结构设计原理教学大纲

关键词： 教学大纲 结构设计 原理 课程

结构设计原理教学大纲（共6篇）

篇1：结构设计原理教学大纲

《结构设计原理》课程教学大纲

Principle of Structural Design

课程代码：课程性质：专业基础理论课/必修

适用专业：土木工程（道桥方向）总学分数：4.5

总学时数：72修订年月：

编写年月：2009年9月执笔：禹智涛

课程简介(中文)：

本课程是土木工程（道路与桥梁工程方向）专业的主干专业基础理论课（必修）。本课程主要介绍钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构和圬工结构的各种基本构件受力特性、设计原理、计算方法和构造设计。

课程简介(英文)：

The course is a major specialized required basic curriculum, which mainly introduces the mechanical properties and design principles and construction design for various basic members of reinforced concrete structure and prestressed concrete structure and masonry structure.一、课程目的通过本课程的学习，使学生具备工程结构的基本知识，掌握钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构和圬工结构的各种基本构件的受力特性及其变形规律，并能根据有关设计规范和资料进行构件的设计。

二、课程教学内容

总论

了解各种工程结构的特点及使用范围，了解学习本课程应注意的问题。

本章知识点为：钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构、圬工结构和钢结构的特点及使用范围。

第1章钢筋混凝土结构的基本概念及材料的物理力学性能

了解钢筋混凝土结构的基本概念，掌握混凝土和钢筋的物理力学性能，了解钢筋与混凝土之间的粘结破坏机理及粘结强度。

本章知识点为：钢筋混凝土结构的基本概念，混凝土的物理力学性能，钢筋的物理力学性能，钢筋与混凝土之间的粘结。

第2章结构按极限状态设计计算的原则

了解概率极限状态设计法的基本概念，掌握我国公路桥涵设计规范（JTG D62—2004）的计算原则，熟悉材料强度的取值方法，了解作用、作用的代表值和作用效应组合。

本章知识点为：概率极限状态设计法的基本概念，承载能力极限状态设计原则，正常使用极限状态设计原则，材料强度的取值，作用、作用的代表值和作用效应组合。

第3章受弯构件正截面承载力计算

了解受弯构件的截面形式与构造，熟悉受弯构件正截面受力全过程和破坏形态，掌握单筋矩形截面受弯构件、双筋矩形截面受弯构件及T形截面受弯构件正截面承载力计算方法。

本章知识点为：受弯构件的截面形式与构造，受弯构件正截面受力全过程和破坏形态，单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算，双筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算，T形截面受弯构件正截面承载力计算。

第4章受弯构件斜截面承载力计算

了解受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态，熟悉影响受弯构件斜截面抗剪能力的主要因素，掌握受弯构件斜截面抗剪承载力计算方法，了解受弯构件斜截面抗弯承载力计算方法，掌握全梁承载力校核方法，了解连续梁的斜截面抗剪承载力计算方法。

本章知识点为：受弯构件斜截面的受力特点和破坏形态，影响受弯构件斜截面抗剪能力的主要因素，受弯构件斜截面抗剪承载力计算方法，受弯构件斜截面抗弯承载力计算方法，全梁承载力校核方法，连续梁的斜截面抗剪承载力计算方法。

第5章受扭构件承载力计算

熟悉纯扭构件的破坏特征和承载力计算方法，掌握在弯、剪、扭共同作用下矩形截面构件的承载力计算方法，熟悉T形、I形截面受扭构件的承载力计算方法，了解箱截面受扭构件的计算特点。

本章知识点为：纯扭构件的破坏特征和承载力计算方法，在弯、剪、扭共同作用下矩形截面构件的承载力计算方法，T形、I形截面受扭构件的承载力计算方法，箱截面受扭构件的计算特点。

第6章轴心受压构件的正截面承载力计算

了解轴心受压构件的正截面受力特点及破坏形态，掌握配有纵向钢筋和普通钢筋的轴心受压构件及配有纵向钢筋和螺旋箍筋的轴心受压构件的正截面承载力计算方法。

本章知识点为：配有纵向钢筋和普通钢筋的轴心受压构件正截面承载力计算。配有纵向钢筋和螺旋箍筋的轴心受压构件正截面承载力计算。

第7章偏心受压构件的正截面承载力计算

了解偏心受压构件的正截面受力特点及破坏形态，掌握矩形截面偏心受压构件和圆形截面偏心受压构件正截面承载力计算方法，熟悉工字形和T形截面偏心受压构件的计算方法。

本章知识点为：偏心受压构件的正截面受力特点及破坏形态，矩形截面偏心受压构件和圆形截面偏心受压构件正截面承载力计算方法，工字形和T形截面偏心受压构件的计算方法

第8章受拉构件的承载力计算

掌握轴心受拉构件和偏心受拉构件承载力计算方法。

本章知识点为：轴心受拉构件承载力计算，偏心受拉构件承载力计算。

第9章钢筋混凝土受弯构件的应力、裂缝和变形计算

了解钢筋混凝土受弯构件的裂缝特点和变形特性，熟悉换算截面的概念，掌握应力计算方法，掌握受弯构件的裂缝宽度和变形计算方法，了解混凝土结构的耐久性。

本章知识点为：换算截面的概念，应力计算方法，受弯构件的裂缝宽度和变形计算方法，混凝土结构的耐久性。

第10章局部承压

了解局部承压的破坏形态和破坏机理，熟悉混凝土局部承压强度提高系数，掌握局部承压区的计算方法。

本章知识点为：钢筋混凝土受弯构件短暂状况正截面应力验算，钢筋混凝土受弯构件短暂状况斜截面应力验算。

第11章深受弯构件

了解深受弯构件的破坏形态，掌握深受弯构件的计算方法。

本章知识点为：深受弯构件的破坏形态，深受弯构件的计算方法。

第12章预应力混凝土结构的基本概念及其材料

掌握预应力混凝土的基本原理，了解预加应力的方法与设备，熟悉预应力混凝土结构的材

料，了解预应力混凝土结构的三种概念。

本章知识点为：预应力混凝土的基本原理，预加应力的方法与设备，预应力混凝土结构的材料，预应力混凝土结构的三种概念。

第13章预应力混凝土受弯构件的设计与计算

掌握预应力混凝土受弯构件承载力计算，熟悉预加力的计算与预应力损失的估算，掌握预应力混凝土受弯构件的应力计算，掌握预应力混凝土构件的抗裂验算，熟悉变形计算，熟悉端部锚固区计算，掌握预应力混凝土简支梁设计。

本章知识点为：预应力混凝土受弯构件承载力计算，预加力的计算与预应力损失的估算，掌握预应力混凝土受弯构件的应力计算，预应力混凝土构件的抗裂验算，变形计算，端部锚固区计算，预应力混凝土简支梁设计

第14章部分预应力混凝土受弯构件

了解部分预应力混凝土结构的受力特性，了解部分预应力混凝土结构的发展与特点，掌握允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算掌握允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的设计，熟悉构造要求。

本章知识点为：部分预应力混凝土结构的受力特性，部分预应力混凝土结构的发展与特点，允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的计算，允许开裂的部分预应力混凝土受弯构件的设计，构造要求。

第15章无粘结预应力混凝土受弯构件简介

了解无粘结预应力混凝土受弯构件的受力性能，熟悉无粘结预应力混凝土受弯构件的计算，熟悉无粘结预应力混凝土受弯构件的截面设计，了解无粘结预应力混凝土受弯构件的构造。

本章知识点为：无粘结预应力混凝土受弯构件的受力性能，无粘结预应力混凝土受弯构件的计算，无粘结预应力混凝土受弯构件的截面设计，无粘结预应力混凝土受弯构件的构造。

第16章圬工结构的基本概念与材料

了解圬工结构的基本概念及材料种类，熟悉砌体的强度与变形。

本章知识点为：圬工结构的基本概念及材料种类，砌体的强度与变形。

第17章圬工结构构件的承载力计算

熟悉计算原则，掌握受压构件的承载力计算，了解截面局部承压以及受弯、受剪构件的承载力计算。

本章知识点为：计算原则，受压构件的承载力计算，截面局部承压以及受弯、受剪构件的承载力计算。

三、课程教学的基本要求

本课程是土木工程（道路与桥梁工程方向）专业的专业基础理论课，理论性与实践性均较强。在教学方法上，采用课堂讲授，课后自学，课堂讨论等教学形式。

（一）课堂讲授

本课程属专业基础课程，涉及到较多的力学知识，在讲述的过程中教师应尽量联系工程实际，注重工程意义，不要陷入繁复的数学力学推导之中。在教学中要求学生重点掌握钢筋混凝土及预应力混凝土结构设计的基本原理与方法及有关构造要求，要着重培养学生运用有关知识进行分析问题与解决问题的能力。在课程内容方面既要保持理论的系统性，又要注意联系工程实际，并且注重工程思想的培养。

（二）课后自学

为了培养学生整理归纳、综合分析和处理问题的能力，每章安排一部分内容，课上教师只给出自学提纲，不做详细讲解，课后学生自学。

（三）课堂讨论

课堂讨论的目的是活跃学习气氛，开拓思路，巩固消化所学知识。教师应认真组织，安排重点发言，充分调动每一位学生的积极性，做好总结。

（四）课外作业

课外作业的选择基于对基本理论及基本方法的理解与巩固，培养综合分析和计算能力、判断能力以及使用计算工具的能力。习题以计算与分析性题目为主。

（五）考试

考试可采用闭卷或开卷的形式，着重对基本概念、基本理论、基本方法及综合计算、分析、判断能力方面的考核，题型可采用选择、判断、简答、计算分析等形式。

总评成绩：平时占20%（包括考勤、课堂讨论、课外作业等）；闭卷或开卷考试占80%。

四、本课程与其它课程的联系与分工

先修课程：材料力学，道路建筑材料，结构力学

后续课程：桥梁工程

五、建议教材及教学参考书

［1］叶见曙编，《结构设计原理》，北京:人民交通出版社，2005年出版

［2］中华人民共和国行业标准，《公路桥涵设计通用规范(JTG D60—2004)》，北京:人民

交通出版社，2004年出版

［3］中华人民共和国行业标准，《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范(JTG D62

—2004)》，北京:人民交通出版社，2004年出版

注：

1、“课程代码”由教务处教研科统一填写；

2、“课程性质”按培养方案的“课程性质”及“必/选修”两栏填写；

3、“适用专业”按招生简章填写；

篇2：结构设计原理教学大纲

Steel Structure Course Design 课程编号：422009

学时数：1周 执笔者：梁靖波

学分数：

1编写日期：2005年6月

一、课程的性质和目的

本课程是土木工程专业重要的实践性教学环节，是对学生知识和能力的总结。通过钢结构课程设计，使学生进一步了解钢结构的结构型式、结构布置和受力特点，掌握钢结构的计算简图、荷载组合和内力分析，掌握钢结构的构造要求等。要求在老师的指导下，参考已学过的课本及有关资料，综合应用钢结构的材料、连接和基本构件的基本理论、基本知识，进行整体钢结构设计计算，并绘制钢结构施工图。

二、课程教学内容

（一）设计题目

某厂房跨度为21m或24m（由指导教师指定），总长90m，柱距6m，采用梯形钢屋架、1.5×6.0m预应力混凝土大型屋面板，20mm厚水泥砂浆找平，上铺泡沫混凝土保温层，三毡四油（上铺绿豆砂）防水层，一毡二油隔气层；屋架铰支于钢筋混凝土柱上，上柱截面400×400，混凝土强度等级为C30，屋面坡度为i1:10。地区计算温度高于-200C，无侵蚀性介质，地震设防烈度为7度，屋架下弦标高为18m；厂房内桥式吊车为2台150/30t（中级工作制），锻锤为2台5t。

其中保温层荷载、积灰荷载、屋架跨度和钢材种类可以有多种不同的组合。由指导教师指定学生按其中的一种组合，独立完成钢屋架设计。

（二）计算书编写

1、确定屋架型式与尺寸；选择钢材及焊接材料，并明确提出对保证项目的要求；

2、进行屋盖支撑布置，按比例绘出屋架结构及支撑的布置图；

3、进行荷载汇集、杆件内力计算、内力组合，选择各杆件截面；

4、设计下弦节点、上弦节点、支座节点、屋脊节点及下弦中央节点等。

要求计算书内容要有系统地编排，字体要端正，表示要清楚，计算步骤明确，计算公式和数据来源应有依据，并应附有与设计有关的插图和说明。

（三）施工图绘制

绘制钢屋架施工图，其中包括屋架简图、屋架结构图、上下弦平面图、必要的剖面图和零件大样图、材料表和设计说明等。

要求图面清楚整洁，线条粗细分明，尺寸及标注齐全，符号及比例正确，构造合理，能表达设计意图，符合国家制图标准并与计算书一致。

三、课程教学的基本要求式。

(一)集体辅导

本课程是土木工程专业的实践性教学环节，在教学方法上，采用集体辅导与个别辅导相结合的指导方通过课堂讲授，使学生进一步明确课程设计的任务、内容、要求、设计步骤等；通过典型例题分析使学生对钢屋架的结构型式、结构布置和受力特点有更深的了解，掌握屋盖体系中支撑体系的作用、布置和设计方法，掌握钢屋架计算简图、荷载组合和内力分析方法等；重点讲清钢屋架的杆件设计、钢结构的连 接、节点设计和构造要求中的要点；介绍编写计算书及绘制施工图时容易出错的地方和注意事项。

(二)个别辅导

指导学生参考已学过的课本及有关资料，综合应用钢结构的材料、连接和基本构件的基本理论、基本知识，进行整体钢结构的设计计算，独立完成设计内容。辅导过程中要及时掌握学生的设计进度。

(三)课程设计结束时，要求学生写出课程设计计算书一份，绘制钢屋架施工图一至两张。围绕课程设计涉及的基本理论、设计方法、构造措施、图面布置、绘图深度以及表达方法等诸方面进行考核。根据学生的理解程度和掌握的深度、图纸和计算书质量、学习态度等给予评分。

评分按5级评分制确定，即优、良、中、及格、不及格。

四、本课程与其它课程的联系与分工

先修课程：钢结构设计原理、钢结构设计。

五、建议教材与教学参考书

［1］《钢结构设计原理》

张耀春主编

周绪红副主编

高等教育出版社 ［2］《钢结构基础》

陈绍蕃主编

中国建筑工业出版社 ［3］《房屋建筑钢结构设计》

陈绍蕃主编

中国建筑工业出版社 ［4］《钢结构设计规范》（GB50017-2003）

中国计划出版社 ［5］《钢结构设计手册》

篇3：结构设计原理教学大纲

首要教学原理

为了鉴别首要教学原理,我们在对大部分教学理论进行检阅后发现:它们都强调了聚焦问题教学,即便没有包括有效教学的全部四个阶段,也肯定会包括其中几个阶段。下图为说明首要教学原理,以及厘清各项原理之间的关系提供了一个概念框架。这张图应该按顺时针的方向依次解读,分别代表了教学循环圈的四个阶段:激活旧知、示证新知、应用新知和融会贯通。聚焦问题原理表明,这样的教学循环在解决现实世界问题或完成现实世界任务的学习环境中是最有效的。

——摘自《首要教学原理》,第20页

梅里尔将五项原理与教学策略效能水平联系起来解释了这些问题。教学策略效能水平有四种。教学策略效能水平0——只呈现信息。只呈现信息可以让学习者记住信息,但是记得快、忘得快,对于解决复杂问题并不奏效。教学策略效能水平1——示证新知。示证新知往往与呈现信息一起出现,与只呈现信息不同的是,示证新知会刻画细节,向学习者展示怎样在具体情境里运用信息;教学效能水平2——应用新知。在教学中,应用新知往往以练习的方式出现,然而很多练习是停留在回忆和再现水平上的,应用新知要求学习者能在各种情境中灵活运用技能,这才是真正地掌握。当学习者应用了新知后很重要的一点是需要有反馈。梅里尔除了提出我们所熟知的矫正性反馈外,还提出另外一类反馈,叫做“内在反馈”。教学策略水平3——聚焦问题。达到教学效能水平2时,教师可以帮助学习者掌握某一技能。但真实问题往往是复杂的,因此,如前所述,聚焦问题是首要教学原理的核心,也是最大的亮点。这里的问题是有结构性的,结构性是指这个问题是真实问题,而且这个问题是有内在肌理的,可以层层剥开,提供细节和序列,通过解决问题可以不断丰富和改进学习者的心智模式。要达到教学效能水平3,除了聚焦问题外,还需要激活旧知和融会贯通两项原理。激活旧知是指学习前唤起学习者恰当的已有心智结构,而融会贯通是指学习后一方面要将自身的新知与旧知相关联,另一方面要与他人互动,形成同伴合作。

以上这几个原理似曾相识,似乎在所有的教学理论书中都是这样提的,但是同样是这几条原理,概念定义和组合方式不同,差别是很大的。传统的教学设计通常是拼接式的主题设计,把问题肢解成并列的成分技能,然后作为独立主题分开学习,认为把技能一个个攻破,拼接起来就自然能解决完整问题了。然而事实却是这样的:“这个技能前面是学习过,但已经很久了,差不多已经忘光了”“我搞不懂我学过这个技能和现在这个问题的解决有什么关系。”也就是说,一方面学习者缺乏对问题的整体把握,另一方面因为按先后顺序学习,学习者很容易学了后面忘了前面。因此,梅里尔把聚焦问题放在核心的位置上,后面的四个教学原理都是因它而起,所以可以说聚焦问题是“首要教学原理中的首要原理”。聚焦问题意味着所有的学习都基于一个完整的问题而展开的,而这个完整的问题是有一个从易到难、从简到复的序列的,一般是先展示完整的任务,然后将各个成分技能组成一个逐步包含的序列,体现在不同的问题里。因此,相对于传统的拼接式的主题设计模式,首要教学原理倡导滚雪球式的问题设计模式。同时配合问题序列的是教学策略,或称为教学互动。在梅里尔看来,教学互动可以分为两大类:第一类是向学习者提供内容,有讲解和展示两种,第二类是让学习者对内容作出反应,包括提问和操练两种。讲解就是向学习者提供一般信息,而展示则是向学习者提供细节刻画。而提问要求学习者回忆或再认信息,提问既可以针对一般信息,也可以针对细节刻画。操练要求学习者将信息应用到具体情境中去的细节刻画。问题序列加上教学策略,就是教学事件。

问题解决的五种技能

知识,即我们所知道的东西;技能,即我们怎么应用自己所知道的东西,这两者之间是有区别的。绝大多数学科内容可以看成是一些基本的知识与技能的组合。本书使用“技能”一词来统指知识与技能的组合。成分技能则是知识与技能的组合,这是解决复杂问题或者完成复杂任务所必需的。书中确定了五种主要类型的成分技能:是什么、有什么、哪一类、如何做和发生了什么。每种类型的成分技能都针对不同的内容要素。

——摘自《首要教学原理》,第48～49页

首要教学原理强调教什么和如何教是密切相关的,不同的教学内容需要使用不同的教学策略。因此,梅里尔区分了五种技能,即是什么、有什么、哪一类、如何做和发生了什么。第一种,是什么,一般是指“事实、联系”。第二种,有什么,一般是指“名称、描述”,包括以下内容要素:整体说明、部分与整体关系、部分名称、部分的描述。第三种,哪一类,一般是指“定义、属性”,包括以下内容要素:类别名称、关键特征、一组实例。第四种,如何做,一般是指“步骤与顺序”,包括具体问题或任务、系列步骤、步骤的示证、每一个步骤的结果、完成所有步骤的结果。第五种,发生了什么,一般是指“条件与后果”,常常用“如果……那么”的句式表示,包括具体问题或任务、条件、条件产生的结果。梅里尔认为在这五类技能中能够成为课程主要目标的,往往是后三类,即哪一类、如果做和发生了什么。前面两种不是课程的主要目标,而是起辅助作用的,即“是什么”“有什么”,后面三类技能里几乎都包括这两种技能,以“如何做”为例,“如何做”会涉及“有几个步骤”和“每个步骤是什么”的技能。

不同的技能对应不同的教学策略。“是什么”一般运用呈现信息和尝试练习,重点要帮助学习者更好地在长时记忆中建立信息之间的关联;“有什么”一般运用呈现信息、示证新知和应用新知,这里的关键是要让学习者包括部分和整体之间的关系;“哪一类”一般运用呈现信息、示证新知、应用新知的教学策略,呈现信息的关键点在于讲清区分类别的关键特征,示证新知的关键点在于提供正例和反例,无论是正例还是反例,都应该是体现关键特征的,否则就是伪例。应用新知是要让学习者识别包含关键特征的例子,需要提供辅导和矫正性反馈。“如何做”一般运用呈现信息、示证新知、应用新知的教学策略,呈现信息的重点在于步骤及完成的结果,示证新知的重点是展示步骤,应用新知则让学习者逐步尝试自己做,体现从扶到放的过程。“发生了什么”一般采用呈现信息、示证新知、应用新知的教学策略,这里的呈现信息、示证新知关键在于引导学习者主动示证,就是自己猜测条件可否导致什么结果,而应用新知则需要学习者在全新的情境中辨别哪些条件是遇到过的,哪些没有,另外也可以通过追溯的路径,让学习者从结果推测条件。

波纹环状教学模式

波纹环状教学设计模式将实施教学的情境比做一个池塘,投入池中的小石子就是学习者需要解决的问题。石击水面,这一问题引发了教学设计过程。构成第一道波纹的教学产品是该问题的原型示证与应用。第二道波纹是同一类型问题形成的任务序列,构成第二道波纹的教学产品是序列中的每一个问题的示证或应用。第三道波纹是聚焦解决这类问题的成分技能,构成第三道波纹的教学产品是问题序列中所讲授的每种成分技能的示证或应用。第四道波纹是适配教学策略,包括在问题示证与应用中增加的结构化框架和同伴互动。第五道波纹是定型教学设计,包括界面、导航、补充教学材料的设计定型。第六道波纹是评估设计,包括数据收集、形成性评价和原型修正。

——摘自《首要教学原理》,第253～254页

梅里尔根据首要教学原理设计了波纹环状教学设计模式,这种模式包括六个步骤,即明确解决问题、设计问题序列、聚焦成分技能、适配教学策略、定型教学设计和安排教学评价。

第一步,明确解决问题。传统的教学设计一般始于教学目标,教学目标常常是一种抽象的呈现,而没有教学内容本身。而波纹环状教学设计模式把实施教学的情境比做池塘,投入池中的这颗石子就是要解决的完整问题,我们称之为问题原型。问题原型主要包括三部分:第一部分是明确问题的初始和完成状态,让学习者明白自己的起点和终点;第二部分和第三部分都是学习的途径。其中,第二部分是示证,也就是告诉学习者后面我们会怎样指导他们学习;第三部分是应用,让学生明白他们需要做什么样的练习。

第二步,设计问题序列。问题序列是指一系列复杂性递增的连续性问题原型,体现学习从扶到放的过程。复杂性递增是指后一个问题比前一个问题需要多一至两个成分技能,成分技能是指条件和步骤。因此,这就需要收集各种问题细节刻画的样本,比如,以摄影为例,它的成分技能中的条件包括简洁、三分构图、布局、构图、线条,步骤包括造型、取景、修剪、编辑。根据这些成分技能,我们可以设计一个从易到难的问题序列。

第三步,设计成分技能的教学策略。如果第一步和第二步是关于“教什么”的话,那么第三步就是考虑“如何教”了。当我们有了问题序列后,就要考虑其中的成分技能具体怎么教。因为成分技能包括条件和步骤两部分,教学策略主要包括示证和应用两种。

第四步,设计结构化框架和强化同伴互动策略。结构化框架是指激活、组织和利用学习者旧知来创设适合新知学习的心智模式,因为是将旧知结构化,所以被称为结构化框架。以摄影为例,好的照片具有画面简洁、明示布局、三分构图、巧用线条和合理构图这五个特点,这五个特点有个共同联系就是要将观众视线引向某处。因此梅里尔用了漏斗这个隐喻来有效调动学习者旧知,为学习新知做好准备。如果说结构化框架是个人层面的,那么同伴互动则涉及人际层面,可以设计各种同伴活动用于首要教学原理的各个阶段,包括同伴分享用于激活旧知,同伴讨论用于示证新知,同伴合作用于应用新知,同伴评价用于融会贯通。

第五步,定型教学设计。定型教学设计是指整体规划一门课程,这里包括对课程的整体设计,为了增加课程的整体性和完整性,建议在课程开始时有一个整体性的概览,结束时有一个整体性的总结,在课程进行中有一条线索,有助于学习者的整体把握。

篇4：《抽屉原理》教学设计

【关键词】数学;小学;抽屉原理;教学

一、设计理念

数学课程标准指出,数学课堂教学是师生互动与发展的过程,学生是数学学习的主人,教师是课堂的组织者,引导者和合作者。本节课的教学注重为学生提供自主探索的空间,引导学生在观察、猜测、操作、推理和交流等数学活动中初步了解“抽屉原理”,学会用“抽屉原理”解决简单的实际问题。本课充分利用学生的生活经验,为学生自主探索提供时间和空间,引导学生通过观察、实验、推理和交流等活动,经历探究“抽屉原理”的过程,学会用一般性的数学方法思考问题,培养学生的数学思维能力,发展学生解决问题的能力。

二、教学内容

《义务教育课程标准实验教科书?数学》六年级下册第五单元的“数学广角”(课本第70—71页例1、例2以及相应的“做一做”,练习十二1—2题。)

三、教学目标

1、知识与技能:

经历“抽屉原理”的探究过程,初步了解“抽屉原理”,会用“抽屉原理”解决简单的实际问题。

2、过程与方法:

通过观察、猜测、分析、验证、推理、交流等数学活动,建立数学模型,发现规律。经历从具体到抽象的探究过程,提高学生有根据、有条理地进行思考和推理的能力。

3、情感态度与价值观:

通过“抽屉原理”的灵活应用,提高学生解决数学问题的能力和兴趣,感受到数学文化及数学的魅力,渗透“建构”思想。

四、教学重点

经历“抽屉原理”的探究过程,初步了解“抽屉原理”。

五、教学难点

理解“抽屉原理”,并对一些简单实际问题加以“模型化”。

六、教具、学具准备

多媒体课件、为每组都有相应数量的盒子、铅笔、书。

七、教学过程

1.创设情境,引入新课。

师:同学们,我们先来做个小游戏:老师在讲台上画了3个圈,请4个同学上来,谁愿来?(学生上台)

师:听清要求:老师说开始以后,你们4个同学都往那3个圈里跳,每个人必须都在圈里,好吗?(这时教师面向全体,背对那4个同学。)

师:开始。

师:都跳进去了吗?

生:跳进去了。

师:我虽然没有看到他们跳进圈里的情况,但是我敢肯定地说:“不管怎么跳,总有一个圈里至少坐两个同学”我说得对吗?

生:对!

师:老师为什么能做出准确的判断呢?道理是什么?这其中蕴含着一个有趣的数学原理,这节课我们就一起来研究这个原理。(课件演示课题:抽屉原理)

2.自主操作,主动探究

①教学例1

A.出示题目:有3枝铅笔,2个盒子,把3枝铅笔放进2个盒子里,怎么放?有几种不同的放法?(课件演示)

学生实际摆放,相互交流自己摆放的情况?

指名学生上台摆。

根据学生摆的情况,师板书:(3,0)(2,1)

师小结:4个人跳进3个圈里,不管怎么跳,总有一个圈里上至少有两个同学。3支笔放进2个盒子里呢?

让学生充分发表自己的意见。(不管怎么放,总有一个盒子里至少有2枝笔)

B.指导学生理解“总有”、“至少”的含义。

师:那么,把4枝铅笔放进3个盒子里,怎么放?有几种不同的放法?请同学们实际放放看。(教师巡视指导)

师:谁来展示一下你摆放的情况?(指名摆)根据学生摆的情况,师板书各种情况。

(4,0,0)(3,1,0)

(2,2,0)(2,1,1),

师:你能发现什么?

生:不管怎么放,总有一个盒子里至少有2枝铅笔。

师:“总有”是什么意思?

生:一定有

师:“至少”有2枝什么意思?

生:不少于两只,可能是2枝,也可能是多于2枝?

师:就是不能少于2枝。(通过操作让学生充分体验感受)

C.初探规律。

师:把3枝笔放进2个盒子里,和把4枝笔饭放进3个盒子里,不管怎么放,总有一个盒子里至少有2枝铅笔。这是我们通过实际操作现了这个结论。那么,我们能不能找到一种更为直接的方法,只摆一种情况,也能得到这个结论呢?

学生思考。组内交流。小组汇报。

组1:我们发现如果每个盒子里放1枝铅笔,最多放3枝,剩下的1枝不管放进哪一个盒子里,总有一个盒子里至少有2枝铅笔。

师:你能结合操作给大家演示一遍吗?(学生操作演示)

师:同学们自己说说看,同位之间边演示边说一说好吗?

师:这种分法,实际就是先怎么分的?(平均分)

师:为什么要先平均分?(组织学生讨论)

生1:要想发现存在着“总有一个盒子里一定至少有2枝”,先平均分,余下1枝,不管放在那个盒子里,一定会出现“总有一个盒子里一定至少有2枝”。

生2:这样分,只分一次就能确定总有一个盒子至少有几枝笔了?

师:同意吗?那么把5枝笔放进4个盒子里呢?(可以结合操作,说一说)

师:哪位同学能把你的想法汇报一下,

生: 5枝铅笔放在4个盒子里,不管怎么放,总有一个盒子里至少有2枝铅笔。(学生一边演示一边说)

师:把6枝笔放进5个盒子里呢?还用摆吗?

生:6枝铅笔放在5个盒子里,不管怎么放,总有一个盒子里至少有2枝铅笔。

师:把7枝笔放进6个盒子里呢?

把8枝笔放进7个盒子里呢?

把9枝笔放进8个盒子里呢?……

你发现什么?

生1:笔的枝数比盒子数多1,不管怎么放,总有一个盒子里至少有2枝铅笔。

师:你的发现和他一样吗?(一样)你们太了不起了!同桌互相说一遍。

D.解决问题。

课件出示:6只鸽子飞回5个鸽笼,至少有2只鸽子要飞进同一个鸽笼里,为什么?(学生活动—独立思考 自主探究)

交流、说理活动。

让学生充分说出理由。

师小结:同学们非常了不起,善于运用观察、分析、思考、推理、证明的方法研究问题,得出结论。同学们的思维也在不知不觉中提升了许多,那么让我们再来看这样一组问题。

②教学例2

A.课件出示题目:把5本书放进2个抽屉里,不管怎么放,总有一个抽屉里至少有几本书?

把7本书放进2个抽屉里,不管怎么放,总有一个抽屉里至少有几本书?

把9本书放进2个抽屉里,不管怎么放,总有一个抽屉里至少有几本书?

(留给学生思考的空间,师巡视了解各种情况)

B.学生汇报。

生1:把5本书放进2个抽屉里,如果每个抽屉里先放2本,还剩1本,这本书不管放到哪个抽屉里,总有一个抽屉里至少有3本书。

板书:5本 2个 2本…… 余1本(总有一个抽屉里至有3本书)

7本 2个 3本…… 余1本(总有一个抽屉里至有4本书)

9本 2个 4本…… 余1本(总有一个抽屉里至有5本书)

师:2本、3本、4本是怎么得到的?生答完成除法算式。

5÷2=2本……1本(商加1)

7÷2=3本……1本(商加1)

9÷2=4本……1本(商加1)

师:观察板书你能发现什么?

生1:“总有一个抽屉里的至少有2本”只要用 “商+ 1”就可以得到。

师:如果把5本书放进3个抽屉里,不管怎么放,总有一个抽屉里至少有几本书?

生:“总有一个抽屉里的至少有3本”只要用5÷3=1本……2本,用“商+ 2”就可以了。

生:不同意!先把5本书平均分放到3个抽屉里,每个抽屉里先放1本,还剩2本,这2本书再平均分,不管分到哪两个抽屉里,总有一个抽屉里至少有2本书,不是3本书。

师:到底是“商+1”还是“商+余数”呢?谁的结论对呢?

在小组里进行研究、讨论。

指名学生汇报。(让学生充分发表意见)

师小结:同学们的这一发现,称为“抽屉原理”,“ 抽屉原理”又称“鸽笼原理”,最先是由19世纪的德国数学家狄利克雷提出来的,所以又称“狄里克雷原理”,也称为“鸽巢原理”。这一原理在解决实际问题中有着广泛的应用。“抽屉原理”的应用是千变万化的,用它可以解决许多有趣的问题,并且常常能得到一些令人惊异的结果。下面我们应用这一原理解决问题。

解决问题:独立完成71页的“做一做”,课件出示。(独立完成,交流反馈)

3.应用原理解决问题

师:经过刚才的探索研究,我们经历了一个很不简单的思维过程,我们获得了解决这类问题的好办法,下面让我们轻松一下做个小游戏(出示扑克牌):我这里有一副扑克牌,去掉了两张王牌,还剩52张,我请五位同学每人任意抽1张,听清要求,不要让别人看到你抽的是什么牌。请大家猜测一下,同种花色的至少有几张?为什么?

生:2张/因为5÷4=1…1

师:先验证一下你们的猜测:举牌验证。

师:如有3张同花色的,符合你们的猜测吗?

师:如果9个人每一个人抽一张呢?

生:至少有3张牌是同一花色,因为9÷4=2…1

4.全课小结:

师:通过今天的学习,你有什么收获?(让学生畅所欲言谈自己的收获。)

师:同学们,通过今天的探究活动,我们知道了什么是抽屉原理,从中我们也得到研究数学问题的数学思想。在今后的学习和生活中,我们也许会经常遇到这类问题,老师希望同学们认真学习,用学到的知识解决生活中的实际问题,在数学天地里快乐遨游。

参考文献

[1]王庆明.小学数学开放式教学法的探索研究[J]. 中国教育学刊,2007(8).

[2]孙颖.基于协作建模的小学数学教学设计 [J].教育导刊(上半月),2012(2).

教育学知识

教育观察方法

观察法是研究者通过感官或一定仪器设备,有目的有计划地观察儿童的心理和行为表现,并由此分析儿童心理发展的特征和规律的一种方法。

儿童的心理活动有突出的外显性,通过观察其外部行为,可以了解他们的心理活动。因此,观察法是发展心理学研究的最基本、最普遍的一种方法。发展心理学早期的许多研究大多采用这种方法。例如,达尔文的《一个婴儿的传略》和陈鹤琴的《儿童心理学之研究》等都主要是通过观察法收集资料的。

进行观察研究必须首先进行观察设计。观察设计通常包括如下三个步骤:其一是确定观察内容。例如,要研究教师期望对师生交往的影响,就需要考虑在什么样的学校、在哪个年级和班进行,要观察哪些现象等等。其次是选择观察策略。常用的观察策略有参与观察策略、取样观察策略以及行为核查表策略等。最后是制定观察记录表。随着观察方法的不断发展,观察技术也日益完善,目前,在制定观察记录表时,通常采用观察代码系统,它们是为观察、记录和随后分析处理的方便而制定出的一些符号代码系统。

篇5：裙装结构原理与设计教学

裙装结构原理与设计

第一节

裙装原理

一、测量部位

腰围：腰部最细处水平围绕一周的长度 臀围：臀部最丰满处水平围绕一周的长度 裙摆围：裙子下摆周长 裙长：腰节线至所需裙长的长度

二、裙装基本结构线名称

三、裙装的分类

（一）按裙装的长度分类：超短裙，短裙，膝裙，中长裙，长裙等。

（二）按腰位高低分类：低腰裙，无腰裙，腰带裙，高腰带裙，高腰裙等。

（三）按裙外形分类：窄裙，直裙，A字裙，斜裙，圆裙等。

（四）按裙的片数分类：一片裙，四片裙，多片裙，节裙等。

（五）按褶的类别分类：单向褶裙，对褶裙，活褶，碎褶，立体褶等。

四、裙原型

裙原型是取自女体直立状态下绕腰、臀部一周所形成的旋转体形态。

（一）作前中心线(1)，上平线(2)，下平线(3)。

（二）作臀围线(4)，中臀围线(5)，侧缝线(6)，后中心线(7)。

（三）确定前腰侧点(8)，后腰侧点(9)，后中心点(10)。

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（四）画顺前侧缝线(11)，后侧缝线(12)，前腰口线(13)，后腰口线(14)。

（五）作前后省。

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第二节 裙装结构分析

一、裙装的放松量

（一）腰围的放松量

人在呼吸及站、坐时腰围会有2cm的差值变化。从生理学角度讲，人体腰部周长缩小2cm时，人体不会产生强烈的压迫感，所以裙装的放松量可控制在0～2cm。

（二）臀围的放松量

臀围放松量的大小直接影响裙装的造型风格。人体一般坐立的变化需要，臀围的放松量一般控制在4～6cm左右。

（三）裙摆围的放松量

裙摆围的大小由款式的造型而定。宽松裙的摆围可呈A形，圆形，甚至超过360°。运动类型裙摆围波浪起伏、飘逸、舒展，而合体的裙摆围设计则要考虑到人体的活动范围。裙叉一般开在距腰口线40cm以下为宜。无裙叉的裙摆围应随裙长的增加而增加。

二、臀高线的确定

臀高线与人体的高度存在一定的比例关系。一般认为臀高线距腰口线的距离为身高/10+1，也有按H/6计算的。还可实际测量从腰节线至臀围线的长度进行确定。

三、腰省的确定

（一）省量

腰省量为腰臀围的差值。它的放置与裙子的款式有关，每个省的省量过大或过小均不适宜。过大会使省尖过分尖突，过小则达不到收省的目的。

对于贴体裙装，侧缝省应控制在0.5～1cm左右。随着宽松程度的增加，省量可在0.5～3cm之间变化。片内省的省量一般控制在1.5～3cm左右。

（二）省数

整个腰围的片内省个数一般为偶数。如果是4个或8个，则前后各一半，以对称形式出现。如果是6个，则前2后4。

（三）省位

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四、臀围加放量与腰省的关系

若H*为净臀围，W*为净腰围，△H为臀围加放量，n为裙片数。经研究，在臀围加放量一定的情况下，每片裙的最小腰省量= H*-W*-2△Hn。

若要使腰省为零，则臀围的最小放松量= H*-W*2。

由此可见，裙摆量、臀围、腰省量是相互制约的。进而也将裙子的外形分为：紧身裙，半紧身裙，斜裙，圆裙几种轮廓。各式裙款均是在这几种裙形基础之上进行分割、拉展、打褶等变化而得到的。

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第三节 各种廓形裙

一、紧身裙

为贴身的极限造型。如西装套裙，一步裙，窄摆裙等等。它的结构基本上在原型裙的基础上增加一些功能性的设计而成。如上端为穿脱方便装加拉链，而下端为便于行走，设有开叉。

二、半紧身裙

半紧身裙也称A形裙。它是在紧身裙的基础上增加裙摆的围度而完成的。随着裙摆的增加，侧缝线趋向变直，腰省量减小，腰侧点与前、后腰点距离增大，腰口线的弯曲度变大。结构制图是在裙原型基础上将侧缝线下摆放出，侧缝线变斜，同时减少腰省量，提高腰侧点位置。

三、斜裙

在半紧身裙基础上进一步增加裙摆量，此时臀围放松量也相应增大，当放松量△H>H*-W*2 时，腰省为零。腰侧点与前后腰点距离、腰围线曲度均大于半紧身裙。

（一）作前中心线(1)，上平线(2)，下平线(3)。

（二）确定腰口斜线(4)。

（三）确定腰口大点(5)，裙中线(6)，腰口大点与(2)线和(6)线交点的连线(7)，裙侧线(8)，裙摆线(9)。

腰口大点若正好位于侧缝线上，按侧缝线处上提1cm，若不在侧缝线处，应按基本裙型的腰口线形状顺势修顺。

裙摆在斜纱处应考虑其长度的易变形性，根据面料适当裁短。

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四、圆裙

在斜裙的基础上继续增加裙摆围，则腰口线、下摆线将变得更加均匀而呈圆弧状，称为圆裙。

（一）以O为圆心，r为半径画弧(1)。

（二）以O为圆心，r+(L-腰宽)为半径画弧(2)。

（三）圆心角为θ的扇面形，则两条母线L1L2与两弧(1)(2)所围成扇面形为裙片的基本形。

（四）修顺腰口线及裙摆线。

将腰侧点、后腰点、前腰点按裙原型调整、修顺。裙摆在斜丝处适当裁短2～3cm，再修顺裙摆。

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第四节 裙装结构变化原理及应用

一、设计步骤

（一）审视效果图，确定裙子的外形轮廓，并做出相应轮廓裙型。

（二）在裙型上根据效果图作各种分割。

（三）作分割线中的省、褶等细部结构处理。

（四）将各结构图分离出来。

二、分割裙的结构设计 例1.筒裙

规格：160/68A L=70cm, W=70cm, H=92+4=96 cm, 腰宽=3 cm。

在原型裙的基础，加上叠门宽，下摆在侧缝线处收进。

例2.无腰裙

规格：160/68A，L=70cm，W=70cm，H=92+4=96cm。1.按紧身裙做出基本结构，前片画出全图。

2.按效果图做出分割线位置，腹臀部的分割线通过省尖。3.将省转移至分割线。

4.后裙片中线处开襟装拉链，下端开叉，前侧有装饰扣。

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例3.八片A型裙

规格：160/68A，L=70cm，W=70cm，基本H=92+4=96cm。

1.做出基本裙原型

2.画出分割线的位置，并将省放置在分割线及前后中心线处。3.在分割线处放出摆量，为保持裙面的平整，在侧缝处放得稍多些。4.画顺各片轮廓线。

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例4.育克裙

规格：160/68A，L=70cm，W=70cm，基本H=92+4=96cm。

1.做出基本裙原型。

2.做出纵横分割线，并将一省量放置在纵向分割线中，另一省转移至横向分割线中。3.在分割线处放出摆量。4.画顺各片轮廓线。

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例5.弧形褶裙

规格：160/68A，L=70cm，W=70cm，H=94cm，腰宽=3cm。

1.做出基本裙原型。

2.做出分割线的位置，并将省放置在分割线中。3.前片下摆弧线以中心线为对称轴。

4.将分割裙片依效果图放出褶量，画顺轮廓线。5.后片为两片裙，底边为平线。

例6.高腰波浪裙

规格：160/68A，L=70cm，W=70cm，H=96cm。

1.做出基本裙原型。2.依效果图做出分割线。

3.将分割线下的裙片采用剪切拉展法，在相应位置拉出褶量。褶量越大，分割线弯曲度越大，但分割线长度不变。

4.修顺轮廓线

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例7.斜裙

规格：160/68A，L=70cm，W=70cm。

由于H、θ不控制，Y值可根据效果图及面料确定，按斜裙方法制图。

例8.螺纹形裙

规格：160/68A，L=70cm，W=70cm，H=90+8=98cm。

1.做出斜裙，Y=H-W2n =102-702×2 =8cm 2.做出分割线，注意前后片分割线的衔接。3.将○3片作切展波浪。4.修顺各裙片轮廓。

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例9.60°圆心角四片裙

规格：160/68A，L=70cm，θ=60°，W=70cm，n=4cm。

例10.鱼尾裙

规格：160/68A，L=98cm，W=70cm，H=96cm。

1.做出裙原型。

2.做出分割线，将省放置在分割线中。3.在膝围处收进，以突出鱼尾效果。4.在分割线裙摆处均匀放出摆量。5.修顺各片轮廓线。

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三、褶裙结构设计

褶可以分为自然褶，如波形褶、缩褶；和规律褶，如普力特褶、塔克褶等。自然褶具有随意性、多变性、丰富性和活泼性的特点。规律褶则表现出有秩序的动感。例1.抽褶裙

规格：160/68A，L=70cm，W=70cm。

例2.波形裙

规格：160/68A，L=62cm，W=70cm，H=96cm，腰宽=3cm，结构制图见图3-4-12及图3-4-13。1.做出基本裙原型。

2.做出分割线的位置及形状。

3.将分割线下的部位应用切展的方法，根据褶量大小拉展。褶量越大，拉展量越大，分割线变形越大。但总长应保持不变。

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例3.普力特裙

规格：160/68A，L=70cm，W=70cm，原型H=96cm，褶数n=24。

1.做出长为裙长、宽为臀围大的矩形。

2.将矩形按效果图的褶数分成均等份，每份宽为Hn。3.放出褶量，每个褶量不能大于2Hn，以避免褶的双重叠。4.将腰臀差放在每个褶份中。5.修顺腰口线。

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例4.塔克褶裙

规格：160/68A，L=70cm，W=70cm，原型H=96cm。

1.做出基本裙型。

2.做出分割线，将省收在分割线中。3.放出褶量，用腰头固定，不需熨烫。4.修顺轮廓线。

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例5.节裙

规格：160/68A，L=80cm。

例6.阴褶裙

规格：160/68A，L=84cm，W=70cm，原型H=96cm，腰宽=4cm。

篇6：教学的设计原理

教学设计是学习理论与教学实践之间的联系科学。教学设计的首要意图是规定最佳的教学方案，作为一种知识实体，教学设计旨在达到预期教学成果最优化的教学行为。因此，教学设计主要是关于提出最优化教学方法的一门科学。教学与教学系统

学校教学系统中最基本的构成要素包括：

教师，学生，教材，教学媒体

教师和学生均为教学活动中的人员要素,也是教学活动的主题性要素,教师是教学活动中教的活动的主体，学生是教学活动中学的活动的主体，因此他们也是教学活动中最为活跃的因素。

教材是教师和学生共同开展教学活动的依据性材料，是教学过程的最主要的媒介，包括 文字教材（教科书，图表，教学参考书等）和视听教材。

教学媒体是教学活动的物质和条件性要素，它包括教学所需要的物质设备、技术与手段等有关的物质和条件性教学资源。学校教学系统的主要任务：

使学生掌握比较系统的科学文化知识和基本技能。

为学生奠定科学的道德观、价值观基础，促使学生养成良好现代社会公民素质。培养个性，促进学生人格的健全和发展。教学设计

教学设计的意义

教学设计是教学活动能够得以顺利实施的基本保证。通过教学设计，教师可以预先实现对教学活动的基本过程的整体把握，良好的教学设计同时也为教学活动的有效实施提供科学合理的行动纲领，有利于调动教师和学生双方在教学活动中的积极性，主动性，有利于引导教学活动取得良好的教学质量和效果。教学设计过程的共性要素 学习者及其需要的分析。教学设计过程应该比较全面地分析学习者的兴趣，需要和学习风格，分析学习者认知与发展特征，学习者学习起点水平，学习者学习动机等。

教学内容的分析。教学内容分析的主要内容应包括： 教学内容的选择与内容的层次结构，教学内容的编排与组织，教学内容展示的程序和方式等。

教学目标的确定与阐述。教学目标的整体性与层次性分析，教学目标的行为，条件，标准等要素的确定与表述。

教学策略的制定与教学方法的选择。现代教学北京与环境的分析，教与学双方活动特征的分析，教学策略的制定，教学方法的优化选择与综合应用。

教学媒体的选择和运用。多种教学媒体特征性与效果功能的分析，教学媒体的优化选择，教学媒体的使用策略与方式的确定。教学评价的设计。教学设计过程中的教学评价设计是以形成性评价为主，教学活动信息反馈方式与渠道的分析，教学效果检测内容，检测方式的确定，制定总结性评价与激励性评价的有机结合策略。教学设计的基本层次

从现代基础教育的学校教学活动领域所涉及的主要问题，将教学设计归纳为三个层次：

（学科）课程教学设计，单元教学设计和课堂教学设计。

学科课程教学设计主要是指一门具体课程的教学设计，从它所针对的教学设计的任务来说，可以称为长期设计。学科课程教学设计一般需要一个专门的小组来共同研究完成，例如学校的学科教研室。单元教学设计是介于学科课程教学设计与课堂教学设计之间的一种阶段性教学设计。单元教学设计除了保证教学任务的顺利实现之外，还起到协调年级教学进度等方面的作用。单元教学任务设计一般由同年级同一课程的任课老师共同参与完成。

课堂教学设计一般是针对一节课或者某一个具体问题所进行的教学设计活动，所以也称为即时教学设计。课堂教学设计一般由任课教师来完成。

教学设计与传统教师备课的区别

教学设计工作一般是以现代学习理论和教学理论作为基本依据，对教学过程中的问题进行分析和解决，传统的备课通常情况下依据自身的教学实践经验来分析和处理教学过程中的相关问题。