消失模鑄造創(chuàng)新項目對大學(xué)生綜合創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)

葛升平，徐衍鋒，徐 靖，李光輝

（黑龍江科技大學(xué) 工程訓(xùn)練與基礎(chǔ)實驗中心，黑龍江 哈爾濱150022）

1 引言

在科學(xué)技術(shù)發(fā)展日新月異的當(dāng)今時代，國家之間、地區(qū)之間的競爭，終歸結(jié)底是人才之間的競爭。一個合格的大學(xué)生要想在競爭中取得有利優(yōu)勢，不但需要有扎實的理論知識，較高的綜合素質(zhì)，更需要有較強(qiáng)的動手實踐能力。我校提出了：“大德育、大工程、大實踐”三大教育理念，堅持以國家和社會需求為導(dǎo)向，提升學(xué)生的工程實踐能力和創(chuàng)新素質(zhì)，加強(qiáng)應(yīng)用型人才實踐能力的培養(yǎng)。我校面向機(jī)械工程和材料工程專業(yè)的學(xué)生開展了消失模鑄造創(chuàng)新項目訓(xùn)練，就是讓學(xué)生接觸實際、親自動手，學(xué)思結(jié)合，以能力培養(yǎng)為核心，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)和研究的潛力，培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力、創(chuàng)新精神，全面提高學(xué)生綜合素質(zhì)，適應(yīng)創(chuàng)新型人才的需要，更好地適應(yīng)社會。

2 消失模鑄造概述

消失模鑄造是用泡沫塑料制成與零件結(jié)構(gòu)和尺寸完全一樣的實型模樣，經(jīng)浸涂耐火粘結(jié)涂料，烘干后埋入特殊干砂進(jìn)行造型，經(jīng)微震加負(fù)壓緊實，之后澆入熔化的金屬液，整個過程保持一定的負(fù)壓，使模樣受熱氣化分解進(jìn)而被金屬液取代的一次性成型的鑄造新工藝。消失模鑄造與傳統(tǒng)的鑄造技術(shù)相比，其工序大為簡化，不須分型、取模，沒有砂芯，不須要合箱。具有生產(chǎn)周期短、成本低、精度高、設(shè)計靈活自由度大、適合復(fù)雜鑄件等特點，而且大大改善作業(yè)環(huán)境，降低了勞動強(qiáng)度。

消失模鑄造技術(shù)是一種近無余量、精確成形的新技術(shù)，被稱為“代表21世紀(jì)的鑄造新技術(shù)”之一。我國的消失模鑄造技術(shù)也被國家重點推廣而成為改造傳統(tǒng)鑄造業(yè)應(yīng)用最廣泛的高新技術(shù)。尤其是目前在國內(nèi)多家汽車行業(yè)投資建造了消失模鑄造生產(chǎn)線，大批量生產(chǎn)高牌號鑄鐵缸體、球墨鑄鐵進(jìn)排氣管和鋁合金氣缸蓋等鑄件，符合新世紀(jì)鑄造技術(shù)發(fā)展的總趨勢，具有廣闊的發(fā)展前景。

3 消失模鑄造創(chuàng)新項目具體實施

本項目面向機(jī)械工程和材料工程專業(yè)的學(xué)生，屬于工程訓(xùn)練新開發(fā)項目模塊，是根據(jù)消失模鑄造的特點，采用消失模鑄造來進(jìn)行創(chuàng)新作品制作實踐，以此培養(yǎng)學(xué)生的綜合創(chuàng)新素質(zhì)。

由于消失模鑄造比傳統(tǒng)鑄造更具有自由設(shè)計的特點，因此可以更加激發(fā)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計或創(chuàng)新制作的熱情及學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生親身體驗創(chuàng)新過程，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新能力，強(qiáng)化動腦、動手、嚴(yán)謹(jǐn)、創(chuàng)新的理念，提高獨立分析問題和解決問題的能力，提升學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)從而實現(xiàn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)。

學(xué)生在作品制作的實訓(xùn)過程中，自始至終堅持把綜合創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)放在首位，項目按照作品的設(shè)計結(jié)構(gòu)、模樣的設(shè)計制作以及澆注的每一個環(huán)節(jié)，都不斷培養(yǎng)學(xué)生的正確思維，讓學(xué)生養(yǎng)成：“思中練，練中思，學(xué)中做，做中學(xué)，異做創(chuàng)新”的思想。實踐出真知，創(chuàng)新無止境，讓學(xué)生在創(chuàng)新的環(huán)境中不斷成長。

消失模鑄造創(chuàng)新作品制作訓(xùn)練的教學(xué)組織形式如下：

將理論和實踐進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。其組織形式為理論課、教師示范、學(xué)生設(shè)計制作、總結(jié)和教師點評等環(huán)節(jié)進(jìn)行的。

3.1 理論課

消失模鑄造理論課主要講授消失模鑄造的概念、基本原理、工藝特點及典型工件案例分析等內(nèi)容，通過實物、圖片、視頻、優(yōu)秀作品展示等講授給學(xué)生。

3.2 實踐操作課

實踐操作課以設(shè)計制作機(jī)械零件和藝術(shù)品鑄件為主要內(nèi)容，指導(dǎo)教師示范、講解、演示，學(xué)生自己設(shè)計鑄件結(jié)構(gòu)及模樣，完成作品的過程。

3.3 創(chuàng)新項目學(xué)生設(shè)計制作

分為三個階段進(jìn)行。第一個階段：學(xué)生自行設(shè)計鑄件結(jié)構(gòu)并制圖、制作模樣。這階段指導(dǎo)教師講解模樣設(shè)計有關(guān)問題、泡沫切割機(jī)的使用及操作，演示制模過程，并幫助學(xué)生確定要制作的作品，然后利用現(xiàn)有設(shè)備制作模樣；第二個階段：模樣檢驗、模樣粘結(jié)澆注系統(tǒng)、浸涂涂料及烘干。教師講解模樣粘結(jié)澆注系統(tǒng)等工藝過程及要點，學(xué)生浸涂涂料并烘干。第三個階段：埋型、抽真空、澆注、落砂清理。教師講解并指明關(guān)鍵點，利用現(xiàn)有消失模鑄造設(shè)備完成作品。

3.4 學(xué)生總結(jié)、教師點評

作品完成后，要求學(xué)生對本次實訓(xùn)寫出總結(jié)報告。報告的內(nèi)容主要寫出設(shè)計、制作的心得體會及成功的地方和不足之處。教師主要從設(shè)計創(chuàng)意、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、合理性、適用性及鑄件質(zhì)量等方面指出該作品的優(yōu)點和不足，進(jìn)行點評，最后評出優(yōu)良等級，并進(jìn)行展示。典型的學(xué)生代表作品有《減速箱》《?！贰斗鹿糯t衣大炮》《小椅子》等等，如圖1所示。

圖1 學(xué)生消失模作品

4 消失模鑄造創(chuàng)新項目在綜合創(chuàng)新中的作用

消失模鑄造創(chuàng)新項目為學(xué)生提升創(chuàng)新素質(zhì)搭建了良好平臺。學(xué)生如親臨工廠車間一樣，接觸實際，就像當(dāng)一名“工程技術(shù)人員”一樣，自行設(shè)計并制作創(chuàng)新作品，通過近一年的實踐教學(xué)證明，效果較好。

首先，參加消失模鑄造創(chuàng)新項目的學(xué)生受益極大。我校材料與科學(xué)學(xué)院11-2班材料成型專業(yè)陳云對自己的實訓(xùn)經(jīng)歷有這樣的總結(jié)，他這樣寫道：我的消失模鑄造創(chuàng)新作品是破碎機(jī)錘頭的設(shè)計和制作。通過本次學(xué)習(xí)我感悟到了很多。首先是消失模鑄造對鑄造方面的貢獻(xiàn)是巨大的，它引領(lǐng)了新鑄造工藝時代。通過消失模鑄造可以完成很多技術(shù)難度很大的工件，可以說只要我們想得到它就能做得到。將學(xué)到的專業(yè)理論知識應(yīng)用到實踐中，親身體驗實際，開闊視野，提高了創(chuàng)新素質(zhì)。其次在制作學(xué)習(xí)的過程中，學(xué)習(xí)認(rèn)識到了很多新知識和做事做人的道理，充實了自己，也為以后工作生活提供了很多有用的經(jīng)驗。在消失模鑄造創(chuàng)新作品制作這段時間中，我感覺時間總是不夠用，因為我整個人都投入到這項學(xué)習(xí)中去了，我很喜歡它，在作品制作完成結(jié)束時，我真的有一種說不出的喜悅和成就感。這不僅是因為我知識水平得到了提高，而是因為我的動手能力、實踐能力和綜合素質(zhì)都有了明顯提高。同時，我產(chǎn)生了一種力量，要繼續(xù)努不斷提升自己，做一名合格的應(yīng)用型工程師。

另外，項目的實施以實踐創(chuàng)新為主要途徑，以課程融合為手段開展教學(xué)，改變了以往“填鴨式”的課堂教學(xué)方式和單個“指定”工件的工程實訓(xùn)模式。

5 結(jié)論

消失模鑄造創(chuàng)新項目的實踐，改變了傳統(tǒng)的工程實訓(xùn)教學(xué)模式，主要是讓學(xué)生通過實踐消失模鑄造的工藝過程，將理論與實踐通過完成作品有機(jī)地、系統(tǒng)地結(jié)合到一起，更大限度地調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造性。學(xué)生可以更好地發(fā)揮自己的聰明才智，思路更加廣泛，視野更加開闊，實踐能力得到提高，創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神得到培養(yǎng)，綜合創(chuàng)新素質(zhì)得到提升。這同時也是當(dāng)前我國應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要，從而也促進(jìn)了我校工程訓(xùn)練教學(xué)質(zhì)量的提升及消失模鑄造技術(shù)的普及和應(yīng)用，并為大學(xué)生就業(yè)提供了有力支撐。

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