圓軸扭轉(zhuǎn)時的應力與強計算 許秀蘭

1、教學設(shè)計-圓軸扭轉(zhuǎn)時的應力與強度計算學 校濰 坊 工 商 職 業(yè) 學校執(zhí) 教 人許 秀 蘭授課班級13機電一、二班課程名稱工程力學課 時2節(jié)（90分鐘）課 題第九章 第二節(jié) 圓軸扭轉(zhuǎn)時的應力與強度計算課 型新 授 課一、教材及教學內(nèi)容分析1使用教材 21世紀高職高專規(guī)劃教材工程力學 機械工業(yè)出版社 張秉榮等主編2本章教材處理 本章共三節(jié)：從扭轉(zhuǎn)概念入手，對圓軸扭轉(zhuǎn)時的內(nèi)力、應力和變形進行分析，并給出扭轉(zhuǎn)變形的強度和剛度的計算與校核方法。 根據(jù)教學過程以及學生構(gòu)建知識的思維方式，將本章五節(jié)的知識內(nèi)容融為一體，安排6個課時如下： 第一、二課時 扭轉(zhuǎn)的概念、扭矩與扭矩圖 第一部分 第三、四課時 圓軸

2、扭轉(zhuǎn)時的應力與強度計算 第五、六課時 圓軸扭轉(zhuǎn)時的變形與剛度計算3教學內(nèi)容分析 第九章 第二節(jié) 圓軸扭轉(zhuǎn)時的應力與強度計算 圓軸扭轉(zhuǎn)時的應力教材本節(jié)內(nèi)容結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu) 慣性矩Ip和抗扭截面系數(shù)Wp 圓軸發(fā)生扭轉(zhuǎn)時強度計算 (1)教材的缺陷：教材中本節(jié)內(nèi)容中的圓軸扭轉(zhuǎn)時的應力分布規(guī)律及切應力公式的推導，理論性較強，且用到高等數(shù)學中相關(guān)的積分與求導知識，不便于學生理解與學習。 (2)教學內(nèi)容的處理：為此對本節(jié)教學內(nèi)容進行重新整合，力求以應用為導向，在基礎(chǔ)理論的學習上，堅持必需、夠用的原則，簡化理論推導過程，注重理論應用。二、教學對象分析1學情分析學生對學習工程力學有一定的熱情，能在老師的引導下展開學習

3、活動；但對學習缺乏主動性，在學習過程中對自己的學習進行調(diào)節(jié)、監(jiān)控的能力較弱；學生分析問題、解決問題能力較差，抽象思維水平較低；但喜歡動手操作，習慣于直觀性較強的學習方式；該班學生初步形成了民主、平等、互助的學習氣氛，有利于老師在課堂上展開形式多樣的教學活動。2分組方式 全班學生分成五個小組。把學習成績最好及學習積極性高的學生分成兩組，其余的學生分為三個小組，每組由成績中等的學生帶領(lǐng)成績較差的學生進行學習。三、教學目標 1、知識目標：掌握圓軸扭轉(zhuǎn)的內(nèi)力分布規(guī)律及切應力的求解； 掌握圓軸扭轉(zhuǎn)的強度條件； 能靈活運用圓軸扭轉(zhuǎn)的強度條件進行相關(guān)計算。2、能力目標：具有將工程實例簡化成力學計算模型的能力

4、 具有對構(gòu)件進行承載能力驗算的能力 具有觀察問題、分析問題和解決問題的能力3、情感目標：善于思考，具有創(chuàng)新意識 具有一定的溝通知識和技巧 具有與人合作的精神和認真嚴謹?shù)膶W習態(tài)度四、教學重點與難點1教學重點 圓軸扭轉(zhuǎn)的內(nèi)力； 圓軸扭轉(zhuǎn)的強度條件的應用。2教學難點 圓軸扭轉(zhuǎn)的強度條件的靈活應用五、教學方法及學習方法1教學方法 模塊化教學、課堂討論式教學、案例分析教學法、提出問題教學法2學習方法 問題學習法、小組合作學習法等。通過導趣、導疑、導創(chuàng)，使學生在學習過程中學會思考，學會合作，找到學習的樂趣，由生疑到探究，由探究到結(jié)論，積極合作，參與知識形成的全過程，培養(yǎng)自主分析解決問題的能力及創(chuàng)新能力。六

5、、教學用具多媒體課件、黑板七、教學設(shè)計思路“學生是學習的主人，教師是課堂的組織者、引導者與合作者?！被谝陨侠砟?，并改革課堂教學中教師始終“講”、學生被動“聽”的局面，充分相信學生，把學習的主動權(quán)交給學生，充分調(diào)動學生的學習積極性。為此，我在教學中構(gòu)建了探索性學習的課堂教學的縱向結(jié)構(gòu)，即“情境導入引導探索解決問題交流評價總結(jié)提高”的基本教學模式。 本節(jié)課模擬薄壁圓筒扭轉(zhuǎn)實驗，形象的演示圓軸扭轉(zhuǎn)時的應力分布情況及分布規(guī)律，通過精心設(shè)計的問題，引導學生主動探究學習，在輕松愉悅的氛圍中學習知識，形成濃厚的課堂氣氛，以激發(fā)學生的學習積極性主動性。八、教 學 程 序階 段教 學 內(nèi) 容教師活動學生活動教

6、學意圖創(chuàng)設(shè)情境，導入新課（5分鐘）圓軸扭轉(zhuǎn)時橫截面上的應力（模擬薄壁圓筒扭轉(zhuǎn)實驗）教師展示課件，模擬薄壁圓筒扭轉(zhuǎn)實驗,積極引導學生觀察思考，學生根據(jù)常識及上節(jié)課所學內(nèi)容回答問題。正式教學內(nèi)容之前，創(chuàng)設(shè)情境，引起學生的好奇與思考，激發(fā)學生的求知欲和內(nèi)在動機，產(chǎn)生學習的愿望和意向。案例分析項目教學一、圓軸扭轉(zhuǎn)時的應力、 剪應力及其分布規(guī)律 結(jié)論：（1）橫截面上沒有正應力。（2）橫截面上有切應力。 2、根據(jù)實驗及靜力平衡條件推出公式 3、最大切應力二、慣性矩Ip和抗扭截面系數(shù)Wp (1）實心圓截面 （2）空心圓截面 三、圓軸扭轉(zhuǎn)強度條件（等直圓軸）老師引導學生觀察實驗、視頻，師生共同總結(jié)，得出結(jié)論。

7、在老師引導下思考或個別討論；學生歸納總結(jié)學生自行探究，教師加以引導，師生共同歸納總結(jié)。通過問題，培養(yǎng)學生的探究意識及創(chuàng)新精神，在學生解決問題的過程中，引導他們自己得出結(jié)論，更能促進學生的學習積極性和主動性。模擬練兵提高技能 技能訓練例1：某一傳動軸所傳遞的功率P=80kW，其轉(zhuǎn)速n=582r/min ，直徑d=55mm ，材料的許用切應力t=50MPa，試校核該軸的強度。例2：如圖所示的實心傳動軸，Nk1=50KW，Nk2=150KW，Nk3=100KW， n=300r/min，許用應力=100MPa，試設(shè)計此軸的直徑D。 明確提出所求問題，巡堂指導學生思考、分析；引導學生逆向推導所求各項問題

8、；注意根據(jù)實際情況作出及時的指導或提出新的要求。學生在老師的引導下，思考所求問題及應用到的原理與公式對所求結(jié)果能靈活分析、判斷。結(jié)合工程實例，講解圓軸扭轉(zhuǎn)強度條件應用，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力，提高學生的職業(yè)素養(yǎng)?？偨Y(jié)評價加深印象1、 利用提問的形式，環(huán)環(huán)相扣，進行總結(jié)；2、 強調(diào)并歸納總結(jié)本節(jié)課重點，形成知識體系；3、評價學生學習實訓情況，增強學生學習的信心。查漏補缺，并進行情感教育。所體會到的知識與教師引導講解的內(nèi)容結(jié)合起來，形成自己的認識。完善知識體系，培養(yǎng)學生的分析歸納能力布置作業(yè)P208 9-3按時完成一邊聽說明，一邊作記錄。尊重學生的個體差異，設(shè)計探究作業(yè)供學有余力的同學思

9、考。同時培養(yǎng)學生的合作精神和創(chuàng)新能力。 七、板書設(shè)計第二節(jié) 圓軸扭轉(zhuǎn)時的應力與強度計算一、圓軸扭轉(zhuǎn)時的應力 、 剪應力及其分布規(guī)律 、 橫截面上任一點的切應力計算公式 3、最大切應力發(fā)生在周邊上，計算公式為 二、慣性矩Ip和抗扭截面系數(shù)Wp (1）實心圓截面 （2）空心圓截面 三、圓軸扭轉(zhuǎn)強度計算 等直圓軸： 4、 舉例講解八、教學后記在設(shè)計本節(jié)課時，我改變了以往以教師講授為主，學生接受式學習方式，把學習的主動權(quán)交還給學生，但是，學生能行嗎？會發(fā)生許多意想不到的事嗎？我?guī)еN種擔心踏入課堂。 一節(jié)課上完了，的確有許多意外（例如：個別學生閱讀能力很差，對題意不能正確理解，這遠超出了事前的估計），但是學生進入學習狀態(tài)后所迸發(fā)的主動性和潛能卻讓我驚喜，在創(chuàng)設(shè)的問題情境中，對老師所提出的問題，學生很快進入角色，搶著回答問題。在鞏固練習環(huán)節(jié)中，大部分學生積極參與，利用本節(jié)課知識積極討論、辯論、爭論，課堂氣氛濃厚。而課后通過作業(yè)反饋情況以及與學生的交談中，了解到由于本節(jié)課內(nèi)容是學生運用直覺思維一步步推理歸納出來的，