基于裝配無碳小車的鉗工實訓課程改革與實踐

肖定玉 黃藝銘 程千忠

摘要：本文對傳統的鉗工實訓課程進行了改革創新，提出了以裝配無碳小車為任務的鉗工教學模式，讓學生利用鉗工技能對無碳小車的零件進行裝配。通過任務驅動教學方法進行鉗工實訓，能夠調動學生對于鉗工的積極性，培養學生創新意識和實踐動手能力，顯著提高了鉗工的教學效率，對提升學生綜合素質有著重要意義。

關鍵詞：鉗工實訓;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，為了主動應對新的科技革命和產業變革，我國正在實施服務創新驅動發展、“中國制造2025”、新工科等一系列國家戰略，而這些戰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秩序，各高校要全面梳理各門課程的教學內容，淘汰“水課”、打造“金課”，合理提升學業挑戰度、增加課程難度、拓展課程深度，切實提高教學質量。隨著新技術、新產業、新業態、新模式的發展創新，一流工程人才培養有了新的更高要求。面向新時代，積極拓展工程教育新內涵，全力打造卓越工程人才培養升級版，對于更好培養德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人，培養擔當民族復興大任的時代新人，具有重大的現實意義。同時，國家正在積極引導部分高校向應用型轉變，開展新工科研究和實踐，培養高素質的綜合人才[1]。應用型理工類高校應積極對接地方經濟社會發展需要和企業技術創新要求，及時把握行業人才需求方向，努力培養學生擁有較強行業的背景知識及掌握工程實踐的能力。

積極推進轉型發展，必須采取有力舉措破解轉型發展改革中頂層設計不夠、改革動力不足、體制束縛太多等突出問題。特別是緊緊圍繞創新驅動發展、互聯網+、大眾創業萬眾創新、“一帶一路”等，找準轉型發展的著力點、突破口，真正增強地方高校為區域經濟社會發展服務、為行業企業技術進步服務、為學習者創造價值的能力。各地各高校要從適應和引領經濟發展新常態、服務創新驅動發展的大局出發，切實增強對轉型發展工作重要性、緊迫性的認識，并擺在當前工作的重要位置，以改革創新的精神，推動普通本科高校轉型發展[2]。

目前，各高校相關專業也在積極開展實訓課程，其基本目的在于讓學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護。而在實訓的過程中，我們也發現了不少的問題，例如學生的基礎不夠扎實、積極性不夠、課程實訓往往流于形式，喪失了實訓課程本應該有的鍛煉意義。鉗工實訓課程作為每一位機械相關專業的學生所必須經歷的一個課程，實訓過程中反饋出來的效果以及問題對于學生日后的學習無疑有著至關重要的作用。鉗工是采用手工操作為主的方法進行零件加工、產品裝配及零部件修理和維護的一類工種[3]，鉗工實訓是一科基礎性、普遍性的工程訓練課程，大部分高校都有開設。鉗工課程是培養大學生實踐動手能力和創新意識的重要課程，而傳統的鉗工課程不能滿足工程人才培養的新要求，因此，對鉗工課程進行改革就顯得尤為重要。本文以全國大學生工程訓練綜合能力競賽中的無碳小車為出發點，將實訓課程與競賽結合起來，提出以裝配無碳小車為任務的鉗工實訓課程改革，對該教學模式進行探討和實踐，并取得預期的目標。

1? 傳統鉗工實訓的現狀及問題

工程訓練作為實踐性的技術基礎課程，是機械類和近機類有關專業的必修實踐教學課程，通過實訓進行現代制造技術和制造工藝的教育，提高學生的綜合工程素質，是培養高質量、高層次工程技術人才的重要途徑[4]。鉗工實訓屬于工程訓練中最為基礎的課程，其教學目的是讓學生了解鉗工常用設備及其用途，掌握鉗工的基本操作，培養學生實踐動手能力和吃苦耐勞的精神[5]。

在傳統的鉗工實訓中，學生的實習內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。相關技能的練習以老師示范教學為主，學生模仿操作，多年下來一成不變。這種實訓模式導致學生在整個實訓過程中都是被動的，教師指導一步，學生跟著做，使得實訓過程變得枯燥乏味，不利于創新能力的培養。

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

培養生產服務一線緊缺的應用型、復合型、創新型人才，正是工程訓練課程教學追求的最終目標（理想狀態）。同時，工程訓練更可以數控加工技術訓練為切入點，培養學生服務中國制造2025的能力。然而，目前我校的工程訓練教學模式有所欠缺，各工種教學之間目標離散，關聯性不是很強，學生無法掌握多工種配合加工、創新實踐的綜合能力，以及各工種在生產實際中的具體應用能力。

因此，針對以上的問題，對傳統的鉗工實訓課程進行改革，提出以裝配無碳小車為教學任務的鉗工課程，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。這樣能讓學生系統地將所學的各工種知識技能結合起來，實現工種間的交互性，讓學生懂得加工精度的重要性，掌握各工種的特點，同時，也可以讓學生對產品從原材料到成品有整體的了解，對以后到企業工作有一定的幫助。

2? 裝配鉗工課程設計

2.1? 課程準備工作

實訓課程始終強調安全意識。老師應按照實驗室的規章制度嚴格要求學生，樹立和培養學生強烈的安全防范和自我保護意識。在課前，實訓老師應要求學生正確穿戴防護用品，從著裝上保護自己，避免發生意外事故，造成人身財產損害。

裝配鉗工是機械制造的重要階段，裝配會直接影響機械產品的生產效率和質量，是鉗工重要的操作技能[7]。裝配實習的目的是掌握一般部件的裝配方法，熟悉裝配過程，學會使用常用的裝配工具。指導教師根據無碳小車的作品特點，分配好實訓任務?？紤]到鉗工實訓室工作臺及設備的局限性，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投入到裝配工作中去，提高學習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，讓學生對后續的工作有一定的理論基礎。

無碳小車源自“挑戰杯”省賽作品，無碳小車是以焦耳重力勢能為唯一能量的、具有連續避障功能的三輪小車，實現了真正意義上的無碳[8]。隨著人們節能環保意識的提升，無碳的理念越來越受到人們的重視，更潔凈、更環保、更節能、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，對未來“無碳”的憧憬。小車構思巧妙，在完成設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[9]。并能滿足大部分初高中及大學學生對機械知識實踐的實驗與了解，對激發青少年對機械構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。根據裝配圖講解無碳小車的運動原理，結合零件圖講授在裝配時可能會出現的難點及問題。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向的動力，重物下降帶動小齒輪軸轉動，小齒輪帶動大齒輪轉動，同時帶動大齒輪上的傳動支架作往返周期運動，支架為前輪的轉向提供推拉力，從而實現小車的前進避障。

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的技術資料，掌握小車的結構、各零件的作用、相互關系及連接方法;（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? 學生實踐裝配

實習教師結合無碳小車的實物進行講解后，學生基本掌握了各項操作方法的理論基礎，對無碳小車的裝配工藝有了一定的了解。學生通過組隊分工合作進行實踐裝配，可以利用所學理論知識，將理論和實際結合起來，激發學生在“做中學，學中做”的熱情，有利于提高學生的學習積極性。學生在裝配過程中碰到疑難問題，老師不宜直接給予答案，而應循循善誘，引導學生獨立思考，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，周期調節桿與大齒輪裝配;（4）轉向機構的組裝，轉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? 評定實訓成績

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

學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，技術的革新，各企業越來越趨向于選擇綜合型人才，所以學校在培養學生技能的同時，更應該培養學生的綜合職業能力[11]。通過對傳統的鉗工實訓進行教學改革，切實開展以裝配無碳小車為任務的裝配鉗工教學活動，并取得了一定的成效。學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，明白鉗工在制造業中的重要地位。在鉗工實訓課上裝配無碳小車，讓學生對于無碳小車有了一定的了解，同時對于全國大學生工程訓練競賽也進行了深入了解，使得同學們踴躍報名參加學校舉辦的工程訓練大賽，還有部分同學在省賽上取得了不錯的名次。在鉗工實訓課程中，以學科競賽的作品為依托融入鉗工教學中，能增加學生思考與討論的環節，充分調動學生積極性，為培養學生的創新能力打下堅實的基礎。

4? 結語

裝配鉗工實訓課程是鍛煉學生理論聯系實際，提高實踐動手能力的重要平臺，對于培養學生工程意識、創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改革方案，以裝配無碳小車為載體，精心做好裝配課程的設計，激發學生對鉗工課程的興趣。通過任務驅動的教學模式，在實踐中學習鉗工有關的技能，確實做到“做中學，學中做”。將實踐課程與競賽項目相結合，能鍛煉學生吃苦耐勞的精神，培養加工質量和精度的意識，提升發現和處理問題的能力，強化團隊合作的精神，同時，為企業的發展需要培養出高素質的應用型人才。

（責任編輯：侯辛鋒）

參考文獻：

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