连铸课程标准.docx

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连铸课程标准

《连铸生产工艺》课程标准

课程编码：

适用专业：

冶金技术

学时：

开课学期:

第4学期

一、课程性质

连铸在钢铁生产企业中有着举足轻重的地位，它前接炼铁-炼钢，后续轧钢，连铸生产的质量和产量直接影响到其它生产环节的正常运行，因此《连铸生产工艺》是冶金技术专业的一门核心学习领域。

学生在学完专业基础课程如《冶金物理化学》、《金属学及热处理》等的基础上，并通过认识实习后学习本课程，为学生进行工学结合实习、顶岗实习及将来的工作奠定基础。

本学习领域主要让学生学会连铸生产的基本理论和主要工艺操作技能，铸坯质量控制方法与常见生产事故处理方法，并对连铸生产的主要工艺设备和机械设备能够正确使用与维护。

同时注重培养学生的社会能力和方法能力。

二、课程培养目标

本课程的培养目标是

（一）知识目标

（1）掌握连铸生产设备相关知识；

（2）具有钢液结晶与凝固的基本知识，能够分析钢液在结晶器内凝固的影响因素；

（3）掌握正确分析和处理连铸生产过程的常见事故的方法；

（4）了解一般连铸坯质量的分析方法和典型缺陷；

（5）了解某种典型钢种的连铸工艺操作要点；

（二）素质目标

（1）具有良好的思想政治素质、行为规范和职业道德；

（2）具有较强的计划、组织和协调能力；

（3）具有较强的开拓创新能力；

（4）具有较强的口头与书面表达能力和人际沟通能力；

（5）具有良好的职业道德和敬业精神；

（6）具有良好的环保和节能意识。

（三）能力目标

（1）具有较好的吸收新技术和新知识的能力；

（2）具有较好分析和解决实际问题的能力；

（3）具有查找资料、文献等取得信息的能力；

（4）具有较好的逻辑性和科学思维方法能力

三、与前后课程的联系

（一）与前续课程的联系

《冶金物理化学》、《金属学及热处理》是本课程重要的前续课程，并通过认识实习后学习本课程才能更好的理解掌握。

（二）与后续课程的联系

为学生进行轮岗实习、顶岗实习及将来的工作奠定理论知识基础

四、课程内容标准和要求

根据专业课程目标和涵盖的工作任务要求，确定课程内容和要求，说明学生应获得的知识、技能与态度。

教学模块

主要教学内容

学习目标

能力要求

参考学时

连铸概述

连铸技术发展概况

了解连铸技术发展概况

辩证分析连铸技术发展的原因

连铸机型及特点

了解连铸机机型分类，各机型特点；

学会分析连铸机主要工艺

连铸机主要工艺设计参数

了解设计参数的种类、定义

学会分析连铸机主要工艺设计参数的确定方法

弧形连铸机设备

弧形连铸机概述

了解弧形连铸机结构特点及工艺流程

学会分析弧形连铸机工艺原理

钢包、中间包及其运载装置

了解钢包、中间包及其运载装置的分类、作用、结构、工艺原理

学会分析钢包、中间包及其运载装置的分类、作用、结构、主要工艺参数及操作和维护

结晶器及其振动装置

理解结晶器工作原理及振动的方式、工作原理

学会分析掌握结晶器及振动的方式、工艺参数及优缺点；掌握二次冷却装置

二次冷却装置、拉坯矫直装置、铸坯切割装置、铸坯输出装置

了解二次冷却装置、拉坯矫直装置、铸坯切割装置、铸坯输出装置的分类、作用、结构和工作原理

学会分析拉坯矫直装置、铸坯切割装置、铸坯输出装置的分类、作用、结构、主要工艺参数及操作和维护

电磁搅拌装置

理解电磁搅拌装置的工作原理。

学会分析电磁搅拌装置的作用、结构、主要工艺参数及操作和维护。

钢液凝固的基本原理

金属的结晶

理解金属的结晶热力学条件和动力学条件条件

学会分析金属树枝晶的形成；

钢液的结晶、特点及应力；

理解钢液在结晶器内及二冷区域内的冷却的目的、过程；铸坯凝固、冷却过程中出现的三大应力

学会分析钢液在结晶器内及二冷区域内的冷却的影响传热效果的因素。

学会分析铸坯凝固、冷却过程中出现的三大应力

连铸坯凝固的特点；钢液在结晶器内的传热过程、凝固

了解连铸坯凝固的特点；钢液在结晶器内的传热过程、凝固特点

学会分析连铸坯凝固的特点；钢液在结晶器内的传热过程、凝固特点及影响因素；

铸坯在二冷区的传热

了解铸坯在二冷区的传热过程、凝固特点

学会分析铸坯在二冷区的凝固特点及影响因素

连铸坯的凝固结构及控制。

了解连铸坯的凝固结构。

掌握连铸坯的凝固结构的形成和控制。

浇注操作工艺

钢液的准备及浇前准备；

熟悉钢液的准备及浇前准备；

学会分析钢液的准备及浇前准备；

连铸开浇操作及要点；

正常浇注操作

正常浇注操作，如拉速的确定及控制，冷却制度、工艺参数的确定及控制、拉矫及脱锭操作，多炉连浇操作，液面控制

学会分析正常浇注操作，如拉速的确定及控制，冷却制度、工艺参数的确定及控制

停浇操作，尾坯封顶操作

停浇操作，连铸坯切割及尾坯封顶操作

掌握停浇操作，连铸坯切割及尾坯封顶操作一般方法

连铸过程的传热、

；连铸过程的传热、结晶器和二冷的温度控制、注速（拉坯速度）的控制、注温的选择和保持

连铸过程的传热、结晶器和二冷的温度控制、注速（拉坯速度）的控制、注温的选择和保持

中间包冶金和保护浇注

中间包冶金和保护浇注，中间包钢液流动现象与流动形态控制，中间包精炼技术

学会分析中间包冶金和保护浇注，中间包钢液流动现象与流动形态控制

保护浇注，保护渣的作用、结构及工艺要求

掌握浇注，保护渣的作用、结构；

学会分析保护浇注，保护渣工艺要求及某些钢种的特点及浇注工艺要求

某些钢种的特点；连铸过程检测和控制技术。

掌握某些钢种的特点；了解连铸过程检测和控制技术

学会分析连铸过程检测和控制技术

连铸坯质量

连铸质量的评价

了解连铸质量的评价内容

学会连铸质量的评价方法

连铸坯的洁净度，

连铸坯的洁净度，钢中夹杂的分类，数量和分布

学会分析连铸坯的夹杂产生的原因，找出防止措施

内部缺陷

理解掌握裂纹、中心偏析、缩孔等定义和防止措施

学会析裂纹、中心偏析、缩孔等出现的原因，找出防止措施；

表面缺陷

理解掌握气泡、重皮等缺陷

学会分析气泡、重皮等出现的原因，找出防止措施

形状缺陷

理解掌握菱变，鼓肚等缺陷

学会分析菱变，鼓肚等出现的原因和防止措施

连铸技术的发展

连铸连轧；薄板坯、带钢连铸；异形坯连铸；近终形连铸的其它技术

了解连铸连轧；薄板坯、带钢连铸；异形坯连铸；近终形连铸的其它技术

学会分析连铸连轧；

薄板坯、带钢连铸；

异形坯连铸；近终形连铸的其它技术的发展成因

机动

合计

五、教学实施建议

（一）推荐教材

《连续铸钢生产》，冯捷冶金工业出版社

（二）教学参考资料

1、《连铸工艺理论》，蔡开科冶金工业出版社

2、《连续铸钢500问》，王维冶金工业出版社

3、《连续铸钢》，贺道中冶金工业出版社

（三）教师素质要求

合理的知识结构、娴熟的操作技能、主动创新的意识、专业化的形象意识、自觉的表率意识。

（四）教学场地、设施要求

应具备教室、多媒体教室，模仿仿真连铸机实训场地。

（五）课程考核方式与标准

1、课程考核方式

根据专业人才培养目标和课程目标，《连铸工艺》课程的结果考核成绩由知识（应知）、技能（应会）、态度纪律三大部分组成。

应知占30%，应会占40%，态度纪律占30%。

2、课程考核标准

（1）态度纪律考核标准

态度纪律由学习态度、合作互助、职业道德、平时表现等进行评定。

由教师及同学给出相应的成绩，该部分占总成绩的30%。

（2）单元实践考核标准

应知部分主要考核学生对基本理论、基本概念的掌握程度，可采用笔答方式，也可进行综合项目的设计，编写施工方案，并进行答辩，由教师及同学根据正确程度给出相应的成绩，该部分占总成绩的30%。

应会部分主要考核学生基本技能、核心技能的掌握程度，可进行故障排除、设备安装、运行操作或综合方案论证等方式，由教师及同学根据成果质量情况给出相应的成绩，该部分占总成绩的40%。

课程考核成绩为过程考核与结果考核的加权平均值，过程考核和结果考核成绩的权重为6∶4，即：

各任务考核的平均成绩占总成绩的60%；结果考核成绩占总成绩的40%。

（3）期末考试考核标准

考试成绩并不完全由一次考试决定，分数还要反映出学生的综合能力，本课程主要参照学生在能力训练中的表现来进行综合评定。

　　总成绩＝考试成绩×60％＋能力训练成绩×40％

　　其中，能力训练成绩在平时记录，实训满分50分，实训成绩满分50分，共计100分。

　　期末考试采取闭卷考试形式，试卷命题以课程教学大纲与知识点范围为依据

　　考试试卷结构比例如下：

基本概念与基本方法部分：

30%　原理分析题：

30%　　计算题：

20%　　应用分析：

20%

（六）学习情景设计

为便于组织教学，对各学习项目进一步分析细化，可以设置若干个学习任务。

《连铸生产工艺》学习领域的学习项目设计：

项目1：

认识连铸

学习项目及

学习任务

教、学、做内容

安排

教学

载体

技术培养目标

实施

步骤

课时

知识目标

能力目标

1.认识连铸

任务1：

初步认识连铸及工艺流程

1、教师通过播放现场录像、仿真录像演示整个生产过程

2、教师结合录像讲解连铸生产的特点、发展过程

3、学生动手模拟演示连铸工艺

连铸的生产过程。

了解连铸生产的特点、发展过程。

能根据连铸工艺流程图准确地按顺序陈述生产工艺的各环节

1、任务驱动

2、示范

3、讲解

4、动手操作

任务2：

认识并熟悉连铸用到的设备

1、教师通过播放现场录像、仿真录像演示连铸设备

2、教师利用模型室讲解连铸设备的结构及其作用

3、学生动手操作设备使用

连铸的设备

连铸设备类型、结构及其作用

连铸车间的设备系统构成

1、任务驱动

2、示范

3、讲解

4、动手操作

教学条件保障

多媒体、（连铸模型室）、（连铸仿真实训室）

工作效果评价

1、考核学生对连铸操作设备的认识；2、考核学生对生产流程的熟练程度。

教学设计补充

项目2.1：

开浇前的准备

学习项目及学习任务

教、学、做内容安排

教学

载体

技术培养目标

实施

步骤

课时

知识目标

能力目标

2.1开浇前的准备

任务1：

钢包准备

1、教师讲解钢包的形状、结构及其作用

2、教师通过播放现场录像演示钢包的砌筑过程、烘烤过程及清理维护过程

3、学生分组讨论提高钢包使用寿命的措施

钢包

1、熟悉钢包的形状和结构

2、掌握钢包的作用

3、掌握提高钢包使用寿命的措施

1、学会砌筑钢包

2、学会烘新钢包，

3、学会清理及维护钢包

1、任务驱动

2、示范

3、讲解

4、分组讨论

任务2：

中间包准备

1、教师讲解中间包、水口砖及塞棒的形状、结构及其作用；

2、教师通过播放现场录像演示中间包的砌筑过程、塞棒的组装过程

3、学生分组讨论总结

中间包

1、熟悉中间包的形状和结构

2、掌握中间包的作用

3、掌握水口砖、塞棒的类型、结构及其作用

4、掌握中间包及其水口的烘烤操作步骤

1、学会砌筑中间包和更换中间包工作层

2、学会砌筑塞棒并进行烘烤。

3、学会选水口砖并能熟练安装水口砖

4、学会安装中间包塞棒

1、任务驱动

2、示范

3、讲解

4、分组讨论。

任务3：

钢包及中间包其它设备安装

1、教师讲解滑动水口装置的组成、结构

2、教师通过播放现场录像演示滑动水口装置的安装步骤

3、教师讲解热换、外装透气砖的砌筑工艺

4、学生分组讨论总结

滑动水口装置、底吹氩装置

1、熟悉滑动水口装置的组成、结构

2、掌握滑动水口装置的安装步骤

1、学会安装滑动水口装置

2、学会安装底吹氩透气砖

1、任务驱动

2、示范

3、讲解

4、分组讨论。

任务4：

结晶器准备

1、教师利用动画讲解结晶器的结构及其作用

2、教师讲解结晶器保护渣的作用、结晶器振动装置的作用

3、学生通过仿真软件学习结晶器及其振动装置

4、学生分组讨论总结

结晶器及其振动装置

1、认识结晶器2、掌握结晶器的作用

3、掌握结晶器保护渣的作用4、掌握结晶器振动装置的作用

1、会对结晶器装置及其振动装置进行检查与维护

2、会检查和使用结晶器液面控制装置。

1、任务驱动

2、示范

3、讲解

4、分组讨论。

任务5：

二冷设备准备

1、教师讲解二冷区设备组成、二冷区的作用及二冷配水制度

2、学生通过仿真软件学习二冷区设备

3、学生分组讨论总结

二冷设备准

1、认识二冷区设备

2、掌握二冷区的作用

3、掌握二冷配水制度

1、会对二冷装置进行检查，并对二冷喷嘴进行检查

1、任务驱动

2、示范

3、讲解

4、分组讨论。

任务6：

拉矫机和引锭装置准备

1、教师利用动画讲解引锭杆与引锭头

2、教师讲解拉坯矫直方式以及拉坯矫直机的检查要点

3、学生分组讨论总结

拉矫机引锭杆引锭头

1、认识引锭杆与引锭头

2、掌握引锭杆的作用及分类

3、掌握拉坯矫直机的作用

4、掌握连铸坯的矫直方式

1、掌握送引锭杆操作

2、掌握拉矫机的使用方法

1、任务驱动

2、示范

3、讲解

4、分组讨论。

任务7：

钢液准备

1、教师讲解确定浇注温度的方法

2、教师引导学生讨论钢液温降过程，并用反推法讲解出钢温度的确定

3、学生分组讨论总结

钢液温降过程

1、掌握浇注不同钢种、断面的浇注温度

2、理解钢水过程温降

1、会对钢水温降过程温降合理控制

1、任务驱动

2、讲解

3、分组讨论

教学条件保障

多媒体、（连铸模型室）、（连铸仿真实训室）

工作效果评价

1、随机抽查学生向全班同学进行汇报演讲。

2、学生汇报工作过程，整理报告归档，小组自评、互评。

3、教师根据任务完成情况，打出分数。

教学设计补充

项目2.2：

浇铸操作

学习项目及学习任务

教、学、做内容安排

教学

载体

技术培养目标

实施

步骤

课时

知识目标

能力目标

2.2浇铸操作

任务1：

钢包操作、中间包操作

1、教师讲解钢包操作、中间包操作岗位的主要工作任务

2、学生通过仿真软件学习钢包操作、中间包操作步骤

3、教师讲解操作要点及注意事项

4、学生分组讨论总结

钢包操作、中间包操作岗位工作任务

1、掌握钢包长水口的结构及其作用

2、掌握中间包保护渣的作用

3、掌握中间包浸入式水口的类型及其作用

1、会安装钢包长水口、吹氩环及加中间包保护渣

2、开浇时正确控制中间包水口的开度和铸机起步时间

3、会安装中间包浸入式水口，调整对中和浸入深度

1、任务驱动

2、示范

3、讲解

4、仿真

5、分组讨论

任务2：

结晶器操作

1、教师讲解结晶器操作岗位的主要工作任务

2、教师讲解结晶器保护渣的作用及保护渣的三层结构

3、学生通过仿真软件学习结晶器操作

4、学生分组讨论总结

结晶器操作岗位工作任务

1、掌握结晶器保护渣的作用

2、掌握结晶器

3、掌握结晶器加保护渣的原则

4、了解稳定结晶器液面的方法

1、会正确加入保护渣或润滑油

2、会用人工控制或采用结晶器液面控制系统自动控制结晶器液面。

1、任务驱动

2、示范

3、讲解

4、仿真

5、分组讨论

任务3：

拉速操作与结晶器冷却水控制

1、教师讲解确定拉速的主要依据、调整拉速的原则；结晶器冷却水量的确定原则

2、教师讲解设定和调整拉速的步骤、结晶器冷却水控制的操作步骤

3、学生分组讨论总结

拉速操作步骤和结晶器冷却水控制操作步骤

1、掌握确定拉速的主要依据、调整拉速的原则

2、掌握结晶器冷却水量的确定原则

1、会根据工艺要求设定和调整拉速

2、会正确对结晶器冷却水进行控制

1、任务驱动

2、示范

3、讲解

4、分组讨论

任务4：

取样、捞渣与换包操作

1、教师讲解取样、捞渣与换包操作要点

2、学生通过仿真软件学习操作步骤

3、学生分组讨论总结

取样、捞渣与换包操作过程

1、掌握取样、捞渣与换包操作的操作步骤

2、掌握取样、捞渣与换包操作的操作注意事项

1、会正确进行取样操作

2、会正确进行捞渣操作

3、会正确进行换包操作

1、任务驱动

2、示范

3、讲解

4、仿真

5、分组讨论

任务5：

常用钢种连铸工艺操作

1、教师讲解常用钢种连铸工艺操作步骤

2、学生通过仿真软件学习操作步骤

3、学生分组讨论总结

常用钢种连铸工艺操作过程

1、掌握常用钢种连铸工艺操作步骤

1、会进行常用钢种的浇铸操作

1、任务驱动

2、示范

3、讲解

4、仿真

5、分组讨论

教学条件保障

多媒体、（连铸仿真实训室）

工作效果评价

1、随机抽查学生向全班同学进行岗位工作任务汇报演讲。

2、检查学生仿真操作情况。

教学设计补充

项目2.3：

铸坯处理

学习项目及学习任务

教、学、做内容安排

教学

载体

技术培养目标

实施

步骤

课时

知识目标

能力目标

2.3铸坯处理

任务1：

铸坯切割操作

1、教师利用动画及录像展示铸坯切割过程

2、教师讲解铸坯切割操作步骤

3、学生通过仿真软件学习操作步骤

铸坯切割操作过程

1、了解切割装置的种类及特点

2、掌握铸坯切割操作步骤

1、能利用切割设备切割连铸坯

2、根据定尺要求调节切割设备

1、任务驱动

2、示范

3、讲解

4、仿真

任务2：

铸坯精整操作

1、教师讲解各种精整方法的特点

2、教师讲解掌握各种精整方法的操作步骤

3、学生分组讨论总结

铸坯精整操作过程

1、了解各种精整方法

2、掌握各种精整方法的操作要点

1、会选用合适的精整方法

2、会进行精整操作

1、任务驱动

2、讲解

3、分组讨论

教学条件保障

多媒体、（连铸仿真实训室）

工作效果评价

1、随机抽查学生向全班同学进行操作步骤汇报演讲。

2、检查学生仿真操作情况。

教学设计补充

项目2.4：

停浇操作

学习项目及学习任务

教、学、做内容安排

教学

载体

技术培养目标

实施

步骤

课时

知识目标

能力目标

2.4停浇操作

任务1：

尾坯封顶操作

1、教师讲解尾坯封顶操作步骤及注意事项

2、学生通过仿真软件学习操作步骤

尾坯封顶操作过程

1、掌握尾坯封顶操作步骤及注意事项

1、会进行尾坯封顶操作

1、任务驱动

2、示范

3、讲解

4、仿

任务2：

停浇操作

1、教师讲解停浇操作步骤及注意事项

2、学生通过仿真软件学习操作步骤

停浇操作过程

1、掌握停浇操作步骤及注意事项

1、会进行停浇操作

1、任务驱动

2、示范

3、讲解

4、仿

教学条件保障

多媒体、（连铸仿真实训室）

工作效果评价

1、随机抽查学生向全班同学进行操作步骤汇报演讲。

2、检查学生仿真操作情况。

教学设计补充

项目3.1钢液凝固基本原理应用

学习项目及学习任务

教、学、做内容安排

教学

载体

技术培养目标

实施

步骤

课时

知识目标

能力目标

3.1钢液凝固基本原理应用

任务1：

理解金属的结晶条件与钢液的结晶

1、教师讲解铁结晶相图

2、教师讲解钢液结晶、凝固过程及影响因素

结晶相图

1、能熟练陈述连铸对钢液质量的要求及钢液品质对冶炼的影响。

1、能按工艺要求使用铸坯质量监控设备。

1、任务驱动

2、讲解

3、分组讨论

任务2：

掌握铸坯凝固、冷却过程的应力

1、教师讲解铸坯凝固、冷却过程产生的各种应力及其对铸坯质量的影响

2、学生分组讨论总结减少应力危害的措施

铸坯凝固、冷却过程

1、了解铸坯凝固、冷却过程产生的各种应力及其危害

2、熟练掌握减少应力危害的措施

1、能采取合理的措施控制减少铸坯凝固、冷却过程产生的各种应力

1、任务驱动

2、讲解

3、分组讨论

教学条件保障

多媒体、（连铸仿真实训室）

工作效果评价

1、随机抽查学生向全班同学进行钢液凝固基本原理汇报演讲。

2、检查学生是否理解掌握减少应力危害的措施。

教学设计补充

项目3.2连铸坯凝固

学习项目及学习任务

教、学、做内容安排

教学

载体

技术培养目标

实施

步骤

课时

知识目标

能力目标

3.2连铸坯凝固

任务1：

钢液在结晶器内的凝固

1、教师讲解钢液在结晶器内的凝固过程

2、教师分析结晶器控制对铸坯质量的影响

3、学生分组讨论如何合理控制结晶器各种参数

钢液在结晶器内的凝固过程

1、理解钢液在结晶器内的凝固过程

2、掌握结晶器各种参数对铸坯质量的影响

1、会合理选择结晶器各种参数及正确操作结晶器提高铸坯质量

1、任务驱动

2、讲解

3、分组讨论

任务2：

铸坯在二冷区的凝固

1、教师讲解钢液在二冷区内的凝固过程

2、教师分析二冷区控制对铸坯质量的影响

3、学生分组讨论如何合理控制二冷区各种参数

钢液在二冷区内的凝固过程

1、理解钢液在二冷区内的凝固过程

2、掌握二冷区各种参数对铸坯质量的影响

1、会合理选择二冷区各种参数及正确操作二冷区提高铸坯质量

1、任务驱动

2、讲解

3、分组讨论

任务3：

连铸坯的凝固结构及控制

1、教师利用图片讲解连铸坯的凝固结构

2、教师连铸坯合理组织结构的控制方法

3、学生分组讨论总结

连铸坯的凝固结构

1、掌握连铸坯的凝固结构

2、掌握连铸坯合理组织结构的控制方法

1、会采取各种措施控制好连铸坯的组织结构

1、任务驱动

2、讲解

3、分组讨论

教学条件保障

多媒体、（连铸仿真实训室）

工作效果评价

1、学生对连铸坯的凝固过程及组织结构进行汇报演讲。

2、检查学生是否掌握连铸坯合理组织结构的控制方法

教学设计补充

项目3.3连铸坯质量控制

学习项目及学习任务

教、学、做内容安排

教学

载体

技术培养目标

实施

步骤

课时

知识目标

能力目标

3.3连铸坯质量控制

任务1：

掌握连铸坯质量特征分析及铸坯纯净度控制

1、教师讲解连铸坯质量特征

2、教师讲解铸坯纯净度对铸坯质量的影响

3、学生、分组讨论

组织缺陷连铸坯

1、掌握连铸坯质量的判定原则

2、掌握铸坯纯净度对铸坯质量的影响

1、会评价连铸坯质量

2、会控制铸坯纯净度

1、任务驱动

2、讲解

3、分组讨论

任务2：

连铸坯表面缺陷控制

1、教师讲解铸坯表面缺陷识别及形成原因；

2、教师讲解如何控制表面缺陷；

3、学生进行仿真操作学习。

组织缺陷连铸坯

1、掌握各种表面缺陷的识别与形成原因。

2、掌握各种表面缺陷的预防措施

1、能采取合理措施预防各种表面缺陷

1、任务驱动

2、讲解

3、仿真4、分组讨论

任务3：

连铸坯内部缺陷控制

1、教师讲解铸坯内部缺陷识别及形成原因；

2、教师讲解如何控制内部缺陷；

3、学生进行仿真操作学习。

组织缺陷连铸坯

1、掌握各种内部缺陷的识

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