淺議技校數(shù)學(xué)在數(shù)控專業(yè)中顯性與隱性的作用

張力民

【摘要】隨著數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，技校數(shù)學(xué)教學(xué)有必要重視數(shù)學(xué)在專業(yè)中的顯性和隱性作用.本文闡述數(shù)學(xué)在教學(xué)中如何突出顯性和隱性教學(xué)主要內(nèi)容和教學(xué)的辦法，讓數(shù)學(xué)與數(shù)控專業(yè)知識(shí)有機(jī)的結(jié)合，使學(xué)生真正學(xué)到有用知識(shí)，并領(lǐng)會(huì)數(shù)學(xué)特有的魅力.

【關(guān)鍵詞】技校數(shù)學(xué)；數(shù)控專業(yè)；顯性與隱性

目前，國(guó)家采取各項(xiàng)措施加快實(shí)業(yè)興國(guó)的步伐，隨著制造業(yè)技術(shù)的發(fā)展和工業(yè)生產(chǎn)與生活需求的提高，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用也越來(lái)越得到實(shí)業(yè)的青睞；信息技術(shù)與工藝技術(shù)結(jié)合使得技工學(xué)校數(shù)控專業(yè)的建設(shè)也日趨成熟.數(shù)學(xué)是一門(mén)基礎(chǔ)文化課，隨著數(shù)控設(shè)備的加工精度要求越來(lái)越高，編程的要求也相應(yīng)提高，數(shù)學(xué)在數(shù)控專業(yè)中的應(yīng)用更為突出，有必要探討數(shù)學(xué)在其專業(yè)相融作用，下面從數(shù)學(xué)知識(shí)在數(shù)控專業(yè)中顯性與隱性作用兩方面論述.

一、數(shù)學(xué)在數(shù)控專業(yè)中顯性作用

數(shù)學(xué)在數(shù)控專業(yè)中顯性作用，指的是具體的數(shù)學(xué)知識(shí)在數(shù)控專業(yè)解決具體問(wèn)題時(shí)的運(yùn)用，數(shù)控加工的對(duì)象就是工作圖所指定的零件，需要對(duì)其進(jìn)行數(shù)學(xué)處理和工藝處理，使之變換成數(shù)控機(jī)床能夠接受的加工指令（或程序），從而將零件毛坯生產(chǎn)成所需的成品零件.通常在數(shù)控加工中數(shù)學(xué)處理的內(nèi)容主要有數(shù)值換算、坐標(biāo)的計(jì)算、輔助計(jì)算；而作為技工院校學(xué)生運(yùn)用的數(shù)學(xué)知識(shí)主要是平面幾何、解析幾何、立體幾何、三角函數(shù)等內(nèi)容.

（一）數(shù)值換算

數(shù)值換算主要是對(duì)圖的標(biāo)注尺寸的換算和尺寸鏈的解算，而標(biāo)注尺寸的換算有的直接通過(guò)圖樣上的標(biāo)注尺寸取得的編程尺寸，但多數(shù)要通過(guò)平面幾何、三角函數(shù)等計(jì)算方法進(jìn)行解算得到編程尺寸；當(dāng)工序基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)或編程原點(diǎn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合時(shí)，還需要借助于工藝尺寸鏈的其他基本知識(shí)和計(jì)算方法得到.

（二）坐標(biāo)計(jì)算

數(shù)值換算主要是對(duì)基點(diǎn)的直接計(jì)算和節(jié)點(diǎn)的擬合計(jì)算.基點(diǎn)就是構(gòu)成零件輪廓的不同幾何要素的交點(diǎn)、切點(diǎn)或者幾何元素間的連接點(diǎn)；加工程序的編制常常會(huì)用直線或圓弧或其他圓錐曲線去近似代替一些非規(guī)范曲線出現(xiàn)的交點(diǎn)或切點(diǎn)就是節(jié)點(diǎn).而計(jì)算基點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)往往先要建立直角坐標(biāo)系，通過(guò)解析幾何直線方程和圓錐曲線知識(shí)，并結(jié)合代數(shù)解方程組所得.

（三）輔助計(jì)算

輔助計(jì)算主要有參數(shù)點(diǎn)計(jì)算或其他相關(guān)的計(jì)算，參數(shù)點(diǎn)是除基點(diǎn)、節(jié)點(diǎn)外，在編程中所考慮的粗加工或半精加工中涉及的點(diǎn)，如，起刀點(diǎn)、退刀點(diǎn)、換刀點(diǎn)、圓心點(diǎn)以及坐標(biāo)系的參考點(diǎn)，它需要依據(jù)工藝、機(jī)床、控制等方面的要求才能確定，在數(shù)學(xué)上常用到立體或平面幾何、解析幾何、三角函數(shù)知識(shí).

二、數(shù)學(xué)在數(shù)控專業(yè)中隱性作用

數(shù)學(xué)在數(shù)控專業(yè)中隱性作用，指的是數(shù)學(xué)作為思維體操在數(shù)控專業(yè)中的運(yùn)用，人們談起數(shù)學(xué)在專業(yè)上的作用，往往只會(huì)想到顯性作用，這是一個(gè)誤區(qū).在數(shù)控專業(yè)中用到數(shù)學(xué)知識(shí)只是一小部分.學(xué)校開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)課的目的應(yīng)是培養(yǎng)學(xué)生綜合數(shù)學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生生活和工作中問(wèn)題數(shù)學(xué)化的能力.從數(shù)控專業(yè)分析隱性作用有如下幾個(gè)方面.

（一）抽象思維

數(shù)控專業(yè)需要的是空間感與計(jì)算軟件運(yùn)用能力，而計(jì)算機(jī)軟件運(yùn)用無(wú)疑需要一定的抽象思維或是邏輯思維能力，這與數(shù)學(xué)本質(zhì)要求是相通的.目前，科技發(fā)展日新月異，計(jì)算機(jī)發(fā)展很快，數(shù)學(xué)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)的發(fā)展是相輔相成的，熟練使用計(jì)算機(jī)及相應(yīng)的各種數(shù)學(xué)軟件包是必不可少的技術(shù)手段.另外，讓學(xué)生學(xué)會(huì)查閱各類資料，學(xué)會(huì)使用資料也是十分重要的方面.

（二）數(shù)學(xué)化思維

數(shù)控專業(yè)學(xué)生在實(shí)際操作中會(huì)遇到事先意想不到的問(wèn)題，需要他們面對(duì)錯(cuò)綜復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題時(shí)如何歸納問(wèn)題的核心，而數(shù)學(xué)演練就是從未知到已知的過(guò)程，能很快地抓住問(wèn)題的要點(diǎn)，逐步剔除冗余的信息，使問(wèn)題趨于明確.一個(gè)人洞察力的形成不是一朝一夕的事，全靠平時(shí)多練習(xí)才能熟能生巧，而多利用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問(wèn)題能自然形成一種獨(dú)特的觀察角度和觀察方法，也能形成對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行抽象和簡(jiǎn)化，用數(shù)學(xué)語(yǔ)言表達(dá)出來(lái)形成數(shù)學(xué)模型的能力.

（三）數(shù)學(xué)精神

從事數(shù)控工作關(guān)鍵是人的專注行為的體現(xiàn)，而在提倡工匠精神的今天，數(shù)學(xué)精神就是一種獨(dú)立精神，正面說(shuō)辭是一種執(zhí)著和堅(jiān)毅，反面說(shuō)辭是一種固執(zhí)或偏激，這要根據(jù)具體從事的工作而論，從工作的角度我們需要這種精神；從周圍觀察也會(huì)發(fā)現(xiàn)，真正愛(ài)好數(shù)學(xué)的人大多有一種獨(dú)立性格的人，遇事有自己主見(jiàn)和想法，不會(huì)人云亦云；數(shù)控技術(shù)是需要不斷創(chuàng)新一門(mén)技術(shù)，必須有獨(dú)立思考和專注的能力或行為，而數(shù)學(xué)精神正是促成其成功的要素之一，這也是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)隱性作用真正目的所在，也是基礎(chǔ)數(shù)學(xué)目前在世界上發(fā)達(dá)國(guó)家非常得到重視的原因.

三、在數(shù)學(xué)課堂教學(xué)上的體現(xiàn)

數(shù)學(xué)的顯性和隱性作用是相輔相成的，如只考慮數(shù)學(xué)的顯性作用，只是把數(shù)學(xué)當(dāng)成服務(wù)專業(yè)的工具，數(shù)學(xué)知識(shí)成了冰冷的手冊(cè)，學(xué)生會(huì)越學(xué)越枯燥，最終完全對(duì)數(shù)學(xué)失去興趣.但如果只顧數(shù)學(xué)的隱性作用，數(shù)學(xué)課可能就會(huì)成了師生自?shī)首詷?lè)課，成了數(shù)學(xué)趣味課脫離實(shí)際作用而浪費(fèi)時(shí)間.由于數(shù)控專業(yè)主要是建立在數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)上的學(xué)科，從顯性作用角度要求出發(fā)，在教學(xué)中要多采用案例教學(xué)法，可以利用畫(huà)圖軟件輔助教學(xué)，圍繞所要涉及的數(shù)學(xué)知識(shí)，比如，幾何、三角或代數(shù)等知識(shí)，強(qiáng)化其基礎(chǔ)知識(shí)提煉和消化.從數(shù)學(xué)隱性作用角度出發(fā)，在教學(xué)中要注重?cái)?shù)學(xué)本身的邏輯關(guān)系，要強(qiáng)化師生間的溝通，多設(shè)疑，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入數(shù)學(xué)自身的思維體系，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力，進(jìn)而提高運(yùn)用數(shù)學(xué)思維解決各種問(wèn)題的能力.

總之，技校數(shù)學(xué)在數(shù)控專業(yè)中的應(yīng)用在結(jié)合數(shù)學(xué)顯性與隱性作用的特點(diǎn)，結(jié)合專業(yè)內(nèi)容，通過(guò)先進(jìn)的教學(xué)手段和教師熟練駕馭課堂的本領(lǐng)，就能真正實(shí)現(xiàn)其教學(xué)的目標(biāo).

【參考文獻(xiàn)】

[1]聞福三，于清.數(shù)控應(yīng)用數(shù)學(xué)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.endprint