山東大学の教師と学生がアーク積層造形技術を使って長征5号ロケットの1/25スケールの模型を製作

出典：山東大学著者：孫鎮、工学研修センター溶接・アーク付加製造技術研究室講師

優秀な技術者を育成する上で、労働教育と実践的イノベーションが重要な役割を果たします。少し前、私は生徒たちを指導して、アーク積層造形技術を使用して 1/25 スケールの長征 5 号ロケットモデルを製造するという、挑戦的で実践的な教育的試みを計画し、完了させました。

このプロジェクトは1か月半前に始まりました。機械工学部2021年度優秀学生の周子奇さんは、学校のカリキュラムで定められた溶接研修を修了した後、自ら私とコミュニケーションを取り、さらに実践を深めてエンジニアリングの現実に近づきたいという希望を表明しました。工学実習の教授法をどう革新するかを考えていたところ、学生たちの前向きな姿勢と好奇心に刺激を受け、新たな試みを始めました。

世界初の 3D プリント打ち上げロケット「Terran 1」のコンポーネントの 85% にアーク積層造形技術が使用されています。打ち上げ成功は、この技術の航空宇宙分野への応用可能性を証明するだけでなく、世界の製造業の未来への道を示しています。我が国は、航空宇宙などの分野でのこの技術の応用も積極的に模索しており、これは私の個人的な教育と科学研究の焦点でもあります。このような技術的背景を踏まえ、私たちは長征5号ロケットの模型を製造する試みを開始しました。第一に、この最先端技術の実践を通じて、授業後に学生がエンジニアリング分野での応用を深く探求できるように導きたいと考えました。第二に、このプロジェクトを通じて、新しいエンジニアリングトレーニングと労働教育と指導モデルを模索・実践し、新しい品質生産性の要件を満たすことができる優れたエンジニアを育成したいと考えました。

私たちの旅は、平板と溶接ワイヤのリールから始まります。事前に設計されたモデル図面に基づいて、アーク積層造形技術を使用して、平板上に材料を層ごとに積み重ね、ロケットモデルを徐々に印刷しました。溶接は工学研修において学生にとって最も馴染みのある技術ですが、複雑なプロジェクトの実践にそれを適用することはまったく新しい課題です。プロジェクトの作業のほとんどは休憩時間に行われ、夜遅くまで働くのが当たり前になりました。この種の高強度の作業は、間違いなく人の体力と意志力を試す大きなテストです。プロジェクトの実施中には、材料の選択、印刷精度の管理、構造の安定性などの技術的な問題だけでなく、スケジュールや調整などの実施上の問題も含め、多くの困難に直面しました。私たちは問題に遭遇するたびに、一緒に解決策を探し、一つずつ解決するために協力しました。

1か月半にわたる継続的な努力の末、ついにチャレンジは完了しました。このプロセスは、私にとっても生徒にとっても、スキルのテストであると同時に精神のテストでもあります。今日、完成品の前に立つと、疲れはすっかり消え去りました。高さ約3メートルのこのロケット模型は、当社の技術力を証明するだけでなく、労働価値のベストプラクティスでもあります。すべての努力は価値があったと深く感じています。

このプロジェクトの成功は、現在の工学実習教育の形態における革新です。特定の最先端技術プロジェクトを工学実習教育に組み込むことで、学生の実践能力が強化されました。将来の産業課題に立ち向かう際の革新精神と問題解決能力が向上するだけでなく、学生は労働の価値と意義を体験し、労働と革新、科学技術の発展とのつながりをさらに感じることができます。

このプロジェクトの成功と得られた貴重な経験に基づき、エンジニアリングトレーニングセンターの溶接およびアーク積層造形技術研究室の責任者として、このプロジェクトを、私たちの高度な製造技術エンジニアリングの実践的な教育方法を探求し、最適化するための重要な足がかりとして活用する予定です。今学期から、工学研修センターは全校を対象に労働教育の実践コースを実施します。私もこの実践形式を積極的に活用し、学生の工学技術への興味を刺激し、科学技術革新への積極的な参加を奨励し、より幅広い学生に利益をもたらし、新しい質の高い生産性の文脈で彼らの将来のキャリアのための強固な基盤を築きます。

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