《GPS定位测量》教学大纲

教学大纲一、课程的教学目的《GPS测量定位技术》是工程测量技术专业的专业核心技能课程。该课程引入了《全球定位系统GPS测量规范》GB/T18314-2009、《卫星定位城市测量技术规范》CJJ/T73-2010、《全球定位系统实时动态测量（RTK）技术规范》CH/T2009-2010、《全球导航卫星系统连续运行参考站网建设规范》CH/T2008-2005；GPS（GlobalPositioningSystem，全球定位系统）测量定位技术现已广泛应用于国民经济建设的各个领域，并积极引领着测绘科学技术的新发展，代表了工程测量技术的先进性和高科技性，在现代测绘科学技术教学中处于重要地位；本课程的任务如下：教会学生使用GPS测量仪器设备进行控制测量及数据处理、数字测图、施工测量与放样；本课程在《地形测量》、《控制测量》、《数字测图》课程之后开设，与《工程勘测规划测量》、《工程施工测量》课程同时开设，其后续课程为《土地调查与地籍测量》、《摄影测量外业》、《工程变形测量》。二、教学任务基本任务：1.了解GPS的组成；2.了解GPS测量的坐标采统和时间系统；3.了解卫星运动的基础知识及GPS信号；4.掌握测地型GPS接收机应用；5.掌握GPS控制网的布设，观测方法；6.掌握GPS静态数据处理过程；7.掌握GPS-RTK工作过程；8.了解GPS的应用领域。重点：1.GPS静态观测、静态数据处理；2.GPS-RTK动态测量；3.网络RTK测量。难点：1.GPS测量的坐标系统与时间系统；2.卫星运动的基础知识及GPS卫星坐标的计算；3.GPS定位测量原理。三、课程内容与要求项目一职业岗位分析（2学时）本项目是课程学习的前期准备工作，通过组织学生到实验室参观，企业人员讲解，教授讲座，使学生对本课程所对应的岗位有比较直接的认识，了解课程的重要性，先进性和普及的必要性。能明白课程需要学习哪些内容，如何学习。通过学习，学生能了解GPS是什么，它能做什么，能在什么领域应用及以后的发展方向。任务1职业岗位分析（2学时）（一）学习型工作任务能对知识进行归纳与总结，撰写读书报告。（二）教学目标1.知识目标（1）了解GPS含义；（2）了解GPS应用领域。2.技能目标（1）能自行查阅资料，进行知识扩展；（2）能进行知识归纳与总结，根据要求撰写读书报告。3.态度目标（1）培养良好的职业道德；（2）培养团结协作、爱岗敬业的精神；（3）培养语言表达与交流能力。（三）教学组织设计1.学生角色：项目经理。2.教学情境：多媒体教室、项目工程基地。3.教学材料：教学课件、教材。4.教学内容过程设计：参观GPS作业现场，由企业人员讲解GPS作业特点，作业流程。听GPS讲座，了解GPS发展现状。（四）第二课堂活动设计收集资料，总结现在运行的卫星导航定位系统有哪些，并列表进行比较，比较项目可自行设置，如在轨卫星数量、卫星轨道、频率等。（五）其它说明在教学组织过程中，教师应注意激发学生的学习兴趣，并鼓励学生亲自动手，主动发现问题并解决问题。项目二GPS接收机认识与使用（6学时）GPS接收机是专门用来接收、解码和处理GPS卫星信号。根据用户的不同需求，GPS接收机设备各异，从应用角度上可以分为大地型、导航型和授时型。随着GPS卫星信号兼容性与互操作性的发展，多频型接收机将成为GPS接收机的发展趋势。任务2-1GPS接收机认识和使用（4学时）（一）学习型工作任务能使用测地型GPS或导航型GPS接收机进行位置测量与相关信息查询。（二）教学目标1.知识目标（1）了解GPS接收机分类；（2）了解GPS接收机工作原理；（3）了解导航型GPS接收机特点；（4）了解导航型GPS接收机指标。2.技能目标（1）能对GPS接收机进行分类；（2）了解GPS接收机功能；（3）能使用车载型GPS接收机；（4）能使用手机GPS接收机。3.态度目标（1）培养良好的职业道德；（2）培养团结协作、爱岗敬业的精神；（3）培养语言表达与交流能力。（三）教学组织设计1.学生角色：外业测量员。2.教学情境：多媒体教室、实训场。3.教学材料：教学课件、教材、测地型GPS接收机。4.教学内容过程设计：使用多媒体课件讲解理论知识。播放GPS接收机认识的视频录像。领取GPS接收机在实训场进行实训练习。（四）第二课堂活动设计上网查找至少三种品牌的GPS接收机使用说明书，并总结GPS接收机功能与使用步骤。自选材料制作GPS接收机模型。（五）其它说明在教学组织过程中，教师应注意激发学生的学习兴趣，并鼓励学生亲自动手，主动发现问题并解决问题。任务2-2GPS接收机挑选与检验（2学时）（一）学习型工作任务能根据需要挑选合适的GPS接收机，并检验其性能。（二）教学目标1.知识目标（1）了解GPS接收机基本配置；（2）了解GPS接收机具备的条件。2.技能目标掌握GPS接收机检验方法与内容。3.态度目标（1）培养良好的职业道德；（2）培养团结协作、爱岗敬业的精神；（3）培养语言表达与交流能力。（三）教学组织设计1.学生角色：仪器采购员、仪器检验员。2.教学情境：多媒体教室、实训场。3.教学材料：教学课件、教材、测地型GPS接收机。4.教学内容过程设计：使用多媒体课件讲解理论知识。领取GPS接收机在实训场对接收机进行外观检验、通电检验和测试检验。（四）第二课堂活动设计为某公司的某个项目挑选接收机，并制定GPS接收机购置合同书。开展一次仪器展销会。（五）其它说明在教学组织过程中，教师应注意激发学生的学习兴趣，并鼓励学生亲自动手，主动发现问题并解决问题，能主动学习规范，按照规范要求检验GPS接收机。项目三星历预报（4学时）利用卫星进行导航和定位，首先需要知道卫星轨道。在单点定位时，轨道误差直接影响到定位结果。在相对定位时，基线的相对误差近似等于卫星轨道的相对误差。轨道信息可以通过卫星以广播电文形式发送给用户，也可以通过其他几种途径以精密星历的形式获取。高精度的轨道几乎可以实时获得，而最终的精密星历只能在数天后得到。任务3-1确定卫星运行轨道（2学时）（一）学习型工作任务能使用相关软件查看卫星运行轨道。（二）教学目标1.知识目标（1）了解卫星的无摄运动；（2）掌握卫星的运行轨道的特点；（3）了解摄动力对卫星运行轨道的影响。2.技能目标能使用软件查看卫星运行轨道。3.态度目标（1）培养良好的职业道德；（2）培养团结协作、爱岗敬业的精神；（3）培养学习使用软件的能力。（三）教学组织设计1.学生角色：项目经理。2.教学情境：多媒体教室、地理信息实训室。3.教学材料：教学课件、教材、电脑；精密星历或实测星历。4.教学内容过程设计：使用多媒体课件讲解理论知识。使用电脑利用软件讲解卫星运行轨道相关知识。（四）第二课堂活动设计根据教材及相关资料，对卫星运行周期进行计算。（五）其它说明在教学组织过程中，教师应注意激发学生的学习兴趣，并鼓励学生亲自动手，主动发现问题并解决问题。任务3-2计算与测定GPS卫星位置（2学时）（一）学习型工作任务使用软件或手工计算卫星位置。（二）教学目标1.知识目标（1）了解卫星在其轨道平面内的坐标计算原理与过程；（2）了解卫星在地心空间直角坐标系中的位置计算方法；（3）了解卫星星历的分类及作用；（4）了解卫星跟踪网建立的意义。2.技能目标（1）能使用软件查看卫星位置；（2）能根据公式编写程序计算卫星位置。3.态度目标（1）培养良好的职业道德；（2）培养团结协作、爱岗敬业的精神；（3）培养语言表达与交流能力。（三）教学组织设计1.学生角色：项目经理。2.教学情境：多媒体教室、地理信息实训室。3.教学材料：教学课件、教材、电脑；精密星历或实测星历。4.教学内容过程设计：使用多媒体课件讲解理论知识。使用电脑利用软件计算卫星位置。使用Matlab编程语言计算卫星位置。（四）第二课堂活动设计根据教材所给定的导航电文内容计算卫星位置。并与结果进行比较。（五）其它说明在教学组织过程中，教师应注意激发学生的学习兴趣，并鼓励学生亲自动手，主动发现问题并解决问题。项目四单点定位（8学时）GPS定位系统的工作原理是以天空中高速运转的卫星的瞬时位置为已知量，观测卫星至GPS接收机天线相位中心之间的距离，使用空间距离交会的方法，计算接收机所处位置坐标。坐标采集的方法包括单点定位和相对定位。本项目主要介绍单点数据采集的方法，测量中常用的坐标系统及如何下载数据。任务4-1单点坐标采集（4学时）（一）学习型工作任务能使用测地型GPS接收机进行单点定位和精密单点定位。（二）教学目标1.知识目标（1）掌握码伪距单点定位的原理；（2）掌握载波相位单点定位的原理；（3）了解精密单点定位的工作过程及适用范围。2.技能目标（1）能独立完成点位测量；（2）能独立进行精密单点定位。3.态度目标（1）培养良好的职业道德；（2）培养团结协作、爱岗敬业的精神；（3）培养语言表达与交流能力。（三）教学组织设计1.学生角色：外业测量员。2.教学情境：多媒体教室、实训场、实训室。3.教学材料：教学课件、教材；测地型GPS接收机、电脑、精密单点解算软件。4.教学内容过程设计：使用多媒体课件讲解理论知识。使用板书对定位原理进行深入讲解。领取GPS接收机在实训场进行实训练习。（四）第二课堂活动设计完成码伪距单点定位原理的公式推导。写出单点定位的优缺点。通过收集资料总结精密单点定位的应用领域。（五）其它说明在教学组织过程中，教师应注意激发学生的学习兴趣，并鼓励学生亲自动手，主动发现问题并解决问题。任务4-2手持机踏勘找点及点之记的绘制*（2学时）（一）学习型工作任务使用手持GPS接收机查找控制点，使用手持机绘制点之记并照相留存图片。（二）教学目标1.知识目标（1）了解手持机的特点；（2）掌握手持机坐标系统转换的作业方法；（3）掌握手持机使用方法。2.技能目标（1）能使用手持GPS接收机进行点校正；（2）能使用手持GPS接收机完成踏勘找点工作；（3）能完成点之记的绘制工作。3.态度目标培养良好的职业道德；培养团结协作、爱岗敬业的精神。（三）教学组织设计1.学生角色：外业测量员。2.教学情境：实训场。3.教学材料：教材；RTK作业相关资料。4.教学内容过程设计：现场讲解手持机使用方法，进行点校正完成地质勘察作业。（四）第二课堂活动设计收集资料总结手持机应用领域有哪些。（五）其它说明在教学组织过程中，教师应注意激发学生的学习兴趣，并鼓励学生亲自动手，主动发现问题并解决问题。任务4-3坐标系统转换（2学时）（一）学习型工作任务将WGS-84坐标系统转换成作业坐标系统。（二）教学目标1.知识目标（1）掌握GPS定位测量常用的坐标系统；（2）掌握坐标系统转换的作业流程；（3）了解坐标系统转换的方法。2.技能目标（1）能独立完成点位测量；（2）能完成精密单点定位。3.态度目标（1）培养良好的职业道德；（2）培养团结协作、爱岗敬业的精神；（3）培养语言表达与交流能力。（三）教学组织设计1.学生角色：外业测量员。2.教学情境：多媒体教室、地理信息实训室。3.教学材料：教学课件、教材；电脑、坐标转换软件。4.教学内容过程设计：使用多媒体课件讲解理论知识。利用机房电脑讲解坐标系统转换的方法与作业流程。（四）第二课堂活动设计总结常用的坐标系统有哪些。收集WGS-84坐标，并将其转换成BJ54坐标或西安80坐标或CGCS2000坐标。（五）其它说明在教学组织过程中，教师应注意激发学生的学习兴趣，并鼓励学生亲自动手，主动发现问题并解决问题。项目五GPS静态数据采集（16学时）GPS静态测量外业阶段包括外业准备、外业实施、外业结束三个过程，统称为GPS卫星定位网的布测。外业准备主要是根据测量任务和测量规范制定技术设计书，进行踏勘、选点、埋石；外业实施即用GPS接收机野外采集数据；外业结束则是对观测数据和其它资料的计算、检验、整理和总结。GPS测量定位数据不同于常规的测量数据（如距离、角度、高差等），它是接收机天线相位中心至卫星的伪距、载波相位和卫星星历等数据。因此，要得到具有实用意义的定位成果，就需要对GPS定位数据进行一系列的处理。任务5-1编写GPS控制网技术设计书（4学时）（一）学习型工作任务根据相关规范设计GPS控制网，采用GPS仪器数量为4台，观测时间与布网形式依据规范要求制定，编写GPS控制网技术设计书。（二）教学目标1.知识目标（1）了解GPS控制网技术设计中应考虑的因素；（2）掌握GPS网的布网原则；（3）了解GPS网联测设计方案；（4）掌握GPS选点要求及注意事项。2.技能目标（1）能网设GPS控制网，并制定测设方案；（2）能完成GPS控制网点位的选取工作；（3）能完成GPS控制网技术设计书编写工作。3.态度目标（1）培养良好的职业道德；（2）培养团结协作、爱岗敬业的精神；（3）培养爱护仪器的品德。（三）教学组织设计1.学生角色：项目经理。2.教学情境：多媒体教室、实训场。3.教学材料：教学课件、教材；测区地形图、《全球定位系统GPS测量规范》、《卫星定位城市测量规范》。4.教学内容过程设计：使用多媒体课件讲解理论知识。使用测区的地形图在图上进行GPS控制网的布设方案设计，并进行优化。（四）第二课堂活动设计收集与GPS相关的控制测量规范，制定D级网，并写出GPS控制网技术设计书。（五）其它说明在教学组织过程中，收集不同行业、不同领域的GPS控制网技术设计书，作为教学案例。任务5-2外业观测（4学时）（一）学习型工作任务选取仪器对任务一布设的GPS控制网进行实测，并记录相关外业数据。（二）教学目标1.知识目标（1）了解GPS控制网仪器设备的选取原则；（2）掌握GPS网实测方案制定方法；（3）了解GPS网观测记录要求；（4）掌握GPS网观测程序。2.技能目标（1）能布设GPS控制网，并制定测设方案；（2）能完成GPS控制网点位的选取工作。3.态度目标（1）培养良好的职业道德；（2）培养团结协作、爱岗敬业的精神；（3）培养爱护仪器的品德。（三）教学组织设计1.学生角色：外业观测员。2.教学情境：多媒体教室、实训场。3.教学材料：教学课件、教材；测区地形图、控制网布设方案、《全球定位系统GPS测量规范》、《卫星定位城市测量规范》。4.教学内容过程设计：使用多媒体课件讲解理论知识。根据布设方案及网形等级确定观测时间，外业实测。（四）第二课堂活动设计收集资料总结GPS外业观测需要记录的内容有哪些，绘制表格说明与常规测量相比优缺点。（五）其它说明在教学组织过程中，教师应注意激发学生的学习兴趣，并鼓励学生亲自动手，主动发现问题并解决问题。任务5-3观测数据下载及预处理（2学时）（一）学习型工作任务下载静态观测数据，并进行预处理。（二）教学目标1.知识目标（1）了解GPS数据处理特点；（2）了解预处理的主要内容；（3）掌握周跳探测与修复方法；（4）掌握整周未知数的确定方法。2.技能目标（1）能独立完成静态数据下载工作；（2）能对数据进行周跳探测与修复工作。3.态度目标（1）培养良好的职业道德；（2）培养团结协作、爱岗敬业的精神；（3）培养仔细认真的工作态度。（三）教学组织设计1.学生角色：内业数据处理员。2.教学情境：多媒体教室、地理信息实训室。3.教学材料：教学课件、教材；测地型GPS接收机、数据传输线、电脑、数据处理软件。4.教学内容过程设计：使用多媒体课件讲解数据下载与预处理过程。领取GPS接收机下载静态数据，对数据进行周跳探测与修复。（四）第二课堂活动设计收集资料整理数据预处理的内容有哪些，说明周跳的产生原因及处理办法。（五）其它说明在教学组织过程中，教师应注意激发学生的学习兴趣，并鼓励学生亲自动手，主动发现问题并解决问题。任务5-4基线向量解算与平差（6学时）（一）学习型工作任务处理静态GPS控制网，进行基线解算并给出平差报告。（二）教学目标1.知识目标（1）掌握基线向量解算的过程；（2）掌握基线向量网的独立平差流程；（3）掌握GPS网与地面网的三维平差方法；（4）掌握GPS高程计算步骤。2.技能目标（1）能独立控制网基线向量解算工作；（2）能根据基线解算指标判定解算结果是否可用；（3）能对控制网进行独立平差和自由网平差。3.态度目标（1）培养良好的职业道德；（2）培养团结协作、爱岗敬业的精神；（3）培养仔细认真的工作态度。（三）教学组织设计1.学生角色：内业数据处理员。2.教学情境：多媒体教室、地理信息实训室。3.教学材料：教学课件、教材；静态观测数据。4.教学内容过程设计：使用多媒体课件讲解基线处理过程和平差方法。下传静态数据处理课件。指导学生练习基线解算和平差。（四）第二课堂活动设计收集资料，总结基线解算的指标有哪些；绘制流程图说明GPS静态数据处理流程。（五）其它说明在教学组织过程中，教师应注意激发学生的学习兴趣，并鼓励学生亲自动手，主动发现问题并解决问题。项目六GPS-RTK控制测量（4学时）随着科技的不断进步，GPS-RTK应用越来越普及。由于RTK本身特点，使用RTK技术进行控制测量既能实时知道定位结果，又能实时知道定位精度。这样可以大大提高作业效率。任务6-1GPS-RTK控制测量（2学时）（一）学习型工作任务准备GPS-RTK工作所需的仪器设备，进行控制点测量并与静态数据进行比较。（二）教学目标1.知识目标（1）掌握RTK系统的基本配置；（2）掌握参考站的组成及设置方法；（3）掌握流动站系统设置内容。2.技能目标能根据作业要求自行选择相关仪器。3.态度目标（1）培养良好的职业道德；（2）培养团结协作、爱岗敬业的精神；（3）培养仔细认真的工作态度。（三）教学组织设计1.学生角色：仪器管理员。2.教学情境：多媒体教室、实训场。3.教学材料：教学课件、教材；与RTK作业相关的所有仪器设备。4.教学内容过程设计：使用多媒体课件讲解理论知识。播放GPS-RTK工作视频录像。在实训室让学生自主挑选仪器设备，进行控制点测量，并检验精度。（四）第二课堂活动设计收集资料说明现在常用的控制测量方法有哪些，与其它控制测量方法相比，GPS-RTK控制测量的优点是什么。（五）其它说明在教学组织过程中，教师应注意激发学生的学习兴趣，并鼓励学生亲自动手，主动发现问题并解决问题。任务6-2GPS-RTK图根控制测量（2学时）（一）学习型工作任务使用RTK进行图根控制测量，并检验控制点精度。（二）教学目标1.知识目标（1）掌握RTK平面控制点坐标测定方法；（2）掌握RTK高程控制点坐标测定方法；（3）掌握RTK控制测量作业流程。2.技能目标（1）能独立完成图根控制点的平面坐标测量；（2）能独立完成图根控制点的高程测量。3.态度目标（1）培养良好的职业道德；（2）培养团结协作、爱岗敬业的精神；（3）培养仔细认真的工作态度。（三）教学组织设计1.学生角色：外业测量员。2.教学情境：多媒体教室、实训场。3.教学材料：教学课件、教材；RTK相关设备。4.教学内容过程设计：使用多媒体课件讲解理论知识。练习RTK设备连接与配置。进行图根控制测量，并与静态观测数据进行比较，评定精度。（四）第二课堂活动设计总结图根控制测量作业方法有哪些，并总结各自优缺点。（五）其它说明在教学组织过程中，教师应注意激发学生的学习兴趣，并鼓励学生亲自动手，主动发现问题并解决问题。项目七GPS-RTK地形、地籍测量（4学时）地形测图是为城市、矿区以及为各种工程提供不同比例尺的地形图，以满足城镇规划和各种经济建设的需要。应用RTK技术进行实时定位可以达到厘米级的精度，RTK技术即可用于地形测图中的图根控制测量，碎部点的采集。任务7-1GPS-RTK地形、地籍测量（2学时）（一）学习型工作任务使用RTK进行地形测量并对数据进行处理。（二）教学目标1.知识目标（1）了解RTK进行地形测量作业的优缺点；（2）掌握RTK测量碎部点的作业方法；（3）掌握RTK进行地形测量上交资料与成果验收方法。2.技能目标（1）能独立完成地形测图的测绘工作；（2）能独立完成地形测量数据下载及内业成图工作。3.态度目标（1）培养良好的职业道德；（2）培养团结协作、爱岗敬业的精神；（3）培养仔细认真的工作态度。（三）教学组织设计1.学生角色：外业测量员、内业绘制图。2.教学情境：多媒体教室、实训场。3.教学材料：教学课件、教材；RTK相关仪器设备。4.教学内容过程设计：使用多媒体课件讲解理论知识。使用RTK流动站进行点校正并检查精度，进行地形图的绘制。（四）第二课堂活动设计绘图比较RTK进行地形测量与其它方法比较优缺点。（五）其它说明在教学组织过程中，教师应注意激发学生的学习兴趣，并鼓励学生亲自动手，主动发现问题并解决问题。任务7-2手机RTK地形、地籍测量*（2学时）（一）学习型工作任务使用手机RTK进行地形图的测绘工作。（二）教学目标1.知识目标（1）掌握地形测量的作业要求；（2）掌握RTK作业过程。2.技能目标（1）能使用手机配合RTK完成地形测量工作；（2）能将手机上的数据下载到电脑上。3.态度目标（1）培养良好的职业道德；（2）培养团结协作、爱岗敬业的精神；（3）培养仔细认真的工作态度。（三）教学组织设计1.学生角色：外业测量员。2.教学情境：多媒体教室、实训场。3.教学材料：教学课件、教材；RTK相关设备。4.教学内容过程设计：使用多媒体课件讲解理论知识。练习手机与GPS接收机的连接。熟悉手机作业的特点。（四）第二课堂活动设计总结手机与RTK配合作业的特点，并收集资料阐述手机进行测图需要软硬件条件。（五）其它说明在教学组织过程中，教师应注意激发学生的学习兴趣，并鼓励学生亲自动手，主动发现问题并解决问题。项目八GPS-RTK工程放样（4学时）放样主要是把图上设计的坐标与高程在实地标定出来，是测量坐标的一个反过程。常规作业时主要采用全站仪放样，一般至少需要两人合作，且要求测站点与放样点要通视才行，若不通视，还要进行转站。采用RTK进行放样，只要把放样点的坐标输入到手簿中，测量员拿着GPS接收机，根据提示移动到放样点上，其精度也较高，各放样点的误差影响也是独立的。任务8-1GPS-RTK点放样（2学时）（一）学习型工作任务内业计算放样点坐标，使用RTK进行点放样，并使用其它方法检查精度。（二）教学目标1.知识目标（1）能根据图形计算放样数据；（2）了解RTK进行放样的流程；（3）掌握RTK进行点校正的方法。2.技能目标（1）能独立完成放样点的坐标计算工作；（2）能使用RTK进行点放样。3.态度目标（1）培养良好的职业道德；（2）培养团结协作、爱岗敬业的精神；（3）培养仔细认真的工作态度。（三）教学组织设计1.学生角色：外业测量员。2.教学情境：实训场。3.教学材料：教材；RTK作业相关设备。4.教学内容过程设计：现场讲解点放样作业过程及点位检查的方法。注意作业过程不要远离参考站太远。作业区域远离高压线路。（四）第二课堂活动设计自己设计放样图形，并计算放样坐标，并将数据生成手簿识别的格式，使用电脑上传至手簿上进行点放样。（五）其它说明在教学组织过程中，教师应注意激发学生的学习兴趣，并鼓励学生亲自动手，主动发现问题并解决问题。任务8-2GPS-RTK道路放样（2学时）（一）学习型工作任务设计带有圆曲线的道路，使用RTK进行放样，并检查正确性。（二）教学目标1.知识目标掌握RTK放样的作业过程；掌握RTK进行道路放样的作业流程。2.技能目标（1）能独立完成放样道路相关参数的设计工作；（2）能使用RTK进行道路放样。3.态度目标（1）培养良好的职业道德；（2）培养团结协作、爱岗敬业的精神；（3）培养仔细认真的工作态度。（三）教学组织设计1.学生角色：外业测量员。2.教学情境：实训场。3.教学材料：教材；RTK作业相关设备。4.教学内容过程设计：现场讲解道路放样需注意的事项，并使用手簿设计道路进行实地放样，在教学过程中应注意调动学生主动学习的积极性。（四）第二课堂活动设计自己设计放样图形，并计算放样坐标，并将数据生成手簿识别的格式，使用电脑上传至手簿上进行点放样。（五）其它说明在教学组织过程中，教师应注意激发学生的学习兴趣，并鼓励学生亲自动手，主动发现问题并解决问题。项目九GPS网络RTK技术和连续运行参考站*（4学时）RTK技术在应用中存在一些问题，如参考站的校正数据有效作用距离。GPS误差的空间相关性随参考站和移动站距离的增加而逐渐失去线性，因此在较长距离下（一般双频大于30km），经过差分处理后的用户数据仍然含有误差。而网络RTK是在一定区域内建立多基准站（一般为三个或三个以上），反解出基准站间的残余误差项，然后用户根据自己的概略坐标内插出自己与基准站间的残余误差项（常规RTK将其视为零），进行实时厘米级精度的定位方式，又称为多基准站RTK。网络RTK系统是利用网络RTK技术建立起来的实时GPS连续运行卫星定位服务网络。任务9-1连续运行参考站建立*（2学时）（一）学习型工作任务编写连续运行参考站建立报告。（二）教学目标1.知识目标了解连续运行参考站建立工作程序；掌握连续运行参考站组成；了解连续运行参考站作用。2.技能目标能完成网络RTK使用申请书的填写工作；3.态度目标（1）培养良好的职业道德；（2）培养团结协作、爱岗敬业的精神；（3）培养仔细认真的工作态度。（三）教学组织设计1.学生角色：项目经理。2.教学情境：教室。3.教学材料：《全球导航卫星系统连续运行参考站网建设规范》、《全球导航卫星系统连续运行基准站网技术规范》、《中华人民共和国国家标准—建筑物防雷设计规范》。4.教学内容过程设计：采用角色扮演的形式授课，作为一个项目管理人员，要对连续运行参考站建立方案做出汇报，具体建立方法，所需要设备列出清单。（四）第二课堂活动设计总结现在国内外连续运行参考站的发展情况，写出总结报告。（五）其它说明在教学组织过程中，教师应注意激发学生的学习兴趣，并鼓励学生亲自动手，主动发现问题并解决问题。任务9-2申请使用连续运行参考站网程序*（2学时）（一）学习型工作任务模拟申请某省的网络RTK使用权。（二）教学目标1.知识目标（1）了解网络申请流程；（2）掌握网络申请表填写方法。2.技能目标能完成网络RTK使用申请书的填写工作；3.态度目标（1）培养良好的职业道德；（2）培养团结协作、爱岗敬业的精神；（3）培养仔细认真的工作态度。（三）教学组织设计1.学生角色：项目经理。2.教学情境：教室。3.教学材料：申请资料、申请表、协议书。4.教学内容过程设计：采用角色扮演的形式授课，角色有连续运行参考站管理人员，用户，网络中心管理员等。由用户提出申请，参考站管理人员进行审核，审核通过后签订用户协议，拿用户协议去网络中心管理员处申请网络RTK使用帐号。（四）第二课堂活动设计收集至少两个省份的网络RTK使用程序说明。（五）其它说明在教学组织过程中，教师应注意激发学生的学习兴趣，并鼓励学生亲自动手，主动发现问题并解决问题。四、理论教学学时分配表1《GPS测量定位技术》项目序号项目名称学习型工作任务学时1项目一：职业岗位分析任务1-1：职业岗位分析222项目二：GPS接收机认识与使用任务2-1：GPS接收机认识和使用46任务2-2：GPS接收机挑选与检验23项目三：星历预报任务3-1：确定卫星运行轨道24任务3-2：计算与测定GPS卫星位置24项目四：单点定位任务4-1：单点坐标数据采集48任务4-2：手持机踏勘找点及绘制点之记2任务4-3：坐标系统转换25项目五：GPS静态数据采集任务5-1：编写GPS控制网技术设计书416任务5-2：外业观测4任务5-3：观测数据下载2任务5-4：静态数据处理66项目六：GPS-RTK控制测量任务6-1：GPS－RTK控制测量24任务6-2：GPS-RTK图根控制测量27项目七：GPS-RTK地形、地籍测量任务7-1：GPS-RTK地形、地籍测量24任务7-2：手机RTK地形、地籍测量28项目八：GPS-RTK工程放样任务8-1：GPS-RTK点放样24任务8-2：GPS-RTK道路放样29项目九：GPS网络RTK技术和连续运行参考站*任务9-1：连续运行参考站建立*24任务9-2：申请使用连续运行参考站网程序*210职业技能认证考核静态GPS数据处理考核24GPS-RTK坐标测量考核2合计56注：*为选修内容，有条件的学校可选。五、实习学时安排GPS测量定位技术课程实习总共有2周时间。具体内容与时间分配表参见表2。表2实习内容及时间分配表实训时间实训安排具体实训内容第一周周一上午实习动员、领取仪器项目开工动员，接收任务，搜集资料；领取仪器，检验仪器。下午学习规范、设计静态测设方案学习规范、制定作业方案，制定静态控制测量方案，编写静态技术设计书。第一周周二上午选点、绘点之记测区踏勘选点，绘制点之记。下午静态控制测量外业观测，观测完成后下载数据。第一周周三上午静态控制测量外业观测，观测完成后下载数据。下午静态控制测量外业观测，观测完成后下载数据第一周周四上午静态控制数据内业计算使用至少两种软件解算静态观测数据，完成平差报告。下午外业观测数据重测整理资料，检查观测成果，重测。第一周周五上午RTK架设领取基准站和流动站仪器，架设仪器、进行配置。下午点校正准备点校正坐标数据资料，进行点校正，完成后对校正结果进行检验。第二周周一上午RTK图根控制测量测量埋石点，使用脚架，测量多次取平均值。下午RTK图根控制测量下载观测数据，与已知数据进行比较。第二周周二上午RTK地形图测绘点校正，进行地物、地貌测量。下午RTK地形图测绘进行地物、地貌测量。第一周周三上午下载动态观测数据、内业绘制地形图使用同步软件下载手簿数据，使用CASS软件进行绘图。下午RTK放样数据整理计算放样数据，并将放样数据传输到手簿内。第二周周四上午RTK放样进行点放样、直线放样。下午RTK放样圆曲线放样。第二周周五上午整理实习资料静态观测测设方案，平差报告，动态图根控制测量，数字地形图。下午交还仪器上交静态仪器。四、教学方法及组织形式4.1教学方法本着以学生为本的原则，把“以教师为主”的教学方法改变成以“学生为主体、以教师为主导、以能力培养为最终目标”的教学方法。实现教学方法多元化，教学手段现代化。4.1.1引入思维导图进行教学结合《GPS定位测量》课程理论知识复杂、内容多，更新快的特点，在理论学习过程中，采用思维导图的方法进行教学。在教学过程中教师和学生，只需要记录课程中相关的关键词将复杂的内容简单化。更快更有效的进行课本知识的传授，促进教学的效率和质量的提高。在制作思维导图的过程中，会涉及到如何快速的阅读和信息整理的内容。通过在整理和绘制思维导图的过程关键词和核心内容的查找可以更好的帮助学生们，加强对所学知识的理解并将所学内容进一步的加以深化。如GPS是什么、GPS系统组成、GPS应用等内容，使用思维导图的方式进行教学。4.1.2角色扮演教学法角色扮演教学模式是心理学家谢夫特倡导的一种教学模式。是以社会互动作为教学目的或教学手段，强调课堂教学中充分发挥民主职能，重视学生的学习过程。GPS静态定位外业观测过程学生不易掌握。在这部分教学过程中采用角色扮演的教学方法。角色有控制点、GPS测地型接收机、观测员、项目经理。控制点和GPS接收机可以使用A4纸，分别在上面写上“控制点G1”、“控制点G2”、“控制点G3”、“GPS接收机A”、“GPS接收机B”、“GPS接收机C”等。教学组织可以在室外的实训场，也可以在教室时行。模拟实施过程包括选点、仪器安置、搬站。通过扮演活动可以让学生更深入的了解GPS外业观测过程、具体如何操作、在操作中遇到问题如何解决。角色扮演模式把创新精神的培养置于最重要地位的学习方式，整个教学过程始终渗透着师与生、生与生之间的交流合作,体现教师的主导,学生的主体地位。4.1.3技能竞赛法技能竞赛法是对激发学生学习热情，强化实践技能教学，提高技能教学质量，有着重要的推动作用。技能竞赛本着“以赛促教、以赛促学、以赛促练、以赛促改”的理念，在小组之间、班与班之间、年级之间组织竞赛。技能竞赛覆盖到每个学生，重在参与、学习、提高，形成积极向上的良好育人氛围。每年定斯举办各种技能竞赛活动，提炼学生的职业技能，提升学生的职业素质。参加竞赛，学生的积极性、主动性、创造性被充分的激发起来，自信心得到了极大的提高。通过技能竞赛开展校企合作。竞赛方案的策划、实施与企业密切合作，共同设计。邀请企