6.4 直接剪切试验（教案）-《地基与基础工程施工》同步精品课堂（高教版-第2版）

《地基与基础工程施工》教案 详 细 教 案 一、设计摘要 课程课题 任务6.4 直接剪切试验 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 《地基与基础工程施工》是中等职业学校建筑工程施工专业的一门专业核心课程，其功能在于让学生从整体上对地基与基础工程的主要施工过程、安全技术要求及质量验收要求有初步认识，具备建筑工程施工专业中地基与基础工程施工的基本职业能力，并为后续其他专门化课程的学习做好准备。 本课程适应以职业行动为导向的教学法实施，以地基与基础工程施工内容和过程为主线，按照地基与基础工程施工的一般流程将工作任务分解为土方开挖及回填施工、基坑工程施工、地基处理、浅基础工程施工、桩基础工程施工等项目，有利于学生循序渐进地从整体上认识和掌握地基与基础工程施工的主要内容与过程。 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、认真的学习精神。具备良好的团队理念和合作意识。 掌握直接剪切试验方法；熟悉试验的操作步骤。 能够熟练地依据试验步骤，测定出土的抗剪强度指标。 学习任务 描述 掌握直接剪切试验方法，能够测定出土的抗剪强度指标； 熟悉试验的操作步骤，严格按照操作步骤进行试验的测定。 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 剪应力计算 教学难点 剪应力计算 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。课堂教学中设置了两个学习任务，通过任务的达成，专业水平得到层级提升，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 《地基与基础工程施工》，主编：侯广贤，2023年06月第2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：固结试验的目的？土的固结试验方法有哪些？标准固结方法用到的仪器？ 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（30分钟） [探索新知] （30分钟） 直接剪切试验是测定土的抗剪强度指标的一种方法。土的抗剪强度是指土体抵抗剪切破坏的极限能力。通常采用 4 个试样，分别在不同的垂直压力下，施加水平剪力，测得试样破坏时的剪应力，然后根据库仑定律确定土的抗剪强度参数：内摩擦角φ和黏聚力c，为地基承载能力的确定提供依据。 直剪试验分为快剪试验、固结快剪试验和慢剪试验三种。本节只介绍快剪试验。 快剪试验是指在试样上施加垂直压力后，立即快速施加水平剪力。 1.仪器设备及用品 应变控制式直剪仪（图6-9）；测微表；其他：秒表、环刀、天平、烘箱、蜡纸、修土刀等。 2.操作步骤 （1）用环刀切取 4 个试样。 （2）对准上下盒，插入销钉，在下盒内依次放透水板和塑料薄膜。 （3）将带试样的环刀平口向下，对准上盒盒口放好，在试样上面顺序放塑料薄膜和透水板，将试样小心地推入剪切盒内，移去环刀，放上加压盖板。 （4）顺时针方向徐徐转动手轮，使上盒前端的钢珠刚好与量力环接触（即量力环内的测微表指针刚好开始移动），调整测微表读数为零。 （5）施加垂直压力。本试验的加荷顺序为100 kPa，200 kPa，300 kPa和400 kPa。 （6）立即拔去销钉，开动秒表，以4~6r/min的均匀速度转动手轮，使试样在3~5 min内剪损（如测微表读数达到稳定或显著后退，表示试样已剪损），一般宜剪至剪切位移达 4 mm 停机。当剪切过程中测微表读数无峰值时，应剪至剪切位移达 6 mm为止。手轮每转一圈（手轮每转一圈推进0.2 mm），应记录测微表读数，直至剪损为止。 （7）剪切结束后，倒转手轮，顺序去掉荷载、加压框架、加压盖板与上盒，取出试样，测定试样的含水率。 （8）重复上述步骤，做其他试样在垂直压力下的剪切试验。 老师课前搜集资料，结合图片和理论内容讲解快剪试验的仪器和操作步骤。 学生认真做好笔记，及时举手提问。 通过直观教学法，结合图片进一步激发学生的兴趣；在做笔记的过程中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） 3.成果整理 （1）按式 6-11 计算剪应力： τ=CR （2）以剪应力τ为纵坐标，剪切位移L为横坐标，绘制剪应力τ与剪切位移L关系曲线，如图6-10所示。取曲线上剪应力的峰值为抗剪强度，无峰值时，取剪切位移4mm所对应的剪应力为抗剪强度。 （3）以剪应力τ为纵坐标，垂直压力p为横坐标（注意纵、横坐标比例尺应一致），绘制剪应力τ与垂直压力p关系曲线，如图6-11所示，该直线的倾角即为土的摩擦角φ，该直线在纵坐标上的截距即为土的黏聚力c。 4.记录 本试验记录格式见表 6-8。 5.注意事项 （1）开始剪切时，一定要拔掉销钉，否则会损坏仪器。 （2）加荷时应轻拿轻放，避免冲击、振动。 （3）摇动手轮时应尽量做到匀速连续转动，切不可中途停顿。 老师结合教材及查阅资料，讲解试验成果整理及注意事项。 学生做笔记，在书本上找出对应的内容并勾画出重点内容。 抽取学生回答老师的提问。 课下积极查阅资料，扩大自己的知识面。 学生再练习（5分钟） 4、 分配任务：（5分钟） （思政导入：认真、严谨的学习态度，培养学生独立思考，解决问题能力，培养一丝不苟的工匠精神） 1）、以小组为单位回答问题： ①什么是直接剪切试验？ ②土的抗剪强度参数有哪些？ ③直剪试验的分类？ 2）、每组派出代表回答老师提问 3）、学生分组相互评价 4）、老师点评，哪个组最好，回答最准确。评出优胜小组。 1、教师分配任务小组任务，随堂进行观察和指导。 2、讨论完成后，教师以提问形式选择学生进行问题的回答。 3、各组互评后，教师进行总结评价。 学生小组讨论后每个组派一人或者两人回答。学生之间互评打分。 学生对知识的一个巩固过程，调动学生的学习积极性。 课堂 总结（5分钟） 教师总结（5分钟） （引入思政教育：认认真真、严谨细致的工作态度） 通过对本章的学习，掌握了直接剪切试验方法，能够对土的抗剪强度指标进行测定。结合相关图片及理论的学习，完成课后练习，为下节课的主要内容奠定了基础。 布置下节课任务（5分钟） 布置下节课任务（5分钟） 预习下节课内容 布置 作业（7分钟） [完成作业] （7分钟） 1.直接剪切的加荷顺序？ 2.剪应力计算公式？ 3.剪应力与垂直压力间的关系曲线？ 板书 设计 六、教学评价 教学评价 通过采用小组讨论分组法、 自主阅读法，书本相结合的方式，能达到教学效果，在各组提问中，回答问题的正确率为95%，大多数学生能够熟练地依据试验步骤，测定出土的抗剪强度指标。 七、教学反思 教学反思 通过老师“教”与学生“学”的互动过程，使学生能够熟练地依据试验步骤，测定出土的抗剪强度指标；以学生学习为主，以教为辅的理论学习模式，培养学生的整体分析和思考能力，让学生全程参与整个教学过程，为之后的学习打下基础。 教师分配任务 学生分组讨论 学生问题提问 学生分组回答 教师总结 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$