以车刀教学为例谈“金属切削原理与刀具”课程的教学方法

张宜厚

为了提高“金属切削原理与刀具”教学质量，笔者通过强化某些方面的教学技能，激发学生的学习兴趣和动机，引导学生掌握该学科的基础知识，为学生顺利完成学习任务，达到教学目标的要求创造了有利的条件。强化的环节主要有以下3个方面。

一、构成悬念的导入技能

课题导入的作用在于集中学生的注意力，激发起学生强烈的求知欲望，引起他们的浓厚兴趣，使他们愉快而主动地学习。良好的导入技能能收到事半功倍的效果，就像故事讲究悬念，相声要有包袱一样，上课要注重课题的导入。

以车刀教学为例，先带学生参观车床或观看车削多媒体课件，重点让学生了解车削运动，车刀的实际位置及切屑的流出方向等，使学生在课程学习之初先树立一个全面的车床形象及车削概念。

接着从学生生活中熟悉的事例开始导入，教师问学生:“同学们，你们都见过哪些刀具？它们都有哪些特征呢？”学生会举出铅笔刀、水果刀、菜刀、砍柴刀、斧头，等等，它们的共同特征是:都有一条刀刃和两个刀面。接着教师拿起了车刀实物:“这是一把车刀，四四方方的，为什么与普通刀具的外形不一样呢？车刀又是怎样把工件金属切削下来的呢？大家知道《水浒传》中杨志有一把宝刀，削铁如泥。一刀砍下，一叠银元顿成两半；一气吹过，一撮毫发纷纷寸断。为什么车刀不做成杨志那把宝刀的形状呢？”教师设计的这一连串悬念一下子就抓住了学生的注意力，使他们开始思考，诱发了他们对刀具的钻研兴趣，为整个课堂教学过程打下了良好的基础。

二、贴近生活的演示技能

学生无论学习哪种课题内容，教师首先必须给他们提供丰富、具体的感知材料，使他们形成生动而充实的表象。发生在我们身边的许多日常生活中的事例和现象，往往可以与教学挂起钩来，让学生把实际生活中的感性认识与课题中抽象的理论联系起来进行思考，可更快更好地加深他们的理解。在授课中借助于实物、挂图、多媒体课件进行演示，会取得良好的效果。

如讲解车削运动中的主运动和进给运动，学生很难把车削运动与切菜、削铅笔等日常的感知形象联系起来。[1]此时，教师可以用水果刀削苹果的例子来说明，车削运动是由工件的旋转主运动（苹果的旋转）与车刀的相对进给运动（水果刀的运动）组成的，一下子就解决了学生的思维障碍，也为用苹果皮沿刀面的流出来解释工件切屑沿前刀面的流出做出了良好的铺垫。

车刀的几何参数是学生在学习中较感头痛的内容。抽象的辅助平面、易混的车刀角度、难记的刀具角度选择原则，往往使学生感到枯燥难记。我们用日常生活中的菜刀与车刀进行联系，使学生对车刀的几何参数有了直观的比较。例如在讲述车刀前角的作用是影响车刀的锋利程度和强度时，教师先提出什么样的刀更锋利的问题。通过与菜刀的比较，学生会说出刀的刃口越薄越锋利。我们通过图1a的演示，证实随着车刀前角的增大，构成刀刃的楔角就会越小，车刀也可以像菜刀一样变得很锋利。接着教师又问:“锋利的菜刀切菜切肉可以，但用它来斩肉骨头行吗？”学生经过思考会得出斩肉骨头需要使用增大刀刃楔角的砍刀，否则易使菜刀崩刃或卷曲。教师及时总结到:“金属材料比肉骨头更硬，车刀就需做成更大的楔角，以增强车刀的强度。所以车刀就做成如图1b所示的四四方方的样子。”教师进一步演示:“当车刀为图1c所示的负前角时，虽然车刀的强度更大了，但锋利程度却大大降低了。就像拿一把锤子砸向肉骨头，费了很大的劲还把骨头给砸碎了。”

图1 前角的变化

再如在讲述车刀后角的作用是影响车刀的摩擦与强度时，教师用图2a的演示说明随着车刀后角αo的增大，虽然也会使车刀的楔角减少，但并不能增加车刀的锋利程度。就像拿着一把锋利的水果刀刮削着苹果皮，或将锋利的菜刀横着刀面拍大蒜头。图2c的演示说明当车刀的工作后角为负值时，车刀的后刀面与工件强烈摩擦，无法进行车削。 教学演示技能的应用活跃了学生的思维过程，简化了教学难点。学生在从感性认识上升到理性认识的过程中，不仅理解了知识，还培养了抽象概括能力，发展了智力。

三、巩固拓展的结束技能

图2 后角的变化

课题结束是教师完成一个教学任务所采用的行为方式，不能简单地说一声“本节课就讲到这里”就可以结束的。最佳的结束方式是在一节课或一个课题的末尾，将授课内容简明扼要地进行小结，以使学生掌握问题的实质。

金属切削刀具的几何参数属空间几何问题，单车刀的基本几何角度就有6个。[2]记住并理解众多几何参数及它们的选择原则往往使学生产生畏惧感，需要教师及时地帮助学生总结归纳。例如教师在讲授完车刀前、后角及其作用的课题后，作了如下的归纳:“车刀的前角大小决定了锋利程度，车刀的后角大小决定了后刀面与工件的摩擦程度，车刀的楔角决定了刀头的强度。判断一把车刀的好坏，除了刀的锋利和强度外，还需考虑加工零件的尺寸精度、表面质量、零件的材质、刀具的材质、系统的刚性等等因素。那么，请大家分析一下《水浒传》中杨志的那把宝刀还需作哪些改进才能用做车刀呢？”一个课题开始提出的悬念，随着课题的展开和释疑，不断促使学生开始新的思考。这样不仅使学生兴趣盎然地去复习课上所学的知识，探索新的领域，而且把这些知识与实际生活紧密地结合了起来，达到巩固应用的目的。

[1]汤国泰，车工工艺与技能训练[M].北京:人民邮电出版社，2009.

[2]王公安.车工工艺学[M].北京:中国劳动社会保障出版社，2005.