冶金工程發展現狀匯總十篇

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篇（1）

中圖分類號：TN830 文獻標識碼： A

一、冶金工程自動化技術分析

冶金生產企業采用計算機進行自動控制和管理。

（一）過程控制

冶金企業生產過程自動控制系統由檢測儀表、程序控制器和過程計算機組成，能完成物料的跟蹤、設備狀態的監測和控制、工藝參數的監測和控制、操作指導、生產參數的記錄和打印報表以及其他輔助功能。

1、物料跟蹤

對爐料、鐵水、鋼坯等的分布情況、位置和速度進行跟蹤。物料跟蹤系統由檢測儀表和記錄裝置組成。例如在軋鋼廠中，板坯的跟蹤和檢測儀表系統由分布在整個軋制線的紅外檢測器組成，它們按區域劃分。高溫軋件在軋制線上的運動過程中，紅外線檢測儀表將測到的信號送往計算機，由計算機加以記錄并對每個軋件編號跟蹤，以便加以控制。

2、設備狀態的監測和控制

包括對位置、速度、流量、溫度等參數的監控，例如對高爐熱風爐的風量和溫度以及對軋鋼機壓下位置的控制等。通常由檢測機構、控制器和執行機構組成設備狀態的閉環控制系統。在冶金工廠中大多采用這類控制系統對爐窯、機械、電機等設備進行控制。

3、工藝參數的監測和控制

主要采用機械、電氣、物理的手段來控制產品的數量、尺寸、溫度、性能、成分等，例如高爐的布料控制、爐溫控制、連軋機的厚度控制、鋼板冷卻系統的溫度控制等。

4、操作指導

向操作人員顯示有關生產設備和產品的數據和信號，以便操作人員能正確地登記、管理和操作設備，控制產品質量和處理故障等。顯示裝置有大屏幕模擬盤和熒光屏顯示器等。現代冶金工廠大多采用大屏幕顯示器進行操作指導。

5、記錄和報表

自動記錄生產過程的各種數據，包括工藝參數、生產數據、質量數據等，并自動打印生產報告書。

6、其他功能

采用自動編號裝置、自動方向顯示器和人工智能技術為儀表的記錄紙編號、自動顯示產品的去向、指導發運以及完成一些復雜操作等。

（二）生產管理

冶金企業生產管理系統由中央計算機、若干臺過程管理計算機、幾百臺輸入輸出終端和通信系統組成，大部分終端裝置布置在整個生產的各個環節之中。從原料到高爐、煉鋼、軋鋼、一直到成品發運的各種信息可以及時通過這些終端、過程控制計算機和通信系統送到中央計算機和過程管理計算機的存儲器中。

同時管理人員通過設置在管理部門的終端將各種指令送到管理計算機，然后又可以送到各生產崗位。這種計算機生產管理信息系統，可及時地反映出整個大生產過程的千變萬化。

因而只要向計算機查詢就可以了解整個生產過程的實際情況和數據。通過計算機的統計分析、邏輯判斷、數學模型的計算和管理人員的指令又可反過來控制整個冶金工廠的生產。所以冶金企業生產管理系統可以把整個冶金企業的生產計劃、記錄、數據報表、財務核算、經濟分析、設備運行情況統一起來。它的主要功能是：管理產品合同；安排生產計劃和作業計劃；掌握資金庫存和流向以及設備運行和備件庫存情況；對生產進行最優化管理。

二、冶金工程自動化的發展現狀及存在的難點

（一）發展現狀

近年來，我國的鋼鐵工業進入了快速發展期，同時冶金工業自動化已經有了較快的發展，出現了一些如寶山鋼鐵股份有限公司那樣具備世界先進自動化水平的鋼鐵企業，其他國內大中型鋼鐵公司也大都配備了自動化系統，各個工藝流程上不僅有先進的單機自動化系統，而且也有功能完善的管控一體化系統。自動化在保證冶金工業達到高效、優質、低耗、安全和環保等方面起到了很大作用。

在基礎控制和過程控制方面，國內新建或改建的一些高爐、轉爐、工業爐均采用了DCS和PLC，有的還配置了過程控制計算機。

在信息化方面，隨著鋼鐵企業管理水平的不斷提高，“信息化帶動工業化”已經成為冶金工業的共識。很多企業構建的融合了企業核心業務的企業信息網，成為企業生產經營的重要設施，為企業的信息化奠定了堅實的基礎。

（二）存在的難點

1、基于數字模擬和仿真技術，實現冶金全流程動態分析、評估和精準設計。

2、綜合考慮生產效率、能耗物耗和環境指標的多目標實時優化。

3、產品指標、運行指標和控制指標協同的全面閉環控制。

4、數據驅動和知識驅動相結合的復雜過程建模和先進過程控制。

5、先進傳感技術和軟測量結合的關鍵工藝參數的在線連續測量。

6、綜合考慮物質流、能量流優化的先進能源管理和控制。

三、冶金工程自動化的發展趨勢及發展戰略

（一）發展趨勢

我國冶金工程自動化技術在自動化技術和冶金行業的需求下，必將取得飛躍式發展。

1、在過程控制方面，將采用先進傳感器、光機電一體化技術和數據處理等技術對冶金工藝流程實施在線連續檢測。

2、在生產管理控制方面，一方面實現縱向信息集成，即管理一計劃一生產一控制；另一方面整合實時數據和關系數據庫，運用數據挖掘，為生產管理控制的決策提供依據。

3、在企業信息化方面，將逐步實現管控一體化，做到實時性能管理。

同時，我國在自動化方面將緊跟世界的發展趨勢，吸收和借鑒國外先進的自動化技術為我國的冶金行業服務。

（二）發展戰略

進入二十一世紀，鋼鐵企業的發展將受到原礦、原料、能源，以及環境保護等方面的制約。特別是市場對鋼鐵產品的需求將會由原來的少品種大批量走向多品種小批量高質量高附加值的需求發展。因此，鋼鐵企業必須改變過去那種單純求規模、求噸位的發展模式，而轉向根據市場需求迅速組織生產，滿足用戶需要的市場化生產模式。這就要求鋼鐵企業加大科技投入，加速技術改造，促進科技進步，縮短產品改型換代周期，盡快滿足市場需求，向科技要效益，向時間要效益。要做到以下幾點：

1、加強產、學、研聯合

充分協調企業、高校、研究所的關系，建立長期的伙伴關系，提高科研成果的轉化率。積極自主創新，改變國外公司在核心技術方面的壟斷地位。

2、實現工業化和信息化的有機結合

鑒于國外經驗，先進工藝與自動化結合時，自動化技術要在前期進入到冶金過程設計中去。將信息技術與系統工程技術相結合，對操作工藝進行優化，提高技術性能指標。

3、把數學建模、專家經驗和可視化技術結合起來，實現鋼鐵冶煉、連鑄、軋鋼的過程優化。

4、企業應當關注直接還原和熔融還原等新型冶金流程對自動化技術的新需求，準確把握自動化技術的發展方向。

5、充分發揮技術管理員和質量管理體系的作用，用于開發新品種，提高產品質量。

6、面向市場，服務市場，在市場競爭中獲勝。

另外，企業也要關注原材料條件、能源的供應狀況、企業的管理水平、操作人員的素質等方面的情況，消除非技術因素造成的影響。

參考文獻

篇（2）

中圖分類號：TG14 文獻標識碼：A 文章編號：1001-828X（2013）01-0-01

一、基地發展現狀

目前，基地已經形成良好的有色精深加工產業基礎，已有晟通科技、金龍銅業、納菲爾新材、美特新材、航天磁電等規模以上有色行業企業35家；已成立基地管理委員會和中國（長沙）有色金屬新材料及精深加工產業技術聯盟等管理機構；擁有晟通科技國家企業技術中心、中南大學—晟通科技研究院等13家省級以上研發機構，已搭建望城區生產力促進中心、望城經濟開發區企業孵化中心和投資服務中心等公共服務平臺。2012年，有色產業實現產值284億元，其中高新技術產值242億元，占85%。

二、基地創建重大意義

“十一五”期間，我國有色產業發展在技術裝備、品種質量、節能減排等方面均取得了顯著成效，為進一步轉變有色產業發展方式、實現由大到強奠定了堅實基礎。但是，從有色產業特別是有色金屬精深加工產業現狀來看，還依然存在結構不夠合理、技術含量不夠高、裝備水平相對落后等問題。因此，在“有色之鄉”湖南創建國家級有色金屬新材料精深加工高新技術產業化基地，符合國家《有色金屬工業“十二五”發展規劃》，不僅對促進地區經濟社會又好又快發展具有重大作用，而且對全國有色產業可持續發展具有十分重要的戰略意義。

（一）有利于提升有色金屬新材料產業的創新能力

有色金屬是國民經濟發展的重要基礎原材料，也是當今高科技發展不可或缺的新材料。目前，我國有色產業科技發展仍處于跟蹤研究、單項技術研究開發和關鍵技術引進為主的階段。在未來十幾年里，有色金屬行業要推進技術、產品、裝備的更新換代，實現產業技術的全面升級，必須注重自主創新、集成創新、消化吸收再創新，才能適應世界新科技革命的發展趨勢，實現由有色金屬大國向有色金屬強國轉變的目標。基地創建可更好地發揮湖南的有色金屬資源優勢，充分運用國家支持有色產業發展的政策，以長沙望城國家有色金屬新材料精深加工高新技術產業化基地為載體，有效地整合大型企業、高等院校、科研院所的有色科研資源，形成人才資源集約利用、產學研優勢互補、科研協同效應強的有色金屬科研創新鏈，切實提升有色金屬行業的創新能力，促進科研成果快速轉化。

（二）有利于培育發展戰略性新興產業

國家戰略性新興產業規劃的七大新興產業，除“新興信息產業、生物產業”外，其它五大產業“節能環保、新能源、新能源汽車、高端裝備制造業和新材料”都和有色金屬材料有關，因此大力發展有色金屬新材料精深加工產品是發展戰略新興產業的前提和基礎。我國的有色企業雖然數量多、實力卻弱，初加工多、精深加工卻少，新合金開發方面依然處于落后狀態，關鍵有色金屬新材料開發明顯滯后于戰略性新興產業發展需求。基地創建可將湖南的有色金屬資源優勢和科研優勢充分發揮出來，實現有色金屬基礎研究、應用研究、中試孵化、產業化等產品創新環節的無縫對接，通過技術創新，突破傳統有色金屬產業范圍，拓展產業發展廣度和深度，在邊緣領域和交叉領域培育出戰略新興產業。

（三）有利于有色金屬新材料產業可持續發展

國家《有色產業“十二五”規劃》提到：2010年，有色金屬行業能耗占全國能源消耗的2.8%，但工業增加值只占全國的1.99%；國內電解鋁平均噸鋁直流電耗1.3084萬千瓦時，距國內先進水平1.21～1.25萬千瓦時水平仍有一定差距。而基地創建可先行先試長株潭“兩型社會”建設“資源節約利用、環境保護、產業結構優化升級、科技體制、土地管理、投融資體系、行政管理體制”等十大重點改革領域政策，有利于實驗和走出適合有色新材料產業發展的“兩型”典范，進而帶動全國有色產業走低能耗、高效益的可持續發展道路。

三、基地創建發展思路

國家級基地創建將依靠科技創新，實現戰略性新興產業關鍵技術得到突破，自主創新精深加工產品得到開發，綠色高效工藝節能減排技術得到應用。到2015年，重點大中型企業建立完善的技術創新體系，研發投入占主營業務收入達到2%以上，培育3個以上銷售收入過100億的大型集團，5家以上銷售收入過10億的企業，實現有色產業總產值500億元以上，高新技術產值占90%以上。

（一）精心編制基地規劃，優化功能布局

規劃10平方公里為長沙望城國家有色金屬精深加工高新技術產業基地項目區，將其科學劃分為銅鋁材加工區、新型動力電池及材料研發區、重有色金屬加工區、稀有金屬加工區、物流中心等五個功能區。其中，銅鋁材加工區以金龍銅業和晟通科技為依托，集中在金星大道兩側；新型動力電池及材料研發區以美特新材、海星高科、富能高科為依托，集中在金星大道、望城大道沿線；重有色金屬和稀有金屬加工區以中航起落架、納菲爾、航天磁電為依托，集中在望城大道以東及長沙航空園地域；研發中心主要以晟通研究中心、有色金屬研究院、有色產業孵化中心為依托，分布在各企業中；物流中心主要以高星物流園為依托，建設在望城大道以東、赤崗路以北和石長鐵路沿線。隨著石長鐵路復線的拉通、長沙西貨站的擴建，基地向西再延伸。

（二）加大結構調整力度，延伸產業鏈條

鼓勵企業技術改造，運用新技術、新工藝、新設備改造傳統工藝，著力幫助現有企業淘汰落后產能，提高企業自動化水平，打造著名品牌。以質量品種、節能減排、環境保護、兩化融合為重點，主動對接引進世界500強、全國100強企業，充分發揮高校、科研院所、重點實驗室的作用，搭建信息互通、資源共享的公共基礎設施和服務平臺，減少企業運營成本。大力發展精深加工，延伸產業鏈條——以晟通科技為核心延伸鋁加工領域，以金龍銅業為核心延伸銅加工領域和有色金屬循環再利用領域，以航天磁電為核心延伸高檔永磁鐵氧體器件和高性能粘結釹鐵硼、稀土磁等新型航空磁材產業領域，以美特新材為核心延伸鈷酸鋰、磷酸鐵鋰等新型電池材料產業領域。

（三）推進企業自主創新，打造高精產品

全面落實望城區人民政府《關于支持有色金屬新材料及精深加工的發展意見》和望城經開區《“515”工程企業扶持辦法》，用好有色金屬精深加工特色產業發展專項資金，支持企業技術創新、貸款貼息、技術改造、節能減排和人才培養與引進。重點幫扶晟通科技、金龍銅業、五礦湖南有色等湖南省扶持有色產業發展“3438”戰略的三大集團，向“專、精、特、新”方向發展。以晟通科技為核心開展航空用高抗損傷容限合金、高強度鋁合金品種開發，鋁合金薄板、厚板、型材和鍛件的工程化技術開發，具有自主知識產權的軌道交通用大型鋁合金型材、具有較好成形性能的汽車車身用合金開發；以金龍銅業為核心開展銅合金引線框架、高強高導新型環保銅合金接觸導線、銅包鋁開發；以五礦湖南有色開展大規格鎢鉬靶材開發，滿足戰略性新興產業以及國家重大工程的高精產品需求。

（四）大力實施“兩型”戰略，發展循環經濟

積極推行清潔生產、實行標準化管理，大力推廣安全高效、能耗低、環保達標的生產工藝，推進資源利用從粗放型向集約型轉變，促進產業與資源、環境的協調發展，努力打造“兩型”產業。發揮有色金屬工業環境保護重點實驗室、湖南省礦冶固體廢棄物資源產業技術創新戰略聯盟的作用，開展尾礦、廢渣及廢金屬等再生資源分揀、拆解、分離、無害化處理等再生技術研發和應用，以金龍銅業循環基地為依托，充分利用緊鄰湖南廢舊物資交易市場的優勢，大力推動廢銅、廢鋁等金屬回收及再生，率先發展再生銅、鋁金屬產品及其高附加值的下游制品，挖掘有色金屬的最大潛力，切實把有色金屬新材料精深加工產業，打造成資源節約型、環境友好型優勢產業。

由于基地的有色金屬新材料精深加工產業正處于發展階段，還有待扎實拼搏，奮力而為。我們相信：未來幾年基地有色產業潛力將不斷凸顯，基地也必將成為在全國范圍內對有色金屬產業有重大帶動作用的高新技術產業化基地。

參考文獻：

[1]工業和信息化部印發《有色金屬工業“十二五”發展規劃》.

篇（3）

改革開放以來，我國經濟整體得到了大幅度的提升，作為國家重要原材料工業之一的鋼鐵行業，在經濟發展中承擔了十分重要的作用。鋼鐵行業包含金屬鐵、鉻、錳等礦物采選業、鐵合金冶煉業、煉鐵業、鋼加工業、煉鋼業、鋼絲及其制品業等，是以從事黑色金屬礦物采選和黑色金屬冶煉加工等工業生產活動為主的工業行業。而冶金工程技術，則是鋼鐵行業得以發展的基礎，是整個行業高速提升的保證。

尤其是進入21世紀之后，鋼鐵行業在經歷了高速發展之后，又遇到了市場萎縮、產能過剩的困難。據統計，2007年到2011年上半年，我國鋼鐵行業處于穩定上升階段，2011年上半年，整體資產規模高達48640億元。隨后，由于國內需求的降低，鋼材價格的持續走低，鋼鐵行業整體進入"寒冰期"。2013年5月，重點大中型鋼鐵企業利潤僅有1.5億元，其中甚至有四成的企業虧損。而2015年，鋼鐵企業的"日子"更加不好過，鋼鐵價格持續創下新低，供需矛盾持續突出，產能過剩仍是最大問題。1月份價格持續下降，降幅達7.17%；2月份降幅減緩，但仍有2.68%。據鋼協統計，2015年1月到4月，鋼鐵企業虧損面高達45.54%，利潤持續增虧，鋼鐵行業成為"最不賺錢的工業"。

而國際大環境環境，同樣不景氣。隨著我國經濟的放緩和大宗商品的價格持續下跌， 多個國家的新興市場發展緩慢，作為大宗商品巨頭的嘉能可，2015年股價持續下跌70%，成為FTSE 100指數中表現最差的公司。嘉能可的危機和新興市場的困難，進一步折射出當前鋼鐵市場的艱難程度。

困難當前，對于鋼鐵行業而言，既是挑戰，也是機遇。而發展冶金工程技術，則是鋼鐵行業面對挑戰的方法之一。冶金技術自古以來，就深深聯系著人民生產和生活，是從礦石中提取金屬和金屬化合物，然后制成具有一定性能金屬材料的工業技術。提升冶金技術水平，不僅可以節約能源和原材料，降低企業生產的成本，還有利于生產過程中的創新，突破舊有的難點，從而不斷推動鋼鐵行業的可持續發展。

1，我國鋼鐵冶金工程技術的發展成果

近些年，在科學技術不斷突飛猛進的條件下，我國鋼鐵冶金工程技術也獲得了不錯的進展。新一代鋼鐵生產流程工藝與裝備新理念是國家重點研究項目，通過優化現有生產裝備和生產工藝，對生產過程進行潔凈化。薄板坯連鑄連軋緊湊流程技術不僅豐富了鋼鐵冶金工程技術的理論基礎，也將高效、清潔的概念引入了鋼鐵生產之中。

優化鋼鐵生產流程理論是鋼鐵冶金工程技術發展的第一步，鋼鐵生產流程不僅是維系企業生產順利進行的根本，也是優化鋼鐵企業整體的基礎，通過對流程的研究，可以發現生產活動中存在的問題，并有針對地采取處理措施。如今，能源轉化、廢棄物排放、產品制造都成為流程需要考慮的對象，而新的理論，要求對流程進行解析、優化，最后再進行集成，實現鋼鐵生產的動態有序。早在"十一五"國民經濟和社會發展規劃綱要中，就已經提及對鋼鐵生產流程的重視。而如今的科學技術又取得了突破，智能化和自動化的發展，進一步要求鋼鐵生產流程的科學、合理、高效。

由中國金屬學會理事長翁宇慶博士主持組織撰寫的《Ultra-fine Grained Steels》是一本英文版超細晶鋼專著，這本專著的海外出版，不僅顯示我國的超細晶鋼的理論研究已經處于國際領先水平，也進一步推動了我國超細晶鋼的規范化生產。超細晶鋼的國家標準和使用規范已經公布，在規范生產應用的基礎上，進一步推動鋼鐵生產的成本節約和資源節約，提高鋼材的利用率。

2，我國鋼鐵冶金工程技術的發展現狀與未來

維系生存，是所有企業必須考慮的問題。我國鋼鐵行業在經歷了高速發展的同時，也不得不面對一些必須去面對的問題。當前，國內大多數鋼鐵企業生產模式相似，產品也集中在中低端市場，缺乏企業的獨有"保命"技術。同時，由于以往鋼鐵行業"黃金期"的掩蓋，鋼鐵行業在冶金工程技術的缺陷也逐步增多。受到企業的直接影響，我國鋼鐵冶金工程技術總體上較為雷同，既缺乏獨有的高水平技術，也沒有應地制宜的生產流程。在工程設計上，對于核心技術的投入不足，過于依靠以往的經驗和國外的知識，很難"突入"到鋼鐵冶金工程技術的"核心地帶"去。久而久之，創新變成拷貝和剽竊，效益變成擴大規模，技術和產品同質化嚴重，造成國內各家鋼鐵企業之間的"惡性競爭"，大打"價格戰"，進一步阻礙了鋼鐵行業的整體發展。

國內外需求市場的轉變也是造成鋼鐵冶金工程技術目前困境的原因之一，在國內房地產等行業異常火熱時，帶來了巨大的市場需求，帶動了鋼鐵行業的迅速發展。大經濟環境的穩定，也讓國內鋼鐵企業的出口順風順水。在這種情況下，大多數企業選擇借助國外的技術和設備，滿足工程項目的需求，而忽視對自主創新的重視，較少將資金投入技術的研發。在國內外需求減少，市場回落時，由于企業缺乏核心技術，無法搶占高端市場的份額，甚至國內的部分高端市場，都受到國外企業的擠壓和搶占。

盲目擴大產能，缺乏核心技術的同時，國內鋼鐵冶金工程技術對于節約能源、保護環境方面考慮的較少。隨著國家對于"綠色制造"的提倡和對重污染企業的嚴懲，鋼鐵行業這方面的問題被進一步放大。據統計，我國每生產一噸鋼，排放的污物總量就比國外發達國家高40%，我國大多數規模以上鋼鐵企業都位于酸雨和二氧化硫控制區內，對鋼鐵冶金工程技術環保上的技術要求，進一步加大。

"綠色制造"是鋼鐵產業不變的主題，在"綠色制造"的同時，鋼鐵企業也需要借助冶金技術的發展積極轉型，全面淘汰落后的企業和設備，謀求生產流程和產品技術上的突破。主動配合相關部門，遵循國家環保政策的指引，對不合規的設備、規劃進行改造，從根本上減少生產造成的污染，早日達到國際水準。

在"一帶一路"得到提倡的今天，鋼鐵冶金工程技術也需要與國際化進行接軌。學習國外先進的管理、設計經驗，優化生產流程和管理運作模式，從而提升整體的生產水平。在員工培養上，要結合"產、學、研"，積極與研究機構合作，培養一批專業的技術人才，為創新奠定人力基礎。另外，利用國家實行"一帶一路"方針的機遇，沿著"一帶一路"的路線圖，走出國門，打開國外市場。

當前行業的問題，是鋼鐵冶金工程技術發展過程中所必須經歷的，是機遇，也是挑戰。市場的萎縮倒逼鋼鐵冶金工程技術轉換發展思路，尋求技術上的突破。積極與國際化接軌，努力掌握核心技術，開拓國內外高端市場，未來的鋼鐵冶金工程技術，必將為祖國的繁榮昌盛作出貢獻。

【參考文獻】

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中圖分類號：C35文獻標識碼： A

引言

隨著電子信息技術及智能控制技術的快速發展，近年來，冶金電氣自動化技術取得了很大進步，推動了鋼鐵、冶金產業的發展，為實現冶金行業的現代化，發揮了有效的促進作用。把握當前冶金電氣自動化技術的發展形勢，全面分析其發展現狀，掌握其發展趨勢，對于解決行業問題，推動我國冶金電氣自動化技術的應用與發展，有著重要的現實意義。

一、自動化技術在冶金行業的發展

80年代左右，我國鋼鐵冶金行業還普遍采用單回路控制，一般控制設備都為常規儀表，控制水平簡單。而在90年代以后，自動化技術開始在我國冶金行業中普及，大部分企業的控制裝備方面都以PLC、DCS、FCS為主，控制水平可以達到準無人化水平。最近這幾年，冶金行業自動化技術再一次升級，部分鋼鐵企業已經實現了全廠信息化，控制系統也更加優化了，出現了BPS/MES/PCS三級結構。自從我國加入WTO后，再加上金融危機的影響以及國際鋼鐵市場的持續低迷，鋼鐵冶金企業現今正面臨著嚴峻的考驗，所以為了適應全球冶金行業的大環境，為了我國冶金行業更好的發展，提升我國鋼鐵行業自動化技術的水平勢在必行。

二、我國冶金工業的自動化現狀

1.冶金工業的生產控制體系

在冶金工業的生產過程中，主要是由四大分級結構控制體系完成的，它們分別為:①O級是采集執行層，也就是傳感器和執行器，主要是完成物理量的測量、執行控制命令②1級是基礎自動化，集中控制生產工藝的過程。③2級是過程自動化，控制生產的優化④管理自動化，調節個程序之間的工作，使其分工合作。

2.我國冶金自動化技術的現狀

隨著21世紀的發展，我國的冶金自動化的程度得到了很大的提高，從冶金生產的各個工序現場可以隨處可見自動化的設備，不僅有比較先進的單機操作系統，還有完善的集散式分布系統。目前我國的大型冶金企業都從國外引進了先進的自動化控制系統和設備，然后應用這些設備和技術，進行消化吸收和自我創新，改造出適合我國冶金企業的生產實際情況的設備，使我國的自動化水平己經趕上了國際的水平。但是發展是不斷的，所以對我國的冶金工業的要求會越來越高，使得一些落后的技術和生產設備被淘汰，配備了很多新的自動化系統和單機自動化系統生產設備。

三、有色冶金行業未來發展及制約因素

我國雖然是目前世界上最大的有色金屬產品生產國，但是國內有色金屬礦產資源保證程度比較低，同時我國有色金屬深加工產品和新材料開發水平與發達國家差距較大，短時期內難以實現大量出口，有色金屬產品進出口貿易長期存在巨額逆差。來自中國有色金屬協會的數據：2011年我國有色金屬進出口貿易總額創歷史新高，達到1607億美元，同比增長28%，增幅比,十一五-期間的平均增幅高7.3%，全年進出口貿易逆差額為744億美元，同比增長8%；2013年我國有色金屬行業運行情況仍為不振，而影響行業的主要問題還是下游需求不旺，產能過剩，有色金屬行業銷售收入利潤僅為3.56%，同比下滑了0.36%。有色行業未來在種類和質量兩方面的發展都存在著很多制約因素。在產能增加方面，首先是資源缺乏的矛盾日益突出，例如按目前的消耗水平，現有冶金礦產資源將很難保證本世紀內生產的需求；其次，能源結構不合理，二次能源利用還很不充分，能耗高；第三，推行高效、低耗、優質、污染少的綠色清潔生產雖已有了初步成效，但從總體上看還處于初始階段。在品種質量方面，首先是淘汰落后工藝裝備的任務還未完成，流程的全面優化和工藝裝備的進一步優化還受各種條件的制約，大型設備依賴進口。其次在新品種開發方面原創性自主創新不多，產品質量的技術保障體系尚需完善。

四、冶金自動化發展趨勢

（一）過程控制系統的完善

雖然很多企業已經進行了過程系統控制,但是和世界先進技術水平相比,我國的冶金控制系統應用并不全面。冶金工程的工作流程已經可以采用比較新型的傳感技術、光機電一體化技術、數據融合以及數據處理技術,除此之外,還有一些關鍵工藝技術,例如參數閉環控制、產品物流跟蹤、能源的平衡控制以及環境控制和產品質量控制。實現冶金流程在線檢測和監控系統,包括鐵水、鋼水及熔渣成分和溫度檢測和預報,鋼水純凈度檢測和預報,鋼坯和鋼材溫度、尺寸、組織、缺陷等參數檢測和判斷,全線廢氣和煙塵的監測等。

（二）信息技術進一步得到發展應用

受市場影響，我國冶金產業面臨著激烈的競爭，因此需要通過降低成本、提高質量，以獲得競爭優勢，提升核心競爭力。所以，信息技術必然會得到進一步地重視和加強，新技術的創新和應用愈加突出。在冶金企業的生產控制方面，為增強生產過程的安全性、穩定性和可靠性，智能儀表、模型技術、高性能控制器和集中管控將得到更加廣泛應用。可以預見，在MES、ERP等系統繼續應用的基礎上，物流管理、商務智能、客戶關系管理、供應鏈管理、電子商務等信息系統，未來將全面鋪展，獲得廣泛應用。信息技術將變得無所不在。未來，云計算、物聯網、虛擬化等技術的創新和應用，將為冶金企業信息和智能化管理提供有力的技術支撐。

（三）進一步提高智能化程度

在過去，電氣自動化受限于電子化和機械化，新世紀以來計算機技術才被慢慢引入電氣自動化程序并發展成為主導的。信息化和工業化的融合，還有待加強。這是節省勞動力，提高生產效率的需要。生產過程的信息化主導，有利于實現自動化和機械化，從而改善生產模式，提高生產質量。把電氣自動化技術與計算機技術兩者相融合，將進一步促進冶金生產過程自動化和機械化。特別是互聯網技術的高速發展對于促進電氣自動化的進一步發展發揮了十分關鍵的作用。我國冶金電氣自動化技術發展，漸趨于將信息化和工業化相互深度融合，逐步淘汰落后生產方式，加強兼并重組，使得產業集中化提高，產業鏈游資源得到整合，工藝及管理水平不斷提升，冶金企業向精細、集約化管理轉變。

（四）能源管理控制一體化的構建

我們知道，冶金行業是一個耗費資源和能源較多的行業，耗費的這些能源和資源會嚴重阻礙到冶金工業的不斷發展。當前，我們國家的冶金工業逐漸從粗放型的生產模式轉化為精細型的生產模式，用耗費的能源和資源作為核定產能的標準在未來可能成為現實。因此，能源的節約與利用對冶金工業的發展有相當重要的意義。其中自動化技術在冶金工業中的廣泛運用，可以為節能減耗、低碳減排做出很大的貢獻。冶金行業的能源管理控制一體化的構建，要是只處于數據采集階段的話，那么作用并不大，但這也是目前普遍存在的現象。根據冶金工業在能源管理控制方面的特點，也就是耗費大量的能源與資源以及在冶金生產過程中所產生的氣體，我們將能源控制與管理的重點放在了建設能源控制與管理中心。能源控制與管理中心主要是以控制模型與管理模型的建立為基礎。可以看出，能源控制與管理的工作重點是能源運用的合理化、二次能源運用得合理化、多種能源介質共同運行、轉變過去的能源計算方式以及能源安全警告等內容。

結束語

隨著我國經濟發展,冶金自動化技術不斷提高,但是和發達工業國家相比,在技術方面還存在很大差距,我國企業需要不斷改進生產技術,提高生產效率,積極促進冶金自動化技術的發展。鋼鐵工業是我國的基礎工業,關系到各行各業的生產,尤其是工業和建筑產業,沒有鋼鐵就無法進行下一步具體工作。我國正處于社會主義建設高峰階段,很多工業發展處于品質提升及轉型階段,今后對高品質鋼鐵的需求量會不斷增加。然而目前市場高品質鋼鐵供應不足,高端品質種類較少,不能完全滿足市場需求。所以,冶金自動化技術是推動鋼鐵產量和質量提高的主要渠道。我國冶金行業在今后的發展當中要不斷吸收借鑒國外冶金自動化技術的發展,制定適合我國冶金自動化發展的目標,不斷拓展我國工業的發展。

參考文獻：

篇（5）

研究生培養

【中圖分類號】G【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2012）12C-

0048-03

根據《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010-2020年）》和《教育部關于實施卓越工程師教育培養計劃的若干意見》，國家決定實施“卓越工程師教育培養計劃”（簡稱“卓越計劃”），促進工程教育改革和創新，全面提高我國工程教育人才培養質量。“卓越計劃”實施的專業包括傳統的產業和戰略性新興產業的相關專業，遵循“行業指導、校企合作、分類實施、形式多樣”的原則，重視國家產業結構調整和發展戰略性新型產業的人才需求。實施的層次包括工科的本科生、碩士研究生和博士研究生三個層次，培養現場工程師、設計開發工程師和研究型工程師等多種類型工程師后備人才。同時，作為適應我國經濟社會快速發展形勢的新舉措，教育部決定自2009年起擴大招收全日制專業學位碩士研究生的范圍和規模。全日制專業學位碩士研究生與學術型碩士研究生屬同一層次的不同類型，它主要培養有特定職業背景的高級專門人才，其中工程碩士專業學位因培養目標、培養模式、教學理念與評價標準等方面均緊密契合教育部推進的“卓越計劃”，因此被納入計劃之中。

桂林理工大學近年來對工程碩士專業學位研究生的培養模式進行了積極的探索，2012年被教育部列入“卓越計劃”。全校共有3個本科專業和4個工程碩士專業領域（含材料工程）獲批開展“卓越計劃”，成為了廣西唯一獲得研究生層次“卓越計劃”的高校。本文以桂林理工大學材料工程專業為例，探討在實施“卓越計劃”的情況下，如何結合廣西經濟社會發展要求，改革材料工程專業碩士研究生的培養模式。

一、廣西實施“卓越計劃”材料工程專業碩士的環境與條件

全日制工程碩士專業學位教育是研究生教育發展到一定階段的產物。由于工程碩士教育培養的是高層次應用型人才，因此必須在教育、科技、經濟緊密結合的框架內開展，亦即需要大學、企業、職業界、社會以及政府之間的良好合作與互動才能實現。目前高等教育依然沿習著計劃經濟體制下的教育模式，高等教育仍是一個相對封閉的體系，對外部需求的了解不夠，因此人才培養難以適應當前市場經濟發展的需要。設立工程碩士專業學位就是為了改變工科研究生培養規格單一的局面，通過明確不同于學術型研究生的培養制度（如雙導師制、企業參與、社會評價、與職業資格掛鉤等）實現培養制度的變革。但目前這一宏觀管理體制改革尚未完成，工程碩士專業學位教育制度環境仍然存在諸如產學研機制不健全、市場調節機制不完善、質量保證機制不科學和缺乏專業認證制度等問題，這些情況在經濟尚不發達的廣西更為嚴重。因此，需要廣泛借鑒發達國家、國內發達地區的經驗，充分發揮主觀能動性，創造性地開展工作。

事實上，工程碩士教育在西方發達國家也經歷了曲折和探索過程。美國的工程碩士研究生教育產生于第二次世界大戰后，其蓬勃發展始于20世紀80年代中后期。美國的工程碩士計劃實質是四年本科計劃的拓展，其宗旨是為工業界培養高水平的實踐型專業人才，它注重工程設計和學生在工程實踐中提出問題、發現問題能力的培養。值得注意的是，美國工程碩士的教學計劃和教材與學術型碩士研究生完全一致，這表明實踐經驗與較高的學術水平并重是工程碩士在美國獲得認可的重要因素。歐洲大學和企業在培養工程師的工程能力方面有比較成熟的合作運行機制。來自企業的工程師能夠實質性地參與教學計劃和課程體系的設置，其中一般包括不少于3個月的職業實習以及3個月以上的實戰性研究論文或設計項目。此外，發達經濟體還普遍將專業認證和職業資格準入制度與高等工程教育掛鉤，如在美國未經ABET認證的工程專業學生很難獲得注冊工程師資格；在歐洲，進入FEANI認可的工程專業學習是獲得工程師資格的基本條件；在日本，JABEE認可的工程專業畢業生可以免試通過技術士資格考試的初試；在英國，工程教育更是以取得專業資格作為培養的主要目標。由此可見，工程碩士教育在發達國家已經形成了其突出應用性的定位，并與各類專業資格掛鉤。

國內一些首批加入“卓越計劃”的高校在工程碩士培養方面也進行了一系列有益的探索。如南京大學實施了分級課程體制，突出講座、沙龍、實戰模擬、案例教學等內容的比重，學位論文則強調以案例研究為主；還通過自我評價體系，對“卓越計劃”實施情況進行經常性的研討與測評。河海大學對其特色專業—水利工程專業的專業學位研究生教育進行全面的探索。他們提出了“重理論，強實踐”的理念，在課程內容上強調與學術型有所區別，注重案例和研討式教學，通過“頂崗實踐”獲得工程實踐能力，其學位論文的可以是規劃、勘探、設計、施工、項目管理、產品研發和應用研究等。

雖然廣西屬于西部欠發達地區，但已經提出了“14+4”千億元產業發展計劃，力爭包括食品、汽車、石化、電力、有色金屬、冶金、機械、建材等14個產業的產值達千億元，同時培育包括新材料、新能源、節能與環保、海洋等4個新興產業。材料學科是實現該計劃不可或缺的技術支撐，而具有較強工程實踐能力的材料工程專業碩士則是最為急需的高級人才。雖然目前廣西有能力持續支持實施“卓越計劃”的大型企業不多，但亟待技術升級的企業則比比皆是。

二、桂林理工大學材料學科發展現狀與材料工程專業碩士培養存在的問題

桂林理工大學材料工程專業，其前身可追溯到1992年桂林冶金地質學院的地質專業，以后逐步增設了無機非金屬材料、高分子材料與工程、金屬材料工程、冶金工程和材料科學與工程等專業，基本上涵蓋了材料科學與工程專業的主要學科。該學科目前擁有材料科學與工程和冶金工程兩個一級學科碩士點，高分子化學與物理二級學科碩士點，同時招收材料工程專業碩士。其中，材料學為省級重點學科，并于2009年成為教育部批準的博士點授權建設學科。

通過多年建設，桂林理工大學材料學科已經形成了基礎研究與應用研究并舉的格局，其主要研究方向包括無機非金屬材料的合成與制備新技術、高性能聚合物基復合材料、新型電、磁功能材料及能源功能材料、綠色建材及生態環境材料等，密切結合廣西優勢有色金屬、礦物和植物資源等設立和發展起來的，具有較為鮮明的地方特色。學科目前擁有省部共建國家重點實驗室培育基地、教育部重點實驗室、廣西壯族自治區重點實驗室等科研平臺，還與廣西10多家大型企業建立了產學研合作關系，科研成果應用獲得直接經濟效益10億余元，并獲得包括國家技術發明二等獎、廣西科技進步一等獎、廣西自然科學二等獎等重要研究成果。

但是，材料工程碩士培養仍然存在著許多亟待解決的問題，表現為：第一，現行的材料工程專業碩士的人才培養方案中雖設置了實踐環節，卻缺少相應的強化訓練內容，在課程設置上與學術型研究生差別不大；第二，材料工程碩士自身的認可程度不高，所錄取的學生一般是成績未達到學術型研究生要求的，學生容易產生自卑情況，而且自費上學的比例偏高；第三，研究生導師對培養工程碩士的積極性也不高，因為學生在完成一年的理論課學習后就要到企業去實習，對導師的實驗室研究作用甚小；第四，近年來追求學科全面發展成為普遍的趨向，使得桂林理工大學原來的有色金屬行業背景明顯淡化，在材料學科上表現為涉及領域寬，科研工作大多集中在功能材料、復合材料或納米材料等新材料領域，而傳統的金屬材料和冶金工程反而成了弱項；第五，缺乏必要的“行業指導”，為“卓越計劃”工程碩士的培養帶來了較大的困難。

三、創新材料工程專業碩士培養模式，校企合作，全程互動實施“卓越計劃”

“卓越計劃”為全面提升材料工程專業學位研究生的培養質量提供了最佳的契機，而創新人才培養模式必須要切合廣西社會經濟發展要求。為此，我們提出了培養工藝設計與新產品研發兩類材料工程專業碩士的新思路。廣西工業技術落后，主要依靠資源生產初級產品，生產過程高消耗、高污染。工藝設計類工程碩士的培養則針對這些問題發展，將相關的技術改造與工藝設計作為工程碩士的畢業論文（或設計）內容，依托產學研基地和重點實驗室的研究平臺，為企業解難題、創效益，進而提高社會對工程碩士的認可程度，強化高校與企業的聯系；而新產品研發類工程碩士的研發工作主要是服務于落戶在廣西的新材料、新能源、節能與環保和海洋等新興產業的需求，開展新產品研發或進行擴大實驗，實現研究成果的轉化。根據論文工作的內容和要求的不同，靈活安排實習時間和畢業論文的形式。如以工藝或流程設計為主的工程碩士要在企業實習至少半年，其畢業論文以工藝或流程設計為主；而以新產品研發為主的工程碩士則留在實驗室，借助本學科的儀器設備完成相關研發工作。

在培養標準上，我們提出要圍繞工程基礎教育（技術基礎和專業基礎）和工程專業教育（工程實踐和設計創新）兩個中心環節層層遞進，培養具有較強技術知識、推理能力、解決實際工程問題能力、項目與工程管理能力和有效溝通與交流能力，同時具備較高職業道德、職業素養與社會責任的高級工程技術人才。充分利用雙導師制，把高校研究生教學中的專業基礎教育優勢與企業導師在工程設計與實踐方面的經驗相結合，共同指導學生完成工藝設計和新產品開發，培養學生解決工程實際問題的能力和技術開發過程的組織能力，有效促進“卓越計劃”在材料工程碩士層面的貫徹與實施。基于材料學科的特點，材料工程專業碩士在材料學基礎理論方面同樣需要扎實的基礎。因此，基礎課程的教學內容要與學術型碩士相同，但專業必修課和選修課的教學內容則要突出材料加工與工程設計等方面，這部分教學任務可優先安排給有“雙師證”（即教師證和工程師證）或有過企業工作經歷的教師。此外，還專門開設了實踐環節，用于實驗技能實訓及現場實習等。

在考核標準與評價體系方面，材料工程專業碩士也與學術型碩士有所不同。材料工程專業碩士畢業不要求在省級以上正式學術期刊，考核主要集中在畢業論文（或設計）所體現的工作量、創新性和實施效果等方面。在研究生評優和獎學金評比中，主要考核工程碩士自主知識產權、專利申報或方案實施所取得的經濟效益等情況，并使之與學術型碩士所發表的學術論文有可比性，創建公平競爭的環境。

在校企合作辦學方面，桂林理工大學與桂林地質礦產研究院、廣西三環企業集團有限公司、廣西魚峰集團有限公司、廣西金山銦鍺冶金化工有限公司和廣西新未來信息產業股份有限公司等一批具有實力的企業建立了穩定（下轉第54頁）（上接第49頁）的產學研基地。學生在企業進行實習實踐時，要求企業要以“準員工”的標準對待，嚴格要求且給予一定的生活補貼，而相關企業也有優先挑選畢業生的權利。桂林理工大學經過資格和能力評審，第一批共聘請了15位企業導師，均為企業高層或具有高級職稱人員。企業導師要對在企業進行的工程實踐培養內容和培訓標準，如企業高級技術人員授課、生產現場學習與安全培訓、參與新產品研發和工程設計等提出了較為詳細的要求，企業教學完成后相關企業應為學生提供培養質量鑒定。

為了確保材料工程專業碩士的培養能夠符合“卓越計劃”的要求，桂林理工大學提出了校企合作、全程互動的理念，并成立了“卓越計劃”領導小組，下設領導小組辦公室、校級專家小組及二級學院教學工作小組等組織機構，并為每個試點專業提供專項經費。學校在鼓勵相關試點專業大膽改革、積極探索的同時，特別強調教學質量。為此，材料工程專業也建立了教學質量監控與信息反饋機制，對現行的材料工程教學內容和教學效果進行定期評估，并征求學生的反饋意見。此外，還通過校內導師定期與相關企業保持溝通，了解材料工程碩士研究生在課題執行方面的情況，發現問題及時處理并向對方企業通報，真正做到“全程互動”。

總之，實施“卓越計劃”對創新材料工程專業碩士的培養有顯著的促進作用。桂林理工大學將依照校企合作、全程互動的理念，扎實做好“卓越計劃”材料工程專業碩士試點工作，努力實現高校與企業的雙向共贏，更好地服務廣西經濟的新發展。

【參考文獻】

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中圖分類號：TK47 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（b）-0019-01

隨著國家經濟的發展，越來越多的人開始對電力電網的建設投入了更多的關注，人們逐漸發展，國家電網及電力系統的發展對整個國家經濟的發展有著重要的影響作用。燃氣輪機和聯合循環技術作為電力企業生產過程中的重要技術，目前已經在各大電力生產企業中得到廣泛應用，但是我們依然有必要對這一問題進行仔細的研究。首先需要對發展的重要性進行介紹。

1 我國發展燃氣輪機及聯合循環制造業的必要性和可行性

1.1 燃氣輪機聯合循環機組符合優化火電結構的要求

在我國以往的能源消耗份額中能夠發現，煤炭資源一直是消耗的主體，且電力企業往往對燃煤汽輪機有著極大的依賴性。經過近些年國家的大力發展，已經基本上緩解了電力供不應求的局面，但是能源危機讓我們面臨了新的問題，由此，國家提出了“優化火電結構，大力發展水電并適當發展核電”的基本方針來解決這一問題。和以往的汽輪機相比，目前采用的燃氣輪機聯合循環機有著很多優點，如：在先進技術的帶動下熱效率有顯著的升高、裝置初期投入小且輕巧方便、啟動迅速且自動化程度較高、使用中清潔程度高污染小、耗水量和耗能量相對較小、可靠性強易于維修等。

1.2 優化火電結構為燃氣輪機和聯合循環機組提供了巨大的市場

在國家這些年“優化火電結構”的政策引導下，我國的電力市場還存在著大量的需求，不論是新建聯合循環電站還是舊電站加裝燃氣輪機改造都給燃氣輪機聯合循環技術帶來了巨大的發展前景和廣闊的發展空間。

1.3 我國有能力發展燃氣輪機聯合循環制造業

我國的燃氣輪機制造業盡管較發達國家來說較為落后，但是也已經有了一定的制造成功經驗為我國的燃氣輪機制造業發展提供保障，加上適當的引進和學習，目前我國的燃氣輪機制造業已經取得了長足的進步，基本可以滿足600W以下火電機組的自給自足，相信在業內的不斷研究和發展下一定會取得更多的進展。

2 關鍵技術

2.1 低NOx排放的燃燒技術

在燃氣輪機的燃燒室內，在高火焰溫度的影響下，極易產生NOx氣體。因此在生產過程中，抑制NOx的生成便成為了一項關鍵技術。通過研究發現，對于NOx的處理主要可以通過如下一些方法來實現：第一，可以在燃燒區注入一定量的水蒸汽或水，這樣可以降低燃燒溫度，抑制有害氣體生成；第二，可以將燃料預先與空氣在分子水平上回合，保證足夠的燃燒過程供氧量，以防有害氣體產生；第三，可以通過多級、多次燃燒來增加燃燒完全度；第四，可以采用催化燃燒的方法，通過適當催化劑的作用來促進燃燒效率。

2.2 高溫材料

在這些年的應用發展過程中，進氣溫度在逐漸的升高，這給其他材料的性能帶來了很大的挑戰，因此在制造燃氣輪機的各部件時一定要注意原材料在高溫下的抗氧化性、抗熱腐蝕性、機械性、抗疲勞性、導熱性以及公益性。由此得到，可以將合金材料或陶瓷材料等在這方面有優勢的材料應用在燃氣輪機的制造業上。

2.3 熱部件冷卻技術

在改善高溫耐熱材料的同時，還可以通過提升冷卻技術來提高設備效果。在使用中可以運用：對流冷卻、沖擊冷卻、氣膜冷卻、發散冷卻以及綜合冷卻葉片等方法，通過閉式冷卻回路來取代開放式冷卻回路，提高冷卻效果和經濟性。

2.4 聯合循環技術

在技術的不斷發展和應用下，各式的先進設計和制造技術也在聯合循環的過程中得到推廣，在技術的推動下，生產過程的熱效率逐漸提高，能耗比逐漸有了不小的改善。

2.5 燃煤聯合循環

燃煤聯合循環技術室通過將清潔燃煤技術與聯合循環發電技術相結合，有效的解決能源領域的相關問題。

3 我國發展燃氣輪機和聯合循環技術的建議

3.1 在政策上扶持和推廣聯合循環的發電方式

對于我國的實際國情來考慮能夠發現，我國在推廣燃氣輪機聯合循環發電的過程中最主要的困難就是燃料成本的問題。針對這一現狀從實際情況出發能夠發現，我國的聯合循環電廠多作調峰運行，因此可以有依據的制定出調峰店家，讓此類電廠的調峰優勢更加突出。另一方面，國家有關方面應當放寬燃氣輪機燃料的進口政策，鼓勵此種發電方式的發展。

3.2 以引進和自行開發相結合，發展聯合循環制造業

從當前的技術情況來看，應當有計劃的進行兩方面的改善。第一，發展余熱鍋爐和聯合循環用汽輪機的制造技術，這兩方面雖然技術難度和集中度不及燃氣輪機，但整體上有著很大的影響，即將成為該方面制造業的瓶頸之處。第二，通過燃氣輪機制造技術的引進和學習不斷提高國產化率，我國在燃氣輪機制造領域與發達國家還有很大的差距，盡管這一定程度上影響了我國的發展，但也會為我國提供一種飛速發展和跳躍性發展的可能性，只要開發得當定能取得很好的效果。第三，還應當關注世界上先進的燃煤聯合循環技術，這一技術作為當前依然使用的主要發電技術還有很多值得改進和發展之處，我們應當向發達國家多加學習，提升我國的技術水平。

4 結語

該文中，筆者根據自身經驗首先對我國發展燃氣輪機和聯合循環技術的意義進行了介紹，對這一過程中的關鍵技術進行了分析，最后提出了一些我國發展這兩種技術的建議，應當從發展余熱鍋爐和聯合循環用汽輪機的制造技術、通過燃氣輪機制造技術的引進和學習不斷提高國產化率、關注世界上先進的燃煤聯合循環技術三個方面加快我國的燃氣輪機聯合循環技術發展與應用。

參考文獻

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[中圖分類號]G642[文獻標識碼]A[文章編號]10054634（2016）05005103

0引言

“材料科學與工程”專業是一級學科專業，深刻理解專業內涵，是保證實現專業人才培養目標的關鍵。從培養專業人才的角度，專業教學自然包括學科理論知識與專業實踐能力協調統一的兩個部分。如何進行專業實踐能力的培養是高校普遍關注的問題，也是目前高校教育工作者的重點研究課題[15]。伴隨國家對教育的重視和大量投入，用于培養學生實踐能力的基礎設施得到完善。然而，這并不意味著專業實踐能力培養的問題得到解決，恰恰相反，社會要求高校改革實踐教學模式，培養高素質工程實踐能力人才的呼聲日益強烈。深刻思考高校實踐教學現狀，目光聚焦教學實驗室，高校教學實驗室的性質、作用與地位值得再審視。高校教學實驗室的建設方向對高校實踐教學模式改革的影響作用值得探究。

1從“材料科學與工程”的學科內涵理解專業實踐教學的涵義“材料科學與工程”學科是研究有關材料成分/結構、制備/合成、性能和使用效能及其關系的科學技術與生產。對此，材料科學與工程專業的基本教育要面向學科的要素，自然科學知識與工程技術知識應該是構成知識結構的主要方面。就理論教學而言，要以系統的知識學習和綜合思考能力培養為主，強調寬厚的基礎、學科知識橫向與縱向間的聯系。理論教學的核心任務，就是培養專業理論素質。實踐教學不應該僅是理論的再現和簡單證明，而是強調理論在應用中的相關性和綜合性，同時引導和激發學生走向科學研究和工程實踐的起點。實踐教學的任務和目的就是培養大學生獲取科學知識的能力與工程實踐的能力。基于此，確立了高校實踐教學改革以及實踐教學基地建設的方向。高校教學實驗室是完成實踐教學任務，實施學生工程實踐能力培養計劃的主體，高校實踐教學改革以及實踐教學基地建設的對象是教學實驗室（以下簡稱實驗室）。

2我國材料科學與工程專業教育的發展現狀對實踐教學的要求2.1重視寬口徑材料類人才的培養

材料類型已經覆蓋了金屬材料、無機非金屬以及高分子材料材料工程方面，覆蓋了金屬的成型與加工、無機非金屬工程、高分子材料工程以及冶金工程等。材料科學與工程專業的實踐教學應該與此對應，重視寬口徑的科學研究和工程實踐能力的培養[3]。

實際上，在專業人材培養過程中，各個學校依據自身條件和發展定位而限定“寬口徑”的“度”，即辦學特色。由此，也決定了“寬口徑的科學研究和工程實踐能力的培養”的實踐教學內涵對于每個學校來講是有一定限度的。實驗室對于實現“寬口徑”的科學研究和工程實踐能力的培養目的具有了可行性。

2.2培養模式由“專業培養”向“學科培養”方向發展各教學環節的學科性特點日益突出：在課程設置上，普遍注重學科式課程，專業課程已從中心地位轉向了載體地位；在課程內容上，圍繞學科發展和技術進步，培養學生適應社會科技發展的大方向。實踐教學與學科性內容的關聯性日益緊密[4]。例如，大功率X射線衍射儀、透射電子顯微鏡等高、精、尖設備大量向本科教學開放；普遍提倡本科生低年級開始進入科研團隊，參與導師的科研工作；畢業論文或設計題目普遍要求真題真做。實驗室對于實現寬口徑的科學研究和工程實踐能力的培養的有效性日益彰顯。寬口徑的科學研究與工程實踐能力培養的主體地位也日益凸顯。

2.3實踐教學方面的投入由基礎轉向專業

伴隨國家對教育的重視和大量投入，培養學生實踐能力的基礎設施得到完善，學生的實際操作動手水平、分析和解決問題的能力得到了明顯的提高。以天津理工大學為例，在經歷“十五”、“十一五”基礎實驗室專項投資建設基礎上，投資0.24億元進行了“十二五”建設，以學科與專業綜合建設作為重點，加強教學科研創新平臺以及人才培養質量建設。實踐教學方面的投入已由基礎轉向專業，投入的趨向突顯學科性。科學研究和工程實踐能力的培養越來越可以立足于實驗室。

2.4材料科學與材料工程相結合的綜合性人才的培養日益受到重視隨著社會的發展及國際競爭日趨激烈，社會對材料研究專門人才的需求淡化了材料科學與材料工程的概念，對材料科學與材料工程相結合綜合性人才的需求增加。

伴隨專業教學內容學科化、綜合化，實踐性更強，探索性更強。以專業認識實習或企業化的現場實踐為實施方式的教學模式呈現出不適應性。實驗室建設作為學校教學改革的重要部分，其建設易于朝向保障實現材料科學與材料工程相結合的綜合性人才培養目標發展。從高校的性質與任務、高校實驗室建設的目的，以及從現實條件來看都是符合邏輯的。

3高等學校實驗室實踐教學現狀的思考與改革措施3.1高等學校實驗室實踐教學現狀的思考

1） 以科學實驗教學涵蓋實踐教學。實驗室的實踐教學過于強調學科性：教學內容突出學科化，教學方式強調科學探索。與此對應，用于實踐教學的投資趨向于科學研究設備。實驗設備現代化、高精尖化以及專門化。這種實踐教學現狀使科學探索深度不斷加大，基礎實踐能力逐漸淡化。雖然對教師與大學生雙方的科學素質要求越來越嚴格，但基本技術的實際操控能力越來越弱化。如果以寬口徑的科學研究與工程實踐能力的培養標準來衡量高等學校實驗室的實踐教學，對學生工程實踐能力的培養會被弱化。

從材料測試分析方法的課程教學來講，由于側重電子探針、原子探針等現代分析手段，材料成分分析最基礎的化學分析方法被淡化，而化學分析方法是工程實際中測定鋼平均成分的基本方法。大學生就業主體還在企業，仍面向工程實際。大學教育，特別是工科的大學教育，工程知識的教學偏弱，大學生就業難，社會接受度低，這些也是需要考慮在內的客觀原因。

另外，先進科研手段層出不窮，先進工程技術不斷發展。在先進科技面前，面對高精尖、高價值科技手段，存在看得見卻摸不得的客觀現實。不能上手，實踐能力無從培養。

除此之外，在科技飛速發展的今天，要求大學生群體在一個相對較短的、確定的時間段內了解新的科學研究方法，培養出相適應的科學研究能力，是不可能的，也是不可行的。

2） 實驗室實踐教學存在明顯的教學實驗性。高等學校實驗室的實踐教學受傳統的思想影響，實驗教學依課程開設，且在內容上注重理論知識的驗證，正所謂教學實驗，而非實驗教學。而且，在實驗教學內容中對科學發現的歷史缺乏重視。科學發現的歷史，不僅在于體現知識體系的形成過程，有助于學生更好地理解、掌握知識，而且在于展現了探究科學的思想方法、在探究科學問題中所采用的技術手段以及技術手段的選擇使用、改進與發展的過程，這些恰恰表現的是工程實踐的核心內容。

在實驗教學形式上，所謂基礎性、設計性及綜合性實驗的劃分，多是從實驗內容的量、涉及知識性的面及工作難度角度，而非從實驗教學的內涵上來考慮。項目之間相互獨立，缺乏系統性，且實驗項目在內容設置上重復現象嚴重；實踐教學在培養學生創新意識、專業實驗能力及科學研究基本能力方面的主體地位與作用上沒有有效體現；學生創新意識不能得到有效激發；教學過程未能切實體現以學生為本、學為主體的教育理念。

傳統的實驗室教學模式不適應寬口徑的科學研究與工程實踐能力的培養這一實踐教學的內涵，實驗室教學的實質作用未有效體現。

3） 高校實驗室教學的優勢尚待發揮且不能與工程實踐相協調。按照傳統觀念，實驗室的實踐教學注重科學理論相關的工作。在此觀念下，設立的實驗室多屬于科學實驗型實驗室，而非工程實踐基地。為彌補這一不足，高校多致力于建設校外工程實踐基地，使本屬于學校自身的實踐教學體系，被分成校內的實驗室實踐教學與校外的工程實踐教學兩部分，使得科學研究和工程實踐能力的培養出現脫節，不能協調統一。

校外實踐基地的建設有效支撐高校實踐教學。因而，許多高校大力建設校外產學研基地，實施“卓越工程師”培養計劃等。在“十二五”期間，天津市投資了4.25億元用于實施卓越人才教育培養計劃，建設10個可共享的工程實踐教育中心。在實踐中發現，所謂工程實踐基地實踐教學的內容與形式偏向工程，一定程度上弱化實踐教學的科學研究與工程實踐能力的協調統一，對材料科學與材料工程相結合的綜合性人才培養目標的實現具有一定局限性。同樣，工程實踐基地建設為適應科技飛速發展的現實，滿足大學生群體在一個相對較短的、確定的時間段內掌握不斷涌現的新的科學技術是不可能的，也是不可行的。另外，由于企業客觀現實的限制，校外產學研基地的工程實踐教學效果確實大打折扣。況且，在信息交流高度發展的今天，是否需要花大力氣建設校外產學研基地以完成工程實踐教學是一個值得商榷的問題。

3.2高等學校實驗室實踐教學改革措施

1） 提高對實驗室工作重要性的認識。高等學校實驗室是學生實踐能力培養及實施工程素質教育的重要場所，保證教學質量及實現人才培養目標的重要基地。黨的十八屆五中全會已經明確，內涵發展、提升教育教學質量是“十三五” 高等學校改革的核心。必須樹立以學生為本，實施知識傳授、能力培養、素質提高協調發展的實驗教學觀念，提高實驗教學對培養創新型人才重要性的認識，深化實驗教學改革，支撐教育教學質量的提升。

2） 加強實驗室建設，深化實驗教學改革。首先，通過管理體制創新，實現實驗室的角色轉換。高等學校實驗室建設，要以深化改革現有實驗教學體系和管理體制為核心。通過體制創新，打通實驗教學與理論教學的教師身份界限，在建立起滿足實驗教學需要的高素質實驗教學隊伍基礎上，形成設備先進、資源共享與開放服務的實驗教學環境，提高實驗教學水平，支持實踐教學質量的提升，使實驗室真正成為實施實踐教學任務的主要基地。

篇（8）

1.鋼鐵企業面臨的發展現狀

目前，雖然我國的鋼鐵產量位居世界第一，但這并不意味著我國是鋼鐵強國，在發展過程中還有很多的問題出現，主要表現在技術投入、管理創新、提高產業集中度與資源回收利用率等多方面還與發達國家存在較大差距。

自金融危機發生后，中國的經濟就進入了調整期，鋼鐵業的產能也由此進入了過剩階段，價格大幅下滑，盈利空間急劇萎縮，一度陷入產品銷售困難的窘境中，行業企業普遍處于微利或虧損邊緣。尤其在當今極度節能環保理念的前提下，諸多企業將面臨新的經濟結構和市場調整，鋼鐵廠等重污染企業勢必面臨更大壓力的深度調整。早在2010年，隨著《鋼鐵行業生產經營規范條件》的，就有業內人士做出預測：在未來兩三年內，鋼鐵業重組進程會顯著加快。這就意味著我國的煉鐵廠的企業經營發展將面臨更為嚴峻的形勢考驗。特別是在當今時代，要想提升企業的發展水平和綜合競爭力，需采取多方面的有力措施舉措，首先從鋼鐵企業內部機械設備的維修保養與管理的基礎出發，做好內部保障，才能找到一條適合我國鋼鐵企業可持續發展的道路。

2.煉鐵廠機械設備管理中存在的問題

隨著社會的快速發展，傳統的煉鋼廠已經無法滿足社會對鋼鐵市場的需求，導致我國煉鐵廠存在嚴重的管理問題。

2.1.管理制度不完善

煉鐵廠的機械設備管理中，缺乏完整、嚴格的機械設備管理制度。一般都僅憑過往經驗來進行管理，缺少對設備的維修保養與管理方面的系統性分析。

2.2.設備規模較小且不夠先進

一些小廠和老廠的設備老舊，設備的規模較小，缺少具有先進技術含量的的機械設備，直接導致產品技術含量低，質量不高等問題出現。

2.3.技術水平低，人員更換頻繁

受煉鐵廠的特殊工作環境的影響，機械設備的操作人員一般文化和技術水平都相對較低，而且工作人員存在諸多的不穩定因素，人員更換頻繁，技術純熟的操作人員不多，對掌握先進設備的操作技術就更有難度，也很難適應機械自動化和機電一體化的現代化設備管理需求。

2.4.缺乏對廠內設備的保養、維修和管理

在煉鐵廠的設備使用中，普遍存在對投入使用的設備保養維修和管理等工作的嚴重欠缺，很多項目負責人都只考慮眼前利益，以超進度完成生產任務為最終的目標，設備和工人的加班現象已經成了家常便飯，設備每天運行20小時以上是常見現象，使設備長期處于超負荷狀態，這種惡劣的工作環境加速了設備的老化程度，極大地影響設備的使用壽命和技術狀況。

3.加強煉鐵廠機械設備維修保養與管理的具體措施

筆者經過長期的實踐和探索總結出了幾點關于煉鐵廠機械設備的維修保養與管理的建議：

3.1.煉鐵廠機械設備的維修保養措施

3.1.1.明確“強制保養”的原則

所謂的強制保養，是對保養的硬性規定，即必須按照相關的規定在制定的時間地點，按時進行，即便出現生產任務緊張而時間安排不開的情況，也必須停止，馬上安排專業人員進行相關的保養，切不可疏忽大意。

3.1.2.提高機械設備維修保養的意識

在煉鐵廠內部對相關的人員進行現代化設備管理教育，以使得上到高層下至基層的所有人員都明白機械設備完好率和使用壽命之間的關系，并明確其與維修保養工作的必然聯系，提高煉鐵廠全員的設備維修保養意識，并定期對相關技術人員進行技考核和維修保養工作的抽查，切實做到將思想認識落實到生產實踐中。

3.1.3.嚴格執行維修保養程序

設備的維修保養與機器壽命直接的影響。嚴格執行必要程序馬虎不得。首先是對設備零備件的安裝，避免因各種不當操作造成設備零件的過早磨損。安裝中要合理選擇材料，進行熱處理工藝，保持零件的度和設備的防腐工作。其次是進行規范化的崗前的日常點檢和維修保養，嚴格執行“養修并重，預防為主”的定檢方針，有效避免機器因帶病工作而引發生產和安全故障。最后是巡回檢查和總結分析階段，根據維修保養時間和各項統計數據，對故障出現的規律進行綜合確定。

3.1.4.掌握維修保養技術

對維護工作者來說，除了要掌握零部件的安裝、日常檢查和維護等必備的維修保養技術外，還必須要掌握各種修復技能。對檢修更換下來的零件，進行外觀和性能的雙重修復，使之再次投入使用，為工廠節約人力財力和物力。需要提醒的是，在修復時，要根據零件的磨損度進行相應厚度修復，基本的技術規范為：鍍鉻層厚為0.01――0.2mm，金屬噴鍍層厚為0.5――2mm，手工電弧焊≮1mm等。

3.2.煉鐵廠機械設備的管理措施

3.2.1.加強設備有劣化傾向管理

煉鐵廠的機械設備非常復雜，在維修保養過程眾所要求的綜合技術水平也相對較高。因此，在點檢檢查的過程中，完全要突破陳舊落后機器設備檢查中的局限性，打破“五感”檢查和使用簡單手段檢查的落后方式，而應積極開展先進的精密點檢和設備診斷工作，做到對設備的技術狀況和劣化程度有充分的了解，及時發現潛在的缺陷和存在的問題隱患，并有針對性的進行傾向管理，確定最佳的預知維修和保養的時間，實現有序管理。

精密點檢和設備診斷，作為現代化設備管理的一種基礎性技術，是點檢管理模式的組成部分，也是全面推進點檢定修制的需要。

3.2.2.加強設備的安全管理

煉鐵廠的機械設備在生產使用過程中，除了要確保產品的質量外，還要做到安全生產，這也是極為重要的一個部分。而要想加強設備的安全管理，就需要在提升維修保養劑操作人員的安全意識和技術水準的同時，還要提高設備的使用效率，禁止在使用中，出現蠻干、濫用、超負荷、超性能、超范圍等的不合理使用現象發生，否則很容易讓機械設備過度磨損，不但降低其正常的使用壽命，還會導致安全事故的多發。除了對基本設備的安全管理外，還要加強對危險性較大的特殊設備進行定期和巡回的安全檢測，以確保安全生產。

3.2.3.維修保養、安排方面管理的規范化和標準化

加強機械設備的及時維修和保養，是強化機械設備管理動作的主要內容。在設備投入生產前，就要做到防患于未然，在維修和保養時，要委派經驗豐富、技術水準高的人去，使之達到生產標準化要求。

在機械設備調配的過程中，也要提前并及時的掌握生產進度和各方面的需求，做到正確選型，合理調配。安排好機械設備調用中的二次保養維護管理工作，有效降低使用與維修保養之間的發生沖突的可能性。

3.2.4.加強對技術人員的培訓管理

設備能否安全使用，很大程度上都取決于操作的人。因此，加強操作人員的崗前技能培訓和安全教育培訓，堅持所有人員持證上崗，從思想根源上加強他們對安全意識的重視程度，是鋼鐵廠從源頭上有效控制安全生產管理方面的又一重要舉措。

4.結束語

總而言之，機械設備是企業至關重要的生產工具，也在一定程度上代表著企業的外部形象。在大量的先進機械設備投入到煉鐵廠的生產活動過程中，大大提高了企業的生產進度和質量，尤其對那些無法通過人員勞動完成的高危險和該難度的大量工作，機械設備的投用給企業生產的順利開展提供了極大的保障。由于設備的使用、維修、保養與管理階段都關系到設備的使用壽命，因此，只有做好并加大對設備的維修保養與管理的工作力度，才能打好企業生產經營的根基，充分發揮機械設備效能，更好的為煉鋼廠提供高效生產的服務，從而為企業創造更好的經濟效益和社會效益。

參考文獻：

【1】趙磊 洪梅 崔秀珍 路國強；；淺談如何搞好機械設備的管理與維修保養[J]；時代報告：學術版；2011年 第10期

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[中圖分類號]G420[文獻標識碼]A[文章編號]1674-893X(2012)01−0003−04

發展新材料、新產品、新工藝、新技術、新裝備，全面提高技術和裝備水平，全面提高產品質量，發展名牌戰略，合理利用資源和保護環境的關鍵是培養和造就一大批現代化的創新創業型人才。中南大學根據社會需求、學科發展、專業布局特色，結合“大材料學科研究性學習和創新能力培養的研究與實踐” 國家重點教改項目，提出“資源-冶金-材料-應用”的鏈式大材料學科理念和以此為背景的人才培養模式的改革。依托深厚的校園文化積淀營造出一種注重過程、寬容失敗、敢為人先、勇于探索的校園文化氛圍，建設了一支促進研究性學習的創新型師資隊伍，形成了與之相適應的研究性學習過程管理機制和鼓勵探索實踐的保障機制。以資源共享為出發點，立足學科群體優勢，構筑起一個跨學科的大材料本科人才成長與科學研究相互促進的開放式綜合平臺，實施連續一貫的研究思維熏陶，推進層次遞進的科研實踐過程，創建了以“學科文化－創新實踐－制度保障”的“三位一體”的立體化實踐訓練體系，提出了“三導—三練—三動”的研究性學習模式，形成了以大學科為基礎的大學生研究性學習和創新能力的培養新體系，并進行了實踐。通過不斷交叉發展和共享建設，大材料學科群現已建成7門國家精品課程，6門省級精品課程，2門國家雙語教學示范課程，1個國家人才培養模式創新實驗區，1個國家級實驗教學示范中心，1個國家級教學團隊，1個省級實踐教學示范中心，2個國家人才培養特色專業，1位國家教學名師，1位省級教學名師，1個國家教學團隊。2005~2010年間，大學科的本科生公開發表科研論文368篇，獲國家和省級挑戰杯大學生課外科技作品和創新創業競賽9項 ，“升華杯”創業計劃競賽及科技作品競賽50項，數學建模和大學生英語等各種學科競賽國家國際級44人次，省級16人次項，參與申請專利12項。

一、立足共享，凸顯優勢，樹立“資源-冶金-材料-應用”的大學科理念

人類社會不斷發展，自然資源不斷消耗，節約資源和保護環境成為社會可持續發展的必然條件，建設“資源節約型”和“環境友好型”社會是人類社會進步的必然趨勢。與資源緊密相關的材料學科應該結合資源、提取、應用來統籌發展，與相關學科更廣泛的交叉融合。發展中的材料學科，要求的人才應具備深厚的和寬廣的知識儲備、強大的工程實踐與設計和創新能力、寬廣的國際化視野、強烈的資源觀和環保意識、科學的思辨方式，因此，需要在更大的學科背景下、開放的學習環境中，采用科學和個性化的培育模式。

中南大學擁有從資源到制備加工等完整的優勢學科體系，學科內涵關聯遞進，經50多年的互相促進、共同發展和融合，形成了具有中南大學特色的大材料學科群。該學科群擁有5個國家重點學科、4個國家重點（工程、國防）實驗室和國家工程研究中心、3個教育部重點實驗室（工程中心）、2個國家創新群體，以此為基礎，形成了大學生創新創業實訓平臺。作為首席科學家單位，學科群聯合承擔了6項“973”重大基礎性研究項目，促進了教學與科研的良性互動，打破了教學與科研的條塊分割局面，將科研與教學緊密地結合起來，實現科研反哺教學、帶動教學的新風氣。以大學科為背景，構筑互為交叉的學科基礎，建立大的教育與訓練平臺，通過大師的引導和大項目的支撐，將學習自交給學生，以多元多向的交流與互動，培養具有大視野、大思維、探索精神和創新能力的大材料類杰出人才。在大學科理念指導下，以“資源-冶金-材料-應用”為主線，對“礦物加工工程”“有色金屬冶金”“材料物理與化學”“材料學”“材料加工工程”等5個國家重點學科進行整體規劃、設計，結合課程體系、實踐實訓、拓展訓練、綜合素質、非智力因素等，開展多方位的創新人才培養模式的創新與改革，培養視野開闊、基礎寬厚、個性鮮明、樂于探索、勇于創新，具有資源節約、環境友好、團隊協作意識的大材料創新人才。

二、寬容失敗，鼓勵探索，營造“敢為人先，勇于創新”的人才成長氛圍

大材料學科群擁有8位院士、109位博導、156位教授的強大師資隊伍和大量國家及省部級教學、科研成果，對學生有極大的示范作用。實施本科生學業成長導師制，引導學生盡早接觸專業信息和了解學科前沿，更好融入學術團隊和培養探索精神，幫助學生建立學業規劃和選擇專業及課程，使學生從入學起就有引導、有指導、有鼓勵、有關注，減少盲目性，提高適應性，促進素質養成。近年來，學校積極營造鼓勵創新的校園文化，培養學生勇于探索、敢為人先、不怕失敗的拼搏精神，為創新創業型人才培養打造堅實的湖湘文化精神基礎，發揮學生社區、學生公寓、網絡虛擬群體等在校園文化建設中的作用，營造“心憂天下、敢為人先、樂于探索、勇于創新”的學科人文精神，形成極具感染的學科文化魅力和促進研究性學習的人才成長氛圍。

樹立“參與過程的成長即成果”的理念，開展特色品牌活動，營造敢于鉆研勇于探索的學術和創新氛圍，重視實踐、實訓，強調過程參與，容許失敗。通過讀書活動、知識競賽、名家論壇、開放論壇、網上論壇等，利用教學和研究成果展示和交流平臺，形成開明、活潑、合理、自由、民主的學術環境。通過院士及大師上講臺，開設學科前沿、尖端技術和科學研究方法等課程和講座，拓寬學生視野，激發研究興趣。通過多渠道、多形式的研究和實踐活動，引領學生 “以探索為樂、以求知為樂，以創新為樂”，培養學生的首創精神與創業素質。

利用第二課堂和社會教育資源，開展主題教育活動，加強德育和素質教育，增強社會責任意識。依托團中央委托學校建設的“中國大學生心理健康教育在線” 等10余個網站開展多主題網上交流和教育活動，充分利用高校網絡德育系統和德育示范基地開展有效的德育工作。大力扶持和鼓勵學術科技創新型社團和興趣愛好型社團。確立“服務社會、增強責任、全面發展”的主題思想，實施“大學生素質拓展計劃”，開展以“三下鄉”和“四進社區”為主要形式的多種多樣的學生社會實踐活動，設立專項經費，建立考核制度，對學生參與社會實踐進行量與質的考核。

將體驗多種學習經歷、感受不同文化氛圍作為本科生研究性學習的一種手段。針對材料學科不斷與相關學科的滲透與交叉的特點，利用學科門類多、學科性公司多以及國際交往頻繁的優勢，對學生提出了體驗不同學習經歷、感受不同文化氛圍的要求，采取多種方式和途徑，開闊學生的國際化視野、產學研早期結合感受創新氛圍、企業公司頂崗歷練體驗創業過程。通過校際、國際交流、聘請國外教師等多種形式，使學生感受不同文化、領略不同思維特征。三年來，已選派200多名學生赴美國普度大學、英國伯明翰大學、澳大利亞蒙納士大學、里茲大學、芬蘭羅瓦涅米技術學院、挪威科技大學進行學習，每學年邀請國外專家到大材料學科開辦講座超過50次。根據課題情況，鼓勵學生到學科性公司實習或勤工儉學，以增強學生在不同研究群體的經歷。鼓勵學生輔修管理或經濟類的課程，鼓勵學生通過網絡學習國外學校的課程，通過多種方式讓學生體驗更大范圍的學科背景、文化蘊含和教育特點。

三、注重過程，激勵創新，建立“認識—探索—創新”的研究性學習體系

研究性學習具有內容的開放性，過程的自主性，方式的多元性等特點。中南大學依據自身的特色和培養理念，以強化探索實踐和提高創新能力為目標，以營造氛圍和提供手段為途徑，以個性化培養和團隊精神為內涵，以興趣驅動和參與體驗為基調，以自主選題和自行實驗為核心，提出了“名家引導、問題引導、課題引導”“思辨訓練、探究訓練、拓展訓練”“興趣驅動、研討促動、多元互動”的“三導—三練—三動”研究性學習模式。通過名家引領、課題導入、問題探索和課題解析，激發本科生學習興趣和探索精神，以參與科學研究為切入點，進行思維、認知、分析、辯識能力的訓練。在大學科背景中，進行貫通式的拓展訓練，在實際創新創業環境中，進行多層次的探究訓練。通過自主選擇專業、課程、教師和課題，形成學習的興趣驅動力，通過各種類型的學術活動和社團活動，進行不同主題的研討，達到多元互動和學術提升。與此同時，不斷完善“重參與、重過程、重成長”的評價制度，改變以往重分數、重結果的評價方法，以實踐訓練、思維拓展、了解社會和奉獻社會為導向，建立注重過程的學習實踐評價體系，突出“過程完整、時間保證、訓練系統”，強調參與、重視程序、強化過程、淡化結果、激勵創新。

以“循序漸進提高基本能力、引導求知激發探索興趣、成果轉化及應用激勵實戰體驗”為出發點，構筑“層次遞進的訓練平臺、激發興趣的探索平臺、拓展能力的實戰平臺”三大功能互補的實踐平臺。利用中南大學大材料學科群的資源優勢和學科建設的優勢，整合國家和部省級重點實驗室資源和學科性公司的資源，構筑培養學生基本素質的訓練平臺和進行科研開發和創新創業實戰訓練的平臺，為學生提供研究、設計、模擬、創造和實訓的自由探索空間，把學生直接置于科研開發－成果轉化－企業管理－市場營銷的創新創業環境中，通過“教科產”的有機結合，使教育與科技活動和社會經濟發展的現實需求緊密結合。

利用“訓練—探索—實戰”貫通式條件保障，進行“認識—實踐—創新”層次遞進的訓練。發揮大材料學科的整合優勢，建立實訓平臺全面開放制度，設立創新基金，推動教學資源開放共享，實現實踐平臺的高效利用。三年來，大材料學科先后投入8000萬元用于實驗室建設，以學科群為整體統籌規劃，將平臺按功能劃分為相應的功能區，擁有的5000余臺套設備均向本科生開放，保障了研究性學習和探索實踐，每學年約4000大材料學科學生受益于資源的開放共享。大學科群共有的探索平臺，為建立四年不斷線的必修實踐課程體系和層次遞進的基本能力養成實踐體系提供了資源保障。低年級采用引導型訓練模式，開設新生課程，通過研討式教學使學生了解所從事領域的概念、前沿、進展以及研究方法等，激發學生的求知欲望。高年級采用研究型訓練模式，邀請行業知名專家開設“企業案例分析”等課程，綜合了解行業的技術發展現狀，結合承擔的國家及省部科研課題進行科研探索和完成畢業論文（設計），著重訓練學生綜合運用所學相關知識，提出問題、分析和解決問題的能力，實現理論與實踐的有機結合，培養學生創新意識及實踐能力。

以“大學科—教學學院—指導教師—實踐項目”為主線，建立大材料學科開展研究性學習的長效機制。一是成立大材料學科創新人才培養領導小組和專家顧問組，負責建章立制和組織協調，旨在加強大材料學科群中各學科間的交流與合作，深化教學改革，加強平臺建設，提高培養質量等。二是建立大學科開展研究性學習的組織機構，鼓勵跨學科組成團隊，組織跨學科探索研究，以項目組為研究核心，各學院成立執行指導小組，負責指導和實施研究性學習。三是成立大學生創新創業教育中心，建立大學生創新創業的項目制度，結合國家和社會在學校設立的項目，建立國家、企業、學校、學院四級創新創業資助體系，形成創新實踐、創業實踐、社會調查、科學研究四種創新創業實踐類型。四是開放教師科研課題，聯合大材料學科群各課題組，設立面向本科生的勤工儉學崗位，提供更多的參加科研和生產的機會。五是利用學科性公司作為學生產學研早期結合的主要載體，吸納本科生參與科研活動，將單一封閉的學校教育置于開放環境之中，使教學內涵、手段直接與現代生產相匹配，形成動態的、開放的、與現場同步的創新能力培養的平臺。六是通過“雙參三聯合”， “定單式培養”等方式，使企業參與學生培養的全過程，學生提早參加企業的相關研發活動。通過課題組與學生雙向選擇、學生交叉組隊自主立項等措施，形成了各種參與科研的形式和多樣化的研究性學習團隊，實現科學研究與學生培養的有機結合。

學生可以通過不同的途徑參入科研活動。一是學校頂層設計自由探索項目，供學生選擇，通過答辯，確定是否立項資助；二是學生提出研究計劃，自組研究團隊，經學校或學院評審后給予立項資助；三是通過雙向選擇以助研形式參與老師的課題。三年來，大材料學科提供514項科研課題供學生開放研修，近700名學生獲得了“中南大學本科生自由探索計劃項目”“大學生創新教育行動計劃”“大學生創新創業啟航行動計劃”“米塔爾創新創業獎”立項資助計劃的支持，每年約有750名學生通過自愿選擇參與科研，300人次學生參與交叉科研課題的研究，C/C復合材料、生物冶金、高性能鋁合金、銅合金和鎂合金等國家重大項目吸納了200多名本科生參與研究。

四、和而不同，彰顯特色，有效實施大材料學科創新人才培養方案

根據大材料人才觀的理念，貫徹“和而不同，彰顯特色”的思路，以資源-冶金-材料-應用為學科主線，按照“卓越性、創新性、個性化、國際化” 的原則，構建大材料學科的柔性培養方案。新培養方案設置通式教育、學科教育、專業教育和個性培養四類課程平臺，壓縮總學分的同時將選修課比例提高到35%左右、實踐環節學分達到30%以上，設置了8學分以上的課外研學學分。大材料學科內各專業課程對大材料學科的學生100%開放選修，保障大材料學科各專業的交叉融合，促進學生知識、能力、素質協調發展。

以“促進開放選學、交叉學科基礎、突出專業特色、貫通素質養成”為目標，構筑融合大材料特色的彈性課程體系。大材料學科低年級各專業的學生有相同的學科基礎課，一年級課程全部打通，高年級學生有各具特色的專業課，針對大學科群的發展開設前沿講座課和專題講座課、學術研討等。通過“開放實驗、開放課程、開放課題”的三開放促進研究性學習，使學生在開放選學中強化學科基礎和深化專業知識，在交叉選修中拓寬視野和養成素質。

在校期間，學生有2次跨大類和大類內選專業的機會，還有3次自主選擇教學進程、學習課程和授課老師、畢業出口的專業方向的機會，最大限度把學習的自交給學生。鼓勵學生在大學科跨專業選修課程和開展探索實踐，修滿其他專業10個必修課學分和10個選修課學分可以獲得相應專業的輔修證書，修滿50個其他專業的學分（包括必修課和選修課）可以獲得雙學位。為滿足學生對學習的更高層次的需求，采取成立教改班小班上課和采取一對一指導的方式，進行因材施教和大信息量教學，加深基礎課程和加大選修門類。經1~2年的集中強化基礎后，在導師指導下逐步進入相應的研究團隊，在學習中探究，在探究中學習，強化其科研能力和創新能力。

通過開展大學科為背景的創新人才研究性學習和創新性能力培養新模式研究與實踐，在大材料學科學生中，已經形成了自覺學習、積極探索、大膽創新的研究性學習氛圍。在這種氛圍的熏陶下，在大材料學科的立體化實踐體系的訓練中，學生創新思維、實踐動手、交流合作等能力不斷提高。對本科生全開放的學科群“訓練－探索－實戰”的立體化實踐平臺，每年可接受約4000名學生進行不同層次的教學和科研基本能力訓練、探索研究和創新創業體驗。教授們的科研團隊參與指導學生的創新創業活動，每年吸引大量的本科生組成研究性學習團隊進行科研探索。大材料學科所有學生通過參與大型綜合實驗和在教師的指導下完成某個專題的研究，經歷“實驗方案制定－實驗研究－材料制備和檢測－數據分析與整理－論文撰寫”等全過程實踐，得到全方位訓練。冶金工程專業0202班的劉芳洋同學，一年級進入理科教改班學習，二年級開始參加科研實踐活動，三年級進入到劉業翔院士的科研團隊開展研究訓練。劉院士親自為其制定了學習和研究計劃，讓其參與薄膜太陽能電池材料的開創性工作，進行實驗平臺的搭建和一系列探索性實驗，體驗從方案制定、可行性分析、設備選型論證、實驗室建設等的獨立工作經歷。他和老師一起搭建了湖南地區第1套太陽電池光電性能測試系統，建成一套超高真空濺射與蒸發系統和用于薄膜材料電學性質測量的霍爾效應測試系統，現已發表了6篇高水平的科研論文，參加3項專利的申報。無機非金屬材料工程專業0502班周立斌同學和0402班的高冠華同學，從大二開始進入國家973首席科學家邱冠周教授的科研團隊中開展研究性學習，參入國家自然科學基金項目的研究，撰寫出的英語論文被“JournalofPhysicalChemistry C(SCI，影響因子為4.0)”錄用。郭學益教授指導的學生創新創業團隊，結合湖南省的經濟特色與生態問題，以“橘子油提取及應用于‘白色污染’泡沫塑料回收利用”為題進行創業設計，2006年獲得湖南省第二屆“挑戰杯”大學生計劃創業競賽金獎和最佳創意獎、第五屆“挑戰杯”飛利浦中國大學生創業計劃競賽銅獎和優秀團隊獎、第三屆中國青年創業項目洽談會暨科技創業成果博覽會銅獎。

參考文獻：

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