冶金工业论文范文1
学生完成任务之后，教师要进行纠正说明以及总结评价，从而保证学生所讲内容的正确性以及完整性，进一步深化教学内容。除了专业问题外，每位学生要发表学习过程中的一些感受，其他学生要进行提问，使学生们都参与到课堂中来，提高学生们的学习兴趣。在学好专业知识的基础上，培养学生们的创新意识及科学素养。最后由教师进行总结与评价，评价内容包括学生在此次任务完成中的表现，对目标知识掌握的程度以及解决问题的能力和创新思维的能力等。
二、立体式教学法的应用
立体式教学法旨在保障知识传授的基础上，强化思维能力的训练。经过对三届选修冶金工程新工艺及新技术课程的研究生进行的对比实验教学，选取72名无显著差异的研究生作为研究对象，对立体式教学法进行了探索与研究。
1．对于拓展视野的帮助
研究生的学习需要以开阔的眼界来观察与研究专业领域内的热点问题。研究生不能沉浸在周围的小环境下，需要放眼世界，从更大的角度去审视问题、分析和处理问题。结果表明，绝大多数学生认为立体式教学法有助于拓展学生的视野，但仍有8%的学生认为该教学法无助于拓展学生视野。究其原因，主要有以下四点：（1）教师所设置的任务所包含知识面还不够广泛，具有一定的局限性；（2）学生在完成任务的过程中查找资料的途径比较局限，文献查阅能力有待提高；（3）教师应当收集一些学生收集能力范围之外的有用信息教授学生，从而起到引领作用；（4）各个学生在讲述自己所准备的材料过程中，因为个人表达能力等方面因素的差异，导致信息传递不畅。
2．思维创新能力的培养
有23%的学生认为，该课堂教学法对于其思维创新能力的培养非常有效，44%的学生认为该方法是有效的，完全认同的学生数量相对较少，同时，也有5%的学生认为该教学法对于其思维创新能力的培养没有效果。这主要是因为：（1）受大纲对于课程内容规定的限制，课程内容涉及面仍显较窄。因此，应该进一步加强授课内容的改进，强调交叉融合。（2）交流不足，学生们还没有完全适应该教学法，课堂上稍显怯懦，同时，教师由于长期受到传统教学思维的影响，在这种新型教学的课堂上，并没有完全消除“填鸭式”教学法的影响，教师往往在点评过程中，进行了某些灌输，对学生们的思考有些束缚。在立体式教学过程中，可适当邀请某些冶金领域知名教授前来参与课堂教学活动，与学生们开展对话与交流，锻炼学生的胆量，同时，也可以从自身实际出发，启迪学生们的思维，引导学生去发现问题。
3．对于提高科研能力的帮助
良好的科研能力是研究生所必须具备的基本功，这包括资料收集与处理的能力、科研创新能力、发现问题及解决问题的能力、逻辑思维与口头表达的能力等。研究发现，仅有20%的学生认为该教学法对于提高自身科研能力具有很大的帮助，这说明，就培养学生科研素养而言，该教学法仍需适当改进，以进一步提高学生的认可度。同时仍有3%的学生认为该教学法对于提高其科研能力没有帮助。究其原因，主要是：（1）学生的学习主动性有待提高。这需要教师融理论教学于实际之中，让学生明白所学专业知识的用途以及运用的方式，从而激发学生的学习热情。（2）在教学过程中，科研方法方面的内容应进一步增强，也就是增加方法论方面的内容，教授学生科学思考及科学研究的方法，从而帮助学生提高科研能力。
4．知识收获方面
对研究生而言，重在能力及方法的学习，但是作为课堂教学，知识的传授也必不可少，只是与本科生相比，所获得的知识应更加前沿，更加接近实际。通过调查发现，有20%的学生认为，通过该教学法，其所获取的知识量一般，更有5%的学生认为，并没有通过该教学法获取更为丰富的前沿知识。鉴于此，在应用这种方法开展教学时，应着重注意：（1）注重价值引导，强调知识的作用，诱发学生获取新知的欲望；（2）注意研究生教育过程中存在的“重科研、轻教学”的问题，处理好之间的关系，重视课堂教学，使学生的课堂学习与科学研究有机结合，实现课程学习为科研服务，在科研活动中又获取新知的良性循环。
三、结束语
冶金工业论文范文2
20世纪60年代开始大量使用的单元组合式控制仪表是根据控制系统中各个组成环节的不同功能和使用要求，分成能独立实现某种功能的单元，各单元之间用统一的标准信号联系，应用灵活、通用性强，可以构成多种复杂的自动检测和控制系统，便于仪表的生产、维护及备品库存等。我国生产的电动(DDZ)、气动(QDZ)单元组合仪表经历了Ⅰ型(1958年研制，1964年投产)、Ⅱ型(1965年研制，1970年统一规范)、Ⅲ型(1975年前后研制)三个发展阶段，DDZ－Ⅲ型采用了国际通用的4－20mA信号制，以集成电路作为放大元件，并具备了安全防爆功能。20世纪70年代又推出了组装式控制装置，它可根据用户要求，以成套装置形式提供给用户，使自控系统的施工、安装以及调试工作量大大减小，维护、检修等工作得到简化。1975年，美国霍尼韦尔(Honeywell)公司推出世界上第一套集散控制系统(DCS)。20世纪80年代，我国开始引进和生产以微处理器为核心、控制功能分散、显示操作集中的集散控制系统，将控制仪表及装置推向高级阶段，同时出现了以微处理器为核心的单回路可编程调节器，并进一步发展成智能式单元组合仪表，如DDZ－S型系列仪表。进入90年代，北京和利时、浙大中控、上海新华等相继推出自己的DCS系统。目前国产DCS系统已到达成熟期，由于国产DCS的价格低，能满足基本技术要求，且因开发较晚，某些技术较国外产品先进，其应用业绩不仅在国内市场占有一席之地，而且已经走出了国门。20世纪90年代出现了新一代工业控制系统—现场总线控制系统(FCS)，它是计算机网络技术、通信技术、控制技术和现代仪器仪表技术的最新发展成果。现场总线的出现改变了传统控制系统的结构，将具有数字通信能力的现场智能仪表连接成工厂底层网络系统，并同上一层监控级、管理级通过网络连接构成全分布式的新型控制网络。FCS具有网络化，全分散性，系统开放性，对环境的适应性，现场总线仪表的互换性、互操作性和功能自治性等特点，其性能和功能均比传统控制系统优越。FCS将越来越多地应用于工业自动化系统中，与传统DCS相结合，构成技术更先进的混合型分布式控制系统。DCS和FCS的发展推动了采用模拟数字混合技术的DDZ－S型系列仪表和智能仪表的发展，智能仪表以微处理器为核心，采用先进传感器与电子技术，具有检测、控制、显示、报警、存储、诊断、通信等功能，其精度、稳定性与可靠性均比模拟式仪表优越，可以传输模拟、数字混合信号或全数字信号，可以通过现场总线通信网络与上位计算机连接，能满足集散控制系统和现场总线控制系统的应用要求。按信号形式控制仪表装置可分为模拟式、模拟数字混合式、全数字式三大类。计算机网络技术的迅速发展，使数字通信一直延伸到现场，传统的4～20mA直流模拟信号制将逐步被双向数字通信的现场总线所取代，目前生产中多采用模拟数字混合式仪表和全数字式仪表，随着DCS和FCS发展，无线仪表和短程无线网络开始应用于工业现场，无线网络与有线网络的有机结合，将进一步完善系统功能，提高工业自动化水平。
2冶金工业控制仪表的应用
目前，冶金工业现场已经很少使用模拟式控制仪表，取而代之是模拟数字混合式的智能控制仪表，其传输信号是4～20mADC和HART或(Foundationfieldbus、Profibus)等，近年全数字式的现场总线控制仪表也得到了应用。要实现生产过程自动控制，必须由变送器、控制器和执行器等三种核心仪表，再附加某些辅助仪表构成过程控制系统。下面根据对十几家企业的调查，主要介绍冶金工业生产过程中控制仪表的应用情况。
2．1变送器类控制仪表
冶金工业应用变送器检测的物理参数主要是温度、压力、流量、物位等四大热工参数。一般来说，压力类变送器可以实现压力、差压、液位、流量等参数的检测。目前，冶金企业采用的压力类变送器多数是横河川仪、威尔泰、西仪、北京远东、德国E+H、Honey-well、ROSEMOUNT、YOKOGAWA等仪表生产厂家生产的智能压力/差压变送器，这类仪表一般输出4～20mADC模拟信号，同时采用HART协议以数字信号输出现场仪表信息，可以通过支持HART协议的手持终端或现场通信器与变速器进行数字通信，实现远程设定零点和量程等组态操作。有些仪表除了支持HART协议，还支持其他通信协议，如横河川仪的EJA系列差压变送器还支持BRAIN协议、FF和PROFIBUS协议，可以通过BRAIN手操器或CENTUMCS/μXL或HART275手操器相互通讯，通过它们进行设定和监控等;Honeywell的ST3000/900系列全智能在线式压力变送器还支持FF、DE协议，可与霍尼韦尔的ExperionPKSTM集散控制系统和智能现场通讯器(SFC)实现双向数字通讯，消除了模拟信号传输误差，方便了变送器的调试、校验和故障诊断。鉴于生产过程对流量精确测量的要求，有些企业选用多参数流量变送器，在测量流量的同时实现对流量的压力和温度补偿，如中冶京诚(营口)装备技术有限公司使用的加拿大SAILSORS的智能压力变送器是V10F多参数质量流量变送器，传输信号是4～20mADC和HART，采用实时全参数动态数字补偿技术(实现温度补偿功能)和满量程静压补偿技术，实现更高精度和宽量程比。企业使用的温度变送器主要是一体化温度变送器、普通温度变送器和变送器模块。重庆迪洋的DAD系列变送器、深圳万讯的温度变送器都属于普通温度变送器。SBWR/Z系列一体化的热电偶/热电阻温度变送器，它是DDZ－S系列仪表中的现场安装式温度变送单元，它采用二线制传送方式，输出与被测温度成线性的4－20mA电流信号。变送器可以安装于热电偶、热电阻的接线盒内形成一体化结构，也可单独安装于仪表盘内作转换单元。南京菲尼克斯电气有限公司的MCR－SL－PT100－UI，是可组态的3端隔离温度测量变送器，适用于根据IEC60751，采用2，3和4线连接技术连接Pt100热电阻，可输出4种模拟电压和模拟电流信号。西仪集团等仪表生产厂家生产了多种类型的智能温度变送器，具有HART协议和FF通信功能，便于连接现场通信装置和组成DCS系统，具有较好的应用前景。
2．2控制器类控制仪表
目前，多数企业主要使用DCS和PLC实施控制，常用的控制器有SIEMENS的S7－300、400系列PLC，AB公司的PLC，Honeywell的PKS、TCS型DCS，YOKOGAWA的DCS，浙大中控的SUPCON，和利时的DCS等。有些企业还使用国产的智能调节器及普通的显示调节仪等，如，中冶京诚(营口)装备技术有限公司使用上海岛电自动化控制系统工程有限公司PID调节器、江阴众和电力仪表有限公司的智能温度调节仪，天津市中环温度仪表有限公司的XMTW4000系列智能显示调节仪，百特XMB52U6P智能温度调节仪等。
2．3执行器类控制仪表
各企业使用的执行器比较繁杂，某炼铁厂目前使用的DKJ型电动执行器约占44%，奥托克的IKM系列执行器(德国技术)约占18%，其他国内不同厂家如鞍山热工仪表调节阀有限公司、鞍山拜尔自控有限公司、大连新科执行器厂等生产的不同型号的执行器占38%。目前，电动执行器的生产厂家较多，产品的质量标准良莠不齐，特别是存在仿冒产品，企业在选用执行器时，往往选择有规模、有资质、知名度高的企业产品。有些企业最近设计选用的执行器主要有英国Rotork、德国四门子公司SIPOS、重庆川仪等厂家的电动执行机构和气动执行机构。当用户对阀门控制精度要求高，或者工作环境复杂、以及需要实现远程控制，一般都选择智能型阀门电动执行器。
2．4辅助控制仪表
要构成过程控制系统，除了变送器、控制器和执行器等核心仪表外，还需要配置显示记录仪表和其他辅助控制仪表，辅助控制仪表主要有电源箱、配电器、隔离器、操作器、安全栅、阀门定位器等。目前，企业使用的各类辅助仪表主要是国产的DDZ－Ⅲ/S型仪表，有些企业选用了智能操作器和HART安全栅，如包钢集团使用国产DFP配电器约占47%，现场评价很好。有些企业选用国外的安全栅和阀门定位器，如本钢炼铁使用P+F公司Z787H齐纳安全栅和SIMMENS的6DR50系列电气阀门定位器，包钢集团使用日本koso的EPA/EPB系列电气阀门定位器和SIMMENS的Ps2、6DR50系列电气阀门定位器，现场评价很好。
3结语
冶金工业论文范文3
关键词：有色金属冶金 体系改革 建设
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）09（b）-0149-02
1 有色金属冶金课程体系的现状
有色金属是目前的高新技术发展的关键材料，也是非常关键的基础原材料，自进入21世纪之后，我国的有色金属冶金的冶炼和加工技术发展迅速，中国目前已经是全球重要的有色金属的成产国以及消费国，不过随着有色冶金行业的高速发展，也引起了环境的污染以及能源的消耗等问题，国务院已经顺应国家建立资源节约型和环境友好型社会的方针政策，推出了很多政策和措施，以引导有色金属冶金行业的方向逐渐趋向于提高能源和资源的利用率以及节能减排的方向，目的是尽量减少工厂废弃物的排放，节能减排、以弥补国内的矿产资源不足，帮助有色金属产业取得良好的社会效益以及经济效益。目前很多高校已开设有色冶金专业，并且随着学科的发展已经建立成了完备的有色冶金课程体系，贵州大学的有色金属学是属于冶金工程与冶金材料学科，且贵州省的有色金属资源储量丰富。有色金属冶金自1958年建校时开始招收本科生，1984年开始招收硕士研究生。有色金属冶金是隶属于冶金工程的一个二级学科，主要研究的是从二次资源、矿石等原料中对某种金属或者化合物进行提取，对于多相化学反应的规律进行研究，实现对反应的过程进行自动控制，并且逐渐优化反应器，体系一般是由冶金工艺、冶金原理、专业选修课、实践教学这四个模块，研究的领域主要包括湿法冶金、火法冶金、材料化学冶金、电冶金以及冶金分离过程等，国内很多学校的有色金属冶金的课程体系建立的时间较晚，所以教学模式以及目前的课程体系还有很多需要改进之处，长此以往，对于新形势下对于有色金属冶金专业的人才培养、就业都有影响，目前的有色金属冶金体系在课程的结构、课程的实施方式、课程的体系建设和地方经济的发展等方面需要改进。
有色金属冶金因国家的投入较少，在生产技术的必要需求下对于基础的研究也取得了成就，主要表现如下：（1）在矿产资源的分离与提取方面，对于浮选剂的分子设计应用和理论、生物的浸矿、硫化矿的原生电位浮选原理、拜耳法的优化选矿理论都得到发展和应用。（2）在冶金过程的相平衡、化学平衡以及有色金属体系的传输、电化学冶金的电机过程、生物催化、溶离子的交换、溶剂的提取等动力学的机理方面的理论已经逐渐成熟。（3）膜领域方面，对于膜材料的性能、成膜的机理以及膜内的理论设计和开发等研究。（4）冶金电化学方面，对于熔盐电解炭阳极上电催化的过程，湿法练锑、矿浆的电解等原理有了初步的进展。（5）冶金的设备以及过程的优化和数字仿真方面，发展了铝电解槽的槽膛内形的动态仿真、铜镍锍的吹炼过程、矿热电炉的节能和降耗技术。（6）冶金过程的自动化，开发了能解决冶金变量的特种检测技术，综合的应用建模的手段和现代的方法，来解决对于复杂的冶炼过程的控制，比如对铝电解的智能控制，开发了与冶金领域相对应的优化、控制软件。（7）冶金过程新技术新理论，对于机械活化冶金、串级萃取、具备高附加值的冶金技术以及纳米精细类的化工材料的制备技术都在与时俱进。
2 有色金属冶金课程的特点和改革目标
2.1 有色金属冶金课程的特点
（1）有色金属冶金课程的特性。
有色金属冶金工业是基础性的行业，主要以开发矿产和利用矿产为主，所以必然会受到能源、资源和环境的制约。对应的有色金属冶金课程体系会具有一定的特点：①政策性。该课程不仅仅会涉及到单纯的工程技术理论，还会关系到社会主义现代化建设中的各种政策，需要在项目中贯彻和体现这些政策。②传统性。教学内容很多都是需要遵循的一般性原则和理论，但是工艺和技术都比较传统，学生能够看懂文字，但是会产生枯燥无味、老生常谈的感觉。③复杂性。金属的提取工艺流程和条件都比较复杂，所以需要老师不仅培养学生的基础理论，还要培养对工程问题的分析和实践能力。
（2）有色金属冶金课程体系所存在的问题。
①有色金属产业发展很快，课程的内容滞后，随着目前低碳冶金、循环冶金、清洁冶金等生产模块和理念的发展，大量的新型生产工艺比如铝电解的节能降耗技术，大型预焙铝电解槽、闪速熔炼、铝冶金的拜耳法选矿工艺，真空冶炼稀贵金属工艺、直接荣连发提取重金属工艺等都得到了推广，但是课程体系对新工艺新的数据统计内容很少。②课程体系的设置不合理，现在很多高校存在着对于相同的知识点在不同的课程中都有交叉，以热力学相关理论为例，在冶金物理化学、有色金属冶金学、冶金原理、物理化学等课程中的部分章节都有解释。但是对于宏观动力学、微观动力学以及反应过程学等知识在课程中的介绍很少。有色金属中轻金属、重金属、稀有金属和贵金属的冶金过程内容很片面，没有成为一个体系，专业课程的设置不合理。③学科之间的融合，有色冶金和化工、材料、环境、管理、计算机等学科联系越来越密切，但是缺乏融合性，所以需要在课程上进行拓展。加强有色金属冶金和相关学科之间的融合，能够加速有色产业的发展，方面学生适应市场的需求增多就业方向。④缺乏实践教学，对于学生进行实践教育不仅是为了补充理论教育的不足，会提高学生科技创新和实践能力。目前该校现有的有色金属冶金课程体系还需加强实践性环节，与专业课相对于的实验设备和指导教材不足，相关专业的实习单位也比较少，导致实习内容单调，经费有限等问题。
2.2 有色金属冶金课程体系的改革目标
随着有色冶金工程专业发展的逐渐成熟，有色金属冶金学相关课程的教学质量会影响着整个行业的生存空间，我们该跟有色冶金课程体系的目标寻求有特色的教育模式和方法，通过增强目前的有色冶金工程的专业素养，让学生能够对有色冶金学的基本内容、原理、方法和工艺能够有较深入的理解和体会，并且能够将知识引用到具体的有色冶金的工程实践之中。
3 有色金属冶金课程体系改革措施初探
3.1 增强有色金属冶金课程的连贯性和系统性
课程体系的优化需要在现有的课程体系的整合基础之上，保持冶金原理和工艺体系的核心位置，该校应该结合贵州省的地域特征和有色冶金行业的发展趋势，提高轻金属和稀有金属等矿产资源在教学体系中的比重。学校应该增加对于科技创新的基金，扩大创业孵化基地，加大对高水平的创新实验室的建设，营造一个良好的科研、学习、创新的环境和氛围，以提高学生的实践创新意识，增加创新、创业的能力。
3.2 提高基础知识以及基本的工艺的理论教学
教师可以结合传统的方法和启发式的教学方法，不断的完善多媒体的课件，把抽象的理论知识和工业实践相结合，使得学生能够非常直观的接受和理解知识，采取对比和举例的方法来调节课堂气氛，调动学生的积极性、创造性和主动性。引导学生参加到教学活动之中，不断的激发学生的兴趣与创新性，学校可以采取分层教学的授课方式，让学生感受到现代和传统并存，以学生为主体，教学方法应该以直观可感、情景生动、层次分明为原则。让学生感受到学习不再是掌握一些书本的知识，而是深入了解一种文化掌握一种技能，培养一种能力。
3.3 引入先进的教学的理念和方法，提高教师教学水平
有色金属冶金的专业课教学要注重理论知识和教学方法的结合，一些典型的冶炼过程要减少其繁琐的工艺操作，对于难以掌握、不易理解、内容复杂的知识点可以引入任务驱动法、比较法等方式，配合动画教学方式。通过教师和学生之间的互动，以逻辑推理的方式让学生层层深入，激发其学习的兴趣，加深对于课程的核心理念的掌握和理解。
3.4 增多对有色产品的深加工的教学
近年来，为了顺应国家的政策，有色冶金的生产工艺开始向节能减排、提高资源利用率、产品精细化的方向发展，很多新型的工艺得到了快速的应用和推广，比如重金属冶金工业的熔炼工艺、真空冶炼稀贵金属等。在改革课程体系的同时，要关注专业的前沿性成果和发展趋势，并且以企业的补充，对原教学的内容定时进行系统性的更新和调整。我国的航天、航空、船舰、机械制造业、现代交通迅速的发展，进而增加了对于有色金属材料的需求量，对于成品的性能要求逐渐提高，所以目前的有色金属制品正在向着“高、精、尖”的趋势快速发展，我国的有色冶金行业正走向提升目前新的有色金属材料的性能和技术，实现大型规模化生产的道路，与此同时，为了增加学生的未来就业，在新的有色金属冶金课程体系中要适当增加和有色产品的深加工方面相关的内容。
3.5 强化资源综合利用与环保等内容的教学
目前世界的经济发展主题是“绿色、循环、低碳、环保”，有色冶金过程排放的废气、废液、废渣是造成环境污染的严重因素，所以在今后相当长一段时间里，有色金属冶金技术的方向会沿着冶金过程的自动化、节能减排、对于低品位矿的开发、有色金属冶金产品逐渐精细化的趋势，有色金属冶金企业的工艺流程在21世纪已经趋向成熟，能快速提高有色金属企业的经济效益的有效途径是对冶金的二次资源有效的二次利用。因为想要实现社会、经济、环境之间的可持续的发展，就必须让冶金工艺走低污染的路线。学校应该在新的课程体系中，加大对于循环冶金、有色冶金的资源综合利用、清洁冶金等内容。有色冶金的相关领域的新工艺、新技术正发生着日新月异的变化，随着我国富矿资源的逐渐匮乏、日益增加的能源和资源危机、逐渐严格的环境保护，使得有色冶金工厂面临新的挑战和要求。对于学生的培养过程中增加一些当前学科的新技术、新工艺，专业发展的前沿趋势、有色工厂的新设计方向。比如焙烧过程中应用的流态化焙烧，火法炼铬过程中的熔池熔炼、闪速熔炼，以及一些新的浸出技术等，会帮助学生对当前的有色冶金工业发展有一个更清晰的构想，也会提高学生的视野，丰富专业知识和兴趣。
3.6 增加有色方向的选修课，以拓展学生的知识面
高校里对必修课的要求不一致，但是必修课的学时和内容非常有限。学校可以通过增加选修课的方向来拓展学生的视野和知识面，尤其是跟有色方向相关的选修课，有利于学生对有色冶金整个行业的把握，教师也应该向学生多介绍目前我国有色冶金行业中存在的漏洞和缺陷，以及我国在该行业与国外发达国家之间技术、人才等方面的差距。以激励学生献身于祖国冶金事业以及对冶金行业的热爱精神。为了在新的形势下提高有色冶金行业的发展，对于选修课的模块要增加环境类、资源类、材料类等有所交叉学科的选修课，这有利于对新形势下有色冶金行业复合型人才的培养。
3.7 加强实践教学环节
学校应该增加综合性的实验的比重和设计性，可以采取SRTP大学生的科研训练计划、教师的科研项目和学生实践的有机结合，来增加学生对于基本的原理、知识的掌握和理解。在实习的环节，学校应该积极开展高雪和地区的有色冶金行业之间的校企联合，为学生提供很多的实践机会，鼓励学生去积极的参加行业的调研，让学生感觉到自己参与到教学的过程中。学校应该鼓励教师开展开放性的教学，因为对单一的教学方法的改善和融合，根据不同的教学方法，取长补短，在教学实践中，根据实际灵活转变，相互协调和融合不同的教学方式，更高效的完成教学目标，培养出高素质高水平的人才。其次需要课内外相结合，关注学生的课外实践和学习，教师在课堂上要引导学生将学习延伸，使得学生能够在学习中发现问题，然后带着问题去课外寻找解决方法，提高学生的自学能力和创新能力。对于理论基础可以通过让学生去查阅资料，并且通过分析和调查信息、写文献综述、报告等方法来锻炼学生，鼓励学生参加高水平的基础知识竞赛和学术活动。
参考文献
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冶金工业论文范文4
关键词：冶金；工程；设计；发展
1我国冶金工程设计体系历史发展过程
1.1传统的冶金工程设计体系
我国的冶金工程设计已经具有一定的发展历史，最早可以追溯到19世纪后期的“洋务运动”。在之后，我国的冶金工程设计后来又在半殖民地、半封建社会中艰难发展。到了建国之后，我国冶金工程设计开始向着前苏联的先进手段。在这一时期，我国的冶金工程设计得到了较大的发展，设计方式、设计步骤，以及设计工具等都有了较大的进步。但是也正是理论严重匮乏的时期。到了20世纪末期，我国的钢铁工业发展开始走向产能扩张、基建投资的方向。冶金工程设计理论也开始逐渐增多，但是仍然局限于细节技术、单体工艺上。很少有研究者从钢铁制造全流程优化的角度去深入探究。因此，虽然冶金工程设计取得了一定的发展，但是在装备升级、工艺进步等方面存在较大局限。 因此，很难实现对钢铁企业整体优化起到根本性的推动作用。从而导致我国的许多钢铁厂追求片面发展道路，企业内部生产流程较为混乱，存在能源消耗高、经济效益降低、环境污染等问题。从理论研究发展来看，我国的冶金工程理论大多是建立在反应解析、过程解析的“三传一反”的基础之上的。因此引起我国的研究集中于微观课题当中，十分关注单元工序或单一装置的强化上。
1.2传统冶金工程设计体系的缺陷
在我国改革开放之前，冶金工程生产大多停留在粗放型、简单式的生产上。我国冶金工程借鉴了前苏联生产模式、生产工具，关注对不同工序装备能力进行全方位的静态估算。将这些估算方式与之前生产工序进行匹配连接，逐渐走向粗放型的生产流程。这种生产方式的特点就是局限于单元工序的局部，分别预留出不同的富裕能力。从根本上来讲，各个工序装备能力的“富裕系数”是由设计人员个人需求决定的。各个工序之间的连接方式实则是堆砌性的静态连接。这种连接方式的缺陷就在于，在实际运行中，缺乏动态运行的能力。那么由此而开展的钢铁厂生产流程和工艺装备，无法实现各个环节之间的协调，极易出现信息不顺畅、功能不协调等问题。这种粗放式、堆砌的设计理念，一直在我国冶金工程中占据重要地位。在一定程度上，使得我国冶金工程缺乏基于整体流程的设计理念，阻碍了更加成熟的分析工具的发展。
1.3我国冶金工程设计理念的创新与成果
在20世纪90年代之后，我国许多冶金工程相关研究者都开展了对钢铁制造流程结构的探索。深入分析了国外的钢铁工业发展优势，对我国的钢铁工业技术进行了更加精准的定位，并不断完善钢铁工业生产理论，从根本上推动了我国钢铁工业的发展。在这一时期，研究者深入分析了钢铁制造流程的多因子物质流控制、钢铁厂结构优化模式、绿色制造观念等。在这些理论的推动下，我国的许多钢铁厂实现了更加完善的工艺流程结构。大大推动了我国钢铁行业的快速发展。到了21世纪左右，我国的钢铁工业已经有了较大的进步，许多钢铁厂实现了内部结构优化，新技术、新设备都开始投入使用。
2我国冶金工程设计的发展前进分析
2.1冶金工程设计的发展方向
从当前的情况来看，我国在冶金工程设计领域已经取得了较好的发展。现在已经具备了流程设计、工艺设计、系统集成等现代化的技术能力。建立了符合新时展标准的高效紧凑界面设计、动态设计，工程设计学科的理论基础也得到了较大的发展。我国许多冶金工程设计企业实现了大规模的钢铁联合生产，产品生产流程系统性较强。在未来的发展中，我国冶金工程设计将会实现冶金流程工程学理论及其动态设计方法，技术成熟后就可以在我国新建或改建的钢铁厂进行大范围运用。
2.2冶金工程设计发展思路
通过对我国冶金工程历史发展情况，以及当前的发展趋势进行分析发现，我国今后需要坚持的总体战略思路是：以冶金流程工程学，以及动态——精准设计的理论作为指导冶金工程设计的重心。共同建设一个冶金工程设计现代体系。同时还要结合档案新建和改建钢铁厂工程建设情况，进行顶层设计和需求引导。将冶金工程设计创新理念与工程化技术集成创新作为重要基础，实现更加高效、科学的制造流程建设。从根本上提升我国冶金工程设计能力，促进我国钢铁制造业的快速转型，提升竞争能力。
2.3冶金工程设计发展的目标
在今后的一段时间，我国的冶金工程应当关注现代钢铁厂的“三个功能”的完善。从当前的发展形势来看，我国的钢铁厂设计目标应当拜托以往单一的钢铁制造功能。增加多重目标的属性。深入分析市场需求，形成一个资源节约型的生产方式，从经济效益和环境保护角度考虑，大力发展循环经济。改建和新建的钢铁厂在进行工程设计时，要坚持低成本、高效率、高质量的生产理念。与此同时，还要向着高利用、低排放的能源转换体系以及余热余能回收系统等方向发展。
3结语
我国的钢铁工业生产主要目的是满足国内生产和生活的需求，并没有十分依赖大量出口获得经济效益。我国政府大力支持钢铁工业生产的发展，促进了冶金工程设计人才的培养，以及理论的不断完善。在当前资源节约型生产的理念指导下，我国新建和改建的钢铁厂，都要在生产中加入资源节约、环境保护的内容。中国钢铁工业的进步对我国，乃至全世界都有较大的意义。在经济全球化背景下，我们可以与其余国家合作，借鉴各国先进设计、生产经验，促进冶金工程事业的发展。
参考文献：
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冶金工业论文范文5
[关键词]仿真软件；冶金技术；教学模式；应用
[中图分类号]G712
[文献标识码]A
[文章编号]2095-3712（2015）14-0032-03
[作者简介]林忠（1970―），男，广西南丹人，本科，广西现代职业技术学院教师，冶金高级工程师。
一、前言
近几年来，随着计算机技术开发与应用的发展，冶金仿真技术在企业职工培训和高等教育教学上也得到了迅速发展。仿真是指利用相关模型对真实物体或系统的生产过程进行实验和研究，当所进行的生产实践或实验研究成本较高、生产的危险性较大或需要的时间过长时，仿真技术是一种实用的、有效的研究手段。将冶金仿真软件引入高职院校的实践教学环节中，就是将计算机应用技术、数字自动控制技术、视频图像技术、实践生产技术融于仿真软件中。形象地模拟冶金企业实际生产工艺过程及各冶炼生产工序的主要技术经济指标，通过大量企业现场生产操作过程的图像和视频，让每个学生通过电脑都能够在非常逼真的生产现场进行相应的生产操作；学生经过亲自动手操作，可以有效了解各生产工序的技术指标及生产要求，同时，企业实际生产现场的相关设备结构特点，又能形象地展现在学生面前。这就使学生对冶金生产过程有深刻了解，大大地调动了学生的学习积极性和主动性，这种理论与实践相结合的互动教学模式的课堂氛围，使学生既能加深专业理论知识学习又能提高专业实践操作技能。
二、传统冶金技术实践教学的弊端
实践教学环节在职业教育中占有相当重要的地位，职业教育培养的是适应现代化建设需要的高技能专业人才，要求具有一定的实践技能和创新能力。长期以来，受相关条件的限制，我国高职冶金技术专业一直沿用比较传统的教育教学模式。教学过程沿用传统的“三段式”教学模式，即基础课、专业基础课和专业课，理论教学与实践教学没能有效地结合在一起，同时，专业课程教学内容与企业生产实际相差很大，实践教学少，学生实践操作技能缺乏，没能真正学到相应的专业操作技能，毕业后不能适应企业生产岗位的需求。由于教学过程枯燥，很多学生上课不想学、不愿学，教师教学过程单一，学生就业不理想，企业难招聘到适用人才。另一方面，在专业课教学活动中重理论、轻实践，实践操作教学还只是理论教学的辅助手段，教学过程采取先进行课堂理论知识学习，然后再进行短暂的实践教学。这样的教学模式，使学生很难把学过的理论知识与生产实践结合起来，从而提高他们自身的实践操作能力、巩固他们的专业基础知识。把理论教学与实践教学隔离开来，达不到预期的实习效果。实习方式完全由教师包办，带领实习。为了保证学生安全和企业生产安全，学生在企业岗位上真正实践操作得很少。这种实习过程使学生的动手能力和创新思维受到严重制约，从进入冶金企业生产岗位进行实习到结束，整个实习过程都由教师和企业的相关人员组织安排，学生只能看岗位工人的操作过程，真正动手的机会很少，这使学生的实践操作技能没能得到有效提高。学生在整个实习过程中，仍如课堂教学一样，只是被动地接受知识，没能在实习岗位上去实践操作，把学过的理论知识与实践结合起来，使实践操作能力的培养受到制约，影响了学生实习的兴趣。
冶金生产是一个高危行业，生产的连续性强，生产的环境恶劣，生产的条件苛刻，生产的技术含量高。在高职院校中，受各种条件的限制，冶金技术专业在实践教学中存在以下弊端：
1.冶金实践教学课程开设少
冶金生产过程规模大、投资大，设备种类多，生产工艺流程长，生产技术条件苛刻。在实验室内不可能进行相关生产操作实验，实践教学课程难以开设。只能进行某些简单的、单一的生产工序演示实验，同时，学校由于经费有限，实验室设备配置也无法满足学生单人单机的需要。实验课通常是由教师在课堂上介绍实验原理、实验要求、实验步骤以及安全注意事项，然后再到实验室进行实验操作。由于设备有限，有些实验是几个学生甚至十几个学生围在一起进行一套实验装置操作。另外，由于实验室设备与企业实际生产的设备相差甚远，学生不能学到生产实际操作技能，而且学生动手机会少，动手能力差。专业理论知识不能与生产实践相结合。
2.冶金实验的危险性大
冶金生产过程的条件苛刻，一般都是在高温、高压或酸、碱等条件下进行的，生产过程中也会加入一些有毒有害的介质进行反应。在实验室进行实验，会使用高温电炉、高压反应釜等危险设备。这些设备时开时停，长时间不使用也会增加设备的危险性。另外，这些设备操作要求高，错误的操作极易引发重大事故。同时，实验过程需用到一些有毒有害的化学药品，实验过程不可避免会产生有毒有害的废气和废渣，这些废气、废渣处理不好，必将直接影响师生的身体健康，同时也会对环境造成污染。在企业实际生产中这些废气、废渣必须经过处理达标，才能排放。但实验室由于条件有限，不可能按实际生产要求进行处理。因此，教师在实践教学活动中，为安全起见，一些有危险性的实验都不敢进行教学操作，只能进行演示实验。学生本应学习的操作技能，由于实验条件的限制无法进行。
3.校外冶金实训基地实训效果有待提高
冶炼企业的生产过程是―个复杂而庞大的系统过程，学生要学到相应的专业实践操作技能，必须进入企业生产岗位进行生产实训。但是，到企业进行生产实训存在很多无法解决的实际问题：（1）冶金企业大型化、自动化的特点，决定了生产过程整体性强、各生产工序衔接度高，生产设备庞大，工艺流程长。学生在企业实习，受时间的限制不可能各个工序都能进行在岗实习，只能走马观花，简单了解整个企业生产情况，无法了解主要设备的结构及各生产工序的生产要求。（2）冶金生产过程必须连续稳定，不可能让学生在生产岗位上进行实践操作，更不可能让学生亲自动手进行相关生产事故、故障的处理工作，学生到现场只能看和听，根本达不到提升实践操作技能的目的。（3）冶金生产过程不可避免会使用或排放一些有毒、有害物质，同时，冶金生产过程是在高温、高压、高腐蚀等工作环境进行的。安全生产是企业的头等大事，学生年轻好动，很多企业为安全起见，都不愿意让学生进入企业进行生产实习，常常以各种理由拒绝学生到企业进行实训。
三、冶金仿真软件在实践教学上的作用
2011年至2013年我院冶金技术专业得到中央财政专项资金支持建设冶金实训基地，通过参观区外院校冶金技术专业建设情况，并结合区域实际情况，学院与东方仿真、北京金恒博远钢铁生产仿真合作，引进了湿法炼锌仿真软件、铝冶金仿真软件和钢铁生产仿真软件，并建设了一间拥有五十台电脑的多媒体仿真实训室。湿法炼锌工艺仿真软件包括：锌精矿氧化焙烧工序、中性浸出工序、热酸浸出工序、预中和工序、沉铁工序、净化工序、电积工序。铝冶金仿真软件包括：氧化铝生产工艺仿真软件以拜尔法氧化铝生产工艺为原型，以氧化铝生产的开车、停车及事故处理为主体内容，由原矿浆制备、管道溶出、赤泥洗涤、晶种分解、多效蒸发、苏打苛化和氢氧化铝煅烧七个单元操作组成。铝电解虚拟仿真实训软件具有设备演示、工艺演示、工艺仿真操作以及铝电解生产知识及其考核等功能。钢铁生产仿真软件分为炼铁、炼钢、轧钢三大板块，及烧结生产仿真实训、炼铁生产仿真实训、转炉炼钢生产仿真实训、电炉炼钢生产仿真实训、LF精炼生产仿真实训、板坯连铸生产仿真实训、方坯连铸生产仿真实训、中厚板轧制生产仿真实训、热连轧轧制生产仿真实训、冷轧带钢轧制生产仿真实训、棒轧制生产仿真实训等工序。这些冶金仿真软件通过大量的现场高清视频、图片，采用3D和2D技术，形象展现生产现场、重要设备参数和结构，生动再现企业实际生产的全过程。主要工艺过程的三维虚拟场景，可对工艺过程和设备动作细节进行景进入和自由浏览。辅助大量生动详实的教学资源，把相关知识点串联并形象化讲解，彻底解决了“认知实习”中的教学难点问题。分工种仿真实训模块，直观的操作界面让学生更加便于对工序的设备运行状态进行监控。齐全的设备操控窗口使学生对设备操作技能培训得以强化。学生可以通过操作界面输入相关技术指标，对每一工序的运行状态进行有效操作，真实地再现冶金操作实况；同时，通过完善的报表系统，可随时查阅历史操作数据，总结操作过程的得失，不断提高操作技能。尤其是促
进学生理解操作中各个技术参数相互影响的关系，进而提高发现问题与解决问题的能力。真正实现了“在做中学、在学中做”的新型教学模式。让学生能学到相关技能和进行生产实践操作，通过仿真实训，使学生能亲身体验生产过程，通过模拟操作掌握操作技能，真正实现了理论与实践相结合。让学生不仅学到了专业知识，同时又提升了实践操作技能，为其今后上岗提供了良好的锻炼机会。这样的人才也正是企业所急需的。
四、结束语
应用冶金生产仿真实训软件系统进行教学，使学生不用到企业生产一线，在校内就能完成相关冶金实训任务。学生在电脑上亲自动手进行操作，可以全面了解整个生产操作规程和各生产工序的主要技术经济指标，通过视频或3D影像技术可以对主体设备的内部结构有更深刻的了解。同时，教师可以根据需要设定相应的事故故障，让学生进行处理、排除，从而安全、经济、有效地完成各种冶金技术实训任务，仿真实训也必将成为冶金技术专业校内实训的重要发展方向。作为教学部门的专业教师，我们要深刻地认识到，随着科学技术的不断发展，冶金技术也在不断创新和进步，冶炼方法的多样性使得不同冶金企业在生产工艺流程和设备选择上不尽相同。我们在教学中运用的仿真软件也会随着冶金技术的发展而滞后，这就要求学院专业教师在实际教学中要不断提高自身的专业知识水平，及时更新相关知识内容。加强与仿真软件公司及生产企业的联系，与时俱进，使仿真生产实训教学内容始终紧跟先进冶金技术；在教学过程中不断完善和充实冶金技术教学资源，为社会培养更多的具有一定专业理论知识和一定实际操作技能的冶金专业人才，为服务地方经济建设提供人才资源，从而促进地方经济的迅速发展。
参考文献：
[1]张文美，毛丹红.仿真技术在职业院校实践教学中的应用[J].无锡职业技术学院学报，2006（12）.
冶金工业论文范文6
关键词：冶金工程；人才培养模式；培养方案
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1674-9324（2012）07-0114-02
一、课程体系改革势在必行
随着时代的发展，科学技术加速发展，知识积累呈指数增长，新的技术革命促进了信息化社会的发展，人类社会的学习方式、工作方式、生活方式、生产方式乃至思维方式也在不断改变，以知识传递为特征的传统课程体系已不适应21世纪对人才培养的客观要求，高等教育课程体系改革势在必行。我国现有的高等教育取得了空前的发展，但仍然面临着前所未有的困境和挑战。主要体现在高等教育体制改革不能适应社会主义市场经济发展的需要，教育思想、教育理念不能适应时代的要求，教学内容、教学方法不能适应创新型人才培养的要求等。因此，人才培养模式、专业设置、课程体系、教学内容和方法等的改革势不容缓。
二、高等教育的培养目标应是拓宽的专业教育
我国高等学校的办学模式是在当年的计划经济条件下形成的。建国初期主要是借鉴前苏联教育模式，按行业设置专业。不可否认这种教育模式在当时为冶金工业的发展做出了重大贡献。但是在新的历史时期，原有专业培养的人才已不能适应新时代要求；随着冶金及材料工程生产规模的迅速扩大，计算机自动控制的系统工程得到充分利用，现有的培养模式，已经不能适应新技术发展的要求。上个世纪80年代，将炼铁、炼钢、电冶金三个专业调整为钢铁冶金专业，专业面有所拓宽，但专业宏观结构不尽合理，严重影响着本科人才的培养质量。因此有人主张我国高等教育应尽快与国际接轨，培养“通才”。笔者认为，现阶段我国高等教育的培养目标还应是拓宽的专业教育，而不应是通才教育。为了培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高的人才，更加适应社会发展的需要，必需改变过去过分强调专业对口的培养模式，拓宽专业口径，实现人才培养模式的转变。人才培养模式的转变，关键是从注重知识的继承与传授向注重能力和素质培养为主转变。2000年教育部本科专业设置目录将钢铁冶金、粉末冶金、有色冶金、冶金物理化学四个专业合并为“冶金工程”专业。这就是要强化基础教育，注重学科交叉与渗透，全面培养学生的各种能力。
三、加强学生基础理论的培养
面对未来要求，工程技术人才将是掌握整个工程技术系统所涉及的有关学科专业的知识和方法，能够在形势和任务多变的情况下，在群体的协调工作中对跨学科领域的问题进行综合考察和分析，求得最合理解决方法的“综合性复合型”人才。显然，在高等学校有限的学制内完全达到这一要求也是非常困难的，但是培养新型的工程技术人才已经成为当今世界许多先进国家高等工程教育发展的主流。
1.强化公共基础课教育。专业教学计划是高校按照培养目标对学生进行培养的具体设计图，是人才培养目标、培养规格的具体体现。主要包括专业培养目标、培养规格、学习年限、课程设置、学时配置、实践环节等项内容，其中培养方案中的目标和规格是制订教学计划的基本依据，课程体系的设置和课程内容的学时配置是教学计划的核心。为了适应高等人才目标的具体要求，充分体现拓宽专业、加强基础、学科交叉、注重能力和素质培养的模式，我们对教学计划作了如下调整：①调整课内理论总学时到2300学时以内，改变过去填鸭式、灌输式的教学方法，采取课堂精讲与课下多练相结合的方式，运用启发、引导、讨论和提问等教学方法，使学生变被动学习为主动学习，让学生从学会什么向会学什么转变。②加强公共基础课教学，增加总学时。重点是增加外语和计算机课总学时，并要求外语和计算机学习四年不间断。外语课除了240学时的公共外语课外，在三、四年级还开设48学时的专业外语。专业英语的内容由过去只讲钢铁冶金逐渐向科技英语拓宽；同时鼓励学生学习第二外语。在毕业设计（论文）中要求有一定数量的外文参考文献，并翻译1到2篇外文文献。计算机课内总学时由40学时增加到100学时，其内容由过去只讲Basic语言改为讲计算机原理、Fortran语言、网络技术和软件设计等内容。学生在课程设计和毕业设计中要求使用计算机进行设计计算、绘图，用计算机打印设计说明书和论文；同时在冶金数学模型课中充分利用计算机的优势，以提高学生应用计算机解决专业问题的能力。
2.加强专业基础课教育。冶金热力学、冶金过程传输原理、金属学及热处理三门课为冶金专业的三大理论支柱，为拓宽专业口径，夯实专业基础理论，本次课程体系改革，我们对这三门课进行了认真细致的研究，对授课内容和学时都进行了调整。冶金炉热工基础为原钢铁冶金专业的另一门专业基础课，这次改革将本门课改为冶金过程传输原理，它侧重于冶金过程中三相间的动量、热量和质量传递规律，理论性较强、覆盖面宽，特别是加强了数学解析内容，增加了专业理论深度，有助于提高学生分析和解决问题能力的培养。未来的钢铁工业将由规模效益型向质量、品种效益型转变，新型材料不断涌现，为此，在金属学基础上增加一门属于金属学范畴的选修课——金属强韧化，为学生将来进行新材料的开发研究奠定理论基础。
