冶金工程发展现状范文

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第1篇

关键词：冶金工程；自动化；过程控制

1 冶金工程自动化技术分析

冶金生产企业采用计算机进行自动控制和管理。

1.1 过程控制

冶金企业生产过程自动控制系统由检测仪表、程序控制器和过程计算机组成，能完成物料的跟踪、设备状态的监测和控制、工艺参数的监测和控制、操作指导、生产参数的记录和打印报表以及其他辅助功能。

（1） 物料跟踪

对炉料、铁水、钢坯等的分布情况、位置和速度进行跟踪。物料跟踪系统由检测仪表和记录装置组成。例如在轧钢厂中，板坯的跟踪和检测仪表系统由分布在整个轧制线的红外检测器组成，它们按区域划分。高温轧件在轧制线上的运动过程中，红外线检测仪表将测到的信号送往计算机，由计算机加以记录并对每个轧件编号跟踪，以便加以控制。

（2） 设备状态的监测和控制

包括对位置、速度、流量、温度等参数的监控，例如对高炉热风炉的风量和温度以及对轧钢机压下位置的控制等。通常由检测机构、控制器和执行机构组成设备状态的闭环控制系统。在冶金工厂中大多采用这类控制系统对炉窑、机械、电机等设备进行控制。

（3） 工艺参数的监测和控制

主要采用机械、电气、物理的手段来控制产品的数量、尺寸、温度、性能、成分等，例如高炉的布料控制、炉温控制、连轧机的厚度控制、钢板冷却系统的温度控制等。

（4） 操作指导

向操作人员显示有关生产设备和产品的数据和信号，以便操作人员能正确地登记、管理和操作设备，控制产品质量和处理故障等。显示装置有大屏幕模拟盘和荧光屏显示器等。现代冶金工厂大多采用大屏幕显示器进行操作指导。

（5） 记录和报表

自动记录生产过程的各种数据，包括工艺参数、生产数据、质量数据等，并自动打印生产报告书。

（6） 其他功能

采用自动编号装置、自动方向显示器和人工智能技术为仪表的记录纸编号、自动显示产品的去向、指导发运以及完成一些复杂操作等。

1.2 生产管理

冶金企业生产管理系统由中央计算机、若干台过程管理计算机、几百台输入输出终端和通信系统组成，大部分终端装置布置在整个生产的各个环节之中。从原料到高炉、炼钢、轧钢、一直到成品发运的各种信息可以及时通过这些终端、过程控制计算机和通信系统送到中央计算机和过程管理计算机的存储器中。

同时管理人员通过设置在管理部门的终端将各种指令送到管理计算机，然后又可以送到各生产岗位。这种计算机生产管理信息系统，可及时地反映出整个大生产过程的千变万化。

因而只要向计算机查询就可以了解整个生产过程的实际情况和数据。通过计算机的统计分析、逻辑判断、数学模型的计算和管理人员的指令又可反过来控制整个冶金工厂的生产。所以冶金企业生产管理系统可以把整个冶金企业的生产计划、记录、数据报表、财务核算、经济分析、设备运行情况统一起来。它的主要功能是：管理产品合同；安排生产计划和作业计划；掌握资金库存和流向以及设备运行和备件库存情况；对生产进行最优化管理。

2 冶金工程自动化的发展现状及存在的难点

2.1 发展现状

近年来，我国的钢铁工业进入了快速发展期，同时冶金工业自动化已经有了较快的发展，出现了一些如宝山钢铁股份有限公司那样具备世界先进自动化水平的钢铁企业，其他国内大中型钢铁公司也大都配备了自动化系统，各个工艺流程上不仅有先进的单机自动化系统，而且也有功能完善的管控一体化系统。自动化在保证冶金工业达到高效、优质、低耗、安全和环保等方面起到了很大作用。

在基础控制和过程控制方面，国内新建或改建的一些高炉、转炉、工业炉均采用了DCS和PLC，有的还配置了过程控制计算机。

在信息化方面，随着钢铁企业管理水平的不断提高，“信息化带动工业化”已经成为冶金工业的共识。很多企业构建的融合了企业核心业务的企业信息网，成为企业生产经营的重要设施，为企业的信息化奠定了坚实的基础。

2.2 存在的难点

（1） 基于数字模拟和仿真技术，实现冶金全流程动态分析、评估和精准设计。

（2） 综合考虑生产效率、能耗物耗和环境指标的多目标实时优化。

（3） 产品指标、运行指标和控制指标协同的全面闭环控制。

（4） 数据驱动和知识驱动相结合的复杂过程建模和先进过程控制。

（5） 先进传感技术和软测量结合的关键工艺参数的在线连续测量。

（6） 综合考虑物质流、能量流优化的先进能源管理和控制。

3 冶金工程自动化的发展趋势及发展战略

3.1 发展趋势

我国冶金工程自动化技术在自动化技术和冶金行业的需求下，必将取得飞跃式发展。

（1） 在过程控制方面，将采用先进传感器、光机电一体化技术和数据处理等技术对冶金工艺流程实施在线连续检测。

（2） 在生产管理控制方面，一方面实现纵向信息集成，即管理一计划一生产一控制；另一方面整合实时数据和关系数据库，运用数据挖掘，为生产管理控制的决策提供依据。

（3） 在企业信息化方面，将逐步实现管控一体化，做到实时性能管理。

同时，我国在自动化方面将紧跟世界的发展趋势，吸收和借鉴国外先进的自动化技术为我国的冶金行业服务。

3.2 发展战略

进入二十一世纪，钢铁企业的发展将受到原矿、原料、能源，以及环境保护等方面的制约。特别是市场对钢铁产品的需求将会由原来的少品种大批量走向多品种小批量高质量高附加值的需求发展。因此，钢铁企业必须改变过去那种单纯求规模、求吨位的发展模式，而转向根据市场需求迅速组织生产，满足用户需要的市场化生产模式。这就要求钢铁企业加大科技投入，加速技术改造，促进科技进步，缩短产品改型换代周期，尽快满足市场需求，向科技要效益，向时间要效益。要做到以下几点：

（1） 加强产、学、研联合

充分协调企业、高校、研究所的关系，建立长期的伙伴关系，提高科研成果的转化率。积极自主创新，改变国外公司在核心技术方面的垄断地位。

（2） 实现工业化和信息化的有机结合

鉴于国外经验，先进工艺与自动化结合时，自动化技术要在前期进入到冶金过程设计中去。将信息技术与系统工程技术相结合，对操作工艺进行优化，提高技术性能指标。

（3） 把数学建模、专家经验和可视化技术结合起来，实现钢铁冶炼、连铸、轧钢的过程优化。

（4） 企业应当关注直接还原和熔融还原等新型冶金流程对自动化技术的新需求，准确把握自动化技术的发展方向。

（5） 充分发挥技术管理员和质量管理体系的作用，用于开发新品种，提高产品质量。

（6） 面向市场，服务市场，在市场竞争中获胜。

另外，企业也要关注原材料条件、能源的供应状况、企业的管理水平、操作人员的素质等方面的情况，消除非技术因素造成的影响。

参考文献：

[1]姚东元.冶金机械及自动化探析[J].科技创新与应用，2012.8.

第2篇

关键词：冶金工程；自动化；过程控制 ；设备状态；信息；

中图分类号：TN830 文献标识码： A

一、冶金工程自动化技术分析

冶金生产企业采用计算机进行自动控制和管理。

（一）过程控制

冶金企业生产过程自动控制系统由检测仪表、程序控制器和过程计算机组成，能完成物料的跟踪、设备状态的监测和控制、工艺参数的监测和控制、操作指导、生产参数的记录和打印报表以及其他辅助功能。

1、物料跟踪

对炉料、铁水、钢坯等的分布情况、位置和速度进行跟踪。物料跟踪系统由检测仪表和记录装置组成。例如在轧钢厂中，板坯的跟踪和检测仪表系统由分布在整个轧制线的红外检测器组成，它们按区域划分。高温轧件在轧制线上的运动过程中，红外线检测仪表将测到的信号送往计算机，由计算机加以记录并对每个轧件编号跟踪，以便加以控制。

2、设备状态的监测和控制

包括对位置、速度、流量、温度等参数的监控，例如对高炉热风炉的风量和温度以及对轧钢机压下位置的控制等。通常由检测机构、控制器和执行机构组成设备状态的闭环控制系统。在冶金工厂中大多采用这类控制系统对炉窑、机械、电机等设备进行控制。

3、工艺参数的监测和控制

主要采用机械、电气、物理的手段来控制产品的数量、尺寸、温度、性能、成分等，例如高炉的布料控制、炉温控制、连轧机的厚度控制、钢板冷却系统的温度控制等。

4、操作指导

向操作人员显示有关生产设备和产品的数据和信号，以便操作人员能正确地登记、管理和操作设备，控制产品质量和处理故障等。显示装置有大屏幕模拟盘和荧光屏显示器等。现代冶金工厂大多采用大屏幕显示器进行操作指导。

5、记录和报表

自动记录生产过程的各种数据，包括工艺参数、生产数据、质量数据等，并自动打印生产报告书。

6、其他功能

采用自动编号装置、自动方向显示器和人工智能技术为仪表的记录纸编号、自动显示产品的去向、指导发运以及完成一些复杂操作等。

（二）生产管理

冶金企业生产管理系统由中央计算机、若干台过程管理计算机、几百台输入输出终端和通信系统组成，大部分终端装置布置在整个生产的各个环节之中。从原料到高炉、炼钢、轧钢、一直到成品发运的各种信息可以及时通过这些终端、过程控制计算机和通信系统送到中央计算机和过程管理计算机的存储器中。

同时管理人员通过设置在管理部门的终端将各种指令送到管理计算机，然后又可以送到各生产岗位。这种计算机生产管理信息系统，可及时地反映出整个大生产过程的千变万化。

因而只要向计算机查询就可以了解整个生产过程的实际情况和数据。通过计算机的统计分析、逻辑判断、数学模型的计算和管理人员的指令又可反过来控制整个冶金工厂的生产。所以冶金企业生产管理系统可以把整个冶金企业的生产计划、记录、数据报表、财务核算、经济分析、设备运行情况统一起来。它的主要功能是：管理产品合同；安排生产计划和作业计划；掌握资金库存和流向以及设备运行和备件库存情况；对生产进行最优化管理。

二、冶金工程自动化的发展现状及存在的难点

（一）发展现状

近年来，我国的钢铁工业进入了快速发展期，同时冶金工业自动化已经有了较快的发展，出现了一些如宝山钢铁股份有限公司那样具备世界先进自动化水平的钢铁企业，其他国内大中型钢铁公司也大都配备了自动化系统，各个工艺流程上不仅有先进的单机自动化系统，而且也有功能完善的管控一体化系统。自动化在保证冶金工业达到高效、优质、低耗、安全和环保等方面起到了很大作用。

在基础控制和过程控制方面，国内新建或改建的一些高炉、转炉、工业炉均采用了DCS和PLC，有的还配置了过程控制计算机。

在信息化方面，随着钢铁企业管理水平的不断提高，“信息化带动工业化”已经成为冶金工业的共识。很多企业构建的融合了企业核心业务的企业信息网，成为企业生产经营的重要设施，为企业的信息化奠定了坚实的基础。

（二）存在的难点

1、基于数字模拟和仿真技术，实现冶金全流程动态分析、评估和精准设计。

2、综合考虑生产效率、能耗物耗和环境指标的多目标实时优化。

3、产品指标、运行指标和控制指标协同的全面闭环控制。

4、数据驱动和知识驱动相结合的复杂过程建模和先进过程控制。

5、先进传感技术和软测量结合的关键工艺参数的在线连续测量。

6、综合考虑物质流、能量流优化的先进能源管理和控制。

三、冶金工程自动化的发展趋势及发展战略

（一）发展趋势

我国冶金工程自动化技术在自动化技术和冶金行业的需求下，必将取得飞跃式发展。

1、在过程控制方面，将采用先进传感器、光机电一体化技术和数据处理等技术对冶金工艺流程实施在线连续检测。

2、在生产管理控制方面，一方面实现纵向信息集成，即管理一计划一生产一控制；另一方面整合实时数据和关系数据库，运用数据挖掘，为生产管理控制的决策提供依据。

3、在企业信息化方面，将逐步实现管控一体化，做到实时性能管理。

同时，我国在自动化方面将紧跟世界的发展趋势，吸收和借鉴国外先进的自动化技术为我国的冶金行业服务。

（二）发展战略

进入二十一世纪，钢铁企业的发展将受到原矿、原料、能源，以及环境保护等方面的制约。特别是市场对钢铁产品的需求将会由原来的少品种大批量走向多品种小批量高质量高附加值的需求发展。因此，钢铁企业必须改变过去那种单纯求规模、求吨位的发展模式，而转向根据市场需求迅速组织生产，满足用户需要的市场化生产模式。这就要求钢铁企业加大科技投入，加速技术改造，促进科技进步，缩短产品改型换代周期，尽快满足市场需求，向科技要效益，向时间要效益。要做到以下几点：

1、加强产、学、研联合

充分协调企业、高校、研究所的关系，建立长期的伙伴关系，提高科研成果的转化率。积极自主创新，改变国外公司在核心技术方面的垄断地位。

2、实现工业化和信息化的有机结合

鉴于国外经验，先进工艺与自动化结合时，自动化技术要在前期进入到冶金过程设计中去。将信息技术与系统工程技术相结合，对操作工艺进行优化，提高技术性能指标。

3、把数学建模、专家经验和可视化技术结合起来，实现钢铁冶炼、连铸、轧钢的过程优化。

4、企业应当关注直接还原和熔融还原等新型冶金流程对自动化技术的新需求，准确把握自动化技术的发展方向。

5、充分发挥技术管理员和质量管理体系的作用，用于开发新品种，提高产品质量。

6、面向市场，服务市场，在市场竞争中获胜。

另外，企业也要关注原材料条件、能源的供应状况、企业的管理水平、操作人员的素质等方面的情况，消除非技术因素造成的影响。

参考文献

[1]徐金梧.中国冶金装备技术现状及发展对策思考[J].中国冶金，2009.11.

第3篇

【关键词】 金融工程人才培养创新

一、金融工程的特点

金融工程是一门研究运用各种金融工具和策略来解决金融财务问题的新兴金融学科。它将工程思维引入金融科学的研究，综合地运用各种工程技术的方法，设计、开发和实施新型的金融产品，创造性地解决各种金融问题。

作为一门前沿学科，金融工程融合了金融学和投资学的相关理论，同时又吸收了数学和系统科学的精华。从理论上讲，它是一门融现代金融学、信息技术与工程方法于一体的交叉性学科；从教学方面讲，它是一门由现代金融理论支撑、以实务操作为导向的高科技金融学科。

1、金融工程具有应用型交叉学科的基本特征

首先，金融工程是金融科学的工程化，是一门从实际情况出发针对实际问题的应用型学科。其次，金融工程集合了金融学的基础理论和工程学的基本分析方法并且又具备自身的特征――强调学科间的相互渗透和交叉。除了运用数学和统计学知识为主要分析手段外，金融工程还引入了最新的计算机技术、仿真技术、人工神经网等前沿技术，也运用到了决策科学和系统科学的有关理论。

2、金融工程是一门具有量化特色的学科，重视模型化和最优化

金融工程的一个突出特点就是广泛运用定量分析的方法来解决金融实务中的各类问题。量化分析的第一步是把没有数量特征的各种实际对象转变成具有数量特征和某种相关关系的变量。在数学模型提出来后，接下来的任务就是针对不同类型的模型进行分析、求解、推导和论证。金融工程在数学方法上的特点是需要将实际问题的不确定性和提炼问题的最优化紧密结合，因此关于优化理论的学习和研究在金融工程中是贯穿始终而至关重要的。

3、金融工程重视创新思维

创新是金融工程的灵魂，金融工程的创造性特点主要体现在两个方面：一是运用各种工程分析手段对收益和风险特征进行量化、分解和组合，创造性地改变收益和风险结构，实现新型金融工具的引入和运用；二是通过对各类金融要素的重新组合和创造性的变革实现解决方案的优化、市场范围的拓展和金融服务的创新。

二、国内金融工程应用现状

目前，国内金融工程应用主要分为两大块，一块是风险控制，另一块是量化投资。前者多见于保险和商业银行业，后者主要应用证券业和投资银行业。在量化投资的方法上，以券商为例又可以分为从基本面出发和从金融数学理论出发两个角度。

大多数券商的金融工程研究方法选择了基本面角度，他们对于行业财务指标进行遴选，从基本面、资金面双重角度出发，最终做出基于ROE、PE、PEG、EPS等的投资组合。例如，东方证券的EPS增长模型应用的就是这类方法，海通、中信这样比较大的券商的金融工程报告也常是如此。考虑到国内金融工程研究刚刚起步，这是可以理解的。

另外，也有不少券商将金融工程论应用到市场中，做出了一些成果。比如，长江证券在考虑市场的实际情况后，在研究报告中分析了短期反转和成交量这两项因素与收益率的关系。

目前，国内金融工程研究的瓶颈在于与实际市场的结合。中国的证券市场是一个不成熟而且有着高度投机特性的市场，市场的波动与货币流动性多少高度相关。因此，把基于理想化市场假设的金融工程理论应用于中国市场得到的结论，通常与市场实际情况有较大背离。另一方面，金融工程理论具有较强的专业性，即使是证券从业人员，如果没有经过系统化学习，也无法理解其中的演算原委，这种知识上的隔阂导致反馈的缺失。

比较美欧成熟市场，国内金融工程领域的研究才刚刚起步，未来的前景十分广阔。未来的研究方向将是基本面、技术面、资金面以及金融数学原理的结合，通过金融工程的建模、金融市场的反馈，最终找到适合于中国市场特性的金融模型。

三、国内金融工程教育现状和人才培养目标

我国高等院校开展金融工程教育的时间虽然不长，但发展非常迅速。目前我国已有40余所高校设立了金融工程专业，开设金融工程课程教学的高校达60多所。但是总的来说，我国对于金融工程尚处于系统介绍和初步研究的阶段，需要我们对金融工程的研究和人才的培养给予更多的关注。

在金融人才的培养方面，我国金融教学主干课程的主要内容都是宏观经济学与国际经济学内容的一部分，还没有从金融工程的高度来设置相应的课程；同时，金融教学基本以描述与定性方式为主，缺乏应有的数理分析和定量分析内容，而且与实际联系不紧密，所培养出的人才实际运用能力差。上述问题成为金融工程在我国发展的主要障碍。可以说，我国的金融创新和发展明显滞后于整个经济的改革和发展。

根据金融工程的特点和国内金融市场的发展现状，我国金融工程专业的培养目标应立足于使学生熟练地运用已有的金融产品定价和风险管理模型，并具有一定的金融产品开发能力的应用型人才。

1、理论基础

金融工程的专业人才应该具有比较扎实的经济、金融理论基础，尤其要系统掌握现代金融经济学的基本理论。熟练掌握金融工程的基本理论框架，熟悉公司财务、金融市场与证券投资以及银行经营管理等方面的理论知识，具有相应的基本运作技能。

2、相关专业的知识

金融工程的专业人才应该熟悉与金融工程学科相关的原理性知识，并有较高的数学、统计学、外语与计算机操作水平。具备扎实的数理分析基础和运用数学模型的能力，能够对金融、经济问题进行科学的分析和处理；能够熟练地使用计算机进行信息处理。为了适应国际金融市场的激烈竞争，金融工程的专业人才不仅要具备较高的外语水平，还应该熟悉会计、税务等方面的原理性知识。

3、金融实物工作能力

金融工程的专业人才应该具备一定的从事金融实务工作的能力。能够灵活运用掌握的理论知识和技术方法开展工作，进行调查研究、分析和解决实际问题，从事资产评估、风险管理以及金融产品设计与开发等方面的实务工作。

4、较强的实践能力

金融工程的专业人才应该具有较强的市场经济意识、创新思维能力和社会适应能力。金融工程的产生和发展是与金融市场密不可分的，金融工程研究开发的每一项结果，都是为了满足金融市场的需要，而推出的一项创新的金融产品，这就要求金融工程的专业人才具有金融创新的意识和思维。

四、金融工程课程设计设想

1、强调基础的经济金融理论教学，培养学生具备扎实的经济金融理论素质

金融工程本科专业的设置必须立足于经济金融理论，这是培养合格的金融工程专业本科生的基石，这些理论应包括基础的经济学、金融学、管理学等学科以及一定的现代金融理论，如开设货币银行学、国际金融、公司财务、投资学、金融经济学、金融风险管理等课程。另外，还应辅之以保险、税收、金融法等方面的知识。

2、适度开设数学类课程，培养学生掌握比较全面的数学和统计学的技能

为培养各类专门的金融工程人才，使学生掌握比较全面的数学和统计学的技能已经成为必需。为此我们开设了微分方程与动态经济学、概率论基础、数理统计、运筹学、应用随机过程、金融时间序列分析等课程。此外还有随机分析、决策分析、经济数学模型等课程供学生选修。这些课程的教学大纲不仅体现数学课程本身的内容，而且充分结合金融工程的需要，强调数学方法在金融领域的应用。

3、体现金融计算、数学建模的重要性

培养学生具备数值计算、建模技巧及数据分析的能力。通过使用计算机及软件对金融数据进行分析，研究金融运行规律是当今金融信息全球化的重要手段，为此我们设置了如数值计算、经济数学模型、计算机C语言程序设计、数据分析应用软件、金融实证分析等课程，培养学生能够从复杂的金融环境中分析出关键因素并设计建模方案的基本素质，以及具备通过数值计算对金融问题进行数据分析和检验解决问题的可能方案的能力。

4、构建金融工程的专门化课程，培养学生成为复合型的金融工程人才

围绕金融工程我们开设了如衍生金融工具、金融工程学、金融工程案例和应用、金融风险的量化分析、金融产品设计与开发等课程，学生可以通过教学了解金融工程的核心以及运用相关金融工具和策略解决金融问题。

五、应用型为主的金融工程师教育

从学科性质来看，金融工程属于应用型的学科，这一性质决定了在金融工程学科建设中，必须充分强调实际应用能力的教育和培养。

1、开设实践类和信息类课程

利用金融实验室进行金融市场、金融交易模拟实践；采用分散性现场参观与观摩的形式感受真实交易的氛围；通过互联网访问中央银行、大型商业银行网站，了解金融中介业务运作。实践性教学的目的是增强本课程理论与实践结合的紧密程度，增加学生对所学知识的感性认识，培养学生的实践能力和知识技能的应用能力。引导学生养成通过网络、媒体积极吸收市场、经济和技术信息的习惯。丰富的信息是学习的动力，也是创新和应用的源泉，现代社会对信息的敏锐程度和吸收能力已经成为人才竞争的重要元素。

2、重视实际的技术能力培养

这主要是指诸如SAS和Matlab等课程的开设。金融工程的大部分问题都需要通过软件技术加以解决，比如：数学建模、数值计算、网络图解、仿真模拟等，因而技术能力也反映了学生在实际工作中的应用水平。在国外的金融工程人才培养中，不少大学将Matlab作为必修课之一，从而保证学生能迅速的将金融问题转化为技术问题并加以解决。

3、强化案例教学

案例教学有助于巩固和提高学生基础理论知识，拓宽学生的视野，培养学生的动手能力、实践能力和应用能力。不仅如此，案例教学对于培养对金融工程至关重要的“创造性”的思维，也是非常有用的。在数十年的发展过程中，金融工程应用已经积累了很多创造性地解决金融问题的案例，这些案例在一定程度上是一种思想财富。案例教学是学习、培养和提高这种能力的重要组成部分。

4、积极发展实习教学

在美国是否提供实习机会，是许多开展金融工程教育的学校吸引优秀生源的重要手段之一。事实上，在我国，由于金融人才的缺乏，金融工程的实习教学对于学校和实业界来说是一个双赢的策略，学校应加强同实业界的交流与合作，为学生提供实习机会。

六、金融工程师职业教育和创新思维培养

金融工程师的称谓起始于上世纪80年代初的伦敦金融界，区别于传统的金融理论研究和金融市场分析人员，金融工程师更加注重金融市场交易与金融工具的可操作性，将最新的科技手段、规模化处理方式（工程方法）应用到金融市场上，创造出新的金融产品、交易方式，从而为金融市场的参与者赢取利润、规避风险或完善服务。金融工程师通常受雇于投资银行、商业银行、证券公司、金融中介机构以及非金融性质的公司。

因为金融工程师具有一系列专业化的、仅凭技术所无法达到的素质，并且由于金融创新的速度超过了市场产生称职金融工程师的能力，金融工程师总体上供不应求，其就业机会显得格外光明，并且毫无疑问，其工作带来了丰厚的回报。

有专家认为，金融工程师更为广阔的天地在东方，尤其是在金融市场正处于开发并具有巨大发展潜力的中国。伴随着中国经济的高速发展，中国金融市场变得越来越复杂多变。加入世贸后，金融市场的开放和外资金融机构的进入，将使中国金融业面临前所未有的挑战。因此，培养一批懂得现代金融原理，掌握现代金融技术的高级人才显得十分紧迫和重要。尤其是掌握金融创新与风险管理技术的金融工程师将成为金融行业的急需专业人才。未来的国际金融中心上海将为金融工程师搭建广阔的展示平台。

国内金融工程师的职业教育还处于起步阶段，将专业教育和职业培训结合是金融市场发展的必然，在为职业培训提供新方向的同时，也提出了新的要求：不仅需要更专业的培训机构和专业技能更强的培训师，而且需要符合中国市场发展的培训方式，从而为我国金融工程专业人才的发展提供良好的教育培训环境。

金融工程自身的特点要求有一定的创新能力。首先，金融工程的基本职能是创造，就是在金融市场中根据客户的需要来创造新的产品以实现收益和规避风险。因此，一个成功的金融工程师必须“常常能迅速理解和接收新的观念，并能轻易看透细节进而把握基本结构的各个部分；他们还倾向于倡导智力上的开放以避免封闭式的思维扼杀创造性。与大多数人不同，他们不认为金融世界是由一定的事物构成的，当他们被告知模式不能做或无法做时，他们的最先反应是问为什么。其次，由于金融工程师要解决的问题往往超出个人的知识基础而需要进行小组工作，以处理复杂的金融、法律、税收、会计、产业、计算技术、市场营销等方面的问题。因此，作为小组核心的金融工程师，合作的精神、沟通的技巧和协调的能力是必备要素之一。

总之，在金融工程领域的教学和科研过程中，从发展的趋势来看，金融工程将不仅仅作为一门技术性的学科，而是将逐渐成为一种创新和开放的思想方法，日益渗透到金融、经济乃至整个社会生活中来。

（注：本文受以下项目资助：2008年度上海师范大学文科原创与前瞻性项目《基于鞅定价的结构金融衍生品创新研究》，项目编号：DYW806。2008年度上海师范大学理工科科研项目《非对称信息下基于鞅定价的金融衍生品创新研究》，项目编号：SK200887。2009年《上海师范大学金融工程重点应用文科》，项目编号：DZW912。）

【参考文献】

第4篇

关键词：冶金 自动化技术 现状 发展

中图分类号：TF-39 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）04（a）-0028-01

我国是世界屈指可数的钢铁大国，连续多年世界钢铁产量第一，同时刚才的品种和结构变化也快速发展更新，所以，冶金行业自动化技术对冶金越来越重要。随着我国经济和科技的发展，冶金自动化技术发展取得了一定的成就，但是不能沾沾自喜，同发达工业大国相比，我国冶金自动化技术还存在很大差距和问题。我们应该看清自己的问题，制定适合我国冶金自动化技术的发展战略。

1 冶金自动化技术现状

按照我国目前冶金市场的自动化技术结构来说，按照功能区分可以将冶金自动化分为三个发展层次，它们分别是冶金过程控制系统、生产管理控制系统、企业信息化系统。

1.1 过程控制系统

冶金自动化分为三个层次，其中之一就是过程控制系统。过程控制系统需要由电脑系统进行配置，其功能在电脑控制下能够得到进一步发挥。根据有效的调查数据显示，目前我国冶金的工序可以分别被计算，高炉、转炉、电炉、连铸、轧机等都能够分别显示数据。实际上，冶金的生产过程可以清楚地观察到，电脑在冶金生产的过程中只是起到了一个数据记录汇总、数据报表制作和生产过程监控作用。冶金过程本身就非常复杂，目前，冶金行业数据库在实际的生产过程中的适应性差，根本无法达到预计的目的，即使有些企业引进外国先进的自动化设备也很难再冶金过程控制系统中发挥作用。

1.2 冶金生产管理控制系统

根据有效数据显示，按照冶金的工程顺序，目前我国大部分冶金工程都将冶金生产管理控制系统的电脑配置进行设置。从目前市场上的冶金管理系统功能来说，有两个管理项目是冶金生产过程中使用最频繁的，信息收集和日常的生产管理。在真正的冶金生产过程中必须开展相关的管理并且需要发挥实质作用。随着我国企业管理的理念不断发展，冶金行业也和组件认识到管理系统的重要性，并且在冶金的生产顺序，生产质量和生产流程方面都采用了管理系统，而且取得了明显的效果。但是由于技术方面运用不成熟，在实际操作过程中下生产管理系统的技术很难实现最大限度发挥，而且管理系统的应用需要结合企业的发展需要，必须和实际工作相结合。

1.3 信息管理系统

随着科技信息技术的发展，冶金行业的生产过程也已经迈进了信息化时代，运用信息化管理系统，管理水平得到了显著提高。目前我国很多企业已经能够达到信息化带动企业发展的目的，冶金技术的信息化发展前景广阔，在整个行业中收到了很大的重视。每个企业结合自身的发展现状建立相应的信息网络，为我国这个冶金行业的信息化都奠定了基础。企业建立信息化系统项目已经成为企业研究的一个重点课题。目前，很多冶金行业都已经制定了适合本企业发展的信息网络，找到属于本企业的发展起点。冶金工程信息自动化是当前冶金行业发展的一次重大改革，在改革过程中企业对信息化管理进行了比较充分的理解，同时对企业管理的观念进行了更新。

2 冶金自动化发展趋势

2.1 过程控制系统的完善

虽然很多企业已经进行了过程系统控制，但是和世界先进技术水平相比，我国的冶金控制系统应用并不全面。冶金工程的工作流程已经可以采用比较新型的传感技术、光机电一体化技术、数据融合以及数据处理技术，除此之外，还有一些关键工艺技术，例如参数闭环控制、产品物流跟踪、能源的平衡控制以及环境控制和产品质量控制。实现冶金流程在线检测和监控系统，包括铁水、钢水及熔渣成分和温度检测和预报，钢水纯净度检测和预报，钢坯和钢材温度、尺寸、组织、缺陷等参数检测和判断，全线废气和烟尘的监测等。

2.2 全面实现信息化

冶金流程的全息集成。实现铁―钢―轧横向数据集成和相互传递，实现管理―计划―生产―控制纵向信息集成，同时，整合生产实时数据和关系数据库为数据仓库，采用数据挖掘技术提供生产管理控制的决策支持。计算机全流程模拟，实现以科学为基础的设计和制造。采用计算机仿真技术、多媒体技术和计算力学技术，基于各种冶金模型，进行流程离线仿真和在线集成模拟，生成一个分布式、网络化、集成的“虚拟工厂”软件系统环境，通过人机交互和协同计算，模拟钢铁工业产品生产全过程。支持生产组织优化、生产流程优化、新生产流程设计和新产品开发优化。企业信息集成到行业信息集成。信息化的目的之一是实现信息共享，在有效竞争前提下趋利避害，在企业信息化编码体系标准化、企业异构数据/信息集成基础上，进一步实现协作制造企业信息集成，全行业信息网络建设及宏观调控信息系统，直至全球行业信息网络建设及宏观调控信息系统。

知识管理和商业智能。利用企业信息化积累的海量数据和信息，按照各种不同类型的决策主题分别构造数据仓库，通过在线分析和数据挖掘，实现有关市场、成本、质量等方面数据、信息、知识的阶梯化演化，并将企业常年管理经验和集体智慧形式化、知识化，为企业持续发展和生产、技术、经营管理各方面创新奠定坚实的核心知识和规律性的认识基础。

3 结语

随着我国经济发展，冶金自动化技术不断提高，但是和发达工业国家相比，在技术方面还存在很大差距，我国企业需要不断改进生产技术，提高生产效率，积极促进冶金自动化技术的发展。钢铁工业是我国的基础工业，关系到各行各业的生产，尤其是工业和建筑产业，没有钢铁就无法进行下一步具体工作。我国正处于社会主义建设高峰阶段，很多工业发展处于品质提升及转型阶段，今后对高品质钢铁的需求量会不断增加。然而目前市场高品质钢铁供应不足，高端品质种类较少，不能完全满足市场需求。所以，冶金自动化技术是推动钢铁产量和质量提高的主要渠道。我国冶金行业在今后的发展当中要不断吸收借鉴国外冶金自动化技术的发展，制定适合我国冶金自动化发展的目标，不断拓展我国工业的发展。

参考文献

[1] 孙彦广.我国冶金自动化技术进展和发展趋势分析[J].自动化博览，2008（Z1）.

[2] 卢祁.我国冶金自动化的现状与发展趋势―― 访冶金自动化研究设计院副院长孙彦广教授[J].中国仪器仪表，2009（7）.

[3] 我国冶金自动化发展状况与趋势分析[J].可编程控制器与工厂自动化，2009（2）.

[4] 郭雨春，张秀玲.中国冶金自动化产业的发展趋势与未来[J].自动化博览， 2008（S1）.

第5篇

关键词:冶金；自动化技术；现状；发展

中图分类号：C35文献标识码： A

引言

随着电子信息技术及智能控制技术的快速发展，近年来，冶金电气自动化技术取得了很大进步，推动了钢铁、冶金产业的发展，为实现冶金行业的现代化，发挥了有效的促进作用。把握当前冶金电气自动化技术的发展形势，全面分析其发展现状，掌握其发展趋势，对于解决行业问题，推动我国冶金电气自动化技术的应用与发展，有着重要的现实意义。

一、自动化技术在冶金行业的发展

80年代左右，我国钢铁冶金行业还普遍采用单回路控制，一般控制设备都为常规仪表，控制水平简单。而在90年代以后，自动化技术开始在我国冶金行业中普及，大部分企业的控制装备方面都以PLC、DCS、FCS为主，控制水平可以达到准无人化水平。最近这几年，冶金行业自动化技术再一次升级，部分钢铁企业已经实现了全厂信息化，控制系统也更加优化了，出现了BPS/MES/PCS三级结构。自从我国加入WTO后，再加上金融危机的影响以及国际钢铁市场的持续低迷，钢铁冶金企业现今正面临着严峻的考验，所以为了适应全球冶金行业的大环境，为了我国冶金行业更好的发展，提升我国钢铁行业自动化技术的水平势在必行。

二、我国冶金工业的自动化现状

1.冶金工业的生产控制体系

在冶金工业的生产过程中，主要是由四大分级结构控制体系完成的，它们分别为:①O级是采集执行层，也就是传感器和执行器，主要是完成物理量的测量、执行控制命令②1级是基础自动化，集中控制生产工艺的过程。③2级是过程自动化，控制生产的优化④管理自动化，调节个程序之间的工作，使其分工合作。

2.我国冶金自动化技术的现状

随着21世纪的发展，我国的冶金自动化的程度得到了很大的提高，从冶金生产的各个工序现场可以随处可见自动化的设备，不仅有比较先进的单机操作系统，还有完善的集散式分布系统。目前我国的大型冶金企业都从国外引进了先进的自动化控制系统和设备，然后应用这些设备和技术，进行消化吸收和自我创新，改造出适合我国冶金企业的生产实际情况的设备，使我国的自动化水平己经赶上了国际的水平。但是发展是不断的，所以对我国的冶金工业的要求会越来越高，使得一些落后的技术和生产设备被淘汰，配备了很多新的自动化系统和单机自动化系统生产设备。

三、有色冶金行业未来发展及制约因素

我国虽然是目前世界上最大的有色金属产品生产国，但是国内有色金属矿产资源保证程度比较低，同时我国有色金属深加工产品和新材料开发水平与发达国家差距较大，短时期内难以实现大量出口，有色金属产品进出口贸易长期存在巨额逆差。来自中国有色金属协会的数据：2011年我国有色金属进出口贸易总额创历史新高，达到1607亿美元，同比增长28%，增幅比,十一五-期间的平均增幅高7.3%，全年进出口贸易逆差额为744亿美元，同比增长8%；2013年我国有色金属行业运行情况仍为不振，而影响行业的主要问题还是下游需求不旺，产能过剩，有色金属行业销售收入利润仅为3.56%，同比下滑了0.36%。有色行业未来在种类和质量两方面的发展都存在着很多制约因素。在产能增加方面，首先是资源缺乏的矛盾日益突出，例如按目前的消耗水平，现有冶金矿产资源将很难保证本世纪内生产的需求；其次，能源结构不合理，二次能源利用还很不充分，能耗高；第三，推行高效、低耗、优质、污染少的绿色清洁生产虽已有了初步成效，但从总体上看还处于初始阶段。在品种质量方面，首先是淘汰落后工艺装备的任务还未完成，流程的全面优化和工艺装备的进一步优化还受各种条件的制约，大型设备依赖进口。其次在新品种开发方面原创性自主创新不多，产品质量的技术保障体系尚需完善。

四、冶金自动化发展趋势

（一）过程控制系统的完善

虽然很多企业已经进行了过程系统控制,但是和世界先进技术水平相比,我国的冶金控制系统应用并不全面。冶金工程的工作流程已经可以采用比较新型的传感技术、光机电一体化技术、数据融合以及数据处理技术,除此之外,还有一些关键工艺技术,例如参数闭环控制、产品物流跟踪、能源的平衡控制以及环境控制和产品质量控制。实现冶金流程在线检测和监控系统,包括铁水、钢水及熔渣成分和温度检测和预报,钢水纯净度检测和预报,钢坯和钢材温度、尺寸、组织、缺陷等参数检测和判断,全线废气和烟尘的监测等。

（二）信息技术进一步得到发展应用

受市场影响，我国冶金产业面临着激烈的竞争，因此需要通过降低成本、提高质量，以获得竞争优势，提升核心竞争力。所以，信息技术必然会得到进一步地重视和加强，新技术的创新和应用愈加突出。在冶金企业的生产控制方面，为增强生产过程的安全性、稳定性和可靠性，智能仪表、模型技术、高性能控制器和集中管控将得到更加广泛应用。可以预见，在MES、ERP等系统继续应用的基础上，物流管理、商务智能、客户关系管理、供应链管理、电子商务等信息系统，未来将全面铺展，获得广泛应用。信息技术将变得无所不在。未来，云计算、物联网、虚拟化等技术的创新和应用，将为冶金企业信息和智能化管理提供有力的技术支撑。

（三）进一步提高智能化程度

在过去，电气自动化受限于电子化和机械化，新世纪以来计算机技术才被慢慢引入电气自动化程序并发展成为主导的。信息化和工业化的融合，还有待加强。这是节省劳动力，提高生产效率的需要。生产过程的信息化主导，有利于实现自动化和机械化，从而改善生产模式，提高生产质量。把电气自动化技术与计算机技术两者相融合，将进一步促进冶金生产过程自动化和机械化。特别是互联网技术的高速发展对于促进电气自动化的进一步发展发挥了十分关键的作用。我国冶金电气自动化技术发展，渐趋于将信息化和工业化相互深度融合，逐步淘汰落后生产方式，加强兼并重组，使得产业集中化提高，产业链游资源得到整合，工艺及管理水平不断提升，冶金企业向精细、集约化管理转变。

（四）能源管理控制一体化的构建

我们知道，冶金行业是一个耗费资源和能源较多的行业，耗费的这些能源和资源会严重阻碍到冶金工业的不断发展。当前，我们国家的冶金工业逐渐从粗放型的生产模式转化为精细型的生产模式，用耗费的能源和资源作为核定产能的标准在未来可能成为现实。因此，能源的节约与利用对冶金工业的发展有相当重要的意义。其中自动化技术在冶金工业中的广泛运用，可以为节能减耗、低碳减排做出很大的贡献。冶金行业的能源管理控制一体化的构建，要是只处于数据采集阶段的话，那么作用并不大，但这也是目前普遍存在的现象。根据冶金工业在能源管理控制方面的特点，也就是耗费大量的能源与资源以及在冶金生产过程中所产生的气体，我们将能源控制与管理的重点放在了建设能源控制与管理中心。能源控制与管理中心主要是以控制模型与管理模型的建立为基础。可以看出，能源控制与管理的工作重点是能源运用的合理化、二次能源运用得合理化、多种能源介质共同运行、转变过去的能源计算方式以及能源安全警告等内容。

结束语

随着我国经济发展,冶金自动化技术不断提高,但是和发达工业国家相比,在技术方面还存在很大差距,我国企业需要不断改进生产技术,提高生产效率,积极促进冶金自动化技术的发展。钢铁工业是我国的基础工业,关系到各行各业的生产,尤其是工业和建筑产业,没有钢铁就无法进行下一步具体工作。我国正处于社会主义建设高峰阶段,很多工业发展处于品质提升及转型阶段,今后对高品质钢铁的需求量会不断增加。然而目前市场高品质钢铁供应不足,高端品质种类较少,不能完全满足市场需求。所以,冶金自动化技术是推动钢铁产量和质量提高的主要渠道。我国冶金行业在今后的发展当中要不断吸收借鉴国外冶金自动化技术的发展,制定适合我国冶金自动化发展的目标,不断拓展我国工业的发展。

参考文献：

[1]曾波.自动化技术在冶金行业中的现状和发展趋势[J].山西冶金,2014,05:6。7+66.

第6篇

关键词 袁家村；民俗旅游；乡村规划；发展模式

一、袁家村民俗旅游发展现状及规划

袁家村位于陕西关中平原腹地，处在西咸半小时经济圈内，毗邻312国道、银武高速、陇海铁路，交通十分便利，是热门的乡村旅游目的地。袁家村周边有丰富的历史文化资源，自2007年开始开发关中印象体验地，现已成为国家3A级景区，陕西省乡村旅游示范村。

袁家村以西安、咸阳市民为主要客源进行设计规划，确立了以关中民俗文化为特色的旅游主题，分旅游项目和景观设计两大部分进行主题营造。在旅游项目上策划出体现关中生产生活方式的作坊参与性活动，体现关中饮食文化的饮食商贸活动、展示仿古乡村院落风貌的农家乐体验活动，以及展现田园风光的果园采摘、烧烤垂钓等休闲活动；在景观规划设计上则根据旅游项目建设出明清风格的古民居建筑、街市、农家院落以及充满乡土特色的活动场所。

二、袁家村民俗文化旅游开发模式

袁家村的旅游资源开发模式属于以游客参与民俗活动为主，兼有旅游产品开发的混合模式。关中民居、关中小吃、关中民间艺术作为袁家村民俗文化三大符号，在关中印象体验地中得到了充分的展示，古色古香的民间作坊为窗口将文化旅游产品销售给游客。在动态模式下游客参与到各项民俗活动中，加深了游客印象，提升了旅游产品的附加价值。

三、袁家村民俗文化旅游管理模式

（一）自主经营管理型模式

袁家村的管理模式属于自主经营中的村集体组织全体村民参与开发的模式，由村委领导，村民自发组建，民主管理，共同投资，共同收益。同时村民们共同讨论发展目标，制定管理规定，规范经营行为。

（二）自主经营管理型模式优点分析

集体开发模式避免了无序竞争的情况，在旅游资源保护生态环境的保护和建设等方面具有优势。该模式可以避免政府的行政干预，也可以避免乡村旅游的大部分利润被外来企业攫取。其优势可总结为以下三点：

（1）使当地居民掌握旅游资源管理权、使用权和参与主动权，避免了无序竞争的情况发生；

（2）避免乡村旅游的大部分利润被外来企业攫取；

（3）该模式有利于袁家村进行旅游资源保护、生态环境保护。

（三）自主经营管理型模式缺点分析

乡村旅游自主经营也面临着一系列的挑战和困难，如高成本低回报，缺乏经营技能等。乡村个体经营大多没有足够的资源和能力进行有效的市场营销，乡村旅游开发需要较大资金，而回报则相对较低。同时，村民在市场推广和服务管理方面较弱，而且经常缺乏有效管理，经营户之间由于客源、公共物品使用等方面都会产生很大的矛盾。而且随着经营规模的扩大和经营者的日益增多，竞争会越来越激烈，受乡村旅游资源以及经营者自身经营观念、经济实力等方面的影响，面对竞争可能会出现无力应对的局面，或者是采取恶性压价等不正当的竞争手段，从而影响了产品的质量和整体发展。乡村集体组织主导型制度模式要高效运行，有许多比较苛刻的先决条件。其缺点可总结为以下两点：

（1）易出现经营户之间恶性竞争事件发生，影响区域整体发展；

（2）实际操作中缺乏科学组织和管理。

四、基于和谐理论改良自主经营管理型模式

乡村旅游不仅要保证整体发展，保证居民的受益，也要兼顾生态、社会各方面的问题。在乡村旅游发展中，有的外来投资商为了实现利润最大化，不惜以牺牲环境资源的持续价值为代价。而旅游区居民则在获得一定经济收益的同时，更多承担了由于环境的急剧恶化而产生的巨大环境代价，其生活质量并未得到实质提高；另一方面，自主经营管理型模式本身存在弊端，在袁家村附近村落的对比调查中可以发现，经营户之间由于客源、公共物品使用等问题频繁产生矛盾，甚至采取恶性压价等不正当的竞争手段，严重影响了旅游品质和整体发展。因此，和谐理论在乡村旅游中的指导作用尤为重要。

经过分析可知，袁家村能够不受这些弊端影响繁荣发展乡村旅游经济的关键就在于和谐理论的指导。袁家村村里门面房的租金全免，相关手续请工商税务局上门为村民办理。集体定价、集体购买物资、集体分配物资，这种类似于“计划经济”的发展政策对于内部公平起着重要的作用。同时，村委对村民及时地进行思想教育以提高村民的觉悟，也促使袁家村实现和谐发展。

五、发展模式升级对策

（一）“农业+旅游”土地利用模式

在乡村旅游的发展中，农业用地和旅游用地的分配不合理会造成村民之间的矛盾，不利于整体发展。在袁家村，大部分村民已将工作重心放在旅游业上，但仍有3%～4%的村民以务农为主。因此，在土地安排上可采取了“向旅游项目倾斜”的策略，在土地使用上采取“荒地荒坡发展旅游业”的方式，推出“观光农业”的新项目。这样既能使旅游用地不受影响，又可使务农的村民收益增加。

（二）“区域特色文化”经营模式

对区域特色文化进行准确的判断和评价，对于建立乡村旅游经营机制十分重。通过对特色文化进行分析，把握区域文化个性、特质，以及这种文化特质与所要开展的乡村旅游活动之间的契合关系，就能在乡村旅游经营机制建立中精确呈现区域文化优势。袁家村紧紧结合关中民俗文化而制定经营模式，使其旅游项目更具文化竞争力，走出了一条特色民俗文化旅游之路。

参考文献：

[1]郑鑫，邸芃.关中传统民居空间形态解析[J].新西部.2010（7）.

[2]黨红星.民俗文化旅游资源开发经营模式探析[J].济南大学学报（社会科学版）.2008（18）.

[3]韦瑾，薛东前.乡村旅游经济对农村经济的影响及可持续发展[J].江西农业学报.2010（4）.

作者简介：

王玥（1994-），女，陕西渭南人，西安建筑科技大学环境与市政工程学院建筑环境与能源应用工程专业本科生。

第7篇

关键词：热喷涂；修复；防护；石油工业

我国对于石油以及相关化工产品的需求量很大。石油工业中很多设备和备件长期在水、蒸汽、油品、硝酸、醋酸和尿素等腐蚀环境下进行服役，承受化学腐蚀和机械磨损的双重作用。据不完全统计表明，因化学腐蚀和机械磨损造成的损失可占到石油工业产值的5%，年累计损失可超过十亿元，给国民经济带来巨大的经济损失。近些年随着热喷涂材料研发的深入和热喷涂设备的不断推陈出新，热喷涂技术在国内发展十分迅速。热喷涂涂层因具有耐腐蚀、耐磨、抗高温氧化、隔热和封严等优良性能，在航空航天、钢铁冶金、机械制造、纺织、汽车等领域得到广泛应用。热喷涂技术同时兼具成本低，操作简单，施工方便，不造成工件变形等诸多优点，逐渐被石油工业重视；被视为延长石油工业设备和部件的使用寿命、提高机械性能的一种重要手段[1-8]。

1热喷涂修复

石油工业中的一些设备和部件，如柱塞、烟气轮叶轮轴、转子轴等工作一段时间后，由于长期受到高温、高压、腐蚀及固体颗粒冲击等，这些腐蚀介质通过化学反应形成一系列化合物，使得设备和部件表面出现严重腐蚀和工作层剥落，影响这些设备和部件的正常运行，如果更换新的设备和部件，一方面往往需要较长的设计和生产时间，会对企业的正常生产运行造成影响；另一方面会使得设备和备件的使用寿命缩短，造成经济上的巨大损失。为避免这种情况，石油工业企业针对设备和部件的服役环境，制定若干套解决方案，其中有些企业选择了热喷涂修复，取得了良好的效果。

1.1柱塞

柱塞长期在高温、高压的恶劣条件下运行，介质中含有较多颗粒，持续运行15至20天后就可能发生失效，不能继续运行。柱塞表面可能出现磨粒磨损和粘着磨损，可采用电弧喷涂CS-T5(粉芯由Cr、Ni、Si、Mn等组成)涂层进行修复，修复后柱塞表面没有明显的磨损和腐蚀，使用周期可以延长至45至50天，大幅节约了生产运营成本。据文献报道，国内某厂曾用电弧喷涂修复一个12吨重的柱塞，喷涂后采用封孔处理，使用性能接近新柱塞[9]。柱塞长期服役表面可能出现划痕，严重时可能出现漏油现象。据报道，国内某企业采用电弧喷涂进行修复，使用的热喷涂材料为3Cr13，本涂层特有的微孔可以具备很好的储油功能，能够充分主缸柱塞工作面。延长了柱塞的使用寿命[10]。

1.2轴类

压缩机叶轮轴长期服役于烟气中，表面可能出现多孔及疏松的腐蚀层。据报道，有些企业对叶轮轴进行喷焊修复，采用的热喷涂材料为Ni-Cr-B-Si系合金粉，对叶轮轴进行机械加工处理，叶轮轴可与其他设备配合良好[11-13]。汽轮机的转子轴服役一段周期后表面会发现点蚀，可对转子轴进行经氧乙炔火焰喷涂处理，热喷涂过程中未出现热变形或应力集中，转子轴经热喷涂处理后可正常使用[11]。

2热喷涂防护

许多文献表明，石油工业从业者已经意识到热喷涂技术对于设备和部件的重要性，不仅依靠热喷涂修复来延长设备和部件的生命周期，更是在产品设计、生产阶段引入热喷涂技术对设备和部件进行防护。

2.1输油管道

输油管道的服役环境复杂，长期经受大气腐蚀、海水、湿气腐蚀等作用，服役一段时间后，表面会出现明显的腐蚀斑点，这些斑点可能导致管道破裂，使得管道出现漏油现象，输油管道难以进行后续修复。为了延长输油管道的使用时间，据报道[14]，有些企业在生产时采用电弧喷涂对输油管道进行修复，采用的热喷涂材料为铝粉末和锌粉末。铝涂层能在管道表面形成致密的氧化膜，而锌涂层以“牺牲阳极”的方式对管道进行防护[11]。

2.2硬密封球阀

硬密封球阀可应用在工艺条件要求苛刻、介质比较特殊的工业装置上。服役环境包括水、蒸汽、油品和各种酸。球阀的主要失效形式是冲蚀磨损，目前球阀生产企业都会对球阀进行热喷涂防护，热喷涂材料包含WC-Co系类粉末，WC-CoCr粉末和NiCr-Cr3C2粉末。经热喷涂处理后，涂层与球阀基体的结合强度可达70MPa,涂层孔隙率低于2%,涂层的HV硬度可高于1200,热喷涂处理可以显著改善硬密封球阀的密封性，有效提高了球阀的使用寿命[15-16]。

2.3接箍

有杆泵是国内应用最广泛的机械抽油方式。据报道，有杆泵70%的受损发生在接箍处。如因接箍受损而更换有杆泵，材料费用将会达到数亿元。可采用感应重熔的方式对接箍进行预处理，采用的热喷涂材料主要是镍基自熔性合金粉末，包括Ni60粉末系列，Ni55粉末等材料。重熔后接箍的耐磨、耐蚀性均得到提高，使用周期大幅增加[17]。

2.4高压闸阀

高压闸阀广泛应用于石油工业，闸板和阀座是闸阀的重要组成部件，由于不断承受外界的冲蚀与磨损，闸板和阀座表面使用一段时间后就会出现损伤，进而影响闸阀的正常运行。据报道，当高压工况低于100MPa时，企业可选择氧乙炔火焰喷涂对闸板和阀座进行加工表面防护，热喷涂材料为镍基自熔性合金粉末；当高压工况高于100MPa时，可采用超音速喷涂进行表面防护，热喷涂材料为WC-CoCr粉末，该涂层即使承受150MPa时也不会出现剥落现象[18]。

2.5抽油杆

抽油杆在石油工业中应用非常广泛，在油管中上下往复运动会与油管摩擦可产生偏磨现象。偏磨不仅降低抽油机的寿命、而且可能磨穿油管，有必要对抽油杆进行减磨处理。可以采用氧乙炔火焰喷涂处理，热喷涂材料为合金和石墨的混合粉末。由于石墨的自特性，抽油杆服役时，耐磨涂层仅受到轻微的磨削擦痕，有效的保护了抽油杆，延长了抽油杆的使用寿命[19]。

2.6钻头

钻头是重要的井下工具，石油工业中应用较广的钻头是PDC钻头，PDC钻头分为胎体PDC钻头和钢体PDC钻头，由于国产钢体PDC钻头表面强化质量和耐冲蚀性能较差，影响了市场推广。基于这种局面，一些厂家对钢体PDC钻头超音速喷涂防护处理，采用的热喷涂材料为WC-Co系类，涂层的抗冲蚀能力较基材提高了7倍，且涂层与基材结合强度高，能够有效的延长钢体PDC钻头的寿命，对于拓展PDC钢体钻头的市场占有率有着积极意义[20]。

2.7浆料泵叶轮

浆料泵运行环境复杂，服役时会受到酸碱介质和固体颗粒的交替作用，叶轮的服役周期很短，最短的寿命仅为十几天。长期作用后，叶轮表面受损，会出现不规则的鱼鳞纹。可采用氧乙炔火焰喷涂或者等离子喷涂处理来提高叶轮的抗耐磨和耐蚀性，采用的热喷涂材料为高铬铸铁。叶轮经热喷涂处理后，寿命可提高2至4倍[21]。

3结语

过去几十年，热喷涂技术广泛地应用到石油工业。热喷涂技术可以增强设备和备件的耐磨和耐蚀能力，延长设备和备件的使用周期，为企业节约运营成本。可以预见，随着热喷涂技术的不断进步，热喷涂技术在石油工业的应用范围将会不断增大。

参考文献

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第8篇

[关键词]实验室；实践教学；工程实践能力；人才培养

[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]10054634（2016）05005103

0引言

“材料科学与工程”专业是一级学科专业，深刻理解专业内涵，是保证实现专业人才培养目标的关键。从培养专业人才的角度，专业教学自然包括学科理论知识与专业实践能力协调统一的两个部分。如何进行专业实践能力的培养是高校普遍关注的问题，也是目前高校教育工作者的重点研究课题[15]。伴随国家对教育的重视和大量投入，用于培养学生实践能力的基础设施得到完善。然而，这并不意味着专业实践能力培养的问题得到解决，恰恰相反，社会要求高校改革实践教学模式，培养高素质工程实践能力人才的呼声日益强烈。深刻思考高校实践教学现状，目光聚焦教学实验室，高校教学实验室的性质、作用与地位值得再审视。高校教学实验室的建设方向对高校实践教学模式改革的影响作用值得探究。

1从“材料科学与工程”的学科内涵理解专业实践教学的涵义“材料科学与工程”学科是研究有关材料成分/结构、制备/合成、性能和使用效能及其关系的科学技术与生产。对此，材料科学与工程专业的基本教育要面向学科的要素，自然科学知识与工程技术知识应该是构成知识结构的主要方面。就理论教学而言，要以系统的知识学习和综合思考能力培养为主，强调宽厚的基础、学科知识横向与纵向间的联系。理论教学的核心任务，就是培养专业理论素质。实践教学不应该仅是理论的再现和简单证明，而是强调理论在应用中的相关性和综合性，同时引导和激发学生走向科学研究和工程实践的起点。实践教学的任务和目的就是培养大学生获取科学知识的能力与工程实践的能力。基于此，确立了高校实践教学改革以及实践教学基地建设的方向。高校教学实验室是完成实践教学任务，实施学生工程实践能力培养计划的主体，高校实践教学改革以及实践教学基地建设的对象是教学实验室（以下简称实验室）。

2我国材料科学与工程专业教育的发展现状对实践教学的要求2.1重视宽口径材料类人才的培养

材料类型已经覆盖了金属材料、无机非金属以及高分子材料材料工程方面，覆盖了金属的成型与加工、无机非金属工程、高分子材料工程以及冶金工程等。材料科学与工程专业的实践教学应该与此对应，重视宽口径的科学研究和工程实践能力的培养[3]。

实际上，在专业人材培养过程中，各个学校依据自身条件和发展定位而限定“宽口径”的“度”，即办学特色。由此，也决定了“宽口径的科学研究和工程实践能力的培养”的实践教学内涵对于每个学校来讲是有一定限度的。实验室对于实现“宽口径”的科学研究和工程实践能力的培养目的具有了可行性。

2.2培养模式由“专业培养”向“学科培养”方向发展各教学环节的学科性特点日益突出：在课程设置上，普遍注重学科式课程，专业课程已从中心地位转向了载体地位；在课程内容上，围绕学科发展和技术进步，培养学生适应社会科技发展的大方向。实践教学与学科性内容的关联性日益紧密[4]。例如，大功率X射线衍射仪、透射电子显微镜等高、精、尖设备大量向本科教学开放；普遍提倡本科生低年级开始进入科研团队，参与导师的科研工作；毕业论文或设计题目普遍要求真题真做。实验室对于实现宽口径的科学研究和工程实践能力的培养的有效性日益彰显。宽口径的科学研究与工程实践能力培养的主体地位也日益凸显。

2.3实践教学方面的投入由基础转向专业

伴随国家对教育的重视和大量投入，培养学生实践能力的基础设施得到完善，学生的实际操作动手水平、分析和解决问题的能力得到了明显的提高。以天津理工大学为例，在经历“十五”、“十一五”基础实验室专项投资建设基础上，投资0.24亿元进行了“十二五”建设，以学科与专业综合建设作为重点，加强教学科研创新平台以及人才培养质量建设。实践教学方面的投入已由基础转向专业，投入的趋向突显学科性。科学研究和工程实践能力的培养越来越可以立足于实验室。

2.4材料科学与材料工程相结合的综合性人才的培养日益受到重视随着社会的发展及国际竞争日趋激烈，社会对材料研究专门人才的需求淡化了材料科学与材料工程的概念，对材料科学与材料工程相结合综合性人才的需求增加。

伴随专业教学内容学科化、综合化，实践性更强，探索性更强。以专业认识实习或企业化的现场实践为实施方式的教学模式呈现出不适应性。实验室建设作为学校教学改革的重要部分，其建设易于朝向保障实现材料科学与材料工程相结合的综合性人才培养目标发展。从高校的性质与任务、高校实验室建设的目的，以及从现实条件来看都是符合逻辑的。

3高等学校实验室实践教学现状的思考与改革措施3.1高等学校实验室实践教学现状的思考

1） 以科学实验教学涵盖实践教学。实验室的实践教学过于强调学科性：教学内容突出学科化，教学方式强调科学探索。与此对应，用于实践教学的投资趋向于科学研究设备。实验设备现代化、高精尖化以及专门化。这种实践教学现状使科学探索深度不断加大，基础实践能力逐渐淡化。虽然对教师与大学生双方的科学素质要求越来越严格，但基本技术的实际操控能力越来越弱化。如果以宽口径的科学研究与工程实践能力的培养标准来衡量高等学校实验室的实践教学，对学生工程实践能力的培养会被弱化。

从材料测试分析方法的课程教学来讲，由于侧重电子探针、原子探针等现代分析手段，材料成分分析最基础的化学分析方法被淡化，而化学分析方法是工程实际中测定钢平均成分的基本方法。大学生就业主体还在企业，仍面向工程实际。大学教育，特别是工科的大学教育，工程知识的教学偏弱，大学生就业难，社会接受度低，这些也是需要考虑在内的客观原因。

另外，先进科研手段层出不穷，先进工程技术不断发展。在先进科技面前，面对高精尖、高价值科技手段，存在看得见却摸不得的客观现实。不能上手，实践能力无从培养。

除此之外，在科技飞速发展的今天，要求大学生群体在一个相对较短的、确定的时间段内了解新的科学研究方法，培养出相适应的科学研究能力，是不可能的，也是不可行的。

2） 实验室实践教学存在明显的教学实验性。高等学校实验室的实践教学受传统的思想影响，实验教学依课程开设，且在内容上注重理论知识的验证，正所谓教学实验，而非实验教学。而且，在实验教学内容中对科学发现的历史缺乏重视。科学发现的历史，不仅在于体现知识体系的形成过程，有助于学生更好地理解、掌握知识，而且在于展现了探究科学的思想方法、在探究科学问题中所采用的技术手段以及技术手段的选择使用、改进与发展的过程，这些恰恰表现的是工程实践的核心内容。

在实验教学形式上，所谓基础性、设计性及综合性实验的划分，多是从实验内容的量、涉及知识性的面及工作难度角度，而非从实验教学的内涵上来考虑。项目之间相互独立，缺乏系统性，且实验项目在内容设置上重复现象严重；实践教学在培养学生创新意识、专业实验能力及科学研究基本能力方面的主体地位与作用上没有有效体现；学生创新意识不能得到有效激发；教学过程未能切实体现以学生为本、学为主体的教育理念。

传统的实验室教学模式不适应宽口径的科学研究与工程实践能力的培养这一实践教学的内涵，实验室教学的实质作用未有效体现。

3） 高校实验室教学的优势尚待发挥且不能与工程实践相协调。按照传统观念，实验室的实践教学注重科学理论相关的工作。在此观念下，设立的实验室多属于科学实验型实验室，而非工程实践基地。为弥补这一不足，高校多致力于建设校外工程实践基地，使本属于学校自身的实践教学体系，被分成校内的实验室实践教学与校外的工程实践教学两部分，使得科学研究和工程实践能力的培养出现脱节，不能协调统一。

校外实践基地的建设有效支撑高校实践教学。因而，许多高校大力建设校外产学研基地，实施“卓越工程师”培养计划等。在“十二五”期间，天津市投资了4.25亿元用于实施卓越人才教育培养计划，建设10个可共享的工程实践教育中心。在实践中发现，所谓工程实践基地实践教学的内容与形式偏向工程，一定程度上弱化实践教学的科学研究与工程实践能力的协调统一，对材料科学与材料工程相结合的综合性人才培养目标的实现具有一定局限性。同样，工程实践基地建设为适应科技飞速发展的现实，满足大学生群体在一个相对较短的、确定的时间段内掌握不断涌现的新的科学技术是不可能的，也是不可行的。另外，由于企业客观现实的限制，校外产学研基地的工程实践教学效果确实大打折扣。况且，在信息交流高度发展的今天，是否需要花大力气建设校外产学研基地以完成工程实践教学是一个值得商榷的问题。

3.2高等学校实验室实践教学改革措施

1） 提高对实验室工作重要性的认识。高等学校实验室是学生实践能力培养及实施工程素质教育的重要场所，保证教学质量及实现人才培养目标的重要基地。党的十八届五中全会已经明确，内涵发展、提升教育教学质量是“十三五” 高等学校改革的核心。必须树立以学生为本，实施知识传授、能力培养、素质提高协调发展的实验教学观念，提高实验教学对培养创新型人才重要性的认识，深化实验教学改革，支撑教育教学质量的提升。

2） 加强实验室建设，深化实验教学改革。首先，通过管理体制创新，实现实验室的角色转换。高等学校实验室建设，要以深化改革现有实验教学体系和管理体制为核心。通过体制创新，打通实验教学与理论教学的教师身份界限，在建立起满足实验教学需要的高素质实验教学队伍基础上，形成设备先进、资源共享与开放服务的实验教学环境，提高实验教学水平，支持实践教学质量的提升，使实验室真正成为实施实践教学任务的主要基地。

其次，通过理念创新，打通科学研究与教学实践之间的界垒，有效地实现教研相长，培养了学生的实践能力。通过理念创新，形成科学研究与教学实践协调一致、科研研究室与教学实验室协调统一的机制，实现教研相长。学术性的教学模式，打通了科研研究验室与教学实验室的管理界垒，专业教学任务由团队协调处理，应该是一个积极的探索。

第9篇

关键词：双语教学；现状分析；优化建议

中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1671-0568（2012）11-0063-02

高校开展双语教学是时展的需要，是教育国际化趋势的需要，是培养综合型人才的需要，是学生毕业后拓展专业知识的需要。双语教学可以让学生既能掌握本专业学科知识，又能读懂该学科的英文教学资料，使学生在英语环境中能够更好地学习和生活。

一、高校双语教学的现状分析

1.考核体系不健全

高校对双语教学课程考核方式多采用笔试答卷，对应用能力的考核重视不够，只采用笔试考核的方法根本无法衡量学生的综合能力。

2.学生对专业英语的重要性认识不足

随着近年来高校的不断扩招，大学教育逐步从以前的“精英教育”向“大众教育”转型，再加上就业难这个社会大环境的影响，学生普遍更青睐于对自己未来就业有帮助的应用型知识的学习，没有学习英语的良好氛围。理工科学生感觉英语学习难度相对于其它科目更大一些。这些原因，使得学生对专业英语学习的积极性不高，间接影响了学习兴趣，进而导致学生对专业英语的重要性认识不足。

3.教材的选择不够合理

双语教学必须选择合适的双语教材。但是，目前国内没有统一的双语教材，各个高校都是针对自己的实际情况，要么选择外文原版教材，要么自编教材，市场上可供选择的教材还很少。而且，外文教材在结构体系和侧重点等方面与我国的思维方式不太一样，学生接受起来有一定难度。[1]

4.教、学双方的互动和交流不够

无论是采用母语教学还是采用双语教学，教、学双方的互动和交流都是十分重要的。但是，双语课教学由于其特殊性，对教、学之间的互动和交流要求更高。加强双方的互动，一方面可以使教师更好地了解学生的学习状况，采取合适的教学方法和教学手段；另一方面，可以在很大程度上消除学生的畏难情绪，从而更好地理解双语课程的意义和目标，提高学习兴趣，增强主动学习的动力。

5.课程设置不合理

虽然教育部的文件要求高校创造条件开展双语教学，但根据现阶段各高校的状况，双语教学应该根据实际情况量力而行。目前，一些高校所谓的双语教学不过是流于形式，盲目跟风，一方面没有开展双语教学的资源，另一方面课程设置也很随意，缺少科学的论证。这样做的结果，只能是适得其反，不但没有实现双语教学的目标，而且可能挫伤教师和学生的积极性，造成人力、物力、财力的极大浪费。

二、优化双语教学效果的几点建议

1.完善双语教学考核体系

素质教育呼唤对学生的全面、科学的考核。而且语言学习是一个积累的过程，仅凭一两次考试确定成绩的做法必然存在弊端。因此，成绩评定由平时成绩和期末成绩两部分组成，尽量合理分配这二者的比例。[2]平时考核内容包括出勤情况、回答问题、课堂作业等，可以促进学生的学习主动性；期末考核内容包括口语和笔试；口语考试可以随机给题目，用口语表达出来后，进行简单论述；笔试内容可根据情况定为开卷或闭卷，考试内容可设计为将专业资料按要求翻译成中文或撰写英语摘要等，为学生大四做毕业设计时顺利撰写英文摘要奠定坚实的基础。

2.让学生充分认识双语教学的重要性

近年来，某些高校弱势学科学生的就业率很低，针对性地开展这些课程的双语教学可以部分缓解就业压力，拓宽学生的就业面。[3]教师在进行双语教学之前，要清楚、生动地提出本专业双语教学的目的和意义，引发学生的求知欲。在双语课程开始阶段，教师可以先给班级播放一些有关专业的外文视频，让学生将视频中所表达的一些有关专业方面的信息与本专业的发展现状联系起来，阐述专业发展的未来趋势，同时与国际学术前沿联系起来，激发学生的求知欲，然后以此为契机，教师可以将双语教学的必要性引出来，学生可以顺理成章地在情感上认识到双语教学的重要性，便于后续双语教学活动的开展。

3.选择适当的教材

全英语教材是给学生营造“用英语作为媒介学习，而不仅仅是学习英语”的良好环境的关键。教材是学生接触、预习和复习一门课程的工具，是保障良好教学质量的前提和基础。在选择教材时，应根据学生的英语学习能力的实际情况，选择难易适中、内容广泛、题材多样的教材。为切实解决好教材问题，笔者建议：①坚持引进原版教材。原版教材出版周期短，更新周期短，能及时反映学科的前沿信息。但在引进过程中，要坚持适用性原则，注重语言信息和知识信息，教材内容一定要能够促进发展和培养学生的能力和智力，同时又不能对学生学习过程造成太大困难，否则容易让学生失去信心和兴趣；②自编教材。由于专业知识结构等方面的差异，大部分原版教材不能直接使用，学校应该根据学生已有的专业教学体系的设置，有选择性地对原版教材进行改进和取舍；③提供阅读材料。由于本课程涉及的内容发展快，因此授课教师很有必要提供一些本专业前沿的学术研究信息，这样才能使学生愿意学，并能关注到本课程的前沿状态，引起学生的兴趣。

4.保持教学的互动性，让学生成为课堂的主动者

教师可以通过让学生积极参与听说读写，让他们在积极参与中发现自己的不足。同时，让别的学生在课堂上指出该学生的错误和不足之处。[4]目前，各高校新进海归博士比例越来越大，这些教师就可以通过自身的出国经历来讲解，改变英语教学的单调性，从而促进学生对专业英语产生浓厚的兴趣，让学生成为课堂的主动者。

5.合理设置双语教学课程

在选择实施双语教学的课程时，要考虑到课程本身的难易程度。有些课程用中文讲授已经很难理解和接受了，如果再采取双语教学的方式则更难进行，对教师和学生都是一种沉重的负担，教学目标和效果都难以实现。因此，难度大的课程不适合双语教学。

双语教学并非适用于所有学科。在整个课程体系中，究竟哪些课程适合进行双语教学，哪些课程不适合进行双语教学，需要统筹考虑。在推进双语教学的过程中，我们认识到，在课程设置上，如果只对某一学科中的单门课程实行双语教学，那么学生的收获只是点上的。因此，为解决这一问题，学校应对本科四年的课程体系、知识结构做出总体规划，在整个课程体系中统筹安排双语教学，形成连续的课程结构，做到英语学习四年不间断。

以材料物理专业双语教学课程设置为例，可采取一些优化措施：应该适当增加材料物理专业双语教学的课时，并且有步骤地实施教学。目前一般高校的双语教学的课时设置很少，并且课程基本上都设置在大三。鉴于语言学习具有的长期性，其实可以把课时适当分配到大一和大二。这样可以保持双语教学的连续性，不至于让学生刚开始接触双语教学时感到不适应，进而由于不适应而引发对双语教学的恐惧而失去信心。在大一大二阶段，双语教学课程可以采取自主学习专业词汇的办法，由教师按照双语教学的要求，选择适量的难度和合适数量的专业词汇，并把这些单词按照难易程度编排出来，分发给材料物理专业的学生。给学生布置适量的在其能力允许范围内的单词任务，制定出详细的词汇记忆计划，并且定期检查学生的单词记忆程度，随机听写词汇。有理由相信，经过前两年有计划的词汇学习，可以给大三双语教学课程学习奠定一定的专业英语基础。学生可以在闲暇之余学习词汇，在没有太大的压力状态下，他们的学习效果也会更好一些。而且，在这个词汇记忆学习过程中，可以培养学生的自主学习能力。

三、结束语

高校双语教学是专业知识学习的一个重要部分，是学生全面发展的重要一环，对培养学生的专业思维方式具有重要作用。要想把专业双语教学这项工作做好，应不断革新教学内容和方法，并针对学生的实际情况，调整每一门课程的教学方法和过程；应提高学生的积极性、主动性，不断提高教学效果和质量；应提高学生对双语课程知识的掌握和应用能力，为社会培养越来越多既具有扎实的专业知识、又具备较强的外文文献阅读能力的实用型人才。总之，要从实际出发，量力而行，避免一哄而上的误区和急功近利的心理。要遵循教育教学发展的规律，把国外经验与本土的实际相结合，探索有中国特色的双语教学体系。

参考文献：

[1]孙超平.校双语教学及其形成性评价体系的研究[D]合肥工业大学,2004.

[2]韩光信.自动化专业英语教学改革的探索与实践[J].吉林化工学院学报,2010,27(5).