浅谈《机械加工工艺与装备》中刀具角度的教学方法
江苏省技工院校2012年度机械专业中心教研组优秀教研成果
浅谈《机械加工工艺与装备》中刀具角度的教学方法
摘要：在《机械加工工艺与装备》课程中，刀具几何角度这部分内容就是教学重点，又是难点。因为它是各类刀具选择、使用、刃磨、设计的基础知识；空间想象能力不好的同学对角度概念不易理解，且角度又多，各有功用。教学时学生会感到云里雾地，产生畏难心理。一些学生可能从此对这门课程就望而却步，甚至放弃学习，影响学业。本文通过学生自己动手制作刀具模型，使学生从认识上由感性上升到理性；由具体上升到抽象，从而化解教学难点．提高教学质量。
关键词：技工学校 刀具角度 教学方法
引言：由于当前教育的改革导致课程改革，课程改革迫使我们老师教学方法的转变，以适应时代的发展。作为技工学校老师的我们应该深知，现在的技校学生生源对象的特殊性，学生的基础知识比较薄弱，意志力不坚强、且学习的态度、习惯很不好，缺乏学习的主动性和积极性。另外，即使在同一个班级里面，学生的入学成绩差异性也很大，学生的学习基础也参差不齐。原本基础就不好，再加上学习基础的参差不齐，因而给我们的教学工作带来很大的难题。面对这样的学生，若不因材施教，不兼顾各类学生的学习实际情况，以统一的教学规划、教学目标、合理的教学评价机制深化职教改革，那么要提高教学质量就成为一句空话。为此，本人在《机械加工工艺与装备》中刀具角度教学中围绕“因人施教”，以适应绝大多数同学的教学方法，来培养学生的自信心，激发学生的学习兴趣，谈一点我的看法。
一、教学情况介绍
本节课教学内容主要讲解刀具的组成部分和刀具的静止角度。刀具角度主要讲解：前面、主后面、副后面、主切削刃、副切削刃、刀尖。这部分知识学生容易接受及掌握。但如果用定义和规定刀具角度的各基准坐标平面一一刀具静止参考系， 即基面、正交平面、、主切削平面 、副切削平面、假定工作平面、法平面、背平面。事实通过实践证明，有些同学听完讲解这些平面就很不耐烦了，其实这也不能怪学生，这部分内容确实理解起来比较困难。更不要说，用这些坐标平面来结合前面的刀头组成中的平面来定义刀具的静止角度。这一教学过程， 对多数技校学生而言有点复杂了， 很难产生比较理想的教学效果。然而这部分内容对于一个为工厂培养技术工人的技校来说，有充分的责任将刀具的有关知识作为教学重点教授给学生， 使学生初步熟悉和掌握刀具的各个角度，为日后在生产实践中，能用比较短的时间掌握磨刀技术打好基础。因为机加工刀具的刃磨技术是衡量他们专业技术水平很重要的一个方面。正如俗话所说，“三分手艺、七分刀”。
二、教学思路介绍
1．尽量做到因人施教
作为一名技工学校的老师，我们应该充分认识到因人施教的重要性。要做到这一点， 首先是要了解技校学生的普遍存在的性格特点。先不说在学习上差异性特别大的那一部分， 因为这部分学生占班级总人数的比例一般不会太大。就大多数技工学校的学生而言， 性格上普遍有以下特点：
(1)不爱学习。这部分学生上课时不能集中精力注意听讲，或者听一会儿思想就会开小差。更不要谈课前预习和课后复习了，久而久之，致使班级的学习风气变差。
(2)学习的意志力不坚强。这一特点主要反映在学习上遇到一点点的困难就可能会放弃， 比如我们班就有这样的事例：以前这位同学的数学成绩很好，后来老师讲到了数列，有一次课他没有听懂，从那以后他就开始自暴自弃，放弃学习这门课程，成绩也一落千丈。诸如此类的事情还有很多，如：不喜欢某位老师的讲课风格；上课时不遵守课堂纪律被批评了一次； 哪天上课的心情不好等。
(3)对理论知识课程的学习存在某种程度的逆反心态。这一点我们技工学校的老师可能都会感觉到，往往很多理论课程学习成绩比较差的学生，在操作技能实习方面的成绩并不差， 甚至有一部分成绩在班级里面是数一数二的。这可能跟我们技校的学生天性好动也有点原因吧！将这些学生在生产实习操作技能训练中所表现出来的学习态度，与他们在“应知”知识的学习上的学习态度作比较。不难发现这部分学生不是因为学习能力差而导致的理论课成绩差，而是因为其他一些原因，其中比较重要的一个原因是在就读技校之前，在初中学习阶段，文化基础课成绩给他们带来的挫败感造成的对理论知识学习的逃避和逆反心态。
(4)学生较懒散、自觉性不高。这一特点我们从平时学生的一些行为习惯上不难看出，比如：我以前上过一个班级，在我讲课后习题时，我在黑板上板书书写，后面有两三位学生动也不动，跟不要谈记笔记了。所以针对这以特点，我们此次课采取了在课上完成刀具的制作，不指望课后他们再做。再加上这样的课堂学生也比较喜欢。
2．精心准备教学内容
针对以上技校学生的这些性格特点， 作为技工学校的任课教师此时与技工学校的学生，就好像两个相向行走到同一个目地的两个人。当学生因为各种原因难以达到目标时，老师应该想方设法把目标放在距离学生近一点的地方， 让学生能够在他们的能力和努力范围内走到目标。当这些学生在通过自己的努力到到达目标时，这会使他们的自信心大增，同时带来很大的成就感。他们学习的兴趣就容易被激发，如果在课堂上能够经常有这样的教学效果， 那么这部分学生不仅能够学好这门课程，还能改变其性格上的某些弱点和习惯。本文关于机加工刀具角度的教学方法，就是将教材中让学生感到不容易学懂的地方， 变成让学生很容易听懂的知识。
三、传统教学方法
传统的教学方式中，教师是课堂的主体，教师占有绝对的主动性，教师在课堂上要通过讲解和举例来论证一个观点，直到学生明白弄懂为止。这种教学方法会让教师的教变得枯燥无味，学生的学变得被动而无趣。这样往往就会出现“满堂灌”，不利于学生的思考，也不利于探究能力的培养。更何况面对的是极需空间想象能力的刀具角度。虽然现在有时会采用多媒体教学手段渗透到传统教学里面去，即便它改变了传统教学中粉笔加黑板的单一、呆板的表现形式，能将抽象、生涩、陌生的知识直观化、形象化，激发学生学习兴趣，调动其主动学习的积极性，但也存在一些弊端：①、助长了教师及学生的惰性：过分地强调课件的重要性，认为只有使用课件才能把课上好， 甚至认为板书都是多余的， 教师成了一个点击鼠标的工具， 电子板书占据了整堂课， 学生不再认真做笔记， 而更依赖于拷贝教师的教案。 听觉和视觉成了一节课最重要的环节。②、内容华而不实： 教师在制作课件时，为了提高学生学习的兴趣， 过多地加入了音乐视频及其它一些动画。虽然课堂气氛变得很活跃， 但课堂的重难点并不突出。③、缺乏课堂上与学生的沟通：·在多媒体课上，教师埋头于操作电脑，却严重地忽视了与学生的沟通。
四、教学方法改革
根据专业课理论形成的特点理论升华于实践。我们的教学法是，教师先利用车刀模型教具讲解车刀的基本概念，让学生认知刀具元素，再通过学生自己制作车刀模型（橡皮泥、木条、泡沫塑料等作为材料），利用刀具自己切出刀头的形状来理解刀面、切削刃、刀尖的概念。等理解上面内容之后，再利用刀具将刀头部分剖开，进而认知六个基本角度。最后，有时间、有条件的话，还可手电筒的光线的投影来完成角度投影的演示，理解书本六个基本角度的投影图。
在本节内容的讲授中，让学生熟悉两点：一是对刀具各个平面和角度的位置和认识；二是这些角度的大小如何判定。具体过程如下：
1、取一块橡皮泥，自捏成长方体(泡沫塑料、木制品也行)为车刀模型作为教具，将长方体A面设为原始前面，B面设为原始主后面，C面设为原始副后面。按eq \o\ac(○,2)截取原始前面上一小块的原始前刀面（如是木制品教具则应事先做好，其他则可以边切边讲），得到新的前刀面，还可得到角度前角和刃倾角，另外角度的正负情况也可以在此一道讲解。
2、在eq \o\ac(○,2)的基础之上我们再按eq \o\ac(○,4)的要求进行切除得到eq \o\ac(○,5)，实际上此时，我们一把刀具的组成部分已经形成，即我们所谓的“三面、两刃、一尖”，如下图所示，前刀面、主后刀面 、副后刀面 ；主切削刃S、副切削刃；刀尖。一旦这些面形成，我们刀具切削部分的几何角度也就形成了，比如：在图eq \o\ac(○,5)上我们可以清楚的根据定义，很明了的看出这把刀具在刀尖点处的主后角为，而在D点的副后角为。注意：主切削刃和副切削刃在各点处的主后角和副后角是不一样的，在这里我们为了方便大家看出角度，选择了一些特殊的点。
3、了解上面所讲知识点之后，对于后面还有一些在基面当中测量的角度是相当简单的，只要我们假定了刀具的安装完全正确和不考虑刀具的进给运动影响，主偏角、副偏角和派生角刀尖角，不难理解＋＋＝180°，如图eq \o\ac(○,6)所示。另外还有一个派生角（楔角），它是在正交平面内，测量前刀面和后刀面之间的角度，由此可见，楔角的大小跟前角和后角的大小有关，具体之间的关系是＋＋＝90°。
五、教学方法的特点与注意事项
在轻松、愉快的制作中进入教学难点简化；学生通过动手制作，既使学生对认知“三面、两刃、一尖” 学习的内容明晰，记忆牢固；又锻炼了学生的动手制作能力。通过教学方法改革，使角度知识的讲解不再是通过三维视图、剖视图、投影视图，以及脑子空间几何学转换的思考去实现，只需老师提醒学生角度生成面，学生只需从平面的二维空间去认知学习，大幅度降低学习难度；通过刀具制作，感知刀面角度的制作方法，为学生在砂轮上磨制车刀时有了一些感性认识。另外，实现本教学目标注意事项：①、学生们在制作过程中切除使用刀具时应注意安全。②、在刀具制作时老师应注意讲清楚制作的关键点，如制作刀面时要将切割刀具倾斜两个角度，是如何倾斜的，③、最好采用分组教学，不同层次的学生分组搭配，制作刀具时理解制作方法的学生可指导不会做的学生，力争让每位学生都能亲手制作一遍。
作为一名教师，我们对教学应勤思考、勤反思、勤总结。在教学过程中， 我们要善于把学生感到复杂、抽象、难懂的知识点通过我们的加工， 使之成为具体、清晰、容易听懂的问题， 用他们喜欢的方法讲解，激发学生的学习兴趣，引起学生内在的需求，这一点对技校学生而言是非常重要的。
参考文献：
[1] 唐晓涛.《金属切削原理与刀具》中刀具切削部分几何角度的教学改革与思考[J].《内江科技》,2012,（2）
[2] 李军. 关于《机械制造工艺基础》课中刀具角度教学难点突破方法的探讨[J].《职业》, 2012.（5）
[3] 朱淑萍.机械加工工艺及装备[M].机械工业出版社, 2007.1
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