《表面工程技術》課程在大學生創新創業教育中發揮的作用

陳廷益

摘要：本文以大學生創新創業教育為目的，將《表面工程技術》課程與大學生創新創業教育有機結合，分別介紹了表面強化技術表面改性技術、表面改性技術、表面裝飾技術、表面功能化技術在大學生創新創業中的作用；通過分析，《表面工程技術》課程在大學生創新創業教育中能夠發揮重要作用，能夠調動學生學習的主動性，培養學生創新思維，有利于大學生樹立良好的價值觀，開拓大學生的就業渠道。

關鍵詞：大學生；教育；創新創業；表面工程

中圖分類號：G642.41 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）23-0050-02

一、引言

2011年，教育部批準實施“十二五”期間“高等學校本科教學質量與教學改革工程”2012年建設項目，決定在“十二五”期間實施國家級大學生創新創業訓練計劃。國家大學生創新創業訓練計劃有三種類別——創業訓練項目、創新訓練項目及創業實踐項目[1，2]。該項目是在導師的指導下，在校學生為主體研究創造具有一定價值的研究成果，并將其成果推向創業活動中去[3]。大學生創新創業活動能夠調動學生學習的主動性，培養學生創新思維，有利于大學生樹立良好的價值觀，開拓大學生的就業渠道，并推動社會健康發展[4，5]。

隨著人們生活水平的提高及工程美學的發展，表面工程在金屬及非金屬制品表面裝飾作用也更引人注目和得到明顯的發展。表面工程技術是現代工業發展的關鍵技術之一，是現代制造技術的重要組成與基礎工藝之一，同時又為信息技術、航天技術、生物工程等高新技術的發展提供技術支撐。該技術是利用表面工程技術，使材料表面獲得它本身沒有而又希望具有的特殊性能。該技術能加強材料表面防護，提高材料表面性能，控制或防止表面損失，可延長設備、工件的使用壽命，獲得巨大的經濟效益。

大學生創新創業教育可以結合表面技術的特點，發揮表面技術的社會價值，實現教育與創新的有機結合。

二、表面強化技術在大學生創新創業中的作用

大學生創新創業教育在表面強化技術方面有寬廣空間。表面強化可以提高金屬材料抵御環境作用的能力，可以修復磨損或腐蝕損壞的零件，挽救加工超差的產品，實現再制造工程，這些方面在大學生創新活動中比較容易找到創新的切入點。

比如鍍鉻，鉻是一種微帶天藍色的銀白色金屬，有強烈的鈍化能力，使其具有較高的化學穩定性，其硬度很高，鍍層具有很高的硬度和耐磨性，常用于零件修復或易磨損件的電鍍。硬鉻鍍層充分利用了鉻層硬度大、耐磨性好、摩擦系數小的特征，在工業上應用相當廣泛，尤其是重負荷、高摩擦的工況下。

表面強化技術中鍍鉻工藝簡單，在校大學生容易掌握，容易尋找到創新點。鍍鉻電解液為絡合物電解液，一般多采用甲酸鹽（甲酸鉀或甲酸銨）或草酸銨做絡合劑。主鹽采用氯化鉻或硫酸鉻，加入一定量的導電鹽（氯化鉀或硫酸鈉），用硼酸做緩蝕劑，在加入少量潤濕劑。三價鉻電鍍鉻的陰極反應可以分為兩步，第一步是鉻的三價鉻的絡合離子得到一個電子稱為二價鉻絡合離子，第二步是將二價鉻絡合離子還原成金屬鉻。

大學生在進行鍍鉻表面強化研究活動中，可以掌握材料與化工結合的知識，對其提高思考能力有顯著幫助。

三、表面改性技術在大學生創新創業中的作用

表面改性技術也可以用到大學生創新創業教育中。該技術可以研究各類材料表面的失效機理與表面工程技術的應用理論問題，開發新的表面工程技術，還可以實現特定的表面加工來制造構件、零件和元器件等。

化學鍍在表面改性技術有重要地位，方便用于大學生創新創業教育。化學鍍有以下優點：在復雜結構的鍍件上可以形成較均勻的鍍層，鍍層的針孔一般比較小，可以直接在塑料等非導體上形成金屬鍍層；鍍層具有特殊的化學、力學或磁性能，不需要電源。

在非金屬表面鍍覆一層金屬可使其既具有非金屬的特點也具有金屬的特點。依照化學鍍鎳反應中的不同基體的表面情況，可分為5類：①本身對化學鍍鎳具有催化活性的金屬，如Fe、Co、Ni、Pd等；②不具有催化活性但能從鍍液中置換出金屬鎳的金屬，如Zn、Mg、Al等；③無活性也不能置換出金屬鎳的導體，如銅、黃銅、石墨等；④非導體，如塑料、橡膠、陶瓷等；⑤導體與非導體的復合體。對于非金屬材料在化學鍍之前的預處理主要有：除油、粗化、敏化及活化。這些材料能夠提高零件表面的親水性和形成適當的粗糙度，以保證鍍層具有良好的附著力；使粗化后的零件表面吸附一層有還原性的二價錫離子，以便在隨后的離子型活化處理時，將銀離子或者鈀離子還原成有催化作用的銀或鈀原子；使零件表面形成一層有催化作用的貴金屬層，以使化學鍍能夠自發進行。

選用非金屬表面化學改性技術應用到大學生創新創業教育中，可以拓展大學生對材料交叉領域的認識，增加其創新意識，提高其創新能力。

四、表面裝飾技術在大學生創新創業中的作用

大學生對表面裝飾技術有直觀認識，能夠輕松用于創新創業教育。表面裝飾技術能夠賦予金屬或非金屬制品表面光澤的色彩、圖紋、優美外觀。

比如將涂料進行涂裝修飾材料表面也可以幫助大學生挖掘出創新創業項目。涂料指涂布于物體表面在一定的條件下能形成一層致密、連續、均勻的薄膜而起保護、裝飾或其他特殊功能（絕緣、防銹、防霉、耐熱、阻燃、抗靜電、耐磨等）的一類液體或固體材料。涂裝是將涂料用一定的設備和方式涂布于物件的表面，經過自然或人工的方法干燥固化形成均勻的薄膜涂層的過程。涂料除保護、裝飾等作用外，涂層還可賦予絕緣、防污、抗菌、防霉、阻尼、阻燃、示溫、導電、導磁、防輻射、防靜電、隱身等特殊功能，能夠充分發揮大學生創新創業教育的作用。

五、表面功能化技術在大學生創新創業中的作用

表面功能化技術能夠在大學生創新創業教育中給以學生充分飛創新空間。表面功能化技術根據需要，可以賦予材料及其制品表面力學性能、物理功能和多種特殊功能、聲光磁電轉換及存儲記憶的功能；制造特殊新型材料及復層金屬板材。

合金電鍍是有代表性的表面功能化技術，該技術是同時沉積含有兩種或兩種以上金屬元素鍍層，與單金屬鍍層相比，合金鍍層有如下主要特點：①能獲得單一金屬所沒有的特殊物理性能，如導磁性、減磨性（自潤滑性）、釬焊性；②合金鍍層結晶更細致，鍍層更平整，光亮；③可以獲得非晶結構鍍層；④合金鍍層可具備比組成他們的單金屬層更耐磨、耐蝕，更耐高溫，并有更高硬度和強度，但延展性和韌性通常有所降低；⑤不能從水溶液中單獨電鍍的W、Mo、Ti、V等金屬可與鐵族元素（Fe、Co、Ni）共沉積形成合金；⑥能獲得單一金屬得不到的外觀。通過成分設計和工藝控制，可得到不同色調的合金鍍層（如Ag合金，彩色鍍Ni及仿金合金等）具有更好的裝飾效果。

表面功能化技術在大學生創新創業教育中可以幫助學生提高對材料物理性能的認識，培養學生的創新能力。

總之，表面工程技術中的表面強化技術、表面改性技術、表面裝飾技術及表面功能化技術在大學生創新創業教育中能夠發揮重要作用，能夠調動學生學習的主動性，培養學生創新思維，有利于大學生樹立良好的價值觀，開拓大學生的就業渠道，提高大學生整體素質。

參考文獻：

[1]李世佼.大學生創新創業教育體系的構建[J].黑龍江高教研究，2011，（9）：119-121.

[2]文豐安.地方高校大學生創新創業教育淺談[J].教育理論與實踐，2011，（15）：14-16.

[3]王瓊，盛德策，陳雪梅.項目驅動下的大學生創新創業教育[J].實驗技術與管理，2013，30（6）：99-101.

[4]王麗娟，高志宏.大學生創新創業教育研究[J].中國青年研究，2012，（10）：96-99.

[5]屠春飛，盧佳芳.基于導師制的大學生創新創業教育路徑探究[J].寧波大學學報（教育科學版），2015，37（3）：116-119.

The Role of "Surface Engineering Technology" in the Innovation and Entrepreneurship Education of College Students

CHEN Ting-yi

（School of Materials and Construction，Guizhou Normal University，Guiyang，Guizhou 550001，China）

Abstract：This paper takes the innovation and entrepreneurship education of college students as the goal.And we to study the contact of "Surface Engineering Technology" with the education of innovation and entrepreneurship.The effects of surface modification technology，surface modification technology，surface decoration technology and surface functional technology on the innovation and Entrepreneurship of college students were introduced.Through the analysis，the "Surface Engineering Technology" course can play an important role in the innovation and entrepreneurship education of college students.This way can mobilize the initiative of student learning，cultivation of students' creative thinking，and explore the employment channels of college students.

Key words：college students；education；innovation and entrepreneurship；surface engineering