教學(xué)能力大賽授課教案-供參考

1、附件6 學(xué)院 教 學(xué) 方 案 設(shè) 計 （學(xué)習(xí)領(lǐng)域、項目課程用） （2012 / 2013 學(xué)年第 1 學(xué)期）課程名稱（全稱） 鋼結(jié)構(gòu)工程施工 所屬專業(yè) 建筑工程技術(shù) 所屬學(xué)院（部） 建筑工程技術(shù)學(xué)院 授課班級 課程總學(xué)時 96 本學(xué)期學(xué)時 96 課程總學(xué)分 6.0 本學(xué)期學(xué)分 6.0 任課教師 學(xué)習(xí)單元三 教學(xué)方案設(shè)計學(xué)習(xí)情境、項目名稱學(xué)習(xí)單元3 管桁架結(jié)構(gòu)工程施工學(xué)習(xí)情境、項目單元名稱子單元2 普通管桁架結(jié)構(gòu)加工與安裝學(xué)習(xí)地點現(xiàn)場視頻直播教室學(xué)時4學(xué)時學(xué)習(xí)資源（設(shè)備、材料、工具）視頻直播設(shè)備、鋼結(jié)構(gòu)工程施工精品課程網(wǎng)站、管桁架深化圖紙（包括模型）、投影儀、電腦、AutoCAD和3D3S軟件、

2、工作任務(wù)單、 技術(shù)交底記錄表等教材、參考書教材：鋼結(jié)構(gòu)工程施工，中國建筑工業(yè)出版社，2011年，第一版；參考書：鋼結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范，GB50755-2012；空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程，JGJ7-2010；3D3S鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件V10軟件使用說明書。班 級周 次星 期節(jié) 次一、學(xué)習(xí)目標（知識，技能，素質(zhì)）學(xué)習(xí)目標：1、知識目標1）普通管桁架結(jié)構(gòu)特點分析； 2）普通管桁架結(jié)構(gòu)工程量統(tǒng)計方法3）普通鋼結(jié)構(gòu)吊裝驗算；2、技能目標1）能熟練識讀普通管桁架結(jié)構(gòu)圖紙并組織交底；2）能根據(jù)工程特點選擇加工和安裝設(shè)備；3）能進行普通管桁架加工拼裝、吊裝施工；3、素質(zhì)目標1）養(yǎng)成遵守國家規(guī)范、規(guī)程和標準的習(xí)慣2）養(yǎng)成

3、團隊協(xié)作的良好工作作風(fēng)主要知識點：1、管桁架結(jié)構(gòu)組成、力學(xué)特點分析；2、管桁架結(jié)構(gòu)的力學(xué)模型簡化；3、管桁架結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場拼裝方法；4、管桁架結(jié)構(gòu)施工計算原理；主要技能點：1、管桁架結(jié)構(gòu)圖紙識讀；2、管桁架結(jié)構(gòu)的加工與制作；3、管桁架結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場拼裝；4、管桁架結(jié)構(gòu)施工計算；5、管桁架結(jié)構(gòu)吊裝施工方法。二、學(xué)習(xí)內(nèi)容主要講述管桁架結(jié)構(gòu)組成與力學(xué)特點、圖紙識讀；管桁架構(gòu)件的加工設(shè)備、制作工藝；管桁架結(jié)構(gòu)現(xiàn)場拼裝；管桁架施工計算；管桁架的施工安裝方法等內(nèi)容。1、管桁架結(jié)構(gòu)組成、力學(xué)特點；2、管桁架結(jié)構(gòu)加工設(shè)備、制作工藝；3、管桁架加工胎架制作和管桁架結(jié)構(gòu)現(xiàn)場拼裝；4、管桁架的吊裝驗算、支撐架計算等施工計算

4、內(nèi)容；5、管桁架的吊裝安裝方法。三、重點、難點分析由于學(xué)生在學(xué)習(xí)本課程之前，已經(jīng)開設(shè)了建筑識圖與繪圖、建筑力學(xué)、建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)等課程，具備管桁架結(jié)構(gòu)的識圖、AutoCAD和3D3S計算軟件的操作技能。但管桁架結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)體系和模型簡化方面的綜合技能比較薄弱，綜合本專業(yè)施工員崗位培養(yǎng)目標和本課程使學(xué)生初步具備常見普通管桁架結(jié)構(gòu)的加工和安裝能力的目標，故本子單元的重點和難點分析如下：重點：1、管桁架安裝方法選擇；2、管桁架結(jié)構(gòu)的施工計算管桁架吊裝驗算及支撐架計算；難點：1、管桁架結(jié)構(gòu)的施工計算；四、學(xué)情分析1、學(xué)生特點學(xué)習(xí)主動性不強，不愿意預(yù)習(xí)復(fù)習(xí)，不愿學(xué)習(xí)理論計算內(nèi)容，不愿思考，愿意動手。2、學(xué)生已有

5、知識基礎(chǔ)學(xué)生在本門課程之前已經(jīng)修完建筑識圖與繪圖、建筑工程施工測量、建筑材料與檢測、建筑力學(xué)、建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)等職業(yè)崗位平臺課程，已具備基本的鋼結(jié)構(gòu)識圖、結(jié)構(gòu)體系分析、鋼構(gòu)件計算、節(jié)點構(gòu)造設(shè)計等相關(guān)理論知識。3、學(xué)生已有技能基礎(chǔ)學(xué)生已具備基本的鋼結(jié)構(gòu)識圖能力、結(jié)構(gòu)體系分析能力、鋼構(gòu)件計算能力、節(jié)點構(gòu)造設(shè)計能力、簡單的AutoCAD軟件操作能力和3D3S結(jié)構(gòu)軟件操作能力等。4、學(xué)生現(xiàn)場經(jīng)驗情況學(xué)生在上一年已經(jīng)在建筑施工現(xiàn)場實習(xí)近3個月，對于施工現(xiàn)場施工員崗位工作內(nèi)容與要求有一定的了解，對施工方案的具體內(nèi)容、如何實施技術(shù)交底有了切身體會與感受。5、知識和技能的不足建筑力學(xué)、建筑結(jié)構(gòu)理論知識不扎實；理論

6、與實際脫節(jié)；分析問題和解決問題的能力不足，對于國家規(guī)范的具體要求不明確，尚未養(yǎng)成遵守國家規(guī)范、標準的職業(yè)習(xí)慣。五、教學(xué)設(shè)計基本原則：1、將教學(xué)內(nèi)容與信息資源進行有機整合，創(chuàng)造一個同時具備工程體驗功能、教學(xué)實施功能、學(xué)習(xí)效果評測功能和實時互動交流功能的多功能信息化教學(xué)環(huán)境。2、以管桁架結(jié)構(gòu)工程施工工作過程為導(dǎo)向組織教學(xué)，力求做到“學(xué)做合一”，實現(xiàn)“做中教、做中學(xué)”。3、充分利用視頻直播教室、多媒體課件和網(wǎng)絡(luò)課程等信息化教學(xué)手段，調(diào)動學(xué)生積極性和主動性，促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)和主動學(xué)習(xí)。教學(xué)組織：遵循學(xué)生的認知規(guī)律，以信息化學(xué)習(xí)情境為載體，以任務(wù)驅(qū)動為主線，將本單元24個學(xué)時劃分為“案例導(dǎo)引”、“案例分

7、析”、“確定任務(wù)”、“任務(wù)實施”、“考核評價”和“拓展提高”六個環(huán)節(jié)。教學(xué)方法、手段：1、案例教學(xué)法本情境教學(xué)開始引入工程案例或?qū)嵗稣n程重點和難點；2、過程互動教學(xué)法教學(xué)過程中使學(xué)生積極回答或做實訓(xùn)題；3、分階段總結(jié)教學(xué)法內(nèi)容的講解和虛擬安裝實訓(xùn)中，不斷總結(jié)，強調(diào)重點和難點及能力需求的描述；4、“任務(wù)驅(qū)動”法，下發(fā)工作任務(wù)單，由學(xué)生分組完成，學(xué)生互評，教師考核和講評。六、學(xué)習(xí)過程環(huán)節(jié)一：案例導(dǎo)引（10min）為了調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，了解職場環(huán)境與職業(yè)技能，盡量利用施工現(xiàn)場直播教室設(shè)備，從具備實時轉(zhuǎn)播龍信集團和中南集團遍布全國近200個工地的建設(shè)情況的直播教室資源中提前選取合適的

8、工程案例，以其實時直播圖像設(shè)置學(xué)習(xí)情境，使學(xué)生在單元學(xué)習(xí)之初先對學(xué)習(xí)內(nèi)容進行直觀的了解和認識。環(huán)節(jié)二：案例分析（35min）利用鋼結(jié)構(gòu)工程施工國家精品課程網(wǎng)站動畫資源，介紹所選普通管桁架工程案例的結(jié)構(gòu)組成、結(jié)構(gòu)特點、加工制作、施工安裝等內(nèi)容。環(huán)節(jié)三：確定任務(wù)（10min）下發(fā)工作任務(wù)單（包括交底記錄表）：根據(jù)施工員的工作任務(wù)和課程標準的要求，本單元設(shè)置管桁架加工設(shè)備選用及制作、管桁架安裝方法選擇、管桁架吊裝驗算及支撐架計算、管桁架施工方案編制四個任務(wù)，管桁架工程圖紙在本門課程開課時已下發(fā)。1、管桁架加工設(shè)備選用及制作考核標準：正確選用加工設(shè)備；2、管桁架安裝方法選擇考核標準：能確定多種安裝方法

9、，且能進行經(jīng)濟、技術(shù)指標對比；3、管桁架吊裝驗算及支撐架計算考核標準：能正確運用3D3S等軟件進行吊裝驗算及支撐架計算；4、管桁架施工方案編制考核標準：方案安全、經(jīng)濟、合理、可行。 環(huán)節(jié)四：任務(wù)實施（80min）將教學(xué)班分為4個組，任務(wù)實施以管桁架工程施工“加工制作選定方案施工計算現(xiàn)場拼裝施工安裝”的工作過程為主線進行教學(xué)實施。首先利用三維漫游動畫讓學(xué)生直觀認識鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)加工車間布置情況及鋼構(gòu)件加工制作設(shè)備進行直觀的體驗，將管桁架構(gòu)件的設(shè)備性能、參數(shù)及整個加工過程以動畫形式呈現(xiàn)給學(xué)生，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)和主動學(xué)習(xí)。針對給定任務(wù)由各小組組織進行管桁架加工交底和討論其拼裝方案，使

10、學(xué)生仿佛已經(jīng)置身于鋼結(jié)構(gòu)加工車間，以利于學(xué)生掌握設(shè)備性能參數(shù)、加工工藝、加工交底要點和拼裝方法。為學(xué)生營造逼真的、具有體驗功能的學(xué)習(xí)環(huán)境，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進學(xué)生自主學(xué)習(xí)和主動學(xué)習(xí)。管桁架加工動畫及交底（15min）管桁架分段拼裝方案（10min）管桁架吊裝驗算（25min）管桁架施工交底與實施（30min）1、觀看鋼結(jié)構(gòu)加工動畫，學(xué)習(xí)加工設(shè)備性能、用途等。（10min）觀看鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)廠區(qū)、加工車間、設(shè)備平面布置、設(shè)備類型動畫，然后講解加工車間設(shè)備技術(shù)參數(shù)、適用范圍、加工方法等內(nèi)容；對典型的管桁架加工設(shè)備進行重點講解，使學(xué)生掌握設(shè)備參數(shù)及其操作方法、加工制作工藝；2、由各小組組織進行管桁

11、架加工交底（10min）1）結(jié)合分析本任務(wù)管桁架結(jié)構(gòu)加工特點（大部分鋼管截面較小，鋼管最大規(guī)格為24520，最小規(guī)格604）；2）加工設(shè)備的選擇：根據(jù)本任務(wù)工程特點，選擇HID-600MTS五維數(shù)控相貫線切割機、PB330相貫線切割機均能滿足本工程加工要求；3、討論其拼裝方案（10min）1）按照小組進行管桁架加工交底，填寫管桁架加工交底記錄表；2）討論其拼裝方案：啟發(fā)學(xué)生思考采用正拼法、臥拼法還是倒拼法更方便？（環(huán)桁架采用正拼法，次桁架采用倒拼法，主桁架采用臥拼法比較合理）4、啟發(fā)學(xué)生利用所學(xué)知識對給定管桁架模型進行力學(xué)和結(jié)構(gòu)分析，選定安裝順序。（10min）啟發(fā)學(xué)生利用所學(xué)知識對給定管桁架

12、模型進行力學(xué)和結(jié)構(gòu)分析，依據(jù)分析結(jié)論和現(xiàn)場施工條件情況給定兩種安裝方法，啟發(fā)學(xué)生思考本工程是否還可以采用其他安裝方法，并以動畫的形式展現(xiàn)給學(xué)生，施工工序一目了然，結(jié)合對多種安裝方法進行技術(shù)和經(jīng)濟指標進行對比和分析，引導(dǎo)學(xué)生最終選定施工方案。1）本任務(wù)管桁架具有跨度大、桿件截面小、空間剛度要求高、施工荷載的傳遞必須有效傳遞的特點，經(jīng)過分析，其自重在施工過程中不可能有效傳遞到四根20002000的混凝土柱上，必須設(shè)置支撐架以承擔(dān)施工過程中的管桁架自重及施工荷載。2）由于本管桁架桿件截面小，大部分桿件截面764，易在施工中產(chǎn)生較大的截面應(yīng)力而產(chǎn)生破壞，由于主桁架荷載傳遞到環(huán)桁架上，故環(huán)桁架的相關(guān)施工

13、計算更為重要。3）為降低施工措施費，引導(dǎo)思考支撐架取多少榀可以滿足工程施工要求。方案1：安裝順序為環(huán)桁架安裝邊主桁架中主桁架（每榀主桁架設(shè)3榀支撐架，共設(shè)33榀支撐架）。安全可靠，但措施費高方案2：安裝順序為環(huán)桁架安裝邊主桁架中主桁架（每榀主桁架跨中設(shè)1榀支撐架，當支撐架達到3榀后將第一榀支撐架移至下一榀主桁架下方，共設(shè)3榀支撐架）。措施費少，節(jié)約90%支撐架，但安全度稍差，但經(jīng)計算后仍可滿足本工程安裝要求經(jīng)過對方案1和方案2技術(shù)、經(jīng)濟指標進行對比，選擇方案2更為合理。方案1 方案2引導(dǎo)學(xué)生思考可能采取的其他方案。方案3：安裝順序為環(huán)桁架安裝邊主桁架中主桁架邊主桁架（每榀主桁架跨中設(shè)2榀支撐架

14、，支撐架下設(shè)置滑移軌道，當支撐架達到6榀后，將其中3榀支撐架滑移至下一榀主桁架下方，隨著主桁架的吊裝再滑移另3榀支撐架，交替實施。共設(shè)6榀支撐架）。措施費較少，節(jié)約80%支撐架，安全度比方案2高，但多出滑移軌道的措施費，滑移過程安全度較差。5、管桁架吊裝驗算及支撐架計算（15min）針對選定的施工方案引導(dǎo)學(xué)生利用前導(dǎo)課程掌握的CAD和3D3S軟件操作技能結(jié)合任務(wù)給定的管桁架模型進行施工支撐架的建模和計算及進行管桁架的吊裝驗算，使學(xué)生建立施工安全的基本概念，掌握支撐架建模、設(shè)計和管桁架吊裝驗算方法，由于軟件工具的使用以學(xué)生建筑識圖與繪圖實訓(xùn)中已經(jīng)熟悉的三維CAD建模技能為基礎(chǔ)，非常易于掌握，可以

15、增強學(xué)生的自信和成就感，為學(xué)生營造了具有教學(xué)實施功能的學(xué)習(xí)環(huán)境，從而突破本課程的重點和難點。1）組織學(xué)生按照給定的管桁架模型利用軟件進行桁架吊裝驗算2）支撐架計算經(jīng)計算，管桁架、支撐架均滿足安裝要求。（引導(dǎo)學(xué)生思考如果不滿足要求情況下，應(yīng)該如何對管桁架進行加固）6、管桁架虛擬拼裝和安裝（30min）1）管桁架虛擬拼裝（8min）然后以圖片和動畫的形式結(jié)合國家規(guī)范要求進行管桁架拼裝的講解，引導(dǎo)學(xué)生選定合理的拼裝方法，利用CAD軟件結(jié)合給定模型在軟件中實施管桁架拼裝，避免枯燥的規(guī)范條文講解。2）管桁架虛擬安裝（22min）組織學(xué)生利用三維CAD，按照任務(wù)給定的模型以各組選定的施工工序在CAD軟件中

16、模擬支撐架設(shè)置和工程吊裝以實施安裝。3）最后將實際工程的施工過程形成word文檔格式的施工方案，然后對照實際案例進行施工方案要點的講解并組織各組學(xué)生進行管桁架施工安裝交底。環(huán)節(jié)五：考核評價（20min）1、打開鋼結(jié)構(gòu)工程施工精品課程網(wǎng)站進行本子單元自測（10min）利用鋼結(jié)構(gòu)工程施工精品課程網(wǎng)站中的自測與考試系統(tǒng)對學(xué)生的基本知識和技能要點進行測試，獲得學(xué)生學(xué)習(xí)情況，在網(wǎng)站后臺中查看每一位學(xué)生的考核結(jié)果，觀察整個班級的成績分布，了解學(xué)生對各部分知識點理解和掌握情況。根據(jù)成績分布對薄弱點再布置課后作業(yè)強化訓(xùn)練。2、對各組交底記錄表實施教師評價（10min）環(huán)節(jié)六：拓展提高（25min）根據(jù)學(xué)生對所學(xué)知識掌握程度的觀測結(jié)果，本子單元繼續(xù)拓展學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容，將較為復(fù)雜的“復(fù)雜管桁架結(jié)構(gòu)加工與安裝”工藝以動畫的形式呈現(xiàn)給學(xué)生，同時進行講解，起到對前面所學(xué)知識和技能進行鞏固和提高的作用，從而增強學(xué)生的復(fù)雜工程施工工作適應(yīng)能力。1、打開鋼結(jié)構(gòu)工程施工精品課程網(wǎng)站觀看圖片和動畫（22min）2、布置作業(yè)（3min）1）對拓展的復(fù)雜管桁架的現(xiàn)場拼裝和安裝方法進行總結(jié)，總結(jié)其優(yōu)缺點、適用情況，撰寫拓展的復(fù)雜管桁架的吊裝專項方案。2）觀看鋼結(jié)構(gòu)工程施工精品課程網(wǎng)站中“重型管桁架”的施工安裝動畫，對現(xiàn)場拼裝和安裝方法進行總結(jié)。3）觀看鋼結(jié)構(gòu)