《金属切削原理与刀具》课程教学的实践与探索

李丽伟

摘要：针对《金属切削原理与刀具》课程教学存在的主要问题，结合应用型本科人才的培養目标，着重转变教学观念，树立以学生为主体的教学观；合理调整教学内容，突出知识的应用导向性；灵活运用先进的教学方法，发挥学生学习的主动性；理论教学紧密联系实践环节，强化学以致用。在教学实践中，致力于高素质实践型、应用型人才的培养，不断探索、改进教学理念与方法，促进课程教学效果与质量的提高。

关键词：《金属切削原理与刀具》；教学实践；教学质量；应用型本科

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）28-0158-02

为了适应社会对应用型人才的需求，相关高校教师必须转变传统研究式教学模式，注重理论教学和工程实际的紧密结合，突出应用性、实践性与创新性。《金属切削原理与刀具》是机械类专业的一门主干专业课，课程内容既包括抽象难懂的理论知识，又涉及很强的实践环节，课程学习需要较强的空间想象力，学生不容易理解与掌握，难教难学。针对课程教学存在的问题，结合多年的教学实践，对于如何提高本课程的教学效果与教学质量进行了思考与探索。

一、课程需要重点解决的教学问题

《金属切削原理与刀具》课程主要研究金属切削变形的过程及规律，是探索刀具在实际生产中应用的一门技术科学。要求学生通过金属切削基本理论的学习，包括刀具几何角度、切削用量、刀具材料、金属切削变形、切削力、切削热与切削温度以及刀具磨损对切削过程的影响等，掌握常用刀具的材料选择、刀具几何参数及切削用量参数的合理选用以及典型刀具设计等基本知识。该课程既有理论性较强的部分，也有实践性较强的内容。由于本课程及其相关基础理论知识过于抽象、内容繁多，学生不易理解，难以把握重点，甚至产生厌学的心理。同时，它又具有联系生产实际的实践性内容，对学生结合所学理论知识解决实际问题的能力提出了更高的要求，课程学习难度加大，这些也进一步导致学生学习热情不高、教学效果不理想。

课程教学中反映出的上述问题，与传统的教学观念、面面俱到的教学内容、单一的教学方法以及理论与实践联系不紧密等环节直接相关，必须做出转变及调整，以确保课程教学的质量与效果。

二、转变教学理念，立足综合、应用能力培养

为了改变学生缺乏学习热情和动力、被动接受知识的现状，首先要转变以知识灌输为主的传统教学观念。在教学活动中，要树立以教师为主导、以学生为主体的教学观，整个教学过程应以学生为中心组织教学活动，重视学生的主体地位，充分发挥学生的主观能动性，引导学生从继承性学习走向探究、发现性学习，提高学生发现知识、提出问题及解决问题的能力，同时树立以创新为核心的教学思想。因此，从以传授知识内容为核心的封闭“灌输式”传统教育模式向帮助学生建构合理知识结构为主的开放启发式创新、应用型教育模式转变，关键环节在于教师教学思想与观念的转变，在课程教学中积极领会应用型人才培养理念，践行“授之以鱼不如授之以渔”，鼓励学生主动参与、发现、探究知识，在探究中获取知识及应用能力，培养学生良好的创新意识和实践技能，成为具备综合能力的高素质应用型人才。

三、合理调整教学内容，突出强化重点

传统的专业理论学习指导思想是对基础知识的掌握，由于强调知识的系统性，教学内容只能按照知识逻辑结构进行安排，也就意味着所涉及的知识都是必要的、有用的，使得课程教学以理论知识的精讲、传授为主，削弱了知识应用与实践环节，教学内容面面俱到，但却缺乏知识应用的导向性，为此需合理调整课程的教学内容，突出知识主线。《金属切削原理与刀具》课程主要涉及金属切削过程中的现象、规律和基本原理以及各种刀具相关理论，若教学中对所涉及的基础理论逐一详细讲解，知识点过于繁多，不利于学生抓住重点，致使学生学习热情下降。另外，若片面着重理论知识的讲授，势必会忽视知识的应用，因此要合理调整教学内容来突出知识及应用主线，强化重点和难点。适当删减蜗轮滚刀等不常用刀具及非标准刀具设计的教学内容，将课程重点定位在金属切削原理、典型刀具切削用量及几何参数的合理选用等设计理论与应用，难点较多的金属切削原理部分侧重刀具基本定义、刀具几何角度及切削要素、刀具材料、金属切削的基本规律、基本理论及其应用等基础知识的掌握，其中车刀主剖面系5个基本角度的概念及标注，是本课程的重点及难点，也是其他内容理解的基础，难点在于对刀具角度三个参考平面的理解与把握；典型刀具重点掌握车刀、铣刀、拉刀、成形刀具、孔加工刀具及砂轮等设计参数及用量的选用。基于这些措施帮助学生抓住课程主线，更好地掌握主要学习内容，鼓舞学生的学习热情。

四、灵活教学，积极引导，发挥学生的学习主动性

高素质应用型人才培养要求的提出对传统课堂教学方法提出了挑战，在实际教学中需要不断探索，丰富课程教学方法，充分调动、激发学生的学习热情与积极性，引导、发挥学生的学习主动性。《金属切削原理与刀具》课程知识内容多、信息量大且抽象难懂，低效耗时的传统板书及挂图讲解难以保证教学进度及教学效果。为此，在课程讲授中辅以多媒体教学，结合实例应用、教学提问及讨论等多种教学手段并用，强化学生对理论知识的理解与掌握。利用多媒体技术，针对刀具的参考平面、几何结构、标注角度及其在机床上的应用等进行三维动态演示，将需要空间想象的假设参考面及立体结构生动、直观地展现给学生，化难为易，使学生的接受程度有效提高。关于金属切削变形过程以及切屑形成的动态演示，增加了学生的学习兴趣。在讲授学生普遍感到陌生的拉刀、成形车刀及可转位车刀时，结合刀具结构及实际应用录像，边播放边讲解，通过增强感性认识提高学生的理论接受能力，使学生的学习热情得到激发，同时将实例分析、适时提问与问题讨论等方法灵活穿插在课堂中，引导学生积极思考，并利用所学知识分析解决问题，进而收获成就感，提升学习兴趣。在课堂气氛活跃的情况下，可采用随问随答的提问方式，若出现部分学生注意力不集中时，可采用随机提问的方式。当实例问题有多种解决方法时，学生可通过讨论来探讨可行的方案。综合采用多种教学方法，激发学生的学习热情与主动性，使学生成为课堂教学的主体。

五、注重理论联系实际，培养学生分析、解决实际问题的能力

《金属切削原理与刀具》是一门综合性及实践性课程，合理设置、强化实践内容与活动，使得课堂理论教学与实践环节相辅相成、学以致用，强化知识的应用性。为了切实提高学生的独立思考、实践及应用能力，可结合已有教学条件、周边企业环境及设施，将课程相关的知识点切实融入、穿插到认识实习和课程实验及专业实习等实践活动中，培养学生理论与实践紧密结合的意识与能力。充分利用学生去工厂、企业的认识实习及专业实习机会，由带队指导教师先行引导，强调注意观察和思考相关的概念与原理，刀具的结构、组成及实际加工与操作，为课堂理论学习提供感性认识与直观把握。理论教学环节紧密结合典型应用实例，基于应用中的问题与需求引出概念与理论，引导学生将来源于实践的理论知识有效地用于解决实际问题。在实验教学环节中设置验证性及综合性实验，例如车刀几何角度测量、切削用量对切削力的影响以及切削变形的测定分析等，指导学生根据实验要求独立或分组进行测量、分析和讨论，强化学生对基础知识的理解与掌握，为刀具设计、结构及切削用量参数选用法奠定理论与实践基础。在此过程中，学生主动思考、积极参与，运用理论知识解决具体问题的能力得到了提高，同时也培养了学生团队协作的良好品德和意识。

六、结语

应用型高素质人才的培养关键在于发挥学生学习的主体地位，突出知识的应用性，结合现代教学观念与方法，灵活教学，理论紧密联系实践，侧重学生的动手与实践能力，在课程教学中将知识传授、应用能力培养、综合素质提高有机结合。

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