淺議技校數學在數控專業中顯性與隱性的作用

張力民

【摘要】隨著數控技術的應用與發展，技校數學教學有必要重視數學在專業中的顯性和隱性作用.本文闡述數學在教學中如何突出顯性和隱性教學主要內容和教學的辦法，讓數學與數控專業知識有機的結合，使學生真正學到有用知識，并領會數學特有的魅力.

【關鍵詞】技校數學；數控專業；顯性與隱性

目前，國家采取各項措施加快實業興國的步伐，隨著制造業技術的發展和工業生產與生活需求的提高，數控技術的應用也越來越得到實業的青睞；信息技術與工藝技術結合使得技工學校數控專業的建設也日趨成熟.數學是一門基礎文化課，隨著數控設備的加工精度要求越來越高，編程的要求也相應提高，數學在數控專業中的應用更為突出，有必要探討數學在其專業相融作用，下面從數學知識在數控專業中顯性與隱性作用兩方面論述.

一、數學在數控專業中顯性作用

數學在數控專業中顯性作用，指的是具體的數學知識在數控專業解決具體問題時的運用，數控加工的對象就是工作圖所指定的零件，需要對其進行數學處理和工藝處理，使之變換成數控機床能夠接受的加工指令（或程序），從而將零件毛坯生產成所需的成品零件.通常在數控加工中數學處理的內容主要有數值換算、坐標的計算、輔助計算；而作為技工院校學生運用的數學知識主要是平面幾何、解析幾何、立體幾何、三角函數等內容.

（一）數值換算

數值換算主要是對圖的標注尺寸的換算和尺寸鏈的解算，而標注尺寸的換算有的直接通過圖樣上的標注尺寸取得的編程尺寸，但多數要通過平面幾何、三角函數等計算方法進行解算得到編程尺寸；當工序基準、測量基準、定位基準或編程原點與設計基準不重合時，還需要借助于工藝尺寸鏈的其他基本知識和計算方法得到.

（二）坐標計算

數值換算主要是對基點的直接計算和節點的擬合計算.基點就是構成零件輪廓的不同幾何要素的交點、切點或者幾何元素間的連接點；加工程序的編制常常會用直線或圓弧或其他圓錐曲線去近似代替一些非規范曲線出現的交點或切點就是節點.而計算基點和節點往往先要建立直角坐標系，通過解析幾何直線方程和圓錐曲線知識，并結合代數解方程組所得.

（三）輔助計算

輔助計算主要有參數點計算或其他相關的計算，參數點是除基點、節點外，在編程中所考慮的粗加工或半精加工中涉及的點，如，起刀點、退刀點、換刀點、圓心點以及坐標系的參考點，它需要依據工藝、機床、控制等方面的要求才能確定，在數學上常用到立體或平面幾何、解析幾何、三角函數知識.

二、數學在數控專業中隱性作用

數學在數控專業中隱性作用，指的是數學作為思維體操在數控專業中的運用，人們談起數學在專業上的作用，往往只會想到顯性作用，這是一個誤區.在數控專業中用到數學知識只是一小部分.學校開設數學課的目的應是培養學生綜合數學素養，培養學生生活和工作中問題數學化的能力.從數控專業分析隱性作用有如下幾個方面.

（一）抽象思維

數控專業需要的是空間感與計算軟件運用能力，而計算機軟件運用無疑需要一定的抽象思維或是邏輯思維能力，這與數學本質要求是相通的.目前，科技發展日新月異，計算機發展很快，數學的發展和計算機的發展是相輔相成的，熟練使用計算機及相應的各種數學軟件包是必不可少的技術手段.另外，讓學生學會查閱各類資料，學會使用資料也是十分重要的方面.

（二）數學化思維

數控專業學生在實際操作中會遇到事先意想不到的問題，需要他們面對錯綜復雜的實際問題時如何歸納問題的核心，而數學演練就是從未知到已知的過程，能很快地抓住問題的要點，逐步剔除冗余的信息，使問題趨于明確.一個人洞察力的形成不是一朝一夕的事，全靠平時多練習才能熟能生巧，而多利用數學解決實際問題能自然形成一種獨特的觀察角度和觀察方法，也能形成對實際問題進行抽象和簡化，用數學語言表達出來形成數學模型的能力.

（三）數學精神

從事數控工作關鍵是人的專注行為的體現，而在提倡工匠精神的今天，數學精神就是一種獨立精神，正面說辭是一種執著和堅毅，反面說辭是一種固執或偏激，這要根據具體從事的工作而論，從工作的角度我們需要這種精神；從周圍觀察也會發現，真正愛好數學的人大多有一種獨立性格的人，遇事有自己主見和想法，不會人云亦云；數控技術是需要不斷創新一門技術，必須有獨立思考和專注的能力或行為，而數學精神正是促成其成功的要素之一，這也是學習數學隱性作用真正目的所在，也是基礎數學目前在世界上發達國家非常得到重視的原因.

三、在數學課堂教學上的體現

數學的顯性和隱性作用是相輔相成的，如只考慮數學的顯性作用，只是把數學當成服務專業的工具，數學知識成了冰冷的手冊，學生會越學越枯燥，最終完全對數學失去興趣.但如果只顧數學的隱性作用，數學課可能就會成了師生自娛自樂課，成了數學趣味課脫離實際作用而浪費時間.由于數控專業主要是建立在數學和計算機基礎上的學科，從顯性作用角度要求出發，在教學中要多采用案例教學法，可以利用畫圖軟件輔助教學，圍繞所要涉及的數學知識，比如，幾何、三角或代數等知識，強化其基礎知識提煉和消化.從數學隱性作用角度出發，在教學中要注重數學本身的邏輯關系，要強化師生間的溝通，多設疑，引導學生進入數學自身的思維體系，激發學生的學習積極性，培養學生的獨立思考能力，進而提高運用數學思維解決各種問題的能力.

總之，技校數學在數控專業中的應用在結合數學顯性與隱性作用的特點，結合專業內容，通過先進的教學手段和教師熟練駕馭課堂的本領，就能真正實現其教學的目標.

【參考文獻】

[1]聞福三，于清.數控應用數學[M].北京：機械工業出版社，2007.endprint