吴梦忠

（福建省莆田学院 电子信息工程学系 351100）

探究式钳工实操教学研究

吴梦忠

（福建省莆田学院 电子信息工程学系 351100）

在金工实习教学中，激发学生的探究意识及探究性思维，使学生积极参与钳工操作实践，指导学生对钳工操作技术进行探究，培养学生的探究精神，使学生在实践中提高理论水平，掌握好钳工操作技能。

钳工实操；双向交叉锯法；吻合对心钻法；直接对心钻法；探究式教学

引言：传统的钳工实操，往往只是灌输给学生一些基本的操作技能知识。这种教学模式容易消弱学生的学习兴趣，忽视了对学生创新能力的培养，也不利于培养学生的探究精神。探究式钳工实操教学是以“学生为主体，教师为主导”的教学模式，它改变了传统钳工实操教学灌输式、机械式的操作训练。注重由学生自己进行研究和探索，同时要求教师为学生创设探索情境，营造探索氛围。是一种创新钳工教学理念的教学模式。因此，教师应努力在钳工实操教学中，精心设计操作训练方案，为学生搭建探究式的学习平台。

布鲁纳说过，知识的获得是一个主动的过程，学习者不应是信息的被动接受者，而应是获取信息过程的主动参与者。教师应设计探究式学习活动，给学生提供自主合作学习的空间，使其通过观察、发现、联想，推理和归纳等思维活动，促进学生实践能力和创新思维的发展。

1 传统钳工技能训练存在的问题

在钳工技能综合操作训练中，实训中心以制作一把小钉锤，来进行对车工、刨工、铣工及锯、锉、钻、攻丝等综合操作训练。制作钉锤头的材料使用直径30mm的圆钢，经锯割又经车床、刨床及铣床加工成为长100×20×20 mm的规格铁块。接着,学生根据钉锤头的加工形状对铁块进行画线，之后，用弓锯将锤头线外部分锯掉。锯割是非常重要的基本功，此操作技能要在生产实践中，通过大量的练习才能掌握。学生刚开始学习锯割，指导教师将锯条的安装、起锯的方法、锯弓的握法、站立的身体姿势、身体与胳膊运动的配合、用力的大小、锯弓运动的速度快慢，以及眼睛的注视部位均做好动作示范。大部分学生刚开始并不是太注重，凭着一股冲劲，一口气锯下去，一会儿就累得手臂发酸，锯出来的锯缝歪歪斜斜，浪费了很多材料，导致许多学生失去了操作信心。

2 锯割技术的探究

针对学生锯割练习出现的问题，笔者组织学生分小组（每组5人）进行讨论，分析其锯缝不畅直的原因：①锯弓的精度问题，即锯片张紧在锯框上不是平面，所以锯割时，锯片容易扭转，锯向不好控制。②握锯弓进行锯割用力太猛，或者力度掌握不均匀，锯割容易偏向。

为了激发学生的探究意识及探究性思维，使学生积极参与钳工操作实践，掌握操作技术。笔者将1974年修理一把上海百灵牌高级小提琴的技术对学生进行简介：该小提琴因发音不正常，经笔者诊断琴体内的低音梁与面板相粘合处部分脱胶，导致琴发出“狼音”。要修好这把琴必须打开琴的背板，即要将背板与侧板的胶合缝锯开，将琴体内的低音梁与面板重新胶合。之后，再将背板与侧板胶合恢复原状。修琴能否成功，关键在于修琴师是否掌握高超的锯割技术。据琴主当时所述：他曾经带琴往外省提琴厂，均未找到有胆量的修琴师。这句话激起了笔者修琴的决心，经过反复琢磨 ，“双向交叉锯法”实验成功，笔者顺利地锯开琴体修好了琴。主人来取琴时，经试奏鉴定小提琴发音恢复正常，而且看不出锯开琴体的痕迹，赞不绝口。

学生们听了之后，对锯割技术产生兴趣，急于求知 “双向交叉锯法”的操作法，以及用来锯割小钉锤头应如何操作等问题。笔者将其交叉锯法的具体操作过程，简述如下:

2.1 “双向交叉锯法”的操作。

⑴将安装在工作桌角的台虎钳转到与桌面边沿线成 45 °角处，以便操作者站在台虎钳的左右两侧均可进行锯割。

⑵在规格铁块上画好锯割线，将铁块夹在台虎钳上与钳口垂直。

⑶先在台虎钳左侧，握锯与铁块成 45°角方向进行锯割深度为10mm。

⑷在台虎钳的右侧，握锯与铁块成 90°角方向（水平方向）锯割深度为5 mm。接着回到左侧握锯与铁块成45°角方向锯深5 mm ，就这样在台虎钳的左右两侧不断地来回进行锯割，直至锯割深度达到要求为止。

2.2 双向交叉锯法的原理

当操作者站在台虎钳左侧锯割时，握锯与铁块成 45°角方向进行锯割深度10mm，转到台虎钳右侧握锯与铁块成90°角方向锯割时，左侧的锯缝成为锯片的锯割轨道。同理，回到左侧握锯与铁块成 45°角方向锯割时，右侧的锯缝成为锯片的锯割轨道，所以左右方向交叉锯割能使锯路不易偏向。学生如果存在某种锯割动作错误，或者由于锯弓的精度问题，导致在锯割过程中，其锯割方向偏了。若是采用单向一直锯割的话，必然偏向很严重。当锯割约5mm深度，就调头反向锯割，有利更正锯向。其原理：当站在台虎钳右侧锯割时，若出现锯割方向偏左，因所锯的深度约 5mm，既使出现锯割偏向也不多，锯割者就转到台虎钳左侧进行锯割，按原手式锯割即可纠正了在台虎钳右侧锯割的偏左方向。不断在台虎钳左右两侧来回锯割，可以及时纠正锯割偏向，使锯缝畅直。

实践表明，教师运用探究式教学，有效地激发了学生的学习兴趣，因为学生的探究主动性、积极性与他们的学习兴趣密切相关。只有对学习产生了兴趣，学生才会情绪高涨，才会投入劳动情感，积极参与实践。

3 钻孔技术的探究

3.1 传统钻孔法存在的问题

钉锤头锉削完成后要与锤柄进行装配，需要在钉锤头上按确定的部位钻一个直径8.6mm的圆孔，按照传统的钻孔方法：在工件上所要钻孔的位置划好十字线，用圆锥子在交点上打出“圆锥坑”。然后，将工件夹在台钻的台钳上，调整麻花直钻头对准“圆堆坑”往下钻。钻穿后，大部分工件的上下面孔的中心位置不对，钉锤头与锤柄装配起来，工艺效果差。

为了解决钻孔技术问题，促进学生实践能力和创新思维的发展，笔者引导学生进行实践、观察、发现和思考。对传统钻孔法存在的问题进行分析；因为，麻花直钻与“圆锥坑”目测对位不准确，开钻后麻花直钻会在弹性限度范围内发生弯曲，导致麻花直钻不能竖直向下钻动，所以钻动偏心了。学生在相互合作、相互交流、互相辩论的过程中，锻炼了钳工操作能力和思维应变能力，强化了学生的协作精神，有效地提高了学生的综合素质。

3.2 吻合对心钻法的探究

引导学生对钻孔技术进行探究：（1）将台钻的台钳口张开30mm，让打好“圆锥坑”的钉锤头架在台钳口内的两段导轨上，让钉锤头在导轨上可以移动。（2）麻花直钻直接瞄准“圆锥坑”，开钻时，控制麻花直钻头往下轻接触钉锤头上的“圆锥坑”，让两者开始吻合。这时，钉锤头会听从麻花直钻头的“指挥”，发生移动后被台钳口两侧制止，麻花直钻顺利地钻穿钉锤头。经检测上下面孔对位较好。这种钻法称为“吻合对心钻法”。笔者要求学生写实验报告，总结钻孔要点：（1）开钻前,必须将工件打出一个“圆锥坑“，为麻花直钻起钻时提供一个定心。（2）钉锤头被麻花直钻起钻时，能在台钳的导轨上移动，与麻花直钻头进行吻合对位好，保证麻花直钻起钻不偏心，且能竖直向下钻穿钉锤头。

3.3 直接对心钻法的探究

对于较重的工件或者该工件需要台钳夹紧的情况下钻孔，显然“吻合对心钻法”，就不适用了。为了探究出钻孔新法，笔者引导学生提出各种设想，不管他们提出的想法怎样，都要给予鼓励、肯定，促进他们进行积极思考。有一位学生提出麻花直钻的头部要是尖形就好，能够直接对准钻心，即可对位好。笔者将一支麻花直钻的头部磨成尖形，装在钻夹头上，请这位学生开钻试一下，其结果是该钻子无法钻进铁块。笔者又将一支自制专门用于高精度钻孔使用的尖直钻，装在钻夹头上，将铁块画好十字线夹紧在台钳上，请一位学生将尖直钻对准中心点，开钻后定心准确，但钻进深度约5mm时，就很难往下钻。在这关键时刻，笔者只要一句话告诉学生，问题即可解决，但达不到让学生思考的目的。这时笔者采用启发式教法，从尖直钻的制法讲起：采用一支Φ8.6mm麻花直钻的圆柱形部分，在砂轮机上将头部磨成尖锥形（锥度要按照Φ8.6mm麻花直钻的锥度），然后从尖端以上约15mm的部分磨掉一半成为半圆锥形。有条件的话，尖直钻头要在磨刀机上磨成形。学生们听了提出疑问，为什么要在磨刀机上磨成形？而钻进的深度只有 5mm，有何用呢？

3.4 引导学生合作探究

质疑是学习求知的前提，有了疑问才会去探究。对于学生提出的疑问，教师不必急于解释，可先让学生通过小组讨论，引导学生经观察和分析后，归纳出操作规律。

经过学生们多次思考与交流，有一位学生说出问题的关键所在：（1）在磨刀机上磨出尖直钻头的锥度，能与麻花直钻头的锥度一样，磨刀机磨出钻具的精度极高，手工很难达到。（2）使用尖直钻头钻进 5mm，目的是钻出一个“圆锥坑”，要用麻花直钻来替换尖直钻，才能钻穿工件。笔者满口称赞，给了这位学生一支Φ8.6mm麻花直钻，保持钻夹头的空间位置不变，将尖直钻换上麻花直钻。且换上的麻花直钻头与尖直钻头的锥度一样，所以麻花直钻往下钻击“圆锥坑”时，两者对位的非常好，保持了钻心不变。麻花直钻顺利地钻穿了钉锤头，且钻孔中心位置正确，保证了钉锤头与手柄对位装配好。笔者要求全体学生写了实验报告，总结比较三种钻孔法的特点列表如下：

三种钻孔法对比表

从上表可看出，“直接对心钻法”的钻孔精度最好，因为用尖直钻的尖端对准钻孔的中心点，在钻床上钻出“圆锥坑”，为麻花直钻起钻时，提供了准确的定心。在保持台钻的钻夹头位置不变的情况下，取下尖直钻换上麻花直钻，显然麻花直钻能与“圆锥坑”对位好。使钻孔顺利成功。保证了每把钉锤的手柄与锤头的安装位置准确，大大地提高了小钉锤的制作工艺水平。

总之，在探究式钳工实操教学中，教师的主导作用是非常重要的，这体现在教师对教材的钻研，对教学过程中的设计，对学生情感的激发。教师应为学生创设学习的空间，营造探索的氛围，适当地把握探究的深度，积极促进探究活动的全面展开。学生是探究式教学的主体，他们之间开展合作与交流，并从中学会向他人解释自己的想法，学会倾听他人的意见，当自己的想法与他人的观点产生对立或碰撞时，学会自我反思，以深化认识。实践表明，在教师的指导下，学生进行自主合作学习，他们通过研究和探索实践，能更好地掌握钳工操作技能。

[1]徐英祥.机修钳工技能[M]. 北京：航空工业出版社,1995.

[2]劳动部培训司组织编.维修钳工[M].北京：中国劳动出版社，1994.

[3]陈宏钧主编,马素敏副主编.钳工操作技能手册[M].北京：机械工业出版社,2004.

(责任编校：何俊华)

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1673-2219（2010）12-0102-02

2010－09－16

吴梦忠 (1953－)，男，福建莆田人，实验师，从事金工实训教学工作.长期研究中西弦乐器的制作，是福建省第一位研制出大提琴、倍大提琴的技师。