消失模鑄造創(chuàng)新項目對大學生綜合創(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 工程訓練與基礎實驗中心，黑龍江 哈爾濱150022）

1 引言

在科學技術發(fā)展日新月異的當今時代，國家之間、地區(qū)之間的競爭，終歸結底是人才之間的競爭。一個合格的大學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向，提升學生的工程實踐能力和創(chuàng)新素質(zhì)，加強應用型人才實踐能力的培養(yǎng)。我校面向機械工程和材料工程專業(yè)的學生開展了消失模鑄造創(chuàng)新項目訓練，就是讓學生接觸實際、親自動手，學思結合，以能力培養(yǎng)為核心，激發(fā)學生學習和研究的潛力，培養(yǎng)學生工程實踐能力、創(chuàng)新精神，全面提高學生綜合素質(zhì)，適應創(chuàng)新型人才的需要，更好地適應社會。

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構和尺寸完全一樣的實型模樣，經(jīng)浸涂耐火粘結涂料，烘干后埋入特殊干砂進行造型，經(jīng)微震加負壓緊實，之后澆入熔化的金屬液，整個過程保持一定的負壓，使模樣受熱氣化分解進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、設計靈活自由度大、適合復雜鑄件等特點，而且大大改善作業(yè)環(huán)境，降低了勞動強度。

消失模鑄造技術是一種近無余量、精確成形的新技術，被稱為“代表21世紀的鑄造新技術”之一。我國的消失模鑄造技術也被國家重點推廣而成為改造傳統(tǒng)鑄造業(yè)應用最廣泛的高新技術。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、球墨鑄鐵進排氣管和鋁合金氣缸蓋等鑄件，符合新世紀鑄造技術發(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

本項目面向機械工程和材料工程專業(yè)的學生，屬于工程訓練新開發(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行創(chuàng)新作品制作實踐，以此培養(yǎng)學生的綜合創(chuàng)新素質(zhì)。

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

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

消失模鑄造創(chuàng)新作品制作訓練的教學組織形式如下：

將理論和實踐進行有機結合。其組織形式為理論課、教師示范、學生設計制作、總結和教師點評等環(huán)節(jié)進行的。

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生。

3.2 實踐操作課

實踐操作課以設計制作機械零件和藝術品鑄件為主要內(nèi)容，指導教師示范、講解、演示，學生自己設計鑄件結構及模樣，完成作品的過程。

3.3 創(chuàng)新項目學生設計制作

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

3.4 學生總結、教師點評

作品完成后，要求學生對本次實訓寫出總結報告。報告的內(nèi)容主要寫出設計、制作的心得體會及成功的地方和不足之處。教師主要從設計創(chuàng)意、結構復雜程度、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，進行點評，最后評出優(yōu)良等級，并進行展示。典型的學生代表作品有《減速箱》《牛》《仿古代紅衣大炮》《小椅子》等等，如圖1所示。

圖1 學生消失模作品

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)新項目為學生提升創(chuàng)新素質(zhì)搭建了良好平臺。學生如親臨工廠車間一樣，接觸實際，就像當一名“工程技術人員”一樣，自行設計并制作創(chuàng)新作品，通過近一年的實踐教學證明，效果較好。

首先，參加消失模鑄造創(chuàng)新項目的學生受益極大。我校材料與科學學院11-2班材料成型專業(yè)陳云對自己的實訓經(jīng)歷有這樣的總結，他這樣寫道：我的消失模鑄造創(chuàng)新作品是破碎機錘頭的設計和制作。通過本次學習我感悟到了很多。首先是消失模鑄造對鑄造方面的貢獻是巨大的，它引領了新鑄造工藝時代。通過消失模鑄造可以完成很多技術難度很大的工件，可以說只要我們想得到它就能做得到。將學到的專業(yè)理論知識應用到實踐中，親身體驗實際，開闊視野，提高了創(chuàng)新素質(zhì)。其次在制作學習的過程中，學習認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習中去了，我很喜歡它，在作品制作完成結束時，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，改變了以往“填鴨式”的課堂教學方式和單個“指定”工件的工程實訓模式。

5 結論

消失模鑄造創(chuàng)新項目的實踐，改變了傳統(tǒng)的工程實訓教學模式，主要是讓學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地、系統(tǒng)地結合到一起，更大限度地調(diào)動了學生學習的主動性，激發(fā)了學生的學習興趣和創(chuàng)造性。學生可以更好地發(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。這同時也是當前我國應用型人才培養(yǎng)的需要，從而也促進了我校工程訓練教學質(zhì)量的提升及消失模鑄造技術的普及和應用，并為大學生就業(yè)提供了有力支撐。

［1］李海越，李文雙，邳志剛.基于工程訓練提升大學生科技創(chuàng)新能力的研究與實踐［J］.黑龍江教育學院學報2011，30（2）：32-34.

［2］章舟，王春景，鄧宏運.消失模鑄造生產(chǎn)適用手冊［M］.北京：化學工業(yè)出版社，2011.

［3］樊自田，蔣文明.消失模鑄造技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢［J］.鑄造2012，（6）：583-591.

［4］葉升平，柯浩，吳樹森.基于泡沫制作的藝術鑄造教學實踐［J］.鑄造設備與工藝，2014，（6）：63-65.

［5］楊旭，閆周.消失模鑄造在工程訓練創(chuàng)新訓練中的優(yōu)勢［J］.科技創(chuàng)新導報，2013，（30）：43-44.