基于中职数学与数控加工专业课相结合的教学改革探索

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【摘要】近年来中职学校生源短缺、质量不断下降，学生学习数学的主动性、积极性更差。如何抓住数学与专业课的结合点，有效利用学生的“专业知识”，创设有效的问题情境，激发他们学习兴趣点，提高课堂教学的有效性，成为中职数学教学改革的趋势。

【关键词】中职数学 专业课 结合 教学改革

【中图分类号】G424.24 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）7-0072-02

一、问题的由来

近几年中等职业学校面临生源短缺、生源质量不断下降的现状，甚至在一些地区的中等职业学校出现了入学不需要分数线的情况。生源质量下降直接造成学生的学习主动性、积极性下降，这在数学课上尤为突出，特别是高一的学生更为严重。基于此，我们数学老师是否要反思？如何利用学生学习专业的兴趣点来激发有效学习数学课？以下以中职数学与数控加工专业相结合，对数学课堂教学改革进行了初步的探索，取得了较好的效果。

二、数学与数控专业课相结合课堂教学实践

学习数学有什么用？这一问题困扰了我很久，一次学生找我帮助解决数学问题后，有了一个较好的回答方式――不要一味的重复只有老师自己认为的那个“理”，而是“要抓住数学与专业课的结合点，创设有效的情境问题，激发学生学习数学的兴趣”，这样能拉近数学与专业应用的距离，近可以提高学生学习数学的主动性和积极性，远可以提高专业领域实际工作能力。

情境一 方程的应用

【任务】有一个圆柱，横截面直径为d=120mm，需要在轴上铣一个平面，铣削的背吃刀量（铣削深度）a=10mm。

实施情况：

任务（1）参考答案：平行关系。这对学生来说很熟悉，同时学生“非常自豪”地指出老师图中标注的字母不对：“直径应该用Φ表示；背吃刀量应该用h表示；铣削平面宽度即数学里的弦长才用d表示”。看来是“班门弄斧”出丑了，只能知错就改，立即在黑板上改正。没想到学生这下更来劲了，俨然把自己当成了“师傅”，而站在教台桌前的我成为了“学生”。作为老师的我有那么一点点“难堪”，但心里还是很高兴的，我的预期目标达到了。铣削平面与轴的关系对他们来说原来“太简单了”――去过实训车间的人都知道！

任务（2）参考答案：铣削面半径AB、圆柱半径d和圆心到铣削面的距离d-a构成一个直角三角形。实施情况是学生运用垂径定理知识构造右图的直角三角形有一定难度，只有少数人能想到，思路也比较混乱。

任务（3）参考答案：d=60， a=10，AB=2=20≈66.33。学生对勾股定理是比较熟悉的，在计算坐标时经常用。

有任务（2）作铺垫，第三个任务就顺利了。

任务（4）学生反馈：1、真正加工时是不需要求铣削面的宽度的，只要知道背吃刀量，铣好就是了；2、圆柱长度不知，是不能加工的。

本题留给我们的思考：数学老师要多了解专业课教材，多学习才能把“结合点”找得更准；构造直角三形是列方程的关键，也是学习数控编程中的一个重点和难点，这在后续的学生提问中多次得到验证。

情境二 函数的应用

【任务】有一个圆柱，横截面半径为r，需要在轴上铣一个平面，铣削的背吃刀量（铣削深度）h。

实施情况：

任务（1）参考答案：d=2。这是在学习方程时曾经用过的实例，但解决问题的角度和侧重点不同，这里更加注重加工的过程。

任务（2）学生反馈：理想条件下解决问题与实际操作有较大的出入。比如估算刀具运行的次数，可由背吃刀量和每次进刀量确定，但这还不能决定加工时间.随着吃刀量的增加，左右移动的距离增加，会影响加工时间，部可能分行计时的，太烦了，“纸上谈兵”不切合实际。另外，机床的功率、转速、刀具性能、工件材质等都会影响速度。从工艺上讲，走刀的幅度也是有讲究的，一般要“走过”刀具直径的70%以上，才能防止“毛刺”产生，刚开始时刀具与铣削面还未吻合，要特别注意放慢速度；而随着工艺的进行，刀具的磨损也会影响加工的速度。

这一次，又有“班门弄斧、露馅”的感觉，让学生学到的可能只是铣削平面的宽度关于背吃刀量的函数关系，而他们却“教会”我许多。尽管如此，我还是把这个问题设置看作有效的。如果经验也能称作函数的话，更应该定义一个“经验函数”，其表达式不能写在纸上，只能写在操作者的心里。

类似的例子如：加工一段圆弧时需先求得圆弧两端的切点E、F的坐标。这就是编程中的应用，需要三角函数和方程等方面的数学知识，同样可以在教学相应章节内容时加以应用。

虽然不同专业对数学知识点的选择重点有可能不同，但是如果注意寻找数学与专业应用的结合点，这样的案例是很多的。

三、问题与反思

在教学实践中怎样才能找到数学与专业应用的结合点呢？

第一步收集数学应用案例。我们数学老师要主动阅读相关专业课程的教科书，搜集专业课中数学应用的案例，同时也可以发动学生一起搜集或请专业课教师帮忙。学生搜集案例的过程也是学习的过程，可以增强数学应用的意识，培养学习兴趣。老师阅读时还要注意案例的应用环境，找准专业问题对数学知识的具体要求。

第二步是资料整理分类。为了便于在数学课上引用，最好按照数学知识点来分类整理，各种案例的难易程度要有区别。

第三步为案例“装修”。可以将一个案例分成若干个有梯度的小问题，要有利于数学知识点的落实、专业应用意识和学习兴趣的培养。从自己课堂实践的经历来看，数学老师要对案例的应用环境、专业常识进行了解。有的学生会因老师“懂”专业而更积极。

由此可见，抓住数学与专业课的结合点创设有效的问题情境，能利用问题指导探索和发现，目的不在于以最快和最有效的方式达到正确答案，而是激发学生学习的主动性。这个过程不仅成功地构建更为准确的答案，而且这些答案是运用学生自己选择并在老师的指导下的个性化的探索和发现中去获得的。

参考文献：

[1]加里.D.鲍里奇著，易东平译[M].《有效教学方法》.江苏教育出版社.

[2]戴三法 王吉连主编《数控车削编程与加工》中国劳动社会保障出版社

[3]杨海琴 候先勤主编《数控铣床编程及实训精讲》西南交通大学出版社