Международная научно-практическая конференция

Преподаватель является центральной фигурой в учебном процессе подготовки будущих специалистов, поэтому его роль организатора и дирижера сложного и многогранного процесса обучения всегда остается за преподавателем, его умением опираться не только на сложные учебно-технические комплексы, но и умением показать наглядные предметы, использующие в обучении.

Библиографический список

1.Мельников В.И. Наглядные технические средства и новые информационные технологии в образовательном процессе. Методическое пособие. Новосибирск: НВИ, 2001. 28 с.

2.Соколков Е.А. Психолого-педагогические основы профессиональной подготовки специалиста в высшей школе. Новосибирск: НГИ, 2004. 464 с.

Г.В. Попов

Сибирский государственный университет путей сообщений, Новосибирск

Методика обучения студентов с использованием макета местности и стенда

Для усовершенствования методики и повышения эффективности изучения дисциплины «Инженерная геодезия» на кафедре «Геодезия» оборудована учебно-методическая лаборатория «Моделирование инструментальных съемок», где представлена модель физической поверхности. На трехмерной модели воспроизведены характерные формы рельефа: возвышенности, лощины, седловины, промоины, водоемы, кустарники.

Модель местности дает наглядное представление о поверхности в уменьшенном виде и возможность моделировать процессы выполнения многих инженерно-геодезических задач. Позволяет построить топографический план с помощью компьютера, в памяти которого цифровые данные о рельефе и ситуации местности представляются в виде координат X, Y и H. В свою очередь топоплан служит не только для проектирования, но для выноса сооружения в натуру, закрепления и привязки зданий к пунктам геодезической основы, составления проектов реконструкции зданий и сооружений и другим целям.

430

Инновационные факторы развития Транссиба на современном этапе. Часть 2

Целесообразность применения в учебном процессе физической модели и учебно-методических стендов обусловлена наглядностью проложения железнодорожных и автомобильных трасс, линейных измерений, нивелирования, разбивки поперечников, а также приводит к быстрой адаптации обучающихся во время выполнения заданий в лабораториях и летней практики.

На характерных точках макета закреплена реперная система, представляющая опорную геодезическую сеть учебной модели. Магнитные основы сети используются для установки лазерных мини приборов. Применение в инструментах лазерного устройства, как источника света, обладающего высокой направленностью излучения, позволили использовать их для геодезических измерений на модели. Мини приборы, в конструкции которых участвовала кафедра: учебный лазерный теодолит «ЛИМКА», лазерный учебный нивелир«ЛУН-1», прибор плоского проектирования «ПЭТРИ», изображающий на макете линию сечения рельефа горизонтальными плоскостями, и реек с миллиметровыми делениями, приведены на рис. 1–3. Например, модель лазерного нивелира с компенсатором наклона визирного луча наглядно показывает обучающимся позицию геометрического нивелирования.

При слабо выраженном рельефе нивелирование поверхности на макете выполняется с помощью рамки, представляющей сетку 4×4 квадрата со стороной 10 см. Разбивку сетки квадратов студенты делают на указанной преподавателем местности макета, передвижением рамки в разные стороны. Отметки точек получают из геометрического нивелирования. На равнинных участках нивелирование выполняют с одной станции, последовательно устанавливая рейку в вершинах квадратов. Нивелирование вершин квадратов на пересеченной местности– с нескольких станций. Переставляя последовательно рамку, нивелир и рейку получают отметки вершин смежных квадратов. При получении рабочих отметок составляют картограмму земляных работ.

Использование макета в качестве тренажера при обучении студентов способствовало приобретению навыков работы с геодезическими приборами, как в аудитории, так и на учебной полевой практике. Размеры макета местности, при наличии нескольких экземпляров мини приборов, позволяют выполнять лабора-

431

Международная научно-практическая конференция

торные работы учебной группой студентов, предварительно поделенной на бригады из 3–4 человека.

Измерения на макете, приближенные к реальной ситуации, дают четкое представление о технологии выполнения геодезических работ и истинной системе отчетов при работе с инструментами.

Методика измерения горизонтальных углов на макете.

При измерении горизонтальных углов теодолитом «ЛИМКА» взятие отчетом по лимбу выполняется в момент наведения лазерного луча на ребро рейки, установленной на следующей точке. Так как цена деления лимба составляет 1o, то отсчет по лимбу берется с точностью до 30’. Отсчет записывают в градусах и его долях, например, 139,50 o. Невязку теодолитного хода получают в градусах, а поправку в измеренные углы– в долях градусов. Например, f p = -2 , то при n = 5 поправка Sb = fb n = +24' или

равно 0,40o. Допустима невязка fbдоп = ±2t n , где n – число уг-

лов замкнутого теодолитного хода, t – точность измерения углов.

Методика измерения и обработка данных нивелирного хода на макете местности. Высотное съемочное обоснование создается на макете геометрическим нивелированием. Учебный нивелир устанавливается на одинаковом расстояние от реек. Видимый пучок света балансиром автоматически приводится в горизонтальное положение и позволяет визуально взять отсчета по рей-

432

Инновационные факторы развития Транссиба на современном этапе. Часть 2

ке, установленной в точке А. Развернув нивелир, берут отсчет b по рейке, расположенной в точке В. Превышение при геометрическом нивелировании находится по формуле

h = a - b .

Точность отсчитывания по рейке зависит от расстояния между нивелиром и рейкой: чем больше расстояние, тем больше ошибка в отсчете по рейке. Ошибка возникает с увеличением диаметра пятна луча на рейке. Цена деления рейки 1 мм. При увеличении расстояния необходимо более внимательно, «на глаз», делить пятно на рейке пополам, в результате чего ошибка взятия отсчета составит 0,5 мм. При нивелировании на макете, отсчеты по односторонним рейкам необходимо брать с точностью 0,5 мм и умножать на 10.

Обрабатывая журнал нивелирования, при вычислении допустимой невязки пользуются формулой

fn доп = ±10 мм n ,

где n – число станций нивелирного хода.

После вычислений исправленных превышений находят - от метки H связующих точек и конечного репера.

Методика работы с прибором «ПЭТРИ» на модели. Основное содержание топографических карт составляет рельеф местности. Многообразие рельефа представляет значительные трудности для восприятия студентами объемности форм рельефа. Наиболее простой способ изображения рельефа на карте или плане заключается в соединение непрерывными линиями точек с равными высотамигоризонталями.

Прибор плоского проектирования«ПЭТРИ» предназначен для наглядного изображения непрерывными линиями сечения форм рельефа горизонтальными плоскостями на макете местности. Три призмы, разворачивающие лазерные лучи в плоскости размещены по вертикальной штанге на одинаковой высоте.

При демонстрации секущих горизонтальных плоскостей прибор устанавливают на точке съемочного обоснования и направляют на рельеф. На поверхности крутого склона призмы образуют следы близко расположенных горизонтальных плоскостей, на поверхности пологого – следы плоскостей, расположенных на большем расстоянии между собой. Наблюдая за расположением

433