消失模铸造创新项目对大学生综合创新素质的培养

葛升平，徐衍锋，徐 靖，李光辉

（黑龙江科技大学 工程训练与基础实验中心，黑龙江 哈尔滨150022）

1 引言

在科学技术发展日新月异的当今时代，国家之间、地区之间的竞争，终归结底是人才之间的竞争。一个合格的大学生要想在竞争中取得有利优势，不但需要有扎实的理论知识，较高的综合素质，更需要有较强的动手实践能力。我校提出了：“大德育、大工程、大实践”三大教育理念，坚持以国家和社会需求为导向，提升学生的工程实践能力和创新素质，加强应用型人才实践能力的培养。我校面向机械工程和材料工程专业的学生开展了消失模铸造创新项目训练，就是让学生接触实际、亲自动手，学思结合，以能力培养为核心，激发学生学习和研究的潜力，培养学生工程实践能力、创新精神，全面提高学生综合素质，适应创新型人才的需要，更好地适应社会。

2 消失模铸造概述

消失模铸造是用泡沫塑料制成与零件结构和尺寸完全一样的实型模样，经浸涂耐火粘结涂料，烘干后埋入特殊干砂进行造型，经微震加负压紧实，之后浇入熔化的金属液，整个过程保持一定的负压，使模样受热气化分解进而被金属液取代的一次性成型的铸造新工艺。消失模铸造与传统的铸造技术相比，其工序大为简化，不须分型、取模，没有砂芯，不须要合箱。具有生产周期短、成本低、精度高、设计灵活自由度大、适合复杂铸件等特点，而且大大改善作业环境，降低了劳动强度。

消失模铸造技术是一种近无余量、精确成形的新技术，被称为“代表21世纪的铸造新技术”之一。我国的消失模铸造技术也被国家重点推广而成为改造传统铸造业应用最广泛的高新技术。尤其是目前在国内多家汽车行业投资建造了消失模铸造生产线，大批量生产高牌号铸铁缸体、球墨铸铁进排气管和铝合金气缸盖等铸件，符合新世纪铸造技术发展的总趋势，具有广阔的发展前景。

3 消失模铸造创新项目具体实施

本项目面向机械工程和材料工程专业的学生，属于工程训练新开发项目模块，是根据消失模铸造的特点，采用消失模铸造来进行创新作品制作实践，以此培养学生的综合创新素质。

由于消失模铸造比传统铸造更具有自由设计的特点，因此可以更加激发学生进行创新设计或创新制作的热情及学生的学习兴趣，让学生亲身体验创新过程，充分发挥学生的创新能力，强化动脑、动手、严谨、创新的理念，提高独立分析问题和解决问题的能力，提升学生创新素质从而实现创新人才培养。

学生在作品制作的实训过程中，自始至终坚持把综合创新素质的培养放在首位，项目按照作品的设计结构、模样的设计制作以及浇注的每一个环节，都不断培养学生的正确思维，让学生养成：“思中练，练中思，学中做，做中学，异做创新”的思想。实践出真知，创新无止境，让学生在创新的环境中不断成长。

消失模铸造创新作品制作训练的教学组织形式如下：

将理论和实践进行有机结合。其组织形式为理论课、教师示范、学生设计制作、总结和教师点评等环节进行的。

3.1 理论课

消失模铸造理论课主要讲授消失模铸造的概念、基本原理、工艺特点及典型工件案例分析等内容，通过实物、图片、视频、优秀作品展示等讲授给学生。

3.2 实践操作课

实践操作课以设计制作机械零件和艺术品铸件为主要内容，指导教师示范、讲解、演示，学生自己设计铸件结构及模样，完成作品的过程。

3.3 创新项目学生设计制作

分为三个阶段进行。第一个阶段：学生自行设计铸件结构并制图、制作模样。这阶段指导教师讲解模样设计有关问题、泡沫切割机的使用及操作，演示制模过程，并帮助学生确定要制作的作品，然后利用现有设备制作模样；第二个阶段：模样检验、模样粘结浇注系统、浸涂涂料及烘干。教师讲解模样粘结浇注系统等工艺过程及要点，学生浸涂涂料并烘干。第三个阶段：埋型、抽真空、浇注、落砂清理。教师讲解并指明关键点，利用现有消失模铸造设备完成作品。

3.4 学生总结、教师点评

作品完成后，要求学生对本次实训写出总结报告。报告的内容主要写出设计、制作的心得体会及成功的地方和不足之处。教师主要从设计创意、结构复杂程度、合理性、适用性及铸件质量等方面指出该作品的优点和不足，进行点评，最后评出优良等级，并进行展示。典型的学生代表作品有《减速箱》《牛》《仿古代红衣大炮》《小椅子》等等，如图1所示。

图1 学生消失模作品

4 消失模铸造创新项目在综合创新中的作用

消失模铸造创新项目为学生提升创新素质搭建了良好平台。学生如亲临工厂车间一样，接触实际，就像当一名“工程技术人员”一样，自行设计并制作创新作品，通过近一年的实践教学证明，效果较好。

首先，参加消失模铸造创新项目的学生受益极大。我校材料与科学学院11-2班材料成型专业陈云对自己的实训经历有这样的总结，他这样写道：我的消失模铸造创新作品是破碎机锤头的设计和制作。通过本次学习我感悟到了很多。首先是消失模铸造对铸造方面的贡献是巨大的，它引领了新铸造工艺时代。通过消失模铸造可以完成很多技术难度很大的工件，可以说只要我们想得到它就能做得到。将学到的专业理论知识应用到实践中，亲身体验实际，开阔视野，提高了创新素质。其次在制作学习的过程中，学习认识到了很多新知识和做事做人的道理，充实了自己，也为以后工作生活提供了很多有用的经验。在消失模铸造创新作品制作这段时间中，我感觉时间总是不够用，因为我整个人都投入到这项学习中去了，我很喜欢它，在作品制作完成结束时，我真的有一种说不出的喜悦和成就感。这不仅是因为我知识水平得到了提高，而是因为我的动手能力、实践能力和综合素质都有了明显提高。同时，我产生了一种力量，要继续努不断提升自己，做一名合格的应用型工程师。

另外，项目的实施以实践创新为主要途径，以课程融合为手段开展教学，改变了以往“填鸭式”的课堂教学方式和单个“指定”工件的工程实训模式。

5 结论

消失模铸造创新项目的实践，改变了传统的工程实训教学模式，主要是让学生通过实践消失模铸造的工艺过程，将理论与实践通过完成作品有机地、系统地结合到一起，更大限度地调动了学生学习的主动性，激发了学生的学习兴趣和创造性。学生可以更好地发挥自己的聪明才智，思路更加广泛，视野更加开阔，实践能力得到提高，创新意识和创新精神得到培养，综合创新素质得到提升。这同时也是当前我国应用型人才培养的需要，从而也促进了我校工程训练教学质量的提升及消失模铸造技术的普及和应用，并为大学生就业提供了有力支撑。

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