学生技术能力的培养以“螺栓螺母项目”的设计与制作为例

岳云霞

（北京师范大学附属实验中学，100032）

摘要：学生技术能力的培养应该从实践能力、探究能力、创新能力等方面抓起。在项目实践教学模式下，学生的实践能力可以具体从识图、规范操作能力、准确操作能力、安全防范能力等方面培养；学生的探究能力可以从自主获取技术能力、技术拓展能力等方面培养；创新能力可以从创新意识、创新方法等方面培养，以螺栓螺母项目教学为例展开介绍。

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关键词 ：项目实践教学 通用技术 螺栓螺母项目

《普通高中技术课程标准（实验）》对通用技术课程的基本理念是这样阐述的：关注全体学生的发展，着力提高学生的技术素养；注重学生创造潜能的开发，加强学生实践能力的培养；立足科学、技术、社会的视野，加强人文素养的教育；紧密联系学生的生活实际，努力反映先进技术和先进文化；丰富学生的学习过程，倡导学习方式的多样化。通过对课程标准的深入研究和多轮教学实践，我认为通过项目进行教学能够很好地承载通用技术的教学内容，达到课程标准的要求。

一、实践能力的培养

螺栓螺母项目是一个综合性项目，在知识方面，学生首先学习车削工艺，运用车床根据图纸制作加工螺栓和螺母的坯件，然后使用锉刀对两个圆的端面进行六角加工，最后通过攻丝工具和套丝工具的学习，制作坯件螺纹，连接螺栓和螺母。学生经历一个完整的螺栓螺母工件加工过程，初步掌握车床、锉刀、攻丝工具与套丝工具的规范使用和螺纹加工工艺的正确操作步骤及要领，了解不同的材料性质。在技能方面，学生将学习使用车床、钻床、游标卡尺、锉刀、丝锥、板牙、桌虎钳等钳工工具。

（一）识图能力

在项目实施前，学生已经初步学习过三视图的识读与绘制，常规教学模式下教师可能采用大量纸笔练习的方式来巩固，考试成绩可能很好，但学生总不能将理论与实践结合起来，这不是技术教育的目的。所以，我给学生提供如下图纸，教他们使用车床，让学生按图加工。学生的兴趣非常高，在制作过程中反复核对，检测成果。这样一来，学生不仅会识图，而且按图加工，用图检测成果，他们对图纸的识读能力比只是做题练习要好很多。

（二）规范操作能力

车床的使用是有严格要求的，常规教学模式下学生无法亲身操作车床，这样无论给学生强调多少遍规范操作，学生都不会明白。

在实施螺栓螺母项目时，学生操作车床的感觉是既新鲜又紧张，同时又渴望用好它。教师带领学生一步步进行规范操作，学生在实践中获得规范操作。以开动车床即控制面板使用为例，规范操作步骤如下：(1)首先将自动／手动切换开关放置为手动。(2)将启动开关推至向下CUTTING位置。(3)将转速旋钮调至中间位置，车削尼龙棒不需太高转速。(4)转向开关可控制车床卡盘转动方向，将其从O位推至F位置，此时车床卡盘开始转动，在螺栓螺母坯件的制作中只使用F档。(5)将转向开关归至0位或按下急停按钮均可使车床停止转动。(6)在使用完毕后要按照由4到2的顺序将开关旋钮分别复位。

看着车床顺利运转、停止，学生对规范操作的理解越来越深刻，为今后使用金工工具打下了良好基础。

（三）准确操作能力

准确操作是实践成果的保证，在螺栓螺母项目中，对坯件尺寸的要求非常严格，超过Imm即为废件，所以在实践中应始终坚持准确操作。以车削螺栓杆为例：车削时应兼顾螺栓杆直径(φ10 mm)和台阶长度(30 mm)两个方向的尺寸要求，还必须保证台阶平面与工件轴线的垂直度要求。车削时，用主偏角为90。的偏刀分层循环进行切削，在切削过程中随时注意尺寸的测量。如下图所示：

台阶长度尺寸的控制方法：粗车时进刀平台横向手轮先顺时针旋转20圈，刀架左移，车削长度约为30 mm，车削到位前观察螺栓杆长度位置刻线，细调横向手轮，停车；进刀平台纵向手轮逆时针旋转半圈，刀架向后移动；进刀平台横向手轮逆时针旋转，车刀调整到车削起始位置；进刀平台纵向手轮顺时针旋转1圈，进行车削。这一流程完成后，螺栓杆直径被车削掉1 mm左右，接近10 mm直径时，纵向进刀量要减小，并多次进行停车检查，以达到设计要求。

在这个项目实施过程中，学生要始终对工件进行车削操作，按图纸测量，达到图纸尺寸要求。学生对技术规范性的理解随着车削操作越来越深刻，准确操作的意识逐渐形成。

（四）安全防范能力

实践中安全是第一位的，车床的使用尤为如此。为此，首先要求教师进行安全防范，从项目规划、材料选择、工具使用等方面把控。在螺栓螺母项目中，我使用小型安全车床，以尼龙材料为主，进行小班化教学，并配备多名辅导教师，通过种种措施给学生创造了安全的环境。以车削加工安全注意事项为例：(1)工作时要统一着工作服，戴工作帽，女同学的辫子要塞在帽子里。(2)机床工作时，头不能离工件太近，防止切屑飞人眼睛，必须戴好护目镜。(3)手和身体不能靠近旋转机件，更不要用手去碰触转动中的卡盘和工件。(4)车削工件时，不可离开机床，前后走动。严格按照规范，集中精神操作车床。(5)工件和车刀必须夹装牢固，防止飞出伤人，请执教教师确认后方可启动机床。(6)车床转动时，禁止测量工件。(7)不可用手硬拉切屑，应用专用钩子清除。(8)工作中不能戴手套。遇到机械或电器故障，应立即向教师报告，不得私自拆卸处理。这些安全操作的要求不能仅停留在讲一讲、看一看的层面上，要从原理、后果、防范等多方面，以视频、图片、案例等方式进行教育。在实践中发现问题应及时处理，进行案例分析，帮助学生建立安全意识，培养安全防范能力。

二、探究能力的培养

（一）自主获取技术能力

螺栓螺母车削完成后，进行攻丝、套丝操作，制作螺纹。常规教学模式可能采用教师带领、学生跟随的操作方式。在项目实践教学模式下，学生是项目的主动实施者，他们对项目的实施起主导作用，学生会阅读教材、学案，结合教师提供的微课程，自主学习攻丝操作，学生自己总结出的操作注意事项如下：(1)夹持螺母不要太紧，以免变形。(2)起攻时，压力适度，保持平衡旋转。(3)攻丝1～2圈时，检测校正垂直度。(4)经常反转，断屑、退屑。(5)让丝锥攻透螺母，从下方取出，目的是保护切好的牙型。如下图所示是攻丝操作的基本方法。当螺纹制作完成时，学生非常有成就感，即便成果不是那么完美，但切实体会到了知识转化为成果的过程，肯定了自己的能力，树立了学习自信心。

（二）技术拓展能力

攻丝、套丝操作前先要进行螺栓、螺母的锉削加工，将螺栓帽和螺母的外圆加工成六边形。学生在木工相关知识和技能的学习中已经初步掌握了锉削操作，但金工中的锉削操作与木工中的锉削操作有所不同，学生要在既有知识与技能的基础上展开练习，这对学生理解技术、选择技术、应用技术是非常有益的。

三、创新能力的培养

有一部分教师可能会有疑问：在螺栓螺母项目中，最后的成果都是螺栓螺母，怎样才能看出学生的创新呢？我觉得，创新无处不在。首先，在操作过程中就可以进行创新意识的培养，以锉削螺栓帽的外六边形为例，这可能是个数学问题，但是在解决技术问题时遇到的，需要学生综合应用多学科知识解决，这种为解决问题而进行的创新实践是非常可贵的。画出六边形，学习了锉削方法，如何才能锉出规范的六边形呢？是一条边接着一条边的锉削，还是采用对边锉削的方式，这些尝试也都是创新。

其次，操作完成后的拓展迁移也可以进行创新意识培养。以车削为例，学生学习了车台阶的方法后，可以尝试解决另一个问题：如何让窗帘滑轨滑轮顺畅？看似不相干的技能与问题实则给学生提供了一个创新平台，学生可以设计一个特殊的滑轮，运用车床加工出来，这是技术知识与能力的迁移拓展，是创新与实践相结合的成果，也是项目实践教学模式的魅力。