陳曉東 李濤 付兵(四川大學化學工程學院,四川 成都 610065)
習近平總書記在黨的十九大報告中提出了“創(chuàng)新是引領發(fā)展的第一動力,是建設現(xiàn)代化經(jīng)濟體系的戰(zhàn)略支撐”。《中國制造2025》提出了“創(chuàng)新驅(qū)動,市場主導,政府引導,自主發(fā)展和開放合作”的基本方針和原則,通過“三步走”實現(xiàn)制造強國的戰(zhàn)略目標。當前,全球新一輪的科技革命孕育興起,世界經(jīng)濟發(fā)展的格局和人類生產(chǎn)生活方式正在逐漸改變,而我國現(xiàn)處于經(jīng)濟增長方式轉(zhuǎn)變,優(yōu)化經(jīng)濟結構,推動創(chuàng)新發(fā)展的攻堅期,其國際競爭力的進一步提升以及科技強國戰(zhàn)略目標的實現(xiàn),均對產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新提出了迫切的市場需求。由此可見,高校的產(chǎn)學研合作不僅關系著其科技成果轉(zhuǎn)化,更是國家技術創(chuàng)新體系建立的突破口[1]。然而大多數(shù)企業(yè)均面臨著缺少關鍵核心技術的現(xiàn)實困境,高校和科研機構的科研成果多集中在理論基礎研究層面,其成果的應用和轉(zhuǎn)化率不高,這些現(xiàn)狀都阻礙了我國加快建設創(chuàng)新型國家的進程。
為適應新時代新形勢的發(fā)展需求,主動應對科技革命與產(chǎn)業(yè)變革,支撐經(jīng)濟服務創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展和“中國制造2025”等一系列國家戰(zhàn)略,教育部自2017年2月以來積極推進新工科建設,先后推出了“復旦共識”,“天大行動”和“北京指南”的新工科建設“三部曲”,開拓了工程教育改革新路徑。《教育部辦公廳關于公布首批“新工科”研究與實踐項目的通知》里明確指出,鼓勵“雙一流”建設高校將“新工科”研究與實踐項目納入“雙一流”建設總體方案。新工科是傳統(tǒng)工科的延續(xù),同時又基于新產(chǎn)業(yè)新需求對傳統(tǒng)工科的學科建設模式和發(fā)展路徑進行了重構,不再是以學科為導向,而是立足于行業(yè)產(chǎn)業(yè)需求,從單一專業(yè)轉(zhuǎn)變成多學科的跨界交叉融合。只有走進企業(yè),深入產(chǎn)業(yè),整合企業(yè)、高校和科研院所的優(yōu)勢,形成集群式和緊密型的產(chǎn)學研合作模式,對接國家戰(zhàn)略需求,共同培養(yǎng)高精尖創(chuàng)新人才和一流卓越工程師,才能有效提升科技創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化率。本文以四川大學化學工程學院為例,探究在新工科背景下,如何構建有效的產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新機制,以促進雙一流學科發(fā)展。
作為產(chǎn)學研發(fā)展最早國家之一的美國,在硅谷所建立的以頂級高校為依托的創(chuàng)新孵化園和創(chuàng)新企業(yè)集群的協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟成為了高校產(chǎn)學研的國際范例。德國的產(chǎn)學研協(xié)作是以“雙元制教育”為主,側(cè)重培養(yǎng)學生的實際操作能力,高校與企業(yè)合力探索職業(yè)性的高技能專業(yè)人才的培養(yǎng)模式。英國的高校產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新模式主要分為教學公司、劍橋科學公園和沃里克三種模式[2]。陳勁[3]曾提出了“產(chǎn)學研戰(zhàn)略聯(lián)盟”思想,指出在全球經(jīng)濟一體化,開放創(chuàng)新和自主創(chuàng)新日漸重要的新形勢下,高校、企業(yè)和科研機構相互結成的產(chǎn)學研知識聯(lián)盟的方式,成為了當前國家科技創(chuàng)新、攻克技術難關的重要組織形式。李京晶[4]分析了我國產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展的現(xiàn)狀及優(yōu)劣勢,并運用相關理論提出了產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新的三種機制:基于核心競爭力的激勵機制,基于創(chuàng)新擴散的共享機制和基于交易成本的約束機制。王江哲等人[5]從知識產(chǎn)權保護的角度,結合2008—2016年高校層面和省區(qū)層面的科技統(tǒng)計數(shù)據(jù)、知識產(chǎn)權保護等數(shù)據(jù),提出了研究假設,并通過構建知識產(chǎn)權門檻效應模型,利用實證研究手段,探究了產(chǎn)學研協(xié)作對中國高??蒲谐晒D(zhuǎn)化的影響,其研究結果表明產(chǎn)學研協(xié)作對高校的科研成果轉(zhuǎn)化起正面積極作用。朱桂龍等人[6]從大學視角下出發(fā),分別從學者個人、科研團隊以及共同體組織這三個層次探討了產(chǎn)學研合作的動機和必要性,并指出產(chǎn)學研合作在開展突破性創(chuàng)新中,能夠有效抵御外界環(huán)境變化,降低環(huán)境不確定性和研發(fā)風險。
盡管當前我國工科院校與企業(yè)開展產(chǎn)學研合作取得了一定成效,但離國家經(jīng)濟戰(zhàn)略發(fā)展目標還有很大的差距,主要體現(xiàn)在以下幾方面。
一方面是部分高校對產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新的模式認識度不足,對科學研究和成果轉(zhuǎn)化應用不夠重視。且大部分高校對科研人員的職稱考核標準主要集中在發(fā)表論文數(shù)、承擔的縱向項目經(jīng)費、獲得的省部級及以上獎勵等,而對其發(fā)明專利和科技成果的應用重視程度不足。另一方面,企業(yè)認為高校主要擅長基礎理論研究,其研究成果離工程應用差距較大,資金投入大但利潤回報低,故更傾向于直接購買成熟產(chǎn)品。另外,校企簽約更多地是注重簽約儀式,進行新聞宣傳報道,缺乏長期有效的合作機制。同時,由于缺乏第三方監(jiān)管,沒有建立嚴格的約束機制[7],故難以保證合作的有效長期進行。
目前大部分的合作還停留在技術開發(fā)與轉(zhuǎn)讓,合作開發(fā),委托開發(fā)等較低層次上,而共建研發(fā)機構,搭建研發(fā)平臺,以及構建技術聯(lián)盟的產(chǎn)學研一體化經(jīng)濟實體等高層次合作模式還較少。深入合作涉及到實驗用地,經(jīng)費和人員等多方面投入,但小型企業(yè)沒有經(jīng)濟實力,大型企業(yè)不愿過多投入,而高校則多重視的是量化指標的論文、經(jīng)費成果,忽視了科技成果轉(zhuǎn)化應用的重要性[8],進而導致合作不夠深入。
我國制定的產(chǎn)學研合作法律法規(guī)有待健全。當前政府在產(chǎn)學研合作上通常采用“一事一議”的方法,政府承諾為高?;蚩蒲性核峁┑呐涮踪Y金和資源相對較少,而企業(yè)受市場經(jīng)濟波動影響較大,難以有效保障長期大量的資金投入。同時,產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新組織結構松散,大多因一些地方政府所發(fā)起的產(chǎn)學研項目臨時和企業(yè)組隊形成,并未以此形成長遠深入的合作[9]。
鑒于當前我國高校產(chǎn)學研協(xié)作現(xiàn)狀,四川大學化學工程學院堅持“科教興國,科教興川”,積極與地方經(jīng)濟發(fā)展相結合,密切與地方各級政府,行政主管部門,企事業(yè)單位合作,共同探索一條將高校創(chuàng)新復合型人才培養(yǎng),師資隊伍建設,國際科技合作與產(chǎn)業(yè)共性技術攻關緊密結合并實現(xiàn)核心產(chǎn)業(yè)技術水平和創(chuàng)新能力躍升的改革之路,建立協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)共性關鍵技術革新和高素質(zhì)人才培養(yǎng)“共贏”的協(xié)同創(chuàng)新組織模式。學院于1997年成立了學院董事會,現(xiàn)有董事單位36個,包括四川、貴州、重慶等省、市的化工研究設計部門和省、市化工行業(yè)的管理部門等。
同時,為有效推動產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新發(fā)展,四川大學化學工程學院以工程技術學科為主體,瞄準世界科技前沿動態(tài),站位國家發(fā)展的重大需求,立足行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展背景,結合地方產(chǎn)業(yè)特色,與當?shù)仄髽I(yè)、科研院所形成協(xié)同創(chuàng)新中心,通過培育戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)和改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),成為支撐我國行業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心共性技術研發(fā)和轉(zhuǎn)移的重要基地。實現(xiàn)了產(chǎn)學研的零對接,為企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益。
四川大學化學工程學院在60 余年的發(fā)展歷程中,一直秉承著張洪沅先生“立足基礎,面向工業(yè),服務社會”的發(fā)展理念。在當前“雙一流”和新工科建設背景下,化學工程學院深入實施科研基礎能力建設計劃,優(yōu)化創(chuàng)新平臺布局,用高水平科研帶動高水平學科的發(fā)展和交叉學科融合,用教學科研優(yōu)勢來培養(yǎng)創(chuàng)新復合型人才;積極響應四川大學人才強校戰(zhàn)略,著力引進、培養(yǎng)集聚一批高精尖的科研人員,加大青年教師培養(yǎng)和對創(chuàng)新團隊的支持力度;充分發(fā)揮學院的綜合優(yōu)勢,積極對接企業(yè)發(fā)展需求,服務企業(yè)技術革新,聯(lián)合企業(yè)、科研院所解決制約行業(yè)發(fā)展的共性關鍵核心技術,以及涉及社會民生的重大科學問題;在“加強管理,注重能力,拓寬專業(yè)面,增強適應性”的教改指導思想下,拓寬原有專業(yè),增加新專業(yè),與科研機構共建人才培養(yǎng)基地,如與西南化工研究設計院共建“工業(yè)催化”碩士培養(yǎng)基地的建設工作;開展實施卓越工程師教育培養(yǎng)計劃,加強學生生產(chǎn)認識實習,讓學生將課本理論知識真正運用到工程技術開發(fā)中。
3.2.1 以基礎研究為主導,立足國家重大戰(zhàn)略需求,推動科研成果市場轉(zhuǎn)化
教育部指出,航空發(fā)動機是國之重器,是裝備制造業(yè)的尖端。我國長期以來面臨著高溫物性數(shù)據(jù)空白的窘境,某型發(fā)動機主動冷卻中燃料高溫換熱的關鍵問題亟待解決?!翱仗靹恿θ紵c冷卻教育部工程研究中心”是四川大學燃燒動力學中心整合多方面優(yōu)勢,聚焦國家重大需求,以先進空天動力工程化為目標,建設產(chǎn)學研用結合的空天動力燃燒與冷卻教育部工程研究平臺。該教育部工程中心主要致力于應用基礎研究、關鍵核心技術攻關和產(chǎn)業(yè)化實踐等,支撐發(fā)動機的地面實驗和飛行演示。這將對推動我國發(fā)動機技術的進步,加快推進科技成果在特殊行業(yè)的產(chǎn)業(yè)化應用起到重要作用。
四川省多相流傳質(zhì)與化學反應工程重點實驗室瞄準低碳能源及環(huán)境友好相關的重大科技問題,聚焦國際化學反應及分離過程的科學和工程問題,開展與能源(煤、石油、天然氣)和資源(磷礦與鈦鐵礦)的高效轉(zhuǎn)化與低碳技術相關的催化與反應動力學、新型反應器、多相流傳質(zhì)、分離新技術等創(chuàng)新性應用基礎研究,建設成為特色的化工科學研究基地、關鍵技術開發(fā)基地、科技人才培養(yǎng)基地。
3.2.2 以應用型研究為主導,搭建工程技術開發(fā)平臺,攻克產(chǎn)業(yè)共性核心關鍵技術問題
堅持市場導向為需求,在“創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)化”方針指引下,以應用型研究為主導,為攻克行業(yè)產(chǎn)業(yè)內(nèi)關鍵核心技術、加快科研成果產(chǎn)業(yè)化等,在教育部、省政府的牽引下,化學工程學院整合“校?!?、“校企”人才、設備、技術優(yōu)勢,創(chuàng)新高校產(chǎn)學研用與成果轉(zhuǎn)化的組織和管理機制,形成具有分工明確、緊密合作的多學科科研創(chuàng)新人才隊伍和技術體系的協(xié)同創(chuàng)新中心。如四川省先進磷化工技術與裝備協(xié)同創(chuàng)新中心,建立創(chuàng)新研發(fā)—產(chǎn)業(yè)化平臺,形成基礎研究-技術研發(fā)創(chuàng)新—產(chǎn)品試制—系統(tǒng)集成—推廣應用的協(xié)同創(chuàng)新鏈條,增強了磷化工基礎研究能力和工程化關鍵技術的轉(zhuǎn)化能力,創(chuàng)建了磷化工產(chǎn)品體系與關鍵制備技術,提升了磷化工及相關化工產(chǎn)業(yè)的核心競爭力,為磷化工產(chǎn)業(yè)躍升與產(chǎn)品結構優(yōu)化升級提供技術支撐;教育部磷資源綜合利用與清潔加工工程研究中心,則通過項目的工程化開發(fā)加速磷化工技術成果的轉(zhuǎn)化,建設形成了國內(nèi)最大、有國際影響的磷資源綜合利用基礎研究、工程開發(fā)中心,以及我國最大的磷化學與工程學專業(yè)人才培養(yǎng)基地;成立于2002年的川大-甕福工程技術中心,是我國第一家磷化工“產(chǎn)、學、研”結合的工程技術中心。該工程技術中心自成立以來,校企雙方已在磷復肥加工、精細磷化工、能源環(huán)保等領域開展了十幾個項目的合作,合作經(jīng)費超過4450 萬元,并且成果都得以轉(zhuǎn)化,為企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益;川大-開磷磷化工技術中心實驗室主要瞄準與國民經(jīng)濟、社會發(fā)展、低碳能源及環(huán)境友好相關的重大科技問題,聚焦行業(yè)理論技術研究與磷化工工程實踐問題,開展?jié)穹姿醿艋?、磷復肥加工、精細磷化工、能源環(huán)保等方面的理論研究與工程放大工作。該實驗室自成立以來,校企雙方合作開發(fā)了多個項目,其成果都得以產(chǎn)業(yè)化;磷化學與工程技術四川省重點實驗室與多家大型化工企業(yè)進行科研合作,在國內(nèi)首次實現(xiàn)料漿濃縮法制磷銨新工藝和濕法磷酸凈化技術,成功實現(xiàn)濕法磷酸清潔生產(chǎn)工藝、直接以中低品位磷礦生產(chǎn)磷復合肥等新技術。近5年到??偨?jīng)費超過3 億元;四川省磷化工技術與裝備工程實驗室緊緊圍繞國家“十三·五”規(guī)劃和國民經(jīng)濟發(fā)展重大需求,積極引智借腦,并與中國磷肥協(xié)會、石化聯(lián)合會等行業(yè)協(xié)會和云天化集團、六國化工等十多家大型磷化工企業(yè)開展了項目合作。
同時,學院還主動融入當?shù)氐男袠I(yè)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系,將企業(yè)生產(chǎn)一線的實際需求為工程技術研究的目標,緊密圍繞企業(yè)的關鍵核心技術和工藝,待解決的共性難題和現(xiàn)實困境,深入開展協(xié)同創(chuàng)新,積極推動科學技術向現(xiàn)實生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化。如學院申請的磷石膏制硫酸鉀銨,新型高效節(jié)能穿流式磷酸萃取生產(chǎn)工藝、稀土復合鞣劑,尼龍101 共混改性材料的開發(fā)研究、高新系列皮化材料產(chǎn)業(yè)化工程等多項橫向項目,均取得了突破性的進展。
作為工科學院,化學工程學院一直重視工科建設發(fā)展和人才培養(yǎng),注重技術專業(yè)新生力量的補充和加盟,注重工科學生培養(yǎng)實效,大力支持學院教師開展工程技術研究和學生生產(chǎn)認識實習。在大數(shù)據(jù)技術盛行的當下,發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有著十分重要的意義。基于四川大學“文進、理優(yōu)、工改、醫(yī)強”的戰(zhàn)略思想,四川大學化學工程學院重點推進“互聯(lián)化工”平臺建設,在校友企業(yè)的資助下,成立了“四川大學互聯(lián)化工研究中心”。同時,化學工程學院根據(jù)新工科建設和專業(yè)發(fā)展的要求,依托“四川大學互聯(lián)化工研究中心”創(chuàng)新平臺,在化學工程與工藝專業(yè)下面建設了“大數(shù)據(jù)與互聯(lián)化工”、“新能源與材料化工”、“低碳技術與綠色化工”三個專業(yè)方向,并正在與計算機(軟件)學院等共同籌建“互聯(lián)化工”交叉專業(yè)創(chuàng)新班。借助“互聯(lián)化工”創(chuàng)新平臺的建設,既能為傳統(tǒng)學科的建設探索出新的發(fā)展路徑,還能結合學科交叉的優(yōu)勢為國家培養(yǎng)出更多復合型創(chuàng)新人才。
四川大學化學工程學院還積極加強和企業(yè)、科研院所的深入合作,完善產(chǎn)教融合和協(xié)同育人機制,如協(xié)同共建了幾十個學生生產(chǎn)實習基地,增強了學生對工業(yè)生產(chǎn)感性認識,使得課本上理論的知識能在實際生產(chǎn)中活學活用。不僅如此,合作企業(yè)還在學院設立了“圣華曦獎學金”、“成達獎學金”、“E+H 獎助學金”、“贏創(chuàng)獎學金”等專項獎學金,以此激勵學生們?yōu)楣タ斯こ碳夹g難題而努力。
此外,學院對青年教師的培養(yǎng)也給予了大力支持。如打造“化工之星”人才培養(yǎng)計劃。受資助的一名青年教師聚焦行業(yè)關鍵核心技術,在四川大學卓越工程師中心建立了一套1m3連續(xù)結晶平臺。該平臺以DCS 全自動化控制,實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn),解決合作企業(yè)的現(xiàn)有間歇式工藝批次穩(wěn)定性和單套裝置產(chǎn)能難以放大問題。
產(chǎn)學研協(xié)同是現(xiàn)代大學建設“新工科”的必然選擇。通過互惠互利、共贏多贏的產(chǎn)學研合作機制的建立,四川大學化學工程學院與相關企業(yè)、科研院所之間建立起了穩(wěn)定、高效的科技成果轉(zhuǎn)化和全社會技術創(chuàng)新資源優(yōu)化配置的渠道,更好地推動了成果轉(zhuǎn)化,充分發(fā)揮了服務社會的功能,促進了產(chǎn)學研合作的全面提升。但也存在著運行機制不夠完善,整體大環(huán)境的考核標準有待改進等問題。
在新工科和“雙一流”建設的背景下,工科院校應著眼于國家科技、經(jīng)濟的戰(zhàn)略發(fā)展和新產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢,構建產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新的長效機制。應以市場需求為導向,超前布局新學科,探索和創(chuàng)新產(chǎn)學研協(xié)同育人的最佳模式,不斷提升工程教育質(zhì)量,培養(yǎng)符合時代需求的復合型卓越工程人才。