控制建筑工程测量人为误差的教学措施

摘要:本文从创新实践教学方法以及改革教学设计方案两方面入手,通过研究得到控制建筑工程测量实践教学中常见的人为操作误差的方法与教学策略。经过研究团队的长期教学验证,取得了明显的教学效果。

在建筑工程测量过程中,人为误差是指由于测量者本身的生理特点或固有习惯所带来的误差。例如,在经纬仪和全站仪的操作中都需要对某一侧站点进行对中和整平。对中是指通过调整仪器使地面标志点位于仪器垂直轴的延长线上。整平是指把仪器垂直轴调整到和重力方向一致。在测站上架设仪器时,理想的情况应该是同时实现仪器的整平及对中,缺一不可。而在很多情况下,整平和对中往往会相互干扰,对中好以后,整平会破坏对中,再次对中又会破坏整平,最终影响观测质量,也是广大测量工作者苦恼的问题。本文将以建筑工程测量中对中整平操作为例进行研究,力求为广大建筑工程测量教育工作者找到实践教学过程中控制学生人为操作误差的普遍方法与适用的教学策略。

1.传统人为操作产生误差的原因

大多数学生因很多传统的操作方法和步骤繁琐且难以掌握,经常顾此失彼,容易导致测量结果产生误差。1.1传统人为操作的方法传统架设经纬仪时是采取来回对中、整平、逐渐趋近的方法,速度很慢,而且难以保证精度。

1.1.1粗对中

传统的安置仪器的方法是首先用三脚架进行粗对中。打开三脚架形成一定角度,安放在测站点上,从架面上方的圆孔透过中心螺旋能看见地面的测站点标记,并使架面基本水平。将经纬仪安装在三脚架架面上后,使圆水准器处于三脚架的一条腿的上方,拧紧中心螺栓。把仪器的三个脚螺旋旋至大约中间的位置,使顺时针和逆时针旋转脚螺旋都有余地。打开仪器对中激光,在三脚架架面上平移仪器直至激光点对准地面的测站标志。

1.1.2粗平

在粗对中后,绝大多数情况下,圆水准器不会巧合的居中。此时我们需要通过伸缩三脚架架腿的长度,来使圆水准器的气泡居中,以达到粗平的目的。由于圆水准器处于三脚架一条腿的上方,则此条腿控制前后的高度,另两条腿控制左右的高度。

1.1.3精平

旋转经纬仪照准部,使水准管位于一对脚螺旋的连线上,旋转这两个脚螺旋,用“左手定则”原则使气泡居中。旋转照准部90°,使水准管与刚才的一对脚螺旋连线垂直,旋转第三个脚螺旋,使气泡再次居中。如此反复多次,保证照准部旋转到任何位置,水准管气泡都居中为止。如不能满足,将仪器交由专业人员校正,或更换仪器后继续进行。

1.1.4精对中

到达仪器完全整平后,竖轴将偏离原先对中的点。此时如果激光点偏离较小,则不要再动三脚架,只需调松中心螺旋,轻微平移仪器;若偏离较大且超过仪器所能在三脚架架面平移极限时,需要重新移动三脚架对中。再次对中后又容易造成圆水准气泡发生偏移,于是需要再次整平。

1.2产生人为误差的原因

由此可见,在建筑工程测量实践教学中,大多数学生因很多传统的操作方法和步骤繁琐且难以掌握,经常顾此失彼,容易导致测量结果产生误差。还有少部分同学虽然能熟练其技能,但是为了提高其测量速度,造成操作精度仍然不到位。若这种现象长期存在而得不到解决,将会导致学生误认为人为操作存在的误差难以达到规定标准范围属于正常情况,并将这种想法带入将来的工作岗位中,则会对工程质量造成难以估量的不良后果。

2.控制人为误差的教学策略

2.1重视创新实践教学方法

作为教育工作者应该重视创新实践教学方法,增强学生实践技能。教师需要打破传统,不断创新出既简单快捷,又易于学生掌握的新方法,同时要求学生反复练习,来控制人为操作所引起的误差。笔者通过多年教学实践摸索出对中整平操作的三种改进方法,供大家参考:

2.1.1方法一:利用三脚架腿对中整平通过三脚架架头中心粗对中后,固定仪器并伸缩三脚架腿进行粗平,此时若对中偏移,则以一条架腿为支点,双手握住另外两条腿以两点连线的垂直方向推进同样的距离,直至激光对准测站点标志。

2.1.2方法二:利用平板保持三脚架面水平安置仪器前在三脚架面上放置一块平板,保持张开三脚架腿后架面水平,若架头倾斜则平板会掉落。

2.1.3方法三:利用三脚架面十字线对中安置仪器前在三脚架面贴上交叉为十字的两根线,十字交叉点即为架头中心点,通过摆放三脚架位置,用眼睛目测或挂垂球保持十字交叉中心点与侧站点铅垂重合。要求学生通过反复练习保证对中整平操作在2分钟以内完成,即已达到研究目的。在建筑工程测量实践教学中,还有很多测量操作有待不断改进。例如当水准测量中水准尺气泡不够精准时,测量者可以通过利用短直尺比对路灯、建筑物墙角等周边物体,保证水准尺的垂直度。教育工作者只有不断创新、不断探索,才能创造更新更快的实践教学方法。

2.2改革教学设计方案

改善实践教学中课前、课中、课后三个环节的教学模式。课前要求学生预习已拍摄并上传到在线课堂的实践教学视频;课中教师面对学生近距离进行测量操作示范,一对一指导学生动手操作练习;课后融入第二课堂、测量协会等方式加强学生的测量训练;课程学习过程中加入一至二周测量实训环节;顶岗实习前增加一周测量岗前培训环节;带领学生参加大量社会服务,提高学生的测量应用技能。

3.结论

本文从创新实践教学方法以及改革教学设计方案两方面入手,通过研究得到控制建筑工程测量实践教学中常见的人为操作误差的方法与教学策略。经过研究团队的长期教学验证,取得了明显的教学效果。课程教学改革之前,每次学生开始实验实训,所测量的数据都是超出标准范围的。教改之后学生首次测量数据达到90%控制在误差允许范围内,两到三次操作练习之后,数据精度提高5%,且测量同一任务所用时间大幅度减少。学生测量兴趣和信心得到提高,参加各种市级省级测量比赛均取得优异成绩。接受教改后学生顶岗实习初就业率上升,并得到就业单位的认可。

控制建筑工程测量人为误差的教学措施

在建筑工程测量过程中,人为误差是指由于测量者本身的生理特点或固有习惯所带来的误差。例如,在经纬仪和全站仪的操作中都需要对某一侧站点进行对中和整平。对中是指通过调整仪器使地面标志点位于仪器垂直轴的延长线上。整平是指把仪器垂直轴调整到和重力方向一致。在测站上架设仪器时,理想的情况应该是同时实现仪器的整...

关键词:建筑工程测量 人为误差 教学策略 
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