冶金鑄造范例

［摘要］我國科技界正經歷從“唯論文”到分類評價的轉變，鼓勵科研成果的產業化。在此背景下，該文通過對金屬新材料制備成形技術與裝備教育部工程研究中心在工程化應用研究的組織與實踐進行剖析，總結了作為依托高校進行建設的金屬材料類重點實驗室開展的工程化應用研究順利開展的保障措施。首先，對金屬新材料制備成形技術與裝備教育部工程研究中心的組織架構及情況進行了基本介紹；然后，通過從先進的儀器設備配置、實驗平臺及場地保障、團隊構建及人才服務保障等三個方面開展闡述；最后，分析了某新型高強耐磨鋁青銅合金制備及成形技術的推廣應用案例。

［關鍵詞］金屬材料；重點實驗室；應用研究

隨著科技迅猛發展及全球產業結構的調整與重塑，面對新的歷史機遇與挑戰，我國確立了2020年建設成創新型國家的目標。創新型國家的建設需求是多層次、多方位的[1]，由此，我國科技界正經歷從“唯論文”到分類評價的轉變[2]。特別是對于應用研究及技術開發類科技活動，正在踐行“把科技成果應用在實現現代化的偉大事業中”[3]。適逢其時，正式頒布的《粵港澳大灣區發展規劃綱要》中明確提出了“建成全球科技創新高地和新興產業重要策源地”的要求。華南理工大學作為粵港澳大灣區中具有鮮明“工科”特色的研究型大學，其基于科技創新的工程化應用研究成果勢必將成為粵港澳大灣區新興產業發展的重要源頭。本文依托該校建設的金屬新材料制備成形技術與裝備教育部工程研究中心為對象，探討高校金屬材料類重點實驗室服務于工程化應用研究的組織與實踐。

一、工程技術研究中心基本情況

金屬新材料制備成形技術與裝備教育部工程研究中心（以下簡稱“中心”）依托華南理工大學材料科學與工程一級學科國家重點學科、材料科學與工程一級學科博士授權點、機械制造及其自動化二級學科國家重點（培育）學科、機械工程一級學科博士授權點、材料科學與工程博士后流動站及機械工程博士后流動站進行建設。是華南理工大學“211工程”“985工程”重點建設學科，同時也是“985工程”材料制備與成形國家級創新平臺。中心涵蓋了三個主要研究方向：先進金屬材料高效近凈成形鑄造技術、先進金屬粉體材料高效近凈成形技術、先進金屬材料高效精密塑性成形技術。中心目前總面積22600m2，包括：基礎研究基地2600m2，中試開發基地2000m2及產業化基地18000m2。共有設備1700余臺（套），總資產達7000余萬元。實驗室具備了從事鑄造、粉末冶金、塑性成形技術的基礎和應用基礎研究、技術開發、中試、工程化研究的良好條件。

二、工程化應用研究的組織與服務保障

（一）先進的儀器設備配置。中心現有實驗裝置1700余臺（套），總資產達7000余萬元。由于所從事的研究多為開創性的工程應用研究，故實驗設備具有鮮明的自開發特點。譬如：研制的40MN擠壓鑄造機為世界上噸位最大的擠壓鑄造裝備，16MN擠壓機和25MN臥式雙動擠壓機也為同類平臺翹楚。材料制備與成形平臺是為新金屬材料研發、制備及成形提供服務，可分為鑄造類實驗設備、粉末冶金類實驗設備及塑性加工類實驗設備。對于鑄造類實驗設備，主要包含各類熔煉爐、擠壓鑄造機、連續鑄造機及離心鑄造機等設備。粉末冶金類實驗設備主要包括大噸位系列粉末壓機、燒結爐及噴射成形裝備等。塑性加工類實驗設備主要包括：臥式擠壓機、矯直機、軋制等塑性加工設備。材料檢測平臺是對新金屬材料的制備及成形后進行性能檢測及測試提供服務。主要包含有美國Optima3000等離子體發射光譜儀、德國SRV摩擦磨損測試系統、萬能材料試驗機、德國IM6ex電化學工作站等測試儀器。計算機仿真平臺具有全套美國MSC公司CAE分析軟件包、日本QUALICA公司鑄造CAE軟件包、計算機網格計算平臺等，可為鑄造、塑性成形、粉末冶金等成形過程的數值模擬研究提供服務。

摘要：目前，我國的經濟建設處于高速發展期，工業建設對金屬材料的需求量呈現逐年上漲趨勢，對金屬材料的質量和工藝性能等也提出了更高的要求，傳統的金屬材料加工方式與加工技術已經遠遠不能滿足現在工業建設的需求，這種情況下，材料成型與控制工程就這樣應運而生。將材料成型與控制工程應用在金屬材料加工中，能夠大大提升金屬材料的加工質量與水平，能夠提高金屬材料的產品性能，能夠滿足制造業、工業等各個行業的建設需求。因此，我們需要提高材料成型與控制工程的重視度，對金屬材料的加工工藝與加工技術進行不斷的優化改善，提高加工水平與加工質量，提升金屬材料的整體質量，推動材料成型與控制工程的進步發展，更好的為機械制造業、工業等行業提供服務。

關鍵詞：材料成型；控制工程；金屬材料

加工技術材料成型及控制工程是近年發展起來的新型行業，它的出現推動了工程生產與機械品生產行業的高速發展。材料成型與控制工程的質量會直接影響機械制造的控制水平與質量，因此，對材料成型與控制工程中的金屬材料加工技術進行研究分析就顯得尤為重要。傳統的金屬材料的加工方式、加工技術等比較陳舊落后，加工中需要投入大量的金屬材料，但是出來的成品數量并不多，同時加工效率低下，加工出來的金屬材料成品精準度不高，加工質量不能滿足很好的滿足生產需求，這些問題直接影響了工業、制造業的發展。為了提高金屬材料的加工水平與加工質量，就需要重視材料成型與控制工程，根據金屬材料的不同屬性選擇合適的加工技術，嚴格控制加工中的各項細節，確保加工出來的金屬材料成品滿足不同行業的生產需求。

1材料成型與控制工程闡述

目前，材料成型與控制工程廣泛應用在工業、機械制造業等各個行業中，它具有重要的應用價值，大大提升了金屬產品的生產效率與生產質量，為其他行業的生產建設提供了良好的基礎。進行金屬材料加工時，首先需要詳細了解金屬材料的基本成分、特征、使用性能等，再結合材料成型與控制工程的相關理論知識，制定科學合理的設計方案，同時需要根據金屬材料的具體情況選擇合適的加工機械設備與加工技術，然后就可以進行加工生產，加工過程中也需要關注金屬的加工流程，注意觀察加工細節，避免加工中出現技術問題，必要情況下，可以對加工工藝與控制技術進行適當的調整，提高金屬材料的成品質量與使用性能，確保金屬成品符合相關規定要求與生產需求，減少企業的經濟損失。金屬材料的加工技術也需相關人員進行不斷的探索與研究，不斷的優化完善加工技術，這樣才能提高加工水平，避免加工中的問題影響到金屬成品的質量。

2金屬材料成型加工的原則

機械設備、建筑工程、工業生產中都有用到金屬材料，在人們的日常生活中也有著廣泛的應用。金屬材料硬度大、強度大，具有良好的導電性與導熱性，它的這些優點可以滿足不同機械材料的需求。但是，它的這種高性能也有一定的劣勢所在，在加工金屬材料時，會大大提升加工制作的難度。一般情況下，進入到鍛造環節，就很難對金屬材料進行變形處理，這導致在制造金屬材料的特殊形狀或者特殊尺寸時，就無法進行鍛造處理。針對連續性纖維增強金屬材料，在成型加工過程中，需要用到復合型加工方式，這樣才能提高材料的成型效果與成品質量。

摘要：工貿行業是國民經濟的組成部分，但工貿行業中小微企業占比高、安全管理水平低、基礎薄弱，給安全監管帶來巨大挑戰。特別是近幾年工貿行業發生的多起重特大事故，無不給安全監管敲響警鐘。湖北省工貿企業數量和從業人員均占總數量的60%以上，近年來安全生產形勢總體平穩，但事故時有發生。加上長期以來工貿行業安全監管措施有限、手段單一，僅靠專項整治來推動工貿行業安全監管，收效甚微，因此要進一步完善工作機制，創新工作思路，從源頭和基礎抓起，不斷提高工貿行業安全監管地位,提高安全監管工作水平。

一、我省工貿行業安全生產現狀

據不完全統計，截至2021年12月31日，我省現有各類工貿企業39萬余家，按行業分類，其中輕工29094家、紡織9508家、建材9013家、有色441家、機械34816家、商貿313267家、煙草36家、冶金362家；按重點風險分類，其中金屬冶煉305家、粉塵涉爆594家、涉氨制冷151家、有限空間887家、鋁加工深井鑄造30家、冶金煤氣48家、涉及使用危險化學品529家，排在前三位的分別是有限空間、使用危化品、粉塵涉爆。2019—2021年3年間，全省工貿行業共發生事故依次為44起、40起、86起，死亡人數依次為46人、40人、89人。從近3年事故分析來看，發生事故排在前三位的分別是機械、建材、輕工行業；按事故類型分類，排在前3位的分別是機械傷害、高處墜落、物體打擊。

二、主要做法

抓專項整治，突出重點行業隱患治理。2019年，省應急管理廳牽頭對全省所有生產、儲存、使用煤氣的鋼鐵企業，圍繞煤氣安全管理、煤氣設備設施、煤氣作業3個重點方面，逐一開展安全生產專項整治。2020年針對我省連續發生多起有限空間作業中毒窒息事故，督促指導工貿企業開展有限空間作業專項治理工作。2021年再次在全省工貿行業開展為期3個月的有限空間作業專項治理工作，并結合三年專項整治行動安排，指導全省18家鋼鐵企業，286家10人以上粉塵涉爆企業，30家深井鑄造的企業開展25項重點執法事項的隱患整改工作。抓信息化建設，不斷提升監管科技水平。自2019年起，強力推進工貿“摸家底”工程，開發了全省工貿行業監管信息系統，督促企業在平臺上進行基礎信息填報，同時大力推進工貿行業重點企業在線監管系統建設。目前，全省已完成12895家重點規模企業的注冊填報工作，已有15家工貿試點企業的數據接入全省工貿行業重點企業在線監管系統平臺。抓教育培訓，持續強化監管人員能力。2019年組織市、縣工貿行業安全監管人員160余人進行業務培訓，2020年對全省工貿重點企業在線監管信息化建設規范指南進行培訓，指導企業完成信息接入工作。2021年組織全省63名市縣兩級工貿安全監管執法人員，開展對“鋼八條”、粉塵涉爆、鋁加工（深井鑄造）重點執法事項培訓，并邀請專家對《工貿企業粉塵防爆安全規定》進行宣貫培訓。

三、存在的問題

監管層面存在體制不順、職責不清、力量不足、能力不強、手段不夠等問題。自從機械、冶金、輕工、紡織等行業沒有行政主管部門后，工貿行業的安全監管職責界定就一直存在爭議，職能邊界不清，部門相互推諉扯皮現象，嚴重影響和制約工作成效。多年來，工貿八大行業的安全監管職能劃分在國家層面部門內部歷經多次調整，職能劃分反復變動，機構設置上下不對口，始終未能形成統一有效的監管體制機制。此外還存在部分監管干部對工作行業監管重視不夠、監管人員業務能力不足、法律法規不完善等問題。企業層面存在安全意識淡薄、安全培訓不到位、安全設施“三同時”不落實等問題。全省90%以上的工貿企業是中小微企業，企業主要負責人和從業人員文化素質不高，安全意識淡薄，安全管理水平低下。目前相關法律、法規并未強制要求主要負責人和安全管理人員必須“持證上崗”，導致大部分工貿企業主要負責人和安全管理人員未參加過任何安全培訓，不具備基本的安全生產管理能力。此外，由于工貿企業安全設施“三同時”并未納入建設項目前置管理程序，導致“三同時”欠賬太多，未從源頭上把好安全準入關口。

一、課程體系

人才培養課程體系有兩種經典的組織管理模式：學科知識體系完整的學位教育模式；師傅帶徒弟似的職業培訓模式，即通過項目為導向的教學模式。第一種模式適于培養抽象思維能力，進行科學研究。第二種模式適合于學生模仿學習，提高學習興趣和知識吸收效率。在實踐中，更多是將這兩種模式融合。一種是以學科導向為主，把項目穿插其中進行知識關聯，如國際上流行的構思、設計、實現和運作（CDIO）工程教育理念，以產品研發到產品運行的生命周期為載體，讓學生以主動、實踐、課程之間聯系的方式培養工程能力，構建系統化能力培養課程體系和教學大綱，包括專業技術知識和推理能力，個人素質和職業素養，個人交際和團隊協作能力，在企業和社會環境下全面系統地應用知識能力等4類一級能力，17組二級能力以及73種具體能力，這是“做中學”和“基于項目教育和學習”等教學方法的集中概括和抽象表達。另一種是如當前的高職教育，以項目為主，把學科知識穿插其中，以典型工作過程來開發和建設課程體系。軟件工程+冶金工程復合型專業要培養掌握計算機科學理論與技術方法，具備有色金屬冶金的基礎理論、生產工藝知識、科學管理和工業設計的基本理論知識，系統接受軟件工程訓練，能在企事業單位有關冶金工程領域的信息系統軟件開發的應用型、復合型人才。其課程體系有兩個重要特點：軟件工程、冶金工程都是一門操作性、實踐應用性極強的專業，其復合型知識結構也繼承了這一特性，實踐性教學內容應該成為該類復合型人才培養的重要環節；軟件設計是一門藝術，沒有固定的評價標準，在進行與冶金工程有關軟件的設計過程中，必須根據項目的實際情況對各種要素進行權衡與折衷，才能滿足用戶要求。學生要在軟件開發過程中積累項目實踐經驗。課程體系貫徹軟件工程、冶金工程理論教學與實踐教學相結合原則，將冶金工程實踐教學內容融入軟件工程軟件開發案例教學，提高學生復合型專業知識學以致用能力。制定的課程體系如表1所示，以培養CDIO四類一級能力為目標。在該課程體系中，為了實現復合知識融合，學生一方面為掌握冶金工程專業知識使用別人開發的虛擬實驗平臺做相關專業實驗，通過基本素質課程、專業基礎課程、主干專業課程培養專業技術知識和推理能力及個人素質和職業素養；另一方面，結合軟件工程知識和冶金工程專業知識，開發具有自己特色功能的虛擬實驗平臺，既培養個人交際能力和團隊協作能力，又培養知識全面系統應用能力。在整個課程體系中，有兩條非常明確的軟件工程+冶金工程復合型專業知識融合的教學內容主線。第一條主線是以融合冶金工程專業知識的仿真軟件開發課程為主線，即高級語言程序設計（課程應用C語言開發數值計算仿真軟件）、C#軟件開發（開發鋼鐵冶煉虛擬實驗軟件為范例）。第二條主線是以軟件工程和冶金工程理論知識和實踐知識相互融合應用于分析解決實際問題為主線，如軟件項目管理（應用冶金工程知識進行軟件項目的進度控制）、計算機在冶金中的應用（從冶金工程、軟件工程等角度建立數值仿真模型）、CAD輔助設計（利用計算工具軟件輔助分析冶金過程自動檢測與控制參數）。

二、課程教學改革

設計好軟件工程+冶金工程復合型人才培養課程體系后，對每門課程必須按照CDIO標準進行教學內容和教學方法改革和實踐。在課程體系中，實踐性教學活動以培養學生成為軟件工程師和冶金工程師為目標，分為認識實習、課程單項實訓（高級語言程序設計實訓、冶金原理課程實驗）、虛擬實驗平臺模擬實驗（鋼鐵冶煉過程綜合模擬實訓）、畢業實習（含頂崗實習）等環節，幫助學生從軟件用戶（冶金工程師）、軟件開發者（軟件工程師）等不同角度，理解軟件工程、冶金工程等所傳授的專業知識，提高學習專業理論知識的興趣。為實現軟件工程專業、冶金工程專業課程知識相互融合，需要進行復合型案例驅動教學。在理論授課過程中，選擇軟件工程、冶金工程復合型專業知識的項目如鋼鐵冶煉過程作為案例，利用虛擬實驗平臺進行實驗教學。應用虛擬現實、多媒體、人機交互、數據庫和網絡通訊等技術，圍繞冶金工業的整個工藝流程，研發了從采礦、燒結、焦化、煉鐵、煉鋼、熱軋、冷軋等冶金工業過程關鍵工藝高度仿真的教學實驗資源。例如，虛擬仿真鋼鐵冶金加工過程，展示煉鐵-煉鋼鑄造、鍛造、焊接、擠、壓、拉、拔、熱處理等環節，避免了高危險、資源消耗大的大型綜合實驗開設風險?；谔摂M現實的煉鋼連鑄仿真系統，將工藝復雜煉鋼生產可視化，又不會產生廢氣、廢水、噪音等各種污染，學生可在安全的仿真環境中熟悉煉鋼連鑄生產設備和工藝。熱軋帶鋼虛擬仿真教學系統通過虛擬仿真技術讓學生具有身臨其境的現場實習感覺，理解復雜的工藝流程，提高對熱軋工藝流程的興趣和認識，掌握冶金工程、材料科學與工程專業知識。這些虛擬仿真實驗教學資源，有效增強了實驗教學的直觀性、易重復性、綜合性和創造性，學生能在虛擬環境中自主開展實驗活動，加深對實驗方法和學習內容的理解，更好地培養創新意識和實踐動手能力，為人才培養、科學研究和社會服務提供了強有力的支撐。在學生參與開發虛擬實驗平臺過程中，由軟件工程專業教師和冶金工程專業教師組成導師組，指導學生團隊，培養其協作與溝通能力，及全面系統應用知識能力。從大學三年級開始至畢業，采用師生雙向選擇的方式，為每名學生確定導師組，導師組完成對學生實踐環節及畢業設計的指導工作。如表2所示，通過開發鋼鐵冶煉仿真為范例實現復合專業知識融合，開發出具有自己特色功能的虛擬實驗軟件。

三、結語

軟件工程和冶金工程專業人才的培養都強調實踐能力的培養，其復合型人才培養方案引入CDIO現代工程教育理念是非常有益的，有助于學生對復合型專業知識在實踐中加以融匯貫通。經過幾年的教學實驗，應用CDIO理念進行教學改革的課程，學生個人綜合能力和職業素質得到了很大提高。在軟件工程+冶金工程專業復合型人才培養的教育實踐畢業班，三分之一學生考上冶金工程專業或軟件工程專業碩士研究生，三分之一學生就業崗位是從事軟件開發，三分之一學生從事冶金工程專業工作。實踐證明，以“虛擬實驗軟件”為軟件工程和冶金工程專業知識融合的載體，可以有效培養社會需要的復合型人才。

作者：邱曉紅 李渤 徐迎春 單位：江西理工大學軟件學院

摘要：本文從專利分布和技術布局的角度出發，以高純濺射靶材為主題，在全球專利數據庫中采用關鍵詞、國際專利分類號，對全球專利申請進行了檢索，得到相關的文獻數據，而后利用手工篩選相應文獻數據，通過研究分析揭示了高純濺射靶材全球專利申請狀況及其技術進展。

1．概述

濺射屬于物理氣相沉積（PVD）技術的一種，其工作原理是在真空中利用離子源產生的高速離子束流轟擊濺射靶材表面，高速離子束中離子和靶材表面的原子產生動能交換，使得靶材表面的原子離開靶材表面并沉積在基底表面。利用各種高純單質貴金屬及新型合金及化合物制得的功能薄膜則為高純濺射靶材。21世紀以來，新型濺射技術出現，使得高純金屬濺射靶材成為熱點材料。靶材的純度與沉積薄膜的純度息息相關，靶材中的雜質會使得薄膜電阻率的增加，從而影響薄膜均勻性，最終降低器件的良品率。目前，高純度甚至超高純度靶材是高端集成電路半導體芯片的必備材料，一般來講，其純度需≥99.999%。如何持續降低靶材中雜質元素的含量，提升靶材的純度是目前靶材制備技術發展的熱點。眾所周知，生產高純濺射靶材的基礎是對金屬材料進行提純，化學以及物理提純是目前制備高純金屬常見的兩種方式，也可將化學提純和物理提純結合使用。金屬材料提純后，一般需配比其他類型金屬元素進行后續使用。目前，在高純濺射靶材行業中，跨國公司的優勢比較明顯，特別是日本等國家的半導體行業發展相繼催生了一批高純濺射靶材生產廠商。但是近年來國內靶材廠商發展迅速，逐漸縮小與國外廠商的差距，經過數年科研攻關、技術累積，國內企業已經擁有部分產品的規?；a能力和供應水平。本文主要研究高純濺射靶材全球專利申請狀況及其技術進展，數據檢索選用中國專利文摘數據庫（CNABS）和德溫特世界專利索引數據庫（DWPI）。通過關鍵字和分類號在數據庫中檢索獲得初步結果，通過瀏覽配合分類號去除明顯噪聲。數據檢索截止時間為2021年12月31日。

2.專利申請情況分析

2.1申請量分析

高純濺射靶材專利申請情況如下：

2.1.1技術萌芽期

隨著計算機軟硬件技術的迅猛發展，計算機已經成為工程領域必不可少的重要工具，人們借助計算機的力量，在工業試驗、制造及生產之前進行大量的計算機輔助試驗，以解決傳統試錯法耗時長、成本高、可試驗范圍受限等問題，這種輔助試驗方法被稱為計算機輔助工程（簡稱CAE）。制造業的生存發展離不開先進制造技術，這是全球科學技術發展的最前沿，是國際高技術競爭的主要方向，激烈的技術競爭已經在全球展開，包括中國在內的發展中國家感受到了制造技術方面的巨大壓力。目前，我國大多數企業具有較高的計算機輔助工程技術水平，但材料加工行業的CAE技術則相對偏低，甚至有些企業在CAE技術的使用方面還是一片空白。我國材料加工行業要想獲得高質量的發展，趕超世界先進水平，就必須具有良好的CAE軟硬件環境及大量掌握并精通CAE技術的優秀人才。由洪慧平主編的《材料成形計算機輔助工程》（冶金工業出版社，2015年5月第1版）一書系“高等學校規劃教材”。全書包括6個章節，理論深刻、案例豐富，全面介紹了材料成形計算機輔助工程的方方面面，比如材料成形過程模擬、虛擬制造技術以及計算機輔助質量系統、CAD建模等。為了提高該書的實用性，編者還設置了上機實踐的環節，針對軋制過程CAE為例展開，著力培養并提高學生解決實際問題的能力。早在石器時代就已經出現了材料成形加工技術。隨著時代的發展，人類越來越意識到材料加工的重要性，從加工利用自然資源到加工制作金屬類工業材料，到新時代的材料合成，是人類現代文明發展的重要推動力。

與傳統材料成形技術比較起來，基于計算機及信息化技術的新型材料成形加工技術迅猛發展，實現了驚人的飛躍。以“計算機輔助孔型設計”為例，編者指出，CAD技術的引入能夠計算一切必要的參數、檢驗所有必要的限制條件，通過計算機模擬設計結果并進行相應的修改，代替或減少試軋過程，降低因試軋對生產的影響降低生產損失的同時，將設計人員從繁瑣的重復勞動中解放出來，開展更多別的活動。在此基礎上，編者歸納了CARD中的經驗模型、理論模型及經驗－理論模型等多種變形模型及算法，并運用多種算法對單道次軋制實施變形實例進行計算，詳細的計算思路及過程，配以對應的計算公式、程序設計框圖等，幫助學生能夠更快地掌握相關算法。與此同時，編者將書中使用過的所有CARD變形參數計算模型全部作為附錄匯總成表格，方便讀者參閱。

進入21世紀以來，國家對材料加工成形方面的重視度越來越高，新型的材料成形技術不斷出現，這使得計算機軟件集成化技術成為不可忽視的重要內容。只有擁有了成熟的計算機軟件集成化技術，才能從源頭解決影響我國材料工業的短板。編者明確指出，應用于材料成形的計算機軟件集成化技術主要從這樣幾個方面發揮作用：其一，利用計算機軟件集成化技術模擬塑料注射環節。優化注射成形工藝參數既要考慮工藝過程，也要考慮多個參數的優化。如果完全依賴于設計者的個人經驗或能力，必須花費大量的時間精力及人力物力。而引進計算機軟件集成化技術進行仿真分析，則能夠解決這些問題；其二，利用計算機軟件集成化技術模擬鑄造環節。作為材料生產流程的基礎，鑄造過程必須保證高溫、連續的狀態。但由于材料的物理化學反映所引發的不確定性，使得材料鑄造工藝極為復雜。采用傳統基于數學模型的優化方式無法優質高效地解決相關問題。計算機軟件集成化技術的引進就能夠有效地解決這些復雜問題，實現對復雜系統的評價。在虛擬域進行新產品或新技術的測試又能縮短新技術引進、新產品啟動的時間限制，降低測試成本；其三，利用計算機軟件集成化技術分析固化模型。材料固化過程中會產生大量的熱，放熱效應極為明顯。通過軟件技術的應用能夠仿真出固化動力學模型積分；其四，利用計算機軟件集成化技術分析整體工藝。以汽車零部件的制造為例，超過七成的汽車零部件是通過板料成形技術制造。這其中面臨的共性問題有厚度均勻性、殘余應力等幾個方面。傳統工藝布局采用的是試錯方法，挑戰性大、錯誤率高。引進計算機軟件集成技術進行模擬沖壓則能夠有效應對這些問題，提高鈑金試驗工藝轉化為實際生產力的效率。

《材料成形計算機輔助工程》既突出了計算機輔助工程在材料成形中的重要作用及其系統構成，也強調了材料成形過程中運用的各種計算機軟件及其相互之間的關系等，還針對材料加工成形工藝過程的優化進行了相應的思考，該書是一本值得深入閱讀的好書，在作為高等學校材料類相關專業教材的同時，也可作為相關領域的工程技術人員及研究人員的參考用書。

作者：殷艷菊 單位：湖南電子科技職業學院

作者：薛東前 單位：陜西師范大學地理系

包頭是建國以后發展起來的工業城市，目前全市有獨立核算工業企業900余家，擁有固定資產原值81.2億元，1990年實現工業.總產值79.23億元.包頭市不僅工業規模大，而且與工業生產相配套的其他資源條件也較好.包頭是聯結華北和西北的鐵路樞紐，.交通發達.科研機構集中，科技力量強，礦產資源豐富.但是包頭與全國其他城市相比，明顯的存在著效益較低，污染嚴重的問題，廢物排放量也非常巨大(表1，2).因此不僅資源浪費，而且造成包頭市嚴重的環境污染，二者陷人惡性怪圈.形成區域(或部門)的畸形和劣化.包頭工業經濟長期高效發展的出路在于工業資源的生態開發和持續發展.

1.工業資源的利用及評價

工業資源包括現已形成的各種工業基礎、工業生產能力、工藝流程等各項的總和.包頭市的冶金、機械、煤炭、化工等行業的工業資源具有規模大、技術水平高、專業化強等特點，但也存在如下問題:(1)設備老化、生產量不能滿足其他部門的需要.如煤炭工業礦井老化，煤產量僅能滿足本市需要量的55%.(2)資源開發能力弱，產品品種少，水平低.如包鋼對鐵礦石中的其他有用元素僅能利用2%.從含有數十種稀土元素的礦石中僅能分離幾種單一稀土元素.(3)設備利用率低.包鋼的高爐利用系數僅為0.7.一、二機械廠也存在設備閑置問題.不僅主要工業部門如此，而且其他工業部門均存在以上問題.這些體現在生態和經濟兩個方面就是污染嚴重、效益低下.要解決這個問題，必須對包頭市的工業資源進行生態開發，并使之在部門結構上持續發展.(持續發展即是滿足當代人需要，又不危害后代人滿足需要能力，既符合局部人口利益和全球人口利益的發展，其實質是在經濟發展過程中需兼顧局部人口利益和全球人口利益以及眼前利益和長遠利益，經濟的發展要充分考慮到自然資源的長期供給能力和生態環境的長期承受能力).它包括部門持續發展、區域持續發展和全球持續發展.包頭工業資源和工業經濟持續發展的立足點在于以生態經濟的觀點開發利用工業資源.

2包頭市工業資源的生態開發利用

對包頭市工業資源的生態開發利用，首先要確定包頭的主導產業群，然后圍繞主導產業群進行生態開發利用.包頭市的主導產業群產應以冶金、機械、電力為主體，包括食品、化學、皮革皮毛等具有民族和地方特點的工業結構群體.包頭市工業發展的目標是建成鋼鐵基地、稀土有色冶金基地、以重型礦用汽車為主的機械制造基地.這種重型工業結構將對包頭市的環境產生巨大壓力.工業是以環境資源為基礎的產業，包括自然資源和社會經濟資源.其經濟效益取決于投人與產出的對比，一般對生態環境均產生副作用.為提高工業生態經濟系統的生態經濟效益，可采取以下途徑:改進工藝和技術;建立緊密的產業結構鏈，使各種資源、中間產品充分合理利用;建立資源鏈，提高資源利用率，即實現產業結構的生態化.

2.1農產品加工業(食品、飼料、紡織、制藥、造紙)

［摘要］針對目前高校內依然存在重理論、輕實踐的現象，為了培養工科研究生求真務實、勇于創新的精神，培養工科研究生分析、解決工程實際問題的能力，通過搭建研究生社會實踐平臺，引導研究生參與企業實踐，探索研究生能力培養新模式，構建研究生多元化評價體系，開展了工科研究生社會實踐能力的培養模式新探索，為創新研究型人才的培養提供有力支撐。

［關鍵詞］工科；研究生；多元化評價

一、引言

我國正處在工業化、信息化融合的大背景下，國家發展需要大量的工程類實踐型人才。強調“廣大科技工作者要把論文寫在祖國的大地上，把科技成果應用在實現現代化的偉大事業中”。目前工科研究生的培養，已經由高層次學術人才向高層次專門人才轉變，研究生的就業去向越來越多偏向于企業而非事業單位，但存在融入遲緩、成長較慢的問題，這也直接影響了研究生就業狀況[1]。而社會實踐是深化研究生教育改革、提升研究生培養質量的重要途徑，可以增強研究生服務國家、服務社會責任感，同時提高研究生綜合素質與能力[2]。針對目前高校內依然存在重理論、輕實踐的現象[3]，研究生缺乏社會實踐能力的培養現狀[4]，為了培養工科研究生求真務實、勇于創新的精神，培養工科研究生分析、解決工程實際問題的能力，亟須開展提高工科研究生社會實踐能力的培養模式新探索，為創新研究型人才的培養以及創新技術和創新產業的發展提供有力支撐。

二、研究生培養模式新探索

（一）搭建研究生社會實踐平臺。通過產學研結合，與企業共建研究生聯合培養基地，建立以培養應用型研究生為核心、以促使研究生教育積極適應經濟社會發展的需求為目標的研究生培養新平臺[5]。江西理工大學（原江西冶金學院）早在1958年建校時，就為了培養學生的實踐能力，建立了校實習工廠，下設機械加工、鑄造、鍛壓、煉鋼等教學實習車間。經過60多年來的不斷的改進、擴建與發展，成為現在的工程實訓中心。除了最基本的金工實習教學，還滿足了學生專業綜合能力與科技創新能力為主的工程素質教育，成為卓越工程師培養要求的拓展型能力平臺。此外，學校還有各種國家平臺及其他重大平臺，包括與江西銅業、中國瑞林、江鎢集團共建的國家銅冶煉與加工工程技術研究中心、鎢資源高效開發及應用技術教育部工程研究中心、國家離子型稀土資源高效開發利用工程技術研究中心、江西省動力電池與新能源工程研究中心、江西省鎢與稀土工程研究中心等一系列新興產業創新平臺、協同創新中心及各種中試基地。這些都是研究生培養的社會實踐平臺，也是讓研究生走向社會的起點。充分利用好現有的校辦資源，讓研究生多多參與企業研發任務，是研究生開展社會實踐的重要開端。

（二）引導研究生參與企業實踐。跟企業需要緊密結合，通過多種形式積極參加社會實踐活動，培養研究生主動參與社會實踐的意識，讓研究生關注現實、了解社會、服務社會，提升自身綜合素質，提高科研創新能力。2018年，江西理工大學與江西省鷹潭市人民政府共建了江西先進銅產業研究院，將逐步形成博士、碩士、本科教育于一體的多層次產學研體系。重點瞄準銅產業重大關鍵共性問題，以項目、技術、服務為紐帶，積極聯合企業開展關鍵技術攻關和前沿技術研究，共同爭取國家、部委及省市重大的科研項目及科技專項，服務鷹潭市銅產業的發展。學校以此為契機，引導相關專業的研究生參與銅加工企業的科技研發工作，通過企業實踐，有助于讓研究生更好地了解服務社會，在培養科技創新實踐能力的同時，提升適應能力、社交能力等綜合素質。在引導研究生參與社會實踐過程中，導師起到穿針引線的關鍵作用。我校材料冶金化學學部的電工鋼課題組導師帶領學生深入新能源汽車用高牌號無取向電工鋼生產一線，進入新鋼集團、中冶南方（新余）冷軋新材料技術有限公司開展技術工藝及生產裝備調研，熟悉企業環境、進行數據采集、現場取樣、完成跟蹤實驗，增加研究生與生產實踐密切接觸的機會，不僅讓學生充分認識了課題研究背景，熟悉了生產工藝流程，也潛移默化增強了研究生就業能力。