Методическая разработка урока – семинара по теме «Изгиб»

Министерство образования и науки Республики Татарстан

Государственное автономное профессиональное образовательное учреждение

«Казанский автотранспортный техникум им А.П. Обыденнова»

Методическая разработка урока – семинара по теме «Изгиб»

Методика проведения урока-семинара «бригадным методом»

«В современной педагогике основным противоречием современной системы образования является противоречие между быстрым темпом приращения естественнонаучных знаний в современном мире и ограниченными возможностями их усвоения индивидом. В последние годы идет развитие активных форм обучения, когда на первый план выходит необходимость сосредоточить внимание на создании базисных условий для реализации взаимодействия педагог-студент, при котором обучение формирует готовность студента к осознанному восприятию учебной информации, активизирует его мыслительную деятельность, развивает творческие способности».

«Каждый урок должен быть для наставника задачей, которую он должен выполнить. Обдумывая это выполнение заранее. В каждом уроке он должен чего-нибудь достигнуть, сделать шаг дальше и заставить весь класс сделать этот шаг»

К.Д. Ушинский

С философской точки зрения обучение представляет собой явление реальной действительности, опирающиеся на теорию познания. Познание есть сложный и глубокий процесс отражения мира в человеческом сознании.

Учить - значит организовывать познавательную деятельность обучающихся.

Отличного знания излагаемого материала здесь недостаточно.

Способами достижения цели являются формы и методы обучения. В частности, они способствуют взаимосотрудничеству педагога и обучающегося, направленного на достижение задач образования и воспитания.

Невозможно достичь цели, не осуществив в единстве способы планирования и организации действий, способы стимулирования деятельности, а также способы контроля промежуточного и итогового характера.

Тема урока: «Изгиб»

Цель урока:

1. Учебная — проверить теоретические знания по теме и умение применять их в практической деятельности.

2. Воспитательная — прививать студентам интерес к изучаемой дисциплине, формировать навыки самостоятельной работы, содействовать экономическому воспитанию.

3. Развивающая — развивать логическое мышление, речь, стремление к умозаключению.

4. Цель, предлагаемая студенту:

- достичь понимания возникновения внутренних силовых факторов при кручении и изгибе;

- уметь пользоваться справочной литературой;

- научиться производить расчёты на прочность.

4. Методическая — отработать методику проведения семинара «бригадным методом».

Мотивация: знание темы необходимо, так как она является базой расчета валов на совместное действие изгиба и кручения, расчёта зубьев на изгиб в зубчатых и червячных передачах, расчета оси.

Межпредметные связи: Темы: «Зубчатые передачи», «Червячные передачи», «Оси и валы».

Дисциплина «Техническое обслуживание и ремонт автомобилей» тема: «Механизмы и узлы коробки передач»

Оснащение урока: интерактивная доска, модели передач, компьютер.

Тип урока: семинар.

Ход урока.

1. Организационный момент.

2. Постановка цели, задач, мотивация урока.

2.1. Достичь полного понимания возникновения внутренних силовых факторов.

2.2. Расширить познания о данной деформации при рассмотрении вопросов с различных сторон.

2.3. Научиться экономически оценивать расчёты на изгиб.

3. Разбивка группы на бригады. Всего 4 бригады, в каждой назначается бригадир. В бригаде выбираются:

«Теоретики» — освещают основные вопросы в объеме знаний, полученных на занятиях.

«Эрудиты» — дополняют ответы теоретиков интересными историческими фактами (презентация)

«Экономисты» — рассматривают вопросы, исходя из экономической целесообразности применяемых конструкций (презентация)

«Профессионалы" - освещают вопросы с точки зрения применения при изучении специальных предметов, практической деятельности (презентация)

4. Сообщение плана проведения урока.

4.1. Дается план работы бригад по презентации (Таблица 1).

Таблица 1 — План работы бригад по презентации

4.2 Сообщение оценка работы (максимальной) теоретические вопросы – 5 баллов, дополнительные вопросы – 1 балл, оценка знаний – 3 балла,

Оценка «5» за 25-30 баллов.

«4» за 19-24 баллов.

«3» за 14-18 баллов.

Кроме того, бригадир оценивает работу каждого члена бригады.

Карта анализа работы (Таблица 2).

Таблица 2 – Карта анализа работы

Каждый бригадир заполняет карту на своих членов бригады (на компьютере) и ведёт строгий учёт их работы, проставляя баллы по ходу ответов на теоретические вопросы, отдельно за решения задачи.

Отдельно идёт учёт работы бригад. Результаты заносят в таблицу 3.

Таблица 3 —Учет работы

5. Бригады получают задания и распределяют между членами бригады

Работают по плану вопросов семинара 45 мин.

6. После рассмотрения теоретических вопросов производиться эстафета по решению задачи.

6.1.Сообщение плана проведения эстафеты и оценки работы.

Бригады получают задание и распределяют этапы решения задачи между членами бригады.

Вызываются студенты на 1 этап, 2 этап и др.

Если студент сам справился с задачей, то даётся 3 балла, если студент просит помочь членов бригады, то снижается 0.5 балла. Можно получить консультацию у преподавателя, но при этом снижается 1 балл.

Оценка «5» - 15-18 бал.

«4» - 10-13 бал.

«3» - 5-8 бал.

7. Заключение.

Оценивается работа бригад с учётом оценки бригадиром активности членов бригады. Выставляются 2 оценки: теория, эстафета.

вопрос семинара.

Расчет на прочность при изгибе.

Ответ теоретиков.

Для симметричных сечений расчеты на прочность производятся по формулам:

1. Проверочный расчёт

2. Проектный расчёт

Круг (м

Прямоугольник

Кольцо

1. Определение допускаемого изгибающего момента

Несимметричные сечения рассчитывают по формулам:

1. Проверочный расчёт

2. Проектный расчёт

3. Определение допускаемого изгибающего момента.

Ответы «Эрудитов»

Леонард испытывал на изгиб балки на двух опорах, консольной балки, колонны. Он пришёл к выводу, что «несколько малых опор, соединённых вместе, выдержат больший вес, чем если они будут разделены. Например, 1000 столбиков одной и той же толщины и длины, если ты поставишь каждый из них вертикально, согнутся под нагрузкой какой-нибудь единицы веса; если же ты свяжешь их вместе так, чтобы связки заставляли их соприкасаться, то каждый из столбиков сможет выдержать, не сгибаясь, в 12 раз больший вес, чем раньше».

Конечно, не все выводы Леонардо правильны, есть в них противоречия, ошибки, не всегда соблюдалась чистота эксперимента.

Однако они имеют немалое значение для истории механики, т.к. впервые поиск прочности приобрёл форму сознательного, специального заданного исследования.

Важные значение имеют работы Галилея, Обнаружив, что одна и та же пластинка сопротивляется изгибу значительно лучше, будучи поставленной на ребро. Галилей задолго до появления понятия момента инерции сечения пытался обосновать это явление.

Галилей предлагал использовать пустотелые элементы,- трубы, сравнивая их с созданиями природы – костями птиц и животных, тростником, стеблем растений. Он делает вывод, что сравнивая сплошную и трубчатую балку имеющую одинаковую площадь сечения, трубчатая будет во столько раз прочнее, во сколько диаметр трубы будет больше диаметра сплошной балки.

Гук проводил много опытов с деревянными балками. Изготовив консольную балку из дерева, он измерял её прогиб в различных частях. При этом сделал вывод о том, что на выпуклой поверхности балки волокна растягиваются, а на вогнутой, сжимаются.

Попытки перейти от общих умозрительных рассуждений к решению практических задач, связаны с историй расчёта балки при изгибе. Изучая прочность при изгибе. Изучая прочность при изгибе, Мариотт впервые определил характер распределения усилий в сечении. Затем решением этой задачи занимался Яков Бернулли. Однако и Мариотт и Бернулли допустили ошибку и только французский инженер Паран в 1713 г. Создал правильный расчёт на прочность при изгибе.

ОТВЕТ «ЭКОНОМИСТОВ»

В настоящее время большое внимание уделяется экономии материала, что достигается рациональным выбором формы поперечного сечения балки. Для пластичных материалов применяют симметричные сечения, т.к. они одинаково работают на растяжение и сжатие (Рисунок 2).

Рисунок 2

Наиболее выгодной формой сечения балки, работающей на изгиб, является сечение, дающее наибольший момент сопротивления при наименьшей площади. Наиболее выгодным является двутавровое сечение.

Для несимметричных сечений, которые применяются для хрупких материалов, наилучшее использование материала будет в том случае, если выполнять условие

Кроме того, сечение балки следует располагать таким образом, чтобы большая часть материала балки находились в растянутой зоне, т.к. хрупкий материал на растяжение работает хуже, чем на сжатие.

Пример (рисунок 3)

Рисунок 3

При выборе рационального поперечного сечения необходимо стремиться к уменьшению массы материала у нейтральной оси.

ОТВЕТ «Профессионалов»

Большинство деталей, работающих в механизмах, подвергаются деформации изгиба. Деформация изгиба возникает в валах, балках передних мостов автомобилей, тягах. Расчёты на изгиб деталей машин производятся в разделе «Детали машин», при выполнении дипломного проекта.

Опрос – эстафета.

Проведём сравнение экономичности по массе балок двутаврового, прямоугольного и квадратного сечений.

Порядок решений.

1 этап – построить эпюру поперечных сил.

2 этап – построить эпюру изгибающих моментов.

3 этап – определить момент сопротивления.

4 этап – подобрать балку двутаврового сечения.

5 этап – определить размеры прямоугольного сечения.

6 этап – определить размеры квадратного сечения.

7 этап - сравнить массы балок. Сделать вывод.

Выдаются задания.

Рисунок 4

Рисунок 5

Рисунок 6

Рисунок 7

Пример решения (Рисунок 8).

Рисунок 8

1. Построение эпюры.

2. Построение эпюры

3. Определяем момент сопротивления.

4. По таблицам ГОСТа выбираем двутавровый профиль N 30

W_x=472 см; А _дв = 46,5 см – площадь поперечного сечения.

5. Определяем размеры прямоугольного сечения и сравним массы балок.

W_x = 440см для прямоугольника: W_x =

Зная , получим h = 2b

А_пр = 8,1

6. Определяем размеры квадратного сечения

7. Сравниваем массы балок

Вывод: Балка прямоугольного сечения в 3.3 раза тяжелее двутаврового, а балка квадратного сечения в 4 раза.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.Техническая механика. Курс лекций», В.П. Олофинская, Москва ИД «Форум-ИНФРА-М», 2019.

2. Махмутов М.И. Современный урок и педагогические технологии Казань. «Магариф-Вакыт», 2016г

3. Детали машин», Н.В. Гулиа, Москва «Форум-Инфра-М.: 2015.

4. Детали машин, типовые расчеты на прочность, Т.В. Хруничева, Москва ИД «Форум» -ИНФРА-М», 2015.

5. Детали машин». И.И. Мархель, Москва «Форум-ИНФРА-М, 2011г.

Гайсин И.Т., Камалеева А.Р. Педагогический процесс и проблема его технологизации // Образование и саморазвитие. 2009. 3(13). С.63-68.

6. Селевко Г.К. Энциклопедия образовательные технологии: Учебное пособие. М: Народное образование, 2005г. 556с.

7. Талызина М.Ф. Управление процессом усвоения знаний. МГУ, 2007г.

8. Фридман Л.М. Психолого- педагогические основы обучения. М. Просвещение, 1991г.

9. Бабанский Ю.К. Рациональная организация учебной деятельности. М, Знание, 2001г.

10. Куклин Н.Г., Куклина Г.С. Детали машин. М, I984г.

11. Романов Н.Я., Константинов В.А., Покровский Н.А. Сборник задач по деталям машин. М, I984г.

12. Устюгов И.И. Детали машин. М, I981г.

13. Мерхель И.И. Детали машин. М, I981г.

14. ИКТ Портал «интернет ресурсы» -ict.edu.ru