比较法教学在《数控加工工艺学》中的运用
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作者: 王春晖
[摘要]从直观比较、同类比较、课程比较三个方面讨论了比较法教学在《数控加工工艺学》中的运用。实践证明，该方法使学生易于接受和掌握课程知识，既达到了教学目标，又发展了学生的逻辑思维能力，提高了学生分析问题、解决问题的能力，是一种事半功倍的好方法。
[关键词]技校教育数控加工工艺学比较法教学
数控加工工艺学是技工学校数控机床加工专业的专业理论课。该课程是一门以数控技术基本理论为基础，与生产实践紧密结合的专业理论课程。它的特点是涉及多学科知识，理论和实践性均较强，比较抽象，内容繁杂、枯燥，难学难懂。根据教学计划，一般在第三学期开课。由于技校学生入学成绩普遍较差，知识面较窄,学习起来自然是很困难。为了保证教学质量，提高教学效果，通过多年的摸索实践，该课程采用比较法教学能取得良好效果。
比较法教学，顾名思义就是用比较的方法进行教学，在《数控加工工艺学》教学中有许多内容既有联系又有区别，在教学中巧用比较教学法，有助于突出教学重点，突破教学难点，使学生易于接受和掌握，既达到了教学目标，又发展了学生的逻辑思维能力。下面，谈谈“比较法教学”在《数控加工工艺学》教学中的具体运用。
1直观比较
直观比较是指在教学中，通过与客观事物直接接触的方式进行比较或引导学生用生活的直观体验进行比较的方法。如：在学习对刀点和换刀点时，我先跟大家讲解了这两个点的含义：“对刀点”是数控加工中刀具相对工件运动的起点。由于程序也从该点开始执行，所以对刀点又称为起刀点或程序原点。对刀点选定后，即确定了机床坐标系与工件坐标系之间的相互位置关系。多刀加工时，应规定换刀点。所谓“换刀点”是指刀架转位换刀时的位置。该点可以是某一固定点（如加工中心机床，其换刀机械手的位置是固定的），也可以是任意的一点（如数控车床）。换刀点应设在工件或夹具的外部，以刀架转位时不碰工件及其他部件为准。对于有加工经验的人来说，应该是很容易理解这段文字的。然而对学生来说，由于还没开始数控实习，无法和生产实践相联系，要想很快掌握这两个点的含义并不容易。怎么办呢？通过摸索，我发现采用直观比较的方法效果很好。首先，我引导学生从字面上来理解，对刀点与换刀点都是跟刀具有关的点：所谓对刀点就是对刀时设的点，换刀点就是换刀时设的点。这样一说，很多学生就表示认同了。字面比较的方法体现了化繁为简的教学策略。然后，我把学生带到实习车间参观，通过现场操作把这两个点的含义直观呈现在大家面前，抽象的知识一下子变得形象生动起来，这样学生就真正理解了对刀点和换刀点的含义。通过直观比较，学生加深了对理论的理解，模糊知识也变得豁然开朗起来，思维产生了质的飞跃，大大增强了空间想象力，同时增强了学习信心，打破数控加工的神秘感。
2同类比较
同类比较是指在教学中，用同类的事物或现象进行比较的方法。比如，在讲零件加工工艺之前，我通常先让学生自己制定加工工艺，然后找出几个同学的加工工艺进行分析、讨论，让学生自己比较各种方案优劣，最后再综合起来提出一个合理的工艺路线。教学实践证明，这种通过引导学生比较工艺优劣的教学方法效果很好，这样能使学生“真正”获得分析问题、解决问题的能力，同时也能加深学生对这个工艺的正确理解。通过引导学生同类比较，学生能一目了然发现问题症结，变“死学”为“活学”，积极主动投入课程学习。又如：在《数控加工工艺学》课程中，有很多专业术语，教师不易讲清、学生很难理解，滔滔讲说会使学生学之无味，学之困难。不妨根据技校学生活泼、好动、爱讲的特点，运用比较法引导学生积极主动地参与教学。
比如：在讲授“机械加工精度及表面质量”时，有一个专业术语：冷作硬化。这个专业术语的意思是，表面层因加工中塑性变形而引起的表面层硬度提高。学生看到这么专业的解释，理解起来自然很困难了。怎么才能让学生理解呢？在这个专业术语里，首先要搞清楚“塑性变形”到底是什么样的变形？为此，我引导学生：“与塑性变形相对的是弹性变形，大家在日常生活中见过什么东西是弹性变形的？”他们很快想到了熟悉的橡皮筋。我又接着问：“为什么说橡皮筋是弹性变形呢？”同学们争先恐后发言：因为橡皮筋把它拉长了一松手又恢复了原来的形状。我回答说：“完全正确。弹性变形的重要特征是可逆性,即受力作用后产生变形, 除去外力后,变形消失。而塑性变形跟弹性变形是相对的，那么塑性变形的重要特征就是不可逆性,即塑性变形就是物体受力的作用后，产生不可恢复的永久变形。加工零件就是通过力的作用，使工件产生塑性变形而成为零件的” 。我最后再问道：大家知道武侠小说中的剑是怎么炼出来的吗？同学们显得非常兴奋的说：电视上有看过，就是放在炉子里烧，然后用铁锤敲使它成形，再浸在水里冷却，不断重复就炼好了。” 我回答说：“完全正确，这就是冷作硬化的过程”。在这个例子中，我并没有就冷作硬化这个专业术语进行过多的解说，而是引导同学们通过变形的比较（弹性变形与塑性变形），从古人炼剑领悟冷作硬化这一专业术语。通过同类比较的方法，学生由此及彼，由浅入深地理解、掌握教学目标。
3课程比较
这里的课程主要指《数控加工工艺学》与《车工工艺学》。因为数控加工工艺的基础是普通机床加工工艺。正因为此，目前，我校将数控机床加工的实习安排在普通机床实习之后进行。学生通过普通车床的实习，懂得了一些基本的切削原理，对切削用量的选择、加工路线的制定等有了一定的认识。这些对切削加工的认识，将来可以作为操作数控机床的基础。课程比较，就是通过数控机床和普通机床对比来教学使学生能够很快地进入角色。比如在讲数控车床的结构时，可以跟普通车床的结构进行对比：数控车床的外形与普通车床相似，即由床身、主轴箱、刀架、进给系统、冷却和润滑系统等部分组成。但数控车床的进给系统与普通车床有质的区别，传统普通车床有进给箱和交换齿轮架，而数控车床是直接用伺服电机通过滚珠丝杠驱动溜板和刀架实现进给运动，因而进给系统的结构大为简化。很多经济型数控车床就是在普通车床的基础上加以改造得来的。通过比较打破了学生对数控机床的神秘感。又比如在讲授“脉冲当量”时，也可以跟普通机床进行对比：数控机床的数控装置每发出一个进给脉冲，刀架或工作台就移动一个距离，这个距离就是脉冲当量。数控装置按照一定的频率持续不断地发出进给脉冲，数控机床就持续运动起来了。而普通机床移动是靠手轮，手轮每转过一小格，刀架或工作台就移动一个距离。连续转动手轮，普通机床就持续运动起来了。这两者本质上是一样的，只不过数控机床用脉冲代替普通机床的手轮转动罢了。《数控加工工艺学》与《车工工艺学》比较教学的内容还有很多，比如数控机床用的刀具、数控切削的加工工艺等，这些内容都可以通过与普通机床对比来教学。实际上《数控加工工艺学》与《车工工艺学》的比较也是教学中用得最多的比较，通过比较，学生可以了解数控机床工艺和普通机床工艺之间的联系和区别，能够很快地进入角色。
总之，《数控加工工艺学》中可以运用“比较法”教学的内容还有很多，比较的方法也还有很多，具体使用哪种“比较法”，如何使用“比较法”，主要是根据教学内容和学生实际来选择。实践证明，在《数控加工工艺学》教学中巧用比较教学法，学生易于接受和掌握，既达到了教学目标，又发展了学生的逻辑思维能力，提高了学生分析问题、解决问题的能力，是一种事半功倍的好方法。
参考文献:
[1] 刘春. 数控加工工艺学[M].北京:中国劳动社会保障出版社, 2005.
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