刀具角度說課案例研究

張?zhí)? 郝用興 馮鑫

摘要：刀具角度是機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程中刀具學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)內(nèi)容，因其概念多且比較抽象，致使學(xué)生對此知識(shí)點(diǎn)的接受度不高。筆者以培養(yǎng)學(xué)生工程實(shí)踐能力為落腳點(diǎn)，將刀具角度作為說課對象，闡述刀具角度的說課設(shè)計(jì)，包含刀具角度的定位與作用、教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)、教法與學(xué)法等，以期加強(qiáng)學(xué)生的教學(xué)思考和教學(xué)實(shí)踐，提高教師的教學(xué)水平和教學(xué)效率。

關(guān)鍵詞：專業(yè)認(rèn)證;刀具角度;說課設(shè)計(jì)

機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程是機(jī)械工程學(xué)科中一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是將原機(jī)械制造工藝學(xué)、金屬切削機(jī)床、金屬切削原理及刀具、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)等課程進(jìn)行優(yōu)化整合后而形成的課程。這門課程涉及知識(shí)面廣，信息量大，與工程領(lǐng)域密切相關(guān)，具有較強(qiáng)的實(shí)踐性和應(yīng)用性。而力具角度是機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程里刀具學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)內(nèi)容，因其概念多且比較抽象，致使學(xué)生對此知識(shí)點(diǎn)的接受度不高。說課，作為一種集體教學(xué)研究活動(dòng)的重要形式，不僅能使教師認(rèn)真鉆研教學(xué)大綱和教材，提高教師理論教學(xué)水平，而且能使教師在教學(xué)過程中有針對性地采用有效的方法，提高學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。下文筆者將以刀具角度為說課對象，從介紹教材和說教學(xué)內(nèi)容兩大方面進(jìn)行說課設(shè)計(jì)。

一、介紹教材

根據(jù)教學(xué)大綱的要求，教材采用了高等教育出版社2016年出版的《機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)》。該教材是華北水利水電大學(xué)機(jī)械學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造系根據(jù)本校辦學(xué)特色和學(xué)生特點(diǎn)以及多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)而編寫的。教材具有結(jié)構(gòu)層次清晰、適應(yīng)性和符合性強(qiáng)及貼近工程能力培養(yǎng)需要的特點(diǎn)，同時(shí)教材配有電子課件、大量習(xí)題及答案和樣卷，以供學(xué)有余力的學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

二、教學(xué)內(nèi)容

（一）本節(jié)內(nèi)容的地位和作用

金屬切削刀具，承接教材的前兩章即金屬切削機(jī)床與夾具內(nèi)容，構(gòu)成完整的“機(jī)床一夾具一刀具一工件”機(jī)械加工工藝系統(tǒng)。為了保證切削加工的順利進(jìn)行，所用刀具的切削部分必須有合理的幾何形狀，刀具角度是確定刀具切削部分幾何形狀的重要參數(shù)。刀具角度不僅決定刀具結(jié)構(gòu)，而且影響金屬切削過程中的變形程度、切削力、切削溫度、刀具磨損以及工件加工精度等。刀具角度也是實(shí)際生產(chǎn)中設(shè)計(jì)、選擇、使用刃磨刀具的基礎(chǔ)。學(xué)好這部分內(nèi)容，既可以加深學(xué)生對刀具結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，又能為學(xué)生將來學(xué)習(xí)金屬切削過程等后續(xù)知識(shí)打好基礎(chǔ)。

（二）教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)包含兩個(gè)方面：一是刀具切削部分構(gòu)成。其作為重點(diǎn)的依據(jù)是只有清楚地認(rèn)識(shí)到這六部分結(jié)構(gòu)要素，即“三面二刃一尖”，才能對復(fù)雜的角度進(jìn)行詳細(xì)定義。二是刀具標(biāo)注角度參考系。其作為重點(diǎn)的依據(jù)是標(biāo)注角度參考系是空間坐標(biāo)系，是定義標(biāo)注角度的基礎(chǔ)。

教學(xué)難點(diǎn)也包含兩個(gè)方面：一是刀具的幾何參數(shù)。學(xué)生在空間坐標(biāo)系中定義角度，角度多且又各有功用，容易使初次接觸的學(xué)生眼花繚亂。二是刀具工作角度。其作為難點(diǎn)的依據(jù)是刀具在工作時(shí)，實(shí)際的參考坐標(biāo)系發(fā)生變化，會(huì)導(dǎo)致情況各異的工作角度。

（三）教學(xué)目標(biāo)

理論知識(shí)目標(biāo)：第一，以外圓車刀為例，使學(xué)生了解刀具的基本組成部分;第二，讓學(xué)生掌握刀具標(biāo)注角度參考系及各個(gè)標(biāo)注角度;第三，學(xué)生在具體情況下會(huì)計(jì)算刀具的工作角度。能力目標(biāo)：第一，學(xué)生能夠在刀具上熟練指出“三面二刃一尖六角”，尤其是復(fù)雜刀具（如麻花鉆等），并能夠流暢地表達(dá)，要培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析歸納能力、知識(shí)應(yīng)用能力;第二，在實(shí)際使用中，學(xué)生能夠根據(jù)具體情況選擇刀具，讀懂刀具的設(shè)計(jì)圖紙，增強(qiáng)學(xué)生的溫故知新能力、知識(shí)聯(lián)想能力以及對知識(shí)的主動(dòng)構(gòu)建能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：第一，教師要依托理論與實(shí)踐緊密結(jié)合的學(xué)習(xí)過程，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)及嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)、創(chuàng)新的工作態(tài)度;第二，要激發(fā)學(xué)生對機(jī)械制造的求知欲，增加學(xué)生對從事機(jī)械加工行業(yè)的信心和能力。

（四）說學(xué)情分析

課程的授課對象為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的三年級學(xué)生，這些學(xué)生在一、二年級期間已經(jīng)學(xué)習(xí)了機(jī)械原理、機(jī)，械設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖、互換性與技術(shù)測量等課程，并進(jìn)行了金工實(shí)習(xí)，他們對基本加工方法、刀具和機(jī)床有初步的認(rèn)識(shí)。

這些學(xué)生思維活躍，想象力豐富，具有一定的專業(yè)知識(shí)技能，接受能力和實(shí)際操作能力都比較強(qiáng)，但是他們?nèi)鄙龠m當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)方法。很多學(xué)生對課程中的理論部分不太感興趣，部分學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)相對薄弱。因此，教師在授課過程中要“投其所好”，理論結(jié)合實(shí)踐，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)力。

（五）說教法

教師在教法中要本著理論知識(shí)的基礎(chǔ)性，做到突出理論知識(shí)的實(shí)用性。在教學(xué)過程中要本著實(shí)用、夠用、會(huì)用的原則進(jìn)行教學(xué)過程設(shè)計(jì)。教師在教學(xué)過程中也要注意與學(xué)生的互動(dòng)、交流，最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂的積極性、主動(dòng)性。教師可以采用以下方法進(jìn)行：第一，多媒體引入法。對于常見的刀具類型，多媒體展示能使學(xué)生更直觀地看到各種常見加工刀具。第二，三維建模法。對于刀具角度參考系和刀具標(biāo)注角度，現(xiàn)場應(yīng)用三維建模軟件，如Solidworks等，教師要一邊講解一邊建模，讓學(xué)生對空間坐標(biāo)系及在空間坐標(biāo)系中建立的角度一目了然，從而提高學(xué)生對空間角度的認(rèn)知。同時(shí)，這樣的方式能使抽象的知識(shí)具體化、枯燥的知識(shí)生動(dòng)化、乏味的知識(shí)趣味化。第三，問題驅(qū)動(dòng)法。教師要給學(xué)生設(shè)下一個(gè)個(gè)懸念、鋪墊及練習(xí)，在好奇心的驅(qū)使下，學(xué)生會(huì)主動(dòng)思考，步步深入。此外，要加強(qiáng)與學(xué)生的互動(dòng)，這有利于學(xué)生對知識(shí)的串聯(lián)、積累、加工，從而達(dá)到舉一反三的效果。第四，分組法。教師把學(xué)生分成若干小組，學(xué)生在組內(nèi)積極討論，并總結(jié)自己及同學(xué)的建議。第五，實(shí)踐法。由學(xué)生在課前準(zhǔn)備好易手工制作的材料，如橡皮泥、卡紙等，學(xué)生在課堂上進(jìn)行刀具的制作（如圖1、圖2所示）。這樣可以促使學(xué)生根據(jù)自己的制作過程，體會(huì)各個(gè)標(biāo)注角度的實(shí)際作用，也為后面的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（六）說學(xué)法

學(xué)生要注意在教師的指引下培養(yǎng)自己終身學(xué)習(xí)的能力，要樹立終身學(xué)習(xí)的理念。終身學(xué)習(xí)既是日益深入人心的學(xué)習(xí)理念，也是中華民族源遠(yuǎn)流長的尚學(xué)思想精華。首先，學(xué)生在上課時(shí)要端正自己的態(tài)度，知道是為什么而學(xué)，明確這門課程的重要地位和作用。其次，教師在開始講課時(shí)就要引導(dǎo)學(xué)生思考如何掌握本節(jié)知識(shí)點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生注重分析方法。學(xué)生要跟上教師的步伐，就會(huì)多觀察、多分析、多思考。再次，學(xué)生也要學(xué)會(huì)培養(yǎng)自己的學(xué)習(xí)興趣，善于發(fā)現(xiàn)與自己生活有所聯(lián)系的知識(shí)，由淺入深地進(jìn)行學(xué)習(xí)。另外，教師也要指引學(xué)生采用良好的學(xué)習(xí)策略，以求達(dá)到事半功倍的效果。例如：二維三維結(jié)合策略，學(xué)生從學(xué)會(huì)觀察二維平面，再逐步拓展到空間三維，循序漸進(jìn)地進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的剖析;學(xué)用結(jié)合策略，學(xué)生在分析刀具角度的同時(shí)了解刀具實(shí)際工作的場景，將刀具角度和實(shí)際情況緊緊聯(lián)系起來;及時(shí)鞏固策略，學(xué)生要注重對已學(xué)過的知識(shí)的回顧，加深自己對這些知識(shí)的理解。

（七）做好內(nèi)容小結(jié)，布置練習(xí)

教師可以拿實(shí)物模型進(jìn)行歸納總結(jié)。關(guān)于“三面二刃一尖六角”的定義及其作用，教師可以按照空間關(guān)系順序進(jìn)行整理，以便加深學(xué)生的理解記憶。此外，教師也要注意布置習(xí)題，要提出新的思考問題，要求學(xué)生帶著問題做好相關(guān)復(fù)習(xí)鞏固。

三、結(jié)語

不同的教師在說課時(shí)有不同的方式、方法，無論何種方法，都是為了讓學(xué)生更好地掌握知識(shí)，提高學(xué)生的技能。教師要注意根據(jù)刀具角度的特點(diǎn)，提煉出知識(shí)的精華部分，指引學(xué)生更好地學(xué)習(xí)機(jī)械專業(yè)電類系列課程。

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