在第20屆宋慶齡少年兒童發(fā)明獎(jiǎng)賽項(xiàng)中，寧鄉(xiāng)市職業(yè)中專學(xué)校學(xué)子研發(fā)的“鉆夾頭快速松緊扳手”憑借安全高效的設(shè)計(jì)、廣泛的適用場(chǎng)景，斬獲湖南選拔賽一等獎(jiǎng)，并順利闖入國(guó)賽現(xiàn)場(chǎng)賽，成為中職學(xué)子立足產(chǎn)業(yè)實(shí)踐、深耕技術(shù)創(chuàng)新的又一典范。此前，該項(xiàng)目已接連拿下寧鄉(xiāng)市第42 屆青少年科技創(chuàng)新大賽特等獎(jiǎng)、長(zhǎng)沙市一等獎(jiǎng)、這款看似小巧的工具，以“易操作、高安全、長(zhǎng)壽命”的核心優(yōu)勢(shì)，為機(jī)械加工一線工人帶來了“一扳即穩(wěn)”的生產(chǎn)新體驗(yàn)。

　　一、痛點(diǎn)溯源：從企業(yè)車間發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新課題

　　創(chuàng)新的起點(diǎn)，往往源于對(duì)真實(shí)場(chǎng)景的敏銳洞察。在企業(yè)實(shí)習(xí)過程中，研發(fā)團(tuán)隊(duì)親眼目睹了機(jī)械加工中鉆夾頭拆裝的普遍難題：傳統(tǒng)要么“ “力不從心要么“ “險(xiǎn)象環(huán)生”。用配套鑰匙松緊鉆頭時(shí)，因鑰匙桿短、錐齒配合易晃動(dòng)，不僅無法滿足重載切削的鎖緊需求，還頻繁出現(xiàn)鑰匙齒磨損的情況；

　　而用榔頭敲擊鐵塊的“暴力拆裝法”，雖能保證夾緊力度，卻讓新手難以掌控發(fā)力點(diǎn)，極易受傷，更會(huì)對(duì)鉆夾頭錐齒造成不可逆的損壞，甚至出現(xiàn)崩齒故障。“看到工人師傅們要么費(fèi)盡力氣鎖緊鉆頭，要么小心翼翼避免敲擊失誤，我們就想，能不能設(shè)計(jì)一款既省力又安全的工具？”團(tuán)隊(duì)成員回憶道。

　　帶著這一課題，團(tuán)隊(duì)重回校園后，在張紅娟、肖洋波兩位老師的指導(dǎo)下深入多家機(jī)械企業(yè)調(diào)研，收集一線工人反饋。他們發(fā)現(xiàn)，80%的受訪工人都曾遭遇過鑰匙磨損、鉆夾頭損壞的問題，70%的新手表示“不敢輕易用敲擊法拆裝”。真實(shí)的產(chǎn)業(yè)痛點(diǎn)，成為團(tuán)隊(duì)攻堅(jiān)克難的最強(qiáng)動(dòng)力。

　　二、三輪迭代：從雛形到精品的 “科創(chuàng)修煉”

　　從創(chuàng)意萌芽到產(chǎn)品成型，團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)三次重大優(yōu)化，完成了從“解決問題”到 “極致體驗(yàn)”的跨越，上演了一場(chǎng)真實(shí)版的“研發(fā)變形記”。

　　1. 第一版：加長(zhǎng)力臂，破解 “鎖緊無力”

　　針對(duì)傳統(tǒng)鑰匙桿短、力矩不足的問題，團(tuán)隊(duì)率先推出“加長(zhǎng)杠桿式鑰匙”。通過延長(zhǎng)手柄長(zhǎng)度，利用杠桿原理增大力矩，讓重載切削時(shí)的鉆頭鎖緊更牢固，初步解決了“鎖不緊”的核心痛點(diǎn)。但測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，該設(shè)計(jì)仍未擺脫傳統(tǒng)鑰匙與鉆夾頭錐齒的點(diǎn)接觸模式，晃動(dòng)問題依然存在，磨損風(fēng)險(xiǎn)未完全消除。

　　2. 第二版：卡爪替代，提升 “接觸穩(wěn)定性”

　　為優(yōu)化受力結(jié)構(gòu)，團(tuán)隊(duì)放棄傳統(tǒng)鑰匙的錐齒配合設(shè)計(jì)，改用卡爪與鉆夾頭前蓋的面接觸方式。這一改進(jìn)大幅增大了接觸面積，減少了松緊過程中的晃動(dòng)，鑰匙齒磨損問題得到顯著改善。然而，在企業(yè)試用時(shí)，工人反饋“卡爪適配性有限，不同規(guī)格的鉆夾頭需要更換工具”，適用場(chǎng)景的局限性成為新的突破口。

　　3. 第三版：模塊化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn) “全能適配”

　　結(jié)合前兩版的經(jīng)驗(yàn)與工人反饋，團(tuán)隊(duì)最終確定“精準(zhǔn)、安全、通用”的研發(fā)方向，打造出集多重優(yōu)勢(shì)于一體的新型扳手。該工具由手柄、撥爪、螺栓、螺母、套筒五大核心零件組成，采用模塊化設(shè)計(jì)思路：手柄增加內(nèi)孔結(jié)構(gòu)，既減重降耗，又可在重載時(shí)加長(zhǎng)力臂；套筒采用長(zhǎng)圓柱面接觸，穩(wěn)定性大幅提升，且可更換不同規(guī)格，適配機(jī)械夾頭、管道接頭、閥門等多種場(chǎng)景；撥爪與手柄采用螺紋可拆卸連接，磨損后可快速更換，延長(zhǎng)工具整體壽命，踐行綠色環(huán)保理念。

　　其工作原理簡(jiǎn)潔高效：扳動(dòng)手柄時(shí)，撥爪繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，與套筒共同夾緊鉆夾頭前蓋，通過作用力產(chǎn)生穩(wěn)定力矩，實(shí)現(xiàn)鉆夾頭的輕松松緊。整個(gè)過程無需敲擊，操作門檻低，新手也能快速上手，徹底解決了傳統(tǒng)方法的安全隱患與損耗問題。

　　三、產(chǎn)業(yè)賦能：小工具彰顯大價(jià)值

　　這款創(chuàng)新扳手一經(jīng)企業(yè)試用，便收獲一線工人的廣泛好評(píng)?！耙郧皳Q鉆頭又費(fèi)時(shí)間又擔(dān)心受傷，現(xiàn)在用這個(gè)扳手，幾秒就能鎖緊，還不用擔(dān)心損壞設(shè)備?！币晃挥兄旯g的工人師傅說道。其核心價(jià)值體現(xiàn)在三大維度：安全升級(jí)，告別敲擊式操作，避免人員受傷與設(shè)備損壞，安全系數(shù)顯著提升；效率倍增，操作簡(jiǎn)單快捷，大幅縮短鉆夾頭拆裝時(shí)間，尤其適配批量加工場(chǎng)景；成本可控，可拆卸式撥爪降低維修成本，多場(chǎng)景適配減少工具購(gòu)置數(shù)量，符合企業(yè)綠色生產(chǎn)需求。正如團(tuán)隊(duì)所追求的：“我們不做復(fù)雜的‘實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品’，要做工人用得順手、企業(yè)用得省心的‘實(shí)戰(zhàn)工具’?！?/p>

　　四、育人啟示：中職教育的 “實(shí)踐創(chuàng)新” 范本

　　這款扳手的成功，不僅是技術(shù)創(chuàng)新的成果，更是中職教育“以實(shí)踐育人才”的生動(dòng)寫照。研發(fā)過程中，團(tuán)隊(duì)成員將機(jī)械設(shè)計(jì)、材料力學(xué)、機(jī)械夾工工藝等課本知識(shí)充分運(yùn)用到實(shí)際問題中，在反復(fù)調(diào)試中錘煉技術(shù)能力，在分工協(xié)作中培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神。從企業(yè)調(diào)研到方案設(shè)計(jì)，從零件加工到試用改進(jìn)，每一個(gè)環(huán)節(jié)都展現(xiàn)了中職學(xué)子“敢想敢干、精益求精”的工匠精神。

　　項(xiàng)目指導(dǎo)肖洋波老師表示：“創(chuàng)新從來不是空中樓閣，而是源于生活、扎根產(chǎn)業(yè)的實(shí)踐探索。這款扳手的研發(fā)過程，讓學(xué)生真正理解了‘技術(shù)為生產(chǎn)服務(wù)’的核心，也讓他們?cè)诮鉀Q真實(shí)問題中實(shí)現(xiàn)了能力與素養(yǎng)的雙重提升?！蹦壳埃擁?xiàng)目已獲得新型專利，多家機(jī)械企業(yè)表達(dá)了合作意向，希望將這款創(chuàng)新扳手批量生產(chǎn)、推廣應(yīng)用。團(tuán)隊(duì)成員表示：“我們希望繼續(xù)優(yōu)化產(chǎn)品，讓更多工人受益，用中職生的技術(shù)力量，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展添磚加瓦?！?/p>

　　從車間痛點(diǎn)到創(chuàng)新成果，從技能競(jìng)賽到產(chǎn)業(yè)認(rèn)可，這群中職學(xué)子用實(shí)踐證明：創(chuàng)新不分學(xué)歷高低，只要立足實(shí)際、深耕細(xì)作，就能用專業(yè)技能破解生產(chǎn)難題，書寫屬于自己的“科技逆襲”故事。而這背后，正是湖南省、長(zhǎng)沙市持續(xù)完善青少年科創(chuàng)教育體系，推動(dòng)職業(yè)教育與產(chǎn)業(yè)需求深度融合的豐碩成果—— 讓創(chuàng)新種子在實(shí)踐土壤中生根發(fā)芽，讓中職學(xué)子成為科技自立自強(qiáng)的新生力量。（作者：張紅娟 肖洋波）