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冶金技术论文赏析八篇

时间:2023-04-01 10:11:59

冶金技术论文

冶金技术论文第1篇

[关键词]冶金史;再建制化;研究现状;发展方向

目前,国内设有“冶金史”硕士点的高校有两所:北京科技大学与郑州大学;设有博士点的只有北京科技大学(以2007年全国硕士、博士研究生招生目录为准)。当然,从事冶金史研究的其他单位或个人还有许多,如中国科学院自然科学史研究所、上海博物馆等以及著名的冶金史专家华觉明先生等等。北京科技大学的冶金史研究起步较早,它是目前国内从事冶金史研究的最早机构与权威机构之一,现在北京科技大学冶金与材料史研究所的前身为原北京钢铁学院的冶金史组,它成立于1974年,1982年更名为冶金史研究室,中国科学院院士、北京科技大学教授柯俊先生担任顾问。该研究中心成立以来,在冶金史研究领域取得了一系列重大的研究成果,为中国的冶金史研究博得了世界性的声誉。

综国内目前的冶金史研究,在其研究方法上,主要是采取“实地考察、抽取样品~实验分析一文献印证一得出结论”的研究程序,即科技史研究领域所谓的实证性研究方法;从其研究所涉及的内容来说,按科技史研究界的通俗分类,处于内史的研究阶段。

实践证明,在科技史研究的历程中,内史的研究首先是科技史研究的重要领域与首要关注点,这是符合事物发展的客观规律的。因为人们认识事物,首先总是从认识其本身而开始的。浏览一下目前国内唯一的部级的科技史期刊《自然科学史研究》,我们就会发现:从其创刊伊始直至1999年,该刊所公开刊登的科技史学术论文绝大多数都是属于内史的研究范畴,即驻足于史料的收集考辨或论证的阶段,特别是在其20世纪80年代所刊登的科技史论文,几乎概莫能外,而对于与科技史密切相关的社会政治、经济、文化等外在的因素则很少涉及。这是我国国内科技史研究初创时期的研究大气候、大环境、大氛围,所以这也必然影响到冶金史研究的小气候、小环境、小氛围,或者我们也可以这么说:正是由于众多的犹如冶金史研究一样的其他科技史研究的小气候、小环境、小氛围,而最终形成了当时国内科技史研究的现状。其实,目前国内科技史的研究的大气候、大环境、大氛围仍然还裹足于内史研究的阶段,还处于蹒跚前进之状态。然而,放眼国外的科技史研究同行,他们早已走出内史研究的圈子,而关注于和科技本身密切相关的一切外在因素——经济、政治、文化、思想、哲学等等。例如苏联物理学家赫森1931年发表的《牛顿(原理)的社会经济根源》和默顿于1938年发表的《17世纪英格兰的科学、技术与社会》,其实就标志着科技史研究之外史研究的转向。前者后来发展为以贝尔纳为代表的科学学,后者发展为以默顿为代表的在西方有着重大影响的科学社会学。这两者都把科技的发展作一种外在的、社会学的理解,从而开创了科技史研究的新领域,而且此领域的研究也取得了众多的伟大的研究成果。例如贝尔纳的《科学的社会功能》、李约瑟的《中国科学技术史》等等,成为科技史研究领域的经典研究之作,并形成了所谓的贝尔纳学派;而以默顿为代表的科学社会学,或称之为默顿学派,除默顿本人的成名作及其《科学界的规范结构》和《科学发现的优先权》之外,其他代表性研究人物及其著作还有本·戴维德的《科学家在社会中的角色》、戴安娜·克兰的《无形学院——知识在科学共同体的扩散》以及科尔兄弟的科学界社会分层研究等;同时,从其中还发展出了所谓的“后默顿”传统,即以爱丁堡学派为代表的兴起于20世纪70年代的科学知识社会学的研究。它的出现,不仅在科学社会学领域取得了话语霸权,而且在科学社会学界、科学哲学界、科学史界乃至更广泛的范围内产生了巨大的影响。所以,外史研究的转向,能给科技史研究提供更广泛的研究视野与研究领域。其实,国外除了从社会学的视角研究科学技术之外,从哲学的视野来研究科学技术也是硕果累累的。从逻辑主义历史主义新历史主义后现代思潮;从石里克、卡尔纳普波普库恩、费耶阿本德、拉卡托斯劳丹、夏佩尔这一连串如雷贯耳、耳熟能详的“主义”与名字中,我们确实感到了我国科技史研究的滞后。于是乎,我国著名的科学史家刘钝先生提出了新世纪科学技术史研究的“再建制化”问题,按笔者的理解:“再建制化”问题除了是科技史研究机制的继续提高与完善之外,更应该是科技史研究方法的再建制。

事实证明,作为一门连接文理学科的跨学科研究——科技史研究,在经历了目前萦绕于科技史研究界的那种“目前中国科技史似乎没有什么可以再搞”的梦魇之后,我们的研究视野、研究领域必须跨出内史的门槛,走向与科技史密切关联的社会政治史、经济史、文化史、思想史等等一切相关的领域,从而探讨它们之间的直接或间接关系,寻找自己更大的生存空间与发展领域,并借鉴其他学科的研究方法,如人类学、民俗学的研究方法,拓展自己的研究视野,开创新的研究思路,走向与外史研究相结合之路、走向外史的研究之路,这也许是目前国内科技史研究也包括冶金史研究在内的研究方法“再建制化”的发展方向。

目前国内冶金史研究的学术论文,还大都遵循“矿冶遗址考察、抽取样品一实验分析一文献印证一得出结论”之研究范式[从严格意义上来说,这只是冶金考古(archaeometallurgy)的研究范畴,而非严格意义上的冶金史(historyofmetallurgy)研究],不能否认,这种实证性的研究方法曾为国内冶金史研究的进步起了重大的推进作用,并取得了一系列重大的研究成果,而且受到了国际冶金史研究同行学人的高度赞誉。然而,作为对人类文明三大标志之一的冶金技术的研究却抛开与之密切相关的社会政治、经济、文化等外因因素而进行纯冶金内史的研究,视野确系过于狭窄。因为科技史本身发展的历程表明:任何一项科技的发展并不是孤立的,它与社会的经济发展、政治变革、文化思想等密切关联。因此,今后开展冶金史与社会经济、政治、文化之间的关系的研究以及其他一些目前还没有涉及或很少涉及的研究,或许是其在新世纪取得更大研究成果的研究新领域。

笔者认为,今后国内的冶金史研究除继续从事所谓的内史研究之外(这种内史性的研究是不可或缺的,因为随着国内科技考古遗址的逐年发掘、新的矿冶遗址或者新的冶金文物的出土,都需对它进行内史性的研究与考证),还可以而且是必须从以下一些方面进行研究:

1.中国古代冶金史与中国古代文明的关系冶金技术的发明作为人类文明出现的三大标志之一(其他两项标志分别是文字的发明与城市的出现),它在促进中国古代文明历史的进程中起着非常重要的作用。在某种程度上甚至可以这样说:中华民族的文明史其实也是一部冶金技术不断迭进的历史。从早期的铜、铁、锡、铅等的冶炼而造就的中国古代辉煌灿烂的青铜器文明到今天现代化的钢铁冶炼而形成的钢铁文明等,一直渗透着中华民族的智慧与聪明才智。在此期间,中华民族冶金技术的许多次世界领先,充分体现了中华民族在这一领域的独步天下的豪气。因此,通过冶金史的研究,有利于使人们更好地理解中国古代文明史的形成、发展与兴盛的历史进程。

2.冶金史与各个朝代的社会生产力之关系

人类从最初的刀耕火种发展到青铜农具特别是铁制农具,大大地促进了社会生产力的发展,因为这不仅使国家富强、人民生活富足,而且也大大地提高了人类认识自然、改造自然的本领。与此同时,社会生产力的发展,反过来又促进了冶金技术的发展,所以冶金技术与社会生产力之间的关系是密不可分的,两者互相促进、互相发展。因此,如果割裂这种联系而只是单纯地研究各个朝代的冶金技术的发展情况,确实有一种历史的单薄感。

3.冶金技术思想(史)研究

中国是一个拥有浓厚哲学思维与历史文化积淀的国度,一部中国文明史,其实也是一部中国思想史。作为时代中人,不论之于达官贵人抑或是从事被称为“雕虫小技”的如从事冶金技术操作的卒与徒,都不能不受到社会思潮或思想的浸淫,而这种影响的结果,便是体现于他们劳动产品或技术产品中的各种各样的技艺或工艺。例如常见于商代中晚期及西周早中期青铜器上的饕餮与夔龙纹饰,这一方面给人以威严恐怖之感,另一方面又仿佛是沟通人神的化身,含有巨大的原始宗教力量,体现出超越现世间的权威神力的观念,但春秋中期以后,青铜器的纹饰从那些威震一时的饕餮、夔龙等种种神灵,已经变成了搏斗、武士刺虎、妇女采桑、弋射飞雁等形象,充分反映了人与自然界的题材开始大量涌现,这其实表明了人的价值开始被认识,社会生活的内涵成为青铜器纹饰的一个重要母题。这种变化,其实体现了中国古代从以神为中心到以人为中心的价值思想观念的变化。此外,中国古代的“五行说”、“阴阳说”、道教、宋明理学等等传统思潮都曾对中国的冶金技术有着深厚的影响。例如灌钢技术的发明,就与中国古代“和”的哲学思想有着密切的关系。《天工开物·五金·铁》记载:“凡铁分生、熟,出炉未炒则生,既炒则熟。生熟相和,炼成则钢。”在这里,作者用“生熟相和,炼成则钢”这一简洁有力的语言,不仅是对这种灌钢工艺所作的生动描述,同时也是用“和”的哲学思想对冶炼技术所作的精辟总结。推究其原因,就在于人们通晓了生铁与熟铁的各自属性,同时又受到“和”这种哲学思想的影响,因此通过多年的亲身实践后,发明了“灌钢”这一工艺技术,这对中国古代冶金技术产生了重要的影响。

4.冶金史与社会政治之关系

综观中国古代冶金史的发展历程,冶金史也像其他事物的发展一样,有高潮也有其低迷的时期。这其中与历朝历代的政治制度及其所推行的政治意识形态有着不可分割的联系。宋代的矿冶业之所以如此发达,这就得益于宋朝政府对矿冶业的重视的国家政策,例如宋政府对矿冶业的鼓励开发的告发政策、矿产品的售卖政策以及对矿冶业的管理政策等,都为宋代矿冶业的兴隆提供了政治上的保障;但在清末,由于清政府政治上的腐败、矿冶管理政策的失误以及当时国外近现代冶金技术的引进等原因,导致了中国冶金技术在清末的逐渐衰弱与萎缩。转5.中外冶金技术交流史研究

正如任何事物的发展与其同类其他事物的发展存在着密切的交流与联系一样,中国的冶金技术也必然与国外的冶金技术存在着一定程度的交流。不论是驼铃声声的塞上古道之丝绸之路,还是碧波荡漾的海上丝绸之路,都曾带去了中国古代的冶金技术,同时也捎回了国外先进的冶金技术。科技交流史研究表明:中国古代同阿拉伯国家、日本、朝鲜、越南等周边国家确实存在着冶金技术的交流。例如梅建军教授认为:由砷铜的存在及铜器的特征,可以初步肯定,甘青地区在齐家和四坝文化阶段同新疆及欧亚草原地带存在文化上的联系及相互影响。所以进行这方面的研究可以丰富我们的视野,同时也可以澄清中国古代冶金技术的起源问题。

6.多学科多视野的综合研究之路

因为科技史本身就是一个边缘性、交叉性的学科,这也就决定了对它的研究必须采取多学科多视野的综合研究,而“冶金史的研究涉及到采矿、冶金、材料、历史、考古等多学科的知识和物理及化学组成分析研究手段与方法,因此这不仅要求冶金史研究者本身要不断学习,扩大知识面,改进知识结构,同时多学科的结合,更是开展冶金史研究的重要途径”。在现阶段,冶金史研究与考古或者说是科技考古结合得较为紧密,依靠这种结合,冶金史研究取得了一系列较为重要的研究成果。例如对古代铜镜表面“黑漆古”生成原因和机理的研究成果便是其中典型的一例。其实,从更广泛的学科综合来看,冶金史研究还可以与其他学科进行结合,即除了传统的“矿冶遗址实地考察一实验分析一文献考证一结论”的研究思路之外,我们还必须吸收或借鉴其他学科的优势方法,例如人类学、文化学、民俗学等方法,融冶金史的文化价值及社会价值之综合取向,从而拓展我们的研究领域与研究空间。例如从民俗学的角度研究冶金史就是一个非常新颖且充满生机的研究领域。在此方面,对西南民族地区的铜鼓研究就是一个充满生机的研究领域,但目前对铜鼓的研究,也还处于铜鼓制造技术、铜鼓金属成分分析等方面,从民俗学的视野进行研究尚待来日。

7.对国外冶金技术进行研究

由于语言的限制、文献的不足以及金属器物的缺乏等原因,目前国内冶金史的研究几乎没有涉及对国外冶金技术的相关研究,然而在国外,却有相当一批冶金史研究者对中国古代冶金技术进行研究,这除了与中国古代的金属器物流失海外而给国外的研究者提供了实物考证之便之外,还同他们有着充足的研究经费密切相关。所以,目前国内冶金史研究的这种现状,也就决定了国内的冶金史研究者很难与国际同行进行高水平、全方位的对话与交流,这种状况其实也是国内目前整个科技史研究的窘境。

8.对近现代的冶金技术进行研究

“厚古薄今”是中国科技史研究的一贯传统,也是其研究特点,所以中国科技史研究的“国家队”——中国科学院自然科学史研究所近几年来力倡对中国近现代科技史进行研究。例如从2000年底开展了“中国近现代科技发展综合研究”,其研究成果已以《中国近现代科学技术史丛书》的面目出现,但其中缺失中国近现代冶金史研究这一环节,因此作为冶金史研究者,应该义不容辞地承担这一历史性任务,从而补上这一缺失的环节。

9.对冶金史研究的理论与方法进行研究,即冶金史基础理论的研究或冶金史元研究。从而建立起冶金史研究的理论框架

冶金技术论文第2篇

关键词:科技期刊 《冶金经济与管理》 初审 编辑

科技期刊的初审是整个审稿活动最基本的工作,是三审制的基础,其职责是对稿件的总体水平进行初步评价,决定是退稿或是送专家评审,工作量较为繁重。初审的质量直接影响其他审稿环节的工作质量和效率,笔者作为《冶金经济与管理》的编辑,负责本科技期刊稿件的部分初审工作,结合自身的工作实践,从科技期刊编辑的责任意识、学科专业知识、编辑专业知识及编辑学方法和技巧、网络学术资源等方面对提高科技期刊稿件的初审质量进行研究。[1]

初审编辑对稿件的判断在很大程度上决定着稿件的命运,对此,初审编辑必须本着对作者负责、对读者负责、对期刊负责的观念,认真审定每一个稿件,而《冶金经济与管理》作为科技期刊,提高初审编辑的责任意识是其做好初审工作的前提。现在,我国的科技期刊执行的是三审制的审稿制度,其中初审编辑的主要职责是:第一,检查稿件是否符合国家的法律法规政策;第二,检查稿件是否《冶金经济与管理》的办刊宗旨;第三,检查稿件是否在其他刊物上发表;第四,对稿件的质量和价值进行初步评价,以决定是修稿、退稿还是送专家复审。

论文初审作为三审制的基础,是保证《冶金经济与管理》期刊学术水平的第一道防线,是决定期刊科技水平的重要环节。然而,在实际工作中,有很多科技期刊的初审没有明确自己的角色定位,责任意识淡漠,从而对稿件的初审工作造成了严重的影响。笔者在刚参加工作时,对初审工作的重要性也认识不足,认为只要符合国家的法律政策和办刊宗旨,就可以送到专家评审,缺乏对稿件的内容质量的考量。该工作方式的实质是省略了初审程序,直接将稿件送去专家评审,这不仅加重了审稿专家的工作量,也浪费了审稿专家的时间和精力,导致其对《冶金经济与管理》的形象有所下降。通过工作4年来的不断探索和实践,笔者逐步认识到了初审工作的重要性,工作效率大为提高。[2]

二、丰富学科相关知识

《冶金经济与管理》作为科技期刊,刊载的论文都是对冶金领域进行理论分析和实践总结的科技写作文体,其包含新观点、新结论。《冶金经济与管理》编辑初审的任务首先是对稿件的创新性和学术性进行价值判断,根据《冶金经济与管理》的期刊办刊宗旨及编辑思想对来稿进行鉴别、评价和筛选。这就对初审编辑的相关知识结构和把握学术动态的能力提出了新的要求。

为了做好《冶金经济与管理》的初审工作,初审编辑不仅要丰富相关的学科知识,还应逐步向专业化学者的方向努力。因此,必须重视编辑的继续教育,通过网络、研讨会、培训班等方式丰富知识结构,不仅对本门学科有一定造诣,对临近相关学科也要有一定的了解。作为《冶金经济与管理》的编辑,笔者对此更是深有感触。《冶金经济与管理》的主要栏目有本刊特稿、专家论坛、企业家论坛、发展战略、技术经济、行业分析、节能减排、信息化管理、资本运营、市场营销、人力资源管理、生产管理、降本增效等。在从事编辑工作前,笔者就读于东北大学工商管理学院企业管理专业,对经济管理方面的专业知识和技能相对熟悉,经常参加学院博士生导师或国内外专家学者的学术研讨会,关注经济管理这一领域的最新学术动态和相关信息,对经济管理方面的稿件能够做出相对客观的价值判断,而对于行业分析、节能减排等栏目的来稿,由于笔者缺乏冶金技术领域的专业知识,导致对这些栏目的稿件认识模糊,很难对其学术价值做出客观的评断。笔者通过不断的学习和信息的积累,以及与冶金专业学者的交流,经常参加冶金领域的学术研讨会、以及钢铁学会举办的各种的报告,逐步丰富了冶金领域的专业知识,提高了编辑初审的工作水平。因此,要做好《冶金经济与管理》的初审工作,笔者需要比较系统地掌握《冶金经济与管理》所涉及学科和领域的基本知识,了解冶金经济与管理领域的最新动态,及时关注“我的钢铁网”、《中国钢铁业》等媒体报道的相关动态,以对稿件中涉及冶金经济与管理方面的学科内容进行比较准确的评价。

做好《冶金经济与管理》稿件的初审工作,不仅要具有冶金经济与管理方面的学科知识,还要掌握扎实的编辑学方法和技巧。初审方法的科学性、合理性直接决定了初审的效果。据有关资料显示,我国科技期刊的编辑80%以上都不是编辑出版专业,笔者也是在取得东北大学企业管理硕士学位后直接从事了编辑工作。笔者虽然具备经济管理方面的学科知识,但是由于缺乏编辑学理论的基础知识,在具体的初审工作中,感到很迷茫,不知道应采取什么评价角度和评价方法,对初审的职责和主要任务也认识模糊。但是,在《冶金经济与管理》的初审工作中,笔者参加了新闻出版在线组织的编辑出版专业在线学习课程,以及各类编辑相关的研讨会,系统学习了政策法规、编辑理论知识以及有关的国家标准和规范等,对编辑工作有了比较深刻的认识。笔者在初审实践中,应用所学到的编辑学方法和技巧,不断总结经验,并通过积极参加编辑学术会议,与同行交流,认真学习《编辑学报》、《编辑之友》、《编辑工作论丛》、《编辑学刊》等编辑学期刊,丰富了编辑专业相关知识,提高了初审编辑的业务能力,熟悉了科技论文的初审评价方法,从而使稿件初审的速度和质量大为提高。[3]

四、充分利用互联网资源

《冶金经济与管理》的编辑工作要求初审编辑的知识涉猎范围广、获取信息的速度快,信息的判断力强。随着期刊网络化的发展,各类期刊基本都上网,如知网、万方数据库、维普数据库等。运用网络资源不仅可以获取大量的信息,还可以了解当前的冶金领域方面的发展动态和特点信息。在《冶金经济与管理》期刊的初审工作中,借助这些网络学术资源可以评价稿件的质量创新性、寻找对口的审稿专家、发现作者的学术抄袭现象等。在稿件初审工作中,笔者主要利用中国知网等数据库通过主题词检索来判断稿件的新颖性:第一,将研究对象设为检索词,从中国知网搜索相关的文献,通过对比分析来判断稿件的新颖性;第二,对于不太熟悉的稿件,可以通过网络搜索合适的专家学者;第三,借助中国知网的学术不端检索系统,可以及时发现抄袭和一稿多投现象。

参考文献:

[1] 何洪英,李家林,朱丹等.论科技学术期刊论文的编辑初审[J].编辑学报,2007,19(1).

冶金技术论文第3篇

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。

冶金技术论文第4篇

关键词:冶金工业 可持续发展 环境友好

中图分类号:TE4 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)04(b)-0210-01

目前,能够在发展的过程中实现可持续化是发展中的国家重要的人物之一,即便这一理论是由发达国家最先提出来的重要概念。对于发展中的国家来说,所谓的可持续发展,最重要的最终目标是能够实现发展,这一目标是需要有足够的经济作为基础的。然而在发展过程中要严格讲资源和环境等方面的因素位列其中,才能够做好经济的基础,实现经济发展的基本的目标,也能进一步推动经济的发展,也才能够实现综合的全面的发展中的国家的发展和进步。

对于任何一个发展中的国家来说,冶金工业的发展在国家的众多的发展项目中占据着十分重要的地位。对于发展中的国家来说,对于全新的工业化道路的选择是十分重要且必要的。冶金工业要想能够真正实现发展过程的可持续化的过程,就应该对目前已经有的环保方式和节能方面的技术加以充分的利用,使其具有更加广阔的应用前景和更广的应用范围。与此同时,还应该对这种技术充分利用并尽全力发展,使得冶金工业具有更多的应用领域。

随着时代的发展和社会的不断进步,在近几年来体现的尤为明显的是,我国的冶金工业正以很快的速度不断超前迈进发展,较之于从前取得了很大程度上的进步。而通过一系列的相关的事实,我们可以初步得到这样的结论,就是这种突飞猛进的飞跃的实现是和近年来的对于环保技术以及节能措施的充分利用密不可分息息相关的,这也是实现可持续发展的一个明显的表象。伴随着我国的冶金业在技术方面的不断的精金和创新,我国的冶金行业对于这些技术的利用,开发,甚至是进一步的创新,我国冶金行业将会取得更进一步的飞跃。

1 对于可持续发展的理解

很多的工业化的国家在二战之后,为了恢复之前的对于国家恢复和重建的渴望,很多的国家为了实现经济的飞跃便采取了对于环境有着严重破坏的手段。其中,工业化表现的尤为明显。经济的超前不断迈进使得在战后的很长一段时间里,国家的发展变得不断的工业化。

然而,工业化的不断加剧,其速度之快势必也会带来很大的缺陷和弊端。尤其是在对环境破坏方面表现的尤为明显,着在很大的程度上对环境中的植被,水源,甚至是埋藏在地下的矿产造成和很大程度上的影响。仅仅在相距最近的几百年里面,世界上对于矿物资源的开发和利用的程度就已经达到超乎想象,燃煤的量也较之以前提高了很多。而伴随着而来的则是我们生存的唯一的地球,环境被严重的破坏。而对环境的严重额破坏则会早知更多越来越棘手的难题,环境污染随之而来的生态被破坏的问题,也变得越来越严重,是个亟待解决的问题之一。也正是在这样的背景下,很多的人士也已经对环境以及经济发展两者之间的平衡问题。以往的经济发展的方式换回来的利益同对环境的破坏相比较,已经是得不偿失了,所以必须要转换经济发展的方式,将以往以工业化为主的发展转化为可持续发展的方式来进行。

2 社会的可持续性发展受冶金工业的影响性

由于冶金工业目前仍旧处于基本的工业地位,其对于自然资源的利用很多,在消耗程度上也十分巨大。就当前的水利用方面来说,对水资源的消耗量是十分巨大的。在资源的消耗和利用方面,如果没有对冶金工业进行良好的开发和利用,会严重导致社会经济不能够实现真正的发展。

冶金工业的发展对环境也有着十分严重的影响。无论是废水,废气或者是废渣,其在排放量方面都是十分巨大的。所以冶金工业的发展是和环境的发展有着千丝万缕,十分紧密的关系的,其会对环境造成十分严重的影响。然而对于发展中的国家来说,冶金工业是经济能够实现可持续性发展的十分关键的环节。就目前的几十年里面,发展中的国家例如我国,甚至是发达的国家对于冶金工业的发展情况来看,能够对冶金工业问题实现有效的解决的方式中最直接也是最有效的方式之一就是对于环保技术的先进化的采取,通过能源的使用量的减少,相关的手段和方式的采取就能实现这一目标,同时在这方面的技术手段有待于进一步的开发研究。

3 结语

本文通过具体介绍了什么是可持续发展以及如何在发展中的国家真正实现可持续发展,进一步阐明了冶金工业在实现自身和经济的发展的同时,也能实现可持续性发展。这样才能够避免今后环境保护方面造成的危害。冶金工业作为基本的工业之一,其在资源利用和能源消耗方面都有着十分巨大的消耗量。所以冶金工业对于社会的可持续性发展有着十分重要的作用和意义。也是有在发展的过程中同新型的技术相结合的手段才能使工业化实现可持续的发展的最终目标。所以本文对于能够在冶金工业过程中对于环境造成影响的环节采取了新的技术的研究和开发,其中具有很高的环保的代表性方面的技术主要有:(1)烧结机头、机尾烟尘治理;(2)高炉煤气净化的新措施;(3)氧气顶吹转炉烟气的净化及回收;(4)炼钢厂、炼铁厂的二次除尘等等。而能否实现这些技术和手段的进一步研发,是决定着我国冶金技术能否真正可此续发展的重要因素。

参考文献

[1] 冷明辉.化工企业节能降耗的应对措施[J].石油和化工节能,2009(4):4-5.

冶金技术论文第5篇

关键词:加压湿法冶金技术;锌冶炼;金属冶炼;氧压直接酸浸;加压浸出技术 文献标识码:A

中图分类号:TF802 文章编号:1009-2374(2017)10-0231-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.10.116

锌作为仅次于铁、铝和铜的金属元素,在现代工业中有着非常重要的作用,我国的锌资源储量丰富,位于世界第一。同时作为世界最大的锌生产国,我国的锌产量连续多年位居世界第一。近年来,我国的锌冶金技术得到了飞速发展,已经逐渐达到了国际先进水平,将加压湿法冶金技术应用于锌冶炼中,能够取得良好的效果。

1 加压湿法冶金的发展简述

所谓加压湿法冶金,主要是在加压的条件下开展湿法冶金的过程。通过加压,溶液的温度沸点更高,可以对冶金过程进行强化,改变反应热力学的条件,使得部分化学反应能够更好地进行,也可以提升冶金的效率。加压湿法冶金产生于1887年,由拜耳提出,当时主要是通过在加压釜内通过加压的方式,利用氢氧化钠浸出铝土矿,得到铝酸钠溶液,然后分离得到氧化铝。到20世纪40年代,加压湿法冶金技术在有色金属冶炼方面取得了巨大的进步,相关研究表明,在氧化环境下,含有铜和镍的硫化矿不需要经由预先的氧化焙烧就能够直接浸出,结合加压酸浸和加压氨浸的方式,可以保证良好的生产效果。

20世纪70年代,加压酸浸技术在锌精矿的处理方面取得了突破性进展,结合加压酸浸-电积工艺可以将精矿中存在的硫转化为元素硫,实现了硫酸生产与锌生产的相互分离。到80年代,以加压预氧化处理来代替焙烧处理,为氰化浸出提供了便利,也使得加压浸出技术得到了更进一步的发展。

从国内的发展情况分析,我国在加压湿法冶金技术的研究方面同样做出了卓越的贡献,自20世纪80年代开始,我国一直都在进行锌精矿加压浸出的相关研究,不过研究仅停留在普通研究所的层面,因此相关成果并没有能够实现工业应用。虽然有关企业与国外发达国家的研究院所进行了协商,希望可以引进先进技术,但是考虑到费用过高,并没有能够达成协议。在此之后,云南冶金集团通过不断的研究,于20世纪末在锌精矿氧压浸出技术的研究方面取得了进展,并且在2004年建成了一座万吨级一段法加压酸浸示范性工厂。2008年,处理高铁锌精矿的2万吨二段法氧压酸浸正式投产,使得加压湿法冶金技术的应用范围不断扩大。

作为一门比较新颖的技术,加压湿法冶金的出现时间并不长,但是由于加压浸出的特点,对冶金过程进行了强化,精简了工艺流程,金属的回收率更高,回收速度更快,而且成本较小,不会出现污染问题,因此具有良好的发展前景。不过也应该认识到,加压湿法冶金受本身发展时间的制约,也存在着许多不完善的地方,需要技术人员的持续研究和改进。

2 锌精矿直接氧压酸浸方案

2.1 锌冶炼技术的发展

从产生至今,锌冶炼工艺大致可以分为火法和湿法两种,前者常见于20世纪前,而后者产生于1916年,由于明显的优势,逐渐取代了火法冶炼,成为锌冶炼的主要方法,产量占据了世界总产量的80%以上;基本上,新建和扩建的锌冶炼企业采用的都是湿法冶炼工艺。传统的湿法炼锌正式应用在工业生产中是在20世纪初,而在不断的发展过程中,工艺技术的进步非常明显。60年代,高温高酸浸出技术以及全新的除铁方法的出现,对浸出残渣进行了有效处理,在提升锌回收率的同时,减少了对于环境的污染,也推动了工艺技g的成熟。在科学技术飞速发展的带动下,传统的湿法炼锌技术正在朝着操作机械化、生产连续化、设备大型化以及管理自动化的方向发展。但是不可否认,传统湿法炼锌工艺也存在着一定的缺陷,即必须保证锌的生产与硫酸的生产同时进行,在这种情况下,不仅对于原料的成分有着非常严格的要求,而且存在着能耗巨大、工艺流程繁琐以及成本投入大等问题,不易推广和普及。在这种情况下,在传统湿法炼锌工艺的基础上进行创新,也就成为了相关研究人员重点关注的问题。

20世纪70年代,加拿大舍利特・高尔登公司根据相应的研究实验提出,在氧化气氛下,结合加压酸浸的方式,可以在不需要焙烧的情况下直接实现锌精矿的浸出,经整理后形成了加压浸出-净化-除杂-电积工艺,相比较传统湿法炼锌工艺,成本更加低廉。1981年,全球首座加压浸出工厂投运,经过数十年的发展,使得锌加压冶金技术得到了持续完善。

最近十数年,芬兰奥托昆普公司开发出了一种新的锌精矿常压富氧浸出技术,可以在0.1MPa压力、90℃~100℃的条件下,结合充足的氧气供给,利用废电解液来实现锌精矿的连续浸出,从理论上分析,这种方法与氧压浸出没有不同,利用铁离子对氧的传递来加速硫化锌精矿的浸出反应,使得硫化物中的硫被还原为元素硫,在实现硫酸生产与锌生产相互分离的同时,也可以使得锌的浸出率达到98%以上。事实上,无论是氧压浸出还是常压富氧浸出,都能够直接对硫化锌精矿进行处理,而不需要经过焙烧脱硫,不会产生相应的环境污染。相比较而言,氧压浸出的温度在压力更大,反应速度也更快,常压富氧浸出的反应时间较长,不过由于能够在常压下工作,温度相对较低,控制的难度更小,安全性也更高。从目前的发展情况分析,常压富氧浸出工艺已经在世界范围内实现了工业化生产,在锌冶炼中发挥着非常重要的作用。

2.2 氧压直接酸浸

传统湿法炼锌实际上是在火法冶炼的基础上发展起来的,将火法和湿法冶炼工艺融合在一起,分为焙烧、浸出、净化、电解以及制酸五个基本流程,主要原理是利用稀硫酸可以溶解氧化锌和硫酸锌中的锌元素,不过在处理过程中,为了减少大气污染问题,需要预先做好焙烧脱硫工作,而且必须配备相应的制酸系统、烟气处理系统等,生产工艺繁琐而且成本较高。

20世纪70年代以后,加压湿法冶金技术在锌精矿的处理中取得了比较显著的进展,与传统的湿法炼锌工艺相比,经济效益更好。加压湿法冶金的主要优势,是将矿物原料中的硫转化为了单质硫,实现了锌生产与硫酸生产的分离。在加压浸出的条件下,相应的化学反应式为:

不过,在氧离子无法有效传递的情况下,上述反应非常缓慢,为了提高效率,可以在其中加入铁离子:

在结合加压浸出的方式进行锌精矿的冶炼时,磁黄铁矿和铁闪锌矿中的铁会被溶解,作为氧离子传递的介质。

氧压浸出工艺包括一段和二段,一段氧压浸出主要是利用废弃的电解液来浸出锌精矿,初始酸浓度为150g/L,锌的浸出率能够达到98%以上,在反应结束后,残余溶液的酸浓度仍然能够达到40g/L,需要做好中和处理。一般情况下,可以利用残酸浸出氧化锌,在中和的同时提升锌的产量,常见于传统湿法炼锌企业的扩建。二段氧压浸出中的第一段采用的是低酸浸出,酸的浓度为70~80g/L,残酸为5~10g/L,锌的浸出率能够达到70%~75%。反应得到的浸出残渣会进入到二段氧压浸出中,将酸的浓度提高到了150g/L。粗硫在经过相应的处理后,可以形成单质硫,浸出液在经过酸度调整后,又可以作为第一段的浸出剂,在这个环节,锌的浸出率能够达到98%以上。

2.3 加压浸出技术的发展

2.3.1 高硅氧化锌加压浸出技术的研究和发展。高硅氧化锌采用常规的选矿方法难以可靠分离,火法炼锌技术虽然可用,但是存在着能耗大污染重的问题,湿法工艺也因此受到了广泛的关注。针对碱性浸出和常压酸浸工艺中存在的缺陷,在长期的研究中,提出了一种加压浸出高硅氧化锌技术,在最优工艺条件下,锌的浸出率可以达到98.5%。2007年,在该技术的基础上进一步开发出了连续加压酸浸处理高硅氧化锌工艺,并且实现了工业化生产。经检验,该工艺的流程简单、反应迅速、过程易控,而且能够实现锌硅的完全分离,浸出液含硅低,不需要额外进行处理,具有良好的推广前景。

2.3.2 硫化铅锌混合矿综合回收工艺的研究。对于一些较为复杂的硫化铅锌矿,由于选矿流程长,回收率低等因素的影响,只能产出铅锌混合矿。直到20世纪中期,英国相关研究人员提出了ISP法,可以在对硫化铅锌混合矿进行处理的同时,实现铅锌的生产。不过这种工艺需要用到大量的焦炭,能耗巨大且污染严重,并没有得到大幅度推广。在不断的发展中,氧压浸出工艺得到了应用,可以从铅锌混合矿中直接浸出锌,通过浮选法回收硫,铅银富集到一种渣中,进入火法炼铅系统进行冶炼回收,有着良好的应用效果。

3 结语

总而言之,锌作为一种重要的工业原料,在我国国民经济发展中发挥着不容忽视的作用,锌的生a是基础性工业的一部分,应该得到足够的重视,通过持续的技术改进和创新,在保障锌产量的同时,实现节能减排、科学发展。

参考文献

[1] 李广,李涛,吴家江.加压湿法冶金技术应用现状及发展趋势[J].化工设计通讯,2016,42(10).

[2] 吴远桂,丁伟中,郭曙强,等.针铁矿法除铁及其在湿法冶金中的应用[J].湿法冶金,2014,(2).

[3] 张春生,刘刚.硫化锌加压浸出工艺在湿法冶金中的设计应用[J].有色金属设计,2009,36(4).

[4] 王吉坤.加压湿法冶金金属在锌冶炼上的应用和发展[A].全国有色金属工业低碳经济及冶炼废气减排学术研讨会论文集[C].2010.

[5] 谢锵,王海北,张邦胜.辉钼精矿加压湿法冶金技术研究进展[J].金属矿山,2014,(1).

[6] 孙鹏.用加压氧化法从钼精矿中浸出钼的试验研究

[J].湿法冶金,2013,32(1).

[7] 曾伟民,朱海珍,叶子婕,等.生物湿法冶金技术回收废气线路板中有价金属的研究进展[J].有色金属科学与工程,2013,(1).

冶金技术论文第6篇

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。

冶金技术论文第7篇

关键词:卓越工程师培养计划;开放性实验教学;人才培养

作者简介:鲁路(1972-),男,四川成都人,西安建筑科技大学冶金工程学院,工程师;王超(1969-),男,陕西韩城人,西安建筑科技大学冶金工程学院,副教授。(陕西 西安 710055)

基金项目:本文系西安建筑科技大学2012年教育教学改革研究项目(项目编号:JG021219)的研究成果。

中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)16-0129-02

西安建筑科技大学冶金工程专业是从1958年建立的炼铁、炼钢、有色冶金等专业逐步发展起来的,现为陕西省特色专业和省级、校级名牌专业,作为西北地区办学最早的专业,一直保持着自己的特色和优势,其中冶金物理化学为省级重点学科。现开设与“冶金传输原理”、“冶金原理”、“钢铁冶金学”、“有色冶金学”、“钢铁冶金原料处理与工艺”、“特种冶金和冶金实验技术”等课程配套的本科专业基础实验和专业实验12项。在当前经济社会发展的形势下,学校从培养多层次的突出实践、创新能力的新型工程科技人才的战略角度出发,积极参加由教育部组织的“卓越工程师培养计划”研讨会,成立了“卓越工程师培养计划”领导小组、工作小组和咨询专家组,结合学校与工业化、城镇化、生态化进程密切相关的学科优势和特色,与企业共同制订了“卓越工程师培养计划”工作方案及专业培养标准,同时大力整合校内资源和实验设施,加强校内实践教学环节的建设和卓越工程师人才培养模式的建立以及实践探索。

一、冶金工程专业卓越工程师培养计划目标与模式

冶金工程专业是西安建筑科技大学首批获准开设卓越工程师培养计划的专业,培养德、智、体、美全面发展,具有综合冶金背景和冶金工程专业知识,满足冶金工程领域的需要,并且基础宽厚、视野开阔、创新意识强、工程素养突出,能够掌握冶金工程基础理论、生产设备原理、生产工艺及冶金工程设计方面的专门知识与关键技术,具备分析、解决冶金生产中工程问题的能力以及具备冶金科技研究与管理发展潜能和国家竞争力的高、中级工程技术人才。

本科阶段作为工程学科人才培养和工程师培养共同的基础层次,按照“3+1”的模式组织教学,即学校培养阶段累计约3年,企业培养阶段累计约1年。学校建立了卓越工程师培养计划试点班的进入与退出机制,每年从新生中按照自愿、择优、考核的原则选拔学生入试点班。试点班的课程体系、进度安排总体上与现行体系并行、互通。对于试点班中不适应的学生,允许转出试点班,到现有的本专业继续学习,保留已取得的学分。根据冶金工程领域知识和能力的要求,结合冶金工程领域需要的工程素质和工程实践能力设计工程师必须具备的冶金工程领域卓越工程师的知识、能力、素养的教育阶段,完成对冶金工程卓越工程师的培养。

二、冶金工程专业卓越工程师培养计划实践类课程建设与改革

实践教学体系形式多样,总体分为实践教学和实践训练两部分,且占总学分的比例不少于25%。

(1)实践教学分为实验、课程设计、实习和毕业设计四大类。与理论课程相结合的实践教学有课程设计、专业基础、专业技术综合性和设计性实验环节与实习环节;独立的实践教学有开放性实验、认识实习、生产实习、毕业设计等。在校内进行的实验,充分利用校内基础实验室和专业实验室完成;企业实践要达到35周。

(2)实践训练包括书面写作训练、科研训练、大学生创新性计划项目、学科竞赛、网络模拟炼钢竞赛、社会实践等。

实践类课程训练加强了学生了解工程实际、综合运用多学科知识、各种技术和现代工具及仪器装备,通过实验、分析研究、计算等手段解决实际工程问题的能力。

实践体系的结构组成如表1所示。

三、开放性实验的定位及规划

冶金工程专业卓越工程师培养计划开放性实验项目的建设,是冶金工程专业卓越工程师培养计划实践教学的重要组成部分,使参与的学生具有冶金实验以及数据分析的能力,可运用实验方法和数据处理的理论方法,独立且优化完成实验设计、操作、结果分析等环节,为产品开发和质量提升提供合理的数据支持。

实验教学以培养学生能力为目标,教学内容分基础部分和综合提高部分,并突出在生产实践中的应用。这部分实验的考核成绩是根据学生实验操作情况和报告撰写情况综合给出。部分实验课题的内容结合科技工程发展,具有较强的创新意识、创造性思维能力,并在编制冶金生产工艺、制定冶金企业标准、调查分析冶金企业实际生产、优化实际生产过程、控制生产过程、实验以及数据分析、应用计算机及信息技术解决冶金工程实际问题的过程中得以体现。

冶金工程专业开放性实验要求学生重点掌握冶金实验室和生产实践环节常用检测仪器与设备的名称型号、结构、工作原理、使用方法、注意事项、维护等,以及掌握在冶金实验研究和生产工艺过程中常用的分析研究方法的原理与操作等。教学中教师应注重实验技术的讲解和归纳,实验课题除安排基本部分外,还应有不同深度的选做内容,以启发学生的思维和创新意识。所有实验均要求学生独立操作,选做内容和带有设计性、综合性的实验课题由学生自己设计实验步骤进行探索式实验。要求学生掌握实验目的、实验原理、实验数据处理和分析方法,掌握利用所学的实验技术和研究方法在生产实践中的运用,能够按要求完成实验报告。在实验前,要求学生认真学习实验指导书,了解实验原理和方法,掌握实验设备和仪器的使用方法。

1.开放性实验教学内容与要求

在冶金工程专业卓越工程师培养方案中为提高本科生的工程实践能力,在已经开设的“冶金专业实验”(12个综合性、设计性专业基础、专业技术实验,共计48学时)实践课程的基础上,开发了8个全新的综合性开放专业实验(32学时),实验学时增加到80学时。

冶金工程专业开放性实验教学利用基础理论讲授、实践操作和实验数据的分析与应用,加强和巩固了参与卓越工程师培养计划的学生的实验基础与操作技能,培养了学生综合运用实验技能去解决实际问题的能力、增强了工程实践能力;利用开放性实验培养了学生的创造性思维和科学创新的精神。开发的综合性开放专业实验项目有:

(1)铁矿粉造球与球团矿抗压实验。球团矿是除烧结矿外另一种为高炉提供“精料”的造块方法。球团法是将细磨精矿制成能满足冶炼要求的块状物料的一个加工过程。通过实验掌握铁矿粉造球的原理,研究影响造球过程的诸因素,确定最适宜的因素;成球机理与固结机理的研究;掌握球团矿抗压强度机理。

(2)精密火花直读光谱仪的应用与实践。通过实验了解和掌握METAL-LAB75/80J型精密火花直读光谱仪的基本结构、工作原理、基本操作方法、试样的制备、维护保养知识等。

(3)红外测温仪和红外热像仪的应用与实践。通过实验了解和掌握3i-2MSC型红外测温仪与VST-H型便携式工业红外热像仪的基本结构、工作原理和基本操作方法等。

(4)煤粉爆炸性测定实验。通过实验了解和掌握高炉喷吹煤粉长管式煤粉爆炸性测定仪测定机理。

(5)煤的着火温度测定。通过实验了解和掌握高炉用喷吹煤粉的着火温度测定机理及试样制备等。

(6)氧氮氢分析仪的应用与实践。通过实验了解和掌握G8GALILEO氧氮氢分析仪的基本结构、工作原理、基本操作方法、试样的制备等知识。

(7)同步热分析仪的应用与实践。通过实验了解和掌握STA449F3综合热分析仪热重/差热同步分析仪基本结构、工作原理、基本操作方法、试样的制备等知识。

(8)岩相显微镜观察与耐火材料荷重软熔点测定实验。通过实验了解和掌握岩相显微镜的矿物观察方法,以及耐火材料荷重软熔点测定设备的基本结构和工作原理。

本课程为实践性环节,通过本环节的学习使学生在完成“冶金传输原理”、“钢铁冶金原理”、“钢铁冶金学”、“冶金原料处理与工艺”、“冶金实验技术”等课程后,巩固了所学的冶金理论知识和冶金工艺流程等知识,掌握了冶金工程技术的基本实验研究技能,培养了动手能力、科学思维、工程意识,以及综合应用知识解决冶金工程实际问题的能力。综合应用知识解决冶金工程实际问题的能力包括制定冶金生产工艺、制定冶金工程相关标准、调查分析冶金企业实际生产、优化实际生产过程、控制生产过程、实验以及数据分析、应用计算机信息技术及软件解决冶金工程实际问题等的能力。例如铁矿粉造球与球团矿抗压实验教学环节从实验原理、实验设备到实验操作过程都是生产工艺的模拟,可以使完成实验的学生掌握铁矿粉造球的原理,针对物料特性研究制取生球团的方法和工艺,确定最佳工艺参数;研究影响造球过程的诸因素,确定最适宜的因素;成球机理与固结机理的研究;掌握球团矿抗压强度机理等。以提高学生生产实践和科学研究的综合素质为根本目的。

2.实验教学方式

本课程的教学过程包括理论知识讲授、实践操作、研讨与分析和实验分析报告四部分,是一门理论与实践结合较强的课程,学时分配见表2。要求学生重点掌握冶金实验室常用仪器、设备的名称、型号、结构、工作原理、操作方法、维护保养等,掌握在冶金实验研究与生产工艺过程中的实验研究技术。

实验前由指导教师讲解实验的目的、原理、任务、要求、实验守则及实验室安全制度等。学生根据各个实验的任务,10人一个实验小组,在规定时间内依据课前预习相关实验指导书的情况独立完成实验测定、数据处理与分析,并撰写实验报告。实验前,学生必须认真阅读实验指导书,理解实验的目的和原理,明确本次实验中的各参数、实验方法、仪器操作规程、条件控制以及安全问题等。这些检查合格后,方可进行实验。实验过程中,要求学生勤于动手、细心操作、敏锐观察、全面的思考分析钻研问题,准确记录原始数据。教师要对出现的异常实验现象向学生提问,引导学生深入思考并提出合理化的解决方案,提高综合考虑问题的能力,使学生学会分析和研究问题的方法。

开放性实验教学是与理论课程、生产实践相结合的实践教学环节,突出了实践操作能力和创新精神的培养。在校内进行的实验要充分利用校内专业实验室完成,这样既可以提高实验仪器设备的利用率,又可以节约大量的实践教学经费,同时还可以面向本专业和相近专业其他年级的学生开展开放性实验教学,充分发挥多元化开放实验室的作用。完善实验教学质量评估体系,不断提高实验教学质量,使实验课的内容以紧跟时代、紧跟现代化的生产实践为目标,更多地开发出现代实验、设计性、开发性实验和综合性研究实验。

四、结束语

冶金生产工艺的发展是一个持续的过程,冶金工程专业开放性实验是把参与卓越工程师培养计划的本科生在实践教学上提升到一个新的平台。“卓越工程师”开放性实验项目的实施还可吸收部分其他年级和专业的学生参与,给学生一个开展科学探索、增强创新意识的实验空间,为学生实践操作能力和创新精神的培养提供有力的保证,同时充分利用实验室新引进的各种大型精密仪器设备还可以提高设备使用率、为学校节约大量资金、降低本科生实验教学的成本。冶金工程专业“卓越工程师”开放性实验教学注重专业基础实验和专业技术实验并重的举措,增加了学生接触生产实践检测仪器设备的机会,加强了应用实践的操作能力,创造有利条件积极增加了学生的实验兴趣,进一步拓宽了学生的知识面。冶金工程专业卓越工程师培养计划开放性实验的开设在校内实践环节的培养模式上实现了突破,也必将为促进学生实践能力的提高做出贡献。

参考文献:

[1]西安建筑科技大学.冶金工程专业开放性实验教学大纲[Z].2012.

[2]西安建筑科技大学.西安建筑科技大学卓越工程师培养计划[Z].2010.

冶金技术论文第8篇

关键词 卓越计划 冶金工程专业 工程教育

中图分类号:G642 文献标识码:A

Thought and Practice of Metallurgical Engineering Specialty Applied

"Excellence Engineers" Innovative Talents Cultivation Plan

YU Xingchang[1][2], YAN Jun[1], CAO Hailian[1]

([1] School of Mechanical engineering, Qinghai University, Xining, Qinghai 810016;

[2] China University of Geosciences (Beijing), Beijing 100083)

Abstract Choose metallurgical engineering for engineering education research object, and follow outstanding engineers training plan concept, the whole process of the concept through professional learning. Thinking and practicing the excellence initiative education mode for the professional teaching and learning, put forward suitable for the professional personnel training mode. Thus improve students' ability of analysis and solving the problem, independent innovation, team cooperation.

Key words excellence program; metallurgical engineering; engineering education

伴随工业化进程的不断深入,产业机构和生产方法发生重大的变化,当前社会需要一大批具有工程实践能力和工程创新意识、专业面宽、动手能力强、综合素质高、能够解决生产一线实际问题的应用型人才,因此,教育部提出的“卓越工程师培养计划”(以下简称“卓越计划”)作为《国家中长期教育改革与发展规划纲要(2010-2020)》组织实施的一项重大项目,其宗旨在于从工程教育大国迈向工程教育强国。①通过借鉴世界上工程教育水平先进的国家的经验和方法,结合我国高校和企业的合作实际,以工程技术为主线,着重提高学生的工程意识和工程实践能力,培养一大批适应企业发展需要、创新能力强的卓越工程师。②

青海省教育厅和青海省国资委联合下文(青教高[2011]64号)批准青海大学四个专业开设卓越工程师教育培养计划,其中由机械工程学院承担冶金工程等三个专业开展卓越工程师培养工作。2011年年底,在机械工程学院2011级冶金工程专业92名学生中经过选拔、面试、公示等环节,组成“冶金工程”卓越班(32名)于2012年3月开展试点工作。经过2年多的摸索与实践,取得了一定的成绩,有了一些心得体会。

1 “卓越工程师”创新人才培养计划的目标和要求

发达国家美国与欧洲都是在保持科学基础前提下,强调加强工程实践,注重综合素质培养,在课程内容上强调综合和集成。③因此,结合我校高等教育现状,思索适合于西部高校的“卓越计划”培养模式。

以实施卓越计划为突破口,促进工程教育改革和创新,全面提高我省工程教育人才培养质量。探索产学研联合培养应用型人才的新途径,造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量高层次工程应用型技术人才,为实现青海省工业化和现代化奠定坚实的人力资源优势。学生主要学习冶金的基础理论、生产工艺和设备,掌握实验研究、设计方法、环境保护及资源综合利用的基本理论和基本知识,进行冶炼工艺制定及工程设计的基本训练。具有分析和解决实际问题及探索新工艺等方面的基本能力。

实行本科应用型工程师培养模式,工程教育实践贯穿于四年本科教育阶段,本科专业培养计划年限为3年,培养方式以理论教学为主,实践教学为辅;与企业联合培养年限为1年,培养方式以实践教学为主,由本专业教师和定点企业内的工程师共同培养。

毕业生应获得以下几方面的知识和能力:(1)掌握制图、机械、电工与电子技术和计算机应用等自然科学和冶金工程技术科学的基础理论;(2)掌握冶金原理、冶金传输原理、物理化学、工程材料、钢铁冶金学、轻金属冶金学、重金属冶金学等专业知识及相关的工程技术知识;(3)具有冶金工艺制定、生产组织、技术经济、企业管理、环境保护的基础知识和工业设计的初步能力;(4)具有分析和解决本专业生产中实际问题的能力,具备较强的实践能力和计算机应用能力,具有较强的自学能力,掌握不断扩展知识面及终身获取新知识的方法;(5)适应科学发展和经济建设的需要,具有较强的开拓创新能力,能够进行新工艺、新技术的探索,新设备和新材料的设计和研发。

2 “卓越工程师”创新人才培养计划思路与措施

改革和创新工程教育人才培养模式,创立高校与行业企业联合培养人才的新机制,着力提高学生服务企业和社会的责任感、勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力。明确冶金工程专业卓越工程师培养的总体思路,建立以创新能力为核心的人才培养模式,改革课程内容、学习方式、考核方式和评价标准,加强实践教学及能力培养方式等关键环节,实施“全过程、递进式”的实践教学体系,培养学生的动手能力、基本技能、表达能力和工程综合能力,思索出一条行之有效的工程教育模式。

在常规课堂教学内容基础上,加强理论冶金工程应用方面的知识;加强实验与实践环节的教学,充分利用学校和企业实验室和校内外实习基地。具体将冶金工程专业的课程划分为主干课程、专业主干课程、主要实践教学性环节和主要专业实验4个部分。主干课程为冶金工厂设计基础、预焙槽炼铝、冶金传输原理;专业主干课程包括重金属冶金学、轻金属冶金学、钢铁冶金学、冶金自动检测与控制、冶金设备设计原理等;主要实践教学环节包括金工实习、综合性设计实验、校外教学实习基地实习以及毕业设计(论文)等;主要专业实验包括冶金检测技术、传输原理、熔体物性测定实验等。并且利用经培训获得国家创新工程师资格的师资队伍,对冶金卓越班学生开设创新方法公共选修课程,使学生TRIZ④理论中各种方法和工具,更好地将学习到的方法应用于实践,为将来成为创新型人才步入企业解决工程实际问题奠定基础。

冶金工程专业的知识体系分为校内阶段的培养和校企联合培养。在与中国铝业股份有限公司青海分公司签订的“战略合作框架协议”和“四年不间断工程实践”原则基础上,聘请企业富有工程实践经验的高级工程技术人员与专业教师共同对培养方案和教学计划进行优化完善,重点体现在冶金工厂设计基础、预焙槽炼铝、碳素生产等专业课程企业授课及配合课程进行生产工艺、设备运作、技术操作等方面的课程实习。

冶金工程专业实训具有产业链长、技术密集、工艺复杂、生产现场高危作业等特点。因校内生产性实训基地受到“高投入建设、高成本运行、高环保要求”的限制,学院正在投入巨资建设了填补国内空白的炼铁、炼钢仿真模拟实训系统,但像烧结、球团、高炉炼铁、转炉炼钢、焦化等生产性实训仍然无法进行,通过建立西部矿业、中国铝业青海分公司、西宁特殊钢集团等稳定的大型企业实习基地进行弥补。将产学研相结合的思想融入工程教育整体培养过程,通过教学、实践、科研和应用有机结合,把课程设计、毕业设计的内容与工程设计相结合,真正体现校企联合培养。

学生在企业实习期间,要进行工作质量和学习效果的评估。通过制定《青海省电解铝行业卓越工程师培养通用标准》,结合实际生产装置,密切跟踪最新的技术发展和各种技术规范,形成对培养人才进行监督和评估的标准和机制。

在教学方法上,改变了原来相对单一的教学方式,积极采取有效的新型教学方法,注重因材施教。根据学生的个人特点、就业方向等设计学习内容。实行本科生校企双导师制;专业基础课的分层次、分阶段教学;学生之间的合作学习;探索性和创新性的实验设计课、教师组织研讨课等等。对于在校内进行实验实训模式进行创新和改良,如利用实验室现有设备和实训模拟软件、鼓励学生自主设计实验内容,激发学生的兴趣。项目负责人已经获批2012年科技厅科技条件平台建设计划“基于TRIZ理论面向有色产业技术创新平台的建设”经费50万元,中国铝业股份有限公司青海分公司项目配套20万元,主要开展:(1)师资培养;(2)推广培训平台建设阶段;(3)专利技术创新平台建设,这将极大促进企业专利成果的孕育转化和产品创新设计,同时可组织冶金工程“卓越班”学生进行专利成果收集和申报,结合实际生产培养毕业生创新能力。

3 结束语

以“卓越计划”为指导,借鉴国内外一些先进的教学研究成果,注重因材施教,着重培养学生的实践能力和创新能力。课程改革应注意理论知识、工程能力和综合素质之间的关系,及时根据冶金行业实际发展更新教学内容。按照“实用、有效”的原则,对冶金工程专业的培养计划进行优化和完善。注重教学方法的改革,思索以学生为主体,理论知识、工程能力和综合素质共同发展的教学模式。

实施“卓越计划”精心设计后的课程,使学生在基础理论知识、分析和解决问题的方法、与创新理论工具应用得到有效的结合,具有系统性完整性,更利于学生综合能力的培养。

冶金工程专业是传统的高耗能产业相关的学科。当前轻、重金属冶金向高精密、合金化的方向转型,所以要打破现有僵局,在废弃物利用,冶金新工艺方面大力研究。这方面的高校教学落后于生产实际,迫切需要学生掌握最新的知识,为跟上冶金行业发展步伐,需要探索一条新的培养模式。

注释

① 叶树江,吴彪,李丹.论“卓越计划”工程应用型人才的培养模式[J].黑龙江高教研究,2011(4):110-112.

② 林健.“卓越工程师教育培养计划”学校工作方案研究[J].高等工程教育研究,2010(5):30-36.