比較法教學在《數控加工工藝學》中的運用

福建省機械工業技術學校 王春暉

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比較法教學在《數控加工工藝學》中的運用

福建省機械工業技術學校 王春暉

從直觀比較、同類比較、課程比較三個方面討論了比較法教學在《數控加工工藝學》中的運用。實踐證明，該方法使學生易于接受和掌握課程知識，既達到了教學目標，又發展了學生的邏輯思維能力，提高了學生分析問題、解決問題的能力，是一種事半功倍的好方法。

技校教育 數控加工工藝學 比較法教學

數控加工工藝學是技工學校數控機床加工專業的專業理論課。該課程是一門以數控技術基本理論為基礎，與生產實踐緊密結合的專業理論課程。它的特點是涉及多學科知識，理論和實踐性均較強，比較抽象，內容繁雜、枯燥，難學難懂。根據教學計劃，一般在第三學期開課。由于技校學生入學成績普遍較差，知識面較窄,學習起來自然是很困難。為了保證教學質量，提高教學效果，通過多年的摸索實踐，該課程采用比較法教學能取得良好效果。

比較法教學，顧名思義就是用比較的方法進行教學，在《數控加工工藝學》教學中有許多內容既有聯系又有區別，在教學中巧用比較教學法，有助于突出教學重點，突破教學難點，使學生易于接受和掌握，既達到了教學目標，又發展了學生的邏輯思維能力。下面，談談“比較法教學”在《數控加工工藝學》教學中的具體運用。

1 直觀比較

直觀比較是指在教學中，通過與客觀事物直接接觸的方式進行比較或引導學生用生活的直觀體驗進行比較的方法。如：在學習對刀點和換刀點時，我先跟大家講解了這兩個點的含義：“對刀點”是數控加工中刀具相對工件運動的起點。由于程序也從該點開始執行，所以對刀點又稱為起刀點或程序原點。對刀點選定后，即確定了機床坐標系與工件坐標系之間的相互位置關系。多刀加工時，應規定換刀點。所謂“換刀點”是指刀架轉位換刀時的位置。該點可以是某一固定點（如加工中心機床，其換刀機械手的位置是固定的），也可以是任意的一點（如數控車床）。換刀點應設在工件或夾具的外部，以刀架轉位時不碰工件及其他部件為準。對于有加工經驗的人來說，應該是很容易理解這段文字的。然而對學生來說，由于還沒開始數控實習，無法和生產實踐相聯系，要想很快掌握這兩個點的含義并不容易。怎么辦呢？通過摸索，我發現采用直觀比較的方法效果很好。首先，我引導學生從字面上來理解，對刀點與換刀點都是跟刀具有關的點：所謂對刀點就是對刀時設的點，換刀點就是換刀時設的點。這樣一說，很多學生就表示認同了。字面比較的方法體現了化繁為簡的教學策略。然后，我把學生帶到實習車間參觀，通過現場操作把這兩個點的含義直觀呈現在大家面前，抽象的知識一下子變得形象生動起來，這樣學生就真正理解了對刀點和換刀點的含義。通過直觀比較，學生加深了對理論的理解，模糊知識也變得豁然開朗起來，思維產生了質的飛躍，大大增強了空間想象力，同時增強了學習信心，打破數控加工的神秘感。

2 同類比較

同類比較是指在教學中，用同類的事物或現象進行比較的方法。比如，在講零件加工工藝之前，我通常先讓學生自己制定加工工藝，然后找出幾個同學的加工工藝進行分析、討論，讓學生自己比較各種方案優劣，最后再綜合起來提出一個合理的工藝路線。教學實踐證明，這種通過引導學生比較工藝優劣的教學方法效果很好，這樣能使學生“真正”獲得分析問題、解決問題的能力，同時也能加深學生對這個工藝的正確理解。通過引導學生同類比較，學生能一目了然發現問題癥結，變“死學”為“活學”，積極主動投入課程學習。又如：在《數控加工工藝學》課程中，有很多專業術語，教師不易講清、學生很難理解，滔滔講說會使學生學之無味，學之困難。不妨根據技校學生活潑、好動、愛講的特點，運用比較法引導學生積極主動地參與教學。

比如：在講授“機械加工精度及表面質量”時，有一個專業術語：冷作硬化。這個專業術語的意思是，表面層因加工中塑性變形而引起的表面層硬度提高。學生看到這么專業的解釋，理解起來自然很困難了。怎么才能讓學生理解呢？在這個專業術語里，首先要搞清楚“塑性變形”到底是什么樣的變形？為此，我引導學生：“與塑性變形相對的是彈性變形，大家在日常生活中見過什么東西是彈性變形的？”他們很快想到了熟悉的橡皮筋。我又接著問：“為什么說橡皮筋是彈性變形呢？”同學們爭先恐后發言：因為橡皮筋把它拉長了一松手又恢復了原來的形狀。我回答說：“完全正確。彈性變形的重要特征是可逆性,即受力作用后產生變形, 除去外力后,變形消失。而塑性變形跟彈性變形是相對的，那么塑性變形的重要特征就是不可逆性,即塑性變形就是物體受力的作用后，產生不可恢復的永久變形。加工零件就是通過力的作用，使工件產生塑性變形而成為零件的” 。我最后再問道：大家知道武俠小說中的劍是怎么煉出來的嗎？同學們顯得非常興奮的說：電視上有看過，就是放在爐子里燒，然后用鐵錘敲使它成形，再浸在水里冷卻，不斷重復就煉好了。” 我回答說：“完全正確，這就是冷作硬化的過程”。在這個例子中，我并沒有就冷作硬化這個專業術語進行過多的解說，而是引導同學們通過變形的比較（彈性變形與塑性變形），從古人煉劍領悟冷作硬化這一專業術語。通過同類比較的方法，學生由此及彼，由淺入深地理解、掌握教學目標。

3 課程比較

這里的課程主要指《數控加工工藝學》與《車工工藝學》。因為數控加工工藝的基礎是普通機床加工工藝。正因為此，目前，我校將數控機床加工的實習安排在普通機床實習之后進行。學生通過普通車床的實習，懂得了一些基本的切削原理，對切削用量的選擇、加工路線的制定等有了一定的認識。這些對切削加工的認識，將來可以作為操作數控機床的基礎。課程比較，就是通過數控機床和普通機床對比來教學使學生能夠很快地進入角色。比如在講數控車床的結構時，可以跟普通車床的結構進行對比：數控車床的外形與普通車床相似，即由床身、主軸箱、刀架、進給系統、冷卻和潤滑系統等部分組成。但數控車床的進給系統與普通車床有質的區別，傳統普通車床有進給箱和交換齒輪架，而數控車床是直接用伺服電機通過滾珠絲杠驅動溜板和刀架實現進給運動，因而進給系統的結構大為簡化。很多經濟型數控車床就是在普通車床的基礎上加以改造得來的。通過比較打破了學生對數控機床的神秘感。又比如在講授“脈沖當量”時，也可以跟普通機床進行對比：數控機床的數控裝置每發出一個進給脈沖，刀架或工作臺就移動一個距離，這個距離就是脈沖當量。數控裝置按照一定的頻率持續不斷地發出進給脈沖，數控機床就持續運動起來了。而普通機床移動是靠手輪，手輪每轉過一小格，刀架或工作臺就移動一個距離。連續轉動手輪，普通機床就持續運動起來了。這兩者本質上是一樣的，只不過數控機床用脈沖代替普通機床的手輪轉動罷了。《數控加工工藝學》與《車工工藝學》比較教學的內容還有很多，比如數控機床用的刀具、數控切削的加工工藝等，這些內容都可以通過與普通機床對比來教學。實際上《數控加工工藝學》與《車工工藝學》的比較也是教學中用得最多的比較，通過比較，學生可以了解數控機床工藝和普通機床工藝之間的聯系和區別，能夠很快地進入角色。

總之，《數控加工工藝學》中可以運用“比較法”教學的內容還有很多，比較的方法也還有很多，具體使用哪種“比較法”，如何使用“比較法”，主要是根據教學內容和學生實際來選擇。實踐證明，在《數控加工工藝學》教學中巧用比較教學法，學生易于接受和掌握，既達到了教學目標，又發展了學生的邏輯思維能力，提高了學生分析問題、解決問題的能力，是一種事半功倍的好方法。

[1] 劉春. 數控加工工藝學[M].北京:中國勞動社會保障出版社, 2005.