水利工程測量綜合實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

摘要：高職教育注重技能訓(xùn)練和綜合實(shí)踐能力的訓(xùn)練，綜合實(shí)訓(xùn)是高職教育中重要的課程類型，為培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力發(fā)揮了積極的作用。水利工程測量是水利工程、水利水電建筑工程等水利相關(guān)專業(yè)的核心課程，水利工程測量實(shí)訓(xùn)是重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。本文通過分析工程測量的主要任務(wù)和工作，對水利工程測量實(shí)訓(xùn)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行選取、設(shè)計(jì)，根據(jù)相關(guān)規(guī)范，確定了相關(guān)的技術(shù)要求，對教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行了可操作性強(qiáng)的實(shí)踐探討。

關(guān)鍵詞：高職教育；水利工程測量；綜合實(shí)訓(xùn)；教學(xué)設(shè)計(jì)

中圖分類號： G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.14.037

高職教育培養(yǎng)面向生產(chǎn)一線的應(yīng)用型人才，提高學(xué)生的綜合實(shí)踐能力是高職教學(xué)的重點(diǎn)。綜合實(shí)訓(xùn)課程是高職教育中重要的課程類型，為學(xué)生的綜合實(shí)踐能力培養(yǎng)發(fā)揮了積極的作用。

水利工程測量是水利工程、水利水電建筑工程等水利相關(guān)專業(yè)的核心課程，要求學(xué)生要有較強(qiáng)的實(shí)踐操作能力。水利工程測量綜合實(shí)訓(xùn)是水利工程測量課程后的一門綜合實(shí)踐性教學(xué)課程。實(shí)訓(xùn)有利于加強(qiáng)實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)，有利于加深對課堂教學(xué)內(nèi)容的理解，有利于增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力，提高理論知識的應(yīng)用能力，通過各實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)與操作提高學(xué)生在工程實(shí)踐活動(dòng)中解決問題的能力。

1實(shí)習(xí)目的

水利工程測量實(shí)訓(xùn)是重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。通過實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生了解工程測量在水利、建筑工程中的工作過程，熟練地掌握測量儀器的操作方法和記錄計(jì)算方法；能夠根據(jù)工程情況編制施工測量方案，掌握施工放樣的基本方法；培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、分析問題和解決問題的能力，逐步形成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、吃苦耐勞、團(tuán)結(jié)合作的工作作風(fēng)。由于時(shí)間關(guān)系，本次實(shí)訓(xùn)弱化測繪地形圖的模塊，重點(diǎn)教學(xué)施工測量模塊，實(shí)習(xí)中需要用到的地形圖提前先提供給學(xué)生。

2注意事項(xiàng)

測量實(shí)訓(xùn)中應(yīng)嚴(yán)格遵守學(xué)校的各種規(guī)章制度和紀(jì)律，不得無故遲到、無故缺習(xí)，應(yīng)有吃苦耐勞的精神。

各組要整理、保管好原始記錄、計(jì)算成果等。

測量實(shí)訓(xùn)中記錄計(jì)算應(yīng)規(guī)范、正規(guī)，不得隨意涂改。

測量實(shí)訓(xùn)中應(yīng)愛護(hù)儀器及工具，按規(guī)定或程序操作；注意儀器、工具的安全，防止遺失和損壞。

測量實(shí)訓(xùn)中組長要合理安排，確保每人有操作、訓(xùn)練的機(jī)會(huì)。

小組成員應(yīng)相互配合，團(tuán)結(jié)互助。

測量工作中的觀測、記錄都要規(guī)范，原始記錄要用鉛筆。放樣后及時(shí)檢驗(yàn)測量成果精度，并做相應(yīng)的記錄。

3項(xiàng)目選擇

實(shí)訓(xùn)適合采用項(xiàng)目導(dǎo)向和任務(wù)驅(qū)動(dòng)的方法進(jìn)行教學(xué)安排工作，項(xiàng)目是實(shí)習(xí)場地內(nèi)的某渠道施工測量。渠道是常見的水利工程，渠道測量是為新建、改建輸泄水渠道、人工航道而進(jìn)行的測量工作，是方案和施工的依據(jù)，包含控制測量、施工放樣、斷面測量、土方計(jì)算等工程測量的典型工作。同時(shí)在實(shí)訓(xùn)工作中比較容易模擬操作，可以達(dá)到“學(xué)中做，做中學(xué)”的理實(shí)一體化教學(xué)效果。

4 實(shí)訓(xùn)總思路

整個(gè)班分組進(jìn)行實(shí)訓(xùn)，每組根據(jù)現(xiàn)有地形圖，在校內(nèi)的空地或者測量實(shí)訓(xùn)場地的地形圖上設(shè)計(jì)一坡度-1‰或-2‰的長約為250m渠道，由直線和圓曲線組成。渠道平面圖（見圖1）和渠道設(shè)計(jì)橫斷面（見圖2）如圖示，具體渠道長度、設(shè)置橫斷面圖尺寸由各組根據(jù)實(shí)地情況自行設(shè)計(jì)。

圖1 渠道平面圖

圖2 渠道設(shè)計(jì)橫斷面

在本項(xiàng)目中，可以節(jié)選控制測量（包括平面控制測量和高程控制測量）、中線測量、斷面測量（包括縱、橫斷面測量）、土方計(jì)算等教學(xué)內(nèi)容。

5教學(xué)內(nèi)容的選取與設(shè)計(jì)

5.1進(jìn)行工程測量中控制點(diǎn)的選點(diǎn)和埋石

根據(jù)布置的實(shí)訓(xùn)任務(wù)進(jìn)行實(shí)地踏勘，確定控制點(diǎn)的位置，做上記號或進(jìn)行埋石，對實(shí)訓(xùn)中要用到的儀器進(jìn)行檢校。

5.2會(huì)編寫施工測量技術(shù)設(shè)計(jì)書

明確實(shí)訓(xùn)任務(wù)，查閱相關(guān)規(guī)范，編寫施工測量技術(shù)設(shè)計(jì)書。

5.3平面控制測量

對于建筑場地面積大于1平方公里的工程項(xiàng)目或重要工業(yè)區(qū)，應(yīng)建立一級或一級以上精度等級的平面控制網(wǎng)；對于場地面積小于1平方公里的工程項(xiàng)目或一般性建筑區(qū)，可建立二級精度的平面控制網(wǎng)，本次參考二級精度要求。主要技術(shù)要求如表1所示。

注：表中n為測站數(shù)。

5.4 高程控制測量

高程控制測量采用四等水準(zhǔn)測量，技術(shù)要求見表2。

5.5 中線測量

中線測量，根據(jù)設(shè)計(jì)，可以分為直接部分和曲線部分。本部分的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備可以由專業(yè)的測繪軟件生成，但為了達(dá)到教學(xué)效果，要求學(xué)生手算，然后用專業(yè)的測繪軟件計(jì)算出的數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。

5.5.1 直線放樣 直線放樣的數(shù)據(jù)可以由坐標(biāo)正算，計(jì)算到細(xì)部樁的數(shù)據(jù)。

5.5.2 曲線放樣 曲線放樣的數(shù)據(jù)可以先根據(jù)切線支距法算得獨(dú)立坐標(biāo)系下的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，然后通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，換算成原坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，見圖3。

如圖：設(shè)■、■為P點(diǎn)在測量坐標(biāo)系■中的坐標(biāo)，■、■ 為P點(diǎn)在施工坐標(biāo)系■中的坐標(biāo)，則將施工坐標(biāo)換算成測量坐標(biāo)的計(jì)算公式為：

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5.5.3 高程放樣 高程放樣，可采用水準(zhǔn)測量法、全站儀法、RTK進(jìn)行放樣。在實(shí)際工作中，通常采用高效率的方法完成任務(wù)，但在實(shí)訓(xùn)過程中，幾個(gè)都要進(jìn)行實(shí)際操作。

5.6斷面測量

斷面測量包括縱斷面測量和橫斷面測量。

5.6.1 縱斷面測量與縱斷面圖繪制 縱斷面測量采用水準(zhǔn)測量法或者全站儀三角高程測量方法，從一個(gè)已知高程點(diǎn)出發(fā)，逐個(gè)測量各個(gè)中樁的地面高程，最后附合到另一已知點(diǎn)。高程閉合差應(yīng)不大于±40√Lmm，L為路線長度，以千米計(jì)。

縱斷面圖繪以橫坐標(biāo)為里程，縱坐標(biāo)為高程。 為使地面起伏變化更明顯，縱軸比例尺一般選用橫軸比例尺的10倍。

5.6.2 橫斷面測量與橫斷面圖繪制 橫斷面測量可采用水準(zhǔn)測量、全站儀測量或者RTK測量。按前進(jìn)方向分成左右側(cè)，分別測量橫斷面方向上各變坡點(diǎn)至中樁的平距及高程。

橫斷面圖繪制以樁為中點(diǎn)，左右兩側(cè)距離為橫軸，高程為縱軸。展繪出各特征點(diǎn)，連接相鄰各特征點(diǎn)即為該樁橫斷面圖的地面線。斷面圖的縱、橫軸一般采用同一比例尺，見圖4。

5.6.3 渠道邊坡放樣 根據(jù)橫斷面圖，在每個(gè)里程樁和加樁上將渠道設(shè)計(jì)橫斷面按尺寸在實(shí)地標(biāo)定出來，以便施工，見圖5。

5.7土方計(jì)算

相鄰兩斷面的填（挖）面積的平均值為： A = （A1+A2）/ 2 ， 其中A1、A2分別為相鄰兩斷面的填面積，見圖6。

相鄰兩斷面間的填（挖）土方量為： V = A·D，D為相鄰兩斷面間的水平距離，將相應(yīng)數(shù)據(jù)填入下表進(jìn)行計(jì)算，見表3。

6材料上交

需要上交的資料分小組上交材料和個(gè)人上交材料，見表4。

7成績考核

7.1儀器操作考核

本項(xiàng)考核可結(jié)合考證項(xiàng)目進(jìn)行模擬測試，最后評定該項(xiàng)成績。

7.2成績的綜合評定

實(shí)訓(xùn)成績的綜合評定是根據(jù)學(xué)生的出勤情況、實(shí)訓(xùn)紀(jì)錄、小組人員的分工配合情況、對測量知識的掌握程度以及動(dòng)手能力、分析問題和解決的能力、完成任務(wù)的質(zhì)量、上交材料及儀器工具愛護(hù)的情況、實(shí)訓(xùn)報(bào)告書的編寫水平、儀器操作考核成績等各種情況進(jìn)行綜合評定。成績評定分為優(yōu)、良、中、及格、不及格。

凡無故缺勤超過1天的、嚴(yán)重?fù)p壞儀器工具、未交成果資料和實(shí)訓(xùn)報(bào)告、偽造原始觀測數(shù)據(jù)者，均作不及格處理。

8結(jié)語

工程測量的主要任務(wù)是大比例尺地形圖測繪、施工測量、變形監(jiān)測，在此綜合實(shí)訓(xùn)中，主要偏向于施工測量這一任務(wù)模塊，若是時(shí)間可以擴(kuò)展，從而加入大比例尺地形圖測繪任務(wù)模塊和變形監(jiān)測任務(wù)模塊，可以達(dá)到更好的教學(xué)效果。如何更好地對這幾個(gè)任務(wù)模塊進(jìn)行更多的事例以達(dá)到更系統(tǒng)的教學(xué)效果，還需要更多的時(shí)間和更多的人深入研究。

參考文獻(xiàn)

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[3]工程測量規(guī)范[S].GB5006-2007.

作者簡介：裴孝鐘，碩士，講師，研究方向：工程測量教研、變形監(jiān)測教研。