道路勘測設計范例6篇

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道路勘測設計

道路勘測設計范文1

關鍵詞:道路勘測設計;人才培養;素質能力;實踐教學

中圖分類號:G642 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)10-0127-02

道路勘測設計是道路橋梁與渡河工程專業人才培養方案中的專業核心課程。學生通過學習該課程后,在理論方面能掌握道路平面、縱斷面、橫斷面設計的方法,掌握道路勘測、選線、定線的方法,掌握交叉口設計的理論與方法;能夠運用所學理論知識進行道路的平、縱、橫三個斷面的設計,通過道路選線、定線的野外工作及內業數據整理、設計和繪圖等工作提高分析問題和解決問題的能力。目前普遍存在實踐教學環節薄弱的問題,因此很多學者積極探索和研究,研究成果主要有:增強本課程與其他專業課和生活實際及工程案例的聯系[1];產教融合、數字化和GPS及全站儀的一體化實習的方法研究[2];測量實習與道路勘測實習場地統一,形成實踐教學體系的探索[3];將專業認識實習、課程設計、測量實習、生產實習和畢業設計六個教學環節統一起來形成課程鏈式進行教學[4];增加實踐教學環節的學時[5];以項目設計進行道路勘測設計理論知識的深化理解[6];堅持手工設計計算與軟

件計算結合是全面掌握道路勘測設計基本理論的方法[7,8];從本課程教學內容、教學方法、考核方法等方面進行探討[9-11];進行翻轉課堂教學模式的改革[12]。

總之,目前研究主要從道路勘測設計課程與其他專業課程的聯系和現代化先進儀器手段方面進行研究,對于提升道路勘測設計課程實踐教學水平有一定的幫助。但是對于學生動手能力培養、教師能力提升、實踐教學考評體制優化等方面的研究較少,所以不能滿足本課程實踐教學需求和根本解決教學中實際存在的問題。本研究以內蒙古農業大學的道路橋梁與渡河工程專業開設的道路勘測設計課程為例,結合多年來在本課程教學中的經驗,探討道路勘測設計課程教學改革的方法。

一、目前存在的問題及不足

以內蒙古農業大學道路橋梁與渡河工程專業為例,在多年的教學中總結存在的較為凸顯的問題有以下幾個。

1.與先修課程和后續課程的銜接不順暢,如先修課測量學和測量實習比道路勘測設計課程開設早兩個學期,實習地點不同,造成道路勘測設計課程講授與道路勘測實習的困難,用到測量學的知識需要花費較多時間回顧,尤其體現在儀器操作和使用、數據處理等方面;與后續畢業設計比道路勘測設計晚開兩個學期,造成畢業設計指導困難,其中體現最為嚴重的是設計基本理論的遺忘;與路基路面工程、橋梁工程及路線CAD等相關課程的銜接不好,各門專業課程相對獨立,不能有效地形成專業知識體系。

2.實踐教學環節薄弱。經過多次人才培養計劃的修訂,目前執行的人才培養計劃為:道路勘測設計理論部分講授40學時,道路勘測實習兩周。與全國其他開設這門課程的學校人才培養計劃比較不難發現,本校理論學時少,而其他學校大多數為56學時,所以理論部分講授存在講得不深、不精,使后續的實習和畢業設計環節基礎薄弱

由此提出道路勘測設計課程教學改革,以解決實際教學中存在的這些問題。

二、改革的措施及方法

1.優化人才培養計劃。優化現行人才培養計劃,關系密切的課程建立課程群,如測量學、測量實習、道路勘測設計、道路勘測實習、畢業設計等幾門課程,課堂理論講授時間先后順序連續,盡量減少間隔,實習基地、實習項目內容統一,細化考核標準。增加課程設計環節,使測量學、測量實習、道路勘測設計、道路勘測課程設計、道路勘測實習在同一個學期開設,學生能夠完整、系統地學習理論知識,同時結合實習基地的實踐教學進行同一個建設項目的實習。

2.增強素質能力。提高主講教師的授課水平,理論講授結合工程案例,以多媒體、視頻等手段,借助學校的網絡課程平臺,建立微課堂和翻轉課堂平臺,逐漸吸收新的教學理念和手段。選派青年教師到實際工程單位和工地現場學習,增強教師的動手能力;邀請工程單位技術人員作為設計和實習的指導教師,使師生共同接受實際工程教育,提高師生的素質能力。

3.強化實踐教學。強化實踐教學環節,增加以手工設計計算為主的道路勘測課程設計環節,道路勘測課程設計的學時為兩周,使學生能夠深刻理解設計的基本原理和方法;延長野外道路勘測實習時間,增加至四周。

三、改革效果

已經逐步在教學中以課程大作業的形式增加了以手工設計計算為主的道路勘測課程設計環節,設計過程貫穿整個課程教授過程,在與學生互動討論問題的過程中了解到,只有通過手工設計和計算,才能對課堂上講授的理論知識有較為深刻的理解,使所學的理論知識能夠實時應用,并在后續的畢業設計中能夠記憶深刻,取得良好效果。

之,專業課程的教學與安排應該與和他相關的課程形成課程群,這樣對于教師專業課程教學和學生掌握專業知識都是互贏互利的。

參考文獻:

[1]尹鵬.面向建筑工程專業的《道路勘測設計》課程教學研究與實踐[J].山東工業技術,2015,(23):91-92.

[2]袁可佳.轉型背景下道路勘測實習教學改革探索[J].當代教育實踐與教學研究,2015,(8):196-197.

[3]劉浩.道路勘測設計課程改革的研究和探討[J].南陽師范學院學報,2012,11(6):115-116.

[4]蔣育紅,李妍,尹碩,等.道路勘測設計課程教學改革研究與應用[J].安徽冶金科技職業技術學院學報,2012,22(1):48-50.

[5]崔楠,高利平.《道路勘測設計》課程教學方法改革研究與實踐[J].內蒙古工業大學學報(社會科學版),2009,18(1):103-105.

[6]李新凱,王龍.道路勘測設計課程項目驅動教學改革研究與探討[J].高等建筑教育,2013,22(5):53-56.

[7]陳娟娟,劉杰.《道路勘測設計》課程設計教學改革研究[J].科技視界,2016,(18):153,177.

[8]程建川,陳飛,劉洪波,等.“道路勘測設計”課程設計改革及野外實習基地建設[J].東南大學學報(哲學社會科學版),2015,17(S1):174-176.

[9]孫紅燕,劉福明.道路勘測設計課程教學改革探索[J].新課程(下),2013,(10):54-55.

[10]孟德光,董艷英,張明,等.《道路勘測設計》課程教學改革的分析與探討[J].河北科技師范學院學報,2010,24(1):64-67.

[11]黃文雄,張系斌,譚利英.道路勘測設計課程教學改革的研究[J].高教論壇,2007,(1):100-1101,104.

[12]王廣政.道路勘測設計課程翻轉課堂教學模式的探索[J].教育教學論壇,2016,(28):144-145.

Research on Teaching Reform of Road Survey and Design Course

ZHANG Yan

(Inner Mongolia Agricultural University,Hohhot,Inner Mongolia 010018,China)

道路勘測設計范文2

關鍵詞:GPS技術;道路勘測設計;應用

Abstract: GPS systems technology in the application of road exploration design more and more widely, the paper will be combined with GPS technology related theory, simply introduced the GPS system technology in the exploration on the application of road design, especially for smaller areas GPS control example of measurement of the application and the important function, analyze this technology to our country road survey and design is of important value.

Keywords: GPS technology; Road survey and design; application

中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:

GPS全球定位系統在世界勘探測量領域的應用越加廣泛,主要是做為WGS-84的地心空間直角坐標系成果下的應用,在實際操作中需要轉換到地方實際可用的坐標系。通常采用兩坐標系中的相關已知坐標的公共重合點,代入坐標轉換模型并反求坐標轉換參數,將相關參數代回模型中計量各點的坐標轉換。因此,(B,L,H)或者(X,Y,Z)這些公共點坐標的精度和數值直接決定和影響轉換這些參數及轉換后的坐標精度。

一、GPS的工程原理

GPS系統是一種采用距離交會法的衛星導航定位系統。在需要的位置P點架設GPS接收機,在某一時刻ti,同時接收了3顆(A、B、C)以上的GPS衛星所發出的導航電文,通過一系列數據處理和計算可求得該時刻GPS接收機至GPS衛星的距離SAP、SBP、SCP,同樣通過接收衛星星歷可獲得該時刻這些衛星在空間的位置(三維坐標)。從而用距離交會的方法求得P點的維坐標(Xp,Yp,Zp),其數學式為:SAP2=[(Xp-XA)2+(Yp-YA)2+(Zp+ZA)2];SBP2=[(Xp-XB)2+(Yp-YB)2+(Zp+ZB)2];SCP2=[(Xp-XC)2+(Yp-YC)2+(Zp+ZC)2]。

式中(XA,YA,ZA),(XB,YB,ZB),(XC,YC,ZC)分別為衛星A,B,C在時刻ti,的空間直角坐標。在GPS測量中通常采用兩類坐標系統,一類是在空間固定的坐標系統,另一類是與地球體相固聯的坐標系統,稱地固坐標系統。我們在公路工程控制測量中常用地固坐標系統。(如:WGS-84世界大地坐標系和1980年西安大地坐標系。)在實際使用中需要根據坐標系統間的轉換參數進行坐標系統的變換,來求出所使用的坐標系統的坐標。這樣更有利于表達地面控制點的位置和處理GPS觀測成果,因此在測量中被得到了廣泛的應用。

二、坐標轉換

首先,WGS-84坐標系和參心坐標系之間的關系。實際上,衛星星歷就是以這一坐標系為框架的。實際應用測量成果是某一國家或地方的坐標系,因此解決定位成果的坐標轉換問題十分必要。借住著名的Bursa7參數坐標的轉換模型,可以得到如下數學模型:

G= T (1)

其中的(X,Y,Z)TG是地心空間坐標系坐標,(X,Y,Z)TT則是地面參心坐標系坐標。原則上,這重合點的公共部分至少有三個,依照最小二乘原則由公式1可求得三個平移參數(ΔX,ΔY,ΔZ)T和(εx,εy,εz)T和尺度比參數m,最后將這些之外的余點的大地坐標轉換成參心坐標。

GPS的測量點基線向量三維坐標系以WGS-84的全球地心直角坐標系為基礎定義的,經坐標系轉換可得到橢圓球做基準的大地高H。目前我國采用的是比擬大地水準面為基準的正常高系統Hr。兩者之間的關系是ζ=H-Hr,通過中和殿GPS水準可求得重復點高程異常,最后對高程異常進行擬合與推估,得到待定點的高程異常,最終得到待定點的正常高程。

二、擬合模型

道路勘測設計上的高程系統中包括大地高、正常高和正高系統,因為GPS得到的是大地高,而正規工程中還需要正常高,也就需要在一定的區域對數量和已知水準點進行控制,在這個環節,必須選擇適當的擬合模型進行坐標求解,再利用差算法解決任意點的高程差異問題。

常用的擬合模型有多項式曲線法、最小二乘法、三次樣條曲線法和akima法。對于多項式曲線法原理較為簡單,但是并不適用于多控制點的情況。但是,最小二乘法相比之下可以使用更多的控制點。只是同時,控制點過多會導致曲線高削低補加大誤差的情況。三次樣條曲線和akima法的擬合法,雖然解決了控制點多的一些問題,但是同時其精度也并不理想。并且,這些方法存在一個共同的問題,就是求解系數矩陣會有病態矩陣的情況,導致高程異常和較大的誤差。在這種誤差的避免上,可以采取擬合模型-正交函數模型。

首先,需要注意的是,GPS進行擬合高程異常時必須根據地形變化和控制點數量以及分布情況靈活的選擇擬合模型。通常情況下,狹長線性區域的地形高程擬合模型,應該是正交多項可避免產生病態矩陣的模型,這樣的擬合效果更好。同時控制點數碼控制在總點數的三分之一較為合適。

其次,地域較大或者過于狹長的地域,因為高程異常的變化巨大,不適合采取單一的擬合模型。必須根據高程異常的變化綜合利用多種模型分區擬合??刂泣c選擇上必須多選取具有地域特征的點,并且側重分布均勻,這樣的選擇具有代表性,其擬合較方便且具備普遍性價值。同時,即使是某一特殊區域,也可以多選擇不同的模型擬合,方便數據擬合分析。

另外,在控制測量中可以借助擬合數據和實測數據進行互檢,這樣易于查找和糾正錯誤。也就是說,在選取擬合模型和實際運用中,要根據實際情況選取和檢測更正,以使GPS技術更好的進行高程擬合,為實際應用做好技術準備基礎。

四、GPS技術在道路勘探設計領域的應用

當前我國廣州科學城利用GPS技術快速而準確的獲得了測量數據,在實際道路勘測設計中大大的提高了效率和精度,并且減少了測量勞動量同時解決了道路勘探難的問題。綜合評估這一市政道路的設計方案以及已知點位置的確定,可以根據該系統區域實際設計以下附和導線,如圖1:

圖1

上圖中4個點進行過同步測驗,每一時間段為1小時,組成了8個同步環。

黑龍江綏滿路虎峰嶺段高速公路東起牡丹江,西至尚志。經平面控制測量

分析以D級GPS網為其首級控制,通過E級完成,分別是24個和95個。其平面系統采用抵償坐標系完成,投影中心的子午線是129°,下圖是D級GPS分布設

計方案:

圖2黑龍江綏滿D級GPS點布設方案

總之,通過GPS技術的發展和更廣泛的應用,基礎導航和定位分析的精度將進一步

發展,三維坐標以及速度和時間將進一步提高。這一技術在道路勘測設計中的推廣和發展可以加強精度和可靠性及穩定性,對我國地勢復雜的地面情況既有很高的研究價值。

參考文獻

1、張京禮,GPS RTK技術在道路測量中的應用,交通科技與經濟,2010,12(2)

2、王偉,GPS技術在道路勘測設計中的應用,廣東科技,2009(12)

道路勘測設計范文3

Abstract: Multi-media teaching method has been widely used in teaching Road Survey and Design. So the problem of how to make full use of multi-media teaching and avoid its shortcomings is worth exploring. This paper discusses the advantages and disadvantages of applying multimedia teaching to Road Survey and Design, and gives suggestions for improvement.

關鍵詞: 道路勘測設計;多媒體教學;教學方法

Key words: Road Survey and Design;multimedia teaching;teaching method

中圖分類號:G434 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2012)03-0220-02

0 引言

《道路勘測設計》是交通工程、土木工程(道路工程方向)的專業基礎課。本課程有實踐性強,涉及《工程測量》、《交通工程學》、《道路工程制圖》、《交通心理學》、《汽車行駛基本原理》、《路基路面工程》等多門學科,且選線方法緊隨計算機相關技術的發展不斷進步等特點,讓學生覺得抽象,難以把握要點。而且隨著學分制改革推進,該課程的課時明顯減少,課程設計與實習安排滯后于課程教學,因此要上好這門課,面臨較大挑戰。多媒體教學有減少板書時間,能生動展現教學內容的優點,在教學中不斷得到普及。面對各種挑戰,《道路勘測設計》教學中引入多媒體方法,也成為必然。但需要充分認識這種方法在進行《道路勘測設計》教學時存在的優缺點,然后有針對性的改進,才能事半功倍,取得良好效果。

1 采用多媒體講授《道路勘測設計》的優缺點

1.1多媒體教學優點 利用多媒體進行《道路勘測設計》課程教學的主要優點有:

1.1.1 內容生動易懂,易于學生接受 《道路勘測設計》這門課專業性強,涉及學科多,課程各部分之間聯系緊密,課程中概念抽象、名詞術語較多;且與工程實踐緊密結合,路線方案的優劣只有通過方案比選才能體現。應用多媒體課件,能把與講授主題相關的各種素材有機組織在一起,可利用動畫、聲音、案例演示、視頻短片等信息呈現方式,把難以表達的抽象概念、操作方法,生動形象的表現出來,再輔以道路勘測設計軟件的實際操作演示,可加深學生的理解,利于相關知識點的掌握。

1.1.2 課堂信息量大,拓寬學生知識面 傳統教學中,授課教師面臨兩難選擇:要加快教學進度,就需要減少板書時間,很多內容以口頭形式向學生傳達,但對于專業性強的課程,顯然會導致學生接受困難;要加深學生理解,就需要用很多時間去板書,不僅繪圖質量不高,還會占用很多課堂時間,導致教學內容完成不了。采用多媒體課件可以在很大程度上解決這個難題。課件是教師不斷改進、累積下來的,涵蓋了教材中應有的知識,而且教師也可以把專業相關知識和信息,以及平時自己的科研成績加進去,也可以把相關學科知識擴充到課件中,因此課件的信息含量大,而且隨著教學次數的增加,內容越來越豐富。采用這樣的課件教學,不僅節省了大量板書時間,而且內容生動豐富,可以向學生講授更多知識。

1.1.3 變直線式教學為關聯式教學,提高教學效果 《道路勘測設計》涉及學科知識多,課程知識聯系緊密,相關知識點之間除了有直線式、收斂式或發散式結構,而且更多的呈現了復雜的自由關聯式結構。傳統教學模式,采用向學生填塞教師所理解知識的方式,對直線式或收斂式的教學內容,在學生不開小差的前提下是比較有效的。但這種方式不利于發散式教學,更別說對普遍關聯的知識點,也不利于以“導”的方式,展開課堂內容的探討。而采用多媒體教學,課件是事先準備的,對于直線式、收斂式、發散式教學內容,都可以靈活準備教學內容,對于關聯式內容也可以利用各種頁面的鏈接實現,教學時可以根據需要跳轉。更重要的是,教學中可以根據學生對知識點的掌握情況,或學生的提問,自由導航到需要補充的知識點上,利用現有幻燈片進行講解,以“導”的形式引導學生思索,從而使學生能完整理解整個知識體系。

1.2 多媒體教學存在的問題

1.2.1 講課速度快,授課信息量過大 多媒體教學的一個顯著特征是,課件信息量明顯增大。由于教務任務緊,上課教師,總想在有限教學時間內,讓學生掌握教材或教學大綱規定的知識,以及一些補充的有用信息,因此會不自覺地加快課堂教學速度,減少對重點和難點的講授時間,放棄在黑板上的板書。這種不停頓的連續式灌輸,會使學生應不暇接,獨立思考、理解的時間減少,導致思維節奏無法趕上授課速度,難以完成所學知識的消化與吸收。時間一長,學生的積極性受到嚴重打擊,逐漸散失對課程的學習興趣,教學效果明顯打折。

1.2.2 摒棄傳統教學方法 由于多媒體具有傳統教育手段所不具備的各項優點,而且教學課件準備后可以實現“一勞永逸”的目標,也不再在嘗粉筆灰的味道。因此,有的教師發現多媒體輔助教學的好處后,就把它奉若神明,摒棄自己多年養成的教學風格,完全放棄傳統教學方法。殊不知,計算機多媒體教學固然有其優越性,但其他媒體和教學手段的許多特色功能,比如基于板書的公式推導可讓學生理解更容易,是多媒體教學無法完全取代的。所以,教師應該根據教學需要,選擇合適的媒體和手段,或多媒體結合常規媒體的手段,進行教學,發揮各自優勢。

1.2.3 師生缺乏互動,學生容易分神 使用多媒體教學,往往容易出現如下場景:教師端坐教室一角,眼睛緊盯計算機屏幕,右手操控鼠標或感應筆,按照課件順序快速傾瀉預先準備好的語言,或是跟讀屏幕內容,教學嚴重格式化、程序化;教室光線暗淡,氣氛沉悶,學生面無表情或是昏昏欲睡。這時,教師被課件嚴重束縛,沒有臨場發揮,缺乏肢體語言和面部表情,沒有展現個人魅力,不能主動引導學生思考問題,師生間缺乏互動,顯著降低學生學習興趣。此時的學生,就會懷念教師在傳統教學中站在三尺講臺上充滿激情的講課,那時的教師,雙眼炯炯有神,表情及肢體語言豐富,深深吸引學生,師生之間互動默契,教學效果很好。采用多媒體教學,若出現這種情況,就是一種失敗。

2 改進《道路勘測設計教學》的多媒體教學方法

多媒體教學要在《道路勘測設計》課程中發揮最佳教學效果,必須在深入認識多媒體教學基本規律和基本要求的基礎上,緊密結合該門課程的特點,做到多媒體與教學內容和教學方法的統一,實現有的放矢地駕馭多媒體的目標,使其在該門課程的教學中發揮應有作用??傮w說,應注意以下幾個方面。

2.1 課前精心準備課件,梳理講課思路 課件是多媒體教學的載體,課件準備既要避免形式簡單枯燥,成為課本的“復制品”;又要避免片面追求表面上的新穎動感,運用過多的強烈的色彩、圖片和動畫。前者對學生沒有吸引力,而后者使學生把注意力集中到課件形式上,而忽略了教學內容。同時,準備課件時,應該梳理上課思路,根據講課需求而不是教材安排組織教學內容。同時,需要做到以下幾點:

2.1.1 重點突出 準備課件時,應緊扣教學大綱,抓住重點,突出難點,考慮專業特點、教學安排及學生情況。課件內容要有一定深度和廣度,重點內容應該從多個角度認真準備素材,同時補充擴展資料和最新研究成果,以拓寬學生思路,擴大知識面。多媒體課件的設計,為突出教學重點,還需做到文字精煉,選取的圖片和圖像清晰典型,視頻精細流暢,起到畫龍點睛的作用。

2.1.2 層次分明 課件雖然能容納很多信息,但受制于投影版面的限制,每頁幻燈片只能承載非常有限的信息,把多個這樣的頁面組合起來才能承載一小個主題。講課過程中,教師會有停頓,也會產生暫時的遺忘,學生思路也會打盹,一不留神,教師或者學生都有可能會出現“迷失”現象。教師“迷失”可以利用手中的鼠標,馬上理清思路,如果學生“迷失”了,就只能不知多云了。因此,準備課件時,一定要給出多級標題的層次關系,讓學生明白每頁幻燈片,是在知識樹的那個節點上,是學生對當前講授的內容心中有數。

2.1.3 不斷更新課件內容 《道路勘測設計》的講授過程也是課堂教學經驗不斷積累的過程。每次講課前,需要根據自己的講課思路,過幾遍幻燈片,對其中的錯誤、不恰當的表達進行修改,與講課思路不同的地方進行調整;每次授課完成后,需要根據當天講課時的發揮情況,學生對知識點的接受情況,以及學生的問題或反饋,對課件進行查缺補漏,優化內容表達形式以及布局安排。以此不斷改進課件。同時,《道路勘測設計》是門現勢性較強的學科,需要教師有很強的專業知識功底,具備利用各種渠道收集最新專業信息的能力,掌握各種道路勘測設計軟件的應用,熟悉多媒體軟件的操作,最好還要從事道路勘測設計相關技術的研究工作。不斷提高理論水平和專業素養,積累各種素材,然后把自己的新知識和新見解更新到課件中。只有這樣,才能在教學過程中展現多媒體課件的強大優勢。

2.2 加強師生互動,積極引導學生思考問題 在教學過程中,要深刻認識到學生才是教學的主體,而教師需要發揮主導作用,引導學生學習。教師不能手握鼠標、眼盯屏幕,心念教學任務,完成當堂教學任務完事。而應該發揮學生的積極主動性,把課件拷給學生,讓學生自己根據教材和課件學習輔內容,課堂上講授關鍵概念、重點、難點以及一些特別需要注意的事項。上課時,手握翻頁器,深入學生當中,在學生座位間的過道上穿梭,起到緩解課堂緊張氣氛和警醒注意力不集中同學的作用。教學過程中,要有計劃地運用講授、提問、討論、分析、總結以及自問自答等方式,把重點、難點講透;同時注意觀察學生的反應,如果對某一問題沒理解,應該通過重復以及舉例說明的形式,進一步講解,也可以采取讓已經理解了的同學回答問題的形式加深印象。積極觀察學生的反應,引導學生一起思考問題,是授課過程中必須把握的重點,否則難以收到良好的教學效果。

2.3 配合板書教學,講解重點、難點 多媒體課件在減少板書、增加信息量,生動呈現知識點方面的優勢是明顯的,但是對于一些邏輯性強、操作性強的內容,如果不采用板書的形式,讓學生一步一步的跟著走,以加強理解的方式講解,學生往往不得其所,理解不了或印象不深。這也是部分學生懷念板書教學的重要原因。

課堂教學中,對于這種邏輯關聯性強或實際操作性強的內容,比如回旋線計算公式推導、路線中心逐樁坐標的計算或是陡坡地段紙上的定線等,只有在黑板上進行,才能有效引導學生注意力,以加深相應內容的理解和記憶。因此應用多媒體講授《道路勘測設計》時,應正確處理多媒體和粉筆、黑板以及普通教具之間的關系,正確處理利用多媒體教學的時間與板書、與學生交互以及學生反思時間之間的關系。

3 總結

《道路勘測設計》課程教學中已經普遍采用多媒體教學方法,應用該方法可增加課程教學信息量,使內容講授生動活潑,但也會導致信息過大、師生交互減少等問題,因此使用多媒體進行《道路勘測設計》教學時,首先課前應充分準備課件,教學過程中積極引導學生思考,適當時需配合板書講解,讓教學方法服從于教學目標,才能有效提高學生的認知能力、分析和解決問題的能力,提高教學效果,使素質教育和創新教育真正落到實處。

參考文獻:

[1]黃文雄,張系斌,譚利英.道路勘測設計課程教學改革的研究[J].高教論壇,2007,(01).

道路勘測設計范文4

關鍵詞:工程測量;道路勘測設計;一體化教學

中圖分類號:G71 文獻標識碼:A 文章編號:1009-0118(2012)-03-0-02

《工程測量》課程是道路橋梁工程專業的專業基礎課。該課程的的教學內容要求學生既要掌握測量基本理論知識又要熟練掌握各種測量儀器的操作技能,又能運用所掌握的知識在道路橋梁工程建設中進行道路現場施工測量?!兜缆房睖y設計》課程是該專業的主干專業課,主要講述道路線形設計與道路外業勘測知識。兩門課程教學內容均有理論和實踐環節兩部分構成。在各自的現有教學內容體系中,兩門課程均存在有知識點的不連貫現象,同時兩門課程在知識結構上又存在一定程度的知識點交叉與重疊。因此,優化整合兩門課程的教學內容體系,科學合理安排教學次序,互相補充,刪去重復部分,實現兩門課程一體化教學模式,對節約教學資源,提高教學質量有重要意義。

一、存在問題分析

《工程測量》課程主要內容包括:測量學的基本知識;工程上常用儀器的構造、使用和校核;測量誤差的基本知識;大比例尺地形圖測繪;公路路線勘測階段的任務以及工作方法,包括中線的測設和路線縱、橫斷面的測量;道路工程施工階段的測量任務及方法,包括道路施工測量、橋隧施工測量等內容。簡單概括為測量基礎理論知識講授與道路施工測量技能培養兩部分內容?!兜缆房睖y設計》課程主要內容為:道路設計管理與控制要素,平、縱、橫斷面設計、選線及總體設計,交叉口設計,交通設施設計,外業勘測等。同樣可以分為道路線形基礎理論與外業勘測技能的培養兩部分內容??梢妰砷T課程,在知識結構形式上均可分為理論教學與實踐教學兩部分;內容上也都離不開道路線形基本知識,聯系也較為緊密。

相關調查顯示,目前國內有關高等院校在該專業課程設置中,兩門課程的教學安排大部分為以下模式:

《工程測量》設置在大二上學期,理論學時48課時(包含8學時的實驗課時),另加2周的測量實習?!兜缆房睖y設計》課程設置在大三上學期,理論學時56課時,另加2周的室內課程設計。

筆者用近兩年時間,通過和學生談話、調查問卷以及用人單位的反饋信息等方式,發現兩門課上述教學模式雖被大多數院校所采納,但的的確確存在有一定弊端。

(一)理論教學方面

對于道路橋梁工程技術專業的學生來說,《工程測量》課程的重點是1、測量儀器的基本操作;2、公路路線勘測;3、施工測量。但是后兩個知識點明顯要求學生有一定的道路線形知識基礎,即:道路平、縱、橫斷面的基本知識以及相關計算公式。對于處在大二上學期的學生,只是學了一年的公共基礎課,沒有任何道路線形知識基礎,想熟練掌握這部分知識是很吃力的。如果要求授課教師在講授《工程測量》課程時,把這部分牽扯到的道路線形基本知識加進去,那么本課程的總共48課時是遠遠不夠的。筆者每次講述到這部分時,總感覺講起來吃力,學生學起來也吃力。如果《工程測量》課程只講授測量儀器的基本操作,授課內容明顯不夠飽滿,也不符合該課程的大綱要求。因此,《工程測量》的三大內容(測量儀器的基本操作、公路路線勘測、施工測量)的連貫性存在一定的問題:在測量儀器基本操作與公路路線勘測之間出現了知識結構的斷層。

接下來再來看《道路勘測設計》課程?!兜缆房睖y設計》課程內容分類為道路線形基礎理論與路線外業勘測技能的培養兩方面。首先,道路線形基礎理論部分用到了工程測量學里面的有關計算公式,以及轉角、控制測量等專業術語。路線外業勘測部分更是要求學生能夠數量掌握測量儀器的操作技能,是測量學知識在路橋工程中的延伸。因此《道路勘測設計》課程的學習依托于《工程測量》的知識基礎;《工程測量》課程是《道路勘測設計》課程的先修課。此外,《道路勘測設計》課程的路線外業勘測部分和《工程測量》課程中的公路路線勘測部分講述的都是道路幾何線形在現場如何放線的問題。兩門課程在這里出現了知識點的交叉和重復。

(二)實踐教學環節方面

首先,來看《工程測量》課程2周的測量實習。2周時間的測量實習,真正能干什么呢?鑒于前面分析過的原因,在理論授課時,因學時的數量限制,學生又沒有一定的專業知識基礎,教師針對道路路線指標有關的計算、測量部分,是無法講解的。因此,2周的實習只能是在校內讓學生練習一下測量儀器的使用,繪制小地區平面圖。而道路橋梁工程現場的曲線測設、邊坡放樣等日常測量工作是無法進行的。這種模式的實習將導致學生雖然學過測量課程,,熟悉了道路施工常用測量儀器的使用,但是畢業后到了路橋施工現場遇到測量工作,仍然是一籌莫展,不能理論聯系實際,盡快將學到的知識用到工作中去?!豆こ虦y量》課程的測量實習教學效果也就偏離了實用型人才培養的目標。

接下來分析《道路勘測設計》課程的2周室內課程設計。同樣是時間限制,學生不可能有搬著儀器,到現場進行地形測量的機會。課程設計只能是在給定的現場地形數據,即地形圖的基礎上,學生按照規范要求生搬硬套,進行道路線形設計。因為缺少現場考察的過程,設計出來的成果往往未能和當地地形、景觀、環境相協調,更容易忽視道路平縱橫的相互配合。最終導致學生設計出來的作品,只是幾種基本線形機械的累加,沒有任何工程實踐意義。因此,為期兩周的《道路勘測設計》室內課程設計的教學效果同樣偏離了實用型人才培養的目標。

綜上分析:按照傳統的教學模式,兩門課程無論是在理論教學上,還是在實踐環節上,均出現一定程度的知識點次序混亂,連貫性脫節,不可能完整的完成教學大綱的要求。因此,我們有必要針對上述弊端,對兩門課程傳統的教學模式進行改革,建立新的教學模式,使學生更容易掌握理論知識,也進一步提高學生的工程實踐技能,真正實現實用性人才培養的教學目標。

二、理論教學內容的改革

鑒于上面的分析,兩門課程有不同程度上的知識點次序混亂,連續性脫節現象,我們可以打破兩門課程的現有格局,將兩門課程的知識點糅合在一起,從新排序,形成一個邏輯性強的道路線形勘測與施工測量知識體系。新的授課內容安排次序如下:1、測量儀器的基本操作;2、道路線形設計基礎理論;3、公路路線勘測;4、施工測量。其中測量儀器的基本操作、公路路線勘測以及施工測量三部分是原《工程測量》課程中的內容;道路線形設計基礎理論和公路路線勘測兩部分屬于原《道路勘測設計》課程中的知識。新的教學次序連貫性強,由淺入深,由理論到實踐,符合人們認識新事物的認識規律,更便于學生學習掌握。

此外,新教學體系從內容上新的理論教學內容涵蓋了原兩門課程的全部知識點,而且公路路線勘測部分知識只出現一次,避免了原兩門課程在此部分知識的重復現象,節省了約20課時。這樣,原來兩門課程理論教學總104課時,可以縮短為84課時。

三、實踐環節的改革

為了避免兩門課程實踐環節的上述弊端,我們同樣可以將二者放在一起進行,互相彌補彼此的不足,達到更好地教學效果。我們可以選擇一個地物地貌適合教學、具有一定規模的地質公園作為實習基地。實踐環節的4周時間,具體安排如下:第一周,進行地形圖測繪。第二周,進行道路選線、現場放出導向線。第三周,進行道路的平面、縱斷面、橫斷面線形設計。期間如果對地形有疑問,可隨時到現場重新測量核實。第四周,根據設計成果,現場進行模擬道路施工測量。新的實習內容安排涵蓋了原兩門課程的實踐環節的教學任務,而且與道路施工的現場相吻合。通過實習學生不但完成了對測量儀器的認識與使用,也熟悉了道路施工工序,增強了工程實踐經驗。這樣學生一旦走出校門,進入工地就可以馬上完成理論與實踐的結合過程,盡快進行現場施工測量。

四、結語

新的教學模式,打破了《工程測量》、《道路勘測設計》兩門課程的孤立進行的傳統模式,而是將兩門課程的知識點,融會貫通,按照人們對事物的認識規律,由淺入深、由理論到實踐的從新排序,形成兩門課程一體化教學模式。無論是理論教學上,還是實踐教學上,不但節約了時間,更有利于學生完成對知識的學習掌握,在教學上可以收到事半功倍的效果。

參考文獻:

[1]道路工程測量教學改革探討[J].楊建光.北京:教育與職業,2010:138-139.

[2]道路勘測實習教學效果的綜合評價[J].文暢平.重慶:高等建筑教育,2006:86-89.

[3]工程測量教學內容改革初探[J].楊建光.張家口:張家口職業技術學院學報,2008:71-73.

道路勘測設計范文5

關鍵詞:豎曲線; 公式推導; 應用

中圖分類號:U41 文獻標識碼:A 文章編號:

在道路勘測設計中,豎曲線設計和計算是縱斷面設計的重要內容?,F行的《道路勘測設計》教材對此都作了詳細的闡述。但是,不少教材在豎曲線公式的推導時存在偏差,比如豎曲線的計算方程式和豎距的公式推導等。本文針對豎曲線計算中存在的問題進行了分析,并推導出通用的計算公式,供教學和道路工程設計使用。

現行《道路勘測設計》教材關于豎曲線計算的問題分析

1.1現行《道路勘測設計》教材中豎曲線公式推導和計算方法介紹

豎曲線公式推導一般先建立如圖1所示的坐標系。以豎曲線的起點作為坐標原點,以水平方向為X軸,垂直方向為Y軸,形成XOY坐標系。通常用二次拋物線作為豎曲線的方程,設豎曲線變坡點相鄰兩縱坡坡度分別為i1和i2,變坡角ω用它們的代數差表示。

圖1豎曲線計算公式推導示意圖

在圖示坐標系下,二次拋物線一般方程為

(1)

豎曲線上任意一點P,其斜率為

當X=0時,;當X=L時,,則

(2)

拋物線上任意一點P的曲率半徑為

式中知,。代入上式得

iP介于i1 、i2之間,且i1 、i2均很小,故可忽略不計,則

由此可見,拋物線各點的曲率半徑近乎為常數。將式(2)代入式(1),二次拋物線豎曲線的基本方程式可表示為:

或 (4)

一般由上述論述可得到豎曲線諸要素的計算公式如下表1:

表1豎曲線的計算公式

豎曲線上任意一點的設計高程,就是用該點的切線高程加上該點的豎距而得到,從而計算出整個豎曲線的設計標高。

1.2關于豎曲線公式和計算方法的問題分析

在以上所推導的公式中,主要存在的問題有兩個:一是豎曲線的基本方程式(公式4)表達不具有通用性。其原因是,公式不能表達凸型豎曲線,而只能表達凹型豎曲線。凸型豎曲線的開口應當是向下的,公式應為。二是豎曲線上P點的豎距計算公式(8)不具有通用性。它只適合于計算豎曲線左邊的點位,而不適合于右邊的點位。因為此時的該點的切線高程不再是了,用此公式計算右邊的點位的豎距,必然會造成錯誤。

2豎曲線計算中通用公式的推導方法

為了克服以上問題,得出正確的計算公式,我們在以上推導的基礎上,對公式(4)進行修正。根據上述分析,公式(4)是由于公式(2)而得來的,而坡度角ω具有正負性,因此表達豎曲線的基本方程式(4)可修正為:

或 (9)

上述公式中當為凹型豎曲線取正,凸型豎曲線時取負。

而豎曲線上任意一點P的豎距可以這樣推導:

當任意一點P在變坡點左側時,

或者(10)

當任意一點P在變坡點右側時(即圖1中的P`點),

或者

(11)

計算結果如為負值,則表示曲線在切線下面,為凸型豎曲線;反之,則為凹型豎曲線。

以上推導,不僅考慮了豎曲線的凸凹性,而且考慮了豎曲線上計算點位的普遍性,即適合于變坡點左側點位又適合于變坡點右側點位。豎曲線計算時無需變換坐標系,可統一利用該公式一次計算完成,而且公式中的坡度、坡度角及豎距都具有矢量性,非常適合于編制程序進行電算。

3豎曲線通用計算公式的應用

為了驗證推導公式的正確性,我們應用上述理論做一個算例。

[算例]:某山嶺區一般二級公路,變坡點樁號為K5+030.00,高程為427.68m,i1=+5%,i2=-4%,如圖2所示,豎曲線半徑R=2000m。試計算豎曲線諸要素以及樁號為K5+000.00和K5+100.00處的設計高程。

圖2豎曲線計算示意圖

按照豎曲線計算步驟,利用公式(5)、(6)、(7)、(10)和(11),首先計算曲線基本要素,然后計算豎曲線的起終點樁號和高程,再計算豎曲線上各中樁的豎距和切線標高,最后計算各中樁的設計高程。其計算結果如表2所示:

表2豎曲線計算表

根據上述計算可知,點位K5+100.00的豎距計算結果為-0.1m,而各點位的豎距最大值(外距E)為2.03m,符合實際。如果用原有公式(8)進行計算,其結果為6.40 m,顯然是遠遠大于最大豎距E(2.03m),是不符合實際情況的。

在豎曲線設計工作中,也可以直接利用豎曲線的方程代入參數進行計算,但切線高程還要另算。

4結語

綜上所述,本文所推導的計算公式具有較強的通用性。實際工作中,我們不僅可以直接利用該公式直接進行計算,而且可以大大方便于計算機編程,進行電算。因此,本文所述結論既有利于學員對概念的把握,方便學員的設計工作,又為計算機自動化設計提供了良好的思路和基礎,大大提高了計算機自動化設計的水平。

參考文獻

[1]楊少偉. 道路勘測設計.人民交通出版社[M],2007.7第2版

[2]張廷楷. 道路勘測設計.同濟大學出版社[M],2005.10

道路勘測設計范文6

數字化測圖具有其不可替代的優點:第一,點位精度高。其地物地形點的平面位置不受展繪誤差和測定誤差影響,由于原始數據的精度毫無損失,可以獲得高精度的測量成果。第二,改進了作業方式。數字測圖使野外測量實現自動記錄、自動解算處理、自動成圖,自動化的程度高,出錯的概率小,繪圖的地形圖精確、規范。第三,便于圖件的更新。借助于計算機技術,數字地形圖可以通過變更數據快速的得到修改后的圖件。第四,方便成果的深加工利用。數字化測圖的成果是分層存放,不受圖面負載量的限制,從而便于成果的加工利用,比如:CASS軟件圖層中,將水系、房屋、道路等存于不同的層中,通過打開或關閉不同的層可得到所需的各類專題圖,供水利工程的規劃和設計使用。

數字地圖成圖的主要方法有:①原圖數字化。在水利工程中,有些單位經費比較困難,有的是由于受到時間限制,而又需要用到數字地形圖時,就可以充分地利用現有的地形圖采取計算機+數字化儀+繪圖儀+數字化軟件的方法,在很短的時間內獲得數字化的地圖成果。②航測數字成圖。當一個測區很大時,可以利用數字攝影機所獲得的數字影像內業通過專門的航測軟件,在計算機上對數字影像進行像對匹配,建立地面的數字模型,再通過專用的軟件來獲得數字地圖。③地面數字測圖。在水利工程的規劃設計中常需要比例尺較大些的地圖,采用地面數字測圖的方法就可以實現,且所得到的數字地圖精度高、便于修改。實施數字化測圖也要注意以下問題:第一,進行野外數據采集時,測點密度應盡量滿足水利工程渠系建筑物規劃的需要;地貌部分較破碎時,野外采點應密一些,便于計算機處理數據時能正確反映地貌。第二,野外測點應準確反應各類重要地物,如水系、道路、橋梁、居民地等。第三,帶狀地形圖橫向范圍應比實際大一些,一般需超出設計渠線50~150m,為渠線擺動留有余地。第四,當山區水平梯田較多時,野外采樣點應盡量反映實際情況,較平坦的平原地區野外采樣點一般選間隔在50~100m。

關于設計監理制推行

水利工程勘測設計階段是水利實施的重要階段,容易出現的問題包括:勘測資料精度差,對具體情況調查不詳,水文、地質、氣象資料收集不全;設計人員責任心不強,業務水平低,設計方案質量差;各專業、工程部位、部門之間銜接不流暢,甚至脫節;圖紙會審制度不規范,校核人員專業水平有限等,嚴重影響了水利施工工程的質量。實施設計監理制,能對設計的全過程進行控制與監督,促進設計單位提高其設計質量,從而提高水利工程質量。

設計監理工作首先要求雙方簽訂監理合同,明確監理范圍、內容和責權。其次,依據監理合同,組建現場監理機構,機構人員包括總監理工程師、監理工程師、監理員和其他工作人員。第三,編制項目監理規劃,設計監理機構就是派駐在水利工程項目中,由監理單位管理的負責履行委托設計監理合同的組織機構。監理機構的基本職責與權限是根據監理合同劃定的,一般包括下列各項工作:核查并簽發勘測設計用圖及資料;審批勘測設計單位提交的各類設計文件;監督、檢查工程勘測設計進度;主持協調勘測設計合同各方之間的關系??偙O理工程師應負責全面履行監理合同中所約定的監理單位的職責,主持編制監理規劃,制定監理機構規章制度,確定各部門職責分工及各級監理人員職責權限,調整并調換不稱職的監理人員,審批勘測設計單位提交的施工總體布置、施工組織設計,主持處理合同違約、變更和索賠,主持勘測設計合同實施中的協調工作,要求勘測設計單位撤換不稱職或不宜在本工程工作的人員,審核質量保證體系文件并監督其實施。監理工程師應按照總監理工程師所授予的職責權限工作,對總監理工程師負責,參與編制監理規劃,預審勘測設計單位提交的施工總體布置、施工組織設計,協助總監理工程師協調各方之間的工作關系。

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