大跨度空间结构教学大纲教案.docx
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大跨度空间结构教学大纲教案
《大跨度空间结构》
(SpaceStructureaboutLongSpan)
一、课程说明
课程编号:
306433
学时学分:
24学时,1.5学分
先修课程:
材料力学,结构力学,钢结构设计原理
适合专业:
土木工程(建筑工程方向、基地班)
开课学院:
土木工程学院
二、课程性质和任务
本课程是土木工程专业的选修课,属于专业课。
近20年来,大跨度空间结构得到了长足的发展,结构型式不断创新,科技成果也十分丰富,也积累了大量的设计和施工经验。
本课程的任务是使学生获得有关大跨度空间结构的基本知识,掌握基本理论和基本结构型式;掌握各种结构体系的主要受力特征和设计方法;为今后的工作中结构选型、工程监理和科学研究打下坚实的基础。
三、主要教学内容
1.绪论
大跨度空间结构的特点与适用范围;大跨度空间结构的研究、应用现状与发展前景;本课程的任务与学习建议。
2.网架结构
结构体系及其形式;网架结构的受力与变形特点及其选型;网架结构的主要几何尺寸;网架结构设计的一般原则;网架结构的简化分析方法;网架结构的有限元分析;网架结构的节点构造与设计;典型工程实例介绍。
3.网壳结构
结构体系及其形式;网壳结构的受力与变形特点及其选型;网壳结构的主要几何尺寸;网壳结构设计的一般原则;网壳结构的简化分析方法;网壳结构的有限元分析;网壳结构的特殊节点构造与设计;典型工程实例介绍。
4.悬索结构
悬索结构的受力与变形特点;悬索结构的形式;悬索结构设计的一般原则;悬索结构的设计方法;悬索结构的特殊构造与设计;典型工程实例介绍。
5.膜结构
膜结构的形式与分类,膜材料,膜结构的形态分析、荷载分析和裁剪分析的基本理论和基本方法,膜结构的连接构造;典型工程实例介绍。
6.其他形式空间结构
薄壳结构,组合网格结构,斜拉结构,预应力网格结构,张弦结构;张拉整体体系与索穹顶等。
四、教学基本要求
【重点掌握】:
重点掌握网架结构、网壳结构的受力与变形特点及其选型的主要内容;
【掌握】:
掌握网架结构的受力与变形特点及其选型的主要内容;包括网架结构的主要几何尺寸,网架结构设计的一般原则,熟悉网架结构的简化分析方法;掌握网壳结构的受力与变形特点及其选型,包括网壳结构的主要几何尺寸,网壳结构设计的一般原则,网壳结构的特殊节点构造与设计要点;掌握悬索结构的受力与变形特点;基本掌握悬索结构的形式和设计的一般原则;初步掌握膜结构的连接构造;
【了解】:
了解大跨度空间结构的特点与适用范围;对大跨度空间结构的研究、应用现状与发展前景有充分的认识;明确本课程的任务与学习建议。
了解网壳结构的简化分析方法及有限元分析;了解悬索结构的设计方法、特殊构造与设计;了解膜结构的形式与分类、形态分析、荷载分析和裁剪分析的基本理论和基本方法。
了解其他形式的空间结构,包括钢管桁架、薄壳结构、弦支结构、索穹顶、玻璃幕墙等。
了解网架、网壳、膜结构等典型工程实例。
【难点】:
利用软件进行网架结构的有限元分析并进行网架结构和网壳结构的节点构造与设计。
五、参考学时分配
序号
课程主要内容
学时
理论
实验(实践)
上机
1
绪论
2
X(X)
2
网架结构
8
3
网壳结构
6
4
悬索结构
3
5
膜结构
3
6
其他形式空间结构
2
合计
24
六、教材及参考书
教材:
[1]王秀丽.大跨度空间结构计算分析与概念设计[M].北京:
机械工业出版社,2008.9.
[2]孙建琴.大跨度空间结构设计[M].北京:
科学出版社,2009.8.
参考书:
[1]张文福,王秀丽主编,空间结构[M],科学出版社,2006.7
[2]李星荣,魏才昂,丁峙崐.钢结构连接节点设计手册[M].第二版.北京:
中国建筑工业出版社,2005.4.
[3]完海鹰,黄炳生,大跨空间结构[M].北京:
中国建筑工业出版社,2008.6.
[4]杜文风,张慧,空间结构[M].北京:
中国电力出版社.2008.8.
[5]沈祖炎,陈扬骥.网架与网壳[M].上海:
同济大学出版社,1997.4.
七、考核方式
综合测评安全教育是事故预防的三大策略之一,搞好安全教育必须要用安全教育学做理论支撑。
安全教育学是从事安全教育的教师和培训师最重要的理论基础之一,由于许多安全管理工作者经常需要承担安全教育的工作,安全教育学也是他们的必选课。
安全教育学是安全科学与工程和教育学两个一级学科的交叉所形成的一门分支学科。
安全教育学是一门以提高各类安全教育的绩效为主要目标,对人类一切与安全教育活动有关的现象、规律、方法、原理和技术及其应用等进行研究和实践的交叉学科,具有重要的理论和实际意义。
三、课程的基本要求
使安全工程专业学生掌握安全教育学的内涵和学科体系、安全教育学原理、安全教育的主体和客体、安全教育方法论、安全教育的教学设计、安全教育评价、现代安全教育技术,学会做安全教育培训项目开发、安全培训项目和课程的设计与实施、安全培训质量控制与管理等。
四、教学内容、重点难点及教学设计
章节
教学内容
总学时
学时分配
教学重点
教学难点
教学方案设计(含教学方法、教学手段)
讲课
(含研讨)
实践
第1章
安全教育学概述
2
2
0
安全教育学的内涵与范畴,安全教育学的特征与功能,安全教育的分类及其内容
安全教育学的内涵与范畴,安全教育学的特征与功能
讲授法、案例讨论法、学生试讲教师点评法等
第2章
安全教育学原理
4
4
0
安全教育的机理,安全教育的记忆规律,安全教育学六原理,安全教育的基本原则和要素
安全教育的机理,全教育学六原理
讲授法、案例讨论法、学生试讲教师点评法等
第3章
安全教育的主体和客体
4
4
0
安全教育的主体,安全教育的客体,安全教育主客体的协同作用关系
安全教育的主体,安全教育的客体
讲授法、案例讨论法、学生试讲教师点评法等
第4章
安全教育方法论
4
4
0
安全教育的研究方法,安全教育的教学方法,安全教育的技术方法
安全教育的研究方法,安全教育的教学方法
讲授法、案例讨论法、学生试讲教师点评法等
第5章
安全教育的教学设计
4
4
0
教学设计的模式,基于过程模式的教学设计实施,混合式教学设计
教学设计的模式,基于过程模式的教学设计实施,混合式教学设计
讲授法、案例讨论法、学生试讲教师点评法等
第6章
安全教育评价
2
2
0
安全教育评价模式的构建,安全教育评价指标体系的构建,安全教育评价的实施流程
安全教育评价模式的构建,安全教育评价指标体系的构建
讲授法、案例讨论法、学生试讲教师点评法等
第7章
现代安全教育技术
4
4
0
教学媒体的应用,多媒体教学系统案例,多媒体课件的制作
多媒体课件的制作
讲授法、案例讨论法、学生试讲教师点评法等
第8章
安全教育培训项目开发
2
2
0
国家规定的企业安全教育培训项目,由安全培训机构开发培训的项目,安全培训项目开发的内容和要点,安全培训工作的改革和完善
安全培训机构开发培训的项目,安全培训项目开发的内容和要点
讲授法、案例讨论法、学生试讲教师点评法等
第9章
安全培训项目和课程的设计与实施
2
2
0
安全培训项目的设计与实施,安全培训课程的开发与实施,安全培训课堂教学实战经验
安全培训课堂教学实战经验
讲授法、案例讨论法、学生试讲教师点评法等
第10章
安全培训的质量控制与管理
2
2
0
我国安全生产培训的管理办法,影响安全生产培训质量因素,加强安全培训管理工作的“五个机制”,安全培训教师队伍素质及能力提高方法
影响安全生产培训质量因素,加强安全培训管理工作的“五个机制”,安全培训教师队伍素质及能力提高方法
讲授法、案例讨论法、学生试讲教师点评法等
实验课1
安全教育培训演讲会
2
0
2
同学们学会控制情绪、时间、节奏,能够合理运用开场白、眼神、声音、表情、手势、步伐、姿势等技巧,让自己像一名教师一样自如的授课、演讲。
同学们的角色变成一名教师,以一名老师的眼光去评价、去“挑剔”每一位同学的教学水平
同学们的角色变成一名教师,以一名老师的眼光去评价、去“挑剔”每一位同学的教学水平
由学生自主选择和设计教学方案
实验课2
安全培训方案设计汇报
2
0
2
同学们学会控制情绪、时间、节奏,能够合理运用开场白、眼神、声音、表情、手势、步伐、姿势等技巧,让自己像一名教师一样自如的授课、演讲。
同学们的角色变成一名教师,以一名老师的眼光去评价、去“挑剔”每一位同学的教学水平
同学们的角色变成一名教师,以一名老师的眼光去评价、去“挑剔”每一位同学的教学水平
由学生自主选择和设计教学方案
注:
实践包括实验、上机等;实验课更具可教学需要灵活穿插在各堂课之中。
五、实践教学内容和基本要求
1.主题演讲
(1)活动主题:
“安全颂”“安全故事会”“安全观”等演讲。
每人一题,要求学生根据布置的题目写好演讲,长度1200~1500字,可以演讲5~7分钟左右。
稿子要求围绕题目写,要原创、精炼、生动、翔实、有事故案例,距演讲前一周提交。
演讲要求学会控制情绪、时间、节奏,能够合理运用开场白、眼神、声音、表情、手势、步伐、姿势等技巧。
(2)活动过程:
采用自己报名的形式,以便增强学生准备过程的主动性;由学生自己做主持人;请了摄像师全程拍录像;请会做FLASH的同学制作视频片头;后期制作之后供学生自己欣赏或传播。
(3)活动效果:
通过编稿和演讲准备,让学生体会了教学的备课和讲课的过程,也感受了当教师的不易;教学虽说不是“台上一分钟,台下十年功”,可也是“台上一刻钟,台下十年功啊”;通过录像等方式,也学习了现代教育技术的运用,提高了学习和演讲认真程度和兴趣。
学生和我总的感觉还不错。
VPN是实现保密通信的基本手段,在Windows系统上,可以直接进行VPN服务的搭建,本实训就是在Windows系统上实现VPN的连接。
实训任务
基于Windows实现VPN的连接。
实训目的
1.掌握基于Windows实现VPN连接的方法;
2.VPN技术原理及特点,熟悉常用的VPN隧道协议;
3.熟悉常用的VPN技术。
实训步骤
1.规划实训环境和网络拓扑
为保证实训环境的适应性,本次实训使用虚拟机进行。
如图3-17所示,运行两台虚拟机,一台使用Windows2003server,一台使用WindowsXP,分别VPN服务器和客户端,IP规划如图中所示。
这里将192.168.1.0/24作为外网网段,172.16.1.0/24作为内网网段。
作为VPN服务器的Windows2003server,需要添加一块网卡,作为连接内部权限子网的端口。
添加方式:
点开“虚拟机设置”,添加硬件设备,在“添加硬件向导”中选择硬件类型-网络适配器,适配器模式选择“NAT”,点“确定”即可添加一块网卡。
如果系统中看不到新添加的网卡,只需将虚拟机重新启动即可。
图3-17实训环境网络拓扑
2.配置VPN服务器
Windows2003server系统中,在开始-程序-管理工具-选择路由和远程访问。
步骤如下:
步骤一:
在本地服务器上右键,选择配置并启用路由和远程访问。
步骤二:
在公共配置中选择虚拟专用网络VPN服务器,然后点击下一步。
图3-18启用路由和远程访问图3-19选择配置VPN服务器
步骤三:
指定服务器与互联网相连接的网卡。
步骤四:
选择远程拔入客户的IP地址来源。
图3-20选择外网网卡图3-21选择远程客户IP地址来源
步骤五:
启用名称和地址转换服务。
步骤六:
系统提示将从外网网卡所在的网段指定IP给客户端。
图3-22启用名称和地址服务图3-23指派地址池
步骤七:
为了对客户端拔入进行身份验证,可以设置一个RADIUS服务器,也可以用VPN服务器来进行验证,如图3-24所示。
步骤八:
单击“下一步”按钮后就可以看到正在完成初始化的过程,完成后就可以接受VPN客户端的拔入了。
可以看到在服务列表中路由和远程访问已经启动,如图3-25所示。
图3-24选择身份认证图3-25配置完成
3.VPN网络客户端的配置
在虚拟机XP系统下(或者在物理机上也可以)进行配置。
步骤一:
右键单击“网上邻居”→“属性”→“新建连接”,选择连接到工作区。
步骤二:
选择通过Internet连接到专用网络后,然后进入下一步。
步骤三:
接着输入VPN服务器的IP地址,即192.168.1.254,进入下一步。
步骤四:
在出现的VPN连接窗口中,填入VPN服务器上的允许远程拔入的用户名和密码。
连接成功后会在右下角的任务栏处有一个网络连接图标。
用户名和密码是什么呢?
回到Windows2003server系统中,右键单击“VPN服务器”→“属性”,在“安全”选项卡中看到身份验证提供程序是“Windows身份验证”,如图3-26所示。
在“计算机管理”→“本地用户和组”中(如图3-27所示),新建用户、设置密码,如图3-28所示,并设定属性为允许远程访问,如图3-29所示。
这样就设定好账号和密码了,在WindowsXP系统中VPN客户端输入账号密码即可登录。
图3-26VPN服务器属性图3-27进入计算机管理界面添加用户
图3-28添加新用户图3-29设置用户的远程访问权限
3.远程访问VPN的检测
在VPN客户端通过VPN服务器连接以后,可以在VPN客户机的系统运行cmd命令执行ipconfig可以查看到客户机已经获取的新地址与内部网络中一致了。
此时在WindowsXP系统下可以看到有一块新加虚拟网卡,IP是自动分配的172.16.1.0/24网段的地址(如果地址不是在这个网段,而是随机指派的其他地址,只需要在图3-26VPN服务器属性窗口中“IP”选项卡下设置静态地址池为172.16.1.0/24网段,就可以了)。
也可以在VPN服务器的路由和远程管理中的端口和远程访问客户端中看到有用户已经连接了。
4.完成实训报告
根据实训过程,完善实训报告,分析实训中遇到的问题和解决方法,并分析VPN连接建立后,网络报文的数据流向。
- 配套讲稿:
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- 跨度 空间结构 教学大纲 教案