刀具角度说课案例研究

张太萍 郝用兴 冯鑫

摘要：刀具角度是机械制造技术基础课程中刀具学习的基础内容，因其概念多且比较抽象，致使学生对此知识点的接受度不高。笔者以培养学生工程实践能力为落脚点，将刀具角度作为说课对象，阐述刀具角度的说课设计，包含刀具角度的定位与作用、教学目标、教学重点与难点、教法与学法等，以期加强学生的教学思考和教学实践，提高教师的教学水平和教学效率。

关键词：专业认证;刀具角度;说课设计

机械制造技术基础课程是机械工程学科中一门重要的专业基础课程，是将原机械制造工艺学、金属切削机床、金属切削原理及刀具、机床夹具设计等课程进行优化整合后而形成的课程。这门课程涉及知识面广，信息量大，与工程领域密切相关，具有较强的实践性和应用性。而力具角度是机械制造技术基础课程里刀具学习的基础内容，因其概念多且比较抽象，致使学生对此知识点的接受度不高。说课，作为一种集体教学研究活动的重要形式，不仅能使教师认真钻研教学大纲和教材，提高教师理论教学水平，而且能使教师在教学过程中有针对性地采用有效的方法，提高学生解决复杂工程问题的能力。下文笔者将以刀具角度为说课对象，从介绍教材和说教学内容两大方面进行说课设计。

一、介绍教材

根据教学大纲的要求，教材采用了高等教育出版社2016年出版的《机械制造技术基础》。该教材是华北水利水电大学机械学院机械设计制造系根据本校办学特色和学生特点以及多年教学经验而编写的。教材具有结构层次清晰、适应性和符合性强及贴近工程能力培养需要的特点，同时教材配有电子课件、大量习题及答案和样卷，以供学有余力的学生进一步学习。

二、教学内容

（一）本节内容的地位和作用

金属切削刀具，承接教材的前两章即金属切削机床与夹具内容，构成完整的“机床一夹具一刀具一工件”机械加工工艺系统。为了保证切削加工的顺利进行，所用刀具的切削部分必须有合理的几何形状，刀具角度是确定刀具切削部分几何形状的重要参数。刀具角度不仅决定刀具结构，而且影响金属切削过程中的变形程度、切削力、切削温度、刀具磨损以及工件加工精度等。刀具角度也是实际生产中设计、选择、使用刃磨刀具的基础。学好这部分内容，既可以加深学生对刀具结构的认识，又能为学生将来学习金属切削过程等后续知识打好基础。

（二）教学重点、难点

教学重点包含两个方面：一是刀具切削部分构成。其作为重点的依据是只有清楚地认识到这六部分结构要素，即“三面二刃一尖”，才能对复杂的角度进行详细定义。二是刀具标注角度参考系。其作为重点的依据是标注角度参考系是空间坐标系，是定义标注角度的基础。

教学难点也包含两个方面：一是刀具的几何参数。学生在空间坐标系中定义角度，角度多且又各有功用，容易使初次接触的学生眼花缭乱。二是刀具工作角度。其作为难点的依据是刀具在工作时，实际的参考坐标系发生变化，会导致情况各异的工作角度。

（三）教学目标

理论知识目标：第一，以外圆车刀为例，使学生了解刀具的基本组成部分;第二，让学生掌握刀具标注角度参考系及各个标注角度;第三，学生在具体情况下会计算刀具的工作角度。能力目标：第一，学生能够在刀具上熟练指出“三面二刃一尖六角”，尤其是复杂刀具（如麻花钻等），并能够流畅地表达，要培养学生的观察能力、分析归纳能力、知识应用能力;第二，在实际使用中，学生能够根据具体情况选择刀具，读懂刀具的设计图纸，增强学生的温故知新能力、知识联想能力以及对知识的主动构建能力。情感态度与价值观目标：第一，教师要依托理论与实践紧密结合的学习过程，培养学生的工程意识及严谨、求实、创新的工作态度;第二，要激发学生对机械制造的求知欲，增加学生对从事机械加工行业的信心和能力。

（四）说学情分析

课程的授课对象为机械设计制造及其自动化专业的三年级学生，这些学生在一、二年级期间已经学习了机械原理、机，械设计、机械制图、互换性与技术测量等课程，并进行了金工实习，他们对基本加工方法、刀具和机床有初步的认识。

这些学生思维活跃，想象力丰富，具有一定的专业知识技能，接受能力和实际操作能力都比较强，但是他们缺少适当的学习方法。很多学生对课程中的理论部分不太感兴趣，部分学生的学习基础相对薄弱。因此，教师在授课过程中要“投其所好”，理论结合实践，激发学生的学习兴趣和学习动力。

（五）说教法

教师在教法中要本着理论知识的基础性，做到突出理论知识的实用性。在教学过程中要本着实用、够用、会用的原则进行教学过程设计。教师在教学过程中也要注意与学生的互动、交流，最大限度地调动学生参与课堂的积极性、主动性。教师可以采用以下方法进行：第一，多媒体引入法。对于常见的刀具类型，多媒体展示能使学生更直观地看到各种常见加工刀具。第二，三维建模法。对于刀具角度参考系和刀具标注角度，现场应用三维建模软件，如Solidworks等，教师要一边讲解一边建模，让学生對空间坐标系及在空间坐标系中建立的角度一目了然，从而提高学生对空间角度的认知。同时，这样的方式能使抽象的知识具体化、枯燥的知识生动化、乏味的知识趣味化。第三，问题驱动法。教师要给学生设下一个个悬念、铺垫及练习，在好奇心的驱使下，学生会主动思考，步步深入。此外，要加强与学生的互动，这有利于学生对知识的串联、积累、加工，从而达到举一反三的效果。第四，分组法。教师把学生分成若干小组，学生在组内积极讨论，并总结自己及同学的建议。第五，实践法。由学生在课前准备好易手工制作的材料，如橡皮泥、卡纸等，学生在课堂上进行刀具的制作（如图1、图2所示）。这样可以促使学生根据自己的制作过程，体会各个标注角度的实际作用，也为后面的学习打下坚实的基础。

（六）说学法

学生要注意在教师的指引下培养自己终身学习的能力，要树立终身学习的理念。终身学习既是日益深入人心的学习理念，也是中华民族源远流长的尚学思想精华。首先，学生在上课时要端正自己的态度，知道是为什么而学，明确这门课程的重要地位和作用。其次，教师在开始讲课时就要引导学生思考如何掌握本节知识点，引导学生注重分析方法。学生要跟上教师的步伐，就会多观察、多分析、多思考。再次，学生也要学会培养自己的学习兴趣，善于发现与自己生活有所联系的知识，由浅入深地进行学习。另外，教师也要指引学生采用良好的学习策略，以求达到事半功倍的效果。例如：二维三维结合策略，学生从学会观察二维平面，再逐步拓展到空间三维，循序渐进地进行知识点的剖析;学用结合策略，学生在分析刀具角度的同时了解刀具实际工作的场景，将刀具角度和实际情况紧紧联系起来;及时巩固策略，学生要注重对已学过的知识的回顾，加深自己对这些知识的理解。

（七）做好内容小结，布置练习

教师可以拿实物模型进行归纳总结。关于“三面二刃一尖六角”的定义及其作用，教师可以按照空间关系顺序进行整理，以便加深学生的理解记忆。此外，教师也要注意布置习题，要提出新的思考问题，要求学生带着问题做好相关复习巩固。

三、结语

不同的教师在说课时有不同的方式、方法，无论何种方法，都是为了让学生更好地掌握知识，提高学生的技能。教师要注意根据刀具角度的特点，提炼出知识的精华部分，指引学生更好地学习机械专业电类系列课程。

参考文献：

[1]孔凡新，查光成，吴梦陵.以工程认证和审核评估为契机，全面深化专业综合改革[J].高教学刊，2015，（18）.

[2]王新海，张永军，马瑾.Solidworks在刀具角度教学中的应用[J].轻工科技，2017，（8）