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西安分部+土木工程+混凝土结构设计原理+混凝土适筋梁正截面受弯破坏——西安开放大学严峥嵘

发布时间:2024-01-08 浏览次数:

  一、交互式课件介绍

(一)课程性质

“混凝土结构设计原理”是国家开放大学土木工程专业(专科起点本科)的一门专业基础课,主要内容包括钢筋混凝土材料的物理和力学性能,混凝土结构设计的基本原则,以及各类钢筋混凝土基本构件的受力机理、破坏模式、影响因素、截面分析手段及相应的设计理论和设计方法等。这些内容体现了土木工程专业学生应当具备的专业基础知识,能够为学生后续专业课程的学习和从事土木工程专业领域工作奠定基础。

(二)教学内容

1.概述

钢筋混凝土实验是土木工程专业学生掌握钢筋混凝土结构设计原理、学习结构工程测试方法的主干实验课程。

本课程主要的教学方法是使学生掌握钢筋混凝土构件性能测试基本方法、测试装置的工作原理,学习测试仪器的安装操作,观察实验现象,整理实验数据。

2.具体内容

(1)了解试验方案的确定。

(2)了解试验梁的设计和制作过程。

(3)了解试验梁的加载装置及其性能。

(4)试验梁上安装测量仪表。

(5)在加载试验过程中测读量测数据,观察试验梁外部的开裂,裂缝发展和变形情况。

(三)教学目标

1.价值目标

培养学生严谨、严肃的科学态度,增强学生的社会责任感和职业道德意识。

2.知识目标

使学生了解钢筋混凝土适筋梁破坏的全过程,掌握钢筋混凝土适筋构件的力学机理和破坏形式,熟悉混凝土适筋梁构件试验研究的方法,训练试验基本技能。

3.能力目标

培养学生进行适筋梁受弯构件正截面设计的能力。

(四)在教学中的应用情况

1.提供多媒体学习体验

交互式课件可以通过图像、音频、视频等多媒体元素,为学生提供更加生动、直观的学习体验。学生可以通过点击、拖拽等操作与课件进行互动,增强学习的趣味性和参与度。

2.个性化学习

交互式课件可以根据学生的学习进度和兴趣,提供个性化的学习内容和学习路径。学生可以根据自己的需要选择学习的内容和顺序,提高学习效果和效率。

3.实时反馈和评估

交互式课件可以提供实时的反馈和评估功能,帮助学生及时了解自己的学习情况和进展。学生可以通过课件中的考核项目进行自我评估,同时教师也可以通过课件的数据分析功能对学生的学习情况进行评估和指导。

二、交互式课件在教学中的定位

(一)学习者分析

开大学生的学习情况分析涉及到很多方面,包括个人学习能力、学习动力、学习方式和学习环境等。

1.学习能力

不同学生的学习能力存在差异,有些学生可能具备较强的自主学习能力,能够独立完成学习任务,而有些学生可能需要更多的指导和支持。分析学生的学习能力可以帮助了解他们的知识储备、学习方法和学习效果等方面。

2.学习动力

学习动力对于学习效果至关重要。分析学生的学习动力可以包括对学习的兴趣程度、目标和期望、自我激励能力等方面。了解学生的学习动力有助于为他们提供相应的激励措施,提高学习积极性和效果。

3.学习方式

开大学生通常采用远程教育的学习方式,包括自主学习、网络学习、短期集中学习等。分析学生的学习方式可以了解他们的学习习惯、学习时间安排、学习资源利用情况等方面。同时,也需要考虑他们对于不同学科和学习任务的适应性和理解能力。

4.学习环境

学习环境对于学习效果有重要影响。分析学生的学习环境可以包括学习设备的可用性、网络连接状况、学习空间的舒适度等方面。了解学生的学习环境有助于为他们提供更好的学习资源和支持。

(二)课件在教学中的定位和作用

1.教学辅助工具

交互式课件可以作为教学辅助工具,帮助教师更好地呈现和传递知识。教师可以利用交互式课件的多媒体特性,结合图像、音频、视频等元素,将抽象的知识转化为具体的形象,提供更加生动、直观的教学内容。

2.学习引导和激发学习兴趣

交互式课件可以通过情境设置、问题引导等方式,激发学生的学习兴趣和好奇心,引导学生主动探究。通过互动操作,学生可以积极参与学习过程,提高学习的主动性和积极性。

3.个性化学习支持

交互式课件可以根据学生的学习需求和兴趣提供个性化的学习支持。学生可以根据自己的需要选择学习的内容和顺序,以适应不同学生的学习节奏和水平,提高学习效果和效率。

4.实时反馈和评估

交互式课件可以提供实时的反馈和评估功能,帮助学生了解自己的学习情况和进展。学生可以通过课件中的实验考核进行自我评估,同时教师也可以通过课件的数据分析功能对学生的学习情况进行评估和指导。

三、交互式课程的特点

(一)学生参与度高

交互式课程通过提供多种互动方式,如点击、拖拽、回答问题等,激发学生的积极参与和主动学习。学生可以通过与课程进行互动,探索知识、解决问题,增强学习的主动性和趣味性。

(二)个性化学习

交互式课程可以根据学生的学习进度和兴趣,提供个性化的学习内容和学习路径。学生可以根据自己的需要选择学习的内容和顺序,以适应不同学生的学习需求和节奏。

(三)实时反馈和评估

交互式课程可以提供实时的反馈和评估功能,帮助学生及时了解自己的学习情况和进展。学生通过实验考核进行自我评估,同时教师也可以通过课程的数据分析功能对学生的学习情况进行评估和指导。

(四)多媒体丰富

交互式课程通过图像、音频、视频等多媒体元素,丰富学习内容,提供更加生动、直观的学习体验。学生可以通过多媒体元素的展示和操作,更好地理解和记忆知识。

(五)强调实践和应用

交互式课程注重学生的实践和应用能力培养。通过实践性的任务和案例分析,学生可以将所学知识应用到实际问题中,提高解决问题的能力和创新思维。

四、交互式课件制作设计方案

(一)钢筋混凝土梁正截面受弯破坏实验课件框架

本交互式课件的框架结构分为以下六个部分:

1.实验原理

钢筋混凝土结构受力破坏实验包含钢筋混凝土结构试件的设计、制作、安装和加载试验,针对不同类型的结构试件采用不同的加载方式对结构进行加载,利用力传感器测定千斤顶的加载量,利用百分表测定结构的整体变形,利用电阻应变仪测定钢筋和混凝土的应变,利用应变引伸计测定试件表面的平均应变,采用裂缝观测仪测定裂缝宽度并进行裂缝走向的描绘,得到结构整体变形和关键部位的局部变形以及裂缝开展规律和破坏形态。

2.实验仪器和设备

(1)交互课件教学设备及软件

电脑、服务器、具备WebGL功能的浏览器。

(2)课件中所呈现的教学实验仪器设备

切割机,钢筋弯折机,打磨机,钢针,电烙铁,万用表,钢模具,振捣器,抹刀,水壶,刷子,针矩尺,自平衡加载装置,千斤顶,油泵,固定铰支座,滑动铰支座,分配梁铰支座,分配梁,荷载传感器,磁性表座,电阻应变仪,手持式应变仪,裂缝观测仪。

3.实验材料

本项目试验对象为钢筋混凝土结构试验构件,预设参数包括尺寸、主要配筋、混凝土强度等,各个参数的预设值如下表所示。

试验构件

受弯梁

尺寸

1400×100×160(mm)

主要配筋

2φ10

其它参数

箍筋:φ6@100

混凝土强度等级

C25

完成钢筋混凝土结构受力破坏的实验材料包括钢筋、砂纸、应变片、棉花、丙酮、502胶水、玻璃纸、绝缘胶带、电线、703胶、砂布、环氧树脂、细砂、扎丝、混凝土、铅笔、石灰水、铜柱等。

4.实验方法与步骤

(1)实验方法

本实验项目针对钢筋混凝土结构的受力特征设计了正截面受弯破坏实验,基于交互课件形式,综合运用观察对照法,让学生达成学习目标。

采用观察对照法,学生可熟练掌握钢筋混凝土构件的制作过程、安装过程和加载过程等整个复杂过程,了解钢筋混凝土构件的内部构造、测点的布置、加载的边界条件,更有利于加深对结构受力破坏特征的理解,引导学生掌握钢筋混凝土结构受力破坏的机理。

(2)实验步骤

点击交互课件封面上的“开始学习”按钮,全屏显示,即可开始实验。

本交互课件设置了6个模块,包括实验原理、实验仪器和设备、实验材料、实验方法与步骤、实验考核、实验总结。

学生可根据学习需求,点击相应模块,对应各模块的引导进行学习。

5.实验考核

本交互课件实验采用多层次多维度的方式对学生的学习成效进行全面考核,具体分为实验过程考核和原理题考核二个部分:

(1)实验过程考核

实验过程考核包括构件制作过程考核、构件安装考核和加载试验考核三部分,主要考核学生对实验步骤的掌握情况。在进入考核后,学生必须在60秒时间内完成指定步骤,否则自动跳过,并进行扣分,当第一次操作失误时,系统给予第二次机会重新操作,第二次操作仍失误时自动跳过,并进行扣分,最终系统根据学生操作的正确率进行评分,本部分占总成绩的60%。

(2)原理题考核

原理题考核主要考察学生对钢筋混凝土结构基本理论和实验方法的掌握程度,在试验加载结束后学生进入原理考核模块,十道选择题,学生必须依次解答,并且必须在60秒时间内完成,系统根据学生答题的正确率进行评分,本部分占总成绩的40%。

6.实验总结

本交互课件可实现在籍学生同时学习,打破了传统实验课程在时间和空间上的限制。课件对传统的实验教学内容进行了可视化、可操作性的呈现,有效地拓宽了学生的视野,为学生全方位学习提供了帮助,解决了传统实验教学经费投入和人力投入高的困难。借助多媒体技术,教师也可以随时随地更新实验教学内容,保证了实验教学的时效性。

(二)栏目及功能设计详细描述栏目功能。

1.课程封面页

课件封面上的开始按钮用于触发课件的播放及进入课件内容的操作。当学生点击开始按钮时,可以与课件进行互动和学习。开始按钮的作用是启动课件的内容,以便用户可以开始使用课件并参与其中。

2.实验实施路径

实验实施路径栏目的功能是为学生提供一个清晰的实验执行路径和步骤,帮助他们更好地理解和完成实验。具体功能包括:

(1)提供实验步骤

实验实施路径栏目详细描述了实验的步骤和操作流程,按照顺序呈现每个步骤的具体要求和操作方法。这有助于学生按照正确的顺序进行实验,并避免操作错误或遗漏。

(2)确保实验准确性

实验实施路径栏目提供了实验的具体要求和操作细节,帮助学生遵循正确的实验步骤进行操作。这有助于确保实验的准确性,避免实验结果的误差或偏差。

(3)强调实验注意事项

在实验实施路径栏目中,可以提醒学生需要注意的实验安全事项和操作细节,如安全用具的正确使用、禁止的操作方式等。这有助于保障学生在实验过程中的安全性和操作规范性。

(4)优化学习体验

通过提供清晰的实验实施路径,学生可以更好地理解实验的目标和执行要求,减少困惑和疑惑,提高学习效果和学习体验。学生可以更加自信地进行实验,并更好地理解实验原理和结果。

(5)可交互性

交互课件中的实验实施路径栏目通常具有可交互性,学生可以通过点击或选择操作项来查看特定步骤的详细说明,这有助于学生更好地理解和执行实验。

总的来说,实验实施路径栏目的功能是提供实验的具体步骤和操作要求,保障实验的准确性和安全性,优化学生的学习体验,并通过交互性的设计提供更好的理解和执行实验的方式。

3.实验介绍

实验介绍栏目在交互课件中的功能包括以下几个方面:

(1)提供实验概述

实验介绍栏目可以提供实验的概述信息,包括实验的目的、背景和意义。这有助于学生了解实验的主要内容和目标,激发他们的学习兴趣。

(2)指导实验操作

在实验介绍栏目中,可以详细描述实验的步骤和操作流程,以指导学生如何进行实验。这样学生可以按照正确的顺序和方法进行实验,提高实验的可行性和准确性。

(3)提供材料和装备清单

实验介绍栏目可以列出实验所需的材料和装备清单,使学生能够提前准备所需物品。这样可以保证实验进行的顺利和高效。

(4)强调实验安全

实验介绍栏目可以包括实验过程中需要注意的安全事项,,这可以帮助学生提高安全意识,预防实验中的潜在风险。

(5)提供数据记录和分析指导

在实验介绍栏目中,可以说明学生需要记录的实验数据,并提供相应的数据分析指导。这有助于学生正确记录数据并进行有效的分析,进一步理解实验结果。

(6)引导思考和讨论

通过实验介绍栏目,可以提出一些问题或思考点,引导学生思考实验的结果和可能的解释。这激发了学生的思维和探索欲望,并促进他们的深入学习和讨论。

综上,实验介绍栏目的功能是为学生提供实验的基本信息、操作指导和安全提示,以确保他们能够正确并安全地进行实验,并能够理解和分析实验结果。

4.实验操作

在交互式课件中,实验操作栏目可以用于模拟、展示和引导学生进行实验操作。以下是实验操作栏目可能具备的功能:

(1)实验演示

通过实验操作栏目,可以展示实验过程的演示视频或动画。这样,学生可以观察实验的步骤、操作方法和现象,加深对实验内容的理解。

(2)拖拽操作

通过实验操作栏目,可以模拟实验器材和物质的操作过程。学生可以通过拖拽物品、调整测量工具等操作,模拟实验过程中的实际操作。

(3)参数调节

实验操作栏目可以提供参数调节的功能。学生可以通过调节实验条件、参数的数值,观察实验结果的变化,并加深对实验原理和影响因素的理解。

(4)数据记录

实验操作栏目可以提供数据记录和展示的功能。在实验过程中,学生可以记录实验数据,如测量数值、观察现象等,通过数据的记录和分析,加深对实验结果的理解和实验原理的掌握。

(5)实验控制

实验操作栏目可以用于模拟实验中的控制操作,学生可以通过点击、拨动等操作,模拟实验控制的过程和效果。

(6)实验问题和解答

实验操作栏目可以提供实验相关的问题和答案,引导学生思考和探究实验中的问题。学生可以通过问题和答案的交互,增强对实验内容的理解和应用。

通过实验操作栏目,学生可以在虚拟环境中进行实验操作和观察,加深对实验原理和现象的理解。实验操作栏目允许学生进行反复实验和探究,提高实验技能和科学思维能力。它可以为学生提供实验经验和实践机会,弥补实验设备和资源的限制,同时也为教师提供了教学辅助和教学评估的工具。

5.实验总结

在交互式课件中,实验总结栏目的功能是帮助学生对实验进行总结和反思,以巩固实验结果和所学知识,并促进深入思考。以下是实验总结栏目可能具备的功能:

(1)实验结果总结

学生可以在实验总结栏目中记录和总结实验的结果和观察到的现象。这包括实验过程中测量到的数据、观察到的变化等。通过总结实验结果,学生可以对实验结果有一个全面的了解。

(2)实验结论

在实验总结栏目中,学生可以得出关于实验现象和结果的结论。他们可以基于实验数据和观察到的现象,提出结论,并解释其中的科学原理。通过总结实验结论,学生可以加深对所学知识的理解和应用。

(3)相关知识拓展

在实验总结栏目中,学生可以提供相关知识的拓展和延伸。他们可以进一步探究和研究与实验相关的知识,提出疑问或发表个人见解。通过知识拓展,学生可以深入挖掘实验结果背后的原理和现象。

(4)学习反思和体验分享

实验总结栏目可以为学生提供一个反思和分享的空间。学生可以思考自己在实验中的学习体验、困惑和感悟,并与他人分享。这有助于学生总结学习过程中的问题和挑战,以及对实验内容的理解和认识。

因此,实验总结栏目可以促进学生对实验的深入思考和综合运用,培养他们的实验技能、科学思维和批判性思维能力。同时,实验总结栏目也为教师提供了评估学生实验掌握程度和思维能力的依据,以便给予适当的指导和反馈。总之,实验总结栏目是交互式课件中重要的一部分,有助于促进学生的主动学习和深度理解。

五、交互式课件使用说明

使用交互式课件可以提供更加灵活和有趣的学习体验。以下是使用交互式课件的一般使用说明:

(一)打开课件

本课件为网络版课件,课件链接:http://yuanyuzhou.demo.gkfz.net/Course/xiAn/hunningtushouwanpohuai/index.html

(二)导航和控制

课件中的导航工具或菜单,用于浏览和选择不同的内容页面或章节。使用导航工具或菜单,点击相应的按钮切换到目标页面。

(三)交互操作

课件通过点击、拖拽等方式与交互操作元素进行互动。这些操作可以触发特定的视频播放、内容展示或问题呈现。

(四)观看视频

课件中的视频用于演示实验过程、解释概念或展示情境,并根据需要进行暂停、播放、调整音量等操作。

(五)反馈和评估

根据要求,选择或填写答案,并通过提交按钮获取相应的反馈或评估结果。

(六)实验操作模拟

通过拖拽、调节等操作,模拟实验操作,并观察相应的结果。

(八)总结和拓展

阅读总结和拓展部分,对所学知识进行回顾、总结和深入拓展。