黃志輝+徐曉蓮
摘 要:以《建筑力學與結構》的課程整體設計為依據,針對其中的《雨棚拉桿設計》這一單元進行課程設計,全面貫徹“做中學,學中做”的教學理念,實現(xiàn)課程教學目標與企業(yè)職業(yè)崗位能力需求對接,改變教學方法提高效率和學習效果。
關鍵詞:建筑力學與結構;課程設計;教學理念
一、 前言
項目教學法是將教學內容以工作項目組織起來,師生通過共同實施一個完整的“項目”而進行學習,促進學生對知識的理解和接受。在學習過程中,以行動為導向,以實際生產的工作任務為主線,由學生在老師的引導下自主建構知識與技能,強調學生在學習過程中體驗到實際工作的全過程。在建筑力學與結構課程中引入該種教學方法,直接將理論與實踐相聯(lián)系,以學生為中心,在實際工作情境中完成典型的工作任務,有效地實現(xiàn)知識向實際應用的轉變,在這個過程中將相關知識整合,培養(yǎng)學生的職業(yè)能力、工作態(tài)度和職業(yè)道德。
隨著我國高等職業(yè)教育發(fā)展,職業(yè)教育的思想理論水平不斷提高,職業(yè)教育的理念、思路在具體的教學應用中,得到了不斷完善和發(fā)展。以《建筑力學與結構》的課程整體設計為依據,以其中的《雨棚拉桿設計》這一單元進行課程設計,貫徹“任務為驅動,以學生為主體”的高職教育理念。
二、 教學目標
(一) 能力目標
1. 能根據構件的工作應力和材料的許用應力,校核拉桿的強度安全性;
2. 能靈活運用胡克定律分析構件的變形量;
3. 能根據材料的許用應力設計壓桿的最小截面尺寸,選擇合適的桿件。
(二) 知識目標
1. 熟悉根據材料的許用應力與工作應力對比判斷拉桿強度安全性的方法;
2. 熟悉胡克定律的原理并掌握分析構件的變形量和應力與應變之間換算的方法;
3. 熟悉根據材料的許用應力設計壓桿最小截面尺寸的方法,以及在選擇桿件時考慮的因素。
三、 《雨棚拉桿設計》單元設計
根據教學目標和教學內容,將《雨棚拉桿設計》劃分為示范任務、學聯(lián)任務和考核任務,具體如下:
某棟樓鋼結構玻璃雨棚,頂部為雙層夾膠安全玻璃,雨棚主體結構通過焊接與預埋件連接,另通過兩根圓形鋼管與建筑拉結。采用的桿件極限應力為200 MPa,安全系數為1.3,彈性模量E為200GPa,拉桿變形量不得大于2.5 mm,端部豎向荷載為20 KN。
拉桿結構設計成果如下:斜拉桿與水平面的夾角為45°,外徑為22 mm,內徑為18 mm,拉桿長1.5 m
掌握雨棚拉桿結構設計方案復核的步驟及原理
2
計算構件的變形量并用判斷變形是否影響使用(學練任務)
根據設計背景中的數據對雨棚拉桿進行強度和變形驗算及復核
獨立正確完成方案的驗算和復核
3
設計拉桿的截面尺寸(考核任務)
后期客戶要求使用其倉庫中的鋼管替代原設計的斜拉桿,并提供了鋼管的相關數據如下表1:
制定雨棚拉桿選擇方案
(上接第12頁)
四、 任務的實施
1. 任務引入
通過雨棚設計失敗案例造成的嚴重后果的圖片警示學生雨棚設計的重要性。從雨棚發(fā)生破壞的兩個直接原因:強度不符合要求和變形過大兩個方面的原因進行分析,對雨棚的變形和強度進行設計和復核驗算。
2. 強度復核
以卡通動畫的形式闡述與本單元有關的專業(yè)術語及概念,然后進行雨棚拉桿結構設計方案的強度復核。若復核結果符合要求,說明該雨棚拉桿在安全性上滿足要求,則進行下一步的變形復核。
3. 變形復核
雨棚的變形過大不僅影響雨棚整體的美觀性,同時也會影響雨棚的坡度從而導致排水不暢等問題。因此,雨棚在滿足強度要求的同時,也要根據胡克定律及相關要求對變形量進行復核。
4. 示范任務考核
學生根據給定的相關數據對強度和變形進行具體的復核,教師總結常見問題及解決辦法。在充分發(fā)揮學生積極主動性的同時,體現(xiàn)教師的指導性。
5. 學練任務的實施
在學練任務的基礎上開展學練任務,從進行強度和變形的設計方案練習,同時挖掘學生的潛能,引導學生多角度靈活地處理問題,同時對學聯(lián)任務進行考核和總結,指出常見問題及應對辦法。
五、 結論與展望
項目的設計是項目教學法能否成功的重要前提,項目的制定與選取是否合理直接決定項目教學法成功與否。本文針對其中的一個單元進行了項目研究,需今后將更加完整的對《建筑力學與結構》進行各個單元的設計。在學習過程中,落實以行動為導向,以實際生產的工作任務為主線,由學生在老師的引導下自主建構知識與技能,強調學生在學習過程中體驗到實際工作的全過程。在建筑力學與結構課程中引入該種教學方法,直接將理論與實踐相聯(lián)系,以學生為中心,在實際工作情境中完成典型的工作任務,有效地實現(xiàn)知識向實際應用的轉變,提高課程的實用性和學生學習的主動性。
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作者簡介:
黃志輝,徐曉蓮,湖北省鄂州市鄂州職業(yè)大學。endprint