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XMind 思维导图在中职《数控车加工技术》课程教学中的应用

作者:胡新华时间:2015-01-14 09:13:41 来源:www.ksfbw.com 阅读次数:2417次 ]

XMind 思维导图在中职《数控车加工技术》

课程教学中的应用

胡新华武进技师学院江苏武进 213164

【文章摘要】

思维导图是一种将思维可视化的工具，具有发散性，是以直观形象的表达方式呈现思考过程及知识间关联的一种有效思维模式。脑科学以及教育心理学中的有意义学习理论和多元智力理论表明，运用思维导图能够促进学生的有效学习。将思维导图运用到中职《数控车加工技术》课程的教学实践中，调动了学生学习的主动性和参与性，取得了很好的教学效果。

【关键词】

思维导图；技能教学；XMind

中职数控技术应用专业主要培养在机械装备制造行业生产一线从事机械产品数控加工的中级技能型人才，但当前中职学校数控专业培养的毕业生还不能很好适应现代企业生产一线，存在的主要问题是：机械加工基础知识不够扎实，不能正确熟练地操作数控设备，数控专业技能水平不能达到企业要求。由此可以看出，中职数控专业教学的当务之急是提高学生的专业技能水平。当前我国职业教育是以培养全面发展的高素质劳动者为目标。需要针对职业学校学生的特点改变传统教学模式和方法，教学过程以学生为中心，注重对学生获取知识的能力、分析和解决问题的能力、行动的能力、创新的能力、沟通与合作能力的培养，全面提高学生的职业素质。因此，在教学过程中引进先进的教学方法就显得尤为重要。在《数控车加工技术》课程教学中引入思维导图，不仅有效提高了课程教学效果，也为学生提供了一种高效的学习方法，提高了学习效率，从教、学两方面提高了教学质量。

1 思维导图在实践教学中的应用

1.1 数控加工技术概述

数控加工技术是一种用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透而形成的机电一体化产品，其技术范围覆盖很多领域：(1) 机械制造技术；(2) 信息处理、加工、传输技术；(3) 自动控制技术；(4) 伺服驱动技术；(5) 传感器技术；(6) 软件技术等。与此相对应，《数控加工技术》课程的教学呈现内容丰富，面向实际工程应用等特点，要使《数控车加工技术》课程的教学符合《国家职业技能鉴定中级数控车工》职业标准对实用人才培养的需要，迫切需要进行配套的教学改革研究。传统单一的课堂教学、单向的信息传递很难使学生有系统、全面的认识。因此，必须对教学方法进行改革。研究与不同教学对象和不同教学内容相匹配的教学模式，采用全方位立体教学模式和现代化教学手段，使信息传递由单向变为双向，以求达到最佳的教学效果。

1.2 构建数控车工（中级）知识网络

如上所述，思维导图就是一个非常有效的学习工具和学习方法，它能带给学生以知识理解能力的全面提升。同时指出当前学习内容及其在知识地图中的地位。通过这种形式，学生能够清晰地梳理出知识体系，掌握课程体系的脉络。为突出重点说明问题，给出了数控机床操作这个知识点的思维导图部分，数控机床操作的导图中包含了“操作面板”、“程序输入与编辑”、“对刀”、“程序调试与运行”和“参数设置”五大部分。通过该导图，阐述了数控机床操作的基本步骤、具体内容以及优先级，同时醒目的列出了各技能知识点的能力要求和知识要求。

计算机教学

Computer teaching

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电子制作

1.3 具体项目案例分析

一个完整的“项目教学”的教学过程通常包括以下步骤：任务、计划、实施、检查和评价，下面以“项目二半圆形瓶塞零件的编程与加工”为例来进行具体项目案例分析，本项目要完成的零件具体形状及加工

(1) 项目任务展开

分析半圆形瓶塞零件图，明确本项目的教学目标（见图4），并采用小组讨论结合绘制思维导图来进一步分析、确定项目实际难度、加工工艺顺序、工量具准备、程序编制等任务的展开。

1) 图样分析

该零件为单件台阶型零件，与项目一课题比较，多了一个锥面和半圆圆弧面，其中有两处长度尺寸需要进行数学计算，各外圆的尺寸精度等级为h8，长度尺寸未作具体要求，有机床本身精度来保证，表面粗糙度要求均为Ra3.2um。项目课题加工时间为1.5h，加工难度较小。

2) 工艺分析（制定加工工艺方案）

数控加工工艺是采用数控机床加工零件时所运用的方法和技术手段的总和，工艺设计的好

坏直接影响数控加工的尺寸精度和表面精度、加工时间的长短、材料和人工的耗费，甚至影响加工的安全性。我们在创建思维导图之初，首先将需要绘制的概念以要素形式引入，形成初步的思维导图，然后由学生根据图样分析的结果结合课题一获得的经验讨论完成工艺步骤、层次关系，各工序之间用优先级体现加工顺序，同时备注说明其理论依据或简单的理由，如图4 工作任务环节所示。经过讨论并绘制导图后知道本零件经一次装夹后，使用一把外圆车刀就可以完成项目所有的外圆和端面的粗精加工，主要分以下几个工序：

Step1 ：粗车右端外圆，去除大部分余量，各加工表面留有0.8mm 的半精加工余量，其中各台阶面和端面留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（必须通过测量确定所留余量的实际大小，作为补偿依据）

注意：加工的切削参数与最后的精加工切削参数保持一致。

Step3 ：精加工右端各表面，Φ50、Φ30 等圆弧和锥度尺寸要能达到图纸要求。

Step4 ：粗精加工左端圆弧轮廓，达到图纸要求。

3) 加工准备

根据讨论完成的工艺步骤、层次关系、精度要求等，分组讨论并绘制加工准备导图，以确定机床、刀具、量具及耗材的型号、参数与数量。同时备注说明其理论依据或理由，如图4 工作任务环节所示。

4) 程序编制

为了使数控机床能根据零件加工的要求进行动作，必须将这些要求以数控系统能识别的指令告知数控系统，这种数控系统可识别的指令称为程序，制作程序的过程成为数控编程。它不仅仅指编写数控加工指令代码的过程，还包括从零件分析到编写加工指令代码，再到制成控制介质以及程序校对全过程。常用的数控车床编程方法有手工编程和自动编程两种。图4 手工编程导图环节即为小组讨论后绘制的手工编程关键点思维。

5) 机床操作加工

程序输入与编辑，零件、刀具装夹定位，对刀，调试运行；

(2) 项目任务评价

对项目实施前的准备到结果的检查与评价，是项目教学活动中一个重要环节，通过对项目结果的检查与任务评价，可以让学生明确在整个项目的实施过程中自己的优点和存在的问题，从而更好地激发学生学习的积极性，完善以后的项目学习。我们在此环节的教学中，教师主要负责评价标准的制定、零件精度检验和现场情况记录。学生们在加工完成后将自行完成项目自我评价思维导图的绘制，自我评价的项目由教师确定，过程数据内容由学生根据自己的加工过程辩证绘制，最终提交小组讨论、监督。

(3) 项目问题探究

项目完成加工、评价后自然会形成一个小组共性问题和个别问题的思维导图，用以展开拓展任务研究，例如，90° 锥面加工完成后，通过角度检测发现锥度超差（可能大可能小）, 但程序编制没有问题，是按标准尺寸计算的，对刀也没问题，其他外圆尺寸正确。此问题多个小组均存在，于是提交小组讨论、分析，针对问题主题、存在原因，解决方案，包括论依据或理由通过形象的鱼骨思维展示在学生和教师的眼前，实战效果明显，极大的提高了学生数控车床加工中解决问题的能力，增加了学生间相互协作的机会。

2 结语

本文结合教学实例探讨了思维导图在中职《数控车加工技术》课程教学中的应用。教师利用XMind 思维导图把握教学全局，设计教学方法，优化教学手段，是学生能够以更为活跃、轻松的手段理清课程思路，提高学习效率，增强相互协作意思。应用一段时间以来，教学质量有了显著提高，为后续课程的开展打下了坚实的基础。针对目前中职教育发展的现状，只有不断地引进先进的教学方法，大力推进教育教学改革，才能保证中职教育的健康发展，才能培养出适合社会发展需要的，基础知识扎实、技能过硬的应用型人才。同时，思维导图引入中职技能教学活动过程中，不仅为教师提供一种新的教学设计工具，更重要的是带来一种启发创造性的思维方式。

【参考文献】

[1] 杨勇, 文珊等. 思维导图及其在“3+2”职教师资机械专业《数控技术》课程教学改革中的应用广东技术师范学院学报( 职业教育),2010(2);91-93.