小型赛车设计与制造在技工院校创新实践教学中的应用

王博

摘 要：小型赛车设计与制造是一个综合性强，包含多方面维度的工程实践教学项目。技工院校的学生不仅能够充分发挥动手能力强的优势，更能够从中学到理论知识并进行理论和实践的结合，培养团队协作的意识，学习先进的企业管理方法。本文以巴哈赛车为例，对小型赛车设计与制造过程进行分析和探究，并结合笔者在实际教学过程中的经验和案例，总结出小型赛车设计与制造工程实践教学模式在技工院校中的应用方法。

关键词：小型赛车 创新教学 工程实践

一、研究背景意义

1.传统技工院校教育面临的一些问题

（1）理论和实践结合不紧密。传统技工院校理论教学和实践教学往往是分开的，理论内容较少，实践教学较多。学生在理论和实践之间的衔接联系往往理解得不够透彻。

（2）团队协作能力针对性培养较少。传统教学更加注重学生的个人技能水平，但现代社会技工工作的实际情况，很多时候要完成复杂任务和解决复杂问题，往往需要多工种多人团队协作，因此团队协作能力也是企业非常看中的一项能力。但传统教学在这方面投入和针对性培养较少，很难达到企业的要求。

（3）教学环境和工厂环境的区别较大。传统教学管理偏向教师的引导作用，学生受教师影响较大并有一定的依赖性，自己独立思考和创新的主观意愿较低，整体工作效率也较低。工厂属于分任务责任管理，工人自由度相对较大，工作效率较高。

2.小型赛车介绍

小型赛车指为达到競赛目标（速度、越野、节油、节电等），由学生组成团队根据竞赛规则要求，独立设计与制造的单人赛车。它拥有结构紧凑、开放性强、需多工种作业等特点。小型赛车“麻雀虽小，五脏俱全”，拥有传统汽车所具有的发动机、传动系统、行驶系统、制动系统、转向系统五大部分。要完成赛车的制作，全面考查学生对车辆的综合理解和多工种实践能力。我国有多项小型赛车赛事，其中，大学生方程式系列赛事中的中国汽车工程学会巴哈大赛和Honda中国节能竞技大赛相对而言比较符合技工院校学生的实际情况，近年来已经吸引了不少技工院校参加，并取得了优秀的成绩。巴哈大赛的比赛要求赛车队的学生在其指导教师指导下，独立自主地设计、加工、制造一辆单座、发动机中置、后驱动的小型全地形越野赛车，并要求该车辆要符合当年组委会颁布的比赛规则。学生们通过比赛，可以进一步掌握汽车结构设计、制造、装配、调校维护、市场营销等多方面的专业知识技能，提高团队合作能力。整个项目围绕巴哈赛车的设计和制造展开，约需要半年时间。本文以巴哈大赛赛车为例，介绍小型赛车设计与制造创新实践教学模式。

二、赛车设计与制造创新工程实践教学的应用

1.以兴趣为导向，激发学生学习热情

相对于传统汽车而言，赛车运动拥有紧张刺激、观赏性强、专业性高等特点。近年来各类汽车赛事吸引了很多社会人群和车迷的关注。大多数汽车专业的学生们心中都有赛车梦想。如果能亲自设计并制造一辆赛车，并驾驶它在赛场上竞技，这肯定会吸引很多学生的兴趣。巴哈赛车设计与制造工程所需时间较长，需要学生进行大量的学习和实践，而把赛车和越野设立为目标，能够激发学生的学习热情和学习兴趣，把更多的精力投入到学习和实践中来，具体的方法如下。

（1）在校园中播放赛车比赛的宣传视频。

（2）在校园文化活动中进行赛车的表演和展示。

（3）利用传统媒体如报纸、电视、广播以及新媒体“如微信公众号、微博等”对学生赛车比赛进行宣传和让学生们进行关注。赛车车队可以设立自己的微博或者微信公众号，定期做一些专项宣传，吸引学生们的关注。

（4）组织观看汽车比赛，让学生对赛车运动有更多的了解，增强学生自己动手造车的兴趣。

2.教学前的各项准备

（1）知识准备。赛车设计与制造所需知识面较广，学生需要掌握包括汽车工作原理、发动机、底盘、电气等汽车基本理论，以及三维设计软件（Soildworks、AutoCAD等）基本操作使用知识。

（2）技能准备。学生需掌握钳工、焊工、机加工（铣工、车工、数控加工中心）、汽车装调工等工种的一项或者多项基本操作技能。

（3）学生准备。整个教学过程对学生的知识储备和综合能力要求较高，因此一般选择中高年级、对赛车拥有浓厚兴趣、拥有一定知识储备和技能水平的学生。

（4）环境准备。整个教学环境准备仿照企业的生产车间和研发部门，设立工作室，划分设计区域和实践工作区域，并进行功能区域的划分。如钳工区域、焊接区域、机加工区域、工量具存放区域等。建立生产管理看板，实现工作进度和问题反馈的动态管理。

3.任务分解，设立典型工作任务

赛车设计与制造整个工程工作量较大，工作内容较为复杂，需要对工程进行分类分解，并设立不同的典型工作任务进行教学和实践。

（1）设计任务分解。设计任务主要是对赛车的各部分进行设计。对设计任务的分解，主要围绕着整车各部分的设计展开。

（2）制造任务分解。制造任务与设计任务类似，主要围绕整车各部分和总装进行任务分解。

通过对整个赛车设计和制造项目的分解，可以将赛车的设计和制造分成不同的子任务。利用这些子任务，结合教学实际，设立典型工作任务，形成标准的一体化教学模块。并通过工作页的编写进行细化，让学生按照工作页要求进行实践和学习，自行填写工作页内容，从而掌握该项典型工作任务需要掌握的知识和技能。

4.多工种协作，培养学生的综合能力和团队意识

在赛车设计和制造过程中，由于工艺工序较多，需要多工种协同作业。例如加工赛车防滚架，需要切割、打磨、焊接、喷漆等多道工序，而上道工序和下道工序紧密相关。钢管切割不好会增加打磨的工作量，打磨的坡口角度不够好会造成焊接困难。这就要求学生不仅能够完成本道工序的工作，还需要了解上道工序和下道工序的作业内容和要求。在教学中，可以选择钳工和焊工基础较好的学生，进行分项作业，但是要求在作业过程中，所有学生都在场并提出本道工序对应的要求，指出自己上道工序给自己加工造成的一些加工难度和问题，并讨论出改善意见。这样能够使学生在多工种状态下，通过对上下工序的了解，提高加工质量。同时根据加工内容的变化，可以让学生学习多工种的技能并进行实践，提高学生的综合实践动手能力。

5.任务管理，应用项目管理方法和工具

以巴哈大赛为例，它是一项综合性赛事，不仅考验学生临场比赛的驾驶水平，更考验学生对于赛车的设计、加工、制造、调试以及模拟营销等多方面能力培养。但在技工院校当中，组织学生参加如此复杂的一项赛事，在较为有限的预算下，想做一辆成功的赛车并做好充分的保障绝非易事。此时赛车的设计和制作过程，更像是一家小型的定制工厂，需要分工明确的项目团队、可靠的赛车设计与加工方案，加上科学而且规范的采购管理、质量管理与成本管理以及精准的进度管理，才能在比赛中脱颖而出。在项目实行过程中，合理运用项目管理技术方法，不仅可以让赛车设计制造过程更为高效地开展，更能够在成本控制中占據优势，减少不必要的浪费，让工作更高效，赛车质量和可靠性更佳，提高赛车的竞争力，从而在比赛中更容易取得令人满意的成绩。

6.贴近实际，模拟企业生产管理模式

借鉴企业的设计和生产管理模式，不仅能让工作更加高效，更能让学生提前适应企业环境，养成良好的工作习惯，为以后的企业实习和工作夯实基础。在生产管理中，可以采用以下几种方法。

（1）车间管理。在实践教学区实行严格的5S制度管理，做到物品摆放合理且井然有序，养成良好的工作习惯。对所有的零部件和工具进行分区和分类摆放，设立兼职的工具和库房管理人员对赛车所需工具和零部件进行管理，提高每次工作实践的效率。

（2）看板管理。在车间现场设置醒目的看板，内容包括每日工作内容，每周或每月工作计划和完成进度情况，在指定区域张贴生产加工工艺图样和作业指导书。

三、总结和展望

小型赛车设计与制造是一个综合性强，包含多维度的工程实践教学项目。对于技工院校的学生而言，不仅能够充分发挥动手能力强的优势，更能够从中学到理论知识并进行理论和实践的结合，培养团队协作的意识，学习先进的企业管理方法。当前社会对技能人才的缺口越来越大，对高技能复合型人才的要求也越来越高。通过巴哈比赛，可以从多角度培养复合型技能型人才。造一辆真正的赛车，不仅能够将一些眼高手低的学生培养成能工巧匠，更能让学生们在实践过程中更深一步地掌握理论知识，提高技能水平，为汽车产业培养更多的高技能复合型人才。

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（作者单位：北京汽车技师学院）