《土木工程与防灾减灾》课堂演示教具

《土木工程与防灾减灾》课堂演示教具

2017-11-12 顾栋炼、谢昭波等 陆新征课题组 陆新征课题组

这学期应系里要求,新开了一门面向本科生的《土木工程与防灾减灾》课程,教学内容涵盖地震工程、防护工程、风工程、抗火工程和岩土工程。如何让本科低年级同学可以更好的理解应对地震、台风等灾害的工程措施是一个有一定难度的问题。虽然整理了2.1G的视频影像资料,以及2.4G的PPT素材,但是总担心学生理解上会有困难,进而影响教学的效果。

正在苦恼中,在3月初的一次会议上突然受到中国地震局杨建思教授的启发,为什么不做一些可以让学生直接操作的教具呢?于是就和杨青顺、解琳琳、顾栋炼、谢昭波、赵馨怡等几个研究生一起,自己动手设法做一批教具。因为是第一年做,土法上马,遇到了不少问题,不过好歹还是部分达成了效果。


地震灾害教具

首先是地震灾害的教具,其实地震灾害的教具还是比较成熟的,设计一个振动台就可以了。于是和研究生一起设计加工了一个小振动台,可以做一些不同结构体系、不同减震措施的教具演示。


视频1 调频质量阻尼器减小结构振动的演示

视频2 约束砌体和无约束砌体的对比


台风灾害

台风灾害教具的思路也相对比较清晰,加工一个教学风洞就可以,只是用来演示的结构对象需要设计一下。研究生很聪明的想出来在模型表面粘贴一些塑料线的方法来演示结构表面的风力。这样配合以计算机模拟结果,应该可以让学生了解作用在结构表面的风是怎么回事。

视频3 建筑物表面风压演示

视频4 圆柱绕流漩涡脱落演示


火灾

火灾的演示比较让人费脑筋,毕竟在课堂上放火要多加小心。(其实我还想了防护工程的教具,炮竹都买了,后来想到在教室里放炮好像还是不合适,所以就没演示了)。后来得到陈素文教授的启发,可以做钢结构抗火的演示,又通过余红霞博士,联系到了防火涂料的供应商,买了一批带防火涂料的钢板教具,初步能给学生一点感性认识了。


视频5 火灾教学视频


地质灾害

地质灾害相对而言也比较简单,只要自己做一个土箱,然后放上挡土工程即可。之前上课每次讲到锚杆的时候总觉得特别费劲,希望这次同学们可以比较容易的理解锚杆挡土的基本原理。当然,实际锚杆工程施工是先有边坡再有锚杆,这个暂时就没法做到了。

视频 6 锚杆护坡演示


因为是第一次制作,土法上马,自掏腰包,所以很多奇葩道具也闪亮登场,比如助教的六个核桃易拉罐,乒乓球等等。

非常感谢各位研究生助教的配合。在这个双十一最后还要感谢淘宝,很多教具都是研究生直接从淘宝上订购的。


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