基于裝配無碳小車的鉗工實訓(xùn)課程改革與實踐

肖定玉 黃藝銘 程千忠

摘要：本文對傳統(tǒng)的鉗工實訓(xùn)課程進行了改革創(chuàng)新，提出了以裝配無碳小車為任務(wù)的鉗工教學(xué)模式，讓學(xué)生利用鉗工技能對無碳小車的零件進行裝配。通過任務(wù)驅(qū)動教學(xué)方法進行鉗工實訓(xùn)，能夠調(diào)動學(xué)生對于鉗工的積極性，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和實踐動手能力，顯著提高了鉗工的教學(xué)效率，對提升學(xué)生綜合素質(zhì)有著重要意義。

關(guān)鍵詞：鉗工實訓(xùn);裝配;無碳小車;課程改革

中圖分類號：TG93-4? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A

目前，為了主動應(yīng)對新的科技革命和產(chǎn)業(yè)變革，我國正在實施服務(wù)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展、“中國制造2025”、新工科等一系列國家戰(zhàn)略，而這些戰(zhàn)略的實施離不開工程人才的支撐。教育部要求全面整頓本科教育教學(xué)秩序，各高校要全面梳理各門課程的教學(xué)內(nèi)容，淘汰“水課”、打造“金課”，合理提升學(xué)業(yè)挑戰(zhàn)度、增加課程難度、拓展課程深度，切實提高教學(xué)質(zhì)量。隨著新技術(shù)、新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新模式的發(fā)展創(chuàng)新，一流工程人才培養(yǎng)有了新的更高要求。面向新時代，積極拓展工程教育新內(nèi)涵，全力打造卓越工程人才培養(yǎng)升級版，對于更好培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人，培養(yǎng)擔當民族復(fù)興大任的時代新人，具有重大的現(xiàn)實意義。同時，國家正在積極引導(dǎo)部分高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變，開展新工科研究和實踐，培養(yǎng)高素質(zhì)的綜合人才[1]。應(yīng)用型理工類高校應(yīng)積極對接地方經(jīng)濟社會發(fā)展需要和企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新要求，及時把握行業(yè)人才需求方向，努力培養(yǎng)學(xué)生擁有較強行業(yè)的背景知識及掌握工程實踐的能力。

積極推進轉(zhuǎn)型發(fā)展，必須采取有力舉措破解轉(zhuǎn)型發(fā)展改革中頂層設(shè)計不夠、改革動力不足、體制束縛太多等突出問題。特別是緊緊圍繞創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展、互聯(lián)網(wǎng)+、大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新、“一帶一路”等，找準轉(zhuǎn)型發(fā)展的著力點、突破口，真正增強地方高校為區(qū)域經(jīng)濟社會發(fā)展服務(wù)、為行業(yè)企業(yè)技術(shù)進步服務(wù)、為學(xué)習(xí)者創(chuàng)造價值的能力。各地各高校要從適應(yīng)和引領(lǐng)經(jīng)濟發(fā)展新常態(tài)、服務(wù)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的大局出發(fā)，切實增強對轉(zhuǎn)型發(fā)展工作重要性、緊迫性的認識，并擺在當前工作的重要位置，以改革創(chuàng)新的精神，推動普通本科高校轉(zhuǎn)型發(fā)展[2]。

目前，各高校相關(guān)專業(yè)也在積極開展實訓(xùn)課程，其基本目的在于讓學(xué)生通過實踐認識和掌握鉗工的基本操作知識，了解鉗工工具的使用和基本養(yǎng)護。而在實訓(xùn)的過程中，我們也發(fā)現(xiàn)了不少的問題，例如學(xué)生的基礎(chǔ)不夠扎實、積極性不夠、課程實訓(xùn)往往流于形式，喪失了實訓(xùn)課程本應(yīng)該有的鍛煉意義。鉗工實訓(xùn)課程作為每一位機械相關(guān)專業(yè)的學(xué)生所必須經(jīng)歷的一個課程，實訓(xùn)過程中反饋出來的效果以及問題對于學(xué)生日后的學(xué)習(xí)無疑有著至關(guān)重要的作用。鉗工是采用手工操作為主的方法進行零件加工、產(chǎn)品裝配及零部件修理和維護的一類工種[3]，鉗工實訓(xùn)是一科基礎(chǔ)性、普遍性的工程訓(xùn)練課程，大部分高校都有開設(shè)。鉗工課程是培養(yǎng)大學(xué)生實踐動手能力和創(chuàng)新意識的重要課程，而傳統(tǒng)的鉗工課程不能滿足工程人才培養(yǎng)的新要求，因此，對鉗工課程進行改革就顯得尤為重要。本文以全國大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競賽中的無碳小車為出發(fā)點，將實訓(xùn)課程與競賽結(jié)合起來，提出以裝配無碳小車為任務(wù)的鉗工實訓(xùn)課程改革，對該教學(xué)模式進行探討和實踐，并取得預(yù)期的目標。

1? 傳統(tǒng)鉗工實訓(xùn)的現(xiàn)狀及問題

工程訓(xùn)練作為實踐性的技術(shù)基礎(chǔ)課程，是機械類和近機類有關(guān)專業(yè)的必修實踐教學(xué)課程，通過實訓(xùn)進行現(xiàn)代制造技術(shù)和制造工藝的教育，提高學(xué)生的綜合工程素質(zhì)，是培養(yǎng)高質(zhì)量、高層次工程技術(shù)人才的重要途徑[4]。鉗工實訓(xùn)屬于工程訓(xùn)練中最為基礎(chǔ)的課程，其教學(xué)目的是讓學(xué)生了解鉗工常用設(shè)備及其用途，掌握鉗工的基本操作，培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力和吃苦耐勞的精神[5]。

在傳統(tǒng)的鉗工實訓(xùn)中，學(xué)生的實習(xí)內(nèi)容主要是制作榔頭等鐵藝作品，利用鉗工的鋸削、銼削及孔加工等技能進行加工。相關(guān)技能的練習(xí)以老師示范教學(xué)為主，學(xué)生模仿操作，多年下來一成不變。這種實訓(xùn)模式導(dǎo)致學(xué)生在整個實訓(xùn)過程中都是被動的，教師指導(dǎo)一步，學(xué)生跟著做，使得實訓(xùn)過程變得枯燥乏味，不利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

在工程訓(xùn)練中，實訓(xùn)項目有車工、鉗工、銑工、數(shù)控銑床、數(shù)控車床、電加工等工種，各工種加工的零件彼此獨立，沒有工藝上的關(guān)聯(lián)，使得整個實習(xí)中沒有形成具體的作品，學(xué)生對零件的技術(shù)要求、加工精度及裝配工藝都沒有具體的了解。傳統(tǒng)的鉗工實訓(xùn)模式陳舊，沒有針對性，致使實訓(xùn)效果不佳、效率不高，同時學(xué)生的積極性比較低，創(chuàng)新意識和團隊合作精神沒能得到體現(xiàn)[6]。

培養(yǎng)生產(chǎn)服務(wù)一線緊缺的應(yīng)用型、復(fù)合型、創(chuàng)新型人才，正是工程訓(xùn)練課程教學(xué)追求的最終目標（理想狀態(tài)）。同時，工程訓(xùn)練更可以數(shù)控加工技術(shù)訓(xùn)練為切入點，培養(yǎng)學(xué)生服務(wù)中國制造2025的能力。然而，目前我校的工程訓(xùn)練教學(xué)模式有所欠缺，各工種教學(xué)之間目標離散，關(guān)聯(lián)性不是很強，學(xué)生無法掌握多工種配合加工、創(chuàng)新實踐的綜合能力，以及各工種在生產(chǎn)實際中的具體應(yīng)用能力。

因此，針對以上的問題，對傳統(tǒng)的鉗工實訓(xùn)課程進行改革，提出以裝配無碳小車為教學(xué)任務(wù)的鉗工課程，利用在其他各工種加工出無碳小車的零部件，然后開展裝配鉗工課程將各零件組裝起來。這樣能讓學(xué)生系統(tǒng)地將所學(xué)的各工種知識技能結(jié)合起來，實現(xiàn)工種間的交互性，讓學(xué)生懂得加工精度的重要性，掌握各工種的特點，同時，也可以讓學(xué)生對產(chǎn)品從原材料到成品有整體的了解，對以后到企業(yè)工作有一定的幫助。

2? 裝配鉗工課程設(shè)計

2.1? 課程準備工作

實訓(xùn)課程始終強調(diào)安全意識。老師應(yīng)按照實驗室的規(guī)章制度嚴格要求學(xué)生，樹立和培養(yǎng)學(xué)生強烈的安全防范和自我保護意識。在課前，實訓(xùn)老師應(yīng)要求學(xué)生正確穿戴防護用品，從著裝上保護自己，避免發(fā)生意外事故，造成人身財產(chǎn)損害。

裝配鉗工是機械制造的重要階段，裝配會直接影響機械產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，是鉗工重要的操作技能[7]。裝配實習(xí)的目的是掌握一般部件的裝配方法，熟悉裝配過程，學(xué)會使用常用的裝配工具。指導(dǎo)教師根據(jù)無碳小車的作品特點，分配好實訓(xùn)任務(wù)?？紤]到鉗工實訓(xùn)室工作臺及設(shè)備的局限性，一般分成4～5個人一組，圍繞工作臺進行裝配。裝配時應(yīng)該按照打磨、打孔攻牙、試裝、編寫裝配工藝等分工合作，這樣可以讓每個同學(xué)投入到裝配工作中去，提高學(xué)習(xí)積極性和互幫互助的精神。

2.2? 理論與操作講解

講解裝配鉗工的理論知識點，如裝配的方法及裝配工作的基本要求等，讓學(xué)生對后續(xù)的工作有一定的理論基礎(chǔ)。

無碳小車源自“挑戰(zhàn)杯”省賽作品，無碳小車是以焦耳重力勢能為唯一能量的、具有連續(xù)避障功能的三輪小車，實現(xiàn)了真正意義上的無碳[8]。隨著人們節(jié)能環(huán)保意識的提升，無碳的理念越來越受到人們的重視，更潔凈、更環(huán)保、更節(jié)能、更高效的理念也深入人心。本小車是對“無碳”理念的探索與開發(fā)，對未來“無碳”的憧憬。小車構(gòu)思巧妙，在完成設(shè)計的要求下充分考慮了外觀和成本等問題，方便以后的擴展和進一步的開發(fā)[9]。并能滿足大部分初高中及大學(xué)學(xué)生對機械知識實踐的實驗與了解，對激發(fā)青少年對機械構(gòu)造的熱情有深遠的影響[10]。

講解無碳小車的裝配圖及部分零件圖。根據(jù)裝配圖講解無碳小車的運動原理，結(jié)合零件圖講授在裝配時可能會出現(xiàn)的難點及問題。無碳小車的裝配圖如圖1所示，小車的工作原理為：利用重物下降的重力勢能為小車提供前進及轉(zhuǎn)向的動力，重物下降帶動小齒輪軸轉(zhuǎn)動，小齒輪帶動大齒輪轉(zhuǎn)動，同時帶動大齒輪上的傳動支架作往返周期運動，支架為前輪的轉(zhuǎn)向提供推拉力，從而實現(xiàn)小車的前進避障。

裝配無碳小車的工藝過程包含以下幾點：（1）研究和熟悉無碳小車的裝配圖及有關(guān)的技術(shù)資料，掌握小車的結(jié)構(gòu)、各零件的作用、相互關(guān)系及連接方法;（2）確定小車的裝配方法;（3）劃分小車的裝配單元為車身單元、齒輪單元、傳動單元、轉(zhuǎn)向單元等，確定裝配順序;（4）選擇小車裝配時所需要的工具、量具及輔助工具等;（5）制定裝配小車的工藝卡片。

2.3? 學(xué)生實踐裝配

實習(xí)教師結(jié)合無碳小車的實物進行講解后，學(xué)生基本掌握了各項操作方法的理論基礎(chǔ)，對無碳小車的裝配工藝有了一定的了解。學(xué)生通過組隊分工合作進行實踐裝配，可以利用所學(xué)理論知識，將理論和實際結(jié)合起來，激發(fā)學(xué)生在“做中學(xué)，學(xué)中做”的熱情，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。學(xué)生在裝配過程中碰到疑難問題，老師不宜直接給予答案，而應(yīng)循循善誘，引導(dǎo)學(xué)生獨立思考，并通過親身實踐檢驗，深化認識，加深印象。無碳小車的實物圖如圖2所示。

裝配無碳小車的主要內(nèi)容包括以下幾點：（1）毛刺的去除，包含底板孔、槽、邊的毛刺;（2）大、小齒輪與法蘭的組裝，主動小齒輪、兩車輪與小車主體裝配;（3）傳動桿與支架及軸承的組裝，周期調(diào)節(jié)桿與大齒輪裝配;（4）轉(zhuǎn)向機構(gòu)的組裝，轉(zhuǎn)向桿與傳動桿和前叉連接裝配，前輪和前叉的組裝;（5）車身的裝配，左右車輪的組裝，前輪與小車主體裝配，重物塊支撐架與小車主體裝配。

2.4? 評定實訓(xùn)成績

裝配實訓(xùn)的成績采用過程考核與作品相結(jié)合的方式來評定，即對學(xué)生在裝配過程中的表現(xiàn)和小車的裝配情況進行打分，防止部分學(xué)生出現(xiàn)偷懶等情況，讓每個同學(xué)都投入到裝配工作中來。這樣可以提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和處理問題的能力，培養(yǎng)團結(jié)合作的精神。

學(xué)生裝配好的零配件如圖3至圖8所示.

3? 鉗工課程改革取得的成效

隨著社會的進步，技術(shù)的革新，各企業(yè)越來越趨向于選擇綜合型人才，所以學(xué)校在培養(yǎng)學(xué)生技能的同時，更應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生的綜合職業(yè)能力[11]。通過對傳統(tǒng)的鉗工實訓(xùn)進行教學(xué)改革，切實開展以裝配無碳小車為任務(wù)的裝配鉗工教學(xué)活動，并取得了一定的成效。學(xué)生由開始的畏難情緒到最后的欣然接受，使他們在裝配過程中體會到裝配鉗工的魅力所在，明白鉗工在制造業(yè)中的重要地位。在鉗工實訓(xùn)課上裝配無碳小車，讓學(xué)生對于無碳小車有了一定的了解，同時對于全國大學(xué)生工程訓(xùn)練競賽也進行了深入了解，使得同學(xué)們踴躍報名參加學(xué)校舉辦的工程訓(xùn)練大賽，還有部分同學(xué)在省賽上取得了不錯的名次。在鉗工實訓(xùn)課程中，以學(xué)科競賽的作品為依托融入鉗工教學(xué)中，能增加學(xué)生思考與討論的環(huán)節(jié)，充分調(diào)動學(xué)生積極性，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力打下堅實的基礎(chǔ)。

4? 結(jié)語

裝配鉗工實訓(xùn)課程是鍛煉學(xué)生理論聯(lián)系實際，提高實踐動手能力的重要平臺，對于培養(yǎng)學(xué)生工程意識、創(chuàng)新思維和團隊意識具有重要作用。本文探討了一種鉗工教學(xué)改革方案，以裝配無碳小車為載體，精心做好裝配課程的設(shè)計，激發(fā)學(xué)生對鉗工課程的興趣。通過任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)模式，在實踐中學(xué)習(xí)鉗工有關(guān)的技能，確實做到“做中學(xué)，學(xué)中做”。將實踐課程與競賽項目相結(jié)合，能鍛煉學(xué)生吃苦耐勞的精神，培養(yǎng)加工質(zhì)量和精度的意識，提升發(fā)現(xiàn)和處理問題的能力，強化團隊合作的精神，同時，為企業(yè)的發(fā)展需要培養(yǎng)出高素質(zhì)的應(yīng)用型人才。

（責(zé)任編輯：侯辛鋒）

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