时间:2024-01-29 15:18:42
序论:好文章的创作是一个不断探索和完善的过程,我们为您推荐十篇航空航天学科评估范例,希望它们能助您一臂之力,提升您的阅读品质,带来更深刻的阅读感受。
2基于工程教育专业认证标准下南航能动专业课程体系优化
通过对国内外本科院校工程教育专业认证的分析与研究,利用对中国近几年的专业认证与评估成果的调查与研究,对其进行梳理,依据工程教育专业认证中课程设置要求,依据南京航空航天大学能源与动力学院能动专业建设相关内容与特色,以培养具有航空航天特色的工程教育专业人才为目标,对南京航空航天大学能动专业课程体系进行优化。以培养要求为基准,着手对课程体系进行优化,并对本科培养大纲进行相应的修订,从而实现培养目标。确定能源与动力专业学生在校期间应修总学分数不能少于180学分。
2.1数学与自然科学类课程
能源与动力专业数学与自然科学类课程是指该专业学生必须掌握的基础课程,主要包括高等数学(11学分)、大学物理(6.5学分)、大学英语模块(10学分)、C++语言程序设计(3学分)等方面共六门课程,总共30.5个学分。因此能源与动力专业数学与自然科学类课程占总学分的比例约为17%,达到了工程教育专业认证标准中至少占总学分的15%的要求。
2.2工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程
工程基础类课程和专业基础类课程主要体现数学和自然科学在该专业应用能力培养,而专业类课程主要体现系统设计和实现能力的培养。其中工程基础类课程主要包括电子电工技术(5学分)、理论力学(3学分)、材料力学(3学分)、工程图学(4.5学分)以及机械设计基础(3学分)等课程,总共为18.5个学分;专业基础类课程主要包括工程流体力学(3学分)、工程热力学(3学分)、传热学(3学分)和化学反应动力学基础(2学分)等课程,总共为11个学分。因此工程基础类课程和专业基础类课程必须要修满至少29.5个学分。对于专业类课程,由于能源与动力专业具体有两个培养方向:方向一为热能动力方向,主要陪养就业方向为航空发动机、地面燃气轮机等相关单位;方向二为能源利用方向,主要培养的就业方向为电厂、新能源以及制冷等相关单位。因此其专业类课程既有相同的专业课程,也有自身特色的课程。其中燃烧原理(2.5学分)、燃气轮机原理与构造(3学分)、热能综合利用(2学分)、热交换器原理与设计(2.5学分)以及热工测量原理与方法(2学分)等,总共12个学分,这些课程为能源与动力专业两个培养方向都必须学习的专业类课程。另外每个培养方向又有其特定的专业类课程必须选修,其中热能动力方向专业类课程包括叶轮机原理(2.5学分)、燃气轮机控制原理及应用(2学分)、燃烧技术与分析(2学分)、内燃机原理与构造(2学分)、工程传质与应用(2学分)等共9门课程;能源利用方向专业类课程包括泵与风机(2学分)、供热工程(2学分)、锅炉原理(2学分)、制冷原理与技术(2学分)、可再生能源利用技术(2学分)以及热力发电技术概论(2学分)等共10门课程。无论学生学习哪个方向,共同学习的专业类课程与特定选修的专业课程之和必须要修满至少28个学分。因此,工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程必须要修满的学分数为:29.5+28=57.5学分,因此该类课程学分占总学分的比例约为32%,达到了工程教育专业认证标准中至少占总学分的30%的要求。
2.3工程实践与毕业设计
能源与动力专业设计完善的实践教学体系,主要包括以下几个方面:(1)军事训练,培养学生的吃苦耐力与过硬的身体素质;(2)各种课程的课程设计,如:机械设计基础课程设计、电工与电子技术课程设计、C++语言课程设计等,主要培养学生对各门基础课、专业基础课的实际应用能力;(3)工程训练,主要包括机械加工方面的车、磨、铣、刨、铸造以及焊接等金工实习,锻炼学生的动手能力;(4)下厂实习,大三暑假期间,在指导老师带领下去中航工业集团下属的企业或电厂进行为期一个月的下厂实习,锻炼学生把理论知识应用于工程实际中的能力;(5)毕业设计,指导老师开设的毕业设计题目一般都来源于实际工程问题,学生在老师的指导下,在大四下半年开展为期半年的本科毕业实际,培养学生的工程意识、协作精神以及综合应用所学知识解决实际问题的能力。能源与动力专业要求学生在实践能力与毕业设计方面修读的总学分不低于42.5,占总学分的23.6%,达到了工程教育专业认证标准中至少占总学分的20%的要求。
2.4人文社会科学类通识教育课程
能源与动力专业在人文社会科学类通适教育课程方面主要包括以下几个模块:(1)通适基础教育平台,主要包括形式政策教育、思想道德修养与法律基础、安全教育、大学生心理健康教育等课程,共19.5个学分;(2)国防军事模块,包括航空航天概论、军事高技术概论等,至少修满1.5个学分;(3)文化素质模块,主要包括文化历史、艺术鉴赏、科技基础、哲学社会等课程,至少要修满6个学分;(4)创新创业类模块,主要包括大学生职业生涯发展与规划、创业基础以及经济管理等课程,共5.5个学分。人文社会科学类通识教育课程总共需修满32.5个学分,占总学分的18%,达到了工程教育专业认证标准中至少占总学分的15%的要求,使学生在从事工程设计时能够考虑经济、环境、法律、伦理等各种制约因素。
2.5航空航天特色类课程的设置
为了突出南京航空航天大学能源与动力专业的航空航天特色,在开设的课程中,如国防军事模块、专业类课程以及工程实践与毕业设计中,课程教学内容包含浓郁的航空航天特色,由于指导老师所从事的科研项目都是来自于国防工业集团,具有丰富的研究经验,因此在专业基础课和专业课的讲课过程中,所列举的实例都是以航空航天为背景的工程问题,特别是毕业设计和下厂实习,因此在能源与动力专业课程优化过程中,充分突出了南京航空航天大学的航空航天特色。
2.6注重科技创新能力培养
学生创新素质的培养直观重要的是培养学生的创新意识,因此积极创造条件让学生能够在大学期间积极的参与科技创新活动。主要包括:(1)鼓励学生积极参加各种科技类竞赛,如:流体力学大赛、节能减排大赛、开设卓越班等,并且科技竞赛获得奖励的同学在保研方面给予政策上的倾斜;(2)安排学生参与教师的科学研究工作,让学生在参与科研过程中更好的掌握好该专业的理论知识,加强学生的动手能力,拓展学生的科研视野。
2.7学习进程
大学生本科期间的各门课程是相互衔接的,因此需要考虑课程之间的匹配与衔接,如图1所示。学习进程主要分成了三部分:一是基础课程,包括高等数学、大学物理、计算机等;二是学科基础,包括结构和流体力学、热学和电学方面的课程;三是专业课程,主要包括了热能动力和能源综合利用两个方向的相关课程。整个课程体系分为三条线:第一是流体和热学相关的课程,如流体力学、工程热力学、传热学、燃烧学等;第二是结构力学方面,包括理论力学、材料力学等;第三是计算机语言方面的课程。因此在安排各门课程的学期上需要考虑上述课程衔接问题,从而最终制定出合理的能源与动力工程专业教学计划表。
谱写向善担当的时代赞歌,传承爱的接力
1.构建大爱精神坐标、筑牢理想信念基石
学校党委坚持育人为本,把德育放在学校教育的首位,以理想信念教育为核心,注重教育引导、舆论宣传、文化熏陶、实践养成、制度保障相结合,大力弘扬核心价值观,构建大爱精神坐标,铸牢师生的精神支柱。通过举办“两弹一星”功勋科学家事迹宣讲会、组织学生成才表率先进事迹报告会、连续10年评选“感动北航”人物,引导学生追求高尚的精神境界,把个人的人生价值融入到奉献他人、奉献社会之中;通过课内外相结合推进通识教育,构建了经典研读、人文素养、社会科学、科技文明四大版块通识课程体系,所占学分已达本科生人才培养方案总学分的30%;邀请了200余位知名专家学者来校做人文素质教育讲座,艺术馆、音乐厅高雅艺术展览和演出精彩不断,使学生们在浓厚的人文氛围中汲取文化的滋养和成长的力量;通过深入开展“知国情、察民生”社会实践和“助他人、作奉献”志愿服务,暑期社会实践达到了全覆盖,志愿服务实现了常态化,每年组织400余支社会实践队,先后组织14批支教团赴新疆、宁夏支教,《人民日报》在头版“行进中国・精彩故事”栏目中专门报道了学校学生在新疆支教的感人事迹,志愿服务正逐渐内化为北航人的人生态度和生活方式。
2.抒写大爱文化名片、传播校园正能量
长期以来,学校充分发挥大爱文化的育人功能,广泛凝聚校内外广大师生、校友力量,建立健全爱心捐赠的渠道和机制,通过捐资设立奖学金、助学金、创业基金等形式,帮助支持家庭经济困难学生、品学兼优学生或突发疾病需要救助的学生,形成了人人参与的校园大爱文化氛围。2015年3月,学校交通科学与工程学院周伟韬同学因急性肝衰竭并肝性脑病三期等病症入院治疗,短短两周,学校师生校友共捐款筹款100余万元,使他顺利完成了肝脏移植手术,脱离了生命危险。近几年,从新闻媒体报道《这个集体不能落下你》中患急性重度胰腺炎的刘婕同学,到《用爱汇聚延续梦想的力量》中患白血病的庞尚辉同学,再到已成功完成器官移植手术走上工作岗位的李金贵同学都得到学校师生校友的鼎力相助。学校还建立了家庭经济困难学生数据库,实现多渠道精准资助,使“济困、励志、强能”同步提升。例如:著名结构疲劳专家高镇同院士的个人捐款已逾110万元,老中青教师代表共同设立了“宏志清寒”奖学金,学校首届毕业生钱士湘夫妇捐资300万元……广大校友不忘初心,反馈母校不断改善办学条件:王祖同、杨文瑛夫妇先后捐资2,500万元支持晨兴音乐厅和大学生艺术团建设,以提升师生文化艺术修养。师生校友的关爱使家庭经济困难学生更加潜心学习、自立自强,从新生入学时的“绿色通道”走上一条人生发展的“绿色跑道”。
涵养肩负使命的空天情怀,强化爱的合作
1.唱响空天文化主旋律、培育拔尖创新人才
建校63年来,一代代北航人的理想与抱负,始终与国家利益和航空航天事业紧密相系,学校的大爱精神也正是在航空航天事业的发展壮大中得到传承和弘扬。例如:航空发动机领域的领军人物陈光教授、陈懋章院士、刘大响院士共同出资150万元,发起“航空强国中国心”基金,奖励全国高校发动机专业的优秀学生。张广军院士捐出“长江学者成就奖”奖金50万元用于奖励品学兼优的家庭经济困难学生。近年来,学校深入开展“爱祖国、爱航空、爱航天、爱北航”主题教育,定期举办空天文化节、航模大赛、航空航天企业进校园和高端访谈等主题活动,组织学生观看神舟、嫦娥等航天器发射实况转播,参观航空航天主机厂所,邀请航空航天领域著名专家以及航天员来校与学生们互动交流,大力培育学生的航空航天情怀。在两个校区新建了航空航天博物馆和主题文化长廊,建设了仰望星空、载人航天精神、钱学森像等20余座航空航天主题雕塑,使空天文化、北航精神艺术化、具象化。精心组织创作了以航空报国英模罗阳校友为原型的大型音乐剧《罗阳》,在校内外巡演20余场,社会反响强烈。“演罗阳、学罗阳、扬罗阳”已成为师生坚守空天梦想、弘扬大爱精神的文化品牌,也成为全校新生入学教育的必修课。
2.爱国荣校凝聚力量、自主创新追寻梦想
学校始终坚持服务国家战略需求,突出自主创新,强化协同创新,积极搭建国家级创新平台,组建大团队,承担重大科研项目,并将强化科技创新平台的建设,提升到建设国家创新体系一个重要措施的高度来认识;把“爱国荣校、无私奉献、创造卓越”的价值追求落实在学术前沿探索与团队集体攻关的有机统一中。近十年,学校先后获得9项国家级科技奖励一等奖、3项国家自然科学二等奖,创造了一所大学连续获国家最高等级科技奖励的“奇迹”,被社会誉为科技创新的“北航模式”。例如:王华明教授及其团队,在世界上率先突破钛合金大型主承力结构件激光快速成形技术,实现了“3D打印,让中国飞机中国造”;刘红教授及其团队,在生物再生生命保障技术取得重大突破,研制成功了世界上第三个生物再生生命保障地基系统,完成了我国首次长期多人密闭试验;房建成教授率领的“先进惯性仪表与导航技术”团队,先后获得“国家技术发明一等奖”1项、二等奖2项。在教育部学科评估中,该团队所在的仪器科学与光电技术一级学科排名全国第一。可以说,凝聚团队力量、强化爱的合作,已经成为北航以“大爱文化”组建科研大团队、催生自主创新重大成果不竭的源泉与动力。
塑造致真和谐的文化力量,提升爱的温度
1.加强师生沟通交流、打造真情互动平台
学校全面实施了本科生导师制,强化导师言传身教在学生人格养成中的关键作用,以导师的“导心、导学和导向”树立起学生的人生标杆。突出名师的榜样作用,组织学生与名师进行内容丰富、形式多样的交流。每月一次书记、校长与学生代表面对面沟通、每周一次陈懋章等院士领衔召开名师恳谈会、每时每刻李尚志等名师主持ihome网络互动工作坊,师生全时全方位思维碰撞、真情互动,构建了以情优教、以情优学的教学相长格局。积极探索书院制学生教育管理模式,成立了“知行”“汇融”“启明”“航天”四个书院,积极打造大爱传承、学学相长的文化育人社区,连续举办两岸四地现代高校书院制教育论坛,共同研究探讨书院育人规律,促进具有广博知识和优雅气质的“全人”培养,独具北航特色的书院制教育模式已成为传递大爱文化基因的新载体。全面实施朋辈辅导“梦拓”(Mentor)计划,1名高年级学生与5名~6名新生组成“梦拓”小组。目前,全校已成立了740余个“梦拓”小组,实现了新生全覆盖,开设了以欣赏高雅艺术、参观博物馆和专业特色展览、寻访名人故居等为主要内容的“梦拓”文化体验课,将“学梦拓、带梦拓、传梦拓”的新型学缘模式转化为传承北航大爱精神和培育人文情怀的互助平台。
1.目标和基于问题的学习法的特点。
基于问题的学习方法的主要目标不仅仅是让学生获得知识,并且要运用知识。PBL重视模型和问题的解决。它试图模拟现实生活中的工程研究和开发过程。Barrows这样描述PBL的主要特点:(1)学习是以学生为中心的,即学生选择怎样去学习和他们想要学习的内容。(2)学习在小团体中展开并且提倡协作学习。(3)老师是促进者、引导者或教练。(4)问题形成组织重点并刺激学习。(5)问题是拓展真正的问题解决能力的工具。(6)新的信息是通过自学获得的。
2.PBL工程教育案例———麻省理工学院航空航天工程系。
几年前,在麻省理工学院的航空航天系成立了一个由教师和科研人员组成的新战略计划小组,专门负责课程改革。为了强调教育以学生为中心,讨论小组花费了一定的时间和精力通过对项目和学习成果进行验收,设计了新的教学方法,建造与之配套的实验室。尽管基于问题的学习是关键,但它不是课程组织的原则。新的航空航天工程课程以现实生活中产品完整的生命周期工程为背景,即构思、设计、实施和执行(CDIO),结合设计建造经验,贯穿于整个项目中。接下来就是从简单的项目到高度复杂的系统设计建立过程,以及从中取得的经验教训。第一年,在《航空航天设计导论》课上,学生们设计、构思并且试飞的由无线电控制浮空飞行器(LTA)。第二年,在《联立工程学》课上,学生们设计、搭建并且试飞了无线电控制的电推力飞行器。在一些比较深入的课程例如《空气动力学》课上,从工厂或者政府以往项目中提出航空工业中很常见一个实际的问题,像是以洛克希德•马丁战术飞机系统为模板提供项目设计方案。高级课程完全利用基于问题的学习方法,如:《实验项目实验室空间系统工程》、《CDIO高等课程》。在这些PBL体验中,学生发现自己感兴趣的问题,通过做实验找到解决方法,并用多学科方法设计出复杂系统。麻省理工学院航空航天系“复杂系统学习实验室”的主任提出了一个对于基于问题的学习方法的分类框架。它将问题分为四个等级,给出了解决基础科学及先进工程课题的系统方法。一级:问题集。问题集是指在大多数工程课程中发现的传统问题。它们往往具有一定的结构与较成熟的解决方案(至少问题的设计者知道)。所有学生解决同样的问题,有时独自解决,有时以小组形式解决。问题需要在相对较短的时间内解决。二级:小型实验。小型实验是指在结构化问题下的实验课。例如测量或观察某种工程现象或数据。这些问题在一或两个学期内解决,可以“重复地进行”,也就是说,每个学生团队解决与其他团队同样的问题。在麻省理工学院有许多例子,如《联立工程学》课上的桁架实验室,《空气动力学》课上对在风洞中的流速计的校准,《航空航天设计导论》课上对空气动力减速器的各种测试。三级:大型实验。比起前几个阶段,这个阶段的问题需要更长的时间去解决,可能会耗费几周或整个学期。到了这个阶段问题明显复杂了很多,需要更多的规划和教员支持。在麻省理工学院有许多如是例子:《实验项目实验室》课上的风洞试验、飞行器模型项目,《空气动力学》课上的机械项目,《航空航天教育导论》课上的轻于空气的飞艇,《联立工程学》课上的电动飞行器设计等。四级:顶级CDIO实验。这个阶段在系统中整合了核心工程的顶级实验。麻省理工学院的航空航天工程项目用构思-设计-实施-操作(CDIO)的方法来设法更接近于实际工程。在顶级实验中,工程的四个阶段都将涉及。顶级实验室的项目均为研究的重点,需要更多的资金,工程的复杂度和依赖经验的程度也很高。例如麻省理工学院的自主卫星光学阵列项目和磁控编队飞行器。四级的项目需要学生、老师和研究员花费三个学期去完成。可以看出三级和四级问题的解决过程是由学生主导的、不受约束的、复杂的、多方面的且具有很高的主动性过程,符合之前所说的PBL标准。然而一级和二级中的项目体验过程更结构化,在这个过程中学生体验到关于问题构想的有用指导,使用工具进行研究发现。基于问题的学习方法和设计-制造经验贯穿了整个麻省理工学院航空航天工程系的本科生阶段。使用四个等级的框架来层次化PBL体验过程确保了从高度结构化问题到无约束和复杂问题情况的合理推广。
3.基于问题的学习方法的评估。
基于问题的学习方法的评估是多模式和长期性的。这些方法包括实验室期刊、技术简报、设计审查、技术报告、团队协作评估、设计作品、互评和自评。教师的角色主要是顾问和指导员,以及在学习过程中为学生提供大量反馈信息。在《航空航天设计导论》课上,学生们设计、制造并试飞由无线电控制的浮空飞行器,设计审查作品和最后的评估工作都是由飞行器竞赛的方式进行。在《综合工程》课的飞行器设计项目中,二年级学生分析在问题集中与气动性能、稳定性和推进装置有关的问题,并动手组装和试飞无线电控制的电推力飞行器。与第一年的课程相似,评估手段包括问题集、设计审查以及最后的一场比赛。除了评估认知能力的培养效果,情感变化也要被评估。评估学生们在问题处理过程中的信心、参与到解决具有挑战性问题中的意愿和控制问题解决进展的感觉也很重要。这些情感变化可以通过观察、访谈、作品、期刊和其他形式的自评进行评估。
二、小卫星平台与基于PBL的航天工程教育创新结合途径
在全球化大背景下,除去意识形态的差别,世界人才的标准正趋于统一。根据著名的CDIO(Con-ceive-Design-Implement-Operate,即:构想-设计-实现-运作)工程教育模型,工程教育包括以下几大培养目标:掌握深厚的基础知识和应用技术;善于构思、设计、实现和运作新产品或系统的能力;承担和实施复杂系统工程的能力;适应现代团队协作开发模式及其开发环境。这些目标是直接参照工业界的需求而制定的,它实际上定义了现代工程技术人员的素质构成。
1.小卫星作为航天工程教育的意义。
小卫星为空间发展提供了的一条新途径,这是与以往基于传统空间开发模式的“政府导向的大型项目”完全不同的。此外,NASA已经开展了很多项目为大学提供发射机会,让他们逐渐学会如何开发、运营卫星。超小型卫星计划是其中一个著名的案例,选定十所大学并给予他们项目资金,最终的成品将搭载航天飞机发射上天。凭借多年的项目经验,一些大学已经能够制造卫星,甚至出售卫星给其他大学或国家。小卫星为大型卫星上已经实现的一些任务提供了一条新的实现途径。一定数目的小卫星协作是一个非常重要的概念,通常被称为“星座”或“编队飞行”。这种多卫星体系的优点是容错量大、重构能力强、系统的可扩展性好。
2.基于小卫星平台的航天工程教育项目。
小卫星的操作训练为大学生的太空教育提供了一个特别的机会,让他们能够体验从任务创建、卫星设计、制造、测试、发射、运行,直到结果的分析的整个太空项目周期。同时他们还能从这些项目中学到项目管理和团队协作等重要技能。小卫星项目不仅对教育有益,而且有望成为太空技术发展与商业运营中的一名新成员。
(1)日本卫星设计大赛。
上世纪90年代初期,日本的大学小卫星研究项目远远落后于美国和欧洲各国。然而,在意识到了小卫星在教育和技术发展上的重要性后,日本国内开始大力推动高校小卫星设计-制造计划。第一个里程碑是“卫星设计大赛”。1992年三个学术社团共同成立了大赛组委会,他们分别是JSME、JSASS与IEICE。经过一年时间的准备,于1993年举办了第一届比赛。这项比赛的目的是为更多的大学生提供参与太空项目的机会,同时鼓励一流大学开始进行实体卫星的制造项目。评审项目分成两大类,创意类评审该项目的创意与想法,设计类评审卫星设计的可实现性。提交的项目首先会进行初步的评审,合格的项目才能入围最终的决赛。届时,将进行卫星模型的展示和评审。优秀的作品将获得“设计奖”、“创意奖”以及三大学术社团颁发的奖项。大赛每年都会收到20到30个创意独特的项目。
(2)大学空间系统研讨会(USSS)以及CanSat项目。
USSS始于1998年,每年11月由JUSTSAP小卫星工作组在夏威夷举办。研讨会的形式十分独特,出席会议的日本和美国的大学首先提出自己卫星项目的构想,以及各大学自身的科研实力,然后将具有相同兴趣、能力或科研实力的大学进行组队。各组展开讨论,在一天半的研讨会后,各组需要向其他组展示他们的项目设计书。这些项目要在USSS结束后的一年内实施,他们的成果将在下一年的USSS上展示。其中最成功的项目就是CanSa(t罐装卫星)项目了。CanSat项目是1998年由特维格教授提出的。在最初的计划中,每所大学都要制造一个350mL饮料罐大小的微型卫星,卫星将被发射到轨道上,在下一年的USSS上进行控制操作。
(3)立方体卫星。
立方体卫星项目由特维格教授在1999年的USSS大会上提出。立方体卫星为重1kg,长宽高均为10cm的微型卫星。每所大学制作的立方体卫星都被放在一个名为“P-POD”的盒形载体内,它由俄罗斯的“第聂伯”火箭装载发射升空。为了减少立方体卫星和P-POD之间的机械和电气接口,P-POD释放机制设置得非常简单:当P-POD的门打开,里面的立方体卫星就被P-POD末端的弹簧弹出。东京大学和东京工业大学已经开始了立方体卫星项目,并大致完成了设计和EM级别的模型制造。这些大学的学生已经在立方体卫星项目中获得了微型卫星开发的基本专业知识。但他们现在需要面临新的挑战:如何使用现成的廉价的部件设计可靠的空间系统,如何进行空间环境试验(如真空热或辐射试验)并获得试验结果,以及如何处理更大的风险,更多的人力资源、时间和成本。目前计划于2002年底发射第一个立方体卫星。
(4)欧洲大学生月球轨道航天器。
欧洲大学生月球轨道航天器ESMO是欧空局教育卫星计划的第四项任务,它是基于“欧洲大学生太空探索与技术倡议”计划中的“SSETI-Express”卫星。ESMO项目是为了吸引和培养下一代的月球与其他行星的工程师和科学家。航天器有效载荷包括:船载液压双组元推进系统,用船从地球同步轨道通过“日地系统中的拉格朗日点L1”转移到绕月运行轨道的过程,历时3个月;表面光学成像的窄角相机和一个用于测绘全球引力场的子卫星,将在历时超过6个月的时间里执行测量任务;可供选择的载荷还包括一个生物实验和一个微波辐射计。ESMO项目是未来欧洲的科学和勘探计划的一个强大的动手教育和公共宣传工具。它是一个面向大学生的项目,训练和培养了下一代的月球任务的工程师和科学家。
三、建立基于PBL的航天工程教育实验平台和培养范式
我国在“十二五”规划中提出了“创新驱动,实施科教兴国战略和人才强国战略”,要“围绕提高科技创新能力、建设创新型国家,以高层次创新型科技人才为重点,造就一批世界水平的科学家、科技领军人才、工程师和高水平创新团队。实施PBL教学是一项系统工程,由于受国情、传统教育教学模式和人才培养机制的约束,在中国工科大学中实施PBL教学存在问题案例少、实施成本高、评价方式单一和师生角色僵化等问题,因此,需要根据我国工程教育的现状和国情对PBL教学进行本地化处理,不能生搬硬套,具体来讲有以下几个方面需要注意。
1.树立以学生为中心的教学理念。
树立以学生为中心的教学理念是实施PBL教学的前提条件,PBL强调以学生为中心,作为PBL教学的实施者,教师必须要深刻认识到这一点。
2.根据具体航天任务设计问题。
丰富的问题案例是PBL教学成功的关键。每门专业课的设置都是基于学生已具备一定的先修课程基础为前提,但个体的差异不容忽视,教师或教师团队在进行某课程PBL问题设计的时候要充分了解学生的知识基础,结合具体的实施条件进行问题案例的设计。为了保持热情,学生们可以一种竞赛的形式开始项目,学生们互相分享自己的认识,用自己的双手选择出最吸引人并且最有意义的项目。
3.提高卫星实验平台的开放性与多样性。
除了教育实践空间项目对航空航天教育带来的价值之外,学生建造空间项目长期承诺创新型大学的任务是可直接有利于空间行业本身。目前,各大学中设立的大学或研究生开放实验室及其配套的开放创新基金都是一些很好的尝试,取得了很好的效果,但其范围需要扩大,让大学生能够进入一些比较前沿的和良好国际合作背景的研究型实验室,使其很早就能受到良好的学术熏陶,以促进其产生向更高层次发展的内部动机和欲望。
4.加强学习能力的培养。
发展学生的学习能力,使其成为高效、独立的终生学习者是PBL的重要目标之一。通过参加PBL学习,让学生明白学习不完全是个人的事情,在PBL小组中每个学生都担当一定的角色,并承担相应的责任,在小组讨论中无私贡献自己的学习成果,并吸取其他成员的学习成果,达到共同进步。
5.建立合理多样化的评估体系。
在实施PBL的过程中,可以采用学生自我评价、同学互评及教师评价相结合的办法,注重学生的过程表现,而不是结果。创新人才的多样性和创新思维的多样性决定了我们不能用一刀切的方法来评价学生,而是要采取灵活多样的评估体系,建立激发创新的长效机制。除了评估认知能力的发展和成就,情感变化也要被评估。评估学生们在问题处理过程中的信心、参与到解决具有挑战性问题中的意愿和控制问题解决进展的感觉也很重要。
SLA立体光固化成型法,英文全称叫“Stereo lithography Appearance”,它的原理是用一种限定的波长与强度的激光聚焦到光固化材料的表面,使之按照一定的顺序凝固,完成一个截面的形状,然后在垂直方向上移动到下一个层面,再固化下一个截面,这样一个截面一个截面的往下固化,直到最终完成整改三维实体模型为止。
在当前应用较多的几种3D打印的工艺方法中,光固化成型由于具有高度成型过程自动化、产品模型表面质量好、高精度以及能够实现比较精细的尺寸成型等特点,使之在当前各工业生产领域有着较为广泛的应用。在概念设计的交流、单件小批量精密铸造、产品模型、快速工模具及直接面向产品的模具等诸多方面广泛应用于航空、汽车、电器、消费品以及医疗等行业。
一、当前立体光固化成型法的应用
(一)SLA在航空航天领域的应用
在航空航天领域,SLA模型可用于一些必要的可靠性试验与环境测试,如:风洞试验、零件的可装配性检验、人机工程测试等。运用在航空航天领域的零件与我们日常生活中所接触到的零件有很大的不同,对其重量、结构的可靠性以及精密性要求也严格得多。在采用光固化成型技术以后,可以通过SLA模型进行前期的装配,以便检测个零件之间的配合度,是否有干涉、零件装不上去等现象。通过此技术还可以对一些复杂的结构零件进行加工制造讨论评估,制定最佳的加工工艺流程,对前期复杂零件小批量生产开发、反复测试、修改来说,可以提高效率、节约零件的开发成本。
航空航天领域中发动机上许多零件都是经过精密铸造来制造的,对于高精度的木模制作,传统工艺成本极高且制作时间也很长。采用SLA 工艺,可以直接由CAD 数字模型制作熔模铸造的母模,时间和成本可以得到显著的降低。数小时之内,就可以由CAD 数字模型得到成本较低、结构又十分复杂的用于熔模铸造的SLA 快速原型母模。
(二)SLA在其他制造领域的应用
光固化成型技术不只在航空航天领域起到了非常重要的作用,在其他的一些传统的制造加工领域也有着非常广泛的应用,如在船舶、汽车、模具制造等领域也有着重要的应用。下面就光固化快速成型技术在汽车领域和制造加工领域做一些简单的介绍。
在汽车领域,现代汽车生产的特点是产品生产周期短,型号多,为了适应不同的客户群体,一款汽车在生产定型后,还需要根据市场的需求不断的改进调整,但是不可能每一次的改进调整都直接投入生产,这样带来的风险是很大的,而且成本也高。虽然现在很多内容都可以在计算机上用电脑进行仿真分析,但是在实际研发的过程中仍然需要做出实物模型,可以直观的验证实物与模型之间的差距以及人机工程的合理性,对于一些结构特别复杂的零件,如发动机舱,可以采用光固化成型技术制作零件原型,用来验证设计的合理性。
发动机一直都是一个复杂的机构,而且对于发动机内仓的检测一直都比较复杂。采用光固化成型技术可以有效的检测发动机舱的液体的流动走向,确保发动机舱的冷却液能到全程循环流通。利用光固化成型技术可以很容易的制造出透明的发动机模型,然后在模型舱内注入某种循环液体,液体中加入一些细小颗粒或气泡,就能很直观的看到流道内液体的走向。该检测技术最关键的问题是透明模型的制造,如果采用传统的方法来制造,花费大且不精确,而用SLA技术结合CAD 造型仅仅需要4~5 周的时间,且花费只为之前的1/3,制作出的透明模型能完全符合机体水箱和气缸盖的CAD 数据要求,模型的表面质量也能满足要求。
二、光固化成型技术的研究进展
光固化成型技术自问世以来,在制造领域产生了巨大的影响,目前已经成为工业制造领域关注的焦点。该技术制作精度能够达到大多数工业产品的要求,而且性能可靠,成本较低,因此该技术一直成为国内外众多学者研究的热点。目前,有部分研究者通过对产品产性参数、成型方式以及材料等方面的因素进行分析,提出了一系列的改进,这些仿佛有效的提高了光固化原型的制造精度,有效的减小了零件的变形,降低了残余应力。到今天为止,光固化快速成型技术已经发展比较成熟。各类新的成型工艺不断出现并应用,推进了这一技术在实际工业生产中的应用。下面工微光固化快速成型技术和生物医学两方面对SLA技术的应用做一个基本的介绍。
(一)微光固化快速成型制造技术
目前,传统的SLA设备成型精度可达到±0.1mm,对于一般的工业产品可以很好的满足要求,到时在生物工程和微电子领域是远远不够的,这种领域要求制造的结构都是以纳米级的为单位。很明显传统的SLA工艺技术基本上无法满足这一要求。然而,在最进几年里,微生物和微电子领域发展迅速,使得这些微机械结构有了巨大的研究价值和应用市场。因此,在20世纪80年代,提出了微光固化快速成型μ-SL(Micro Stereolithography),此技术是在传统的SLA技术上,针对微机械结构的制造提出的一种新型快速成型方法,经过30多年的努力研究,这一技术已经有了一定的发展,并在某些领域已经开始应用。
(二)生物医学领域
在生物医学领域,光固化快速成型技术可以为一些通过常规方法无法制造的复杂的人体器官制造模型。基于CT图像的光固化成型技术是应用于假体制作、复杂外科手术的规划、口腔颌面修复的有效方法。目前在生命科学研究的前沿领域出现的一门新的交叉学科―组织工程是光固化成型技术非常有前景的一个应用领域。基于SLA技术可以制作具有生物活性的人工骨支架,该支架具有很好的机械性能和与细胞的生物相容性,且有利于成骨细胞的黏附和生长。
三、结语
当前3D打印等增材制造工艺作为未来工业加工、生产的趋势,SLA立体光固化成型法作为其中一种较为成熟的工艺已经在当前的各工业及医疗领域中有着广泛的应用,具有成熟度高、加工速度快、产品生产周期短、高度自动化等优点,但当前仍有很多限制和不足。未来立体光固化成型技术将向高精细化、多种可加工材料及微光固化成型发展,并将在工业制造和生物医学等领域有着更为广泛的应用。
【摘 要】协同创新是国家经济社会发展的必然选择。如何构建高效、有序的协同创新中心运行机制是摆在当前的重要任务。文中以“先进通用飞机设计制造与示范协同创新中心”为实体对象,从动力机制、共享机制、过程机制和转化机制四个方面探讨其运行机制,该运行机制对我国协同组建团队提供了参考作用,在打造全产业链上具有示范意义。
关键词 通用飞机;协同创新中心;运行机制
Research for operation mechanism of “Collaborative Innovation Center For Advanced General Aircraft Design, Manufacture and Demonstration”
WANG Yue ZHAO Wei-ping TONG Gang ZHAO Li-jie
(Shenyang Aerospace University Liaoning General Aviation Academy, Shenyang Liaoning 110136, China)
【Abstract】Collaborative innovation is the inevitable choice in the development of national economic and social. How to construct an efficient and orderly cooperative innovation center? The operation mechanism is the first important task at present. In this article, The entity object of "Collaborative Innovation Center For Advanced General Aircraft Design, Manufacture and Demonstration" is discussed with the operation mechanism as four aspect, the dynamic mechanism, sharing mechanism, process mechanism and transformation mechanism. The operation mechanism can be as a reference of collaborative team constructing in our country, and it has the demonstration significance in forging the whole industrial chain.
【Key words】General aircraft;Collaborative innovation center;Operation mechanism
基金项目:青年教师自选项目——基于“先进通用飞机设计制造与示范协同创新中心”运行机制研究(201330Y)。
作者简介:王悦(1983.07—),女,汉族,河北人,硕士,沈阳航空航天大学辽宁通用航空研究院,工程师,研究方向为教育经济与管理。
0 引言
随着技术交融性的不断加大,协同创新已成为促进当今世界技术发展的新手段。“协同创新”源于协同开放式创新,它通过多元主体之间的互动,引导不同的创新主体深入的合作和资源的整合,产生系统叠加的非线性效用[1],最终实现系统产出的质性飞跃。协同创新的内涵本质是政府、高校、科研机构、企业等为了实现重大科技创新而开展的多元整合的创新组织模式。协同创新是通过国家、地方政府的引导,促进多元利益主体发挥各自的优势进行整合,实现各方的优势互补,从而,加速技术创新和成果产业化活动。而协同创新中心即作为一个载体,肩负着这产业技术的创新与转化的重任。
1 “先进通用飞机设计制造与示范协同创新中心”内涵
“先进通用飞机设计制造与示范协同创新中心”,以辽宁省政府为主导,沈阳航空航天大学依托辽宁通用航空研究院组建的,以航空技术学科为主体,以培育通用航空产业为重点,通过与北京航空航天大学、沈阳飞机设计研究所、中航工业空气气动研究院、沈飞等科研院所的深度融合,使其成为支撑我国通用产业发展的核心共性技术研发和转移的重要基地;通过成立辽宁锐翔通用飞机制造有限公司和辽宁锐翔通用航空有限公司,作为制造与运营两个示范企业,从而促进区域创新发展的引领阵地和示范基地。“先进通用飞机设计制造与示范协同创新中心”如何高效有序的运转将是本文研究的重点。
2 “先进通用飞机设计制造与示范协同创新中心”运行机制
“先进通用飞机设计制造与示范协同创新中心”涉及多元利益主体,其运行机制直接关系到协同效应的产生,“先进通用飞机设计制造与示范协同创新中心”的运行由需求引导,创新平台为主体,整合多元力量,共享资源,协同创新,产出转化,共赢效益。为此,“先进通用飞机设计制造与示范协同创新中心”主要从动力机制、共享机制、过程机制和转化机制四个方面去研究。
2.1 动力机制
喻汇将协同创新动力机制分为外驱动(或外部推力)和内驱动[2]。随着东北低空空域管理试点及逐步开放,辽宁省委省、政府提出打造“航空强省”的战略部署,把航空产业打造成沈阳经济发展新的增长点和最具竞争潜力的新兴产业。然而,我国通航产业仍处在起步阶段,完整产业链条尚未形成。通用航空产业链上的关键环节包括通用飞机基础研究、设计、制造、适航性和运营管理等,以上环节缺一不可,没有一家单位能够承担所有环节的重大任务,必须强强联合,优势互补。高等学校开展基础研究的需求牵引不足,应用基础研究和关键技术的成果转化率低;航空企业和科研院所型号任务重、关键技术需求多,但其需要依靠外援解决生产过程中存在的问题,开展工程应用研究的核心技术储备不足,研制风险大、周期长。因此,通过强强联合,才能实现多元利益主体的需求和收益,才能构建面向完整通用航空产业链的协同创新联合体。为此,辽宁通用航空研究院为牵头单位,沈阳航空航天大学凭借航空宇航科学与技术及相关学科优势,利用其与北航、中航复材有限责任公司等国内航空高校与企业同生一脉,具有长期、良好的合作基础,再加上沈阳地区航空企事业单位密集的特点,通过当量股份制等一系列制度的激励,突破体制机制障碍,集聚优势资源,培育了“先进通用飞机设计制造与示范协同创新中心”。中心通过辽宁省政府的政策支持,市场的拉动,各利益主体预期收益的激励与驱动,使得各利益主体共享政策、资金、技术、人才、信息、设备,以项目为抓手,突破通用飞机的若干关键技术,形成一批标志性的重大成果,共同打造通航全产业链,从而达到与各自需求相匹配的合作期望。
2.2 共享机制
资源共享强调多元利益主体责任与利益相统一。资源共享不仅强调相互融合,同时也强调多元利益主体对有价值资源的追求,使资源占有者价值得到承认。因此,资源共享并不是单一地强调多方共同拥有、共同使用,同时包含了参与各方的付出并通过共享获得利益。“先进通用飞机设计制造与示范协同创新中心”整合通用飞机设计制造运营管理的人才队伍、仪器设备、科研平台、资金、信息等资源,以“当量股份制”作为投入和分配机制,建立动态、高效、融合的协同创新体系。融合的资源对协同体单位高度开放,理事会对各单位投入的资源进行筛选评估确定所占当量股份比例,由科学发展咨询委员会和理事会每三年进行一次重新评估,动态调整当量股比,各协同体的收益则按照评估折算各协同体所占的当量股份比率进行分配。
2.3 过程机制
在“先进通用飞机设计制造与示范协同创新中心”中,以重大项目为牵引,优化以任务需求为导向的资源配置方式,各协同体单位是中心股东,按自愿原则,各协同体协商约定投入中心的人、财、物等资源,进行资源整合,构建持续创新的科研组织模式,从而进入实质性的协同创新阶段。
2.4 转化机制
Wahab等将创新成果的转化途径分为市场与非市场两种,获得的效益为经济效益和社会效益[3]。“先进通用飞机设计制造与示范协同创新中心”研究制造了一款立体遥感型全锂电无人机SY1,于2012年5月成功首飞;国内首架燃料电池动力无人机LN60,于2012年7月成功首飞;增加中航工业复合材料有限责任公司组建联合团队,进行了全复合材料双座电动轻型运动飞机RX1E有人飞机研制,2013年6月成功首飞,2014年11月,在珠海航展上进行展示并空中表演,是航展上唯一一架新能源通用飞机,2015年顺利通过适航认证,是世界上第一款通过适航认证的双座电动轻型运动飞机。打入市场后,获得了28架订单,收到了良好的经济效益。依托这三个型号,组建了低雷诺数通用飞机气动布局、高效螺旋桨设计理论与方法等多个共性关键技术创新团队,取得理论与技术上的重大突破,重点突破了通用飞机总体与气动技术、复合材料结构优化设计技术、新能源动力系统与适航技术、复合材料通用飞机制造技术以及运营管理等关键技术。同时,建设了“大学生飞行器创新实践基地”、“先进通用飞机设计制造基地”和“通用飞机飞行实践基地”三大基地,遵循创新人才培养规律,针对不同层次人才培养需求,构建科学创新实践体系和一流实践环境,有力支撑先进通用飞机设计、制造与运营领域人才创新能力的提升。构建了多元化成果转化与辐射模式,取得了良好的经济效益和社会效益,促进了辽宁通用航空产业发展。
3 结语
本文以“先进通用飞机设计制造与示范协同创新中心”为实体对象,系统的分析了该中心的动力机制、共享机制、过程机制和转化机制四大运行机制,其实践性更强,对我国协同组建团队,打造全产业链具有示范作用。
参考文献
[1]郑刚.基于IM视角的企业技术创新过程中各要素全面协同机制研究[D].浙江大学,2004.
2011年,北京科技大学、北京航空航天大学、大连理工大学、苏州大学和南京理工大学五所高校开始招收纳米材料与技术专业本科生。五所大学中,北京科技大学、北京航空航天大学和大连理工大学三所北方高校在材料科学上属传统名校,而南方院校苏州大学和南京理工大学把纳米材料成果产业化,形成了自己的特点。
北方三所高校算是材料科学与工程领域传统名校,值得注意的是,它们却均未设置专门的纳米材料研究机构,更多的是依托原有的强势学科,在传统材料研究领域引入纳米科技,寻求突破。
北京科技大学
北京科技大学原名北京钢铁学院,曾被誉为“钢铁摇篮”,其材料科学研究侧重点是金属材料。除了材料学院这个重点学院外,从事材料科学研究的还有新金属国家重点实验室、高效轧制国家工程研究中心、国家材料服役安全科学中心等机构,侧重点也不局限于金属材料,在无机非金属、高分子、生物医药材料等方面亦有建树。
目前,北科大纳米材料课题组主要研究纳米材料制备与表征、纳米材料改性、功能纳米材料等方面。此外,亦有部分老师研究纳米加工、纳米组装、纳米器件等应用方向。
北京航空航天大学
与北科大不同,北航材料学院在北航不属于重点学院,规模较小,师资力量仅百来人,这决定了北航材料学院的研究方向不会太广。作为航天航空院校,北航材料学院也有自己的优势,正在筹建的航空科学与技术国家实验室(航空领域最高级别实验室),它的侧重点在金属材料、树脂基复合材料及失效分析、先进结构材料、新型功能材料等方面。
在纳米材料上,北航材料学院重点关注纳米器件和纳米涂层。材料学院的纳米材料研究发展趋势可能是纳米技术在航天航空领域的应用。
大连理工大学
大连理工大学的材料学院在金属材料、材料加工方面实力强,基于大连的地理位置,材料学院还开设了五年制金属材料工程日语强化班。不过,纳米材料与技术专业并非隶属于材料能源学部,而是化工与环境学部。因而,大连理工大学的纳米材料研究偏化工类,包括纳米粒子合成化学技术、无机纳米功能材料、纳米复合材料等方向。纳米材料与技术专业开设的专业课中,亦有化工原理、基础化学、材料化学等化工类课程。可以说,这是大连理工大学纳米材料与技术专业的一大特色。
与北方三所高校相比,苏州大学和南京理工大学纳米材料与技术专业的发展方向截然不同。两所南方高校均成立多个纳米材料研发机构,在研究方向上,两所高校侧重于纳米材料器件应用,尝试产业化。这些特点可能与江浙一带出现纳米高新技术企业有关。
苏州大学
苏州大学没有材料科学与工程学院,而是材料与化工学部,研究偏向化工,在无机非金属、高分子材料方面实力不错。纳米材料与技术专业并没有开设在材料与化工学部,而是2010年成立的纳米科学技术学院。除了纳米科学技术学院,苏州大学研究纳米材料的机构还有2008年成立的苏州大学功能纳米与软物质研究院、2011年成立的苏州大学-滑铁卢大学苏州纳米科技研究院。其中,以中科院院士李述汤教授领衔组建的功能纳米与软物质研究院已初具规模,它以功能纳米材料和软物质为研究对象,侧重于功能纳米材料与器件、有机光电材料与器件、纳米生物医学技术等,寻求在纳米器件以及新能源、环保、医用等领域的应用。
南京理工大学
南京理工大学由军工学院演变发展而来,其材料科学与工程学院的材料学研究侧重于金属材料及复合材料。不过,南理工是国内最早开展纳米材料与技术研究的大学之一,正筹建纳米结构研究中心,研究侧重点是与纳米结构材料相关的分析、材料力学、电化学性能评估等。由南理工化工系和南京部分企业共同支持的南京市高聚物纳米复合材料工程技术中心,研究侧重点是纳米材料制备、应用、纳米催化聚合反应、纳米复合材料,该中心已与江苏部分纳米企业开展纳米技术产业化合作。此外,南理工还共建了金属纳米材料与技术联合实验室。
其他高校纳米特色
上海交通大学
上海交通大学材料科学与工程学院在各类相关排名中居首,教职工200多人,研究侧重点包括金属材料、复合材料、塑性成形、轻合金精密成型等,在中国是材料科学与工程学子公认的梦想学府。其材料学院也涉及纳米材料,比如,复合材料研究所部分老师从事纳米复合材料研究,微电子材料与技术研究所从事纳米电子材料研究。此外,上海交通大学还成立了微纳科学技术研究院,研究方向为纳米生物医学、纳米电子学与器件。生物医药工程学院也开展纳米材料的可控合成与制备、纳米生物材料等方面的研究。
清华大学
与北京航空航天大学相似,清华大学材料科学与工程系是学校名气大于院系实力,每年有数百人争夺材料系不足30个研究生名额。材料系建有新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,研究侧重点以陶瓷材料为主,同时涉及磁性材料、复合材料、电极材料和核材料。在纳米材料方面,清华材料系主要研究纳米材料结构、纳米材料合成和微纳米颗粒等。2010年,清华大学成立了微纳米力学与多学科交叉创新研究中心,主要研究微纳米器件、纳米复合材料在电能存储上应用和微纳米设备研发等。
北京大学
北大材料科学与工程系成立于2005年,教职工10余人,成立之初就把材料科学与纳米技术结合起来,欲在纳米材料与微纳器件方面有所突破。此外,北大成立了纳米化学研究中心,教职工7人直博生却达45人,主要研究领域包括低维新材料与纳米器件、纳米领域的基本物理化学问题。
西北工业大学
西工大是西部材料科学与工程实力最强的院校,其材料学院师资队伍近200人,有凝固技术国家重点实验室和超高温复合材料国防科技重点实验室。因此,其研究侧重点在凝固,复合材料和金属材料的实力亦不俗。在纳米材料方面,西工大成立了微/纳米系统研究中心,致力于航空航天微系统技术、微纳器件设计制造技术、微纳功能结构技术。总之,西工大的纳米材料研究可能集中于纳米器件在航天、航空、航海方面的应用。
留学两大国
纳米技术是交叉学科,包括纳米科技、物理、化学、数学、分子生物学等课程。报考纳米专业或方向的研究生在本科一般学的是材料学、材料物理与化学、凝聚态物理、物理化学等。就留学而言,由于纳米材料处于基础研究阶段,容易;各个国家在纳米材料方面投入大量资金,使得科研经费相对充足,相比于其他专业容易申请奖学金。这两点决定了留学攻读纳米技术专业研究生相对容易。
2000年,美国白宫国家纳米技术计划,美国的纳米技术得到飞速发展。总体上看,美国的纳米技术已经处在纳米技术实用化阶段,而其他各国仍处在纳米技术的基础研究阶段。美国各大高校也争相进入纳米材料各个研究领域——
实力强劲的麻省理工学院在太阳能存储、航空材料、燃料电池薄膜、封装材料耐磨织物和生物医疗设备领域的碳纳米管、聚合纳米复合材料等方面成果显著。
加州大学伯克利分校注重于纳米材料在能源、药物、环境等方面的应用,已卓有成效。
哈佛大学则侧重在生物纳米科技,即生物学、工程学与纳米科学的交叉领域。
康奈尔大学已经在纳米级电子机械设备、碳纳米管应用电池、纳米纤维等方面获得突破。
斯坦福大学重在纳米晶的光学性能、输运性能和生物应用,以及纳米传感器、纳米图形技术等。
普渡大学的纳米电子学、纳米光子学、计算纳米技术,尤其是计算纳米技术全球领先。
纽约州立大学奥尔巴尼分校专注于纳米工程、纳米生物科学,其纳米技术研究中心是全球该领域最先进的研究机构。
莱斯大学在纳米碳材料领域成果显著,在学校的研究人员中,纳米材料研究人员的比重约为四分之一,是美国纳米材料研究人员最多的大学之一。
此外,美国有很多研究纳米技术的实验室,它们比较愿意招中国大学生,这一点也值得注意。
日本算是最早开展纳米技术基础及应用研究的国家,早在1981年,日本政府就建立了纳米技术扶持计划。美国公布国家纳米技术计划前,曾派人去日本做调查。日本纳米技术的研发特点是企业界是主力军,它们试图将纳米技术融入到产业中。比如,日本企业纷纷斥巨资建纳米技术研究机构,同时建立纳米材料分厂实现产业化。此外,企业与大学、科研院所合作,开发纳米技术。比如,富士通和德国慕尼黑大学合作,三菱公司和日本京都大学合作。
与美国在纳米技术基础研究和生物工程技术领域领先不同,日本在精细元器件及材料的制造方面独占鳌头,日本对纳米材料研究的投入不断加大,也使得去日本读纳米专业是一个不错的选择。
Tips:何去何从
[作者简介]包姝妹(1978-),女,内蒙古呼和浩特人,中国民航大学法学院,讲师,硕士,研究方向为航空法学及思想政治教育;王凤珍(1964-),女,吉林洮南人,中国民航大学法学院,副教授,研究方向为刑法学。(天津300300)
[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2012)21-0088-02
一、民航院校法学教育改革的必要性
在民航领域,目前我国专门的航空类院校中只有中国民航大学和北京航空航天大学设置了专门的法学院。但这几家民航类院校的法学通常没有将学校的民航专业与法学相结合,培养出来的学生不能满足民航领域中对于专业方面法律知识运用的需求,不能很好的解决民航资本运营、民航市场与调控监管等方面的各类法律问题。面对这样的困境,民航院校的法学专业更应该利用自身的行业院校优势和特色,进行跨学科多元化的法学教学改革,以培养适应民航实务的多元化复合型法律人才。
二、民航特色与法学结合的跨学科多元化教育改革
民航类院校法学教育的跨学科多元化模式改革就是将法学与其他学科,如航空运输经济与管理、航空工程学、航空自动化等学科专业进行交叉融合,实现跨学科的联合授课。通过多个学科专业之间的沟通联系,借助院际之间的交流合作平台和合作培养体系,民航类法学专业的学生可以具备两个或两个以上学科领域的基本理论,初步掌握具有民航系统性知识以及法学专业知识,具备宽广的知识视野和扎实的法学基本功,实现民航领域中的法律功效。
(一)跨学科多元化教学模式
目前各国在进行跨学科多元化教育改革上经常采取以下几种方式:
1.“主辅修复合型模式”,简称主辅修模式。即学生以一个学科专业为主修学科,以另一个学科专业作为辅修学科。主修和辅修的专业课程经考核合格,达到国家、学校有关规定要求即可在毕业时获主修学科专业的毕业证、学位证与辅修学科专业证书,或者获主辅修毕业文凭与主修学科专业的学位证。学生成为掌握两个学科专业基础理论知识的主辅修复合型跨学科人才。
2.学际型模式。“学际”就是学科之间相互渗透、融合、联系的边际,主要通过学校的选课制度进行。学院之间设置合理的课程选项,允许不同学院的学生进行跨学科之间的学习。除此之外还有双主修制模式和第二学士学位制度模式。基于民航类院校的现实情况,可采纳主辅修模式或学际型模式。如中国民航大学空中交通管理学院推行的学际型“四加一”课程,允许法学院的学生通过选拔考试进入空中交通管理学院学习相关民航交通运输课程,将空中交通管理过程中产生的法律纠纷问题与法学理论知识融合。
(二)制定符合多元化教学改革要求的培养方案与教学大纲
为了配合民航类院校法学教育跨学科多元化教学需求,各院校还应当立足自身特点,制定具有民航特色的培养方案与教学大纲。
1.培养目标。立足民航服务界,结合民航院校特色和优势,注重强化航空法和民航法律实务基本技能训练的学习,培养系统掌握法学基础理论知识,熟知民航运输业务知识的复合型学生。
2.教学理念。民航类院校以工程专业为主,以中国民航大学为例,设有航空工程学院、工程训练中心、航空自动化学院等。在这样的学校开设法学院,要发挥资源优势,把握特色发展法学教育就应开展CDIO理念下的法学教育。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),是以产品研发到产品运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。
CDIO理念下民航类院校法学专业的跨学科多元化改革主要包含下列四个方面:(1)C——构思。即将工程理念下的民航院校法学教学进行全盘构思,搭建内容结构。(2)D——设计。即根据各民航院校不同层次不同专业的学生,精心设计法学教学改革,实行项目化实践教学。(3)I——实现。即将法学专业教育与民航特色教育涉及的知识结构和能力要求融为一体,按照多元化跨学科教学理论实践一体化要求贯穿在教学行为中。(4)O——运作。即通过具体实践操作将上述构思和设计转变为学生个人自己的动手实践能力,使项目化教学的效果变成学生以后工作就业中受益的知识或能力。
具体而言:(1)从学校角度,就是将学生的学习、就业,教师的培训以及学校的发展整合起来。(2)从管理者的角度,要为学生提供学习和实习场所、为教师提供适合的教学大纲和培养方案并为教师提供适当的民航行政部门及企事业单位法律部门挂职锻炼的机会,从而寻求符合学校发展的特色法学教育。(3)从教师角度而言,就是在教学和科研方面体现工程教育的方式方法,与民航业界的专家人员进行法律科研和教学项目的合作,并将其运用到教学中进行研究开发。(4)从学生角度而言,CDIO法学教育理念下的学生必须具备民航与法律的基础知识、个人分析解决案例的专业知识与推理能力、团队合作与人际沟通表达能力以及责任感和职业道德四个层面。
3.课程设置。依据民航院校的不同特色和优势开设不同方向的课程。不同类型、不同层次的学校优势不同,发展方向各异,因此课程应依据各校的特色和发展目标来设置。具体课程设置如下:
第一,基础理论课程。16门法学基础课:法理学、宪法、中国法制史、刑法学、民法学、经济法学、刑事诉讼法、民事诉讼法、行政法与行政诉讼法、商法概论、知识产权法、国际法、国际私法、国际经济法、劳动法、环境与自然资源保护法。
第二,专业特色课程。各院校应根据本校特色培养适合市场需要的法学人才。如中国民航大学民航学科齐全,包括空中交通管理、航空安全航空电子等,所以法学专业可以重点将涉及航空公司法、航空运输法、航空保安法航空电子服务平台的法律以及民航行政课程作为其重点内容;而北航和南航是以我国航空航天、宇航、信息化等高端科技专业为其主要特色,故在法学教学方面可结合相关的国际法、知识产权法,以外层空间法、国际航空法、航空航天知识产权法为特色课程。
第三,实践技能课程。主要包括民航案例演析和民航法律实务两大类。民航法律实务主要包括模拟法庭、法院实习及选派学生到民航实务部门实习,其主要目的是为学生提供实训平台,帮助将学生所学知识运用到今后的工作实践。
4.教学方式。改变传统的单一法律理论课堂教学方法,实施以理论教学为基础,辅以案例教学、实地教学、课堂讨论等多元教学方法。在现代化多功能的模拟法庭、法律诊所等仿真模拟实验室进行授课,穿插案例,由学生扮演不同角色,设计制造、仿真、模拟案例研究。学生通过分组讨论、辩论、演示、提问、学习后反馈能够在现场充分领会航空法的内容。除此之外,考虑到民航特色,需要聘请民航业界的专业人士,如民航法律师、民航法务部门和各航空公司的工作人员兼职授课、举办讲座,结合各自的实践经验和研究优势选择自己熟悉的部分与学生进行讨论。
5.构建法学跨学科多元化教育模式的考核与绩效评价机制。教学考核改革传统的闭卷考试方法,对于实行跨学科法学教育的学生,应结合所跨学科专业的特点、难易程度等方面灵活处理。因为不同专业学生,理解法学知识内容的能力和角度不同,一律采取统一的方式考核太过单一,应采用不同的方法衡量学生的专业知识。具体考核标准如表所示。
法学跨学科多元化改革是将管理学、经济学、民航工程、计算机科学、电子信息等学科知识引入商法学、经济法学、工程法学、刑法学以及其他部门法学的教学当中,从整体上构建法学教育的立体多元教学模式。这种教学模式相对比较复杂,需要教师、学生和院校的整体配合,资源共享,责任共担,因此它的实施需要建立一个相对完整的制度以及对应的绩效考核方法,既便于对教师的教学效果进行评价,也便于对教师的资格能力进行考核,同时也是对学校改革措施的一个评价。
三、总结
通过上述改革措施,将空管、航空工程、航空自动化等多个航空专业学科与法学融会贯通,形成以航空法为中心,涵盖民航安全法律、民航电子服务法律等鲜明民航特色的法律学科。这样民航类院校不仅可以培养兼具法律与民航专业领域知识的复合型法学学生,提高其在社会中的创造性、适应性以及自身的就业能力与竞争能力,同时也可以构建行业院校独具特色的办学方针,落实“文理交叉、学科融合”的人才培养目标,提高民航系统从业人员的综合法律素质。
[参考文献]
[1]郑群.关于人才培养模式的概念与构成[J].河南师范大学学报(哲学社会科学版),2004(1).
[2]郑世保.工科院校法学本科教育目标的定位思考[J].湖北经济学院学报(人文社会科学版),2007(1).
[3]王永全,金惠芳,刘琴.关于“计算机”与“法律”复合应用型人才知识结构和培养途径的探讨[J].北京电子科技学院学报,2006(1).
[4]黄锡生,陈德敏,曾,等.培养复合型法律人才教学改革研究[J].重庆大学学报(社会科学版),2002(3).
[5]冯秋燕.文理交叉背景下法律人才培养模式的探讨[J].黑龙江高教研究,2004(12).
[6]陈莉.高等农业院校法学专业复合型法律人才培养的思考[J].中国农业教育,2007(1).
[7]饶艾,李永泉.利用工科优势培养复合型法学人才——21世纪法学人才培养模式探索[J].西南交通大学学报,2001(12).
[8]史卫民.经济法律复合型人才培养模式的探索[J].教育探索,2008(2).
[9]陈文琼.论高校法学教育的跨学科多元模式[J].广西教育学院学报,2009(4).
一、引言
随着科技水平的进步和科技创新的日益发展,高校为我国科技进步做出了突出的贡献。国家逐年加大对科研经费的投入,使得高校的科研实力显著增强。因此高校科研经费的评估与管理不仅是高水平学术成果的重要保障,更是我国科技发展的重要动力。国防科研经费在科研经费中所占比例较大,作为国家的基本投资建设支出,加强经费管理,提高使用效益,具有重大意义。
二、高校国防科研经费构成
国防科研项目经费由收益、计价成本和不可预见费三部分组成。其中国防科研项目的计价成本,应根据项目执行期间物价水平和相关原材料等的变化适当调整。具体包括从项目论证阶段到试生产阶段所发生的设计费、材料费、外协费、专用费、试验费、固定资产使用费、工资费以及管理费等八项内容。第一,管理费:包括项目执行过程中的办公费、资料费、人员工资、薪酬费、交通运输费和培训费等。第二,固定资产使用费:按项目应分摊的仪器折旧费、厂房建筑费等固定资产应计提的折旧费和减值准备。第三,试验费:指项目研制过程中用于仿真试验、储存试验和打靶、发射等各种试验验证费用、工艺试验、综合匹配试验,包括消耗品和动力燃料费。第四,设计费:指项目准备阶段的调研费、申报费、技术转化成本等等。第五,材料费:包括原材料和辅助材料、外购商品、专利使用权、电子元器件和动力燃料等。第六,专用费:指项目专用的测试费、试运行费、样品费和专用工艺费等。
三、高校国防科研经费的审计监管及存在问题
我国的高校科研经费监管主要包含三方面:合法性、真实性、效益性。合法性原则上从法律法规层面监督经费使用去向的合法性、规范性。真实性主要从财务审计角度,检查资金使用的项目、分类、进度是否达到要求。效益性是对科研项目成果的收益性进行评价,评估其理论和实践价值,研究转化成果的速度和效益等等。我国对高校国防科研经费的监管主要是高校审计部门、会计部门依照相关的科研经费实施规范,对相关项目进行审计与预决算审批,经费分配的主管部门对审计结果进行核查。国家审计机关承担最终的抽查任务。我国高校缺乏经费划拨部门的设置,经费使用情况大多由审计部门监督,缺乏专业性和传递性。
由于缺乏分类分项的经费管理细则,只有笼统的规范,所以高校内部审计多流于形式,只能大体起到监管经费总数使用情况。审计部门的滞后现象比比皆是,更谈不上跟踪审计和结题审计工作的开展,使得审计部门不能充分发挥其事前、事中和事后监督职能,对国防经费的不合理使用无法做到警示和惩戒作用。
四、科研经费合理使用的对策建议
针对国防科研经费在使用过程中出现的种种问题,本文提出以下建议,既能方便科研工作者合理、规范地使用经费,又能提高经费使用效率,满足节约的原则。
(一)完善激励制度,制定国防经费使用减免政策
高校应通过合理计提和再分配政策,平衡各学科项目经费,充分调动科研创新工作者的积极性。可以具体将减免制度加以量化,鼓励基础研究领域的科研人员,因为各单位对基础研究领域的资助一直较低。与工科类研究相比,人文科学领域的研究费用一直较低,对这些领域的管理经费进行适当地减免可以保证学术研究的公平性。政策的倾斜另一方面也可以引导扶持相关薄弱产业的发展。
(二)完善人力资本价值的界定
在我国众多的国家级、省部级基金项目经费管理办法中,都没有明确规定人力资本的报酬等人工费用。这与国外先进的管理模式差别甚远,因为西方发达国家对于科研经费中人工报酬的计提比例是很高的。而我国相关管理只明确了对参加项目的硕博士生提供相应劳务费,对项目负责人计提的报酬没有说明。而有的省部级项目甚至没有规定劳务费是必须支出的,这种不合理的制度严重损害了人力资本的价值。科研人员的体力、脑力支出只能依靠经费里的其他项目列式。
(三)完善经费补偿机制
美国等西方发达国家在高校国防科研经费补偿问题上一直走在前列,政府为其提供了完善的补偿渠道确保科研项目的可持续发展。英国政府从2006年开始完全按照经济成本的80%计提补偿经费,成果达到某一阶段可以计提100%,这一措施很好地解决了高校研究者垫款的弊病。我国科研投入长期受大锅饭的影响,对项目的预调研不充分,导致有的经费用不掉,有的经费不足的现象时有发生,严重损害了科研人员的积极性。
参考文献
[1]周莹莹,王伟清.拟成果购买制架构中的研究项目公告制度研究[J].科技进步与对策,2009(01):21-23.
中图分类号:F49 文献标识码:A
文章编号:1007-7685(2013)01-0090-04
近期,英国《经济学人》杂志在《第三次工业革命》一文中,将3D打印技术作为第三次工业革命的重要标志之一,引发了世人的关注。作为新生事物,什么是3D打印技术?它与传统产品开发和生产制造有什么区别?发展的意义何在?我国发展现状如何?下一步应如何发展?
一、3D打印概况
(一)3D打印的概念
3D打印技术是制造业领域正在迅速发展的一项新兴技术,被称为“具有工业革命意义的制造技术”。运用该技术进行生产的主要流程是:应用计算机软件设计出立体的加工样式,然后通过特定的成型设备(俗称“3D打印机”),用液化、粉末化、丝化的固体材料逐层“打印”出产品。3D打印技术是“增材制造”的主要实现形式。“增材制造”的理念区别于传统的“去除型”制造。传统数控制造一般是在原材料基础上,使用切割、磨削、腐蚀、熔融等办法,去除多余部分,得到零部件,再以拼装、焊接等方法组合成最终产品。而“增材制造”与之不同,无需原胚和模具,就能直接根据计算机图形数据,通过增加材料的方法生成任何形状的物体,简化产品的制造程序,缩短产品的研制周期,提高效率并降低成本。
(二)3D打印技术所依托的关键技术
3D打印技术需要依托多个学科领域的尖端技术,主要包括以下方面:信息技术,即要有先进的设计软件及数字化工具,辅助设计人员制作出产品的三维数字模型,并根据模型自动分析出打印的工序,自动控制打印器材的走向;精密机械,即3D打印技术以“每层的叠加”为加工方式,产品的生产要求高精度,必须对打印设备的精准程度、稳定性有较高的要求;材料科学,即用于3D打印的原材料较为特殊,必须能够液化、粉末化、丝化,在打印完成后又能重新结合起来,并具有合格的物理、化学性质。客观说,目前3D打印技术尚不成熟。作为一项多学科交叉的高新技术,还需要在各相关领域投入较大的研发力量,才能掌握完整的核心技术。
(三)3D打印技术的应用领域
近年来,3D打印技术发展迅速,在各领域都取得了长足发展,已成为现代模型、模具和零部件制造的有效手段,在航空航天、汽车摩托车、家电、生物医学等领域得到了一定应用,在工程和教学研究等领域也占有独特地位。
具体应用领域包括:工业制造。可应用于产品概念设计、原型制作、产品评审、功能验证。制作模具原型或直接打印模具,直接打印产品:3D打印技术制造的小型无人飞机、小型汽车等概念产品已问世,家用器具模型也被用于企业的宣传、营销活动中;文化创意和数码娱乐:可作为形状和结构复杂、材料特殊的艺术表达载体。科幻类电影《阿凡达》运用3D打印技术塑造了部分角色和道具,3D打印技术制造的小提琴接近了手工艺的水平;航空航天、国防军工:可对形状复杂、尺寸微细、性能特殊的零部件、机构进行直接制造;生物医疗:可应用于人造骨骼、牙齿、助听器、假肢等的制作;消费品:可应用于珠宝、服饰、鞋类、玩具、创意DIY作品的设计和制造;建筑工程:可应用于建筑模型风动实验和效果展示,建筑工程和施工(AEC)模拟;教育:可应用于模型验证科学假设,用于不同学科实验、教学。在北美的一些中学、普通高校和军事院校,3D打印机已经被用于教学和科研;个性化定制:可提供基于网络的数据下载、电子商务的个性化打印定制服务。
从市场应用份额看,3D打印技术应用在汽车及零配件领域占37%,在消费品领域占18.2%,应用于航空航天和国防军工占13.7%,在商业机器领域占11.2%,在医疗领域占8.8%,在科研方面占8.6%。
二、我国3D打印产业发展现状及面临的问题
近年来,我国积极探索3D打印技术的研发,初步取得成效。自20世纪90年代初以来,清华大学、西安交通大学、华中科技大学、华南理工大学、北京航空航天大学、西北工业大学等高校,在3D打印设备制造技术、3D打印材料技术、3D设计与成型软件开发、3D打印工业应用研究等方面,开展了积极的探索,已有部分技术处于世界先进水平。其中,激光直接加工金属技术发展较快,已基本满足特种零部件的机械性能要求,有望率先应用于航天、航空装备制造;生物细胞3D打印技术取得显著进展,已可以制造立体的模拟生物组织,为我国生物、医学领域尖端科学研究提供了关键的技术支撑。目前,依托高校的研究成果,对3D打印设备进行产业化运作的公司实体主要有:北京殷华(依托于清华大学)、陕西恒通智能机器(依托西安交通大学)、湖北滨湖机电(依托华中科技大学)。这些企业都已实现了一定程度的产业化,部分企业生产的便携式桌面3D打印机的价格已具备国际竞争力,成功进入欧美市场。
一些中小企业成为国外3D打印设备的商,经销全套打印设备、成型软件和特种材料。还有一些中小企业购买了国内外各类3D打印设备,专门为相关企业的研发、生产提供服务。其中,广东省工业设计中心、杭州先临快速成型技术有限公司等企业,设立了3D打印服务中心,发挥科技人才密集的优势,向国内外客户提供服务,取得了良好的经济效益。
在家用电器、汽车配件、通信技术、航天、军工等领域,3D打印技术被越来越多应用到产品研发和生产中。在医疗领域,国内高水平的医院使用3D打印技术,为患者提供定制的牙齿和骨骼替代物以及具有仿生性能的体内植入物。在教育领域,我国有很多高校购买了3D打印设备,开展多个学科的教学和研究工作。目前,中国已成为美国、日本、德国之后的3D打印设备拥有国。
3D打印产业正成为投资热点。不少原来从事数字化技术、材料技术、精密机械技术的企业纷纷考虑投资开发3D打印设备生产和服务。
资料来源:《3D打印技术将掀起“第三次工业革命”?》,载自《科学研究动态监测快报》,中国科学院国家科学图书馆,2012年10月1日。
目前,我国3D打印产业处于起步阶段,存在一系列影响3D打印产业快速发展的问题。
第一,缺乏宏观规划和引导。3D打印产业上游包括材料技术、控制技术、光机电技术、软件技术,中游是立足于信息技术的数字化平台,下游涉及国防科工、航空航天、汽车摩配、家电电子、医疗卫生、文化创意等行业,其发展将会深刻影响先进制造业、工业设计业、生产业、文化创意业、电子商务业及制造业信息化工程。但在我国工业转型升级、发展智能制造业的相关规划中,对3D打印产业的总体规划与重视不够。
第二,对技术研发投入不足。我国虽已有几家企业能自主制造3D打印设备,但企业规模普遍较小,研发力量不足。在加工流程稳定性、工件支撑材料生成和处理、部分特种材料的制备技术等诸多环节,存在较大缺陷,难以完全满足产品制造的需求。而占据3D打印产业主导地位的一些美国公司,每年研发投入占销售收入的10%左右。目前,欧美一些3D打印企业依托其技术优势,正加紧谋划拓展我国市场。我国对3D打印技术的研发投入与美国有较大差距,占销售收入的比重很少。
第三,产业链缺乏统筹发展。3D打印产业的发展需要完善的供应商和服务商体系和市场平台。在供应商和服务商体系中,包含工业设计机构、3D数字化技术提供商、3D打印机及耗材提供商、3D打印设备经销商、3D打印服务商。市场平台包含第三方检测验证支持、金融支持、电子商务、知识产权保护等支持。而目前国内的3D打印企业还处于“单打独斗”的初级发展阶段,产业整合度较低,主导的技术标准、开发平台尚未确立,技术研发和推广应用还处于无序状态。
第四,缺乏教育培训和社会推广。目前,我国多数制造企业尚未接受“数字化设计”、“批量个性化生产”等先进制造理念,对3D打印这一新兴技术的战略意义认识不足。企业购置3D打印设备的数量非常有限,应用范围狭窄。在机械、材料、信息技术等工程学科的教学课程体系中,缺乏与3D打印技术相关的必修环节,还停留在部分学生的课外兴趣研究层面。
三、我国发展3D打印产业具有重要的战略意义
当前,全球正在兴起新一轮数字化制造浪潮。发达国家为解决近年来制造业竞争力下降的难题,大力倡导“再工业化、再制造化”战略,提出智能机器人、人工智能、3D打印技术是实现数字化制造的关键技术,并希望通过这三大数字化制造技术的突破,巩固和提升制造业的主导权。虽然3D打印等数字化制造的核心技术仍处在发展的初级阶段,产业还不成熟,但在产品设计、复杂和特殊产品生产、个性化服务等方面已显示其独特优势。所以,我们应充分认识智能制造、数字化制造对我国的深刻影响,加快3D打印产业的发展,推动我国由“工业大国”向“工业强国”转变。
(一)发展3D打印产业,可提升我国工业领域的产品开发水平,提高工业设计能力
传统的工业产品开发方法往往是先做模具,然后再做出样品,而运用3D打印技术,无需模具,就可以把制造时间降低为以前的1/10到l/5,费用降低到1/3以下。一些好的设计理念,无论其结构和工艺多么复杂,均可以利用3D打印技术短时间内制造出来,从而极大地促进产品的创新设计,能够有效克服我国工业设计能力薄弱的问题。
(二)发展3D打印产业,可生产出复杂、特殊、个性化的产品,有助于攻克技术难关
3D打印技术可为基础科学的研究提供重要的技术支持。在航天、航空、大型武器等装备制造业,零部件种类多、性能要求高,需要进行反复测试。运用3D打印技术,既在研制速度上具有优势,还可以直接加工出特殊、复杂的形状,简化装备的结构设计,化解技术难题,实现关键性能的赶超。在生命科学的研究和应用中,3D打印以“细胞打印”、“仿生定制”等形式出现,把标准化、自动化的机械加工业生产方式,应用到生物工程、生物制药和临床医学等领域,已取得丰硕成果。以生物组织为原材料的制造业,有望成为高端制造业的重要组成部分。发展3D打印技术,将促进我国在生物能源开发利用、生物和化学药剂试验、人体组织和器官再造等领域取得技术进步。
(三)发展3D打印产业,可形成新的经济增长点,促进就业
随着3D打印技术的普及,“大批量的个性化定制”将成为重要的生产模式。3D打印技术与现代服务业的紧密结合,将衍生出新的细分产业、新的商业模式,创造出新的经济增长点。如,自主创业者可通过购置或租赁低成本的3D打印设备(一些3D打印设备已低于1万元),利用电子商务等平台,为大量消费者定制生活用品、文体器具、工艺装饰品等各类中小产品,激发个性化需求,形成一个数百亿甚至数千亿元规模的文化创意制造产业,并增加社会就业。
四、我国3D打印产业发展的政策建议
(一)制定3D打印产业发展规划,促进其优先发展
建议将3D打印技术定位为生产业、文化创意、工业设计、先进制造、电子商务及制造业信息化工程的关键技术和共性技术,将该产业纳入优先发展产业及产品目录。在财税金融政策上,鼓励企业投资、研发、生产和应用3D打印技术,支持3D打印设备的进出口。
(二)加强3D打印产业联盟、行业协会建设,推动产业协同发展
积极引导工业设计企业、3D数字化技术提供商、3D打印机及材料研发企业和机构、3D打印服务应用提供商组建产业联盟,利用有关学会、协会的平台加强研讨和交流,共同推动3D打印技术研发和行业标准制定。促进3D打印技术发展的市场建设,包括3D打印电子商务平台、3D打印数据安全和产权保护机制、3D打印技术及关联项目投融资机制等,促进产业可持续发展。
(三)加大科技扶持力度,提升3D打印技术水平
据悉,今年1月召开的国务院学位委员会第三十二次会议审议通过了该评估结果,国务院副总理刘延东在会上强调,要健全授权审核机制,实现常态化授权审核,健全授权点动态调整和强制退出机制。
根据通知,评估结果为“不合格”、被撤销学位授权的学位授权点,5年之内不得重新申请。2016年招生工作结束后不得招生,在学研究生按原渠道培养、授予学位。评估结果为“限期整改”的学位授权点,自发文之日起进行为期2年的整改,2016年招生工作结束后暂停招生。整改结束后将接受复评,复评结果为“合格”的恢复招生,复评结果达不到“合格”的撤销学位授权。限期整改和撤销授权的博士学位授权点,其同一学科的硕士学位授权点继续行使硕士学位授权并招收硕士研究生。
2014年1月,国务院学位委员会、教育部制定《学位授权点合格评估办法》,要求学位授权点合格评估是我国学位授权审核制度的重要组成部分,每6年进行一轮,获得学位授权满6年的学术学位授权点和专业学位授权点,均须进行合格评估。
学位授权点合格评估分为学位授予单位自我评估和教育行政部门随机抽评两个阶段,以学位授予单位自我评估为主。每一轮评估的前5年为自我评估阶段,最后1年为随机抽评阶段。随机抽评的学位授权点按专家评议意见认定,即:1/3(含1/3)至1/2(不含1/2)的参评专家认为“不合格”的学位授权点属于限期整改的学位授权点;1/2(含1/2)以上的参评专家认为“不合格”的学位授权点属于不合格学位授权点。未抽评的学位授权点按学位授予单位自我评估结果认定。自我评估为“合格”的学位授权点属于合格学位授权点;自我评估为“不合格”的学位授权点属于限期整改的学位授权点。
教育部表示,学位授权点专项评估是学位授权点合格评估的重要内容,是我国研究生教育质量监督的重要手段,对保证学位授权点和研究生教育质量具有重要作用。该专项评估由国务院学位委员会办公室负责,委托国务院学位委员会学科评议组和全国专业学位研究生教育指导委员会组织实施,主要检查学位授权点的研究生培养体系完备性,包括师资队伍、人才培养和质量保证等。
2014年学位授权点专项评估结果(不合格名单):
一、博士学位授权学科
东北大学:统计学;同济大学:法学;中国科学技术大学:公共管理;华南理工大学:法学。
二、硕士学位授权学科
首都师范大学:新闻传播学;黑龙江科技大学:数学;聊城大学:管理科学与工程;西安财经学院:管理科学与工程。
三、专业学位授权类别
北京交通大学:公共管理硕士;中国科学院大学:工程博士(领域:电子与信息);河北农业大学:工程硕士(领域:项目管理)、公共管理硕士;河北医科大学:护理硕士;辽宁大学:工程硕士(领域:计算机技术);辽宁医学院:口腔医学硕士;辽宁师范大学:工程硕士(领域:计算机技术)、工程硕士(领域:化学工程);大连大学:工程硕士(领域:环境工程);吉林大学:教育硕士;北华大学:翻译硕士;佳木斯大学:工程硕士(领域:材料工程)、口腔医学硕士;哈尔滨商业大学:工程硕士(领域:计算机技术);南京航空航天大学:公共管理硕士、艺术硕士;河海大学:法律硕士;厦门大学:教育硕士;福建师范大学:工程硕士(领域:环境工程)、农业硕士;江西农业大学:工程硕士(领域:计算机技术);济南大学:临床医学硕士;山东师范大学:工程硕士(领域:环境工程);曲阜师范大学:农业硕士;山东财经大学:工程硕士(领域:项目管理);烟台大学:工程硕士(领域:电子与通信工程);河南农业大学:工商管理硕士、公共管理硕士;河南大学:工程硕士(领域:环境工程);信阳师范学院:工程硕士(领域:化学工程);武汉纺织大学:工程硕士(领域:环境工程)、工程硕士(领域:项目管理)、工商管理硕士;华南理工大学:艺术硕士;四川大学:教育硕士;成都理工大学:工商管理硕士;贵州师范大学:工程硕士(领域:环境工程);昆明理工大学:农业硕士;云南师范大学:工程硕士(领域:化学工程);西北大学:教育硕士;长安大学:旅游管理硕士。
学位授予单位主动提出放弃授权的学位授权点名单:
一、硕士学位授权学科
中国地质大学:农业资源与环境;新疆大学:光学工程。
二、专业学位授权类别