要是讲授测量学基本原理，要求学生掌握测量工作所使用的仪器构造原理，使用方法及测量方法和技巧，能够独立完成平面控制测量、高程控制测量、大比例尺地形图测绘及施工放样等项测绘工作和内业计算工作。学生能够熟练的应用地形图进行有关专业的规划、设计等项工作。此外，学生还应了解现代高新测量技术，并具有灵活运用测量基本知识、基本理论和基本方法于实际工作中的能力。学情分析授课班级为三年制大专一年级，经过半年的学习，基本了解了土木工程的基本概念，但对施工测量没有涉入。本课程旨在让学生掌握水准仪、经纬仪、全站仪的使用方法，学习水准测量、角度测量、距离测量和导线测量的方法以及内业的计算，让学生可以独立完成测量的外业和内业工作。本课程分为室内理论学习和室外实训测量，带领学生实际动手操作测量仪器，掌握仪器的使用方法。本课程的难点在于内业的计算比较复杂，需要学生多去练习内业的计算
教 材 分 析 测量学是农业水利工程专业的一门专业必修课，主干课。本门课程是一门 实践性强、理论和实践相结合的技术性课程，主要是讲授测量学基本原理，要 求学生掌握测量工作所使用的仪器构造原理，使用方法及测量方法和技巧，能 够独立完成平面控制测量、高程控制测量、大比例尺地形图测绘及施工放样等 项测绘工作和内业计算工作。学生能够熟练的应用地形图进行有关专业的规划、 设计等项工作。此外，学生还应了解现代高新测量技术，并具有灵活运用测量 基本知识、基本理论和基本方法于实际工作中的能力。 学 情 分 析 授课班级为三年制大专一年级，经过半年的学习，基本了解了土木工程的基 本概念，但对施工测量没有涉入。本课程旨在让学生掌握水准仪、经纬仪、全 站仪的使用方法，学习水准测量、角度测量、距离测量和导线测量的方法以及 内业的计算，让学生可以独立完成测量的外业和内业工作。本课程分为室内理 论学习和室外实训测量，带领学生实际动手操作测量仪器，掌握仪器的使用方 法。本课程的难点在于内业的计算比较复杂，需要学生多去练习内业的计算
课堂教学设计年月日第_1、2学时课题理论测量学概述授课类型监理与装饰工技1901授课班级1901授课时间教了解测量学的发展以及测量知识的基本概念学目标测量学的定义阅读书本应知测量学的基本概念引导学生阅读书本，理论以实际结合，重教学应学点讲测量学的分类。习会策略任务及测量学的历史发展讲授测量学以及测量仪器的历史发展。分方析法拓展导入：通过图片展示，让学生了解测量的概念和意义。教讲授：测量的历史发展。学重难点：测量学的分类。过总结：重难点程设计应注意使学生上课时集中注意力教学反思
课 堂 教 学 设 计 第 1、2 学时 年 月 日 课 题 测量学概述 授课类型 理论 授课班级 监理与装饰 1901 工技 1901 授课时间 教 学 目 标 了解测量学的发展以及测量知识的基本概念 学 习 任 务 分 析 应 知 测量学的定义 教 学 策 略 及 方 法 阅读书本 应 会 测量学的基本概念 引导学生阅读书本，理论以实际结合，重 点讲测量学的分类。 拓 展 测量学的历史发展 讲授测量学以及测量仪器的历史发展。 教 学 过 程 设 计 导入：通过图片展示，让学生了解测量的概念和意义。 讲授：测量的历史发展。 重难点：测量学的分类。 总结：重难点 教 学 反 思 应注意使学生上课时集中注意力
1、测量学的基础知识备注测量学定义美国学者史蒂文斯认为：测量就是依据某种法则给物体安排数字；如：原子的振动周期作为时间度量的基本单位，国际单位制定义1米是光在真空中1/299792458秒移动的距离，最初规定通过法国巴黎的地球经线的四千万分之一为1米，并按照这个长度用铂-铱合金铸成一根“米原器”。测量的目的：就是进行可靠的定量比较，使我们的世界用同样的目光看同样的物体，进而为各行各业，为生活的方方面面服务。本课程定义：测量学是研究地球的形状和大小，确定地面点位（包括空中、地下和海底），以及对于这些空间位路信息进行处理、存储、管理的科学。测量学的分类：测量学按照研究范围和对象的不同，可分为以下几个分支学科：1、大地测量学：研究整个地球的形状和大小，解决大地区控制测量和地球重力场问题的学科。可分为常规大地测量学和卫星大地测量学。2、摄影测量与遥感学：研究利用摄影或遥感技术获取被测物体的形状、大小和空间位路（影像或数字形式），进行分析处理，绘制地形图或获得数字化信息的理论和方法的学科。可分为地面摄影测量学、航空摄影测量学、水下摄影测量学和航天摄影测量学。（军事侦察、打击评估、地下摄影测量、地形图、军事地图等更新）3、地图制图学：利用测量的成果来绘制地图的理论和方法。4、海洋测绘学：研究对象为海洋和陆地水体。5、普通测量学：研究地球表面小范围测绘的基本理论、技术和方法，不顾及地球曲率的影响，把地球局部表面当作平面看待，是测量学的基础。6、工程测量学①研究内容有关城市建设、矿山工厂、水利水电、农林牧业、道路交通、地质矿产等领域各种工程的勘测设计，建设施工，竣工验收，生产经营，变形监测等方面的测绘工作。②主要工作测绘；测设；变形监测测量学在工程建设中的应用：测量学的应用非常广泛。国防、军事、经济建设都离不开测量学，这里着重介绍一下测量学在工程建设中的应用：1勘测设计阶段：测绘各种比例尺的地形图，供工程的设计使用。如修公路，为了确定一条最经济合理的路线，必须预先测绘路线附近的地形图，在地形图上进行路线设计。2施工阶段：把线路和各种建筑物正确地测设到地面上。如将设计路线的位置标定在地面上以指导施工3竣工测量：对建筑物进行竣工测量。（是否符合设计的要求）4运营阶段：为改建、扩大建而进行的各种测量。5变形观测：为安全运营，防止灾害进行变形测量。如：98年武汉上游长江支流大坝监测测量学发展简史测量学是一门非常古老的科学。古代的测绘技术起源于水利和农业。如：古埃及尼罗河每年洪水泛滥后，需要重新划定土地界线，开始有测量工作。公
1、 测量学的基础知识 备 注 测量学定义 美国学者史蒂文斯认为：测量就是依据某种法则给物体安排数字； 如：铯原子的振动周期作为时间度量的基本单位，国际单位制定义 1 米是光在真空 中 1/299 792 458 秒移动的距离，最初规定通过法国巴黎的地球经线的四千万分之一 为 1 米，并按照这个长度用铂-铱合金铸成一根“米原器”。 测量的目的：就是进行可靠的定量比较，使我们的世界用同样的目光看同样的物体， 进而为各行各业，为生活的方方面面服务。 本课程定义：测量学是研究地球的形状和大小，确定地面点位（包括空中、地下和 海底），以及对于这些空间位臵信息进行处理、存储、管理的科学。 测量学的分类： 测量学按照研究范围和对象的不同，可分为以下几个分支学科： 1、大地测量学：研究整个地球的形状和大小，解决大地区控制测量和地球重力场问 题的学科。 可分为常规大地测量学和卫星大地测量学。 2、摄影测量与遥感学：研究利用摄影或遥感技术获取被测物体的形状、大小和空间 位臵（影像或数字形式），进行分析处理，绘制地形图或获得数字化信息的理论和 方法的学科。 可分为地面摄影测量学、航空摄影测量学、水下摄影测量学和航天摄 影测量学。（军事侦察、打击评估、地下摄影测量、地形图、军事地图等更新） 3、地图制图学：利用测量的成果来绘制地图的理论和方法。 4、海洋测绘学：研究 对象为海洋和陆地水体。 5、普通测量学：研究地球表面小范围测绘的基本理论、技术和方法，不顾及地球曲 率的影响，把地球局部表面当作平面看待，是测量学的基础。 6、工程测量学 ①研究内容 有关城市建设、矿山工厂、水利水电、农林牧业、道路交通、地质矿产等领域各种 工程的勘测设计，建设施工，竣工验收，生产经营，变形监测等方面的测绘工作。 ②主要工作 测绘；测设；变形监测 测量学在工程建设中的应用： 测量学的应用非常广泛。国防、军事、经济建设都离不开测量学，这里着重介绍一 下测量学在工程建设中的应用： 1 勘测设计阶段：测绘各种比例尺的地形图，供工程的设计使用。 如修公路，为了确定一条最经济合理的路线，必须预先测绘路线附近的地形图，在 地形图上进行路线设计。 2 施工阶段：把线路和各种建筑物正确地测设到地面上。 如将设计路线的位置标定在地面上以指导施工 3 竣工测量 ：对建筑物进行竣工测 量。（是否符合设计的要求） 4 运营阶段 ：为改建、扩大建而进行的各种测量。 5 变形观测 ：为安全运营，防止灾害进行变形测量。 如：98 年武汉上游长江支流大坝监测 测量学发展简史 测量学是一门非常古老的科学。古代的测绘技术起源于水利和农业。 如：古埃及尼罗河每年洪水泛滥后，需要重新划定土地界线，开始有测量工作。公
元前21世纪，中国夏禹治水就使用简单测量工具测量距离和高低。《史记夏本纪》中有“左准绳，右规矩”的记载（注：准：古代测量水平的仪器；木受绳则直；圆日规，方日矩；说明当时已经有了“平”、“直”、“方”、“圆”的概念，就是对测量工作的描述，说明在当时已经有了原始的测量仪器。）另一方面，随着人类在军事、交通运输的需要，在客观上也推动了测绘学的发展。如：约在战国后期的一个秦国古墓，发现了迄今为止世界上最早的一幅实物地形图。（地形图的出现，标志着古代的测绘技术有了相当的发展）在之后300年的马主堆汉代古墓中，发现了至今世界上最早的军事地图。测绘学是技术性学科，它的形成和发展在很大程度上依赖测量方法和仪器工具的创造和改革。20世纪50年代起，测绘技术朝着电子化和自动化发展。如：电磁波测距仪、电子经纬仪、电子水准仪、全站仪、测量机器人、3S技术。发展到今天，成为一门综合科学。它应用当代空间、遥感、通信、电子、微电子等各种先进技术与设备，以及光学、机械、电子的实用技术设备，采集与地球形状和大小、地球表面上的各种物体的几何形状及空间位置相关的数据和信息，并对其进行处理、解释和管理，为经济建设、国防建设的各个部门和行业提供服务。课堂教学设计年月第3、4学时课题地球形状和大小授课类型理论监理与装饰工技1901授课班级1901授课时间了解地球的有关概念教学学习地球的模型、形状和大小目标水准面的概念通过动画和图片讲述，吸引学生注意力，应学知使学生能够在观看图片时了解地球习教学地球的模型引导学生阅读课本，结合实际案例讲授应策略任及方务会分法地球的形状、大小PPT动画放映，并延伸拓展拓析展
元前 21 世纪，中国夏禹治水就使用简单测量工具测量距离和高低。《史记²夏本纪》 中有“左准绳，右规矩”的记载 （注：准：古代测量水平的仪器；木受绳则直；圆曰规,方曰矩；说明当时已经有了 “平”、“直”、“方”、“圆”的概念，就是对测量工作的描述，说明在当时已 经有了原始的测量仪器。） 另一方面，随着人类在军事、交通运输的需要，在客观上也推动了测绘学的发展。 如：约在战国后期的一个秦国古墓，发现了迄今为止世界上最早的一幅实物地形图。 （地形图的出现，标志着古代的测绘技术有了相当的发展）在之后 300 年的马王堆 汉代古墓中，发现了至今世界上最早的军事地图。 测绘学是技术性学科，它的形成和发展在很大程度上依赖测量方法和仪器工具的 创造和改革。 20 世纪 50 年代起，测绘技术朝着电子化和自动化发展。 如：电磁波测距仪、电子经纬仪、电子水准仪、全站仪、测量机器人、3S 技术。 发展到今天，成为一门综合科学。它应用当代空间、遥感、通信、电子、微电子等 各种先进技术与设备，以及光学、机械、电子的实用技术设备，采集与地球形状和 大小、地球表面上的各种物体的几何形状及空间位置相关的数据和信息，并对其进 行处理、解释和管理，为经济建设、国防建设的各个部门和行业提供服务。 课 堂 教 学 设 计 第 3、4 学时 年 月 日 课 题 地球形状和大小 授课类型 理论 授课班级 监理与装饰 1901 工技 1901 授课时间 教 学 目 标 了解地球的有关概念 学习地球的模型、形状和大小 学 习 任 务 分 析 应 知 水准面的概念 教学 策略 及方 法 通过动画和图片讲述，吸引学生注意力， 使学生能够在观看图片时了解地球 应 会 地球的模型 引导学生阅读课本，结合实际案例讲授 拓 展 地球的形状、大小 PPT 动画放映，并延伸拓展
导入：通过图片展示，让学生了解地球的概念教讲授：水准面和大地水准面的概念学重难点：水准面和大地水准面的概念过总结：重难点程设计应注意使学生上课时集中注意力，调动学生学习积极性。教学反思1.2地球的形状和大小备注从整个地球来看：海洋面积约占地球总面积的71%，陆地面积约占地球总面积的29%。因此地球可称之为一个水球。从地形上来看，地球表面高低起伏，极不规则，很难以用数学公式来表达。如：最高海8846.27m（我国西藏与尼泊尔交界处的珠穆朗玛峰）：最低海拔11022m（太平洋西部的马里亚纳海沟）。但地球的半径大约是6371000m，因此地球表面的起伏可以忽略不计，而将地球看成是一个椭球体。铅垂线一一地球上的任意一点都受到离心力和地球引力的双重作用，这两个力的合力称为重力，重力的方向线称为铅垂线。铅垂线是测量工作的基准线。水准面一一自由、静止的水面称为水准面，它是受地球重力影响而形成的，个处处与重力方向线垂直的连续曲面，是一个重力场的等位面。大地水准面—水准面有无数多个，其中通过平均海水面，并向大陆、岛屿内延伸而形成的闭合曲面称为大地水准面。大地水准面具有的性质：大地水准面上任一点处的铅垂线（重力方向）与该点处切面正交。大地水准面是测量工作的基准面。由于地球内部质量不均匀，引起铅垂线产生不规则变化，使得大地水准面形成有微小起代的、不规则的、很难用数学方程表示的复杂曲面。将地球表面上的物体投影到大地水准面上，计算起来非常困难。通常选择一个与大地水准面非常接近的、能用数学方程表示的球面作为测量工作计算和绘图的基准面，这个椭球面是由一个椭圆绕其短轴旋转而成的旋转椭球，称为参考椭球，其表面称为参考椭球面。由地表任一点向参考椭球面所作的垂线称法线，除大地原点以外，地表任一点的铅垂线和法线一般不重合，其央角称为垂线偏差
教 学 过 程 设 计 导入：通过图片展示，让学生了解地球的概念 讲授：水准面和大地水准面的概念 重难点：水准面和大地水准面的概念 总结：重难点 教 学 反 思 应注意使学生上课时集中注意力，调动学生学习积极性。 1.2 地球的形状和大小 备 注 从整个地球来看：海洋面积约占地球总面积的 71％，陆地面积约占地球总面积 的 29％。因此地球可称之为一个水球。从地形上来看，地球表面高低起伏，极 不规则，很难以用数学公式来表达。 如：最高海拔 8846.27m（我国西藏与尼泊尔交界处的珠穆朗玛峰）；最低海拔 11022m（太平洋西部的马里亚纳海沟）。 但地球的半径大约是 6371000 m，因此地球表面的起伏可以忽略不计，而将地 球看成是一个椭球体。 铅垂线——地球上的任意一点都受到离心力和地球引力的双重作用，这两个力 的合力称为重力，重力的方向线称为铅垂线。铅垂线是测量工作的基准线。 水准面——自由、静止的水面称为水准面，它是受地球重力影响而形成的，一 个处处与重力方向线垂直的连续曲面，是一个重力场的等位面。 大地水准面——水准面有无数多个，其中通过平均海水面，并向大陆、岛屿内 延伸而形成的闭合曲面称为大地水准面。 大地水准面具有的性质：大地水准面上任一点处的铅垂线（重力方向）与该点 处切面正交。大地水准面是测量工作的基准面。 由于地球内部质量不均匀，引起铅垂线产生不规则变化，使得大地水准面形成 有微小起伏的、不规则的、很难用数学方程表示的复杂曲面。将地球表面上的 物体投影到大地水准面上，计算起来非常困难。通常选择一个与大地水准面非 常接近的、能用数学方程表示的椭球面作为测量工作计算和绘图的基准面，这 个椭球面是由一个椭圆绕其短轴旋转而成的旋转椭球，称为参考椭球，其表面 称为参考椭球面。由地表任一点向参考椭球面所作的垂线称法线，除大地原点 以外，地表任一点的铅垂线和法线一般不重合，其夹角称为垂线偏差
设想有一个自由平静的海地球自然表面水面，向陆地延伸而形成一个封闭的曲面，我们把自由平静的海水准面水面称为水准面。）地表面与水准面示意图水准面是一个处处与重力方向垂直的连续曲面。由于地球内部质量分布不均匀，导致地面上各点的重力方向即铅垂线方向产生不规则的变化，因而大地水准面实际上是一个有微小起伏的不规则曲面。由于大地水准面是一个不规则的曲面，不能用数学公式表述，因而需要寻找一个理想的几何体代表地球的形状和大小。该几何体必须满足两个条件：①形状接近地球自然形体；②可以用简单的数学公式表示。1.2地球的形状和大小个非常接近大地体，并可用数学式表示几何参考球体形体，作为地球的参考形状和大小。它是以地球自转轴为短轴，以赤道直径为长轴的椭圆，绕其自转轴而形成的椭球体故又称旋转球体。长半径：a短半径：b参考椭球面：参考椭球体外表面，是球面坐标系的基准面
由于地球内部质量分布不均匀，导致地面上各点的重力方向即铅垂线方向产生不规则的 变化，因而大地水准面实际上是一个有微小起伏的不规则曲面。 由于大地水准面是一个不规则的曲面，不能用数学公式表述，因而需要寻找一个理想的 几何体代表地球的形状和大小。 该几何体必须满足两个条件： ① 形状接近地球自然形体； ② 可以用简单的数学公式表示
课堂教学设计第5、6学时年日月课题授课类型理论地面点位的确定监理与装饰工技1901授课班级1901授课时间学习天文地理坐标系教学习大地地理坐标系学目学习地心坐标系标学习高斯平面直角坐标系天文地理坐标系结合图例讲授经纬度的概念应学知习教学高斯平面直角坐标系PPT讲授高斯平面直角坐标系的概念应任策略及方务会分法大地地理坐标系析拓展导入：图片展示教学讲授：各大坐标系过程设计应注意使学生上课时集中注意力，调动学生学习积极性。教学反思备1.3地面点位的确定注空间是三维的，表示地面点在某个空间坐标系中的位置需要三个参数，确定地面点位的实质就是确定其在某个空间坐标系中的三维坐标。测量上将空间坐标系分解成确定点的球面位置的坐标系(二维)和高程系(一维)。确定点的球面位置的坐标系有地理坐标系、空间直角坐标系和平面直角坐标系三类
课 堂 教 学 设 计 第 5、6 学时 年 月 日 课 题 地面点位的确定 授课类型 理论 授课班级 监理与装饰 1901 工技 1901 授课时间 教 学 目 标 学习天文地理坐标系 学习大地地理坐标系 学习地心坐标系 学习高斯平面直角坐标系 学 习 任 务 分 析 应 知 天文地理坐标系 教学 策略 及方 法 结合图例讲授经纬度的概念 应 会 高斯平面直角坐标系 PPT 讲授高斯平面直角坐标系的概念 拓 展 大地地理坐标系 教 学 过 程 设 计 导入: 图片展示 讲授：各大坐标系 教 学 反 思 应注意使学生上课时集中注意力，调动学生学习积极性。 1.3 地面点位的确定 备 注 空间是三维的，表示地面点在某个空间坐标系中的位置需要三个参数，确定地面点 位的实质就是确定其在某个空间坐标系中的三维坐标。 测量上将空间坐标系分解成确定点的球面位置的坐标系(二维)和高程系(一维)。确 定点的球面位置的坐标系有地理坐标系、空间直角坐标系和平面直角坐标系三类