教学设计是教师上课的剧本，要想讲好一堂课，将学生课前、课中、课后结合起来，做到有条不紊，教学设计是必不可少的部分。
教学设计分为设计思路、教材分析、学情分析、教学目标、教学重点、教学难点、教学时数、教学过程、课后任务、教学反思等十一个方面。通过教学设计将一堂课庖丁解牛之后，你会发现讲好一堂课并不难，只要将各个环节细致化、有机结合起来，你就可以做到胸有成竹，能够将更多的信息输入给学生，学生也能通过你的教学设计更好进行互动、输出，这样才是一个良性的学习模式。那么想做一个好的老师，那就先从教学设计开始吧。
课题: 土的直接剪切试验
一、设计思路：
1、明确本次试验在今后工程中的应用。土的黏聚力和内摩擦角是土抗剪强度两个主要强度指标，为计算地基的承载能力提供技术参数，学生在今后作为工程技术人员在地基承载力计算、评定土体的稳定性、确定基坑放坡系数等方面都需要用到这两个强度指标。因此如何理解和测定这两个强度指标是必须掌握的技能。
2、围绕三个方面进行教学。本课程根据实验目的和工程实际需要，从理论学习、仪器操作、实验报告三方面入手，理论学习方面以课前信息教学平台学习和课堂实验原理讲解、答疑为主，仪器操作方面以课堂实验演示和巡查示范为主，实验报告以学生填写和教师反馈为主。
二、教材分析：
《土力学与基础工程》是建筑工程技术、市政工程技术专业一个重要的理论和实践环节。土是建筑工程中应用最广泛的一种建筑材料或介质，《土力学与基础工程》这本书根据学生特点，以理论联系实际，注重实践能力的培养，在试验前先学习土力学概念，引出试验原理，每个试验的操作步骤详实，但是具体操作比较抽象，学生不容易理解，需要配合试验操作来进行学习。
三、学情分析：
本次课的教学对象为高职建筑工程技术专业大二学生，具备一定的专业基础知识和技能，学生在本课程前初步了解了抗剪强度的两个指标黏聚力和内摩擦角的概念和作用，学习了直接剪切试验的试验流程，但是没有动手操作过，不明确直接剪切试验的试验原理和操作步骤。
四、教学目标：
1、了解两个抗剪强度指标的含义和作用。
2、掌握直接剪切实验的操作步骤。
3、掌握计算黏聚力和内摩擦角的方法。
五、教学方法：
线上线下相结合，课前利用学习通平台预习，课堂中通过实验课学中做、做中学，课后利用实验报告进行总结。
六、教学重点：
1、黏聚力和内摩擦角的含义和工程运用。
2、直接剪切试验的原理和操作步骤。
3、使用库伦方程计算黏聚力和内摩擦角。
七、教学难点： 黏聚力和内摩擦角的计算。
八、教学时数：2学时，其中实践性教学1学时。
九、教学过程
第一部分：试验目的--导入（3分钟）
（一）主要内容
1、明确本次试验目的、黏聚力和内摩擦角的概念。黏聚力主要指土体之间的吸引力和胶结作用，而内摩擦角他是指土体相互滑动需要克服的滑动摩擦力和咬合摩擦力。土颗粒之间是相互嵌入和咬合在一起的，这时候土体相互滑动就需要克服滑动摩擦力和咬合摩擦力，这两者我们用内摩擦角来描述。内摩察角越大，那么土体的强度越高。
2、明确黏聚力和内摩擦角在工程中的应用。通过这两个抗剪强度指标，可以为计算地基承载力提供强度指标，此外还可以评价土体的稳定性、确定基坑的放坡坡度等作用。
（二）教师：
简要介绍这次课的学习过程，介绍黏聚力和内摩擦角的概念和含义。利用问题导入法，通过向学生提问黏聚力和内摩擦角在工程中有哪些应用，引出本次试验的主要内容。
（三）学生：
认真听讲，明确本次课程中黏聚力和内摩擦角的概念，回答问题——黏聚力和内摩擦角在工程中有哪些应用。
（四）教学资源：
多媒体课件、实验仪器、试验操作考核表
第二部分：试验方法和试验原理（7分钟）
（一）主要内容
1、介绍本次试验的试验方法——直接剪切试验。
2、明确直接剪切试验的试验原理。实验所用的剪切盒，分为上下两个部分，上剪切盒和下剪切盒，在剪切盒内我们放入土样，土样正好处于上下剪切盒中间，土样高2厘米，横截面积是30平方厘米。在剪切盒右侧有一个钢环，钢环的作用是测定土样所受到的剪应力。剪切盒底部，是一组滑轮，这样剪切盒可以在水平方向滑动。我们在做实验的时候，在土样上方有一个法向应力σ，接下来我们在下剪切盒施加一个剪力，剪力慢慢增加，在上下剪切盒的接触面上土样会发生剪切变形，变形的同时将剪力传到右侧的钢环上，钢环上所受到的力就是剪切面上的剪力，那么我们只要测定出钢环的压缩量，已知钢环的压缩系数，两者相乘我们就可以求出剪应力。
3、试验数据的计算。一个法向应力我们就可以求出一个相应的剪应力。我们一共做出四组法向应力和剪应力，建立抗剪强度坐标系，横坐标是法向应力σ，纵坐标是剪应力τ，将这四个点用直线连起来，这个直线方程是τ＝c+σtanφ，也就是我们学过的库伦抗剪强度定律，c是直线与纵坐标的截距，即为我们要求的粘聚力，而tanφ是直线方程的斜率，用反三角函数arctan就可以求出内摩擦角φ。
（二）教师：
通过明确黏聚力和内摩擦角在实际工程中应用，引出用什么方法来测定这两个抗剪强度指标。在课堂上提问：直接剪切试验是如何测出黏聚力和内摩擦角的呢？引出直接剪切试验的试验原理和数据计算方法。
（三）学生
认真听讲，记录试验中所用到的仪器参数，积极思考回答教师提出的问题。
（四）教学资源
黑板、实验仪器、试验操作考核表
第三部分：试验仪器和试验操作步骤（10分钟）
（一）主要内容
1、介绍本次试验所需要的仪器设备。直剪仪、百分表、量力环、剪切盒、环刀、砝码。
2、向学生演示试验操作，强调试验注意事项和安全防范措施。
（1）对准上下剪切盒，插入固定销钉，在下盒内放入透水石一块，试样上下面各放滤纸一张；将盛有试样的环刀刀口抄朝下，对准剪切盒，再在试样上放透水石一块，盖上盖子，将试样慢慢垂直推入剪切盒内。
（2）转动手轮，使上剪切盒前端与量力环接触（量力环中百分表微动，表示已经接触），调整量力环中百分表读数为零。
（3）每组4个试样，在4种不同垂直压力下进行剪切试验。垂直法向应力分别为50kpa，100kpa,200kpa,400kpa.
（4）当试样加上垂直压力后，立即拔去固定销钉，以每分钟6r的平均速率旋转手轮，使试样在3-5min内剪坏。剪坏的标准是量力环中百分表读数不再增大，或有显著后退，表示试样已破坏。
（5）剪切结束后，倒轮手轮，移去垂直压力，框架，钢球，将仪器清理干净。
（二）教师：
1、介绍这次试验所用的仪器、设备，现场讲解本次试验操作中的注意事项，并使用仪器进行标准化操作向学生演示整个试验操作过程。
2、在演示过程中，向学生讲解各个试验操作的作用，引导学生思考如果忽视某项操作会带来哪些问题。
（三）学生：
认真听讲，对照试验操作考核表明确本次试验的操作步骤。积极思考和回答教师提出的问题。
（四）教学资源：
实验仪器、试验操作考核表
第四部分：试验操作和总结（20分钟）
（一）教学内容
1、现场实操——直接剪切试验操作。
2、回答学生提问，纠正错误操作。
3、回顾所学内容，强调重点和难点。我们通过这次实验课的内容，要清楚两个抗剪强度指标的含义和作用，掌握直接剪切实验的操作步骤，通过法向应力、剪应力、库伦方程，确定直线的截距和斜率，从而得出黏聚力和内摩擦角。
（二）教师：
1、提醒学生按照试验演示步骤和步骤考核表来进行试验操作。
2、在学生实操过程中，教师进行巡查，实时点评、答疑并指导学生的操作。
3、依据试验操作考核表标准对学生操作进行打分。
（三）学生
1、通过仪器设备进行直接剪切试验的操作，掌握试验操作步骤和注意事项。
2、对操作过程中出现的问题，进行组内讨论和处理，解决不了的向教师提问。
3、记录试验数据。
（四）教学资源
试验操作考核表、试验数据记录单
十、课后任务
完成直接剪切试验实验报告
十一、教学后记：
1、课堂教学反馈：学生对土的直接剪切实验兴趣浓厚，理论部分学习过程中精神集中，在实验操作中，学生比较主动，能够利所学操作进行试验测试，遇到问题积极反馈并解决。
2、课后反馈：学生对库伦方程的理解不够深入，计算题中的物理单位混淆，需要加强计算能力的训练。
