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PDCA循环方法在数控铣床实训教材编写中的应用

2020-09-10王明忠

内燃机与配件 2020年7期
关键词:数控铣床教材编写应用

王明忠

摘要:PDCA方法可以有效的提高教材编写质量,本文阐述了PDCA循环方法在数控铣床实训教材编写中的具体实践过程。

关键词:PDCA循环方法;数控铣床;教材编写;应用

0  引言

GB/T19001-2000质量管理体系中指出:“PDCA的方法可以应用于所有过程”。如果将其有效的应用到数控铣床实训教材编写中,将使教材编写工作形成连续循环、不断总结改进的过程,从而提高教材编写的质量。下面介绍一下基于PDCA方法进行数控铣床实训教材编写的实践过程。

1  PDCA方法的概念

PDCA方法是由美国著名质量管理大师戴明(W.Edward.Deming.1900-1993)博士根据客观规律总结出来的,因其运转程序严谨、管理层次多样、管理方法简捷、管理效果彰显等优点而适用于各种管理活动中。它是全面质量管理所应遵循的科学程序。全面质量管理活动的全部过程,就是质量计划的制定和组织实现的过程,这个过程就是按照PDCA循环(见图1)周而复始地运转的。

PDCA循环即计划(Plan)、执行(Do)、检查(Check)和行动(Action)的“戴明轮”,其基本含义是:工作之前要进行计划,然后将计划付诸实施,再对实施情况进行检查、总结、改进直至完成,由提高每一过程质量到提高总体质量。

2  基于PDCA方法的数控实训教材编写实践

本人在《数控铣床编程与操作》教材编写过程中尝试进行了PDCA方法的应用实践,下面根据PDCA循环依次进行介绍。

2.1 计划(Plan)

计划工作主要包括:课程标准分析;职业标准分析;教材编写基本要求。

①课程标准分析:数控专业是我校重点专业,专业主要面向省内机械行业和相关的企业单位,培养在第一线从事数控操作、编程、维修、管理等工作的中等应用型技能人才。《数控铣床编程与操作》课程属于专业技能核心课程,是从事数控铣床操作工(四级)岗位的一门专业必修课程。

②职业标准分析:数控铣床操作工(四级)岗位从事的工作主要包括:1)读图与绘图;2)制定加工工艺;3)零件定位与装夹;4)刀具准备;5)手工编程;6)计算机辅助编程;7)机床日常维护等。

③教材编写基本要求:1)由于中职学生的文化基础普遍薄弱,他们难以理解和掌握过难过深的理论,因此,“会用、实用、够用”是专业教学的基本原则,也是编写该教材的基本原则。2)结合中职学生具体现状,编写教材内容新颖,能够提高学生的学习兴趣和学习的积极性。3)通过研究学生知识背景、认知结构,以至少绝大部分学生都能掌握为标准,决定教材编写任务的深度与广度,使学生在每一个任务中都有实实在在的认知收获和职业感悟,产生成就感。

2.2 执行(Do)

执行工作主要包括:按照以上计划(Plan)部分进行教学资料收集,教材编写。

教学资料收集教学资料是在教学管理和教学实践活动中形成的文字、材料、图表、照片、录音、录像等教学材料。

教材编写依托学校实训中心的优势,查阅大量相关书籍、综合考虑校内实训设备,与学校同行共同研讨教材编写思路,确保校本教材的质量与实用性。

教学模块:教材分为三大部分,分别为数控仿真、手工编程和自动编程(第2次PDCA时增加),二十个项目。

手工编程细分为九大模块,分别为零件工艺分析、平面铣削、外轮廓铣削、内轮廓铣削、旋转指令编程、镜像指令编程、综合练习和竞赛训练(见表1)。在每个项目中均采用五大步骤,分别是实训目的、实训知识、实训设备及材料、实训实例、思考题。五大步骤的作用分别是:①实训目的:通过对目的的描述,提出重点,引出各指令的主要内容。②实训知识:分析指令中会涉及的必要步骤和重要知识点。③实训设备及材料:说明每个实训项目提供的设备及材料。④实训实例:通过详细的实例步骤叙述,培养学生掌握编程知识和自主学习能力。⑤思考题(PDCA后加以改进):作为对每个指令巩固学习的思考练习题,供学生复习、操练。

2.3 检查(Check)

教材初稿完成后通过交流探讨等形式进行了各个项目的修改和完善,在进行第一次自我检查和评价中,发现问题如下:

①教材分为数控仿真和手工编程两大部分。考虑到目前大部分机械加工企业大量采用自动编程软件,以提高编程效率和可靠性。故缺少数控铣床加工自动编程部分。

②教材每个项目采用五大步骤,分别是实训目的、实训知识、实训设备及材料、实训实例、思考问答题。其中思考问答题的设计相对简单,不能更好的全面练习和巩固当天的实训知识。

③教材每一项目均采用独立实例,学生每加工完一个项目的练习后,都需要重新铣削平面才能进行下一项目的练习。如:加工完一个凹槽,若不重新铣削平面,再进行后续的旋转指令加工时,无法展现该工序加工完整图形。每一次的铣削平面不只浪费时间,而且加剧刀具磨损,减少刀具寿命并大大浪费实训材料。

④教材中部分编程实例較为单一,能够满足知识点的讲授,不够新颖,对于调动学生学习兴趣略显不足。

2.4 处理(Action)

推动PDCA循环不断提高,关键在于A阶段。这一阶段的任务就是持续改进,这是PDCA循环得以上升的关键。在校本教材编写过程中,根据检查(Check)出现的四大问题,对每个问题逐一进行处理。

①教材由三大部分组成:数控仿真、手工编程和自动编程,增加自动编程部分。

②思考题由思考问答题改为思考练习题。思考练习题均为编程题,如:“手工编程部分”项目四——铣平面,由先前设计的思考问答题:G90/G91指令区别?更改为思考练习题:请用G91/G90指令编写毛坯80*80*30的铣平面程序。只有对知识点的消化吸收,举一反三,才能对思考练习题进行正确解答。在实训教材编写中对思考题答题部分做成表格并留出相应答题位置,方便学生直接在教材中进行作答,同时也方便实训老师进行“日检查”。

③每个项目进行层层衔接,进而形成从项目三到项目九实际上是加工“花朵”造型(如图2)。项目七对“花朵”造型进行综合工艺分析,项目八为平面铣削,是后续加工的前提;项目九、十为外轮廓、内轮廓铣削,加工出“花心”和“花枝”;项目十一为旋转指令编程,加工出六瓣“花瓣”,项目十二为镜像指令编程,加工出两片“花叶”。整个加工“花朵”造型的过程,环环相扣,在讲授编程必要知识点、节省材料的同时,还能较好的调动学生的学习兴趣。

④针对教材部分实例较为单一,采用典型、新颖的实训实例加以改善。如讲授知识点G01(直线插补)和G02、G03(圆弧插补),教材编写初稿时采用普通的外轮廓作为实例,修改为以座位号作为实例,学生根据自己的座位号进行编程。同样的知识点,不同的实训实例,产生的效果相差甚远,极大的调动了学生的学习兴趣。

例:1)首先用三角板、圆规、直尺等工具绘制100*100的方格,并以10mm为单位划分100等份。2)在100*100的方格内写上同学们各自的座号(如图3)。3)根据图标出“座号”关键点的序号。4)列出各关键点的坐标值。5)编写程序。

3  结论

这种P(计划)、D(执行)、C(检查)、A(处理)方法,不仅能够很好的应用在教材编写的整个过程,同样适用于在每一轮使用后对教材的不断完善。运用PDCA方法进行《数控铣床编程与操作》编写实践中,提高了教材编写的质量,同时为开发其他实训教材提供了一条有效的途径。

参考文献:

[1]张小静,卢雪红,何冬花.《数控编程与操作》一体化教材开发与实践应用[J].科教论坛,2019(07).

[2]沈凌.职教教材的开发模式与实施要领[J].职业教育,2018(05).

[3]岳媛媛.基于PDCA循环的机械制图与CAD课程融合模式探究[J].南方论坛,2019(03).

[4]陈永强.PDCA循环在数控技术专业生产性实训中的应用[J].芜湖职业技术学院学报,2011(13).

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