6.1 平面结构的几何组成分析（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6.1 平面结构的几何组成分析 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 培养学生自学能力、理解能力与表达能力，提升学生的学习兴趣，能够理论联系实际。 掌握几何组成分析的概念；掌握铰接三角形规则及其表达方式；理解静定结构和超静定结构的概念。 使学生能够根据几何组成分析内容，解决土木工程中结构实例。 学习任务 描述 掌握几何组成分析的概念，能够对杆件组成体系进行分类； 掌握铰接三角形规则及其表达方式，具有良好的想象能力。 结合几何不变体系的组成规则，进行几何组成分析。 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 几何组成分析的概念；铰接三角形规则及其表达方式。 教学难点 铰接三角形规则及其表达方式。 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：增强立柱稳定性措施有哪些；钢结构杆件与其他结构相比有什么特点；脚手架中增强立杆稳定性的构造措施。 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） 土木工程中承受荷载、传递荷载并起骨架作用的部分称为结构。图6-1所示为一个单层工业厂房承重骨架的示意图，它由屋面板、屋架、吊车梁、连系梁、柱及基础等构件组成，每一个构件都承受和传递荷载。如屋面板承受着屋面上的荷载并传递给屋架，再由屋架传递给柱，由柱传递给基础，最后由基础传递给地基。前面，我们介绍了单个杆件的强度和稳定性问题，本单元将介绍结构的几何组成规则、结构受力分析的基本知识、不同结构形式的受力特点等问题。 一、几何组成分析的概念 如图6-2a所示的铰接四边形，不费多少力就可将其变成平行四边形（图6-2b），这种铰接四边形不能承受任何荷载的作用，当然不能作为建筑结构使用。如果在铰接四边形中加上一根斜杆（图6-2c），那么在外力作用下其几何形状就不会改变了。 从几何组成的角度来看，由杆件组成的体系可分为以下两类： （1）几何不变体系。在荷载作用下，不考虑材料的应变时，体系的形状和位置是不能改变的（图6-2c）。 （2）几何可变体系。在荷载作用下，不考虑材料的应变时，体系的形状和位置是可以改变的（