XMind 思維導圖在中職《數控車加工技術》課程教學中的應用

1.3 具體項目案例分析

一個完整的“項目教學”的教學過程通常包括以下步驟：任務、計劃、實施、檢查和評價，下面以“項目二 半圓形瓶塞零件的編程與加工”為例來進行具體項目案例分析，本項目要完成的零件具體形狀及加工

(1) 項目任務展開

分析半圓形瓶塞零件圖，明確本項目的教學目標（見圖4），并采用小組討論結合繪制思維導圖來進一步分析、確定項目實際難度、加工工藝順序、工量具準備、程序編制等任務的展開。

1) 圖樣分析

該零件為單件臺階型零件，與項目一課題比較，多了一個錐面和半圓圓弧面， 其中有兩處長度尺寸需要進行數學計算， 各外圓的尺寸精度等級為h8，長度尺寸未作具體要求，有機床本身精度來保證，表面粗糙度要求均為Ra3.2um。項目課題加工時間為1.5h，加工難度較小。

2) 工藝分析（制定加工工藝方案） 

數控加工工藝是采用數控機床加工零件時所運用的方法和技術手段的總和， 工藝設計的好

壞直接影響數控加工的尺寸精度和表面精度、加工時間的長短、材料和人工的耗費，甚至影響加工的安全性。我們在創建思維導圖之初，首先將需要繪制的概念以要素形式引入，形成初步的思維導圖，然后由學生根據圖樣分析的結果結合課題一獲得的經驗討論完成工藝步驟、層次關系，各工序之間用優先級體現加工順序，同時備注說明其理論依據或簡單的理由，如圖4 工作任務環節所示。經過討論并繪制導圖后知道本零件經一次裝夾后， 使用一把外圓車刀就可以完成項目所有的外圓和端面的粗精加工，主要分以下幾個工序： 

Step1 ：粗車右端外圓，去除大部分余量，各加工表面留有0.8mm 的半精加工余量，其中各臺階面和端面留0.1mm 半精加工余量。

Step2 ：半精加工各表面，留0.4mm 左右的精加工余量（必須通過測量確定所留余量的實際大小，作為補償依據） 

注意：加工的切削參數與最后的精加工切削參數保持一致。

Step3 ：精加工右端各表面，Φ50、Φ30 等圓弧和錐度尺寸要能達到圖紙要求。

Step4 ：粗精加工左端圓弧輪廓，達到圖紙要求。

3) 加工準備

根據討論完成的工藝步驟、層次關系、精度要求等，分組討論并繪制加工準備導圖，以確定機床、刀具、量具及耗材的型號、參數與數量。同時備注說明其理論依據或理由，如圖4 工作任務環節所示。

4) 程序編制

為了使數控機床能根據零件加工的要求進行動作，必須將這些要求以數控系統能識別的指令告知數控系統，這種數控系統可識別的指令稱為程序，制作程序的過程成為數控編程。它不僅僅指編寫數控加工指令代碼的過程，還包括從零件分析到編寫加工指令代碼，再到制成控制介質以及程序校對全過程。常用的數控車床編程方法有手工編程和自動編程兩種。圖4 手工編程導圖環節即為小組討論后繪制的手工編程關鍵點思維。

5) 機床操作加工

程序輸入與編輯，零件、刀具裝夾定位，對刀，調試運行； 

(2) 項目任務評價

對項目實施前的準備到結果的檢查與評價，是項目教學活動中一個重要環節，通過對項目結果的檢查與任務評價， 可以讓學生明確在整個項目的實施過程中自己的優點和存在的問題，從而更好地激發學生學習的積極性，完善以后的項目學習。我們在此環節的教學中，教師主要負責評價標準的制定、零件精度檢驗和現場情況記錄。學生們在加工完成后將自行完成項目自我評價思維導圖的繪制，自我評價的項目由教師確定，過程數據內容由學生根據自己的加工過程辯證繪制，最終提交小組討論、監督。

(3) 項目問題探究 

項目完成加工、評價后自然會形成一個小組共性問題和個別問題的思維導圖，用以展開拓展任務研究，例如，90° 錐面加工完成后，通過角度檢測發現錐度超差（可能大可能小）, 但程序編制沒有問題，是按標準尺寸計算的，對刀也沒問題，其他外圓尺寸正確。此問題多個小組均存在，于是提交小組討論、分析，針對問題主題、存在原因，解決方案，包括論依據或理由通過形象的魚骨思維展示在學生和教師的眼前，實戰效果明顯，極大的提高了學生數控車床加工中解決問題的能力，增加了學生間相互協作的機會。

2 結語

本文結合教學實例探討了思維導圖在中職《數控車加工技術》課程教學中的應用。教師利用XMind 思維導圖把握教學全局，設計教學方法，優化教學手段，是學生能夠以更為活躍、輕松的手段理清課程思路，提高學習效率，增強相互協作意思。應用一段時間以來，教學質量有了顯著提高，為后續課程的開展打下了堅實的基礎。針對目前中職教育發展的現狀，只有不斷地引進先進的教學方法，大力推進教育教學改革，才能保證中職教育的健康發展，才能培養出適合社會發展需要的，基礎知識扎實、技能過硬的應用型人才。同時，思維導圖引入中職技能教學活動過程中，不僅為教師提供一種新的教學設計工具，更重要的是帶來一種啟發創造性的思維方式。 

【參考文獻】

[1] 楊勇, 文珊等. 思維導圖及其在“3+2”職教師資機械專業《數控技術》課程教學改革中的應用 廣東技術師范學院學報( 職業教育),2010(2);91-93. 

[2] 伊向超，胡彩蓮. 思維導圖MindMapper 在課堂教學中的應用探究—— 以教學系統設計為例 中國教育信息化（高教職教）， 2010(07);59-61. 

[3] 耿夫相. 基于“思維導圖”的教學設計 [J]. 中小學教學研究， 2008(8);35-36. 

[4] 陳書法，張南喬等．“機床數控技術”教學改革的探索與實踐U]．高教論壇，2005，(6) ：126—127． 

[5] 楊金林，張群艷等 數控實踐教學的改革與探索[1] 現代制造工程， 2006，(5) ：45-46． 

圖4075