《金属切削机床概论》课程的教学改革与探索

摘要：文章简述了《金属切削机床概论》课程的特点以及教学中存在的问题。从方法和手段两方面对传统的教学方式进行了改革，探索了一种全新的教学方法，教学效果显著。

关键词：机床；教学；探索

一、前言

《金属切削机床概论》是机械类及相关专业的一门重要的专业课程，它主要研究车床、磨床、齿轮加工机床、数控机床及组合机床等各种机床的结构及传动系统的构成。

通过学习能够使学生具有合理选用机床的基本知识和技能准备，能够根据工艺要求并结合工厂的具体情况，合理的确定机床的类型和规格；具备正确安装、使用、调整常用机床的基本知识，掌握分析机床运动和机床传动的方法，了解机床的典型结构及其工作原理，学会机床传动链的计算方法；具有分析机床常见故障，确定机床影响加工质量的主要原因和初步能力。

由此可见，该课程是一门与实际联系非常紧密的课程，目前，我国各高校对金属切削机床课程的授课方式普遍采取传统的授课方式，即板书加挂图，即使有的采用了多媒体方式，也是将教材上的图片直接搬到幻灯片上，由于学生多数没有进过工厂，难以想象出机器的结构及其具体运动。虽然进行过金工实习，但由于当时知识结构的缺陷，不可能对机床内部结构进行了解，并且金工车间的机床也不齐全。

机床是比较复杂的机器，也是机械类专业学生必须要认真学习的专业课，根据多年来的教学实践，感觉学生对这门课普遍反映难，其实关键就是缺乏想象力，想象不出机床的结构及其运动，教学时又不可能把机床搬到课堂上去，即使搬上去也不可能将所有的机床进行拆卸。

因此，探讨一种切实可行的教学方法，使学生不仅能够很好的领会所学内容，而且通过该课程的学习，培养其一定的能力，是非常迫切和必要的。

二、教学方法的探索

针对学生缺乏实际生产经验，空间想象力不强的特点，在上课之前，根据学校金工车间的实际情况，首先带学生到金工车间熟悉机床。到车间后，向学生介绍各种机床的型号所代表的意义，各种机床的工艺范围，所需的运动，如何对机床进行调整等内容。然后，适时向学生提出问题，以激发学生的求知欲。

介绍CA6140车床时，向学生提出如下问题：电动机和主轴之间的传动是如何联系的？主轴上的皮带轮在重力和皮带拉力的作用下是否使主轴产生变形？主轴变形对加工精度有何影响？用什么机构可使主轴实现正反转？停车时如何使主轴快速停止运动？刹车结构如何？这些问题的提出，可以大大激发学生的求知热情，让他们根据已有的知识去思考和想象。然后将车床主轴箱上盖打开，让学生将自己的想象与实际情况进行对比，同时对主轴箱内传动系统结构有个初步的感性认识，了解齿轮与轴之间连接的三种方法，对多片式摩擦离合器、主轴刹车结构和工作原理有个初步认识。

尽管学生原来有过金工实习，但那时受学习目的和当时知识的局限性，认识和接受知识的角度不同。因此，当这次学生再次来到金工车间介绍这些知识时，表现出了浓厚的兴趣。

回到课堂后，要采用灵活的教学方法，突出对学生能力的培养。如采用直观教学法，即利用挂图和模型讲解机床的构造、传动路线，因其直观、形象，可以收到较好的教学效果，有利于培养学生的看图能力。

采用比较教学法，如讲授铣床这一章节时，可与前面车床进行比较，比较两者的切削运动、实现方法、传动路线有何不同等。这样，学生易于理解和记忆。

在进行刨床自动间隙进给机构学习时，可与车床的超越离合器相比较，找出共同点和不同之处，帮助学生加深理解。在教学过程中，还可以适当地采用讨论教学法，可以让学生对所学知识有更好地理解。

在进行镗床平旋盘刀具溜板径向进给传动分析时，让同学们讨论什么条件才会有径向进给，什么条件没有径向进给？这样，不仅使学生充分掌握传动过程，收到良好的教学效果，而且能让学生通过互相讨论的学习方法，增强学习能力，为今后的继续教育打下基础。

在教学过程中，要时刻注意利用启发式教学，逐步培养和提高学生的思维能力。思维能力是认识客观世界的能力。思维能力的基础是联想能力，而联想又是以所学的知识为基础的。因此培养学生思维能力的第一步，就是尽可能地让学生掌握丰富的基础知识。知识虽是联想的基础，但死记硬背的知识，如果学生不掌握它们之间的内在联系，就不容易形成联想。所以培养学生的思维能力，必须在教学中重视用联想的方式传授知识，即尽可能地采取启发式教学。

由于《金属切削机床概论》是一门实践性很强的课程，因此在教学过程中，一定要注意理论联系实际，培养学生分析问题和解决问题的能力。在教学中要讲授许多知识和内容，学生单纯地全面接受也仅是一些知识，而生产实践中，面临新的情景，多数情况下不能用现成的方法和对策加以解决，因此在课堂教学过程中，必须要有意识的对学生分析问题、解决问题的能力进行培养。

培养学生的自学能力也是教学的主要目标之一。学生在校学习是在老师的指导下，有目的、有计划、有方向地掌握前人的知识、技能，形成思想观念的活动进程。一个人不可能一生都在教师的指导下进行学习。学生走出校门，仍要不断地进行学习，因此，在教学的同时要注意培养学生的自学能力。

一般采用如下步骤：一是布置自学内容；二是让学生反复阅读；三是对学生进行答疑、提问、讲解；四是小结与练习。

课堂教学完成后，学生一定还会有一些问题没有真正地了解清楚，为了巩固教学效果，应组织一次到工厂的参观学习活动，充分利用现有的生产实习场所和实习基地，组织学生进行参观学习，以增强教学效果。

生产场所有各种机床，包括新的老的、现代化的、传统的、国内国外的，经常带领学生去参观各类机床以及观察它们的组成和工作状态将获益匪浅。

三、教学手段的探索

《金属切削机床概论》课程作为机械类专业的一门专业课，主要介绍各类典型机床的传动系统和主要部件的结构。该课程的一个显著特点是图形多而复杂。

如CA6140型卧式车床、YC3180型滚齿机等的传动系统，以及双向多片式摩擦离合器、制动器及其操纵机构、溜板箱操纵机构等内容是该门课程的重点，都需要依靠各种图形来表达其原理及结构构成。

传统的教学方式是教师只能依靠书上的图或挂图来讲解。结构图的特点是图形复杂，而且有时为了少占用幅面、突出重点，只表示局部结构，更增加了学习的难度。学生要看懂机床上部件的工作原理、结构特点，就必须看懂复杂的机械结构图，想象各零部件之间的运动关系。

而现场教学中部件的内部结构是无法看见的，所以存在着教学与实践脱离的情况。随着高校教学改革的不断深入，该课程的教学学时被大量压缩，但作为完整的教学体系，教材中又有许多不可偏颇的内容。要在有限的课时内授予学生更多的知识，传统的教学方法已不能适应教学的要求，必须采用现代化的教学手段。

CAI教学作为一种先进的教学手段，它最大的特点是可以增加教学信息量，并通过有关的文字、图形、图像、动画、声音及视频等信息使抽象的概念形象化。

利用CAI课件进行计算机辅助教学，具有较强的交互性、集成性和自适应性，使教学内容更充实、更形象、更具有吸引力，能够突出教材的重点，突破教材的难点，大大激发学生的学习欲望，有利于调动学生学习积极性和主动性，有利于提高课堂教学效果和教学质量。

在机床课程教学中，采用计算机辅助教学（CAI），利用多媒体技术，改变传统的教学方法和模式，将理论的、静态的内容转化为生动形象的知识，达到图、文、声并茂的效果，并进行动态设计，模拟部件的运动过程，边讲边演示，生动活泼，从而加深学生的理解，达到传统教学方式无法达到的效果。

四、结论

《金属切削机床概论》是实践性较强的专业课程，如果教学只是从理论到理论，忽视了实践教学，那么这种专业课的教学就变得枯燥无味，形成学生不愿学，教师满堂灌的“填鸭式”教学。

机床是一切机器之母，其课程内容来源于生产实际。为了使学生学习的知识能更多地服务于生产，就应在教学的过程中通过各种途径、方式培养学生的能力。

通过进行教学改革探索，采取上述理论与实践相统一的教学方式及现代化的教学手段，充分激发了学生的学习欲望，使学生怀着极大的兴趣进行学习，有效地提高了教学效果，使教学质量达到了一个新水平。

参考文献：

1、贾亚洲.金属切削机床概论[M].机械工业出版社,2002.

2、张吉玲.在《金属切削机床》教学中培养学生的综合能力[J].内江科技,2006(5).

3、吴剑红.《金属切削机床》课程教学改革探索[J].中国科技信息,2005(18).

4、杜文华,杨福合,曾志强.《金属切削机床》课程计算机辅助教学的实现原理[J].太原师范学院学报(自然科学版),2004(3).

5、林清夫.关于《金属切削机床》课程教学的研究与探讨[J].考试周刊,2007(18).

＊该课题为海南省教育厅立项的教学改革研究科研项目。

（作者单位：海南大学机电学院。其中，樊军庆为副教授）