探究：零力杆的判断
如果一节点有三个杆件，其中二个杆件是共线，并且 该节点没有外力及约束作用则第三个非共线的杆件为 零力杆。即
证明：杆AD和AC为零力杆
基于学生的提问 例如：课上讲解矩形截面梁，在水平力和铅锤 力下，梁内的 最大弯曲正应力。
探究：矩形截面改为圆截面，上述方法是否仍 适用？
探究式科学教育是在教师引导下，以学生为学 习主体的学习过程，它主要表现为：
第八章
弹性杆件横截面上的正应力分析
今天的学习目标: 同学们将掌握 a) 截面图形的几何性质 课堂活动: b) 截面上的正应力分析 c) 正应力公式的应用 • 总结作业7 • 复习小测验及练习题 • 基本概念 （复习和介绍） • 图形的几何性质 • 正应力分析 • 正应力公式的应用 • 例题
探究式科学教育是在教师引导下，以学生为学 习主体的学习过程，它主要表现为：
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探究式科学教育是在教师引导下，以学生为中 心（或学习主体）的学习过程，它主要表现为：
探究式科学教育过程要求保护和激发学生的好奇心；
探究 探究式科学教育依靠和尊重学生已有的知识基础； 探究式科学教育重视学生之间的相互讨论和合作； 探究式科学教育希望促进学生态度的养成；
4）授课过程中，注意和补充与课堂内容相关的知识， 扩大学生的知识面。 5）每节课前，以提问和小测验的形式回顾上节课的内 容。然后把重要的知识点用提出问题的方式让学生参 与讨论，让学生对前面学习的知识点和学习过程及结 果进行反思，同时注意培养学生独立思考的能力。
6）每节课结束后都留一定的课堂讨论时间，有时以小 测验的形式及时检查本堂课的内容。并布置下节课的 内容，培养学生的自学能力和主动探究的学习态度。
教学方法与授课方式：
以课堂教学为主, 以适当的研讨时间以及初步的实验 课培养学生认识问题和解决问题的能力，以习题与练 习加深学生的理解、强化学生进行结构受力分析与计 算的能力。在教学上采用了以下授课方式：
1）设立明确和现实的目标
2）充分与学生互动，学生是学习的主动者，而不是被 动的观察者。 3）尽量将工程实例与课堂内容相结合，培养学生的学 习兴趣、分析和解决实际问题的能力。
力学是一个由科学史上的巨人们建立起来的 学科： 牛顿，伯努利，柯西，欧拉，爱因斯坦…… 钱学森，周培源……
对人类的贡献
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工程力学1
课程的性质与目标：
工程力学(I)（Engineering Mechanics (I)）是土木工程 专业的主要专业基础课程之一。 本课程的教学目的是介绍工程师在设计各种工程结构时所 应用的基本概念与原理、计算方法和计算手段。
刚体静力学专题一：桁架
今天的学习目标: 同学们将掌握 a) 桁架连接处和节点载荷的简 化模型 b) 确定简单桁架的杆件受力分 析（节点法）. c) 判断零力杆 d)确定简单桁架的杆件受力分析 （截面法）. 课堂活动: •工程实例介绍（小组形式） •平面桁架定义 • 桁架连接的简化模型 • 节点荷载的介绍 • 节点法 • 例题 • 零力杆 • 小组讨论和解题
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4）授课过程中，注意和补充与课堂内容相关的知识， 扩大学生的知识面。 5）每节课前，以提问和小测验的形式回顾上节课的内 容。然后把重要的知识点用提出问题的方式让学生参 与讨论，让学生对前面学习的知识点和学习过程及结 果进行反思，同时注意培养学生独立思考的能力。
6）每节课结束后都留一定的课堂讨论时间，有时以小 测验的形式及时评估本堂课的内容。并布置下节课的 内容，培养学生的自学能力和主动探究的学习态度。
探究式科学教育过程要求保护和激发学生的好奇心；
工程力学 I
CIV9230 第一讲: 绪论
9
???
??? 因为没有力学
1. 力学

什么是力学?
Mechanics 力学
Solid Mechanics 固体力学
Rigid Bodies 刚体 Statics 静力学 Dynamics 动力学 Fluid Mechanics 流体力学 Deformable Bodies 变形体（材料力学）
探究式学习方法在《工程力学1》 教学中的探索和实践
1
探究式科学教育
探究式科学教育是在教师和学生共同组成的学习环境 中，让学生亲历科学探究的学习过程，它是一个完整 的过程。
《工程力学1》的课程性质与目标 《工程力学1》是土木工程专业的主要专业基础课 程之一。
该课程的教学很重要，它直接影响到学生对本专 业的兴趣。 本课程的教学目标是介绍工程师在设计各种工程 结构时所应用的基本概念与原理、计算方法和计 算手段。
探究式科学教育过程要求保护和激发学生的好奇心；
探究式科学教育过程强调培养学生主动探究的学习 态度；
二力平衡条件
引导和培养学生主动探究的学习态度 - 空间任意力系的平衡方程
Fx 0 Fy 0 Fz 0 Mx 0 M y 0 Mz 0
- 简化为平面力系的方程.
课程以高等数学和大学物理课程为基础，延续了其中的相 关力学的理论体系，进一步介绍桁架、构架等结构的受力 分析方法，为学习有关的后续课程打好不可缺少的力学基 础，并为将来学习和掌握新的科学技术创造条件，学生初 步学会应用工程力学的理论和方法分析解决一些简单的工 程实际问题。
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工程力学1 学时安排：
7）安排学生之间的相互讨论和合作
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8）严格要求（学生可做到的）学生的作业。 对学生 每完成的一个作业，安排10-15分钟的课堂时间进行点 评。促进学生科学态度的养成。
9）建立公平和清晰的评分标准
10）尊重学生
11）允许学生出错 11）及时返还学生的作业和测验
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探究式科学教育是在教师引导下，以学生为学 习为中心（或主体）的学习过程，它主要表现 为：
学期开始的第一节课，给出作业要求和作业样板
明确规定作业要求（可达到的）
学期开始的第一节课，给出作业样板
工程力学1-作业版本
探究式科学教育是在教师引导下，以学生为学 习主体的学习过程，它主要表现为：
探究式科学教育过程要求保护和激发学生的好奇心；
探究式科学教育过程强调培养学生主动探究的学习 态度；
课堂教学: 研讨课: 实验课： 总学时数: 40学时 4学时 4学时 48学时
课程综合记分方法：
各部分的比重分别为: 平时练习 参与讨论(或课堂测验) 实验 期终考试 总计
15% 20% 15% 50% 100%
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第一章
基本概念与物体的受力分析
今天的学习目标: 同学们将掌握 a) 静力学模型 课堂活动: b) 力的基本概念 c)力对点之矩与对轴之矩 • 基本概念 （复习和介绍） • 工程实例 • 力对点之矩 • 力对轴之矩 • 例题
C
探究式科学教育是在教师引导下，以学生为学 习主体的学习过程，它主要表现为：
探究式科学教育过程要求保护和激发学生的好奇心；
探究式科学教育过程强调培养学生主动探究的学习 态度；
探究式科学教育依靠和尊重学生已有的知识基础； 探究式科学教育学生之间的相互讨论和合作； 探究式科学教育希望促进学生态度的养成；
1. 对于杆件, 同常其内力包括_________. A) C) 轴力 弯矩 B) D) 剪力 都包括.
100 N 80 N
•
2. 确定杆件在C 点的内力（如图所示） A) (100 N, 80 N, 80 N·m) 0.5m B) (100 N, 80 N, 40 N·m) 1m C) (80 N, 100 N, 40 N·m) D) (80 N, 100 N, 0 N·m )
哪一根杆是零力杆？
零力杆（续）
零力杆的作用
FP
探究式科学教育依靠和尊重学生已有的知识基础； 探究式科学教育学生之间的相互讨论和合作； 探究式科学教育希望促进学生态度的养成；
探究：零力杆的判断
如果一节点有三个杆件，其中二个杆件是共线，并且 该节点没有外力及约束作用则第三个非共线的杆件为 零力杆。即
证明：杆AD和AC为零力杆
零力杆（续）
6）每节课结束后都留一定的课堂讨论时间，有时以小 测验的形式及时检查本堂课的内容。并布置下节课的 内容，培养学生的自学能力和主动探究的学习态度。
7）安排学生之间的相互讨论和合作
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小组探究：
探究题：一种车载式起重机，车重G1= 26 kN，起重机 伸臂重G2 = 4.5 kN，起重机的旋转与固定部分共重 G3 = 31 kN。尺寸如图所示。设伸臂在起重机对称面 内，且放在图示位置，试求车子不致翻倒的最大起吊 重量Gmax。
探究：二力平衡条件的验证
已知: AB=3.6m, BC=1.5m,P1 =1068 N 和 P2 = 445 N 求: 所有杆件的内力，并注明杆件是受拉还是 受压。
零力杆
如果一节点有两个非共线的杆件， 并且该节点没有外力及约束作用， 则这两个杆件为零力杆. 在左图 的桁架中，杆件DE, CD, AF, 和 AB 均为零力杆 以节点D 和 A 分别建立平衡 方程，可得出此结论. 零力杆可从桁架中移出，以 简化桁架的分析。
探究式科学教育依靠和尊重学生已有的知识基础； 探究式科学教育重视学生之间的相互讨论和合作；
4）授课过程中，注意和补充与课堂内容相关的知识， 扩大学生的知识面。 5）每节课前，以提问和小测验的形式回顾上节课的内 容。然后把重要的知识点用提出问题的方式让学生参 与讨论，让学生对前面学习的知识点和学习过程及结 果进行反思，同时注意培养学生独立思考的能力。
7）安排学生之间的相互讨论和合作
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课堂测验
1. 一个重50 N的物体处于平衡状态. 该物体与接触面的摩擦力是? A) 0 N B) 5 N C) 10 N D) 15 N
S = 0.3
10 N