朱　林　朱　梅　尹成龍　孔曉玲

摘 要:《金屬切削原理及刀具》是一門研究金屬切削過程基本規(guī)律、刀具工作原理、使用原則和進行刀具設計的課程。其主要特點在于，涉及的知識點較多，理論知識過于抽象，因而學生普遍反應較為難學。筆者結合自己多年實際的教學體會，認為搞好《金屬切削原理及刀具》的教學，必須抓住兩個關鍵環(huán)節(jié)：重視課堂教學效果，加強學生工程創(chuàng)新素質的培養(yǎng)；搞好實踐教學環(huán)節(jié)，提高學生實際解決問題的能力。

關鍵詞:課堂教學 工程創(chuàng)新 素質實踐 教學能力培養(yǎng)

《金屬切削原理及刀具》是機械類各專業(yè)的一門專業(yè)核心課，它主要研究金屬切削過程基本規(guī)律、刀具工作原理、使用原則和設計方法。學生學習該課程的主要目的是，通過理解金屬切削原理、刀具加工過程，獲取必要的機械加工知識，以便在設計各類機械產品時，能充分考慮產品加工的難易程度和可行性。

但由于該課程涉及的知識點較多（如畫法幾何、機械制圖、機械工程材料、金屬工藝學、理論力學、材料力學以及機械原理等），理論知識過于抽象，再加上在實際課堂教學過程中缺少必要的實物，學生普遍感到：課程難懂，搞不清講什么；拿到具體實物，分不清究竟是什么類型的刀具，有哪些作用！為此，本文結合自己多年的實際教學經驗，從課堂和實踐兩方面談談搞好該課程教學的關鍵環(huán)節(jié)。

一、重視課堂教學效果，加強學生工程創(chuàng)新素質的培養(yǎng)

課堂教學作為教育活動的主要手段，是對學生實施知識教育的重要環(huán)節(jié)，其效果的好壞是教師教學方法和教學技巧是否得當?shù)闹匾笜?。《金屬切削原理及刀具》課程內容豐富，知識點多，知識面廣，實踐性強，對金屬切削刀具從理論上加以分析、論證、歸納、升華和技術指導，具有很強的系統(tǒng)性和專業(yè)性。針對這些特點，筆者認為要想提高課堂效率，加強學生的工程創(chuàng)新素質培養(yǎng)，需要教師在授課過程中，積極地想辦法，出新招，創(chuàng)造新的教學模式和手段，使得學生在擁有良好心理安全的氛圍中、多維互動的教學形式下，學習知識，使知識不僅能被“繼承”，而且還能得到“再生”，具體做法如下：

1.調整、拓寬教材知識體系

目前國內大多數(shù)高校實行了學分制，在專業(yè)課課時相對減少，課程內容不刪減的情況下，如何上好專業(yè)課，讓學生在有限的時間內，掌握課程的核心內容，培養(yǎng)必要的專業(yè)實踐能力是目前每位高校教師都必須面臨和思考的問題。因此從培養(yǎng)高等工程技術人才的需要出發(fā)，重新審視《金屬切削原理及刀具》的知識結構，對教材各部分內容的多少、順序安排、作用與地位、銜接和影響等進行研究非常必要。經過整合，我們將該課程的知識體系分成兩大板塊：金屬切削原理和標準、專用刀具的工作原理、結構特點及選用原則。在內容安排上，刪減了金屬切削原理基本理論中較難理解的或機理尚不十分明確的部分，突出了基本概念及其應用的內容，要求學生重點掌握刀削材料的種類、特點及用途；切削過程的基本規(guī)律，并能運用這些規(guī)律分析和解決切削加工中的有關技術問題。

此外，隨著科學技術的發(fā)展，金屬切削加工領域出現(xiàn)了許多新的切削理論和應用，為了讓學生了解、學習、跟蹤本專業(yè)新技術的研究、發(fā)展方向，教學內容應該更新，要能體現(xiàn)時代發(fā)展的氣息，及時補充學科發(fā)展和應用的最新知識，只有這樣才能貫徹"教育面向未來，面向世界，面向現(xiàn)代化"的教育教學改革精神，激發(fā)學生的學習主動性與求知欲，這是課程建設與改革的需要。我們的具體方法是，根據(jù)自己的科研方向、研究課題，實時、適度地向學生介紹一些新的金屬切削理念、設備和應用，例如，向學生介紹了目前可用于機械零部件加工的激光束加工法、金屬絲放電磨削加工法、聚焦離子束加工法以及用于微渦輪發(fā)動機結構制作的蝕刻加工方法等。

2.采用多樣化的教學方法

加強創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)是高等院校教學方法的改革核心，其中心內容是改革"灌輸式"和過分偏重講授的教學方法，實施啟發(fā)式、研究式的教學方法；強調學生在教學活動中的主體地位，充分調動學生的積極性、主動性和創(chuàng)造性。其目的是加強學生的自學能力、分析問題和解決問題能力、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)；使學生個性和才能得以全面發(fā)展。教學有法，但無定法，不斷探索有利于提高教學效果與質量的教學方法，是教學建設的重要內容。筆者就自己的探索與實踐總結如下幾點：

（1）理論聯(lián)系實際，提高思維密度，采用多設問、互動式教學方式，以激發(fā)興趣。

《金屬切削原理及刀具》理論服務于實際操作、解決實際加工過程中的種種切削加工問題和各種刀具的使用問題。通常學生在學習這門課時，他們已經完成了金工實習，所以在腦海中對切削加工還留有一定的印象。這時我們專業(yè)課老師可以將學生在生產實習過程中經常遇到的問題、現(xiàn)象、困惑在課堂上提出來，讓學生認真思考、討論，給出答案，由此激發(fā)學生的興趣和好奇心，進而培養(yǎng)學生獨立思考、嚴謹求證、合理分析和判斷的能力。如“在金工實習過程中，高速鋼刀具在切削區(qū)溫度超過600℃時，容易出現(xiàn)“燒刃”，什么是“燒刃”，包含哪些磨損，發(fā)生的機理是什么？如何減少、杜絕這種狀況？”（如圖1所示）

學生經過思考、討論，綜合運用所學過的知識，從刀具材料、刀具角度、切削用量以及切削液的選擇等角度綜合分析，最終解決了疑難。實踐表明，通過創(chuàng)設不同的問題，使學生在獨立思考、激烈討論的基礎上，能對所學過知識的進一步思維加工解決問題，從而增強了他們的學習興趣，提高了他們的創(chuàng)新思維和能力。

（2）綜合使用各種輔助教學手段，以提高教學效果

《金屬切削原理及刀具》是研究金屬切削過程基本規(guī)律、刀具工作原理、使用原則以及進行刀具設計的一門課程。它是機械類各專業(yè)一門重要的專業(yè)課，是畫法幾何、機械制圖、機械工程材料、金屬工藝學、理論力學、材料力學以及機械原理、機械設計等課程知識的集成，對學生綜合運用所學理論知識解決實際問題能力的培養(yǎng)有著重要的作用。

由于本課程理論知識過于抽象，再加上在實際課堂教學過程中缺少具體實物，學生普遍感到：課程難懂，搞不清講什么；拿到具體實物，分不清究竟是什么類型的刀具，有哪些作用！以往有的教師采用掛圖的方式進行教學，雖然起了一定的作用，但由于是“紙上談兵”，所以，教學效果還是不甚理想。例如，在講授刀具切削部分的幾何角度時（如圖2所示），由于需要一定的空間想象力，所涉及的角度多而煩，再加上相關教材在該部分的論述既未分清主次，亦未闡明道理，更未能深入解釋這些角度之間的有機聯(lián)系，故較難懂，很難于深入學習，是學生學習最頭疼的地方。

因此，在整個教學實施的過程中，合理穿插運用各種教學手段對學生掌握、理解課程內容十分必要。針對上述內容，我們使用木材或紙盒按比例制作放大的模型，對照模型逐個概念講解，再配合使用電化教學和多媒體教學等現(xiàn)代化教學手段，將刀具相關角度的形成過程形象地表現(xiàn)出來，使枯燥的理論知識變得生動、有趣，給學生營造了一個虛擬的金屬切削加工環(huán)境，學生坐在課堂上，就能感受到工廠生產加工的實際過程；改變了過去那種空談理論的弊端，有效地彌補了課堂教學的不足，教學內容直觀、形象，加深學生對課程理論知識的理解，學生很快掌握了該部分的內容，教學效果明顯提高。

二、重視實踐教學環(huán)節(jié)，加強學生創(chuàng)新實踐能力的培養(yǎng)

《金屬切削原理及刀具》是一門與實際聯(lián)系很強的課程，在學分制實行以后，要想學生在短短的28學時真正理解、消化核心知識很難，也不太可能。為了切實使學生在學完本課程后，能夠獲得綜合運用所學知識進行機械結構分析、設計的能力，我們集中安排了為期兩周的金工實習。學生通過金工實習，一方面為后續(xù)課程的學習打下良好的基礎，另一方面，了解常用的加工機械、掌握基本加工工藝，鞏固常用機械基本加工理論，了解先進加工工藝，以拓展、增強他們的優(yōu)化思維和創(chuàng)新思維，培養(yǎng)他們敢于突破、善于創(chuàng)新的能力。

根據(jù)目前學分制體系的特點、我們農業(yè)院校專業(yè)結構調整的現(xiàn)狀以及傳統(tǒng)金工實習模式與目前制造業(yè)發(fā)展趨勢的不協(xié)調性，我們對我?，F(xiàn)行的金工實習模式進行了研究與改革，具體做法如下：

1.調整金工實習的時間，保證金工實習的質量

為保質保量地完成學生金工實習任務，對金工實習的時間有必要進行調整。我們研究擬定了兩種較為實用的模式：一是利用暑假期間進行金工實習，二是分散實習，利用星期天等課余時間進行金工實習。我們學校綜合了各種情況采用了第一種做法，利用暑假分三次安排了三組實習，主要完成車、銑、刨、焊、鑄造及鉗工的常規(guī)操作，這樣既緩解了對實習工廠的壓力，也解決了實習時間的問題，同時對學生來說，學習壓力分散了，學習過程輕松了很多。

2.增加金工實習內容，開拓學生眼界

隨著金屬切削加工技術的發(fā)展，目前機械加工領域出現(xiàn)了一些較為先進的生產加工技術，比如，超聲波加工技術、超精密加工技術等。為了拓寬學生的專業(yè)視野，加強學生專業(yè)素質的培養(yǎng)，根據(jù)學校的具體實際，我們對原先的實習內容作了相應的調整，主要是針對本學科的發(fā)展，增加了一些較新的實習內容。具體做法是，把增加學生的感性認識放在首位，通過實習指導老師的引導以及學生的聽、看、動、寫、說來完成。其中，聽：實習指導教師的講解；看：看實物、加工演示及錄像片；動：自己動手、實際操作；寫：寫實習報告、心得體會等；說：說出實習中的問題和建議、啟發(fā)創(chuàng)新思維。

3.多種實習手段并用，強化金工實習效果

通過多年的金工實習，我們發(fā)現(xiàn)，在校辦工廠進行金工實習存在著很大的局限性，比如，校辦工廠的設備有限；生產的品種單一，工藝簡單且分散；缺少先進的工藝、技術和適宜的企業(yè)文化氛圍等，因而學生僅僅通過校內工廠的金工實習，很難建立起加工工藝的概念和印象，為了彌補校辦工廠金工實習的不足，我們采用了多種實習手段并用的方法，來強化金工實習的效果，具體做法有：

（1）到大型企業(yè)參觀學習。根據(jù)學校配套經費的實際情況，我們就近選擇了一些生產能力較強、技術水平較高的企業(yè)，如合肥江淮汽車股份有限公司、安徽合力叉車集團等，把學生帶到這些企業(yè)參觀學習，看一看企業(yè)的生產設備，生產工藝、先進技術，實地體會一下濃厚的企業(yè)文化氛圍，開拓了學生的眼界，加強了學生對企業(yè)文化的認識。

（2）舉行大型金工實習多媒體講座。由于實地金工實習很難完全反應金屬切削技術的發(fā)展趨勢，我們在原先金工實習錄相的基礎上，以講座形式向學生介紹了一些世界上較為先進的生產加工技術與工藝，以加強學生的專業(yè)素養(yǎng)，啟發(fā)學生的創(chuàng)新性思維。講座主要包括以下三個方面：一是以熱加工工藝為主的講座，主要介紹熱成型的方法及形式、先進的工藝與技術，例如消失模鑄造、真空鑄造技術等；二是以傳統(tǒng)的機械加工制造技術為主的講座，把某些加工原理以多媒體的形式講解，更直觀、易理解；三是以先進的機械制造技術為主的講座，把先進的工藝、先進的技術以形象的教學形式，介紹給學生。當然，講座的內容我們可以及時進行調整、改進和增加，以補充金工實習的不足。

三、結束語

這幾年,筆者始終堅持“重視課堂教學效果，加強學生工程創(chuàng)新素質的培養(yǎng)；搞好實踐教學環(huán)節(jié)，提高學生實際解決問題的能力。”為指導思想，注重理論聯(lián)系實際環(huán)節(jié)，加強學生分析、解決實際問題能力的培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)學生學習本課程的興趣增加了，對相關理論知識的理解加深了，運用理論解決實際問題的能力提高了，因而受到廣大師生的好評，取得了較好的教學效果。

參考文獻：

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