Открытые занятия. Методические разработки. Презентации к занятиям. Учебная дисциплина ОП.02 "Техническая механика"
методическая разработка

Министерство образования и науки республики Бурятия

ГАПОУ РБ «Бурятский республиканский техникум автомобильного

транспорта»

РАССМОТРЕНО на заседании

ЦК СД и мастеров п/о                                                      УТВЕРЖДАЮ:

Протокол № 1 от «4» октября 2019 г.                           Зам. По УМР ГАПОУ РБ «БРТАТ»

Председатель ЦК                                                               __________/Н.В. Гиль/

_______________/Г.В. Яковлева/                                    «____»_________________2019г.

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

ОТКРЫТОГО УЧЕБНОГО ЗАНЯТИЯ

По дисциплине ОП.02 Техническая механика (базовый уровень)

Тема: «Основные задачи сопротивления материалов. Основные

гипотезы и допущения»

Специальность: 23.02.03  «Техническое обслуживание

и ремонт автомобильного транспорта»

Составитель: преподаватель спецдисциплин Яковлева Г.В.

Онохой, 2019г.

СОДЕРЖАНИЕ

Пояснительная записка..........................................................................................3

Технологическая карта.......................................................................................... .5

Структура и содержание занятия..........................................................................7

Ход  занятия.............................................................................................................8

Список использованных источников…………………………………………...10

Заключение……………………………..………………………………………...11

Дидактический материал (приложение)..............................................................12

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

              Модернизация содержания и организация образовательного процесса в техникуме и их совершенствование должны обеспечивать повышение качества подготовки специалистов  среднего звена, их профессиональную мобильность и конкурентоспособность.

Для того чтобы развить у будущего специалиста способности логического и синтетического мышления, способности к осознанному анализу самостоятельной деятельности в условиях неопределенности, творческую активность и ответственность за выполненную работу, необходимо использовать такие обучающие технологии, которые могли бы помочь педагогам в достижение этих целей.

Одной из таких технологий является информационная технология, которая сводится к применению компьютерных технологий, программного обеспечения, мультимедийного проектора, Интернет и других средств работы с информацией.

Внедрение информационных технологий в обучение предоставляет студентам многообразие выбора вариантов изучения учебного материала, индивидуальной работы, самостоятельного изучения.

Сущность и специфика процесса усвоения научных знаний определяется так же функциями основных его субъектов-преподавателя и студентов, характером их взаимодействия.

Учебно-познавательная деятельность студентов представляет собой целостный подход усвоения системы научных знаний, формирование творческих умений и навыков путем пошагового продвижения в образовании, умственном развитии и воспитании от одной фазы стадии учебного занятия к другой посредством решения интеллектуально-насыщенных пороговых учебных задач в ходе коллективно-индивидуального, социально-профессионального взаимодействия педагога студентов, а также студентов между собой.

Предложенная разработка занятия с использованием интерактивной доски обеспечивает реализацию новых подходов к обучению, предоставляет студентам новое средство, а преподавателю метод управления знаниями.

На таких занятиях видна работа не только преподавателя- насколько он умело, мастерски преподнес материал, отработал навыки решения задач с обучаемыми, но студентов, включая подготовительный этап, где прослеживается тесная межпредметная связь. Каждый студент получает возможность оценить не только свою работу, но и работу своих товарищей.

В ходе командно-мыслительной деятельности проявляются и воспитываются такие личностные качества, как решительность, умение отстаивать свою точку зрения, умения убеждать, ответственность за принимаемые решения, умение давать объективную оценку.

Предложенная разработка повышает эффективность и качество процесса овладения знаниями и позволяет:

• проводить постоянный мониторинг усвоения учебного материала
• расширять возможности самостоятельной работы с учебным материалом
• обеспечивать гибкость организации личностно-ориентированного учебного процесса
• значительно повышает эффективность педагогического труда
• сочетать работу в компьютерном кабинете с самостоятельной работой с учебным материалом во внеурочное время.

Применение мультимедийных проекторов, программ Power Point и составление в ней презентации, позволяет реализации главных принципов дидактики:

1. наглядности, доступности, достоверности;
2. подачи информации в более полном объеме;
3. ускорению темпа изложения учебного материала;
4. комплексному воздействию на органы чувств  и, как следствие, активизации мыслительной деятельности, формирования учебно-познавательной мотивации;
5. созданию проблемных ситуаций и организации поисковой деятельности.

Применение тестовых оболочек позволяет проводить быстрый, объективный, качественный контроль усвоения учебного материала.

На  учебном занятии применяются следующие методы контроля и оценки качества освоения умений и знаний студентов:

• наблюдение за активностью студентов по ходу занятия и выполнения всех требований преподавателя;
• проверка и корректировка правильности формулирования ответов на вопросы и выводов, правильности выполнения практических заданий.

           Методическая разработка представляет собой опыт применения информационных технологий в преподавании дисциплины «Техническая механика»

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА УЧЕБНОГО ЗАНЯТИЯ

Цели учебного занятия

Межпредметные связи: математика, физика, ПМ 01

Внутрипредметные связи: теоретическая механика, детали машин

Стандарт образования:  ОК 1 - 9 ПК 1.1 - 1.3, 2.3

Студент должен знать:

основные понятия и аксиомы теоретической механики, законы равновесия и перемещения тел; методики выполнения основных расчетов по теоретической механике, сопротивлению материалов и деталям машин; основы проектирования деталей и сборочных единиц; основы конструирования

Студент должен уметь:

производить расчет на растяжение и сжатие на срез, смятие, кручение и изгиб; выбирать детали и узлы на основе анализа их свойств для конкретного применения;

Формируемые компетенции:

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

ОК 6. Работать в коллективе и команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.

ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), результат выполнения заданий.

ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.

ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности.

ПК 1.1. Организовывать и проводить работы по техническому обслуживанию и ремонту автотранспорта.

ПК 1.2. Осуществлять технический контроль при хранении, эксплуатации, техническом обслуживании и ремонте автотранспорта.

ПК 1.3. Разрабатывать технологические процессы ремонта узлов и деталей.

ПК 2.1. Планировать и организовывать работы по техническому обслуживанию и ремонту автотранспорта.

ПК 2.2. Контролировать и оценивать качество работы исполнителей работ.

ПК 2.3. Организовывать безопасное ведение работ при техническом обслуживании и ремонте автотранспорта.

Обеспечение учебного занятия

Аппаратное обеспечение: мультимидийное оборудование, персональный компьютер;

Программное обеспечение: Microsoft office 2010 (программа Power Point);

Учебно-методическое обеспечение:  анимированная презентация к учебному занятию; тестовые задания, индивидуальные карточки.

 СТРУКТУРА ЗАНЯТИЯ (основные структурные составляющие указаны в Положении «Об учебном занятии»)

ХОД ЗАНЯТИЯ

Список использованных источников

Основная литература

1. Эрдеди А.А. Теоретическая механика. Сопротивление материалов: учебное пособие для студентов — 8-ое издание, стер. -М.: Издательский центр «Академия», 2017г -320 с.
2. Олофинская В.П. Техническая механика: Курс лекций с вариантами практических и тестовых заданий: учебное пособие — М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2016 г. - 349 с.
3. Ивченко В.А. Техническая механика: учебное пособие — М.: ИНФРА -М, 2016 г — 157 с.

Дополнительная литература.

1. Веринина Л.И. Теоретическая механика: учебник для нач. проф. образования — 5-ое издание, стер — М.: издательский центр «Академия», 2017 г -224 с.
2. Аркуша А.Н. Техническая механика. Теоретическая механика и сопротивление материалов: учеб — 2 -ое изд. доп. - М.: Высшая школа 2018 г. 352 с.

Интернет источники

1. Техническая механика. Форма доступа: http//technical-mechanics. narod.ru

2. http://www.teoretmeh.ru/

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

            В настоящей лекции студенты познакомились с новой наукой, которая будет являться базой для изучения таких предметов как техническая механика, сопротивление материалов, детали машин. Кроме того все спец. предметы связаны с изучением устройства машин и механизмов в основе своей базируются так же на основных законах изучаемых в статике и сопротивлении материалов.

       Сопротивление материалов — это раздел «Технической механики», в котором излагаются теоретико-экспериментальные основы и методы расчета наиболее распространенных элементов конструкций на прочность, жесткость и устойчивость.

       Любые создаваемые конструкции должны быть не только прочными и надежными, но и недорогими, простыми в изготовлении и обслуживании, с минимальным расходом материалов, труда и энергии.

Расчеты сопротивления материалов являются базовыми для обеспечения основных требований к деталям и конструкциям.

         Рассмотренный в методической разработке материал изложен доступно, наглядно и понятно. Прослушав лекцию, просмотрев слайды, студенты смогут легко ориентироваться в вопросах рассмотренных на лекции и смогут самостоятельно привести примеры из своего жизненного опыта.

ДИДАКТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

Приложение 1

Раздаточный материал для проверки опорных знаний

Карточка №1

1. Перечислите и опишите аксиомы статики.
2. Запишите, что называется парой и какие силы из системы сил образуют пары на рисунке 1?

F1= F2= F4;  F3= F6; F5= 0,9 F6.

Рисунок 1 – к номеру 2

3. Замените распределенную нагрузку сосредоточенной и определите расстояние от точки приложения равнодействующей до опоры А, на рисунке 2.

Рисунок 2 – к номеру 3

Приложение 2

Задания для закрепления нового материала

Приложение 3

Задание на проверку и корректировку качества освоения нового материала «Кроссворд».

Вопросы.

По горизонтали: 1 – как называется способность тела воспринимать нагрузку без разрушения (прочность); 3 – как называются материалы, механические свойства которых, не зависят от направления нагружения (изотропные); 4 – что называется мерой механического взаимодействия двух тел (сила); 5 – как называются материалы, в любой точке которые, имеют одинаковые физико-механические свойства (однородные); 7 – как называется наука о прочности и жесткости окружающих нас предметов; 8 – как называется сила, которая противодействует внешним нагрузкам (внутренняя); 9 – как называются материалы, кристаллическое строение и микроскопические дефекты в которых не учитываются (сплошные); 10 – как называется тело, у которого все размеры соизмеримы между собой (массив); 14 – как называется способность тела сохранять свои геометрические размеры под действием внешней нагрузки (жесткость); 15 – как называется ограничение перемещений точек рассматриваемого тела, наложенное извне (связь).

По вертикали: 2 – как называется тело, один из размеров которого много меньше двух других (оболочка); 6 – как называется нагрузка, которая меняет свое значение в короткий промежуток времени, и может привести к внезапному разрушению конструкции (динамическая); 11 – как называется нагрузка, которая не меняется со временем или меняется очень медленно (статическая); 12 – как называется тело один из размеров, которых, значительно больше двух других (стержень); 13 – как называется сила, которая действует на конструкцию извне (внешняя)

Приложение 4

Домашнее задание

Решить 2 задачи, стр. 162-175, [2] Олофинская В.П.  Техническая механика: Курс лекций с вариантами практичеких и тестовых заданий: учебное пособие. – 3-е изд., испр. - М.: ФОРУМ, 2017. – 352с.

№1. Определить величину продольной силы N1. Значения усилий и схему взять из таблицы 1, для своего варианта.

№2. Определить величину продольной силы N1. Значения усилий и схему взять из таблицы 2, для своего варианта.

Приложение 5

Теоретический материал.

 Основные задачи сопротивления материалов. Основные гипотезы и допущения.

«Сопротивление материалов» — это раздел «Технической механики», в котором излагаются теоретико-экспериментальные основы и методы расчета наиболее распространенных элементов конструкций на прочность, жесткость и устойчивость.

В сопротивлении материалов пользуются данными смежных дисциплин: физики, теоретической механики, материаловедения, математики и др. В свою очередь сопротивление материалов как наука является опорной базой для целого ряда технических дисциплин.

Любые создаваемые конструкции должны быть не только прочными и надежными, но и недорогими, простыми в изготовлении и обслуживании, с минимальным расходом материалов, труда и энергии.

Расчеты сопротивления материалов являются базовыми для обеспечения основных требований к деталям и конструкциям.

Прочность, жёсткость, устойчивость.

Любая машина или постройка должна испытывать определенные (иногда очень значительные) нагрузки.

В теоретической механике все тела считались абсолютно твёрдыми, т.е. неизменными. На самом деле под действием внешних сил все твёрдые материалы деформируются, т.е. изменяют Фому и размер.

Представим себе балку АВ, один конец которой шарнирно закреплён на неподвижной опоре, а второй так же шарнирно опирается на вертикальный стержень ВС.

Если конструкцию нагрузить силой F, то она деформируется: балка изгибается, а стержень укорачивается и отклоняется от первоначального вертикального положения. После снятия нагрузки F (при условии, если не произойдёт разрушение конструкции) конструкция либо полностью восстанавливает  первоначальную форму, либо останется деформированной.

В первом случае под действием силы F в конструкции возникли упругие деформации, а во втором, помимо упругих, появились остаточный деформации. Возникновение остаточных деформаций может привести к нарушению нормальной работы конструкции, поэтому они недопустимы.

Способность конструкции выдерживать заданную нагрузку, не разрушаясь  и без появления остаточных деформаций, называется прочностью.

Из рисунка видно, что под действием силы F балка прогибается на величину б, называемой стрелой прогиба. Если при упругой деформации стрела прогиба превысит допустимые значения, то также нарушается нормальная работа конструкции.

Способность конструкции сопротивляться упругим деформациям называется жёсткостью.

Стержень BC, поддерживающий балку, при некотором значении силы F, действующей на конструкцию, может внезапно изогнуться. В этом случае сжатый стержень теряет своё первоначальное состояние равновесия.

Способность конструкции сохранять первоначальную форму упругого равновесия называют устойчивостью.

В сопротивлении материалов всё многообразие форм конструкций сводиться к трём геометрическим схемам: брус, оболочка, массив.

Брусом называется тело, одно из измерений которого (длина) значительно больше двух других.

Кроме брусьев с неизменным поперечным сечением вдоль всей оси могут быть брусья с непрерывно изменяющимися сечениями или с сечениями, форма и площадь которых меняется скачками (ступенчатые брусья).

Брус с непрерывно изменяющимися сечениями.

Брус, у которого форма и площадь сечений изменяются скачками (ступенчатый брус).

К оболочкам относятся тела, одно из измерений которых (толщина) во много раз меньше других двух (стенки баков, цистерн, корпус ракеты и т.п.).

Массивом считается тело, все три размера которого имеют одинаковый порядок.

ll Классификация нагрузок.

Нагрузки классифицируют по двум признакам – способу их приложения к элементу конструкции и характеру действия на него.

По способу приложения к телу нагрузки делятся на поверхностные и объёмные.

Поверхностные (нагрузки) силы приложены к участкам поверхности и характеризуют непосредственное контактное взаимодействие рассматриваемого объекта с окружающими телами. В свою очередь поверхностные силы делятся на распределённые и сосредоточенные.

Силы, распределённые по объёму тела, такие как сила тяжести, магнитные силы и прочее относятся к объёмным силам.

По характеру действия на тело нагрузки делятся на статические, повторно-переменные, динамические (ударные).

К статическим нагрузкам относятся такие, которые медленно возрастают от нуля до некоторого значения, а далее остаются неизменными (например, на ротор электродвигателя при разгоне действующая центробежная сила, которая далее остаётся неизменной).

К повторно – переменным (циклическим) относятся нагрузки, многократно изменяющиеся во времени, по какому либо периодическому закону (например, силы, действующего на зубья зубчатого колеса).

К динамическим (ударным) силам относятся нагрузки, прикладываемые внезапно или даже с некоторой скоростью в момент удара (забивание свай, удар молотком).

lll Основные допущения.

Допущения о свойствах материалов.

1. Материал однороден, его свойства не зависят от размеров выделенного из тела объёма.

В действительности однородности материалов нет.  Например, структура металла зернистая, но так как размеры конструкций из металла превышают размер кристаллов, то допущение об однородности полностью применено.

2. Материал представляет собой сплошную среду.
3. Материал изотропен, т.е. физико-механические свойства одинаковы по всем направлениям.

Например, металлы – изотропны, но древесина, ткань, фанера и некоторые пластмассы – анизотропные.

4. Материал в определённых пределах нагружения тела обладает идеальной упругостью, т.е. после снятия нагрузки тело полностью восстанавливает первоначальные формы и размеры.

Допущения о характере деформирования элементов конструкций.

1. Перемещение точек элемента конструкции, обусловленные его упругими деформациями, незначительны по сравнению с размерами самого тела (принцип начальных размеров).
2. Перемещение точек упругого тела в известных пределах прямо пропорционально силам, вызывающим это перемещение.

Конструкции, для которых (допустимы) справедливы эти допущения, называются линейно-деформируемыми.

3. Для линейно-деформируемых конструкций справедлив принцип независимости действия сил – результат действия нескольких сил не зависит от последовательности нагружения ими данной конструкции и равен сумме результатов действия каждой силы в отдельности.