《金屬切削原理與刀具》課程教學的實踐與探索

李麗偉

摘要：針對《金屬切削原理與刀具》課程教學存在的主要問題，結合應用型本科人才的培養目標，著重轉變教學觀念，樹立以學生為主體的教學觀；合理調整教學內容，突出知識的應用導向性；靈活運用先進的教學方法，發揮學生學習的主動性；理論教學緊密聯系實踐環節，強化學以致用。在教學實踐中，致力于高素質實踐型、應用型人才的培養，不斷探索、改進教學理念與方法，促進課程教學效果與質量的提高。

關鍵詞：《金屬切削原理與刀具》；教學實踐；教學質量；應用型本科

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）28-0158-02

為了適應社會對應用型人才的需求，相關高校教師必須轉變傳統研究式教學模式，注重理論教學和工程實際的緊密結合，突出應用性、實踐性與創新性。《金屬切削原理與刀具》是機械類專業的一門主干專業課，課程內容既包括抽象難懂的理論知識，又涉及很強的實踐環節，課程學習需要較強的空間想象力，學生不容易理解與掌握，難教難學。針對課程教學存在的問題，結合多年的教學實踐，對于如何提高本課程的教學效果與教學質量進行了思考與探索。

一、課程需要重點解決的教學問題

《金屬切削原理與刀具》課程主要研究金屬切削變形的過程及規律，是探索刀具在實際生產中應用的一門技術科學。要求學生通過金屬切削基本理論的學習，包括刀具幾何角度、切削用量、刀具材料、金屬切削變形、切削力、切削熱與切削溫度以及刀具磨損對切削過程的影響等，掌握常用刀具的材料選擇、刀具幾何參數及切削用量參數的合理選用以及典型刀具設計等基本知識。該課程既有理論性較強的部分，也有實踐性較強的內容。由于本課程及其相關基礎理論知識過于抽象、內容繁多，學生不易理解，難以把握重點，甚至產生厭學的心理。同時，它又具有聯系生產實際的實踐性內容，對學生結合所學理論知識解決實際問題的能力提出了更高的要求，課程學習難度加大，這些也進一步導致學生學習熱情不高、教學效果不理想。

課程教學中反映出的上述問題，與傳統的教學觀念、面面俱到的教學內容、單一的教學方法以及理論與實踐聯系不緊密等環節直接相關，必須做出轉變及調整，以確保課程教學的質量與效果。

二、轉變教學理念，立足綜合、應用能力培養

為了改變學生缺乏學習熱情和動力、被動接受知識的現狀，首先要轉變以知識灌輸為主的傳統教學觀念。在教學活動中，要樹立以教師為主導、以學生為主體的教學觀，整個教學過程應以學生為中心組織教學活動，重視學生的主體地位，充分發揮學生的主觀能動性，引導學生從繼承性學習走向探究、發現性學習，提高學生發現知識、提出問題及解決問題的能力，同時樹立以創新為核心的教學思想。因此，從以傳授知識內容為核心的封閉“灌輸式”傳統教育模式向幫助學生建構合理知識結構為主的開放啟發式創新、應用型教育模式轉變，關鍵環節在于教師教學思想與觀念的轉變，在課程教學中積極領會應用型人才培養理念，踐行“授之以魚不如授之以漁”，鼓勵學生主動參與、發現、探究知識，在探究中獲取知識及應用能力，培養學生良好的創新意識和實踐技能，成為具備綜合能力的高素質應用型人才。

三、合理調整教學內容，突出強化重點

傳統的專業理論學習指導思想是對基礎知識的掌握，由于強調知識的系統性，教學內容只能按照知識邏輯結構進行安排，也就意味著所涉及的知識都是必要的、有用的，使得課程教學以理論知識的精講、傳授為主，削弱了知識應用與實踐環節，教學內容面面俱到，但卻缺乏知識應用的導向性，為此需合理調整課程的教學內容，突出知識主線。《金屬切削原理與刀具》課程主要涉及金屬切削過程中的現象、規律和基本原理以及各種刀具相關理論，若教學中對所涉及的基礎理論逐一詳細講解，知識點過于繁多，不利于學生抓住重點，致使學生學習熱情下降。另外，若片面著重理論知識的講授，勢必會忽視知識的應用，因此要合理調整教學內容來突出知識及應用主線，強化重點和難點。適當刪減蝸輪滾刀等不常用刀具及非標準刀具設計的教學內容，將課程重點定位在金屬切削原理、典型刀具切削用量及幾何參數的合理選用等設計理論與應用，難點較多的金屬切削原理部分側重刀具基本定義、刀具幾何角度及切削要素、刀具材料、金屬切削的基本規律、基本理論及其應用等基礎知識的掌握，其中車刀主剖面系5個基本角度的概念及標注，是本課程的重點及難點，也是其他內容理解的基礎，難點在于對刀具角度三個參考平面的理解與把握；典型刀具重點掌握車刀、銑刀、拉刀、成形刀具、孔加工刀具及砂輪等設計參數及用量的選用。基于這些措施幫助學生抓住課程主線，更好地掌握主要學習內容，鼓舞學生的學習熱情。

四、靈活教學，積極引導，發揮學生的學習主動性

高素質應用型人才培養要求的提出對傳統課堂教學方法提出了挑戰，在實際教學中需要不斷探索，豐富課程教學方法，充分調動、激發學生的學習熱情與積極性，引導、發揮學生的學習主動性。《金屬切削原理與刀具》課程知識內容多、信息量大且抽象難懂，低效耗時的傳統板書及掛圖講解難以保證教學進度及教學效果。為此，在課程講授中輔以多媒體教學，結合實例應用、教學提問及討論等多種教學手段并用，強化學生對理論知識的理解與掌握。利用多媒體技術，針對刀具的參考平面、幾何結構、標注角度及其在機床上的應用等進行三維動態演示，將需要空間想象的假設參考面及立體結構生動、直觀地展現給學生，化難為易，使學生的接受程度有效提高。關于金屬切削變形過程以及切屑形成的動態演示，增加了學生的學習興趣。在講授學生普遍感到陌生的拉刀、成形車刀及可轉位車刀時，結合刀具結構及實際應用錄像，邊播放邊講解，通過增強感性認識提高學生的理論接受能力，使學生的學習熱情得到激發，同時將實例分析、適時提問與問題討論等方法靈活穿插在課堂中，引導學生積極思考，并利用所學知識分析解決問題，進而收獲成就感，提升學習興趣。在課堂氣氛活躍的情況下，可采用隨問隨答的提問方式，若出現部分學生注意力不集中時，可采用隨機提問的方式。當實例問題有多種解決方法時，學生可通過討論來探討可行的方案。綜合采用多種教學方法，激發學生的學習熱情與主動性，使學生成為課堂教學的主體。

五、注重理論聯系實際，培養學生分析、解決實際問題的能力

《金屬切削原理與刀具》是一門綜合性及實踐性課程，合理設置、強化實踐內容與活動，使得課堂理論教學與實踐環節相輔相成、學以致用，強化知識的應用性。為了切實提高學生的獨立思考、實踐及應用能力，可結合已有教學條件、周邊企業環境及設施，將課程相關的知識點切實融入、穿插到認識實習和課程實驗及專業實習等實踐活動中，培養學生理論與實踐緊密結合的意識與能力。充分利用學生去工廠、企業的認識實習及專業實習機會，由帶隊指導教師先行引導，強調注意觀察和思考相關的概念與原理，刀具的結構、組成及實際加工與操作，為課堂理論學習提供感性認識與直觀把握。理論教學環節緊密結合典型應用實例，基于應用中的問題與需求引出概念與理論，引導學生將來源于實踐的理論知識有效地用于解決實際問題。在實驗教學環節中設置驗證性及綜合性實驗，例如車刀幾何角度測量、切削用量對切削力的影響以及切削變形的測定分析等，指導學生根據實驗要求獨立或分組進行測量、分析和討論，強化學生對基礎知識的理解與掌握，為刀具設計、結構及切削用量參數選用法奠定理論與實踐基礎。在此過程中，學生主動思考、積極參與，運用理論知識解決具體問題的能力得到了提高，同時也培養了學生團隊協作的良好品德和意識。

六、結語

應用型高素質人才的培養關鍵在于發揮學生學習的主體地位，突出知識的應用性，結合現代教學觀念與方法，靈活教學，理論緊密聯系實踐，側重學生的動手與實踐能力，在課程教學中將知識傳授、應用能力培養、綜合素質提高有機結合。

參考文獻：

[1]陸劍中，孫家寧.金屬切削原理與刀具[M].北京：機械工業出版社，2006.

[2]張春紅.《金屬切削原理與刀具》課程的教改探索[J].裝備制造技術，2010，（5）：203-204.

[3]侯榮國，董鋒，李志永，鄭光明.《金屬切削原理與刀具》課程信息化改革與實踐[J].教育教學論壇，2016，（8）：118-119.

[4]李毅，蔣買勇.應用型本科院校項目化課程的研究與實踐[J].高等教育，2017，（7）：166-167.