同濟大學行動導向教學法

1、項目課程教學整體設(shè)計項目主題： 柱偏心受壓試驗教學課時： 兩課時（計劃）項目成員： 袁 兵 107062蔣長山 107077汪學梁 107084吳 鋒 107089技術(shù)顧問： 陳文彪學長馮成凱學長指導老師： 徐 朔教授 2012年11月11日一、 項目主題進行柱偏心受壓實驗二、 項目教學目標（1）知識目標 1.掌握柱偏心受壓構(gòu)件破壞形態(tài)； 2.了解柱偏心受壓實驗加載裝置及加載方式； 3.了解試件設(shè)計的依據(jù)； 4.掌握柱長細比對偏心受壓實驗的影響；（2）能力目標 1能夠獨立進行柱偏心受壓實驗的加載；2能夠分辨長短柱偏心受壓實驗的現(xiàn)象；3能夠熟練操作實驗過程中用到的儀器設(shè)備；4能夠確定承載力極限狀

2、態(tài)；5能夠量測混凝土平均應(yīng)變，縱筋應(yīng)變，側(cè)向撓度和裂縫。（3）素質(zhì)目標 1培養(yǎng)學生的團隊合作意識；2培養(yǎng)學生的時間管理意識；3培養(yǎng)學生的動手實踐能力；4培養(yǎng)學生吃苦耐勞精神；5培養(yǎng)學生的嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度；6培養(yǎng)學生的責任意識；三、 項目所涉及的工作進程內(nèi)容細節(jié)1） 任務(wù)信息進行柱偏心受壓實驗學生任務(wù)：閱讀該項目的任務(wù)指導書（混凝土設(shè)計實驗指導書）及相關(guān)的學習資料（包括設(shè)計規(guī)范和施工規(guī)程），結(jié)合任務(wù)回顧并整合所學的相關(guān)專業(yè)知識，查閱相關(guān)專業(yè)書籍及文獻、多途徑搜集完成該任務(wù)所需的信息。2）計劃方案1.實驗進行過程由組員共同討論完成；2.實驗材料選用由組員共同考慮決定；3.實驗材料及儀器設(shè)備可從實驗室

3、獲得。學生任務(wù)：參考有關(guān)規(guī)范，選定實驗材料，并依據(jù)實驗規(guī)范，研究出合理的實驗方案，根據(jù)材料的性能以及所受最不利因素影響及課本上相關(guān)知識預估實驗結(jié)果。 3）決策 項目組員共同合作，一起完成柱偏心受壓實驗的所有流程工作。 （1) 一名組員負責聯(lián)系實驗室，請實驗室工作人員協(xié)助，制作好 實驗需要的材料； （2）一名組員參照規(guī)范和實驗標準制作實驗指導書，復印分發(fā)給學生閱讀使用； （3）一名組員負責在實驗前為學生做動員準備，講述實驗注意事項； （4）一名組員負責學生做實驗時從旁協(xié)助指導，并對學生試驗情況記錄和評價。 4）實施 1、構(gòu)件設(shè)計 （1）試件設(shè)計的依據(jù) 為減少“二階效應(yīng)”的影響，將試件設(shè)計為短柱，

4、即控制l0/h5。 通過調(diào)整軸向力的作用位置，即偏心距e0,使試件的破壞狀態(tài)為小偏心 受壓破壞。 （2）試件的主要參數(shù) 試件尺寸（矩形截面）：實際測量為150.5149652mm 混凝土強度等級：C20 縱向鋼筋：對稱配筋4 14 箍筋：6100（2）； 縱向鋼筋混凝土保護層厚度；15mm 試件的配筋情況（如下圖所示） 取偏心距e0=20mm (3)試件承載力估算 按照混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范給定的材料強度標準值及上述的計算公 式，對于本次試驗構(gòu)件的極限承載力的預估值為：Ncu=229kN。 2、加載裝置 a.加載裝置 柱偏心受壓試驗的加載裝置如圖所示。采用千斤頂加載，支座一端 為固定鉸支座，另一端

5、為滾動鉸支座。鉸支座墊板應(yīng)有足夠的剛度，避 免墊板處混凝土局壓破壞。 b.加載方式 單調(diào)分級加載機制 在正式加載前，為檢查儀器儀表讀書是否正常， 需要預加載，預加載所用的荷載是分級荷載的前一級。正式加載的分 級情況為：在達到預計的受壓破壞荷載的80%之前，根據(jù)預計的受剪破 壞荷載分級進行加載，每級荷載約為破壞荷載的20%，每次加載時間間 隔為5-10 分鐘。 實際的加載等級為0-20kN-40kN-60kN-80kN-100kN-120kN-140kN 3、量測內(nèi)容 （1）混凝土平均應(yīng)變 由布置在柱內(nèi)部縱筋表面和柱混凝土表面上的 應(yīng)變計測量，混凝土應(yīng)變測點布置如下圖。 （2）縱筋應(yīng)變 由布置在

6、柱內(nèi)部縱筋表面的應(yīng)變計量測，鋼筋應(yīng)變測 點布置如下圖。 （3）側(cè)向撓度 柱長度范圍內(nèi)布置5 個位移計以測量柱側(cè)向撓度，側(cè) 向撓度測點布置如下圖。 （4）裂縫 試驗前將柱四面用石灰漿刷白，并繪制50mm50mm的網(wǎng)格。試驗 時借助放大鏡查找裂縫。 4、試驗結(jié)果整理 四、項目教學設(shè)計六階段表格教學項目設(shè)計項目名稱：柱偏心受壓實驗教學目標：通過對柱偏心構(gòu)件進行受壓試驗，讓學生了解和掌握一些關(guān)于柱偏心受壓的基本知識理論，培養(yǎng)作為一名優(yōu)秀結(jié)構(gòu)師所應(yīng)具備的專業(yè)知識、關(guān)鍵能力以及職業(yè)素質(zhì)。學生情況：目前已經(jīng)學習過的課程有工程力學、土木工程材料、結(jié)構(gòu)力學、建筑構(gòu)造等專業(yè)基礎(chǔ)課，正在學習混凝土結(jié)構(gòu)基本原理與設(shè)計

7、、鋼結(jié)構(gòu)基本原理與設(shè)計、土木工程施工等專業(yè)課。相關(guān)知識：涉及土木工程材料、理論力學、材料力學、結(jié)構(gòu)力學、建筑構(gòu)造、混凝土結(jié)構(gòu)基本原理與設(shè)計、鋼結(jié)構(gòu)基本原理與設(shè)計以及土木工程施工等相關(guān)知識。總學時：4個月（2013.12013.04）過程：工作內(nèi)容學生的工作教師的工作備注1） 任務(wù)信息1.學生獲得任務(wù)：進行柱偏心受壓試驗和設(shè)計2.學生根據(jù)任務(wù)的要求多途徑地搜集相關(guān)的資料信息。1.明確所要完成的項目任務(wù)，在腦海中進行初步架構(gòu)2.仔細閱讀試驗任務(wù)書的相關(guān)要求及注意事項，自主學習老師提供的現(xiàn)成的學習資料3.查閱相關(guān)專業(yè)書籍、文獻、實驗規(guī)范及操作規(guī)程等搜集所需的信息材料。1.布置項目課題：“進行柱偏心受

8、壓試驗”，下發(fā)任務(wù)書2.進行隨機分組，每個小組4人為宜，組內(nèi)可設(shè)定具體的工作任務(wù)實施者，學生課進行不同任務(wù)之間的互相交流和幫助，共同工作，實現(xiàn)各任務(wù)實施者之間的角色轉(zhuǎn)換。2）計劃方案整個小組成員一同參與討論，以制定出初步的試驗計劃和確定出初步的工作方案1.完成柱偏心受壓構(gòu)件試驗和設(shè)計2.根據(jù)試驗結(jié)果合理的柱受壓構(gòu)件3.根據(jù)該項目實施過程中所涉及的工種及小組成員人數(shù)，初步完成各崗位的設(shè)定工作4.根據(jù)已定的總學時，初步規(guī)劃各階段的時間安排。1.教師以引導者和咨詢者的身份，鼓勵學生發(fā)散思維，引領(lǐng)學生全方面地規(guī)劃出若干個可行的計劃方案；2.聯(lián)絡(luò)當?shù)睾献鬓k學的工廠，預先安排好所需的材料及儀器設(shè)備，為后期

9、學生的項目實施做好準備；3.聘請若干個長期從事土建施工、具有豐富經(jīng)驗的工人師傅，與教師一同作為咨詢者，引導學生順利地開展項目的實施過程。3)決策1.小組成員先對各個試驗和設(shè)計組合方案進行深入分析，從多角度比較各備選方案的特點，從中精選出三個最為合理的設(shè)計施工組合方案；2.與老師進行交流討論，最終敲定最佳的實驗和設(shè)計組合方案；1.小組成員之間進行深入地交流討論，從試驗和設(shè)計的可行性、經(jīng)濟、環(huán)保、安全、工期、效率及項目成果質(zhì)量等多角度進行分析比較，從若干個備選工作方案中，精選出三個最為合理的試驗設(shè)計組合方案；2.與教師進行交流探討，在教師的指導和幫助下，從三個精選的試驗和設(shè)計組合方案中，推選出最佳

10、的實驗設(shè)計組合方案，并對方案的細部內(nèi)容進行雕琢修飾，最終敲定方案3.請教有經(jīng)驗的工人師傅，對小組成員的具體分工進行合理規(guī)劃，制定出實施計劃的制作等；1.教師仍以引導者和咨詢者的身份，引領(lǐng)學生做出決策和制定出實施計劃；2.教師耐心聽取學生在設(shè)計方案階段的各種想法，充分尊重學生的思考，對試驗設(shè)計組合方案中存在的重大錯誤（如涉及安全問題等）進行適當干預。4）實施1.各組員按決策中的分配的任務(wù)協(xié)調(diào)工作；2主要步驟依次為：備料實驗裝置的安裝進行試驗進行加載現(xiàn)象觀測應(yīng)變和裂縫的量測數(shù)據(jù)記錄發(fā)現(xiàn)問題思考與討論；3.以試驗應(yīng)變和裂縫達到合理的要求為準；1準備實驗所需的各種器材2.實驗裝置的準備與安裝3.數(shù)據(jù)由

11、某組員記錄4.加載由各組員分別嘗試5.集體進行現(xiàn)象觀測6.輪流進行應(yīng)變與裂縫的量測；1.老師在此過程中，為學生提供咨詢服務(wù)。包括材料的選取、工作量的分配、工作的時間分配、工作時遇到的種種困難；2.老師依然是起到輔助的作用，不能替代學生進行操作，也不能為學生提供過多的信息，束縛學生的思維，更不能以固定模式要求學生；3.整個過程中老師應(yīng)該仔細觀察學生的狀況，至于觀察學生工作的進程、質(zhì)量等問題，并給予及時的幫助；4、老師還應(yīng)該關(guān)注學生的安全問題，時時提高學生的安全意識；對于學生的精神狀態(tài)也應(yīng)給予足夠的關(guān)注，防止學生出現(xiàn)不良的情緒。1.進行柱偏心受壓構(gòu)件試驗時應(yīng)當注意到柱的長細比、附加偏心距的影響。2

12、.注意人身安全和儀表安全，試件本身要有保護措施，如用繩子捆住木楔墊好，數(shù)據(jù)讀好后，遠離試件，這點尤其是當試驗荷載的后期更應(yīng)注意。 3.服從命冷，聽指揮，并保持安靜。讀數(shù)口令有指揮人員統(tǒng)一下達，不能早讀，也不能晚讀，如有問題應(yīng)立即報告。 4.試驗研究工作，是個實踐性很強，責任心很強的細致工作-一定要有嚴格的責任制和實事求是的精神，數(shù)據(jù)要認真細致的測讀，不能錯讀，不能搞亂，大家分工協(xié)作，互相校對。5）控制檢查在實施過程中，必須進行控制和檢查，時時將實施各階段和計劃相比較，確保能在規(guī)定時間內(nèi)完成；同時保證實施過程中的質(zhì)量，以免質(zhì)量上達不到要求。1.在實施過程中，建立良好的檢查制度，小組其他成員有責任

13、對某一單項的工作進行檢查、指正，及時指出可能出現(xiàn)的漏洞，及時改正；2.實施過程中，還應(yīng)該注意時間的控制，和計劃進行時時的對比，避免在某項工作中花費過多時間，影響最后的結(jié)果；3.對于最后的工作成果，也應(yīng)該進行控制檢查。1.教師在此過程中依然是起到輔助的作用，對于學生們的提問盡全力解決，但不可顛倒主次，取代學生進行控制檢查工作；2.注意觀察學生的工作情況，防止學生出現(xiàn)明顯的操作錯誤，一旦出現(xiàn)，應(yīng)當及時進行正確引導。但同樣不可取代學生。3.該過程中老師同樣應(yīng)該注意學生的安全問題，以及精神狀況。1.對質(zhì)量的控制應(yīng)該嚴格控制，必要的控制數(shù)據(jù)參見混凝土施工作業(yè)指導書；2.對時間的控制允許各個相鄰單項有稍許

14、時間波動，但不允許整個實施的過程超時。6）評價1.對成果進行學生自評，先進行組內(nèi)評價，再進行組間評價；2.教師對學生成果進行評價；3.學生教師共同討論，進行總結(jié)。1.組內(nèi)成員對成果進行評價，包括最后的總成果和小組成員的負責專項。總結(jié)本組各成員的優(yōu)缺點，以及最后成果的優(yōu)良性；2.進行組間評價，總結(jié)其他住的優(yōu)缺點，并和本組進行比較。各組相互總結(jié)；3.在教師的指導下，對本項目進行最后的總結(jié)，發(fā)現(xiàn)哪些的值得肯定的，哪些是應(yīng)該改進的。并為下次操作提供一些可靠的建議和信息。1.在此過程中，老師應(yīng)該給出具體的評判標準，對學生進行引導，讓他們進行自評；2.老師再評價過程中還應(yīng)該對這個項目教學的體系進行評價，研

15、究是否有值得改進的地方。1.評價應(yīng)該客觀，對梁質(zhì)量的評價標準參見混凝土試驗指導書；2.評價應(yīng)該以學生為主體，老師依然只是起到輔助作用。5、 項目總結(jié)選用該實驗作為項目教學的主題，符合專業(yè)特性，并且能深化知識理論與實踐的聯(lián)系。在課堂上面，我們用思想來完成整個實驗的過程，邏輯與推理是實驗進行的工具。這個過程就會有很多理所當然，發(fā)掘不了事情背后所隱藏的問題。然而具體的實驗則不同，我們在操作過程中，很可能會遇到一系列出乎意料的情景。這時我們就需要調(diào)動全部精力來分析和解釋問題，讓自己的實驗?zāi)軌蝽樌倪M行。比如我們這次的柱偏心受壓試驗中，我們就會遇到一系列概念與實踐結(jié)合的問題：何為大、小偏心受壓；它們各有怎樣的特征；在進行實驗時應(yīng)該怎樣的實施等等。項目教學的另一個優(yōu)點就是老師會參與到教學的項目中來，為學生進行解疑釋難，排除困惑。在我們的這個實驗中，我們就有可能遇到一個學生難以理解的問題。試件的裂縫有斜裂縫和橫裂縫之分，在實驗時我們要仔細觀察才能區(qū)進行區(qū)分，并且對形成區(qū)進行測量。如果沒有老師在旁邊的知道，學生很有可能就會忽略掉這一個關(guān)鍵的問題。然而這次的實驗具有不可逆性，試驗中錯過的問題在下次就會變得不同了，而且反復實驗將會浪費學生和老師更多的時間。所以老師的參與性能夠盡可能的排憂解難，幫助學生在最短的時間內(nèi)掌握更多的知識內(nèi)容，讓他們少走彎路。當然項目教學還有啟發(fā)性，學生更能夠通過問