5.1 受压杆件平衡状态的稳定性（教案）-《土木工程力学基础》同步精品课堂（高教版-第3版）

《土木工程力学基础》教案 详 细 教 案 一、设计摘要 课程课题 任务5.1 受压杆件平衡状态的稳定性 授课教师 学时数 2 授课班级 人数 授课时间 教学地点 理实一体化教室 二、设计意图 学情分析 根据《国家职业教育改革实施方案》文件精神，教材改革是三教改革的重要抓手。 如何突破传统教材的约束，增加教材的可视化，在专业课程中植入职业道德教育、专业素养教育等，编写适合中职教育的专业教材。 背景分析 《土木工程力学基础》是中等职业学校建筑、市政、道路桥梁、铁道、水利等土木工程类相关专业的一门基础课程，是土木工程类相关专业学生未来从事施工员、质量员、安全员、监理员以及钢筋工、材料试验工等岗位工作，获取相关职业资格证书所必修的课程。贯彻了“以素质教育为基础、以就业为导向、以能力为本位、以学生为主体”的职业教育教学思想和办学方针，适应人才培养模式的转变，能够推进课程体系和教学模式的改革。 在内容的选择、结构的设计上，以适应学生初次上岗需要、职业发展需要，以及社会发展需要为目标，为学生学习土木工程结构施工类相关岗位技能、考取相关职业资格证书提供必需的学习资源。同时，为适应我国职业教育“立交桥”的建立，以拓展的形式设计了学生继续学习的相关内容。 学习目标 设定 素质目标 知识目标 能力（技能）目标 培养学生科学严谨的学习精神，提升学生的学习兴趣、自信心和合作意识。 掌握失稳的概念；掌握受压杆件平衡状态的三种情况。 使学生能够独立辨别压杆的平衡状态。 学习任务 描述 掌握失稳的概念，熟知发生失稳的条件； 掌握受压杆件平衡状态的三种情况，能够判断压杆稳定性和轴向压力大小的关系。 教学资源 准备 教师准备：讨论主题、学生任务书； 学生准备：在线讨论、完成任务书。 教学重点 失稳的概念；受压杆件平衡状态的三种情况。 教学难点 受压杆件平衡状态的三种情况。 教学难点突破方法 利用现场讲解，突破教学难点。充分把握课前导学、课中做学、课后督学三个环节，让重难点突破融入到每个环节。课堂上多结合实际，向学生布置学习任务，易于学生理解，使学生提高学习兴趣，增加知识掌握的深度，实现重难点突破。 三、教学策略 教法 讲授法、演示法、讨论法； 学法 小组讨论法、自主阅读法。 四、教学资源 教材工具材料 《土木工程力学基础》，主编：王仁田，2023年09月第3版；高等教育出版社出版。 教学情景 创设 五、教学过程 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 设计意图 知识点复习与回顾（5分钟） [知识点复习与回顾]（5分钟） 提问问题：挠度和转角的概念；最大挠度影响因素；提高梁抗弯强度的措施。 提出问题，认真回答问题。 接收并回顾上节课内容，对上节课内容进行归纳总结，温故而知新。 1、组织学生回答问题，使同学们提起兴趣，对学习内容参与度更深。 2.检查学生对上节课内容的掌握程度，实时把控本节课教学内容的设计。 新课 导入 （3分钟） [新课引入] （3分钟） 引导学生分析任务书，明确本节课的学习内容。 通过任务书，采用提问方式引出今天的内容。 1.跟上老师思路。查看并记住本节任务的学习目标。 2.分小组交流讨论，总结出小组答案。 激发学生探索学习的欲望与兴趣，还可以把本次课程的内容快速引入课堂。 探索 新知（15分钟） [探索新知] （15分钟） 一、失稳的概念 如图5-1所示，用大小不同的打印纸卷成长短不同但粗细、厚薄相同的两个纸筒，然后用手掌用力在上端分别压这两个纸筒。实验结果如何？哪个容易被“压坏”？说明什么问题？ 由实验结果可以看出，当两个纸筒受到相同的压力时，长纸筒容易向一方弯折而发生“破坏”。其破坏并非因强度不足，而是突然发生变形的改变，原来轴向压缩的变形变为弯曲变形了。 承受轴向拉伸、弯曲变形的杆件绝大多数情况下将发生强度破坏或刚度破坏；承受压缩变形的杆件，除强度和刚度破坏外，还可能失去稳定性。什么是受压杆件的稳定性？怎样才能保证受压杆件安全可靠地工作，这是工程中必须面对的问题。 在一定轴向压力作用下，细长直杆突然丧失其原有直线平衡状态的现象称为压杆丧失稳定性，简称失稳。 只有受压杆件才可能发生失稳破坏。 压杆：受轴向压力作用且轴线为直线的杆件。 结合生活实际，带领学生一起进行探讨失稳的概念。 跟上老师思路，认真做好笔记，在书上划出重点。 激发学生探索精神，强化学生的理解力和记忆力。 学习 新知（30分钟） [学习新知] （30分钟） 二、受压杆件平衡状态的三种情况 为了说明得更形象些，先观察小球平衡的三种状态。如图5-2所示，小球在三种不同界面下处于各自平衡位置。由于外