5.3 受压杆件的稳定性问题（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5.3 受压杆件的稳定性问题 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。 掌握受压杆件在工程实例中的稳定性问题。 使学生能够进行受压杆件稳定性分析，解决实际工程问题。 学习任务 描述 依据本章前面所学公式及内容，掌握受压杆件在工程实例中的稳定性问题； 能够进行受压杆件稳定性分析，解决实际工程问题。 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 受压杆件在工程实例中的稳定性分析。 教学难点 受压杆件在工程实例中的稳定性分析。 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：受压杆件临界力计算公式；欧拉公式反映的规律；提高压杆稳定性的措施。 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（20分钟） [探索新知] （20分钟） 桥梁、桁架、脚手架等结构和构件中经常会出现受压杆件。由于高强度材料的普遍使用，受压杆件的截面面积越来越小，例如：压杆会制造得更细更长，这样因为压杆丧失稳定而引发破坏的可能性就更大，受压杆件稳定性问题也就显得更为重要了。通过分析工程实例，同学们应该了解工程中哪些结构和构件在施工和设计中需要考虑失稳破坏，在今后的工作中提高对受压杆件稳定性问题重要性的认识，避免由于受压杆件失稳引起的质量事故。 在“细长”立柱之间增设横梁，以保证其稳定性。 应用分析：某商场大厅中的立柱如图5-10所示，由于大厅的层高过高，立柱显得很“细长”，而立柱是受压杆件，所以需要考虑稳定性问题。经计算，设计人员为了保证立柱在受压过程中的稳定性，采取了图示中的方案，在立柱之间增设了横梁，相当于增加了侧向支承，减小了压杆的计算长度，从而提高了其稳定性。 某建筑施工工地，在混凝土浇捣过程中发生模板支撑脚手架局部倒塌（图5-11a、b），造成多人死亡的严重工程事故。 应用分析：模板支撑脚手架倒塌事故是工程中极易引发群体伤亡的严重事故之一。脚手架中的立杆属于受压杆件，除满足强度和刚度要求外，还必须保证满足稳定性要求。工程中常采用的模板支撑脚手架有扣件式钢管脚手架（图5-11c）、承