機械裝配技術實訓教學改革與實踐

董 彤

（大連職業技術學院，遼寧大連 116307）

0 引言

“機械裝配技術”是一門實踐性很強的專業課，是機械裝配技術專業的核心課程，為了能使學生高效、快速地獲得該項職業能力，必須與時俱進，加大教學改革力度，尤其是實訓教學改革，應努力提高教學質量，以滿足經濟社會發展新需要［1］。本校與大連固特異輪胎有限公司達成校企合作協議，實訓中心承接了該公司可靠性技術員崗前培訓工作，已成功培訓上崗140余人，目前仍有20人在培，并將陸續再有60余人相繼進入實訓中心接受培訓。筆者作為其中的機械技術培訓師，積累了豐富的工廠培訓經驗，對工廠實際需求有了深入的了解，發現高職院校實訓教學存在很多急需解決的問題，并就此提出了改革思路和具體改革內容。

1 實訓教學改革思路

目前我國高等職業教育的總體教學質量與工廠用工的要求還有一定的差距，主要表現為：畢業生適應崗位能力差，動手操作能力不強;對工廠的生產、管理環節不熟悉，缺乏實戰經驗;職業素質不高，特別是遵守職業紀律的自覺性不高［2］。針對以上問題，本校從抓好實訓教學環節入手，在實訓教學中引進企業、工廠的生產管理模式，把“實訓室”變成“模擬工廠”，大大提高了學生的崗位適應性和職業能力［3］。

結合工廠實際需求，以及專業特點，本校機械裝配技術實訓教學改革是基于安全、高效、高質量的理念。努力培養具有良好的安全意識、高效的工作能力、滿意的工作質量的優秀畢業生［4］。

2 實訓教學改革內容

2.1 加強安全教育

所謂“安全”，是指不受威脅，沒有危險、危害、損失［5］。英格索蘭研究院曾就2011年國內發生的10大生產事故原因及事故損失進行統計，結果表明，真正由自然原因導致的事故屈指可數，大部分生產事故還是由員工一些不規范操作、不規范管理引起的。杜絕麻痹大意思想，將安全生產理念落到實處是解決事故問題的關鍵［6］。“安全第一”不能僅是一句口號，或一條標語。它應該印刻在每一人的腦海里，提高安全意識，遵守安全操作規程，長此以往，使之成為一種行為習慣，這才是我們追求的目標。

本校高度重視“安全教育”。實訓教學過程中嚴格按照《安全生產法》，并結合工廠操作實際情況，進行實訓教學改革，具體做了以下幾方面工作。

首先對實訓室進行了重新布置，懸掛各種安全行為要求：一般要求（見表1）、消防、PPE（個人防護用品）、登高作業、起重設備、焊割作業、電氣作業、LOTO（上鎖掛牌）、職業衛生等;粘貼各種安全警示標識，在每種設備旁或工具箱上都粘貼該設備或工具安全操作規程，并在醒目位置粘貼由于錯誤操作可能導致的人身傷害圖片，通過觸目驚心的視覺沖擊強化學生的安全意識，從而時刻保持警惕;另外實訓室配備了各種必要的安全設施：滅火器、復合式洗眼器、急救箱、安全帽、安全鞋、安全眼鏡、耳塞、防塵口罩、安全鎖具、絕緣手套等。重新布置的實訓室基本上是按照“6S”管理標準，模擬了工廠的生產車間，讓學生有種身臨其境的感覺。

表1一般要求

其次對成績評定標準進行了改革，將安全考核納入到成績評定標準中，學生只要有違規操作的，存在安全隱患的，即作為不及格處理，充分體現出“安全第一”的宗旨。

最后對實訓教學環節進行了改革，每次課前用5分鐘時間召開安全例會，會上首先讓學生們舉例說明“生活或生產中由于違規操作而造成的安全事故”，然后由老師出示工廠實際生產過程中發生的實際案例，進行分析學習，從而引以為戒。每次課結束前對本次課的安全操作情況作總結，根據好壞進行獎懲。本校這種模擬工廠的安全例會制度，通過長期的堅持不懈，取得了很好的效果，學生安全意識明顯提高，得到用人單位的一致好評。

2.2 提高裝配效率

據有關資料統計分析，一些典型產品的裝配時間占總生產時間的53%左右，如果所有的裝配都是人工控制的，則生產率指數可能降低到40%左右，而隨著裝配自動化水平的提高，生產效率可升到85%-97%，但目前產品裝配的平均自動化水平僅占10%-15%，因而，裝配過程對人的依賴性仍然很強。如何提高裝配效率是制造工藝需要解決的關鍵技術［9］。這也是實訓教學改革的努力方向。

目前，實訓室已經配備了很多先進的、高效能的裝配工具：液壓拉馬、氣動扳手、電動扳手、棘輪扳手、軸承液壓裝配工具組套、感應加熱器、拆鏈器等。學生掌握了這些先進工具的使用方法后，工作效率大大提高，進入工廠后，很快就能適應自動裝配線的快節奏的工作狀態，崗位適應性增強。

先進的裝配工具是提高裝配效率的重要保障，但是員工的操作熟練程度也是不可或缺的。每個工位的操作時間是一定的，一個工位的延誤，將打亂整個裝配線的進度，因此，必須訓練學生裝配操作的熟練程度，這就需要實訓室配套相應的訓練裝置［10］。目前，大多數學校都是采用淘汰的廢舊設備作為拆裝訓練裝置，這就存在很大的弊端，這些淘汰的設備大多是無法正常運行的，裝配之后，不能進行裝配精度的檢查，不考慮裝配精度的裝配是沒有意義的。針對這一問題，我院教師結合工廠實際，研制了一些專用的訓練裝置，既降低了實訓室建設成本，又能滿足實訓教學需求。如圖1所示，均為我院自發研制的實訓教學裝置，集裝、調、試為一體。

為了訓練學生對螺紋連接件的拆裝熟練程度，研制了如圖2所示的實訓裝置，要求學生在規定的時間內用指定的工具在不同方位裝配規定數量的螺釘或螺母，并通過比賽的形式決出最高記錄者，并將記錄保持者的姓名粘貼于該裝置旁，以后若有打破記錄者則更替之。這種寓教于賽的教學方式取得了很好的效果。

圖1 實訓裝置

圖2 螺紋連接件拆裝訓練器

另外，我們還將操作的熟練程度納入到成績評定標準中，操作時間每延長1 min扣一分，以此強化學生的時間觀念，效率意識，踐行“時間就是金錢，效率就是生命”［11］。并且公示為裝調離合器任務的評分標準（實訓裝置見圖1 b））。

2.3 保證裝配質量

機械產品生產質量是以機器的工作性能、使用效果、可靠性和壽命等綜合指標來評定［12］。這些指標在產品結構設計和材質選擇正確合理的條件下，主要取決于零件加工質量和機器的裝配質量。在零件加工工藝合理的情況下，機器質量最終是通過裝配質量保證的［13］。因此，“如何使學生更好地完成裝配任務，保證裝配質量，提高裝配精度”也是我們教學改革的目標之一。通常提高裝配精度的方法是在保證零件本身加工精度的基礎上，采用正確的裝配方法，如互換裝配法、選擇裝配法、修配裝配法、調整裝配法［14］。在實際工作中，經常會發現雖然采用了正確的裝配方法，但裝配結果往往也不盡如人意。經過一系列的調查、分析、總結，得出的結論是大多數裝配精度不理想的情況產生的原因是由于人的主觀因素造成的，究其根本原因是多數裝配人員存在一種“差不多就行”、“能用就行”的想法［15］，沒有嚴格執行裝配作業標準。因此，我們在培養學生的時候，要“技術”和“思想認識”兩手抓，而且“兩手都要硬”。具體做法如下：

裝配前必須做好準備工作。需要裝配的零部件要徹底進行清潔［16］，決不能應付了事;待裝配零件要進行缺陷檢查，并對尺寸進行測量，確保配合精度。杜絕不經過任何處理就進入裝配環節的現象發生。

裝配過程中要嚴格遵守操作規程。裝配時采用正確的裝配方法，恰當的裝配工具，合理的裝配程序。杜絕野蠻操作，嚴格執行精細化作業標準。

圖3 聯軸器激光找正法

裝配后要先檢查再運行。目前，結合工廠生產現狀，實訓室配備了很多現代檢測器具，可以對裝配后的零部件的運行狀況進行檢測，以便根據測量結果進行適當的分析與調整，保證裝配精度。如圖3所示，是通過激光對中儀（瑞典DAMALINI公司生產）對安裝后的聯軸器進行找正，找正后可進行試運行，運行一段時間后，如圖4所示通過熱像儀成像結果判斷聯軸器工況。同樣，裝配后的軸承也可以通過熱成像儀判斷其裝配精度，還可以用測振儀對其振動幅度進行測量。經過對這些先進檢測裝置的使用訓練，學生們掌握了很多先進的檢測手段，與工廠實際應用同步，真正做到“學以致用”。

圖4 聯軸器紅外成像分析圖

另外，每名學生裝配之后都要對自己的裝配結果進行檢驗，并與其他同學的裝配結果進行比較，通過比較分析，找出各自裝配精度不同的原因，這樣可以相互學習，共同提高，達到事半功倍的效果。教學過程中，有時學生們會發現僅僅是因為一個螺母沒達到規定的扭緊力矩，或是粗心大意將緊定螺釘遺漏了，這些看似不太嚴重的問題，將會導致整臺設備運轉不正常，甚至會引發嚴重的安全事故。通過這樣的比較教學法會讓學生們認識深刻，能真正體會到裝配的每個環節、每個細微之處都將影響最后的裝配精度，馬虎不得。實踐出真知，親身體會比老師苦口婆心講數十遍的效果還要好。“意識決定行為，行為決定習慣，習慣決定細節，細節決定質量。”，這句話如今對學生們來說已不是起初的一句死記硬背的口號，而是自己親身體會而總結出來或者說是驗證過的真理。

3 結語

“安全、高效、高質量”是裝配工作所追求的目標，機械裝配技術實訓教學亦是如此，如何能將“安全、高效、高質量”融入到教學過程中，一直是我們研究的主要問題，經過長期的調查研究，不斷地實踐，持續不斷地改進，如今，已取得初步成效。我院畢業的裝配專業的學生，走上工作崗位后，比其他同期入職的員工對崗位的適應性強很多，大大縮短了崗前培訓時間;而且他們工作期間安全事故的發生率及裝配產品的廢品率都很低，有較強的安全生產、規范操作的意識，得到用人單位的一致好評，對我們教學改革效果給予了肯定，雙方因此建立了良好的長期校企合作關系。

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