План-конспект урока по геодезии для 2 курса на тему: Плановое и высотное обоснование крупномасштабных топографических съемок. Проложение теодолитных ходов. Виды теодолитных ходов. Определение неприступного расстояния.

Министерство образования и науки Республики Татарстан
Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение

«Бугульминский машиностроительный техникум»





ТЕМА РАБОТЫ:
«ГЕОДЕЗИЯ: УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКТ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ЗАНЯТИЯ»



Дисциплина общепрофессионального цикла: «Геодезия»
Специальность: 21.02.08 Прикладная геодезия


Шимарина Елена Петровна
Преподаватель дисциплины
общепрофессионального цикла
«Геодезия»

2015г


ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКА ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ОБУЧЕНИЯ

Методическая разработка преподавателя общепрофессиональных и специальных дисциплин и междисциплинарных курсов Бугульминского машиностроительного техникума Шимариной Е.П.
Дисциплина: Геодезия
Курс: 2
Тема урока: Плановое и высотное обоснование крупномасштабных топографических съемок. Проложение теодолитных ходов. Виды теодолитных ходов. Определение неприступного расстояния.
Время урока: 1 час 30 мин.
Получаемые знания:
- основные методы создания съемочного обоснования и проведения топографических съемок;
- способы косвенного определения неприступного расстояния;
- приближенные методы математической обработки геодезических измерений и оценку их точности.
Формируемые умения:
- создавать съемочное обоснования и выполнять топографические съемки;
- определять неприступное расстояние по топографической карте и на местности;
- выполнять первичную математическую обработку результатов измерений и оценку их точности.
Вырабатываемые компетенции:
- понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес;
- организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество;
- осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития;
- использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.
Цели урока:
Обучающая: изучить порядок проложения теодолитных ходов; виды теодолитных ходов; освоить методику определения неприступного расстояния; научиться выбирать способ определения неприступного расстояния.
Развивающая: Осуществлять классификацию теодолитных ходов по их виду и проложению;
Технически грамотно формулировать ответы на вопросы по теме урока; развивать техническое мышление посредством выбора оборудования и методов решения практических задач; выполнять первичную математическую обработку результатов измерения и уметь определить их точность; уметь применять полученные знания для работы на практических занятиях.
Воспитательная: проявлять интерес к предмету; проявлять самостоятельность при решении расчетных задач по индивидуальным заданиям; уметь четко выражать свои мысли, обосновать свой выбор метода измерения и обработки результатов; выполнять задания аккуратно и в заданные сроки; правильно работать с чертежными и геодезическими инструментами и приборами.
Методы:
- обучения: диалогический, эвристический;
- преподавания: объяснительно-побуждающий; наглядный;
- учения: репродуктивный, частично-поисковый.
Тип урока: комбинированный урок
Вид урока: урок изучения нового материала и закрепления знаний при решении практических задач
Этапы урока
Содержание этапов урока

1 Организационный момент (5 мин)
Цели для преподавателя:
- создать условия для возникновения у обучающихся внутренней потребности в учебную деятельность;
- способствовать повышению мотивации учения.
Цели для обучающихся:
- включиться в учебную деятельность;
- подготовиться к восприятию нового учебного материала.
Цели этапа урока достигаются посредством:
- объявления темы урока и постановки общих целей урока, выделения учебных задач по этапам урока;
- разъяснение роли изучаемого содержания в процессе формирования знаний и умений, профессиональных и общих компетенций, для будущей профессиональной деятельности
1.1 Взаимное приветствие преподавателя и обучающихся
1.2 Проверка наличия обучающихся
1.3 Целевая установка на урок
Тема сегодняшнего занятия: Раздел 6. Плановое и высотное обоснование крупномасштабных топографических съемок. Тема 6.1. Проложение теодолитных ходов. Виды теодолитных ходов. Определение неприступного расстояния.
Обучающиеся записывают тему урока
Мы переходим к изучению нового раздела, в котором познакомимся с основами производства топографической съемки.
Самым распространенным видом геодезического съемочного планового обоснования являются теодолитные ходы, поэтому без проложения теодолитных ходов и обработки результатов полученных измерений невозможно организовать геодезические работы при горизонтальной съемке местности.
Тема урока направлена на получение общепрофессиональных знаний и формирование умений, которыми должен обладать техник-геодезист: создавать съемочное обоснования и выполнять топографические съемки; определять неприступное расстояние по топографической карте и на местности; выполнять первичную математическую обработку результатов измерений и оценку их точности.
А также, мы будем продолжать вырабатывать общие компетенции, которые помогут вам в дальнейшем обучении и в будущей профессиональной деятельности. Это следующие компетенции:
- понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес;
- организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество;
- осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития;
- использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.
Поэтому, ваша главная задача на уроке: хорошо усвоить теоретический материал и научиться применять полученные знания и умения при выполнении практических работ, выполнения курсовых и дипломного проектов, а затем в дальнейшей вашей работе на топографо-геодезическом производстве.
Для того, чтобы урок прошел плодотворно и эффективно, обозначим его задачи поэтапно:
Проверим, насколько вы усвоили ранее изученный материал и проанализируем результаты контрольной работы по разделу Нивелирование. Разберем вопросы, которые вызвали затруднения при выполнении заданий контрольной работы.
Изучим новый материал по теме: Проложение теодолитных ходов. Виды теодолитных ходов. Определение неприступного расстояния.
Закрепим изученный материал. Проведем устный опрос.
На последнем этапе урока вам будет дано специальное задание: определение неприступного расстояния косвенным методом

2 Анализ выполнения контрольной работы по изученному ранее материалу (10 мин)
Цели для преподавателя:
- огласить результаты контрольной работы;
- установить уровень усвоения знаний;
- разобрать ошибки и пробелы в знаниях, наметить пути их устранения;
- обобщить и закрепить знания (способы действий), актуальные на уроке;
- стимулировать активность и инициативу обучающихся при опросе и устранении пробелов и ошибок контрольной работы
Цели для обучающихся:
- актуализировать знания (способы действий), необходимые для восприятия нового учебного материала (овладения новыми способами действий)
- владеть различными видами устного изложения учебного материала в соответствии с заданием
- анализировать свои ошибки, определять пробелы в знаниях и находить пути их устранения
Цели этапа урока достигаются посредством:
- организации выборочного опроса по пройденному учебному материалу;
- проведения оценки выявленного уровня знаний (освоения способов действий) как в целом по учебной группе, так и отдельных обучающихся;
- проведения оценки активности обучающихся в проведенном опросе
Актуализация опорных знаний и способов действий (проводится анализ проведенной контрольной работе по ранее изученному материалу и опрос студентов по основным понятиям , а также разбор заданий, вызвавших затруднения)
Прежде, чем мы приступим к изучению нового материала, вспомним, что мы изучали на прошлых занятиях, это поможет эффективнее освоить новую тему
На прошлом занятии мы выполняли контрольную работу по разделу Нивелирование и сейчас проанализируем, в чем состоит пробел знаний и разберем основные ошибки.
(После оглашения оценок за контрольную работу, проводится опрос пяти – шести хорошо успевающих студентов, которые поясняют трудные задания, а слабоуспевающим студентам после этого задаются устные вопросы по еще раз рассмотренному материалу. При этом на экране проецируются электронные плакаты по теме Нивелирование (Приложение А) - плакат № 68 (Приложение А 1), плакат № 69- Геометрическое нивелирование (Приложение А 2) и плакат № 71- Техническое нивелирование (Приложение А 3) и на доске вывешен демонстрационный плакат Нивелирные рейки. Отсчеты по рейкам (Приложение А 4). Оценки за устные ответы озвучиваются сразу же и выставляются в журнал)

3 Изучение нового учебного материала (способов действий) (40 мин)
Цели для преподавателя:
- обеспечить восприятие, осмысление и первичное запоминание знаний, связей и отношений в изучении понятий;
- способствовать развитию познавательных способностей обучающихся посредством формирования умений рационального составления конспекта лекции.
Цели для обучающихся:
- понять объясняемый материал, запомнить определения изучаемых способов и методов топографической съемки, уметь применять формулы для обработки результатов полевых измерений и математической оценки погрешностей вычислений;
- составить конспект по изучаемому материалу.
Цели этапа урока достигаются посредством:
- объяснения нового учебного материала с использованием принципа доступности, наглядности;
- пояснений по рациональному конспектированию изучаемого материала и составлению схем различных видов теодолитных ходов.
Проводится объяснение нового учебного материала, основные положения новой темы тезисно выводятся на интерактивной доске (экране):
3.1. Понятие о топографической съемке:
(Вопрос студентам: Как вы думаете, что такое топографическая съемка и для чего она выполняется? Студенты отвечают Преподаватель формулирует определение):
Топографическая съемка – это комплекс геодезических работ, выполняемых на местности для составления топографических карт и планов.
Топографические съемки выполняют для составления планов и карт различных масштабов, но в инженерной геодезии выполняют в основном съемки крупных масштабов.
(Вопрос студентам: Как вы считаете, что именно должно быть снято при топографической съемке крупных масштабов? Студенты отвечают, преподаватель подводит итог):
Съемке и отображению на топографических планах подлежат все элементы ситуации местности, существующей застройки, благоустройства, подземных и наземных коммуникаций, а также рельеф местности.
На топографические планы также наносятся пункты плановых и высотных геодезических сетей, а также все точки, с которых производят съемку, если они закреплены постоянными знаками.
Топографическую съемку выполняют с точек местности, положение которых в принятой системе координат известно. (Вопрос преподавателя: Как вы думаете, какие это точки? Студенты отвечают, преподаватель подводит итог):
Такими точками служат пункты опорных государственных и инженерно-геодезических сетей. Однако, их числа, приходящегося на площадь снимаемого участка ,большей частью бывает недостаточно, поэтому геодезическая основа сгущается обоснованием, называемым съемочным.
При построении съемочного обоснования одновременно определяют положение точек в плане и по высоте. Плановое положение точек съемочного обоснования определяют: проложением теодолитных и тахеометрических ходов, построением аналитических сетей из треугольников и различного рода засечками.
3.2. Съемочное плановое обоснование (на экране – электронный плакат № 83 – Плановое съемочное обоснование I) (Приложение Б 1).
Самый распространенный вид съемочного планового обоснования – теодолитные ходы, опирающиеся на один или два исходных пункта. В системе ходов, в местах их пересечений, образуются узловые точки, , в которых могут сходиться несколько ходов. Длины теодолитных ходов, зависящие от масштаба съемки и условий снимаемой местности приведены в таблице 10.1. учебника на странице 120. (Киселев М.И. Геодезия: учебник для студ.учреждений сред.проф.образования /М.И. Киселев, Д.Ш. Михелев. – 7-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия», 2010. – 384с.)
Длины линий в съемочных теодолитных ходах должны быть не более 350 м. и не менее 20 м. Относительные линейные невязки в ходах не должны превышать 1:2000, а при неблагоприятных условиях измерений (заросли, болото) – 1:1000.
Углы поворота на точках ходов измеряют теодолитами со средней квадратической погрешностью 0,5ґ одним приемом. Расхождение значений углов в полуприемах допускают не более 0,8ґ. Длину линий в ходах оперделяют оптическими или светодальномерами, мерными лентами и рулетками. Каждую сторону измеряют дважды – в прямом и обратном направлениях. Расхождения в измеренных значениях допускается в пределах 1:2000 от измеряемой длины линии.
Для передачи координат на точки теодолитных ходов производят привязку их к геодезическим пунктам более высокого класса.
3.3. Виды теодолитных ходов (На доске нарисованы три вида теодолитных ходов):

Объяснение материала (Студентам предлагается зарисовать схемы теодолитных ходов и подписать их виды). Вопрос студентам: Какое определение теодолитным ходам вы могли бы предложить?
Теодолитные ходы представляют собой системы ломаных линий, в которых горизонтальные углы измеряются техническими теодолитами, а длины сторон – стальными мерными лентами и рулетками либо оптическими дальномерами.
По точности теодолитные ходы подразделяются на ходы точности 1:3000, 1:2000 и 1:1000. Обычно теодолитные ходы нужны не только для выполнения съемки ситуации местности, но и служат геодезической основой для других видов инженерно-геодезических работ. Теодолитные ходы развиваются от пунктов плановых государственных геодезических сетей и сетей сгущения.
По форме различают следующие виды теодолитных ходов:
разомкнутый ход, начало и конец которого опираются на пункты геодезического обоснования (рисунок а);
замкнутый ход (полигон) – сомкнутый многоугольник, обычно примыкающий к пункту геодезического обоснования (рисунок б);
висячий ход, один из концов которого примыкает к пункту геодезического обоснования, а второй конец остается свободным (рисунок в).
Вопрос студентам: Как вы думаете, в каких случаях используют каждый вид теодолитных ходов? (На экране проектируется электронный плакат № 84 Виды теодолитных ходов – Приложение Б 2) Студенты предполагают случаи применения видов ходов, преподаватель подводит итог:
Форма теодолитных ходов зависит от характера снимаемой территории. Так, для съемки полосы местности при трассировании осей линейных объектов (дорог, трубопроводов, ЛЭП и т.п.) прокладывают разомкнутые ходы. При съемках населенных пунктов, строительных площадок обычно по границе участка прокладывают замкнутый ход (полигон). При необходимости внутри полигона прокладывают диагональные ходы, которые могут образовывать узловые точки (рисунок б). Проложение висячих теодолитных ходов допускается лишь в отдельных случаях при съемке неответственных объектов; при этом длина висячего хода не должна превышать 300м при съемках масштаба 1:2000 и 200м – масштаба 1:1000.
Теодолитная съемка слагается из подготовительных, полевых и камеральных работ. Наибольший объем приходится на полевые работы, которые включают в себя рекогносцировку снимаемого участка, прокладку теодолитных ходов и полигонов, их привязку к пунктам геодезической опорной сети и съемку ситуации.
3.4. Определение неприступного расстояния:
В практике инженерно-геодезических работ довольно часто оказывается невозможным непосредственное измерение расстояния между двумя точками местности. Это имеет место при пересечении линиями различного рода препятствий: рек, оврагов, заболоченных участков, котлованов, зданий и т.п. В таких случаях искомое расстояние, называемое неприступным, определяют косвенным путем, выполнив соответствующие измерения.
Рассмотрим первый случай. (На экране проектируется схема, преподаватель объясняет и записывает решение задачи):

Пусть требуется определить расстояние АВ=b (рисунок а), которое не может быть измерено непосредственным способом. При этом искомое расстояние d определяется из решения двух треугольников, в которых измерены на местности две стороны (базисы) b и b1 и горизонтальные углы
· и
·1 ,
· и
·1. Базисы выбирают по возможности на ровной местности, удобной для линейных измерений, и измеряют не менее двух раз. В точках А, С и D последовательно устанавливают теодолит и измеряют углы
· и
·1 ,
· и
·1. Если имеется возможность, то для контроля угловых измерений следует измерить также углы
· и
·1 .
Значение неприступного расстояния вычисляют по теореме синусов дважды по формулам

Расхождение между обоими результатами не должно превышать некоторой величины, устанавливаемой в зависимости от требуемой точности. За окончательное значение искомого расстояния принимается среднее арифметическое из полученных результатов.
Точность определения неприступного расстояния зависит от точности измерения базисов и углов, а также от формы треугольников. Для получения наиболее точных результатов (при прочих равных условиях) треугольники по форме должны приближаться к равносторонним.
Рассмотрим второй случай. Если между точками А и В нет взаимной видимости (рисунок б) и невозможно измерить углы в точках А и В, измеряют длину базисов b и b1 и угол
· между ними. Неприступное расстояние вычисляют по теореме синусов как

Для контроля разбивают новый треугольник АВС с базисами b и b1 , измеряют угол
· при точке С и вновь по данной формуле вычисляют расстояние d. В данном случае наиболее благоприятным считается вариант, когда b=b1 и угол
· близок к 900.
(Обучающиеся слушают, осмысливают, конспектируют)

4 Закрепление учебного материала (способов действий) (30 мин)
Цели для преподавателя:
- получить достоверную информацию о достижении всеми обучающимися запланированных результатов обучения;
- организовать активные самостоятельные действия обучающихся с содержанием нового материала.
Цели для обучающихся:
- самостоятельно выполнять задания, требующие применения знаний в измененной ситуации.
Цели этапа урока достигаются посредством:
- организации работы по решению расчетных задач;
- проведения оценки активности обучающихся в проведенном опросе, оценка индивидуальной работы обучающихся

Закрепление изученного материала проводится в виде фронтального опроса и выполнения самостоятельной работы в виде решения задачи:
Фронтальный опрос по вопросам:
Для того, чтобы понять, усвоили ли вы новую тему, ответьте, пожалуйста, на вопросы:
Что такое топографическая съемка?
Какие объекты подвергаются съемке и отображению на топографическом плане?
Что называют съемочным обоснованием?
Что такое теодолитные ходы?
Каков порядок проложения теодолитных ходов?
Назовите виды теодолитных ходов и поясните, в каком случае используют каждый вид?
Что называют неприступным расстоянием?
Поясните общий принцип определения неприступных расстояний.
Обучающиеся осмысливают, вспоминают, отвечают: ( )
По вашим ответам видно, что материал вы усвоили и можно переходить к решению задач.
Решение задач
Сейчас проведем самостоятельную работу по решению задач. Навыки, которые вы получите при выполнении самостоятельной работы, будут нужны вам для выполнения практических работ и прохождения летней учебной практики.
Пусть требуется определить расстояние через некоторое препятствие.
(пример выполнения задания на самостоятельную работу выводится на интерактивную доску (экран)):


Выполним определение неприступного расстояния для разных случаев. Каждый из вас получит индивидуальное задание на топографической карте. У одних – нужно будет определить неприступное расстояние через реку, у других – через лес, у третьих – через гору и овраг; выполнить математическую обработку и произвести оценку точности результатов измерений таким же образом, как это делалось в приведенном выше примере. В конце занятия я выборочно проверю правильность выполнения заданий, а те студенты, у которых я проверила – сами потом проверят правильность выполнения заданий у своих соседей.
(Пока группа выполняет задание, преподаватель следит за ходом выполнения задания особо успевающими студентами и проверяет правильность. Затем поручает им проверять у 2-3 своих соседей, а сама проверяет у более слабых студентов и комментирует их ошибки, еще раз показывая правильный ход решения)

5 Задание на дом (5 мин)
Цели для преподавателя:
- провести анализ и оценку успешности достижения цели урока, перспектив последующей работы;
- поставить цели самостоятельной работы для обучающихся (что должны сделать обучающиеся в ходе выполнения домашнего задания)
Цели для обучающихся:
- иметь собственную оценку результатов урока в целом и своей учебной деятельности, в частности;
- уяснить цели и содержание домашнего задания.
Цели этапа урока достигаются посредством:
- выставления и обоснования отметок обучающимся;
- определения для обучающихся содержания и объема домашнего задания;
- создание условий для дифференцированного выбора обучающимися заданий для самостоятельной работы.

5.1. Подведение итогов урока
Подводя итог сегодняшнего занятия, хочу сказать, что целей, поставленных в начале занятия, мы достигли. Мы разобрались, что такое топографическая съемка. Узнали, какие виды теодолитных ходов бывают. Ознакомились с правилами проложения теодолитных ходов. Научились определять неприступное расстояние для различных случаев и ситуаций местности. Продолжили формирование общих компетенций. Надеюсь, полученные знания помогут вам при выполнении практических работ по геодезии по проложению теодолитных ходов и определению неприступных расстояний на местности, а также при прохождении летней учебной практики.
(Объявляются оценки, полученные в ходе урока, комментируется каждая оценка).
Переходим к заключительному этапу нашего занятия.
5.2. Задание на дом.
Дома вам необходимо продолжить изучение данной темы самостоятельно. Для этого необходимо составить алгоритмы определения неприступного расстояния через реку и через лес по топографической карте и на местности самостоятельно, используя материал лекции и учебника с. 87-88.
А также следует выполнить задание номер 2 из раздела 6 Методических указаний по выполнению самостоятельной внеаудиторной работы студентов и каждому, в соответствии со своим номером по списку, определить неприступное расстояние через реку, указанное преподавателем по топографической карте масштаба 1:25000 – для студентов первой подгруппы; и неприступное расстояние через лес по топографической карте масштаба 1:10 000 (Приложение В). Номер исходной точки равен порядковому номеру студента в журнале по подгруппам.
Тем, кто желает получить дополнительную положительную оценку, предлагаю составить сообщение с видеопрезентацией о проложении различных видов теодолитных ходов на местности, используя информационно-коммуникационные технологии (интернет-ресурсы)
До свидания. Всего вам доброго!



15