切削原理与刀具实践教学改革研究

[摘 要]实践教学是巩固理论知识和加深对理论认识的有效途径，是培养具有创新精神的高素质工程技术人员的重要环节。从完善实践教学体系、改善实践教学条件与环境、推行全新实践教学模式等三个方面对“切削原理与刀具”实践教学改革进行了探索。结果表明，通过改革，实践教学效果得到明显增强，学生的工程意识得到显著改善。

[关键词]切削原理与刀具；实践教学；工程意识

中图分类号：H191 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）46-0227-01

实践教学是巩固理论知识和加深对理论认识的有效途径，是培养具有创新意识的高素质工程技术人员的重要环节，是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台，[1]是培养现代应用型、创新型人才的重要途径。[2] “切削原理与刀具”是研究金属切削变形过程及规律，探索刀具在实际生产中的应用的一门技术科学，也是机械设计制造及其自动化专业的一门主干课程，具有很强的实践性和综合性。[3]要求学生通过对金属切削过程中的切削变形、切削力、切削热及切削温度、刀具磨损、磨削基本原理、刀具切削角度对切削过程的影响等基本理论的学习，掌握刀具材料选择、刀具几何形状设计、合理切削用量拟订、专用刀具设计等基本技能，为后续的“金属切削机床”、“机械制造工艺学”等课程学习和课程设计、毕业设计等实践学习提供必要的基础知识。

一、完善实践教学体系

1.课堂模拟实践 针对“切削原理与刀具”课程自身特点，有针对性地在每个章节中凝练出1～2个特色鲜明、学科交叉、操作性强、便于理解、有新颖的知识点，通过小组讨论和现场辩论，充分调动学生的积极性和开创性，为其提供自由提问与主动讨论问题的平台。

2.实验室教学 通过购置一些新的实验仪器和设备，学生可以在专用的“切削原理与刀具”实验室开展相关实验。实验教学指导采用以理论课主讲教师为主，实验中心教师为辅的教学模式，有针对性地开展能够锻炼学生动手能力的实验，有些实验要求学生必须亲自搭建试验台，亲自编程才能完成，避免出现一个学生负责动手、其他学生只观看的情形。在实验教学手段方面，采用多种类型实验并举，而又以综合性、设计性、综合设计性和开放性实验为重点的方式，促进学生综合素质的提高和注重学生创新能力的培养。依据“切削原理与刀具”课程的特点，某些实验需配备多媒体，在实验指导过程中，配合可视化的音影材料供学生参考学习，加强教学效果。在教师的指导上，有些实验采取集中讲解和个别指导相结合的方式；对于设计性实验而言，采取师生面对面探讨的形式。

3.产学研综合实践

一是利用教师承接企业的项目，让部分学生参与项目活动，使学生在学习期间就能接触到本行业的新技术、新技能，锻炼其处理生产现场实际问题的能力，提高其质量意识和品质意识，培养学生综合应用能力。二是鼓励学生自己积极申报各级各类大学生创新创业训练项目，主动参加各种竞赛活动。为了鼓励和加强学生学习本课程的兴趣，每年都在“切削原理及刀具”中为学生准备可操作性的题目参加不同类型的技能大赛，如大学生机械创新设计大赛、工程训练综合能力竞赛、机电产品创新设计竞赛、结构设计竞赛等，很多学生获得了优异成绩。

二、改善实践教学条件与环境

1.加强实验室软硬件建设

通过申请教学科研经费，“切削原理与刀具”实验环境无论在硬件还是在软件上都得到了明显改善，教学设备得到了更新换代，教学环境舒适优雅，可以进行车刀几何角度测量、车刀刃磨、切削力的测量、切削温度的测量、塑性金属切削变形、刀具磨损等多个实验。另外，还把计算机仿真技术应用到实验室的建设上来，通过将虚拟仿真与实物教学结合，解决了很多实际中无法完成的实验科目。

2.扩展实践教学基地

实践教学基地建设是高等学校教育教学工作的重要组成部分，是实践教学环节的重要内容，也是高校必备的办学条件之一。目前，除了学校已有的固定实习基点外，又联系了校外一家区内企业为“切削原理与刀具”课程提供临时实践教学，学生可以亲自操作，如车削工件等。加强实践教学基地建设，既可以充实实践教学内容，又培养了学生的工程意识。需要说明的是，加强实践教学基地建设必须遵循适合性原则、经济性原则、兴趣性原则和满足性原则，既要能满足学生实践教学的需要，以最少投资获取最大效益，又要以学生的兴趣为参照点，通过实践让学生获得满足感。因此，这也是制约当前很多高校轻视实践教学的重要原因。

3.大力推进实践教学教材建设

实践教学内容体系改革主要体现在教材建设上。大力推进实践教学教材建设也是实施分阶段递进式实践教学模式的核心。为此，笔者编写了符合学生实际学习要求的“切削原理与刀具”实训教材，从教材的表现形式、教材体系、教材选材等方面进行了详细论述。在新编教材的选题上，既考虑了当前学科的优势和专业特色，又考虑到学科专业的长远发展和教学改革的需要，做到发挥优势、保证重点、形成特色、提高质量。

三、推行全新实践教学模式

1.借鉴“递进式”的实践教学模式

采取按能力层次划分的“递进式”的实践教学模式。按基本技能、专业技能和技术应用或综合技能三大模块构建。基本技能侧重操作性，专业技能注重技术应用性，技术应用或综合技能强调综合实践性，注重“产品”教学、创新制作和新技术应用。

结合社会培训机构成功的经验，推进“三个相结合”，即课堂实践、实验室教学、企业项目相结合，学生、教师、工程技术人员相结合，教学、科研、工程项目相结合。根据今后岗位的技能要求，指导实践教学，努力摸索出新的实践教学方法。“切削原理与刀具”实践教学已经探索出了这种教学模式，并取得了较好效果。

2.优化教学手段，提高教学效果

“切削原理与刀具”课程的内容大部分涉及空间三维实体和运动，如切屑变形的形成，刀具几何角度的改变对切削过程的影响，各种刀具的运动等。在实践教学过程中，充分运用三维动画、辅助录像、网络视频等现代教育技术手段，可以激发学生的学习兴趣，提高教学效果。

“切削原理与刀具”课程通常安排在大三下学期或大四上学期，学生已经具有一定的分析问题和解决问题的能力，但实践表明，当给学生一个具体的实践类课题时，很多学生不知所措，没有解题思路。为此，“切削原理与刀具”课程在实践教学中，可以通过布置可操作性的小项目，鼓励学生利用校内图书馆资源和网络资源，查找资料和文献，促进其自主学习，并让他们上讲台讲述自己研究项目的体会，以进一步提高教学效果。

3.建立科学、完整的实践教学评价体系

建立科学、完整的实践教学评价体系，是重视实践教学，促进实践教学质量快速提高，加强宏观管理的主要手段。“切削原理与刀具”课程采取多种考核形式并行的方式，依据实验内容和特点组织实验教学效果的考核ui测评，成绩依据不同权重在实验多个环节上体现。主要考核依据有：实验报告、实验中操作技能水平表现、实验课时纪律性、有否违章事故、开放实验纪律表现和实验结果等。每次实践都有实训报告或研究成果，由指导教师评定成绩并作好记载，按实践教学学时占总学时数的比例记入课程总成绩。

从教学改革上来说，实践教学的宗旨在于培养学生的创新精神和实践能力，这也是内化学生个体知识经验的重要途径。通过上述三个方面对“切削原理与刀具”课程教学过程进行改革，使课程内容更加具有实用性和针对性，突出学生工程意识的培养，能够满足企业对现代化技术应用型人才的需求。

参考文献：

[1]张琳琳，王莹，王洪艳.如何在高职教学中突出实践教学环节[J].辽宁高职学报，2010，12（11）：61-62.

[2]葛云，魏敏，王卫兵，等.《机械制造工艺学》实践教学改革的研究与探索[J].石河子大学学报（哲学社会科学版），2009，23（6）：93-94.