【实验技术成果】智能制造背景下的铸造实训教学改革研究
在产业不断升级的今天，社会对于人才的需求同样呈现出多样化、高层次的趋势。在智能制造的大背景下，作为面向全校本科生开设的铸造实训课程，我们需要重新审视现有的课程设置，确保它们能够反映市场需求的最新变化，同时也要引入新的教学方法和技术，以提高学生的实际动手能力和创新思维。基于此，我们结合3D打印、工业机器人、虚拟仿真等技术重构了铸造实训条件（见图1），让学生理解做好一件产品和一批产品的区别，培养其系统观、工程观和质量观。
图1 教学设施
项目在实施过程中，按照CDIO的教学理念进行教学设计（见图2），学生通过学习到的铸造理论知识，设计合理的工艺路线，并利用三维建模软件完成弯管模型的绘制以及浇铸工艺设计，再使用我校开发的华铸CAE软件进行数值模拟分析（见图3），完成后利用砂型3D打印机完成砂型（芯）的加工并清理装配，浇铸成型后，通过分析缺陷产品，引导学生认识工艺的重要性。
图2教学安排
图3三维模型设计及数值模拟
项目实施后，负责人不断总结经验并进行提炼，作为主编联合湖北省其他高校铸造实训教师，编制出版了《工程训练铸造分册》（图4），该成果不仅满足我校实践教学需求，对标卓越工程师的培养要求，还适用其他兄弟高校，整体实用，有较好的落地性。
图4工程训练铸造分册
同时，为积极响应《中共中央 国务院关于全面加强新时代大中小学劳动教育的意见》，我们面向不参加工程训练的学生开设了铸造劳动课“铝合金的液态成形加工”。该课程以飞机模型为载体，利用三维建模软件让学生完成简易飞机模型的设计和砂型设计。课程重视新知识、新技术、新工艺、新方法应用，增强学生诚实劳动意识。
图5 铸造劳动课堂实景
该成果获2024年华中科技大学第十三届实验技术成果二等奖。
该成果不仅将理论知识的选取紧紧围绕实践能力的培养来进行，突出对学生实践能力的训练之外，同时还注重实践过程中对学生德行品质的塑造与培养。以中国传统技艺之失蜡法为例，逐步引导学生们认知智能铸造并立志为制造强国贡献一己之力。该成果的实施案例也入选了学校《课程思政教学案例》第一辑。
图6 课程思政教学案例
该成果自实施以来，我校每年3000多名学生受益。其中铸造实训人数2000多名，铸造劳动教育人数1000多名，综合训练一个班级30余名。学生不仅在课堂上收获新知识新技能，课堂外还利用所学的方法参加铸造工艺比赛，多次获得国家级奖励荣誉。
图7 学生获奖证书
供稿单位：工程实践创新中心
撰稿：霍肖
审核：陈小丽
