圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力與強(qiáng)度計(jì)算[課堂參照]

1、教學(xué)設(shè)計(jì)-圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力與強(qiáng)度計(jì)算學(xué) 校濰 坊 工 商 職 業(yè) 學(xué)校執(zhí) 教 人許 秀 蘭授課班級(jí)13機(jī)電一、二班課程名稱工程力學(xué)課 時(shí)2節(jié)（90分鐘）課 題第九章 第二節(jié) 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力與強(qiáng)度計(jì)算課 型新 授 課一、教材及教學(xué)內(nèi)容分析1使用教材 21世紀(jì)高職高專規(guī)劃教材工程力學(xué) 機(jī)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(duì)圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的內(nèi)力、應(yīng)力和變形進(jìn)行分析，并給出扭轉(zhuǎn)變形的強(qiáng)度和剛度的計(jì)算與校核方法。 根據(jù)教學(xué)過程以及學(xué)生構(gòu)建知識(shí)的思維方式，將本章五節(jié)的知識(shí)內(nèi)容融為一體，安排6個(gè)課時(shí)如下： 第一、二課時(shí) 扭轉(zhuǎn)的概念、扭矩與扭矩圖 第一部分 第三、四課時(shí) 圓軸

2、扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力與強(qiáng)度計(jì)算 第五、六課時(shí) 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的變形與剛度計(jì)算3教學(xué)內(nèi)容分析 第九章 第二節(jié) 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力與強(qiáng)度計(jì)算 圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)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(shí)強(qiáng)度計(jì)算 (1)教材的缺陷：教材中本節(jié)內(nèi)容中的圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力分布規(guī)律及切應(yīng)力公式的推導(dǎo)，理論性較強(qiáng)，且用到高等數(shù)學(xué)中相關(guān)的積分與求導(dǎo)知識(shí)，不便于學(xué)生理解與學(xué)習(xí)。 (2)教學(xué)內(nèi)容的處理：為此對(duì)本節(jié)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新整合，力求以應(yīng)用為導(dǎo)向，在基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)上，堅(jiān)持必需、夠用的原則，簡(jiǎn)化理論推導(dǎo)過程，注重理論應(yīng)用。二、教學(xué)對(duì)象分析1學(xué)情分析學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)工程力學(xué)有一定的熱情，能在老師的引導(dǎo)下展開學(xué)習(xí)

3、活動(dòng)；但對(duì)學(xué)習(xí)缺乏主動(dòng)性，在學(xué)習(xí)過程中對(duì)自己的學(xué)習(xí)進(jìn)行調(diào)節(jié)、監(jiān)控的能力較弱；學(xué)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(dòng)手操作，習(xí)慣于直觀性較強(qiáng)的學(xué)習(xí)方式；該班學(xué)生初步形成了民主、平等、互助的學(xué)習(xí)氣氛，有利于老師在課堂上展開形式多樣的教學(xué)活動(dòng)。2分組方式 全班學(xué)生分成五個(gè)小組。把學(xué)習(xí)成績(jī)最好及學(xué)習(xí)積極性高的學(xué)生分成兩組，其余的學(xué)生分為三個(gè)小組，每組由成績(jī)中等的學(xué)生帶領(lǐng)成績(jī)較差的學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)。三、教學(xué)目標(biāo) 1、知識(shí)目標(biāo)：掌握?qǐng)A軸扭轉(zhuǎn)的內(nèi)力分布規(guī)律及切應(yīng)力的求解； 掌握?qǐng)A軸扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度條件； 能靈活運(yùn)用圓軸扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度條件進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。2、能力目標(biāo)：具有將工程實(shí)例簡(jiǎn)化成力學(xué)計(jì)算模型的能力

4、 具有對(duì)構(gòu)件進(jìn)行承載能力驗(yàn)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(biāo)：善于思考，具有創(chuàng)新意識(shí) 具有一定的溝通知識(shí)和技巧 具有與人合作的精神和認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度四、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)1教學(xué)重點(diǎn) 圓軸扭轉(zhuǎn)的內(nèi)力； 圓軸扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度條件的應(yīng)用。2教學(xué)難點(diǎn) 圓軸扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度條件的靈活應(yīng)用五、教學(xué)方法及學(xué)習(xí)方法1教學(xué)方法 模塊化教學(xué)、課堂討論式教學(xué)、案例分析教學(xué)法、提出問題教學(xué)法2學(xué)習(xí)方法 問題學(xué)習(xí)法、小組合作學(xué)習(xí)法等。通過導(dǎo)趣、導(dǎo)疑、導(dǎo)創(chuàng)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中學(xué)會(huì)思考，學(xué)會(huì)合作，找到學(xué)習(xí)的樂趣，由生疑到探究，由探究到結(jié)論，積極合作，參與知識(shí)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(xué)用具多媒體課件、黑板七、教學(xué)設(shè)計(jì)思路“學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人，教師是課堂的組織者、引導(dǎo)者與合作者?！被谝陨侠砟?，并改革課堂教學(xué)中教師始終“講”、學(xué)生被動(dòng)“聽”的局面，充分相信學(xué)生，把學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。為此，我在教學(xué)中構(gòu)建了探索性學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)的縱向結(jié)構(gòu)，即“情境導(dǎo)入引導(dǎo)探索解決問題交流評(píng)價(jià)總結(jié)提高”的基本教學(xué)模式。 本節(jié)課模擬薄壁圓筒扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，形象的演示圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力分布情況及分布規(guī)律，通過精心設(shè)計(jì)的問題，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究學(xué)習(xí)，在輕松愉悅的氛圍中學(xué)習(xí)知識(shí)，形成濃厚的課堂氣氛，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性主動(dòng)性。八、教 學(xué) 程 序階 段教 學(xué) 內(nèi) 容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教

6、學(xué)意圖創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課（5分鐘）圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)橫截面上的應(yīng)力（模擬薄壁圓筒扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)）教師展示課件，模擬薄壁圓筒扭轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn),積極引導(dǎo)學(xué)生觀察思考，學(xué)生根據(jù)常識(shí)及上節(jié)課所學(xué)內(nèi)容回答問題。正式教學(xué)內(nèi)容之前，創(chuàng)設(shè)情境，引起學(xué)生的好奇與思考，激發(fā)學(xué)生的求知欲和內(nèi)在動(dòng)機(jī)，產(chǎn)生學(xué)習(xí)的愿望和意向。案例分析項(xiàng)目教學(xué)一、圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的應(yīng)力、 剪應(yīng)力及其分布規(guī)律 結(jié)論：（1）橫截面上沒有正應(yīng)力。（2）橫截面上有切應(yīng)力。 2、根據(jù)實(shí)驗(yàn)及靜力平衡條件推出公式 3、最大切應(yīng)力二、慣性矩Ip和抗扭截面系數(shù)Wp (1）實(shí)心圓截面 （2）空心圓截面 三、圓軸扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件（等直圓軸）老師引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)、視頻，師生共同總結(jié)，得出結(jié)論。

7、在老師引導(dǎo)下思考或個(gè)別討論；學(xué)生歸納總結(jié)學(xué)生自行探究，教師加以引導(dǎo)，師生共同歸納總結(jié)。通過問題，培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)及創(chuàng)新精神，在學(xué)生解決問題的過程中，引導(dǎo)他們自己得出結(jié)論，更能促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。模擬練兵提高技能 技能訓(xùn)練例1：某一傳動(dòng)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(yīng)力t=50MPa，試校核該軸的強(qiáng)度。例2：如圖所示的實(shí)心傳動(dòng)軸，Nk1=50KW，Nk2=150KW，Nk3=100KW， n=300r/min，許用應(yīng)力=100MPa，試設(shè)計(jì)此軸的直徑D。 明確提出所求問題，巡堂指導(dǎo)學(xué)生思考、分析；引導(dǎo)學(xué)生逆向推導(dǎo)所求各項(xiàng)問題

8、；注意根據(jù)實(shí)際情況作出及時(shí)的指導(dǎo)或提出新的要求。學(xué)生在老師的引導(dǎo)下，思考所求問題及應(yīng)用到的原理與公式對(duì)所求結(jié)果能靈活分析、判斷。結(jié)合工程實(shí)例，講解圓軸扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，提高學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。總結(jié)評(píng)價(jià)加深印象1、 利用提問的形式，環(huán)環(huán)相扣，進(jìn)行總結(jié)；2、 強(qiáng)調(diào)并歸納總結(jié)本節(jié)課重點(diǎn)，形成知識(shí)體系；3、評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)訓(xùn)情況，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的信心。查漏補(bǔ)缺，并進(jìn)行情感教育。所體會(huì)到的知識(shí)與教師引導(dǎo)講解的內(nèi)容結(jié)合起來(lái)，形成自己的認(rèn)識(shí)。完善知識(shí)體系，培養(yǎng)學(xué)生的分析歸納能力布置作業(yè)P208 9-3按時(shí)完成一邊聽說(shuō)明，一邊作記錄。尊重學(xué)生的個(gè)體差異，設(shè)計(jì)探究作業(yè)供學(xué)有余力的同學(xué)思

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