山东大学师生利用电弧增材技术制造1:25缩比的长征5号火箭模型

来源：山东大学
作者：工程训练中心焊接及电弧增材制造技术实验室教师 孙震

劳动教育与实践创新在培养卓越工程师中具有重要作用。不久前，我带领学生策划和完成了一项具有挑战性和实践教育意义的尝试——利用电弧增材制造技术制造一枚1:25缩比的长征5号火箭模型。

这个项目始于一个半月前。在完成了学校课程安排的焊接实训后，机械工程学院2021级卓越班的本科生周子琪主动与我沟通，表达了进一步深入实践、贴近工程实际的渴望。正逢我在思考如何创新工程实践教学形式，学生的积极态度和求知欲启发了我，于是我们着手做一些新的尝试。

世界首枚3D打印运载火箭Terran 1中85%的部件采用了电弧增材制造技术，它的成功发射不仅证明了该技术在航天领域的应用潜力，也为全球制造业的未来指明了方向。我国同样正积极探索这一技术在航空航天等领域的应用，这也是我个人教学和科研的重点方向。基于这样的技术背景，我们启动了制造长征5号火箭模型的尝试，一是想通过实践这一前沿技术，引导学生在课后深入探索其在工程领域的应用；二是通过这一项目，探索和实践新的工程训练及劳动教育教学模式，培养能够满足新质生产力要求的卓越工程师。

我们的旅程从一个平板和一盘焊丝开始。根据预先设计好的模型图纸，我们采用电弧增材制造技术，在平板上一层层地叠加材料，逐步打印出火箭模型。焊接虽然是学生们在工程训练中最为熟悉的一项技术，但将其应用于复杂项目的实践，则是全新的挑战。项目的大部分工作都是在我们的休息时间完成的，忙碌到深夜已经成了常态。这种高强度的工作，对个人的体力和意志力无疑都是极大的考验。项目实施过程中遇到了不少困难，既有技术层面的，如材料选择、打印精度控制、结构稳定性等；也有实施层面的，如时间安排与协调等。每当遇到难题，我们都一起寻找解决方案，齐心协力，一项一项地解决它们。

经过一个半月的连续奋战，这项挑战终于完成了。这个过程对我和学生来说，既是一次技术的试炼，也是一次精神的锤炼。今天，当我们站在成品面前，所有的疲惫都烟消云散了。这个高达近3米的火箭模型，不仅是我们技术能力的证明，更是对劳动价值观的最好实践。我深感所有的付出都是值得的。

这一项目的成功是对当前工程实践教学形式的一次创新，通过将具体的技术前沿项目融入到工程实践教学中，学生的实践能力得到强化，不但提高了他们面对未来工业挑战的创新精神和解决问题的能力，也使学生体验到劳动的价值和意义，进一步感受到劳动与创新和科技发展之间的联系。

基于此项目的成功实施和所获得的宝贵经验，作为工程训练中心焊接及电弧增材制造技术实验室的负责人，我计划将其作为一个重要的落脚点，探索和优化我们的先进制造技术工程实践教学形式。从本学期开始，工程训练中心将承担面向全校的劳动教育实践课程，我也将积极这一实践形式应用到其中，激发学生们对工程和技术领域的兴趣，鼓励他们积极参与到科技创新中来，惠及更广泛的学生群体，也为他们未来在新质生产力背景下的职业生涯奠定坚实的基础。