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1 冶金工程设计体系的发展历程
1.1 传统冶金工程设计体系
早在时期，我国就已经开始进行冶金工程设计，一直到改革开放初期，尽管一直引进国外的设计方法、设计步骤，但是一直缺乏有效的理论体系支撑。直到上世纪末，我国钢铁工业在发展过程中以基建投资以及产能扩张为主。在开展科研工作时，开始侧重研究局部领域理论以及相关的材料、单体技术，没有从整个冶金工程的全过程的优化去分析，虽然有一些进步，但是对于整个冶金行业的结构优化没有起到很大的推动作用，进而引发了许多诸如生产效率低、能源消耗大、环境污染等问题。产生这种问题的主要原因是冶金行业的制造流程长期处于不受重视地位，理论研究更多的是单元工序或者单一零件，缺乏相应的整体制造流程理念。单元工序的优化只能解决企业生产过程中局部问题，不能对全局以及整体结构优化起到一定的帮助和促进作用，但是产品的质量、生产效率、成本以及环保问题都与流程的好坏有直接的关系，进而关系到冶金企业的生存以及发展[1]。
1.2 传统设计体系的弊端
我国冶金行业的发展方式有着简单、粗放的特点，采用前苏联设计模式，采取静态设计法衡量对不同工序装备的能力进行估算，各个工序之间通过匹配连接的方式形成了一种粗放的生产工艺流程。仅仅从单元工序出发，提前预留富裕能力，很少与其上下流程之间建立起相应的联系，而实际的“富裕系数”也只是设计人员的大致估算，与实际的生产活动有一定的出入，因此难以做好前后工序能力相匹配、功能相协调以及信息传递通畅等工作，增大了控制的难度。
冶金企业“静态估算、简单堆砌”的设计方式，没有从企业的整体出发，缺乏整体流程的设计理念，在进行分析时也难以做到整体分析[2]。这种传统设计理念方法现阶段仍被广泛应用，进而导致设计方式很难有大的进步，仅仅在局部不断地优化。传统工程设计方式无法充分发挥出企业的生产优势，在产品质量以及运行效率方面难以取得突破性的进展，对企业经济效益的提高造成了非常大的阻碍。
2 冶金工程设计的发展现状
2.1 冶金工程设计总体进展
2000年以后，我国不仅在冶金工艺以及技术设备方面取得了非常大的进步，同时还在理论研究方面有了突破性的进展。基于冶金工程设计结构流程优化的基础上，创造出了冶金流程工程学，该理念可以通过冶金生产过程的物质、能量以及信息的传递，进而使得整个冶金工艺向着有序、协调以及连续的方向发展。冶金流程工程学已经逐步成为现代冶金工程设计的主要理论基础，很多冶金企业在进行整体布置、流程设计、流程优化以及工艺技术的选择时，都以冶金流程工程学作为理论基础。
现阶段我国已经具备了足够的实力去建设现代化冶金企业，能够高效实现流程、工艺、装备的设计能力和系统集成的能力。我国目前的冶金行业已经开始从以往只追求数量逐渐转变为对市场竞争力的追求，同时对于产品质量、节能减排、环境保护等方面不断提出更高的要求，随着冶金市场的竞争越来越激烈，传统的生产方式以及设计理念已经无法满足冶金企业发展的需求，无法帮助冶金企业在激烈的市场竞争中占据有利地位。因此，需要不断提高设计的高度以及广度，立足国际先进水平的基础上，创新发展新的设计理念，促进整个冶金行业的发展。
2.2 冶金工程设计的总体成效
新世纪以来，我国多数冶金企业在进行冶金厂的设计时已经开始采用“动态―精准”设计理论。通过不断的探究冶金流程工程科学问题，在冶金工程理论、方法以及设计方面取得了突破性的进展，同时完美的将创新成果应用到了实际的生产过程中，节约了冶金企业的投资成本，使得冶金企业在进行智能化集成控制以及整体流程控制方面有了一定的理论基础。同时，在一些关键单元以及整个工程集成化技术方面有了巨大的进步，在许多重要的科研领域取得了一系列骄人的成绩，为冶金行业的整体发展提供保障[3]。
3 冶金工程设计的发展趋势和展望
3.1 发展方向
在冶金工程设计方面，我国已经有足够的能力进行现代化钢铁厂的建设，在理论研究以及实际应用方面都取得了很大的成效。我国目前冶金企业的优势在于将各个钢铁企业联合在一起建设了现代特大规模钢铁联合企业，同时将新的产品、工艺以及技术完美的融合在一起[4]。在未来，我国冶金行业还会有更大的进步。首先要做得就是将冶金流程工程学理论和动态-精准设计法更好的应用和推广到新建或者改建的冶金工程项目中，扩大应用范围，实现我国冶金企业全面现代化。其次，需要在实际的应用过程中不断进行总结，对新的理论和方法的应用进行验证，与实际的生产结合在一起，时整个冶金生产流程向可循环方向发展，促进我国冶金行业的发展和转变，增强我国冶金市场的竞争力，推动我国冶金企业的健康可持续发展[5]。
3.2 发展思路
在未来一段时间内，我国冶金行业的主要发展目标就是以冶金流程工程学以及动态―精准设计理念为指导，实现我国冶金工程设计的全面优化和创新，使之成为一个完成的理论体系[6]。同时与行业的实际需求相结合，将新的设计理念和技术装备应用到新建或者改建的冶金企业工程项中，对我国冶金制造流程进行优化和完善，更好的发挥出我国冶金工程设计的创新成果，推动我国冶金企业的转型和发展，增强冶金企业的市场竞争力[7]。
3.3 发展目标
未来的冶金企业，不仅具有冶金功能，还需要全方面进行提升。在保证生产效率和生产质量的同时，做好环境保护工作，更好的满足市场的需求，增强企业的市场竞争力，促进企业的可持续发展。新的冶金企业发展目标应该是：降低成产升本、提高生产效率、节能减排以及废弃物回收利用[8]。冶金企业想要实现这种目标，需要优化生产流程、不断引进新的生产 以及工艺方式、保证利益最大化，同时一定要做好环境保护工作，与生态环境和谐发展。
4 结束语
我国目前在冶金工程设计理论与工艺方面有了巨大的进步，但还需要加强将新技术理论在冶金企业生产过程中的应用力度，全面实现我国冶金企业的现代化发展，同时在实际的应用过程中，还需要与生产结合在一起，不断进行创新和图片，以降低成产升本、提高生产效率、做好环境保护工作作为主要的发展目标，增强我国冶金企业的国际竞争力，推动我国冶金行业向着国际先进水平去发展，提升我国的综合国力。
【参考文献】
[1]殷瑞钰，张寿荣，张福明，颉建新.现代钢铁冶金工程设计方法研究[J].工程研究――跨学科视野中的工程，2016（5）：502-510.
[2]杨大锦.2015年云南冶金年评[J].云南冶金，2016（2）：54-80+95.
[3]陈林根，夏少军，谢志辉，刘晓威，沈勋，孙丰瑞.钢铁冶金过程动态数学模型的研究进展[J].热科学与技术，2014（2）：95-125.
[4]毕献武，董少花.我国矿产资源高效清洁利用进展与展望[J].矿物岩石地球化学通报，2014（1）：14-22.
[5]首钢国际工程公司冶金工程设计与关键技术研发团队[J].中国科技论坛，2014，9：162.
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冶金建设工厂设计采用三维模型设计技术，是冶金建设上的一次革命。与传统的二维设计相比，用三维设计方法建立起来的各种工艺设备、管道结构的三维模型能直观真实地反映其在未来冶金工厂中的空间关系，有利于布置设计的多方案比较优化，通过对三维模型进行碰撞检查，有利于在设计过程中消灭设计常见病 多发病，提高设计质量和效率，使无差错设计和无碰撞施工成为可能，具有良好的经济效益和社会效益。
一、现状分析
在冶金工程的辅助设计中，就目前的状况来说，CAD的三维设计功能适用较广，能够使用于许多设备的管道设计，结构设计以及框架设计等等。但是很多设计之中，如有限元分析，材料量统计以及全寿命管理等等，三维CAD设计软件是很多其他设计软件的基础，所以一定程度上三维CAD设计软件有一定的应用和推广空间，最好先予考虑。以AutoCAD及Microstation绘图为主的三维设计平台，虽然有一定的设计能力，但是从目前的情况来讲，目前的设计情况仍然以二维设计为主。但对于复杂的钢铁冶金工程设计而言，就显得日渐落伍了。
二维电子化绘图模式只是手工绘图的一种翻版，并没有彻底解决产品设计过程中的诸多技术难题，不但效率低，而且难以直观清楚表达其内部空间结构，容易发生错误，对于其复杂的配管设计，二维设计不易清楚表达管路空间位置情况，容易造成管路配接不合理、不规范及管路材料浪费的情况，线缆布线设计也有类似的情况；另外，二维设计不能真实反映产品的装配关系、不能进行干涉检查、不能进行各种分析等等。
二、发展方向分析
2011年1月26日消息，以“冶金行业信息化与数字化――从设计、建造到运营”为主题的讨论会在位于北京华贸中心的Bentley亚太区总部举行。来自首钢国际工程技术有限公司（下称首钢）信息网络部主任工程师张严、中国瑞林工程技术有限公司（下称中国瑞林）项目管理部部长吴润华与Bentley公司的专家就冶金行业的信息化与数字化，特别是三维设计与协同设计和管理，进行了热烈的探讨。目前在中国冶金行业，企业呈现集团化和分布式的特点，其所建设的项目不仅庞大，而且牵涉到许多专业领域，例如土建、管道、设备、场地等等。一个项目的成功与否源于设计，如何借助信息技术又快又好地设计、建设好这些项目，并支持其可持续运营，是一个重大挑战。首钢国际工程技术有限公司和中国瑞林工程技术有限公司等企业率先垂范，采用三维设计和协同设计和管理解决方案取得了明显的成效。
1三维协同设计可提升设计质量，缩短工期
从设计方面来看，长久以来，中国冶金业的设计方法都是以二维为主。二维设计图在展现细节方面具有其优势，但在精准设计、模拟检查、材料统计等方面都遇到了很大的挑战。三维设计软件可以提供全信息的3D模型，亦可从中截取详图并转换为二维图，同时还可满足材料统计、碰撞检查、进度模拟等需求。更重要的是，三维设计软件将设计图可以展现在所有参与项目的相关人员面前，随时根据实际操作的需要进行修改，支持协同设计，并实现整个检查过程的可视化。与会专家说，从行业应用的整体趋势来看，二维设计将会慢慢弱化，三维设计会逐渐发展成为主流的设计方法。
2三维协同设计对于拓展国外业务
随着市场的发展，冶金行业的设计院和工程公司需要拓展冶金行业之外的市场，甚至进入海外市场，三维协同设计在这一进程中可以提供很大的助力。中冶赛迪重庆信息技术有限公司CAD系统部部长焦震宇介绍说，在海外市场拓展业务，三维协同设计是个准入机制，否则很多欧美国家的、利润高的项目根本拿不到。业主认为你没有三维协同设计技术，凭什么能把项目做好。做国外项目的确风险很高，东方人讲究灵活，西方人讲究制度、流程，要求集约化水平非常高。国内项目是粗放型设计，遇到问题大家想法子怎样搞一下都解决了。国外严格按照合同条文来执行，设计错误会导致很大的经济损失。所以在做国外项目过程中，要求集约化水平非常高。集约化水平高第一个设计手段要更新，需要采用三维协同技术。
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尤其是进入21世纪之后，钢铁行业在经历了高速发展之后，又遇到了市场萎缩、产能过剩的困难。据统计，2007年到2011年上半年，我国钢铁行业处于稳定上升阶段，2011年上半年，整体资产规模高达48640亿元。随后，由于国内需求的降低，钢材价格的持续走低，钢铁行业整体进入"寒冰期"。2013年5月，重点大中型钢铁企业利润仅有1.5亿元，其中甚至有四成的企业亏损。而2015年，钢铁企业的"日子"更加不好过，钢铁价格持续创下新低，供需矛盾持续突出，产能过剩仍是最大问题。1月份价格持续下降，降幅达7.17%；2月份降幅减缓，但仍有2.68%。据钢协统计，2015年1月到4月，钢铁企业亏损面高达45.54%，利润持续增亏，钢铁行业成为"最不赚钱的工业"。
而国际大环境环境，同样不景气。随着我国经济的放缓和大宗商品的价格持续下跌， 多个国家的新兴市场发展缓慢，作为大宗商品巨头的嘉能可，2015年股价持续下跌70%，成为FTSE 100指数中表现最差的公司。嘉能可的危机和新兴市场的困难，进一步折射出当前钢铁市场的艰难程度。
困难当前，对于钢铁行业而言，既是挑战，也是机遇。而发展冶金工程技术，则是钢铁行业面对挑战的方法之一。冶金技术自古以来，就深深联系着人民生产和生活，是从矿石中提取金属和金属化合物，然后制成具有一定性能金属材料的工业技术。提升冶金技术水平，不仅可以节约能源和原材料，降低企业生产的成本，还有利于生产过程中的创新，突破旧有的难点，从而不断推动钢铁行业的可持续发展。
1，我国钢铁冶金工程技术的发展成果
近些年，在科学技术不断突飞猛进的条件下，我国钢铁冶金工程技术也获得了不错的进展。新一代钢铁生产流程工艺与装备新理念是国家重点研究项目，通过优化现有生产装备和生产工艺，对生产过程进行洁净化。薄板坯连铸连轧紧凑流程技术不仅丰富了钢铁冶金工程技术的理论基础，也将高效、清洁的概念引入了钢铁生产之中。
优化钢铁生产流程理论是钢铁冶金工程技术发展的第一步，钢铁生产流程不仅是维系企业生产顺利进行的根本，也是优化钢铁企业整体的基础，通过对流程的研究，可以发现生产活动中存在的问题，并有针对地采取处理措施。如今，能源转化、废弃物排放、产品制造都成为流程需要考虑的对象，而新的理论，要求对流程进行解析、优化，最后再进行集成，实现钢铁生产的动态有序。早在"十一五"国民经济和社会发展规划纲要中，就已经提及对钢铁生产流程的重视。而如今的科学技术又取得了突破，智能化和自动化的发展，进一步要求钢铁生产流程的科学、合理、高效。
由中国金属学会理事长翁宇庆博士主持组织撰写的《Ultra-fine Grained Steels》是一本英文版超细晶钢专著，这本专著的海外出版，不仅显示我国的超细晶钢的理论研究已经处于国际领先水平，也进一步推动了我国超细晶钢的规范化生产。超细晶钢的国家标准和使用规范已经公布，在规范生产应用的基础上，进一步推动钢铁生产的成本节约和资源节约，提高钢材的利用率。
2，我国钢铁冶金工程技术的发展现状与未来
维系生存，是所有企业必须考虑的问题。我国钢铁行业在经历了高速发展的同时，也不得不面对一些必须去面对的问题。当前，国内大多数钢铁企业生产模式相似，产品也集中在中低端市场，缺乏企业的独有"保命"技术。同时，由于以往钢铁行业"黄金期"的掩盖，钢铁行业在冶金工程技术的缺陷也逐步增多。受到企业的直接影响，我国钢铁冶金工程技术总体上较为雷同，既缺乏独有的高水平技术，也没有应地制宜的生产流程。在工程设计上，对于核心技术的投入不足，过于依靠以往的经验和国外的知识，很难"突入"到钢铁冶金工程技术的"核心地带"去。久而久之，创新变成拷贝和剽窃，效益变成扩大规模，技术和产品同质化严重，造成国内各家钢铁企业之间的"恶性竞争"，大打"价格战"，进一步阻碍了钢铁行业的整体发展。
国内外需求市场的转变也是造成钢铁冶金工程技术目前困境的原因之一，在国内房地产等行业异常火热时，带来了巨大的市场需求，带动了钢铁行业的迅速发展。大经济环境的稳定，也让国内钢铁企业的出口顺风顺水。在这种情况下，大多数企业选择借助国外的技术和设备，满足工程项目的需求，而忽视对自主创新的重视，较少将资金投入技术的研发。在国内外需求减少，市场回落时，由于企业缺乏核心技术，无法抢占高端市场的份额，甚至国内的部分高端市场，都受到国外企业的挤压和抢占。
盲目扩大产能，缺乏核心技术的同时，国内钢铁冶金工程技术对于节约能源、保护环境方面考虑的较少。随着国家对于"绿色制造"的提倡和对重污染企业的严惩，钢铁行业这方面的问题被进一步放大。据统计，我国每生产一吨钢，排放的污物总量就比国外发达国家高40%，我国大多数规模以上钢铁企业都位于酸雨和二氧化硫控制区内，对钢铁冶金工程技术环保上的技术要求，进一步加大。
"绿色制造"是钢铁产业不变的主题，在"绿色制造"的同时，钢铁企业也需要借助冶金技术的发展积极转型，全面淘汰落后的企业和设备，谋求生产流程和产品技术上的突破。主动配合相关部门，遵循国家环保政策的指引，对不合规的设备、规划进行改造，从根本上减少生产造成的污染，早日达到国际水准。
在"一带一路"得到提倡的今天，钢铁冶金工程技术也需要与国际化进行接轨。学习国外先进的管理、设计经验，优化生产流程和管理运作模式，从而提升整体的生产水平。在员工培养上，要结合"产、学、研"，积极与研究机构合作，培养一批专业的技术人才，为创新奠定人力基础。另外，利用国家实行"一带一路"方针的机遇，沿着"一带一路"的路线图，走出国门，打开国外市场。
当前行业的问题，是钢铁冶金工程技术发展过程中所必须经历的，是机遇，也是挑战。市场的萎缩倒逼钢铁冶金工程技术转换发展思路，寻求技术上的突破。积极与国际化接轨，努力掌握核心技术，开拓国内外高端市场，未来的钢铁冶金工程技术，必将为祖国的繁荣昌盛作出贡献。
【参考文献】
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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
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近年来，安钢集团也在积极加大多元成本文化建设，以一系列的政策改革和组织会议，为非钢产业降本增效、实现产业模块的崛起鼓足动力。安钢集团积极整合产业链，以“认清形势，坚定信心，转调求存，逆势再起”和“三个务必”的战略思想，通过“1＋8”、加强大宗原燃料采购、环保和节能减排等战略措施，已在实现多元产业运作的道路中取得了很多成绩。2014年，安钢按照新的产业布局要求，主要在做强铸管和铸造基地、自有铁矿石基地和一流的冷轧产品基地，做强服务钢铁主体的冶金炉料、资源综合利用、新兴物流产业板块，做强生活服务和农林、钢材延伸加工配送、工程技术产业板块，做强国际贸易、自动化、新产业板块，打造郑州实业、医院事业和房地产板块“三张名片”等方面加强企业非钢产业的整体竞争实力。
二、国内钢铁企业的多元产业发展共性分析
1.产业链上展下延，发展资源产业、产品服务业目前，国内的很多钢铁企业在开展多元产业建设过程中普遍采取的是产业链拓展模式，加强资源产业和服务产业的发展，这对于降本建设有一定的益处。拓展产业链有利于提高主业和非钢产业的效益。而资源产业和服务产业属于低成本投入的产业，不仅能以低成本换取高收益，还能够为钢铁主业拓展市场，是“降本增益”的高明之举。此外，以拓展产业链的方式建设多元成本文化战略有利于以资源换资本、改善过往落后的经营模式，进一步迎合市场的发展需求，产业结构进一步得到了优化。例如：目前宝钢已拥有40多家全国加工配送中心负责帮助其实现降本增效，加工能力达到800万吨；武钢江北公司在生产金属制品方面具有100万吨的能力，同时对钢结构制造服务领域进行了拓展，最近又收购了蒂森克虏伯的全球激光拼焊业务。
2.发挥平台优势，发展金融服务业平台的优势在于可以整合多方资源，实现钢铁企业经营上的专业化、规模化以及产业化。营销战略以及发挥金融服务平台的作用有利于加速物流、金融服务贸易的发展，实现产业的“降本增效”。目前，我国很多钢铁企业都在积极组建和成立集团财务公司，通过投资参与证券、银行、信托、保险等金融产业。例如：宝钢集团成立了华宝投资公司，武钢成为汉口银行第二大股，等等。
3.综合利用资源，发展节能环保产业钢铁企业的发展需要投入巨大的奖金成本，资源的浪费会阻碍钢铁产业的发展，而节约资源、发展节能环保产业则可以降低钢铁主业的成本投入。循环使用钢铁冶炼过程中的余能余热发电可以获得成本资源的高效回报，还能带动非钢产业链的发展。同时，节能环保服务业也是非钢产业链的一个优良分支。例如，近年来马钢、首钢、武钢、重钢组建的节能环保技术服务公司就是很好地证明。2012年，马钢创建了马钢欣创环保公司，当年就获得收益3.5亿元，净利润高达1000万元。
4.主流程辅助配套，发展生产业钢铁企业中非钢产业作为企业经营发展的“活力素”，积极带领钢铁企业走上繁荣发展之路，钢铁企业应该追求产业链的延伸和拓展，在提升价值链的同时，积极拓展钢铁主业的边界产业。生产业主要有物流产业、信息化产业、工程技术产业以及贸易产业等，其具有低投入的特点，结合钢铁行业的主流程业务，方便钢铁企业完成降本增效的任务。目前，很多钢铁企业已经做得很好，例如：沙钢的玖隆物流园区，宝钢宝信公司的软件技术上市公司，宝钢、武钢的国际贸易公司，等等。
三、安钢多元成本文化建设的成效
2014年，安钢集团铁前板块通过抓经济料使用、加强工艺技术研究、优化高炉操作、优化配煤配矿结构降成本，钢后板块通过抓增产增效、灵活创效、优化产品结构增效益，非钢板块抓内外部市场开拓和新产业培育。“三大板块”全年共降本增效5.65亿元。冷轧、舞阳铁矿、医院综合大楼“三大工程”按照目标节点有序推进，安钢大厦、淇县农业区、永通铸造工业园“三大合作”取得了新进展。安钢集团公司打破传统经营理念，对生产经营模式进行了颠覆性的变革调整，加快由“生产型”向“市场型”转变，构建了以低成本战略为核心，以市场为导向，快速反应、灵活高效的生产经营新模式。2014年，安钢使用经济矿512.9万吨、经济煤141.6万吨；本部生铁成本每吨同比降低422元。2014年10月，取得吨铁成本比行业平均水平低10.32元、行业排名第25名的好成绩。2014年，安钢集团共研发推广高强度箱体钢板、汽车大梁用卷板、耐候钢等新产品63个，品种钢、品种材比例分别达72.16%、80.06%，薄、小、宽、厚极限规格产品产量达195万吨，在产量大幅增长的情况下，实现产销基本平衡。安钢集团还克服了资金紧张压力，坚持发展不停步，拓展合作新渠道，“三大工程”建设和“三大合作”项目稳步推进，全年完成固定资产投资4.02亿元。
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随着国家经济的发展，越来越多的人开始对电力电网的建设投入了更多的关注，人们逐渐发展，国家电网及电力系统的发展对整个国家经济的发展有着重要的影响作用。燃气轮机和联合循环技术作为电力企业生产过程中的重要技术，目前已经在各大电力生产企业中得到广泛应用，但是我们依然有必要对这一问题进行仔细的研究。首先需要对发展的重要性进行介绍。
1 我国发展燃气轮机及联合循环制造业的必要性和可行性
1.1 燃气轮机联合循环机组符合优化火电结构的要求
在我国以往的能源消耗份额中能够发现，煤炭资源一直是消耗的主体，且电力企业往往对燃煤汽轮机有着极大的依赖性。经过近些年国家的大力发展，已经基本上缓解了电力供不应求的局面，但是能源危机让我们面临了新的问题，由此，国家提出了“优化火电结构，大力发展水电并适当发展核电”的基本方针来解决这一问题。和以往的汽轮机相比，目前采用的燃气轮机联合循环机有着很多优点，如：在先进技术的带动下热效率有显著的升高、装置初期投入小且轻巧方便、启动迅速且自动化程度较高、使用中清洁程度高污染小、耗水量和耗能量相对较小、可靠性强易于维修等。
1.2 优化火电结构为燃气轮机和联合循环机组提供了巨大的市场
在国家这些年“优化火电结构”的政策引导下，我国的电力市场还存在着大量的需求，不论是新建联合循环电站还是旧电站加装燃气轮机改造都给燃气轮机联合循环技术带来了巨大的发展前景和广阔的发展空间。
1.3 我国有能力发展燃气轮机联合循环制造业
我国的燃气轮机制造业尽管较发达国家来说较为落后，但是也已经有了一定的制造成功经验为我国的燃气轮机制造业发展提供保障，加上适当的引进和学习，目前我国的燃气轮机制造业已经取得了长足的进步，基本可以满足600W以下火电机组的自给自足，相信在业内的不断研究和发展下一定会取得更多的进展。
2 关键技术
2.1 低NOx排放的燃烧技术
在燃气轮机的燃烧室内，在高火焰温度的影响下，极易产生NOx气体。因此在生产过程中，抑制NOx的生成便成为了一项关键技术。通过研究发现，对于NOx的处理主要可以通过如下一些方法来实现：第一，可以在燃烧区注入一定量的水蒸汽或水，这样可以降低燃烧温度，抑制有害气体生成；第二，可以将燃料预先与空气在分子水平上回合，保证足够的燃烧过程供氧量，以防有害气体产生；第三，可以通过多级、多次燃烧来增加燃烧完全度；第四，可以采用催化燃烧的方法，通过适当催化剂的作用来促进燃烧效率。
2.2 高温材料
在这些年的应用发展过程中，进气温度在逐渐的升高，这给其他材料的性能带来了很大的挑战，因此在制造燃气轮机的各部件时一定要注意原材料在高温下的抗氧化性、抗热腐蚀性、机械性、抗疲劳性、导热性以及公益性。由此得到，可以将合金材料或陶瓷材料等在这方面有优势的材料应用在燃气轮机的制造业上。
2.3 热部件冷却技术
在改善高温耐热材料的同时，还可以通过提升冷却技术来提高设备效果。在使用中可以运用：对流冷却、冲击冷却、气膜冷却、发散冷却以及综合冷却叶片等方法，通过闭式冷却回路来取代开放式冷却回路，提高冷却效果和经济性。
2.4 联合循环技术
在技术的不断发展和应用下，各式的先进设计和制造技术也在联合循环的过程中得到推广，在技术的推动下，生产过程的热效率逐渐提高，能耗比逐渐有了不小的改善。
2.5 燃煤联合循环
燃煤联合循环技术室通过将清洁燃煤技术与联合循环发电技术相结合，有效的解决能源领域的相关问题。
3 我国发展燃气轮机和联合循环技术的建议
3.1 在政策上扶持和推广联合循环的发电方式
对于我国的实际国情来考虑能够发现，我国在推广燃气轮机联合循环发电的过程中最主要的困难就是燃料成本的问题。针对这一现状从实际情况出发能够发现，我国的联合循环电厂多作调峰运行，因此可以有依据的制定出调峰店家，让此类电厂的调峰优势更加突出。另一方面，国家有关方面应当放宽燃气轮机燃料的进口政策，鼓励此种发电方式的发展。
3.2 以引进和自行开发相结合，发展联合循环制造业
从当前的技术情况来看，应当有计划的进行两方面的改善。第一，发展余热锅炉和联合循环用汽轮机的制造技术，这两方面虽然技术难度和集中度不及燃气轮机，但整体上有着很大的影响，即将成为该方面制造业的瓶颈之处。第二，通过燃气轮机制造技术的引进和学习不断提高国产化率，我国在燃气轮机制造领域与发达国家还有很大的差距，尽管这一定程度上影响了我国的发展，但也会为我国提供一种飞速发展和跳跃性发展的可能性，只要开发得当定能取得很好的效果。第三，还应当关注世界上先进的燃煤联合循环技术，这一技术作为当前依然使用的主要发电技术还有很多值得改进和发展之处，我们应当向发达国家多加学习，提升我国的技术水平。
4 结语
该文中，笔者根据自身经验首先对我国发展燃气轮机和联合循环技术的意义进行了介绍，对这一过程中的关键技术进行了分析，最后提出了一些我国发展这两种技术的建议，应当从发展余热锅炉和联合循环用汽轮机的制造技术、通过燃气轮机制造技术的引进和学习不断提高国产化率、关注世界上先进的燃煤联合循环技术三个方面加快我国的燃气轮机联合循环技术发展与应用。
参考文献
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前言
近年来，一些设计单位按照国际上工程总承包的惯用模式进行了探索，以设计为主体，充实设备材料采购、施工管理队伍，取得了较好的经济效应。但与国外成熟的经营管理模式相比，还有些单位组织体系不健全，一部分没有设立专业化的项目控制、设备采购、施工管理及项目试运行等部门，并缺乏相关管理经验，很多单位在不具备上述要素的前提下承接工程，没有提前预判项目风险、制订相应对策，不但未获得预期的利润，还带来了一定的经营损失。
1．加强风险管理的必要性
由于EPC项目是由工程总承包企业按照合同约定，承担工程项目的设计、采购、施工、试运行服务等工作，并对承包工程的质量、安全、工期、造价全面负责。因此它与其他项目相比有其自身的特点：
（1）规模大
一般来讲，EPC项目都是一些大型的建设项目，比如冶金工程、石油化工、电力发电等，涉及到工程的设计、设备的采购和建设施工、整个项目的试运行，
（2）周期长
EPC项目从立项开始到项目竣工验收以后并交付业主使用的时间一般为二到三年，有的长达五到十年或更长。
（3）涉及面广
EPC项目所涉及的利益相关者多，关系复杂，特别是一些国际工程项目，牵涉到地区社会政治、经济环境等更多因素。
（4）总价固定
按照FIDIC合同条款，EPC项目一般采用项目总价固定的合同方式。
（5）风险高
EPC项目要比设计或施工等单项承包复杂得多，风险也大得多，它必须面对设计、采购、施工安装和试运行服务全过程的风险，涉及众多不可控因素，所以总承包项目风险控制的难度必然更大。
2. EPC项目的风险成因
简单地讲，风险是指事件或活动消极的、人们不希望的后果发生的潜在可能性。大型项目周期长、规模大、涉及范围广、风险因素数量多且种类繁杂，致使大型项目在全寿命周期内面临的风险多种多样，且大量风险因素之间的内在关系错综复杂，各风险因素之间以及与外界因素的交叉影响又使风险显示出多层次性，这是大型项目中风险的主要特点之一。
总体来说，EPC项目风险的成因可分为：客观风险成因、道德风险成因、技术能力不足风险成因。
（一）客观风险成因
（1）自然灾害成因。EPC工程工期长，遭遇各种自然灾害的机会极大。
（2）社会政治成因。国有化、征用、没收外资。这往往使项目的外方业主蒙受重大损失。EPC工程总承包项目合同履行过程中，项目所在地法律、政策发生变化，可能使总承包商承担额外的责任，造成较大的履约风险。
（3）经济成因。汇率浮动。通货膨胀。
（二）道德风险成因
（1）业主不付款或拖延付款。某些国家在财力缺乏的情况下，对政府的工程项目宣布废弃合同并拒付债务，甚至一些业主采取多种方法故意推迟已完工工程付款。
（2）分包商故意违约。有的分包商在项目分包阶段，故意报出低价，一旦中标，则利用各种手段寻求涨价，甚至以工程质量或工期作为手段要挟总承包商。
（3）总承包商参与工程的各级管理人员有不诚实或违法行为。
（三）技术能力不足的风险成因
由于总承包商技术能力薄弱，缺乏经验或者筹集资金的能力不足，总承包商及其分包商都不够重视，在工程中疏忽大意，这也给总承包商增加了风险发生的机率。
3．EPC项目的风险分析
（1）经济。分析工程项目所在地的经济形势，包括财政政策和货币政策。同
时，也要评估拟建项目的经济前景，判断项目建设实现经济效益的风险性。
（2）市场。了解工程项目所在地近几年主要的生产和生活物资的价格浮动趋
势，分析通货膨胀、建筑市场发展状况。
（3）业主。调查拟投标项目业主的情况，了解他们的资金来源及可靠度，以
及有关其他项目的管理与支付情况，监理工程的能力以及对工程质量、进度、标准的要求。
（4）合同。注意招标合同的一般条件和特殊条件，重点关注合同条件中的支付条款、税收、价格调整、赔偿等核心内容。
（5）自然条件。调查拟投标项目的现场条件。包括道路、供水、供电、通讯和交通运输以及地形、地质、水文、气象等周围的环境条件，特别要留意建设地区的自然灾害发生历史。
因此如何对EPC工程总承包项目的风险进行管理是总承包商所热切关心的，也是我国推行总承包模式所必须探讨的问题。
4．风险类型及应对之策
4.1 技术风险控制
根据对工程领域长期的研究，技术设计阶段对工程投资的影响力达到70%。此阶段确定一个满足合同技术附件要求并能够顺利实现的设计方案对工程项目投资的风险控制起到决定性作用。相对于一般施工企业前身的工程技术公司，由科研设计单位发展而来的总承包服务商更应充分发挥设计及其管理的核心优势，在工程前期的技术层面上为项目后期的顺利实施奠定一个坚实的基础。
4.2 采购风险控制
采购的费用往往占工程总投资很大的比例，采购的质量和进度对工程的质量和工期有非常大的影响。应加强采购与施工间的合理衔接①采购部门按批准的采购计划将材料的供货进度提交给施工部门，明确材料的到货时间及数量，以及进库的时间要求等。施工部门应根据供货计划，做好接货准备工作，如存放场地、接货手续等。②根据材料的类型，施工部门应在材料抵运现场之前把库房、堆场按不同等级准备完毕。库房、堆场所必备的设施，如道路、照明、排水、货架以及吊车、机具等必须备齐。③库房管理人员必须提前准备好开箱检验用的工具。④材料运抵现场后，采购人员要及时与施工部门的库房管理人员进行交接。
4.3 合同风险
合同风险包括合同条款风险和合同管理风险。合同条款应本着平等、公平、诚实信用、遵守法律和社会公德的原则。每一条款都应仔细斟酌，避免出现不平等条款、定义和用词含混不清、意思表达不明的情况。还应注意合同条款的遗漏，合同类型选择不当的情况。合同管理是承包商获利的关键手段，不善于管理合同的承包商是绝对不可能获得理想的经济效益的。它主要是利用合同条款保护自身的合法利益，扩大受益，这就要求总承包商具有渊博的知识和娴熟的技巧，善于开展索赔，否则，只能自己承担损失。因此要注意合同中的工程范围、合同价格及其款项支付方式、保函条件和违约条款等内容，并加强合同条款的审核、谈判。
4.4政治风险
政治风险是指项目与有关法律、政策的不一致，以及对社会安定的影响。对于一些大型的国际项目而言，必然会涉及政治风险。2014年8月由中国信保正式了2014年版《国家风险分析报告》，该报告对全球192个国家的基本信息、政治经济和社会发展现状、市场机遇与风险状况进行分析并予以评级，从而指导企业防范风险。
4.5 经济风险
经济风险是指在经济领域中各种导致企业经营遭受厄运的风险，由于EPC项目的周期较长，项目利润很容易受到经济危机和金融危机、通货膨胀或通货紧缩、汇率波动等因素的影响。一般在投标报价和合同执行时采用针对货币币种的商务处理办法可以减少甚至从根本上完全化解汇率变动带来的风险。另外，还可以采用外汇交易来回避汇率风险，比如采用远期外汇交易和现汇交易等形式。
4.6 组织风险
组织风险中的一个重要来源就是项目决策时所确定的项目范围、时间与费用三个要素之间的矛盾。EPC项目管理班子的组织模式和对成员的素质要求也是有别于传统的施工企业组织班子的。在开展EPC项目的公司中，一般采用强矩阵式的组织结构。根据EPC项目合同内容，从公司的各部门抽调相关人员组成项目管理组，以工作组的模式运行，由项目经理全面负责工作组的活动。同时，公司的各管理部门根据公司的法定权利对工作组的工作行使领导、监督、指导和控制功能，以确保工作组的活动符合公司、业主和社会的利益。组织中的团队精神和文化氛围会导致一些风险的产生，如团队不能协同合作和人员激励不当导致内部不团结、人员离职等。因此加强组织过程中的风险管理很重要。
总之，工程项目风险是按照“风险因素风险事件作用途径风险损失”机理形成和发展的。风险因素是事故发生的潜在原因，是造成损失的内在原因和间接原因。EPC项目的复杂性，决定了总承包商需要具备更高的经营能力与承担更多的责任。如何防范风险，降低项目成本，是值得每个承包商认真思考研究的。
参考文献
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科技的迅猛发展，同时推动了制造领域制造技术的更新，促生了多元化材料的开发的研制，目前在环卫机械制造领域，选用非金属质地的材料替代传统有色金属、钢材已成为了研究的热点。其中最为代表性的材料便为玻璃钢材，它有其自身显著的优势，具备较优的韧性、重量较轻，有其较强的耐腐蚀性能，能够满足长期在恶劣环境下运作的环卫机械的使用需求，是环卫机械制造领域的首选材料。此外，在环卫制造领域先进涂层技术同样也是机械制造中的应用热点，在现有的新型材料表层添加防护涂层，能够提升设备零部件的综合使用效率，提高设备表层的防护性能，进而有效延长设备的使用周期。以下则首先分析了玻璃钢材及先进涂层技术的特点及优势，然后探讨了其在环卫机械制造中的具体应用。
一、玻璃钢材料及涂层技术的特点及优势
（一）玻璃钢材料的特点及其优势
玻璃钢材属于纤维强化塑料的一种，主要将热塑性及固性树脂作为材料的基体，并配合放置一定的起到增强作用的玻璃纤维，组合而成的复合型材料。一般来说，玻璃钢材料具备以下8个特点。首先，此类材料密度较小，能够有效降低水入侵的概率；其次，材料强度较高，韧性好，具备较强的抗冲击能力；再者，灵活性较强，成型快捷，能够节省一定的加工时间；第四，成型后的材料表面较为光滑，无需花较长时间加工与打磨；第五，材料吸水性能较优，能够在防潮、防湿方面起到一定的作用；第六，材料有其较强的绝缘性能，能够有效隔热与隔电，安全性能较高；第七，设备有其较强的耐腐蚀性能，能够耐酸、耐碱， 能够应用于恶劣的作业环境中；最后，玻璃钢材料能够通透电磁波。此外，材料自身重量较轻，可减少由设备自重而造成的电瓶能源浪费，有效延长设备的工作时长，提升设备的使用效率。
（二）先进涂层技术特点及其优势
先进涂层技术囊括冷喷涂技术及热喷涂技术等，是目前针对材料表面的强化与防护方面最为先进的科技之一，处于不断发展与完善之中。其主要优势在于表面改性的优质、低能耗、高效率，能够实现长期高效防护的目标。它将有其高能优势的涂层材料复合至设备制造基体材料的表层，能够实现对零部件的修复与再制造，通过其保护强化处理，有效提升零部件的性能，进而有效延长设备的使用寿命，优化设备的使用效率，同时能够达到缩减设备生产成本的目标。
二、玻璃钢材料及先进土层技术在环卫机械制造中的应用
（一）玻璃钢材料在环卫机械制造中的应用
1、必然性
环卫机械主要包括垃圾中转箱、扫地机、垃圾转运机等设备，由于其工作环境的恶劣性，处理材料的易腐蚀性，在环卫机械制造中材料的选择一直是制造领域的难点。若选用价格较为昂贵的不锈钢材料，则会显著增加设备制造成本，影响其经济效益。而玻璃钢材料在环卫机械制造中的应用成本较低，能够广泛应用于中、小型环卫机械的制造方面。当前国内超过80%的环卫机械设备易腐蚀零部件部位已经较大幅度地选用玻璃钢材料作为制造材料。
2、应用实例
目前国外大部分国家已将玻璃钢材应用于造船领域，南非是世界范围内第一个将玻璃钢材料应用于大型船只制造中的国家，早在1960年，便已制造出排水量超过上百吨的渔船，有其较优的耐腐性特质，能够有效防止海水的长期入侵与腐蚀。同样美国也将其用于近海作业的部分渔船的材质定位为具有较强腐蚀性的玻璃钢材料。其在日本的应用更为广阔。由于玻璃钢材的造价相较其他材料而言价格较低，且能够在腐蚀环境下长期作业，有其光明的发展前景，因此在英、美、德、法等发达国家均将其应用于耐腐蚀性较强的机械设备制造中，在缩减成本，提升制造效益等方面起到了显著的作用。综合考虑成本、经济性、耐用性等因素，将玻璃钢材应用于环卫机械设备制造中已成为科技发展的必要趋势。它符合节能减排政策的需要，能够做到优化资源配置，降低碳排放，保护环境。
此外，当前在环卫机械制造领域玻璃钢材的应用依然存在一些不足，集中表现在对于应力较为集中的零件，玻璃钢材则不能发挥其优势，显得相对单薄；在配件连接处应用时较金属材质而言，密封性较差；耐高温性能较弱。因此，为解决其应用问题，应适当在部件连接部位选用强度较高的碳纤维材料，在制造玻璃钢模时需要严格控制其制造精度，保证零件衔接的完整性。
（二）先进涂层技术在环卫机械制造中的应用
1、应用概况
将防腐涂层技术、耐磨粒磨损涂层技术与耐腐蚀土层技术应用于环卫车的制造中，其长期高效的防腐蚀涂层体系，能够有效延长环卫清洗车内部的箱体的使用寿命，使其达到国内较为领先的水平。此外同时也有研究表明，环卫扫路车产生中以风机为代表性的过流部件及与之类似的机械产品，其磨损的原理主要是由于清扫车内维持高速旋转的风机在运作过程中较易与公路地面的颗粒杂物及砂石摩擦，在尖锐颗粒的不断磨损与切削作用下，并未经过涂层技术强化处理的清扫机零部件便十分容易受到冲刷与侵蚀作用，进而导致损耗与破坏，缩短了设备的使用周期，而将耐磨涂层技术应用于环卫清扫车的流部件改造中，能够有效解决环卫机械设备所受到的磨损与冲击问题，延长设备的使用寿命。此外，在环卫除雪机械设备的制造中应用涂层技术，同时能够更好地改善其使用性能，提高零部件的耐损耗水平。
2、推广现状
当前大部分环卫机械制造产业已将涂层技术的发展与材料的选择等理论问题添加在其宣传网站首页，并不定期地开展涂层技术的宣传讲座，同时当地的科技园也在举行涂层技术的主题宣讲报告，同时制造单位也与其他高校、研究院所等部门展开了交流与合作，旨在实现技术的推广与科技成果的综合应用。
结束语
综上所述，将玻璃钢材及先进涂层技术应用于环卫机械制造中，能够提高设备表面的性能，在缩减制造成本的基础上，提高设备的使用效率，延长其使用周期。现代化材料及科技在环卫机械制造方面的应用与推广能够为相关的制造企业带来十分可观的经济效益，有效解决环卫机械设备零部件在长期恶劣环境作用下的磨损、腐蚀等问题，优化设备表面与相关零部件的使用性能，促使环卫设备能够更好地为社会服务，为人们服务。
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发展新材料、新产品、新工艺、新技术、新装备，全面提高技术和装备水平，全面提高产品质量，发展名牌战略，合理利用资源和保护环境的关键是培养和造就一大批现代化的创新创业型人才。中南大学根据社会需求、学科发展、专业布局特色，结合“大材料学科研究性学习和创新能力培养的研究与实践” 国家重点教改项目，提出“资源-冶金-材料-应用”的链式大材料学科理念和以此为背景的人才培养模式的改革。依托深厚的校园文化积淀营造出一种注重过程、宽容失败、敢为人先、勇于探索的校园文化氛围，建设了一支促进研究性学习的创新型师资队伍，形成了与之相适应的研究性学习过程管理机制和鼓励探索实践的保障机制。以资源共享为出发点，立足学科群体优势，构筑起一个跨学科的大材料本科人才成长与科学研究相互促进的开放式综合平台，实施连续一贯的研究思维熏陶，推进层次递进的科研实践过程，创建了以“学科文化－创新实践－制度保障”的“三位一体”的立体化实践训练体系，提出了“三导—三练—三动”的研究性学习模式，形成了以大学科为基础的大学生研究性学习和创新能力的培养新体系，并进行了实践。通过不断交叉发展和共享建设，大材料学科群现已建成7门国家精品课程，6门省级精品课程，2门国家双语教学示范课程，1个国家人才培养模式创新实验区，1个国家级实验教学示范中心，1个国家级教学团队，1个省级实践教学示范中心，2个国家人才培养特色专业，1位国家教学名师，1位省级教学名师，1个国家教学团队。2005~2010年间，大学科的本科生公开发表科研论文368篇，获国家和省级挑战杯大学生课外科技作品和创新创业竞赛9项 ，“升华杯”创业计划竞赛及科技作品竞赛50项，数学建模和大学生英语等各种学科竞赛国家国际级44人次，省级16人次项，参与申请专利12项。
一、立足共享，凸显优势，树立“资源-冶金-材料-应用”的大学科理念
人类社会不断发展，自然资源不断消耗，节约资源和保护环境成为社会可持续发展的必然条件，建设“资源节约型”和“环境友好型”社会是人类社会进步的必然趋势。与资源紧密相关的材料学科应该结合资源、提取、应用来统筹发展，与相关学科更广泛的交叉融合。发展中的材料学科，要求的人才应具备深厚的和宽广的知识储备、强大的工程实践与设计和创新能力、宽广的国际化视野、强烈的资源观和环保意识、科学的思辨方式，因此，需要在更大的学科背景下、开放的学习环境中，采用科学和个性化的培育模式。
中南大学拥有从资源到制备加工等完整的优势学科体系，学科内涵关联递进，经50多年的互相促进、共同发展和融合，形成了具有中南大学特色的大材料学科群。该学科群拥有5个国家重点学科、4个国家重点（工程、国防）实验室和国家工程研究中心、3个教育部重点实验室（工程中心）、2个国家创新群体，以此为基础，形成了大学生创新创业实训平台。作为首席科学家单位，学科群联合承担了6项“973”重大基础性研究项目，促进了教学与科研的良性互动，打破了教学与科研的条块分割局面，将科研与教学紧密地结合起来，实现科研反哺教学、带动教学的新风气。以大学科为背景，构筑互为交叉的学科基础，建立大的教育与训练平台，通过大师的引导和大项目的支撑，将学习自交给学生，以多元多向的交流与互动，培养具有大视野、大思维、探索精神和创新能力的大材料类杰出人才。在大学科理念指导下，以“资源-冶金-材料-应用”为主线，对“矿物加工工程”“有色金属冶金”“材料物理与化学”“材料学”“材料加工工程”等5个国家重点学科进行整体规划、设计，结合课程体系、实践实训、拓展训练、综合素质、非智力因素等，开展多方位的创新人才培养模式的创新与改革，培养视野开阔、基础宽厚、个性鲜明、乐于探索、勇于创新，具有资源节约、环境友好、团队协作意识的大材料创新人才。
二、宽容失败，鼓励探索，营造“敢为人先，勇于创新”的人才成长氛围
大材料学科群拥有8位院士、109位博导、156位教授的强大师资队伍和大量国家及省部级教学、科研成果，对学生有极大的示范作用。实施本科生学业成长导师制，引导学生尽早接触专业信息和了解学科前沿，更好融入学术团队和培养探索精神，帮助学生建立学业规划和选择专业及课程，使学生从入学起就有引导、有指导、有鼓励、有关注，减少盲目性，提高适应性，促进素质养成。近年来，学校积极营造鼓励创新的校园文化，培养学生勇于探索、敢为人先、不怕失败的拼搏精神，为创新创业型人才培养打造坚实的湖湘文化精神基础，发挥学生社区、学生公寓、网络虚拟群体等在校园文化建设中的作用，营造“心忧天下、敢为人先、乐于探索、勇于创新”的学科人文精神，形成极具感染的学科文化魅力和促进研究性学习的人才成长氛围。
树立“参与过程的成长即成果”的理念，开展特色品牌活动，营造敢于钻研勇于探索的学术和创新氛围，重视实践、实训，强调过程参与，容许失败。通过读书活动、知识竞赛、名家论坛、开放论坛、网上论坛等，利用教学和研究成果展示和交流平台，形成开明、活泼、合理、自由、民主的学术环境。通过院士及大师上讲台，开设学科前沿、尖端技术和科学研究方法等课程和讲座，拓宽学生视野，激发研究兴趣。通过多渠道、多形式的研究和实践活动，引领学生 “以探索为乐、以求知为乐，以创新为乐”，培养学生的首创精神与创业素质。
利用第二课堂和社会教育资源，开展主题教育活动，加强德育和素质教育，增强社会责任意识。依托团中央委托学校建设的“中国大学生心理健康教育在线” 等10余个网站开展多主题网上交流和教育活动，充分利用高校网络德育系统和德育示范基地开展有效的德育工作。大力扶持和鼓励学术科技创新型社团和兴趣爱好型社团。确立“服务社会、增强责任、全面发展”的主题思想，实施“大学生素质拓展计划”，开展以“三下乡”和“四进社区”为主要形式的多种多样的学生社会实践活动，设立专项经费，建立考核制度，对学生参与社会实践进行量与质的考核。
将体验多种学习经历、感受不同文化氛围作为本科生研究性学习的一种手段。针对材料学科不断与相关学科的渗透与交叉的特点，利用学科门类多、学科性公司多以及国际交往频繁的优势，对学生提出了体验不同学习经历、感受不同文化氛围的要求，采取多种方式和途径，开阔学生的国际化视野、产学研早期结合感受创新氛围、企业公司顶岗历练体验创业过程。通过校际、国际交流、聘请国外教师等多种形式，使学生感受不同文化、领略不同思维特征。三年来，已选派200多名学生赴美国普度大学、英国伯明翰大学、澳大利亚蒙纳士大学、里兹大学、芬兰罗瓦涅米技术学院、挪威科技大学进行学习，每学年邀请国外专家到大材料学科开办讲座超过50次。根据课题情况，鼓励学生到学科性公司实习或勤工俭学，以增强学生在不同研究群体的经历。鼓励学生辅修管理或经济类的课程，鼓励学生通过网络学习国外学校的课程，通过多种方式让学生体验更大范围的学科背景、文化蕴含和教育特点。
三、注重过程，激励创新，建立“认识—探索—创新”的研究性学习体系
研究性学习具有内容的开放性，过程的自主性，方式的多元性等特点。中南大学依据自身的特色和培养理念，以强化探索实践和提高创新能力为目标，以营造氛围和提供手段为途径，以个性化培养和团队精神为内涵，以兴趣驱动和参与体验为基调，以自主选题和自行实验为核心，提出了“名家引导、问题引导、课题引导”“思辨训练、探究训练、拓展训练”“兴趣驱动、研讨促动、多元互动”的“三导—三练—三动”研究性学习模式。通过名家引领、课题导入、问题探索和课题解析，激发本科生学习兴趣和探索精神，以参与科学研究为切入点，进行思维、认知、分析、辩识能力的训练。在大学科背景中，进行贯通式的拓展训练，在实际创新创业环境中，进行多层次的探究训练。通过自主选择专业、课程、教师和课题，形成学习的兴趣驱动力，通过各种类型的学术活动和社团活动，进行不同主题的研讨，达到多元互动和学术提升。与此同时，不断完善“重参与、重过程、重成长”的评价制度，改变以往重分数、重结果的评价方法，以实践训练、思维拓展、了解社会和奉献社会为导向，建立注重过程的学习实践评价体系，突出“过程完整、时间保证、训练系统”，强调参与、重视程序、强化过程、淡化结果、激励创新。
以“循序渐进提高基本能力、引导求知激发探索兴趣、成果转化及应用激励实战体验”为出发点，构筑“层次递进的训练平台、激发兴趣的探索平台、拓展能力的实战平台”三大功能互补的实践平台。利用中南大学大材料学科群的资源优势和学科建设的优势，整合国家和部省级重点实验室资源和学科性公司的资源，构筑培养学生基本素质的训练平台和进行科研开发和创新创业实战训练的平台，为学生提供研究、设计、模拟、创造和实训的自由探索空间，把学生直接置于科研开发－成果转化－企业管理－市场营销的创新创业环境中，通过“教科产”的有机结合，使教育与科技活动和社会经济发展的现实需求紧密结合。
利用“训练—探索—实战”贯通式条件保障，进行“认识—实践—创新”层次递进的训练。发挥大材料学科的整合优势，建立实训平台全面开放制度，设立创新基金，推动教学资源开放共享，实现实践平台的高效利用。三年来，大材料学科先后投入8000万元用于实验室建设，以学科群为整体统筹规划，将平台按功能划分为相应的功能区，拥有的5000余台套设备均向本科生开放，保障了研究性学习和探索实践，每学年约4000大材料学科学生受益于资源的开放共享。大学科群共有的探索平台，为建立四年不断线的必修实践课程体系和层次递进的基本能力养成实践体系提供了资源保障。低年级采用引导型训练模式，开设新生课程，通过研讨式教学使学生了解所从事领域的概念、前沿、进展以及研究方法等，激发学生的求知欲望。高年级采用研究型训练模式，邀请行业知名专家开设“企业案例分析”等课程，综合了解行业的技术发展现状，结合承担的国家及省部科研课题进行科研探索和完成毕业论文（设计），着重训练学生综合运用所学相关知识，提出问题、分析和解决问题的能力，实现理论与实践的有机结合，培养学生创新意识及实践能力。
以“大学科—教学学院—指导教师—实践项目”为主线，建立大材料学科开展研究性学习的长效机制。一是成立大材料学科创新人才培养领导小组和专家顾问组，负责建章立制和组织协调，旨在加强大材料学科群中各学科间的交流与合作，深化教学改革，加强平台建设，提高培养质量等。二是建立大学科开展研究性学习的组织机构，鼓励跨学科组成团队，组织跨学科探索研究，以项目组为研究核心，各学院成立执行指导小组，负责指导和实施研究性学习。三是成立大学生创新创业教育中心，建立大学生创新创业的项目制度，结合国家和社会在学校设立的项目，建立国家、企业、学校、学院四级创新创业资助体系，形成创新实践、创业实践、社会调查、科学研究四种创新创业实践类型。四是开放教师科研课题，联合大材料学科群各课题组，设立面向本科生的勤工俭学岗位，提供更多的参加科研和生产的机会。五是利用学科性公司作为学生产学研早期结合的主要载体，吸纳本科生参与科研活动，将单一封闭的学校教育置于开放环境之中，使教学内涵、手段直接与现代生产相匹配，形成动态的、开放的、与现场同步的创新能力培养的平台。六是通过“双参三联合”， “定单式培养”等方式，使企业参与学生培养的全过程，学生提早参加企业的相关研发活动。通过课题组与学生双向选择、学生交叉组队自主立项等措施，形成了各种参与科研的形式和多样化的研究性学习团队，实现科学研究与学生培养的有机结合。
学生可以通过不同的途径参入科研活动。一是学校顶层设计自由探索项目，供学生选择，通过答辩，确定是否立项资助；二是学生提出研究计划，自组研究团队，经学校或学院评审后给予立项资助；三是通过双向选择以助研形式参与老师的课题。三年来，大材料学科提供514项科研课题供学生开放研修，近700名学生获得了“中南大学本科生自由探索计划项目”“大学生创新教育行动计划”“大学生创新创业启航行动计划”“米塔尔创新创业奖”立项资助计划的支持，每年约有750名学生通过自愿选择参与科研，300人次学生参与交叉科研课题的研究，C/C复合材料、生物冶金、高性能铝合金、铜合金和镁合金等国家重大项目吸纳了200多名本科生参与研究。
四、和而不同，彰显特色，有效实施大材料学科创新人才培养方案
根据大材料人才观的理念，贯彻“和而不同，彰显特色”的思路，以资源-冶金-材料-应用为学科主线，按照“卓越性、创新性、个性化、国际化” 的原则，构建大材料学科的柔性培养方案。新培养方案设置通式教育、学科教育、专业教育和个性培养四类课程平台，压缩总学分的同时将选修课比例提高到35%左右、实践环节学分达到30%以上，设置了8学分以上的课外研学学分。大材料学科内各专业课程对大材料学科的学生100%开放选修，保障大材料学科各专业的交叉融合，促进学生知识、能力、素质协调发展。
以“促进开放选学、交叉学科基础、突出专业特色、贯通素质养成”为目标，构筑融合大材料特色的弹性课程体系。大材料学科低年级各专业的学生有相同的学科基础课，一年级课程全部打通，高年级学生有各具特色的专业课，针对大学科群的发展开设前沿讲座课和专题讲座课、学术研讨等。通过“开放实验、开放课程、开放课题”的三开放促进研究性学习，使学生在开放选学中强化学科基础和深化专业知识，在交叉选修中拓宽视野和养成素质。
在校期间，学生有2次跨大类和大类内选专业的机会，还有3次自主选择教学进程、学习课程和授课老师、毕业出口的专业方向的机会，最大限度把学习的自交给学生。鼓励学生在大学科跨专业选修课程和开展探索实践，修满其他专业10个必修课学分和10个选修课学分可以获得相应专业的辅修证书，修满50个其他专业的学分（包括必修课和选修课）可以获得双学位。为满足学生对学习的更高层次的需求，采取成立教改班小班上课和采取一对一指导的方式，进行因材施教和大信息量教学，加深基础课程和加大选修门类。经1~2年的集中强化基础后，在导师指导下逐步进入相应的研究团队，在学习中探究，在探究中学习，强化其科研能力和创新能力。
通过开展大学科为背景的创新人才研究性学习和创新性能力培养新模式研究与实践，在大材料学科学生中，已经形成了自觉学习、积极探索、大胆创新的研究性学习氛围。在这种氛围的熏陶下，在大材料学科的立体化实践体系的训练中，学生创新思维、实践动手、交流合作等能力不断提高。对本科生全开放的学科群“训练－探索－实战”的立体化实践平台，每年可接受约4000名学生进行不同层次的教学和科研基本能力训练、探索研究和创新创业体验。教授们的科研团队参与指导学生的创新创业活动，每年吸引大量的本科生组成研究性学习团队进行科研探索。大材料学科所有学生通过参与大型综合实验和在教师的指导下完成某个专题的研究，经历“实验方案制定－实验研究－材料制备和检测－数据分析与整理－论文撰写”等全过程实践，得到全方位训练。冶金工程专业0202班的刘芳洋同学，一年级进入理科教改班学习，二年级开始参加科研实践活动，三年级进入到刘业翔院士的科研团队开展研究训练。刘院士亲自为其制定了学习和研究计划，让其参与薄膜太阳能电池材料的开创性工作，进行实验平台的搭建和一系列探索性实验，体验从方案制定、可行性分析、设备选型论证、实验室建设等的独立工作经历。他和老师一起搭建了湖南地区第1套太阳电池光电性能测试系统，建成一套超高真空溅射与蒸发系统和用于薄膜材料电学性质测量的霍尔效应测试系统，现已发表了6篇高水平的科研论文，参加3项专利的申报。无机非金属材料工程专业0502班周立斌同学和0402班的高冠华同学，从大二开始进入国家973首席科学家邱冠周教授的科研团队中开展研究性学习，参入国家自然科学基金项目的研究，撰写出的英语论文被“JournalofPhysicalChemistry C(SCI，影响因子为4.0)”录用。郭学益教授指导的学生创新创业团队，结合湖南省的经济特色与生态问题，以“橘子油提取及应用于‘白色污染’泡沫塑料回收利用”为题进行创业设计，2006年获得湖南省第二届“挑战杯”大学生计划创业竞赛金奖和最佳创意奖、第五届“挑战杯”飞利浦中国大学生创业计划竞赛铜奖和优秀团队奖、第三届中国青年创业项目洽谈会暨科技创业成果博览会铜奖。
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