基于高校木工教学的木工桌改良设计探究

基于高校木工教学的木工桌改良设计探究

王德维  付欢  王鼎 方若帆  汤豪

成都理工大学工程技术学院  四川省乐山市   614000

摘要：在高校木工教学中，传统的木工桌存在诸多不足，如操作不便、安全性差以及信息传递不畅等问题，这些影响了教学效果和学生学习体验。因此，有必要对木工桌进行改良设计，提高其对新手操作的便捷友好和带课老师课堂可视化程度，从而更好地适应高校木工教学的需求。本研究的目的在于探究如何通过优化木工桌的结构和功能，提升教学效果和学生学习体验，以及如何实现操作过程的便捷性和信息传递的可视化管理。

关键词：高校；木工教学；木工桌；改良设计

一、高校木工教学环境现状分析

(一)木工房教学环境特点以及存在问题

高校木工课程侧重于木工体验过程，很大一部分学生群体并未经受过专业的木工训练，对专业性工具也不熟悉，再加上目前学校木工房中的工具繁多且杂乱，使得学生在使用时不易找到所需工具，因而在木工操作中容易出现操作不规范情况，进而影响他们的学习效率和实践体验。同时，学校木工房的空间有限，无法满足教学需求，使得学生在实践过程中受到空间限制，无法有较为大的活动空间扭转，在运送物料有较大的视觉盲区[1]，而带课老师人也无法全面照看每一位同学的作业情况，因而在课程中存在较大安全隐患，也影响了学生的学习效果。

(二)木工桌现状

1.当前市面上的木工桌仅仅起到了一个“平台”的作用，桌子体积大，桌下有较大空腔未被利用，相当于是个能提供平台使用木工工具的较为稳固四方“普通桌子”。

2.传统的木工桌主要面向有经验的木匠设计，特点是桌面大而平整，功能相对单一，布局简单，通常只适用于个人使用，便于制作较大的产品。然而，在教学环境下，常常会遇到空间不足和资源有限的情况，导致一个木工桌需要被三到四人共同使用。教学重点通常放在技巧和实践上，经常以制作小型木制品作为教学案例。但在这样的大型木工桌上，功能分区并不明确，多人同时使用时工具容易混乱，从而降低了制作效率。此外，由于木材材质相对较轻，初学者在使用时因为力道控制不当或器械使用不规范，容易造成木工桌的损坏，甚至可能伤害到自己或他人。

3.在教学环境中使用的矩形木工桌，当多人共用时，会导致视觉信息的传递效率低下，可视度不足。这种布局使得代课老师难以观察到学生的作业状况，从而影响了指导效率。在课堂上，学生们或是并排坐在一起、面对面，或者背靠背，还有一些学生不固定在某个位置，这样的排列方式让学生在专注于木工作业时，很难注意到周围的情况，绝大多数时间只能关注到正前方的视野，进而影响了学习效果。

二、改良设计的必要性

(一)增加教学效率和安全性

木工桌的改良设计可以优化桌面布局和优化学生操作时的位置，使学生在作业时在进行较为危险的操作时，可以观察到周围的情况。同时，木工桌改良后可以使得学生更方面的获取工具和材料，同时桌面的可视程度也将增强。而在增设公共桌工具收纳后，也可以有效的规避工具滑落的风险。综上所述，木工桌的改良可以同时增大学习效率并提升操作安全性，为木工教学提供更好的支持和保障。

(二)减少经济成本和物理损耗

目前，高校木工教学过程中存在工具容易丢失或操作不当损坏的问题，同时木工桌材料不固定，因而需要进行频繁的更换和修复工作，这增加了学校的经济负担。而通过改良设计，高校可以引入木工固定孔和可收纳的工具栏，增设标签等，减少工具丢失和损坏的情况，延长使用寿命。此外，高校还可以考虑选用耐用的材料，如用耐用的材料对需要切割等地方做可替换垫板，提高木工桌的耐用性和稳定性，减少因物理损耗而导致的频繁维修或更换，这进一步节约了经济成本[2]。

(三)降低新手木工的作业难度

新手学生面临木工操作会出现不熟练、工具使用不当等问题，通过改良设计，高校可以优化木工桌的布局和工具配备，使得操作更加简便直观。例如，教师可以在桌面上标注木工固定孔的位置，木工桌配套工具操作指引等，引导学生正确使用工具；高校可以配备易于操作的可调节工作台，这样方便学生自行调节高度。此外，木工桌应该具备清晰的功能分区，并根据常规功能分区。

三、改进策略与实施方案

(一)木工桌结构结合木工辅具功能

为提升高校木工桌的功能和安全性，我们可采取开发木工桌的辅功能的改良方案。首先，我们考虑在木工桌表面设计可调节的夹具和定位装置，确保工件在加工过程中保持固定，减少因操作失误造成的损坏。此外，在桌面可嵌入切割辅助器具，如安全锁定装置，可防止因使用锯子不当而导致桌面或工具产生损坏。另外，还可以在桌边或抽屉处设置小型工具存放空间，这样可以方便学生随手取用常用工具，进而提高工作效率，减少操作过程中的潜在危险。同时，教师还可以引入防护材料或可更换的耗材，如使用不同材质的隔板。

(二)材料与结构优化

为了改进高校木工桌的性能和使用体验，我们还需要对木工的材料与结构进行优化。首先，我们可以选择更加耐用和坚固的材料，如优质的实木或工程板材，增强木工桌的承载能力和稳定性。同时，我们还可以采用合理的结构设计，例如增加支撑结构或加固连接部位，提高木工桌的整体结构强度和抗压能力。此外，我们考虑到了在桌面表面覆盖耐磨和防滑的材料，如橡胶或塑料，增加工作时的舒适性和安全性

[3]。

(三)操作过程中的安全性和可视化

在高校木工教学中，操作过程的便捷性和可视化是提高教学效率和学生学习体验的关键。为此，改良的木工桌应设计为可根据学生总数进行灵活调整，通常一个教室的布局是20到30个工位，每个工位可供2至3名学生共用。这种布局既节约空间，又便于学生间的协作学习。需要注意的是，常规站位易形成视觉盲区，因此调整木工桌的工作区域和站位至关重要。例如，可以将站立位置设置在桌面四角的45度位置，这样的站位不仅使学生能够清楚地看到自己前方的操作区域，也便于观察到周围流动的人员。同时，这种安排既确保了操作者不会误伤他人，也降低了被其他人误操作伤害的风险。此外，这种站位方向便于老师掌握学生的操作情况，从而更有效地对其进行教学指导。

图示 常规站位图

四、结论

综上所述，通过对现有木工桌的设计特点和存在问题的深入分析，改良设计的必要性显而易见。首先，改良设计能显著提高教学效率和安全性，通过结构和辅助工具的优化，减少了新手木工在操作过程中的错误，从而减少了物理损耗和潜在的人员伤害。其次，通过材料与结构的优化，不仅可以降低经济成本，还能延长木工桌的使用寿命，实现经济与环保的双重效益。此外，操作过程中的便捷性和可视化的增强，不仅提升了学生的学习体验，还促进了教师和学生之间以及学生相互之间的有效沟通与协作。

参考文献：

[1]王薛淄.全国人大代表贾酝：传承木工非遗文化 培养木业工匠人才[N].消费日报,2024-03-06 (A04).

[2]李林.现代木工理论与实践结合的应用研究——以“木工精修刃具”为例[J].天工,2023,(32):21-23.

[3]刘鑫,瞿锦卫.高校艺术设计专业木工实训室建设项目的研究与实践[J].家具,2018,39(05):70-74.

基金项目和编号：基于省级示范中心下木工实验室的木工桌改良设计s202313668037