小型賽車設(shè)計(jì)與制造在技工院校創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用

王博

摘 要：小型賽車設(shè)計(jì)與制造是一個(gè)綜合性強(qiáng)，包含多方面維度的工程實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目。技工院校的學(xué)生不僅能夠充分發(fā)揮動(dòng)手能力強(qiáng)的優(yōu)勢，更能夠從中學(xué)到理論知識并進(jìn)行理論和實(shí)踐的結(jié)合，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作的意識，學(xué)習(xí)先進(jìn)的企業(yè)管理方法。本文以巴哈賽車為例，對小型賽車設(shè)計(jì)與制造過程進(jìn)行分析和探究，并結(jié)合筆者在實(shí)際教學(xué)過程中的經(jīng)驗(yàn)和案例，總結(jié)出小型賽車設(shè)計(jì)與制造工程實(shí)踐教學(xué)模式在技工院校中的應(yīng)用方法。

關(guān)鍵詞：小型賽車 創(chuàng)新教學(xué) 工程實(shí)踐

一、研究背景意義

1.傳統(tǒng)技工院校教育面臨的一些問題

（1）理論和實(shí)踐結(jié)合不緊密。傳統(tǒng)技工院校理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)往往是分開的，理論內(nèi)容較少，實(shí)踐教學(xué)較多。學(xué)生在理論和實(shí)踐之間的銜接聯(lián)系往往理解得不夠透徹。

（2）團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力針對性培養(yǎng)較少。傳統(tǒng)教學(xué)更加注重學(xué)生的個(gè)人技能水平，但現(xiàn)代社會技工工作的實(shí)際情況，很多時(shí)候要完成復(fù)雜任務(wù)和解決復(fù)雜問題，往往需要多工種多人團(tuán)隊(duì)協(xié)作，因此團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力也是企業(yè)非常看中的一項(xiàng)能力。但傳統(tǒng)教學(xué)在這方面投入和針對性培養(yǎng)較少，很難達(dá)到企業(yè)的要求。

（3）教學(xué)環(huán)境和工廠環(huán)境的區(qū)別較大。傳統(tǒng)教學(xué)管理偏向教師的引導(dǎo)作用，學(xué)生受教師影響較大并有一定的依賴性，自己獨(dú)立思考和創(chuàng)新的主觀意愿較低，整體工作效率也較低。工廠屬于分任務(wù)責(zé)任管理，工人自由度相對較大，工作效率較高。

2.小型賽車介紹

小型賽車指為達(dá)到競賽目標(biāo)（速度、越野、節(jié)油、節(jié)電等），由學(xué)生組成團(tuán)隊(duì)根據(jù)競賽規(guī)則要求，獨(dú)立設(shè)計(jì)與制造的單人賽車。它擁有結(jié)構(gòu)緊湊、開放性強(qiáng)、需多工種作業(yè)等特點(diǎn)。小型賽車“麻雀雖小，五臟俱全”，擁有傳統(tǒng)汽車所具有的發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、行駛系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)五大部分。要完成賽車的制作，全面考查學(xué)生對車輛的綜合理解和多工種實(shí)踐能力。我國有多項(xiàng)小型賽車賽事，其中，大學(xué)生方程式系列賽事中的中國汽車工程學(xué)會巴哈大賽和Honda中國節(jié)能競技大賽相對而言比較符合技工院校學(xué)生的實(shí)際情況，近年來已經(jīng)吸引了不少技工院校參加，并取得了優(yōu)秀的成績。巴哈大賽的比賽要求賽車隊(duì)的學(xué)生在其指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，獨(dú)立自主地設(shè)計(jì)、加工、制造一輛單座、發(fā)動(dòng)機(jī)中置、后驅(qū)動(dòng)的小型全地形越野賽車，并要求該車輛要符合當(dāng)年組委會頒布的比賽規(guī)則。學(xué)生們通過比賽，可以進(jìn)一步掌握汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造、裝配、調(diào)校維護(hù)、市場營銷等多方面的專業(yè)知識技能，提高團(tuán)隊(duì)合作能力。整個(gè)項(xiàng)目圍繞巴哈賽車的設(shè)計(jì)和制造展開，約需要半年時(shí)間。本文以巴哈大賽賽車為例，介紹小型賽車設(shè)計(jì)與制造創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)模式。

二、賽車設(shè)計(jì)與制造創(chuàng)新工程實(shí)踐教學(xué)的應(yīng)用

1.以興趣為導(dǎo)向，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情

相對于傳統(tǒng)汽車而言，賽車運(yùn)動(dòng)擁有緊張刺激、觀賞性強(qiáng)、專業(yè)性高等特點(diǎn)。近年來各類汽車賽事吸引了很多社會人群和車迷的關(guān)注。大多數(shù)汽車專業(yè)的學(xué)生們心中都有賽車夢想。如果能親自設(shè)計(jì)并制造一輛賽車，并駕駛它在賽場上競技，這肯定會吸引很多學(xué)生的興趣。巴哈賽車設(shè)計(jì)與制造工程所需時(shí)間較長，需要學(xué)生進(jìn)行大量的學(xué)習(xí)和實(shí)踐，而把賽車和越野設(shè)立為目標(biāo)，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和學(xué)習(xí)興趣，把更多的精力投入到學(xué)習(xí)和實(shí)踐中來，具體的方法如下。

（1）在校園中播放賽車比賽的宣傳視頻。

（2）在校園文化活動(dòng)中進(jìn)行賽車的表演和展示。

（3）利用傳統(tǒng)媒體如報(bào)紙、電視、廣播以及新媒體“如微信公眾號、微博等”對學(xué)生賽車比賽進(jìn)行宣傳和讓學(xué)生們進(jìn)行關(guān)注。賽車車隊(duì)可以設(shè)立自己的微博或者微信公眾號，定期做一些專項(xiàng)宣傳，吸引學(xué)生們的關(guān)注。

（4）組織觀看汽車比賽，讓學(xué)生對賽車運(yùn)動(dòng)有更多的了解，增強(qiáng)學(xué)生自己動(dòng)手造車的興趣。

2.教學(xué)前的各項(xiàng)準(zhǔn)備

（1）知識準(zhǔn)備。賽車設(shè)計(jì)與制造所需知識面較廣，學(xué)生需要掌握包括汽車工作原理、發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、電氣等汽車基本理論，以及三維設(shè)計(jì)軟件（Soildworks、AutoCAD等）基本操作使用知識。

（2）技能準(zhǔn)備。學(xué)生需掌握鉗工、焊工、機(jī)加工（銑工、車工、數(shù)控加工中心）、汽車裝調(diào)工等工種的一項(xiàng)或者多項(xiàng)基本操作技能。

（3）學(xué)生準(zhǔn)備。整個(gè)教學(xué)過程對學(xué)生的知識儲備和綜合能力要求較高，因此一般選擇中高年級、對賽車擁有濃厚興趣、擁有一定知識儲備和技能水平的學(xué)生。

（4）環(huán)境準(zhǔn)備。整個(gè)教學(xué)環(huán)境準(zhǔn)備仿照企業(yè)的生產(chǎn)車間和研發(fā)部門，設(shè)立工作室，劃分設(shè)計(jì)區(qū)域和實(shí)踐工作區(qū)域，并進(jìn)行功能區(qū)域的劃分。如鉗工區(qū)域、焊接區(qū)域、機(jī)加工區(qū)域、工量具存放區(qū)域等。建立生產(chǎn)管理看板，實(shí)現(xiàn)工作進(jìn)度和問題反饋的動(dòng)態(tài)管理。

3.任務(wù)分解，設(shè)立典型工作任務(wù)

賽車設(shè)計(jì)與制造整個(gè)工程工作量較大，工作內(nèi)容較為復(fù)雜，需要對工程進(jìn)行分類分解，并設(shè)立不同的典型工作任務(wù)進(jìn)行教學(xué)和實(shí)踐。

（1）設(shè)計(jì)任務(wù)分解。設(shè)計(jì)任務(wù)主要是對賽車的各部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。對設(shè)計(jì)任務(wù)的分解，主要圍繞著整車各部分的設(shè)計(jì)展開。

（2）制造任務(wù)分解。制造任務(wù)與設(shè)計(jì)任務(wù)類似，主要圍繞整車各部分和總裝進(jìn)行任務(wù)分解。

通過對整個(gè)賽車設(shè)計(jì)和制造項(xiàng)目的分解，可以將賽車的設(shè)計(jì)和制造分成不同的子任務(wù)。利用這些子任務(wù)，結(jié)合教學(xué)實(shí)際，設(shè)立典型工作任務(wù)，形成標(biāo)準(zhǔn)的一體化教學(xué)模塊。并通過工作頁的編寫進(jìn)行細(xì)化，讓學(xué)生按照工作頁要求進(jìn)行實(shí)踐和學(xué)習(xí)，自行填寫工作頁內(nèi)容，從而掌握該項(xiàng)典型工作任務(wù)需要掌握的知識和技能。

4.多工種協(xié)作，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和團(tuán)隊(duì)意識

在賽車設(shè)計(jì)和制造過程中，由于工藝工序較多，需要多工種協(xié)同作業(yè)。例如加工賽車防滾架，需要切割、打磨、焊接、噴漆等多道工序，而上道工序和下道工序緊密相關(guān)。鋼管切割不好會增加打磨的工作量，打磨的坡口角度不夠好會造成焊接困難。這就要求學(xué)生不僅能夠完成本道工序的工作，還需要了解上道工序和下道工序的作業(yè)內(nèi)容和要求。在教學(xué)中，可以選擇鉗工和焊工基礎(chǔ)較好的學(xué)生，進(jìn)行分項(xiàng)作業(yè)，但是要求在作業(yè)過程中，所有學(xué)生都在場并提出本道工序?qū)?yīng)的要求，指出自己上道工序給自己加工造成的一些加工難度和問題，并討論出改善意見。這樣能夠使學(xué)生在多工種狀態(tài)下，通過對上下工序的了解，提高加工質(zhì)量。同時(shí)根據(jù)加工內(nèi)容的變化，可以讓學(xué)生學(xué)習(xí)多工種的技能并進(jìn)行實(shí)踐，提高學(xué)生的綜合實(shí)踐動(dòng)手能力。

5.任務(wù)管理，應(yīng)用項(xiàng)目管理方法和工具

以巴哈大賽為例，它是一項(xiàng)綜合性賽事，不僅考驗(yàn)學(xué)生臨場比賽的駕駛水平，更考驗(yàn)學(xué)生對于賽車的設(shè)計(jì)、加工、制造、調(diào)試以及模擬營銷等多方面能力培養(yǎng)。但在技工院校當(dāng)中，組織學(xué)生參加如此復(fù)雜的一項(xiàng)賽事，在較為有限的預(yù)算下，想做一輛成功的賽車并做好充分的保障絕非易事。此時(shí)賽車的設(shè)計(jì)和制作過程，更像是一家小型的定制工廠，需要分工明確的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)、可靠的賽車設(shè)計(jì)與加工方案，加上科學(xué)而且規(guī)范的采購管理、質(zhì)量管理與成本管理以及精準(zhǔn)的進(jìn)度管理，才能在比賽中脫穎而出。在項(xiàng)目實(shí)行過程中，合理運(yùn)用項(xiàng)目管理技術(shù)方法，不僅可以讓賽車設(shè)計(jì)制造過程更為高效地開展，更能夠在成本控制中占據(jù)優(yōu)勢，減少不必要的浪費(fèi)，讓工作更高效，賽車質(zhì)量和可靠性更佳，提高賽車的競爭力，從而在比賽中更容易取得令人滿意的成績。

6.貼近實(shí)際，模擬企業(yè)生產(chǎn)管理模式

借鑒企業(yè)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)管理模式，不僅能讓工作更加高效，更能讓學(xué)生提前適應(yīng)企業(yè)環(huán)境，養(yǎng)成良好的工作習(xí)慣，為以后的企業(yè)實(shí)習(xí)和工作夯實(shí)基礎(chǔ)。在生產(chǎn)管理中，可以采用以下幾種方法。

（1）車間管理。在實(shí)踐教學(xué)區(qū)實(shí)行嚴(yán)格的5S制度管理，做到物品擺放合理且井然有序，養(yǎng)成良好的工作習(xí)慣。對所有的零部件和工具進(jìn)行分區(qū)和分類擺放，設(shè)立兼職的工具和庫房管理人員對賽車所需工具和零部件進(jìn)行管理，提高每次工作實(shí)踐的效率。

（2）看板管理。在車間現(xiàn)場設(shè)置醒目的看板，內(nèi)容包括每日工作內(nèi)容，每周或每月工作計(jì)劃和完成進(jìn)度情況，在指定區(qū)域張貼生產(chǎn)加工工藝圖樣和作業(yè)指導(dǎo)書。

三、總結(jié)和展望

小型賽車設(shè)計(jì)與制造是一個(gè)綜合性強(qiáng)，包含多維度的工程實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目。對于技工院校的學(xué)生而言，不僅能夠充分發(fā)揮動(dòng)手能力強(qiáng)的優(yōu)勢，更能夠從中學(xué)到理論知識并進(jìn)行理論和實(shí)踐的結(jié)合，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作的意識，學(xué)習(xí)先進(jìn)的企業(yè)管理方法。當(dāng)前社會對技能人才的缺口越來越大，對高技能復(fù)合型人才的要求也越來越高。通過巴哈比賽，可以從多角度培養(yǎng)復(fù)合型技能型人才。造一輛真正的賽車，不僅能夠?qū)⒁恍┭鄹呤值偷膶W(xué)生培養(yǎng)成能工巧匠，更能讓學(xué)生們在實(shí)踐過程中更深一步地掌握理論知識，提高技能水平，為汽車產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)更多的高技能復(fù)合型人才。

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（作者單位：北京汽車技師學(xué)院）