小型賽車設計與制造在技工院校創新實踐教學中的應用

王博

摘 要：小型賽車設計與制造是一個綜合性強，包含多方面維度的工程實踐教學項目。技工院校的學生不僅能夠充分發揮動手能力強的優勢，更能夠從中學到理論知識并進行理論和實踐的結合，培養團隊協作的意識，學習先進的企業管理方法。本文以巴哈賽車為例，對小型賽車設計與制造過程進行分析和探究，并結合筆者在實際教學過程中的經驗和案例，總結出小型賽車設計與制造工程實踐教學模式在技工院校中的應用方法。

關鍵詞：小型賽車 創新教學 工程實踐

一、研究背景意義

1.傳統技工院校教育面臨的一些問題

（1）理論和實踐結合不緊密。傳統技工院校理論教學和實踐教學往往是分開的，理論內容較少，實踐教學較多。學生在理論和實踐之間的銜接聯系往往理解得不夠透徹。

（2）團隊協作能力針對性培養較少。傳統教學更加注重學生的個人技能水平，但現代社會技工工作的實際情況，很多時候要完成復雜任務和解決復雜問題，往往需要多工種多人團隊協作，因此團隊協作能力也是企業非常看中的一項能力。但傳統教學在這方面投入和針對性培養較少，很難達到企業的要求。

（3）教學環境和工廠環境的區別較大。傳統教學管理偏向教師的引導作用，學生受教師影響較大并有一定的依賴性，自己獨立思考和創新的主觀意愿較低，整體工作效率也較低。工廠屬于分任務責任管理，工人自由度相對較大，工作效率較高。

2.小型賽車介紹

小型賽車指為達到競賽目標（速度、越野、節油、節電等），由學生組成團隊根據競賽規則要求，獨立設計與制造的單人賽車。它擁有結構緊湊、開放性強、需多工種作業等特點。小型賽車“麻雀雖小，五臟俱全”，擁有傳統汽車所具有的發動機、傳動系統、行駛系統、制動系統、轉向系統五大部分。要完成賽車的制作，全面考查學生對車輛的綜合理解和多工種實踐能力。我國有多項小型賽車賽事，其中，大學生方程式系列賽事中的中國汽車工程學會巴哈大賽和Honda中國節能競技大賽相對而言比較符合技工院校學生的實際情況，近年來已經吸引了不少技工院校參加，并取得了優秀的成績。巴哈大賽的比賽要求賽車隊的學生在其指導教師指導下，獨立自主地設計、加工、制造一輛單座、發動機中置、后驅動的小型全地形越野賽車，并要求該車輛要符合當年組委會頒布的比賽規則。學生們通過比賽，可以進一步掌握汽車結構設計、制造、裝配、調校維護、市場營銷等多方面的專業知識技能，提高團隊合作能力。整個項目圍繞巴哈賽車的設計和制造展開，約需要半年時間。本文以巴哈大賽賽車為例，介紹小型賽車設計與制造創新實踐教學模式。

二、賽車設計與制造創新工程實踐教學的應用

1.以興趣為導向，激發學生學習熱情

相對于傳統汽車而言，賽車運動擁有緊張刺激、觀賞性強、專業性高等特點。近年來各類汽車賽事吸引了很多社會人群和車迷的關注。大多數汽車專業的學生們心中都有賽車夢想。如果能親自設計并制造一輛賽車，并駕駛它在賽場上競技，這肯定會吸引很多學生的興趣。巴哈賽車設計與制造工程所需時間較長，需要學生進行大量的學習和實踐，而把賽車和越野設立為目標，能夠激發學生的學習熱情和學習興趣，把更多的精力投入到學習和實踐中來，具體的方法如下。

（1）在校園中播放賽車比賽的宣傳視頻。

（2）在校園文化活動中進行賽車的表演和展示。

（3）利用傳統媒體如報紙、電視、廣播以及新媒體“如微信公眾號、微博等”對學生賽車比賽進行宣傳和讓學生們進行關注。賽車車隊可以設立自己的微博或者微信公眾號，定期做一些專項宣傳，吸引學生們的關注。

（4）組織觀看汽車比賽，讓學生對賽車運動有更多的了解，增強學生自己動手造車的興趣。

2.教學前的各項準備

（1）知識準備。賽車設計與制造所需知識面較廣，學生需要掌握包括汽車工作原理、發動機、底盤、電氣等汽車基本理論，以及三維設計軟件（Soildworks、AutoCAD等）基本操作使用知識。

（2）技能準備。學生需掌握鉗工、焊工、機加工（銑工、車工、數控加工中心）、汽車裝調工等工種的一項或者多項基本操作技能。

（3）學生準備。整個教學過程對學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生。

（4）環境準備。整個教學環境準備仿照企業的生產車間和研發部門，設立工作室，劃分設計區域和實踐工作區域，并進行功能區域的劃分。如鉗工區域、焊接區域、機加工區域、工量具存放區域等。建立生產管理看板，實現工作進度和問題反饋的動態管理。

3.任務分解，設立典型工作任務

賽車設計與制造整個工程工作量較大，工作內容較為復雜，需要對工程進行分類分解，并設立不同的典型工作任務進行教學和實踐。

（1）設計任務分解。設計任務主要是對賽車的各部分進行設計。對設計任務的分解，主要圍繞著整車各部分的設計展開。

（2）制造任務分解。制造任務與設計任務類似，主要圍繞整車各部分和總裝進行任務分解。

通過對整個賽車設計和制造項目的分解，可以將賽車的設計和制造分成不同的子任務。利用這些子任務，結合教學實際，設立典型工作任務，形成標準的一體化教學模塊。并通過工作頁的編寫進行細化，讓學生按照工作頁要求進行實踐和學習，自行填寫工作頁內容，從而掌握該項典型工作任務需要掌握的知識和技能。

4.多工種協作，培養學生的綜合能力和團隊意識

在賽車設計和制造過程中，由于工藝工序較多，需要多工種協同作業。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。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內容和要求。在教學中，可以選擇鉗工和焊工基礎較好的學生，進行分項作業，但是要求在作業過程中，所有學生都在場并提出本道工序對應的要求，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。這樣能夠使學生在多工種狀態下，通過對上下工序的了解，提高加工質量。同時根據加工內容的變化，可以讓學生學習多工種的技能并進行實踐，提高學生的綜合實踐動手能力。

5.任務管理，應用項目管理方法和工具

以巴哈大賽為例，它是一項綜合性賽事，不僅考驗學生臨場比賽的駕駛水平，更考驗學生對于賽車的設計、加工、制造、調試以及模擬營銷等多方面能力培養。但在技工院校當中，組織學生參加如此復雜的一項賽事，在較為有限的預算下，想做一輛成功的賽車并做好充分的保障絕非易事。此時賽車的設計和制作過程，更像是一家小型的定制工廠，需要分工明確的項目團隊、可靠的賽車設計與加工方案，加上科學而且規范的采購管理、質量管理與成本管理以及精準的進度管理，才能在比賽中脫穎而出。在項目實行過程中，合理運用項目管理技術方法，不僅可以讓賽車設計制造過程更為高效地開展，更能夠在成本控制中占據優勢，減少不必要的浪費，讓工作更高效，賽車質量和可靠性更佳，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.貼近實際，模擬企業生產管理模式

借鑒企業的設計和生產管理模式，不僅能讓工作更加高效，更能讓學生提前適應企業環境，養成良好的工作習慣，為以后的企業實習和工作夯實基礎。在生產管理中，可以采用以下幾種方法。

（1）車間管理。在實踐教學區實行嚴格的5S制度管理，做到物品擺放合理且井然有序，養成良好的工作習慣。對所有的零部件和工具進行分區和分類擺放，設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行管理，提高每次工作實踐的效率。

（2）看板管理。在車間現場設置醒目的看板，內容包括每日工作內容，每周或每月工作計劃和完成進度情況，在指定區域張貼生產加工工藝圖樣和作業指導書。

三、總結和展望

小型賽車設計與制造是一個綜合性強，包含多維度的工程實踐教學項目。對于技工院校的學生而言，不僅能夠充分發揮動手能力強的優勢，更能夠從中學到理論知識并進行理論和實踐的結合，培養團隊協作的意識，學習先進的企業管理方法。當前社會對技能人才的缺口越來越大，對高技能復合型人才的要求也越來越高。通過巴哈比賽，可以從多角度培養復合型技能型人才。造一輛真正的賽車，不僅能夠將一些眼高手低的學生培養成能工巧匠，更能讓學生們在實踐過程中更深一步地掌握理論知識，提高技能水平，為汽車產業培養更多的高技能復合型人才。

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（作者單位：北京汽車技師學院）