第一篇课程教学大纲测量学(Surveying and mapping)课程基本信息课程编号：02011003课程总学时：48实验学时：24学时课程性质：必修课程属性：基础类开设学期：第3学期课程负责人：耿晓东课程团队：耿晓东、张雅梅、授课语言：中文杨柳适用专业：林学，经济林对先修的要求：无对后续的支撑：地理信息系统、遥感技术、林业规划设计主撰人：耿晓东审核人：范国强大纲制定（修订）日期：2023年一、课程的教学理念、性质、目标和任务测量学课程是林学、经济林等林业相关非测绘专业必修的专业基础课。本课程是一门实践性很强的技术性课程。本课程的目的是使学生掌握普通测量学的基本知识和基础理论，了解测量学的发展现状。学生还应掌握各种常规工程测量仪器的工作原理和使用方法。并在基本测量方法、仪器操作技能、地形图测绘及应用，施工放样等方面得到训练，为其后续专业课程的学习提供理论和实践基础，可在将来从事农林业建设的勘测、规划设计、施工、运营管理等工作中解决有关测量的实际问题。二、课程教学的基本要求1.理论知识方面：掌握测量学的基本知识和基本理论、能看懂测量方面的专业书籍。2.实验技能方面：能使用各种常规测量仪器，能完成农林业生产测量方面的基本工作，达到初级测绘技术人员水平。三、课程的教学设计1.教学设计说明测量学是林学、经济林专业开设的一门专业基础课程，课程结构是以比较完善的测量实践为标准，提供适应性强、内容比较先进的农林领域测量测绘操作和基本方法。通过本课程的学习，使学生了解并掌握测量仪器的基本操作和应用。本课程的设计思路是结合实践性教学培养学生实际操作能力，使学生加深理解，看重培养学生的务实能力，能够学以致用，为学生学习后续专业课程和毕业后工作奠定基础。本课程是一门以实际操作为主的课程，在教学过程中注重学生实际操作技能的培养，采用课1
1 第一篇 课程教学大纲 测量学 （Surveying and mapping） 课程基本信息 课程编号：02011003 课程总学时：48 实验学时： 24 学时 课程性质：必修 课程属性:基础类 开设学期：第 3 学期 课程负责人：耿晓东 课程团队：耿晓东、张雅梅、 杨柳 授课语言：中文 适用专业：林学，经济林 对先修的要求：无 对后续的支撑：地理信息系统、遥感技术、林业规划设计 主撰人：耿晓东 审核人：范国强 大纲制定（修订）日期：2023 年 一、课程的教学理念、性质、目标和任务 测量学课程是林学、经济林等林业相关非测绘专业必修的专业基础课。本课程是一门实践性 很强的技术性课程。本课程的目的是使学生掌握普通测量学的基本知识和基础理论，了解测量学 的发展现状。学生还应掌握各种常规工程测量仪器的工作原理和使用方法。并在基本测量方法、 仪器操作技能、地形图测绘及应用，施工放样等方面得到训练， 为其后续专业课程的学习提供理 论和实践基础，可在将来从事农林业建设的勘测、规划设计、施工、运营管理等工作中解决有关 测量的实际问题。 二、课程教学的基本要求 1. 理论知识方面：掌握测量学的基本知识和基本理论、能看懂测量方面的专业书籍。 2.实验技能方面：能使用各种常规测量仪器，能完成农林业生产测量方面的基本工作，达到初 级测绘技术人员水平。 三、课程的教学设计 1.教学设计说明 测量学是林学、经济林专业开设的一门专业基础课程，课程结构是以比较完善的测量实践为 标准，提供适应性强、内容比较先进的农林领域测量测绘操作和基本方法。通过本课程的学习， 使学生了解并掌握测量仪器的基本操作和应用。本课程的设计思路是结合实践性教学培养学生实 际操作能力，使学生加深理解，着重培养学生的务实能力，能够学以致用，为学生学习后续专业 课程和毕业后工作奠定基础。 本课程是一门以实际操作为主的课程，在教学过程中注重学生实际操作技能的培养，采用课
题教学设计不同的活动，以理论知识与实际操作相结合的结构来展示教学内容。通过实训教学，教学可在实训场地进行。在学习情境中，可设计的活动包括学习目标、任务分析、实际操作、结果检查等内容。每一个任务的学习都以课题为载体，以任务为中心整合所需相关知识，实现学中做，做中学实训的教学，给学生提供更多的动手机会，提高基本技能。本课程的教学活动设计分为知识学习活动、技能训练活动，每类活动的设计根据课程目标关于知识、技能、态度的不同要求，设计不同的活动方式及载体。2.课程目标及对毕业要求的支撑序号课程目标毕业要求（一）知识教学目标1.初步掌握小区域地形测量、施工放样、地形图测绘、线路工程测量等基本方法的应用范围。312.掌握工程测量中数据处理的原理和方法。3.初步掌握工程测量中专门仪器的特性和应用。(二）能力培养目标1.具有根据农林业野外规划设计项目的特点，布设测绘控制网的能力。2.具有灵活应用农林业施工放样方法的能力。253.能正确处理测量数据。4.具有从事简易测绘设计和基础制图的能力。5.初步具有测量成果检核的能力。（三）思想教育目标31.培养学生良好的思想品德和吃苦耐劳精神。22.培养良好的职业道德和法律意识。四、理论教学内容及学时分配（24学时）第1 章 绪论学时数：4教学目的：给学生一个测量学的整体印象，使其掌握测量的基本概念教学重点和难点：地球的形状和大小、球定位、测量外业和内业的区别、地面点位的确定、数学中平面坐标系与测量中的平面坐标系的区别和联系、高斯投影、水平面代替水准面的限度主要教学内容及要求：使学生掌握测量中的基本概念、基本常识，掌握地球的形状和大小、椭球定位、测量外业和内业的区别、地面点位的确定、数学中平面坐标系与测量中的平面坐标系的区别和联系、高斯投影、测量的高程系统、测量的基本工作、基本原则教学组织与实施：结合线上线下教学，学生提出问题并讨论，课上测试等方式。第 2 章 水准测量学时数：3教学目的：使学生掌握水准测量的原理、水准仪的构造和使用使学生掌握连续水准测量的实施方法、针对不同的水准线路能完成高程的计算。2
2 题教学设计不同的活动，以理论知识与实际操作相结合的结构来展示教学内容。通过实训教学， 教学可在实训场地进行。在学习情境中，可设计的活动包括学习目标、任务分析、实际操作、结 果检查等内容。每一个任务的学习都以课题为载体，以任务为中心整合所需相关知识，实现学中 做，做中学实训的教学，给学生提供更多的动手机会，提高基本技能。 本课程的教学活动设计分为知识学习活动、技能训练活动，每类活动的设计根据课程目标关 于知识、技能、态度的不同要求，设计不同的活动方式及载体。 2.课程目标及对毕业要求的支撑 序号 课程目标 毕业要求 1 （一）知识教学目标 1.初步掌握小区域地形测量、施工放样、地形图测绘、线路工程测量等基本方法的应 用范围。 2.掌握工程测量中数据处理的原理和方法。 3.初步掌握工程测量中专门仪器的特性和应用。 3 2 (二) 能力培养目标 1.具有根据农林业野外规划设计项目的特点，布设测绘控制网的能力。 2.具有灵活应用农林业施工放样方法的能力。 3.能正确处理测量数据。 4.具有从事简易测绘设计和基础制图的能力。 5.初步具有测量成果检核的能力。 5 3 （三）思想教育目标 1.培养学生良好的思想品德和吃苦耐劳精神。 2.培养良好的职业道德和法律意识。 2 四、理论教学内容及学时分配（24 学时） 第 1 章 绪论 学时数：4 教学目的：给学生一个测量学的整体印象，使其掌握测量的基本概念 教学重点和难点：地球的形状和大小、椭球定位、测量外业和内业的区别、地面点位的确定、数 学中平面坐标系与测量中的平面坐标系的区别和联系、高斯投影 、水平面代替水准面的限度 主要教学内容及要求： 使学生掌握测量中的基本概念、基本常识，掌握地球的形状和大小、椭球定位、测量外业和内业 的区别、地面点位的确定、数学中平面坐标系与测量中的平面坐标系的区别和联系、高斯投影、 测量的高程系统、测量的基本工作、基本原则 教学组织与实施：结合线上线下教学，学生提出问题并讨论，课上测试等方式。 第 2 章 水准测量 学时数：3 教学目的：使学生掌握水准测量的原理、水准仪的构造和使用 使学生掌握连续水准测量的实施 方法、针对不同的水准线路能完成高程的计算
教学重点和难点：水准测量的原理、水准测量的各种作业方式、水准仪的作业步骤、连续水准测量的实施方法、高程计算主要教学内容及要求：了解高程测量方法，掌握水准测量的基本原理、包括线路水准测量原理和面水准测量原理、熟练掌握水准仪的构造和使用，熟练掌握水准测量的施测、掌握高程的计算。第3章角度测量学时数：4教学目的：使学生掌握经纬仪的读数方法、水平角测回法、水平角全圆方向法的计算、竖直角测量原理和竖盘指标差的计算、掌握视距测量原理、三角高程测量、竖直角测量原理以及三者之间的关系教学重点和难点：角度测量的原理、经纬仪的使用、水平角测量方法、竖直角测量、视距测量、三角高程测量主要教学内容及要求：使学生掌握经纬仪的读数方法、水平角测回法、水平角全圆方向法的计算、竖直角测量原理和竖盘指标差的计算、掌握视距测量原理、三角高程测量、竖直角测量原理以及三者之间的关系教学组织与实施：结合线上线下教学，学生提出问题并讨论，课上测试等方式。第4章距离测量与直线定向学时数：2教学目的：使学生掌握量距的方法、精密量距结果处理和方位角测定方法教学重点和难点：距离测量方法与精密量距结果计算、方位角的概念主要教学内容及要求：主要包括直线测量方法、直线定向、方位角概念、使学生掌握量距的方法、精密量距结果处理、直线定向和方位角测定方法教学组织与实施：结合线上线下教学，学生提出问题并讨论，课上测试等方式。第5章测量误差基本知识学时数：2教学目的：使学生掌握测量误差的特点、误差传播定律、国家标准限差与测量作业所用仪器、测量作业的要求之间的关系。教学重点和难点：测量误差来源、测量误差的性质、误差传播定律及其应用主要教学内容及要求：主要内容包括测量误差概述、偶然误差的特性、衡量精度的标准（中误差、极限误差、相对误差）、误差传播定律。使学生掌握测量误差的特点、误差传播定律、国家标准限差与测量作业所用仪器、测量作业的要求之间的关系。教学组织与实施：结合线上线下教学，学生提出问题并讨论，课上测试等方式。第6章控制测量学时数：2教学目的：使学生灵活掌握测量作业方法、控制网形式和测量精度之间的关系，进一步对前面所学内容巩固和利用。使学生灵活掌握控制点加密方法、高程控制测量的方法和高程的数据处理以及GPS组成、测量原理、定位测量模式。教学重点和难点：控制网布设、导线的外业和内业工作、控制测量的布设形式、控制测量的外业3
3 教学重点和难点：水准测量的原理、水准测量的各种作业方式、水准仪的作业步骤、连续水准测 量的实施方法、高程计算 主要教学内容及要求： 了解高程测量方法，掌握水准测量的基本原理、包括线路水准测量原理和面水准测量原理、熟练 掌握水准仪的构造和使用，熟练掌握水准测量的施测、掌握高程的计算。 第 3 章 角度测量 学时数：4 教学目的：使学生掌握经纬仪的读数方法、水平角测回法、水平角全圆方向法的计算、竖直角测量 原理和竖盘指标差的计算、掌握视距测量原理、三角高程测量、竖直角测量原理以及三者之间的关 系 教学重点和难点：角度测量的原理、经纬仪的使用、水平角测量方法、竖直角测量、视距测量、三 角高程测量 主要教学内容及要求： 使学生掌握经纬仪的读数方法、水平角测回法、水平角全圆方向法的计算、竖直角测量原理和竖盘 指标差的计算、掌握视距测量原理、三角高程测量、竖直角测量原理以及三者之间的关系 教学组织与实施：结合线上线下教学，学生提出问题并讨论，课上测试等方式。 第 4 章 距离测量与直线定向 学时数：2 教学目的：使学生掌握量距的方法、精密量距结果处理和方位角测定方法 教学重点和难点：距离测量方法与精密量距结果计算、方位角的概念 主要教学内容及要求：主要包括直线测量方法、直线定向、方位角概念、使学生掌握量距的方法、 精密量距结果处理、直线定向和方位角测定方法 教学组织与实施：结合线上线下教学，学生提出问题并讨论，课上测试等方式。 第 5 章 测量误差基本知识 学时数：2 教学目的：使学生掌握测量误差的特点、误差传播定律、国家标准限差与测量作业所用仪器、测 量作业的要求之间的关系。 教学重点和难点：测量误差来源、测量误差的性质、误差传播定律及其应用 主要教学内容及要求：主要内容包括测量误差概述、偶然误差的特性、衡量精度的标准（中误差、 极限误差、相对误差）、误差传播定律。使学生掌握测量误差的特点、误差传播定律、国家标准 限差与测量作业所用仪器、测量作业的要求之间的关系。 教学组织与实施：结合线上线下教学，学生提出问题并讨论，课上测试等方式。 第 6 章 控制测量 学时数：2 教学目的：使学生灵活掌握测量作业方法、控制网形式和测量精度之间的关系，进一步对前面所 学内容巩固和利用。使学生灵活掌握控制点加密方法、高程控制测量的方法和高程的数据处理以 及 GPS 组成、测量原理、定位测量模式。 教学重点和难点：控制网布设、导线的外业和内业工作、控制测量的布设形式、控制测量的外业
要求与精度之间的关系主要教学内容及要求：包括控制测量概述、导线测量的外业工作（踏勘选点、测角量距、连接测量）、导线测量的内业工作（以闭合导线为例介绍导线测量的内业步骤）、GPS定位测量模式。使学生灵活掌握控制点加密方法、高程控制测量的方法和高程的数据处理以及GPS组成、测量原理、定位测量模式。教学组织与实施：结合线上线下教学，学生提出问题并讨论，课上测试等方式。学时数：4第7章地形图的测绘教学目的：使学生灵活掌握我国基本比例尺地形图的分幅编号方法，掌握地物符号构成的原理、比例尺精度的意义。使学生灵活掌握大比例尺地形图的测绘方法。教学重点和难点：地形图的测绘方法、地物的综合取舍、数字化测图、地形图分幅编号方法、地形图比例尺相关概念、地形图上地物、地貌的表示方法主要教学内容及要求：包括地形图分幅编号方法（梯形、矩形）、国家基本地形图系列、比例尺及比例尺精度概念、了解比例尺精度的意义、地物地貌的表示、地形图测绘方法、碎部点测量方法、地形图的拼接、检查和验收。教学组织与实施：结合线上线下教学，学生提出问题并讨论，课上测试等方式。第8章地形图的应用学时数：2教学目的：会使用地形图教学重点和难点：地形图的识图、面积的量算主要教学内容及要求：掌握地形图上平面位置和高程获取、坡度的获取、断面图的制作、流域的划分、库容量计算教学组织与实施：结合线上线下教学，学生提出问题并讨论，课上测试等方式。第9章测设的基本工作学时数：1教学目的：使学生掌握测设工作的特点、原则、测设的基本工作和已知坡度测设和圆曲线测设教学重点和难点：已知距离测设、已知角度的测设、已知高程的测设主要教学内容及要求：包括测设工作概述（特点、原则）、测设的基本工作（距离测量、角度测量和角度测量）、点的坐标测量、已知坡度测设、圆曲线测设、掌握由设计图纸反算测设要素，掌握基本的测设工作。教学组织与实施：结合线上线下教学，学生提出问题并讨论，课上测试等方式。五、实验教学内容及学时分配（24学时）（一）实验课程简介测量学实验课程重点在于培养学生的应用能力，增加新技术、新方法的教学，注重于实际操作的实践。本课程解决学生在土木工程建设中必须掌握的测量基本实训，基本方法和基本技能，培养学生动手、实践和创新能力。为学生学习后续专业课程和毕业后工作奠定基础。（二）实验教学目的和基本要求4
4 要求与精度之间的关系 主要教学内容及要求：包括控制测量概述、导线测量的外业工作（踏勘选点、测角量距、连接测 量）、导线测量的内业工作（以闭合导线为例介绍导线测量的内业步骤）、GPS 定位测量模式。 使学生灵活掌握控制点加密方法、高程控制测量的方法和高程的数据处理以及 GPS 组成、测量原 理、定位测量模式。 教学组织与实施：结合线上线下教学，学生提出问题并讨论，课上测试等方式。 第 7 章 地形图的测绘 学时数：4 教学目的：使学生灵活掌握我国基本比例尺地形图的分幅编号方法，掌握地物符号构成的原理、 比例尺精度的意义。使学生灵活掌握大比例尺地形图的测绘方法。 教学重点和难点：地形图的测绘方法、地物的综合取舍、数字化测图、地形图分幅编号方法、地 形图比例尺相关概念、地形图上地物、地貌的表示方法 主要教学内容及要求：包括地形图分幅编号方法（梯形、矩形）、国家基本地形图系列、比例尺 及比例尺精度概念、了解比例尺精度的意义、地物地貌的表示、地形图测绘方法、碎部点测量方 法、地形图的拼接、检查和验收。 教学组织与实施：结合线上线下教学，学生提出问题并讨论，课上测试等方式。 第 8 章 地形图的应用 学时数：2 教学目的：会使用地形图 教学重点和难点：地形图的识图、面积的量算 主要教学内容及要求：掌握地形图上平面位置和高程获取、坡度的获取、断面图的制作、流域的 划分、库容量计算 教学组织与实施：结合线上线下教学，学生提出问题并讨论，课上测试等方式。 第 9 章 测设的基本工作 学时数：1 教学目的：使学生掌握测设工作的特点、原则、测设的基本工作和已知坡度测设和圆曲线测设 教学重点和难点：已知距离测设、已知角度的测设、已知高程的测设 主要教学内容及要求：包括测设工作概述（特点、原则）、测设的基本工作（距离测量、角 度测量和角度测量）、点的坐标测量、已知坡度测设、圆曲线测设、掌握由设计图纸反算测设要 素，掌握基本的测设工作。 教学组织与实施：结合线上线下教学，学生提出问题并讨论，课上测试等方式。 五、实验教学内容及学时分配（24 学时） （一）实验课程简介 测量学实验课程重点在于培养学生的应用能力，增加新技术、新方法的教学，注重于实际操 作的实践。本课程解决学生在土木工程建设中必须掌握的测量基本实训，基本方法和基本技能， 培养学生动手、实践和创新能力。为学生学习后续专业课程和毕业后工作奠定基础。 （二）实验教学目的和基本要求
测量学实验课程教学目的一方面是为了验证、巩固课堂所学的知识：另一方面是熟悉测量仪器的构造和使用方法，培养学生进行测量工作的基本操作技能，使学到的理论与实践紧密接合。（三）实验安全操作规范1.安置仪器前必须扭紧三脚架固定螺旋，防止摔伤仪器。2.收拢三脚架时，防止架腿挤伤手指。3.转动仪器前须先松开仪器制动螺旋，防止损伤螺纹，失去制动能力。4.勿将三脚架、水准尺等单独靠在墙边或树上，以防摔伤，应平放在地面安全位置，防止车压脚踩。5.实训时，注意来往车辆、行人，不得嬉戏打闹，防止安全事故。6.实训完毕，注意收集所有仪器、用具，无遗失现象。归还时由领取人员负责放回原先位置，并办理归还手续，确认归还全部仪器、用具。7.消防器材应放在门口附近明显的便于取用的地方，周围不得堆放杂物，指导教师应会使用灭火器材。8.室内无人时必须及时关闭门、窗，切断电源。（四）实验项目名称与学时分配序号实验名称学时类型实验要求必做直线丈量与直线定向2验证性0211103+01水准测量2验证性必做0211103+022验证性必做0211103+03水准线路测量0211103+042验证性必做角度测量（水平角观测）20211103+05角度测量（水平角观测）验证性必做2验证性必做0211103+06角度测量（竖直角观测）0211103+072验证性必做经纬仪导线的内业计算0211103+082地形图的应用验证性必做0211103+092面积量算验证性必做0211103+102综合性必做全站仪和GPS的认识与使用0211103+112综合性必做全站仪数据采集0211103+122必做数字化制图综合性24合计（五）实验方式及基本要求本课程实验以校内实训为主，学生为实验小组，采用组长负责制，分工协作的方式完成。要求每位学生必须进行完整的仪器操作和测量流程，每位学生提交一份手写实验报告。（六）实验内容安排【实验一】直线量与直线定向1.实验学时：2小时5
5 测量学实验课程教学目的一方面是为了验证、巩固课堂所学的知识；另一方面是熟悉测量仪 器的构造和使用方法，培养学生进行测量工作的基本操作技能，使学到的理论与实践紧密接合。 （三）实验安全操作规范 1. 安置仪器前必须扭紧三脚架固定螺旋，防止摔伤仪器。 2. 收拢三脚架时，防止架腿挤伤手指。 3. 转动仪器前须先松开仪器制动螺旋，防止损伤螺纹，失去制动能力。 4. 勿将三脚架、水准尺等单独靠在墙边或树上，以防摔伤，应平放在地面安全位置，防止车 压脚踩。 5. 实训时，注意来往车辆、行人，不得嬉戏打闹，防止安全事故。 6. 实训完毕，注意收集所有仪器、用具，无遗失现象。归还时由领取人员负责放回原先位置， 并办理归还手续，确认归还全部仪器、用具。 7. 消防器材应放在门口附近明显的便于取用的地方，周围不得堆放杂物，指导教师应会使用 灭火器材。 8. 室内无人时必须及时关闭门、窗，切断电源。 （四）实验项目名称与学时分配 序号 实验名称 学时 类型 实验要求 0211103+01 直线丈量与直线定向 2 验证性 必做 0211103+02 水准测量 2 验证性 必做 0211103+03 水准线路测量 2 验证性 必做 0211103+04 角度测量（水平角观测） 2 验证性 必做 0211103+05 角度测量（水平角观测） 2 验证性 必做 0211103+06 角度测量（竖直角观测） 2 验证性 必做 0211103+07 经纬仪导线的内业计算 2 验证性 必做 0211103+08 地形图的应用 2 验证性 必做 0211103+09 面积量算 2 验证性 必做 0211103+10 全站仪和 GPS 的认识与使用 2 综合性 必做 0211103+11 全站仪数据采集 2 综合性 必做 0211103+12 数字化制图 2 综合性 必做 合 计 24 （五）实验方式及基本要求 本课程实验以校内实训为主，学生为实验小组，采用组长负责制，分工协作的方式完成。要 求每位学生必须进行完整的仪器操作和测量流程，每位学生提交一份手写实验报告。 （六）实验内容安排 【实验一】 直线丈量与直线定向 1.实验学时：2 小时