实验技术创新范例

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实验技术创新

实验技术创新范文1

关键词:创新实验;实验教学;高效液相色谱

2016年召开的全国科技创新大会提出,我国要在2030年进入创新型国家前列,2050年成为创新强国。实验室是高等学校实施素质教育,培养学生创新精神与实践能力的重要基地[1],但常规的学生实验教学往往不能充分培养学生的创新能力。在当前国家大力推进大众创新创业的背景下,开设创新实验项目是高校培养学生协作能力、科研能力、创新能力以及综合素质的重要环节[2]。同时,教学和科研相辅相成,基于科研过程和科研成果的创新实验教学更有助于激发学生对知识的探索欲,加深学生对专业学科领域的认识,强化学生的创新意识,提升学生的创新思维[3]。促进科研与教学互动,把科研成果转化为实验教学内容,使实验教学从传统的“知识传授”转变为“知识、能力、思维、素质”综合素质培养,对推动大学生参与科学研究、营造良好的学术氛围、培养学生的创新精神具有深远意义,具有广阔的发展空间。

1创新实验的设计背景及意义

合适的实验项目是创新实验开展的重要基础,创新实验设计结合新颖的科研内容,教学内容尚未涉及,具有一定的前瞻性,能引起学生主动探索未知的兴趣,并有利于培养学生的创新能力和综合素质,实现学生“高分高能”的培养目标[4]。BPA在工业上常被用来合成环氧树脂和聚碳酸醋等材料,从塑料袋、塑料饭盒、矿泉水瓶等日常用品,到医疗器械、食品包装的内衬等,生活中到处都有BPA的身影。BPA的大量生产和使用使它不断转移至环境,且大量研究已证明即便在极低剂量(ng/L)的存在下,BPA也能干扰人体及动物正常的内分泌系统,从而影响生殖功能,导致恶性肿瘤的产生等一系列严重损害,甚至具有遗传效应[5]。然而,在对环境样品中痕量的BPA进行分析的过程中,往往由于BPA的浓度较低甚至是微量、基质组成复杂而被干扰,常规检测方法达不到检测要求。因此,高效、灵敏、便捷的检测方法是开展BPA环境行为研究的基础和保障,同时,环境样品中BPA有效分离和富集的前处理至关重要。分散液液微萃取(Dispersiveliquid-liquidmicroextraction,DLLME)技术作为一种新型的样品前处理手段,自Rezaee等人于2006年首次提出以来迅速成为研究热点[6]。Leong等在此基础上建立了上浮溶剂固化分散液液微萃取技术(DLLME-SFO),采取低密度有机萃取剂,并在萃取离心后结合冷冻固化使萃取相凝固以方便移取。DLLME-SFO进一步简化了操作,具有样品需求量小、有机溶剂用量少、操作简便、萃取时间短、环境友好等突出[7]。本创新实验结合分散液液微萃取上浮溶剂固化(DLLME-SFO)的样品前处理方法和高效液相色谱法(HPLC)定量分析技术的联用,指导学生全程参与实验的各个环节,设计并优化样品前处理及HPLC仪器分析的各项参数,建立快捷高效的水样BPA检测方法。教师全程指导,学生全程参与实验设计及开展,全方位培养学生的“知识、能力、思维、素质”。同时,注重培养学生掌握文献查阅和Word、Excel等文本编辑方法,以及SPSS、ORIGIN等数据统计分析软件的使用,学习科研论文的基本组成和撰写。

2实验原理及核心内容

本创新实验的核心内容是从两个方面进行参数优化确定:其一是BPA定量分析的HPLC仪器检测条件;另一方面是样品的DLLME-SFO前处理条件。基于环境介质的复杂性以及环境样品中BPA浓度通常较低的特点,通过样品前处理需要达到分离和富集的目的,将BPA从样品中分离出来并去除基体干扰,同时还要达到一定程度的富集效果以满足后续定量检测方法的检出浓度。在进行样品中BPA检测的DLLME-SFO前处理条件优化时,主要通过富集倍数(ExtractionFactor,EF)和萃取回收率(ExtractionRecovery,ER)两项指标进行萃取效果的考察和比较[8],进而确定优化的萃取条件。EF为上浮萃取相中BPA的浓度与水样中BPA浓度的比值,Cfloated为萃取所得上浮相中BPA的浓度,C0为水样中BPA的浓度。萃取回收率ER(%)为萃取相中BPA的量占水样中BPA量的百分比例,Mfloated为上浮萃取相中BPA的质量,M0为水样中BPA的质量。Vfloated和V0分别为萃取相的体积和水样体积。样品经过DLLME-SFO前处理,其中的BPA分离富集至萃取相,并经由离心冷冻后取出,所得到的萃取相融化后即可进一步结合检测仪器进行定量分析。与气相色谱(GC)和气相色谱/质谱(GC/MS)等相比,高效液相色谱(HPLC)具有操作方便、测定时间短等优势。在确定BPA检测的HPLC色谱条件时,需重点考察并确定流动相的种类及流量、检测波长、柱温、进样量等参数;并建立优化条件下BPA测定的标准曲线,用于BPA的定量分析。最后,还需对实验所建立的DLLME-SFO-HPLC检测方法进行评价。采用逐步稀释法结合高效液相色谱工作站,确定方法的检出限和定量限。结合加标回收实验,分析加标回收率和相对标准偏差。从方法的线性范围、检出限、实际样品加标回收率等方面进行所建检测方法的综合评价。

3创新实验的整体设计

在教师的引导下,学生需全程参与文献查阅、实验详细设计、实验开展及实验总结汇报的各个环节,整体设计见下图,将复杂的综合性实验分解为几个步骤逐步开展。教师主要指导实验的整体思路及技术要点,并及时解答学生的疑问,详细的实验方案及操作由学生具体开展。首先查阅相关文献,对BPA、DLLME-SFO、HPLC等背景信息进行梳理。进一步细化实验方案,对BPA的HPLC检测条件进行确定,从流动相、检测波长、柱温、进样量等因素进行条件优化,并基于优化的仪器条件进行标准曲线的建立。在HPLC检测条件确定的基础上,进一步开展DLLME-SFO样品前处理方法的条件优化。结合实验,对萃取剂和分散剂的类型及萃取时间进行初步筛选,利用全因子实验以萃取回收率和富集倍数为指标对DLLME-SFO过程的萃取剂用量和分散剂用量进一步确定,再结合单因素实验考察pH值、盐离子强度、超声辅助条件的优化确定。采取上一步实验所确定的HPLC条件,定量检测各实验所得萃取相中的BPA,并结合萃取回收率ER和富集倍数EF进行萃取效果的评价和优化萃取条件确定。最后根据实验过程及实验记录,形成实验报告,并针对其中的要点和亮点以PPT形式进行汇报及交流。

4创新实验的开展

本创新实验项目采取学生组建团队的模式申请参加,按“项目背景调研—问题分析—文献查阅—实验方案细化—实验开展—数据分析—汇报总结”的顺序开展,并以科研论文的规范要求提交实验报告。

4.1实验准备。教师下达“实验任务书”,简要介绍本创新实验的研究背景,实验的整体思路,实验过程需重点关注的因素。要求学生充分开展资料查阅和交流讨论,了解BPA及其研究现状,理解DLLME-SFO前处理的基本原理,掌握高效液相色谱法的基本原理和HPLC仪器的基本操作。在此基础上,由学生自行拟订详细实验方案,内容包括方法综述、理论依据、研究内容、实验步骤、操作方案、可行性分析、注意事项及参考文献等,并经教师审阅。

4.2实验过程。采用“引导—设计—探索—交流—引导”的模式,指导学生逐步细化实验方案并分步推进。先后依次开展BPA的HPLC检测条件确定及标准曲线建立,DLLME萃取剂、分散剂的选用及用量确定,萃取条件的参数优化确定,所建立DLLME-HPLC方法的评价及水样中BPA的测定。每部分实验分别由小组的一名同学主要负责,并做到全员参与。实验过程充分调动学生的主动性,充分发挥学生的自主思考能力,尽量按照自己的思路开展实验。教师仅提供技术指导和整体进度把控,且指导方式多样化。比如,本实验的开展过程需大量使用高效液相色谱仪,教师制作了“HPLC的操作及应用”等教学微视频,辅助指导学生进行仪器操作,取得了较好的效果。又如,在HPLC流动相的选择和确定方面,由学生自行查阅资料提出几种备选方案,与教师讨论交流后,筛选出几种最可行的方案,再由学生展开实验进一步结合实验结果进行优化确定。同时,在实验过程中特别强调认真进行实验原始数据的记录,以便及时发现问题解决问题,并及时与指导教师汇报交流。

4.3实验总结。学生在实验后进一步梳理实验过程与结果,对异常现象进行讨论或提出创造性建议,将实验过程中遇到的问题及实验结论的得出过程进行详细分析。在此基础上,以论文的形式对实验结果归纳、总结与讨论,最后以PPT形式汇报交流。

5结语

实验技术创新范文2

关键词:3D打印;先进制造技术;创新实验

制造业是国民经济的主体,是立国之本、兴国之器、强国之基[1]。在机械工程专业学生培养过程中,要注重培养学生的工程设计思维、综合分析思维、数字化思维和创新意识,提高学生的创新精神和综合实践能力。实践教学环节对学生的创新精神和综合技能培养有着非常重要的作用。在实践教学中,给予学生足够多的现场实践和综合性项目训练的机会,使学生熟练掌握专业基本技能,形成创新意识,以增强学生实践创新或进一步深造的后劲[2]。但是原有的实践教学环节多为单一的、验证性实验,与其他课程之间缺乏联系,实践教学效果满足不了当前社会对高素质工科综合性人才的需求。为此,很多高校根据自身专业特点开发了综合性创新实验[3-10]。新疆大学机械工程专业是教育部2019年首批国家级一流本科专业建设点。随着“双一流”建设、“部区合建”的开展,新疆大学在科研平台建设方面取得了长足的进步。为了使科研平台建设成果服务于一流本科教育的创新实践环节,学院依托自治区重点实验室—新疆增材再制造技术重点实验室,开发了集3D打印、计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工程(CAE)、逆向工程技术为一体的综合性创新实验。该实验能够使学生更深入掌握相关的先进技术,提高学生的综合素质。

1创新实验的开发思路

1.1学情分析

学生在第七学期已经完成了机械设计、工程力学、计算机辅助设计、先进制造技术、计算方法及其应用等课程,掌握了相关技术的基本理论知识和相关设备的基本操作方法。学生对新技术非常感兴趣,但还没有机会系统地利用所学的理论知识和技能来解决工程实际问题。

1.2实验题目

根据实验所提供的微型四旋翼飞行器的主板、电动机、螺旋桨、电池、遥控器等全套配件,学生自行设计和3D打印出飞行器的机身,也可参考在网上搜索的无人机样式进行自主设计。教师根据装配后微型四旋翼飞行器升空高度和稳定性对学生的设计结果进行评价。

1.3实验目的

将CAD,CAE,3D打印、逆向工程等技术应用到微型四旋翼飞行器的设计与制作过程中,培养学生的工程设计思维、综合分析思维、数字化思维和创新意识,提高学生的创新能力和动手实践能力。图1为创新实验的流程图。

2结构设计

在创新实验中,机身结构设计的核心为轻量化设计,对学生采用哪种三维CAD软件无要求。学生在开始设计时对于减重、轻量化的概念理解不深,而“结实”是多数学生在设计中关注的因素。针对这种思维方式,教师在布置实验任务时并没有特别要求轻量化,先任由学生发挥。在整机装配完成试飞时,机身重量问题开始显现,微型四旋翼飞行器因太重飞不起来。这时再启发学生思考如何在保持强度的前提下减轻机身重量,即采用什么样的结构进行轻量化设计。学生在重新设计时就会考虑镂空、薄壁、加强筋等结构设计方案。结构设计可分为初步设计、试飞、轻量化设计三个阶段。学生分组完成创新实验,在创新实验的各个阶段都会发现一些问题,部分问题通过对结构修改来解决,多数小组会修改2~3次,少数发现问题较多的小组会修改4~5次。表1为3名学生第一次和第四次设计的机身3D打印后的质量对比,可以清楚地看出从“结实”到“轻盈”的转变。图2为表1中3名学生最终的机身结构设计结果,其中学生1用UGNX设计,学生2和学生3用SolidWorks进行设计。

3有限元分析

学生在完成计算方法及其应用课程的学习后,对有限元分析的基本理论知识已经有所了解,但还不清楚如何利用有限元法解决实际工程问题。此环节利用AYSYS软件对机身结构进行有限元分析,使学生掌握前处理、求解、后处理的过程,从工程分析角度对自己的设计进行系统分析,找出机身设计中的薄弱环节,为修改设计提供依据。图3为对一个机身进行应力分析的结果。

43D打印

采用桌面型FDM式3D打印机(HORIZ300)打印机身设计。学生除了进行模型布置、分层设置、支撑设置、参数设定等基本操作外,更重要的是要理解3D打印中的由点连成线、线连成面、面堆成体的动态过程,能够有效解决温度场导致的打印件变形这一共性问题,并理解支撑与打印精度、打印时间、材料消耗等的关系。对支撑分布、打印时间等通过分层软件进行比较,可以发现一些机身结构存在所需支撑多、打印时间长等问题。完成打印后还有少量机身会出现设计过于单薄、去除支撑后导致结构损坏的情况。针对这些情况,启发学生思考单喷头3D打印机在支撑方面存在的问题及其解决办法,使学生更清晰地认识双喷头3D打印机、水溶性支撑材料的优势。图4为表1中学生1在第一次和第四次设计完成的机身模型在分层软件中进行分层设置的情况。第一次设计的模型预计打印时间为2小时40分钟,第四次设计的模型预计打印时间为1小时43分钟。该生第三次设计的模型因过于追求“轻薄”,导致打印后去支撑时出现了两个支撑脚断裂,所以在第四次设计中又调整了支撑脚的厚度。从图4中可以看出,最终的机身设计与第一次的设计相比,结构更加巧妙、轻盈。将电动机座和支撑脚二合一,而且通过镂空、薄壁、加强筋等结构将重量减轻了约62%,打印时间缩短了近一个小时,实现了轻量化设计的目标。

5精度检测

机身形状不适合用接触式的三坐标测量仪检测,实验中采用了手持式三维扫描仪(3Dscan7XB)进行逆向重构和精度检测分析。此阶段通过对机身扫描和逆向重构,利用配套精度分析软件对打印的机身变形进行分析,使学生掌握非接触方式的精度检测方法。结合3D打印原理,学生对3D打印过程中的热变形及机身刚度方面存在的问题有了更为直接的认识。图5为机身的三维扫描和精度分析结果,变形结果以图形的方式展示,有利于学生更加直观地了解变形的特点。

6整机装配与试飞

将主板、电动机、螺旋桨、电池装在机身上,要注意两对螺旋桨的方向,有时会出现部分电机座的孔径小于电动机外径而无法装配的情况。在试飞时,可能会出现个别机身变形大、电机装配间隙不合适导致飞行器飞偏的情况。结合精度检测、3D打印工艺分析,对机身模型进行了修改,重新打印。图6为部分打印的机身及3个完成装配的微型四旋翼飞行器。

7结语

实验技术创新范文3

【关键词】电子技术创新能力;培养基地;实验设备

创新推动着民族的进步与国家发展,由此可见其重要性。近年来,教育领域正在践行改革,创新是其中最为核心的内容,在职业教育中占据关键地位,尤其是电子技术专业教学,将其与创新结合,有利于培养学生的创新与实践能力。当前教育部门对于创新的重视越来越高,为了真正实现这一目标,各个学校开始建设电子技术创新能力培养基地,改善了教学模式,在不断实践中取得了十分可观的成果。

1电子技术创新教学发展现状

在电子技术创新能力培养基地中,大多设置了脉冲数字电路实验、低频电子线路实验、高频电子线路实验等诸多课程,通过这些实验课程能够帮助学生巩固基础知识,形成组织实验的良好习惯[1]。但是实验中,各项实验课比较独立,服务功能过于单一,很多实验设备只是针对某一课程,并且设备也十分陈旧,无法更加全面的反映出当前电子技术和设备的先进性,与现代化教学脱节。为了解决上述问题,创建全新的电子技术培养基地十分重要。

2电子技术创新能力培养基地重要意义

2.1培养电子技术操作优秀人才

电子技术教育的主要目标是培养学生基础知识的实际运用能力、创新以及独立工作的能力,一方面使学生能够在既定的时间内完成实验,另一方面优秀学生也要充分发挥出自身的潜力,掌握电子技术当前的发展趋势与动态,为教学内容、课程体系改革提供指导作用。正因为这些专业要求,使学生的专业技能水平也不断提升,掌握电子电路基础知识的同时,能够积极接受新知识,熟练操作相关技术,培养出更加优秀的电子技术操作人才。

2.2优化电子技术实验机制

当前学校中的实验机制的核心为基础实验,因为基础实验中只有与理论课程相关的内容,无论是涉及面还是深度都十分受限,尽管学生可以在实验过程中了解相关问题,但是因为实验项目、时间有限,无法深入进行探讨,面对一些新技术和工艺时,学生无法熟练运用[2]。鉴于此,电子技术创新基地的建立,为学生提供了更加实用的平台,学生可以在基地中商讨问题,并且学习新的理论与技术,与其他同学共同设计电子产品。通过电子技术创新能力培养基地,一方面让学生掌握了研究训练的基本流程,解决探究过程中遇到的实际问题,另一方面通过对电子产品设计到生产全过程的了解,不断提升其创新能力以及合作意识,为今后进入工作岗位提供支持。

3电子技术创新能力培养基地实践内容

3.1注意要点

对于电子技术创新能力培养基地的建设,需要结合教学要求,具体总结出以下几个要点:(1)电子技术创新能力培养基地的建设,需要以实际课程体系、教学内容为核心,保证全新的课程体系、内容和实验教学充分协调;(2)将创新能力、实践能力作为核心目标,将新技术与新要求与创新基地建设相结合;(3)建设电子技术创新基地,要着重突显全新的实验方式和手段,既可以运用虚拟仿真实验教学方法,又可以应用网络教学方法,保证教学方法的灵活性、多维度与立体性,调动教师与学生参与积极性;(4)建设电子技术创新基地,要保证实验设备的多元化,积极应用现代化设备与技术,对原有教学硬件进行改造;(5)电子技术创新基地内所使用的教学内容要保证创新性,保证是当前最为先进的技术,以此为前提开发具备设计性和综合性的电子技术实验项目[2];(6)建设电子技术创新基地需要对培训活动加以重视,多组织教学人员的培训工作,为其提供出国深造、实地考察的机会,全面提升教学人员专业素质。

3.2教学方法与内容

电子技术创新能力培养基地是新教学体制下的实践平台,所使用的教学内容要与其相适应,对于教学内容的选择,需要从设计性实验、综合性实验以及研究性实验这三个方面加以考虑。学生组织上述三种实验的重要前提在于已经结束了基础性实验,并且掌握相应的实验能力,可以按照自身兴趣选择之后的探究方向。如,可以将注意力放在单片机、PLC以及PROTEL等方面,通过这些专业知识组织有关实验,选择教学内容时,需要保证特色,要求可以体现出实验项目的创新性与综合性。另外,实验题目要多样化,使学生能够有不同的选择。若学生单独完成实验,则证明其已经完全掌握这一方面的知识,可以将多个领域研究学生进行整合,彼此之间取长补短,向难度更高的实验项目发起挑战。

3.3硬件条件与设备

在电子技术创新能力培养基地建设中,硬件条件和设备是其中最为基础的内容,与实验最终效果有直接关系。创新基地建设期间,可以按照学科特点设置相应数量的实验室,在实验室内放置数字示波器、数字万用表、数字函数发生器、数字电源、虚拟仪器、总线式测控系统、逻辑分析仪、微机硬件、软件应用、DSP、EDA等仪器设备,保证学生可以在创新基地内不断提高自身电子系统设计能力。

4电子技术创新能力培养基地创建的几点措施

4.1将培养创新型应用人才作为教学的主要目标

创新教育的落实,需要与其它教育活动保持密切的关系,只有实现不同类型的教育活动的充分结合,才能够真正提升学生创新能力、实践能力以及专业综合素养。为了达到这一目标,需要将培养创新型应用人才作为教育的主要目标,这就需要做到“四个结合”,具体如下:(1)将创新教育与课堂教学紧密结合[3];(2)将创新教育与自主实践紧密结合;(3)将创新教育与比赛紧密结合;(4)将创新教育与科研、电子技术项目的研究紧密结合。

4.2积极建设教师队伍

教学人员是建设电子技术创新能力培养基地、培养创新实践人才的关键所在,在建设教师队伍时,需要坚持以下教育思想:(1)以人为本;(2)充分落实培养与引进结合、理论与实践教学结合、教学与研究结合的基本原则,基于上述几点原则,组建专业能力强、教学实践经验丰富的电子技术教学队伍。

4.3积极优化创新实践人才培养制度

电子技术创新能力教育,创新是核心要素,在普及素质教育的当下,这也是有关部门培养高素质、实践性人才的重要前提。要培养创新实践性人才,最为关键的创建适宜的教学环境以及特色创新实践型人才培养制度[4]。实践过程中,主要有理论培训、工程训练这两种形式,理论培训是以工程实践为对象,对电子器件以及电路原理进行介绍,带有极强的针对性;工程训练则是以实际竞赛为对象,组织实践、研发活动,通过训练活动提高学生的创新能力。

5结束语

综上所述,创建电子技术创新能力培养基地,是提高学生专业实践能力的重要平台与手段,一方面可以帮助学生巩固电子技术专业基础知识,将其熟练的应用于实验中,另一方面则培养学生的创新思维与能力,成为社会需要的综合性实践人才。

参考文献

[1]石森森,庄道元,王小蕾.电子商务专业校企合作人才培养模式创新研究[J].淮南职业技术学院学报,2017,(3):58-59.

[2]王正勇,孙建林,张生果.电子创新实训基地的构建[J].实验技术与管理,2018,(4):126-128.

[3]殷锋社,王晓江.依托校内外实训基地创新电子商务专业人才培养--以陕西工业职业技术学院为例[J].电子测试,2017,(13):170-171.

实验技术创新范文4

制药工程水平的高低直接关系着新药品的研发和制备。在我国的医药产业中,对于新药品的研发能力并不强,很多制药企业也缺乏新药品的研发能力,在这之中,有很多因素是由制药工程水平不高造成的。因而加大制药工程技术的创新,开展新技术的应用,对于促进我国医药产业的新药品开发和制备有着重要作用。同时,实施制药工程技术创新,还能够提高制药企业的药物研发能力,从而降低同类国外药品的价格,给患者带来切实的惠利。

2制药工程技术创新的策略

2.1重视创新人才培养

实施制药工程技术创新,首先应当给予充分的人才保障。这不但要求制药企业积极引进相关的创新人才,还要求我国高等教育院校加大对于创新人才的培养力度,重视创新人才培养。在创新人才的培养中,可以采取高校和企业合作的联合人才培养模式,注重人才的创新能力培养,充分结合高校和企业的优势资源,为企业输送高质量的创新人才。人才是制药工程技术创新的关键,只有在人才上有了保障,才能真正促进制药工程技术创新的发展。

2.2注重理论和实验的结合

在实施制药工程技术创新中,应当注重理论与实践的结合。制药工程的作用对象是人,因而对于质量和效用有着更高的要求,只有通过反复试验,确认药品的安全性,才能将大量制备推向市场。因而在制药工程技术创新中,应当重视理论和实验的结合,对于出现的一些新的制药理论,在分析其可行性的基础上,要通过多次的反复试验来验证其效果,并且严格检测药品的质量,确认其安全性。这也要求实验操作人员要以认真负责的态度去进行实验,做好数据记录工作,并且选择最恰当的方案。

2.3引进国际先进技术

就我国的制药工程水平而言,较西方发达国家相比还有着很大的差距,因而对于我国制药工程技术创新来说,可以大力引进国际先进技术,特别是一些特效药物的制备技术。对于制药工程技术创新来说,引进国际先进技术同制药工程技术创新并不矛盾,在先进技术的引进中只是借鉴先进技术的特点,而不是全盘应用,否则就失去了了创新的功能。同时,结合国外先进技术,进行有效的延伸和扩展,实现制药新技术的全方位应用,包括在其他药品制备方面的应用,这对于制药工程技术创新实施有着重要的作用。

3结论

实验技术创新范文5

【关键词】实验仪器设备;管理模式;信息管理系统;定价及评价机制;利用率

0引言

实验仪器设备是企业进行技术创新、科研院所开展理论研究以及高校实施教学等活动必不可少的物质资源,各机构、各部门的实验仪器设备技术先进程度、有效利用率和实验技术人员综合素质决定了技术创新能力、科学研究和教学质量的水平,进而影响到一个国家科学技术的进步。自新中国成立以来,尤其是改革开放之后,各行各业突飞猛进的发展,技术革新日新月异,实验仪器设备不断更新,数量和种类迅速增加。但现有的实验仪器设备管理模式存在的弊端导致实验仪器设备有效利用率不高,均以企业、科研机构以及高校为单位的形式内部共享,难以形成全国范围内的共享机制。李学亮、程敬丽等的研究结果显示,我国高校大型仪器设备平均利用率不到25%[1],部分高校仪器设备利用率更低,共享效果不理想[2]。究其原因,一是实验技术团队参差不齐,缺乏统一技术培训与管理。近几年来,实验技术队伍的人才素质有所提升,但整体水平还不够高,高水平的管理技术人员紧缺[3]。二是没有健全实验仪器设备信息管理系统共享平台,缺乏全国范围内持续有效的仪器设备整合机制[4]。三是实验仪器设备共享使用没有规范的定价及评价机制,无法保障实验仪器设备权属部门和用户的合理利益,也无法确保实验仪器设备共享的可持续性。为提高实验仪器设备有效利用率,降低实验成本,提升技术创新、科学研究和教学能力,下面从实验技术团队的建设、实验仪器设备信息管理系统的建设以及建立实验仪器设备使用定价及评价机制三个方面对实验仪器设备管理模式进行探索和技术创新。

1实验技术团队的建设

建设高素质的实验技术团队是对实验仪器设备有效利用的前提。要建设一支高素质的实验技术团队不仅需要学历高的博士、硕士研究生,还需要高级、中级职称专业技术人员作为后备军,为实验技术团队提供人才保障,同时要有实验技术人员福利待遇保障机制,引导高学历、高职称专业技术人员从事实验仪器设备管理、操作维护使用工作,确保实验技术人员能够专心从事这项工作。此外要制定实验仪器设备管理相关规范、使用流程,对实验技术人员进行统一技术培训、管理,提升实验技术管理人员的管理能力,提高实验技术操作人员的实验仪器设备操作、维护技能。

1.1加强建设广泛实验技术团队

目前对实验技术团队的建设研究大多集中在现有的高校实验室或设备管理部门。如西南大学设备处集中进行仪器操作人员培训,全校设备相关操作人员自愿选择培训内容,解决大型仪器设备实验队伍建设跟不上的难题[5]。南京信息工程大学制定《南京信息工程大学关于加强实验技术队伍建设的若干意见(试行)》,加强实验技术队伍建设的指导思想[6]。合肥工业大学校实验室与基地建设办公室牵头制定了“实验室关键岗位设置及管理办法”,在实验系列岗位中设置“关键岗位”,采用公开竞聘方式选聘,符合条件的人员可以享受三级教授岗位待遇[7]。根据调研分析,很多高校已经意识到实验技术团队建设的重要性,从加强实验技术人员业务培训、壮大实验技术队伍、强化考核激励机制等方面进行探索和建设,但在建设实验技术团队的时候都局限在本校内部。这虽然能够从本校的实际出发,有效利用内部资源,但他们没有从全局范围出发,组建一支能够实现实验仪器设备普遍范围共享,提高实验仪器设备有效利用率的实验技术团队。本文探索的实验技术团队建设,是在考虑到现有实验技术团队建设存在局限性问题的基础上,结合建设全国范围内实验仪器设备信息管理系统,加强实验技术团队建设。从企业、高校及科研机构引流优秀人才从事实验仪器设备管理团队顶层管理,同时组织现有企业、高校及科研机构实验技术人员进行统一、规范培训,建立一支覆盖范围广、管理规范、熟悉操作流程、技术精湛的实验技术团队。

1.2稳定、发展实验技术队伍

在国内企业、高校及科研机构,实验通常被认为是技术创新、教学以及科学研究的辅助工作,从事实验技术工作的人员也被认为是技术研发人员、教师以及科研工作者的助手。实验室地位与价值长期得不到重视,多数实验技术人员认为从事实验室工作低人一等,待遇上甚至不如校内一般管理岗位人员[8]。专门从事实验技术工作的正高级职称技术人员、博士研究生、副高级职称技术人员及硕士研究生等高素质的人才严重不足,究其原因在于实验室提供的高层次岗位不足,很大程度限制实验技术队伍的稳定与发展。实验技术团队的建设要健康、持续、稳定的发展,必须要让实验技术人员全身心投入实验技术工作,在职称评聘、薪资福利、职业晋升等方面向实验技术人员倾斜。让高学历、高职称的高层次人才自愿加入实验技术工作的队伍,并且能稳定下来长期从事这项工作。加大对实验技术人员的培养、重视实验技术人员的地位、提高实验技术人员待遇[9]。

2实验仪器设备信息管理系统的建设

为了实现实验仪器设备信息普遍范围内共享,提高实验仪器设备有效利用率,靠一个或几个企业、科研院所、高校来实现是不现实的。需要国家层面的有关部门牵头,进行规划部署、系统开发,制定实验仪器设备信息管理规范、录入管理系统流程以及实验仪器设备信息及状态查询方法,倡导和激励企业、科研院所、高校等机构积极参与。

2.1实验仪器设备信息管理系统规划

国内实验仪器设备数量庞大、门类繁多、功能各异、分布地理位置不均。建立实验仪器设备信息管理系统,首先,要方便用户了解实验仪器设备各种信息,如实验仪器设备功能、使用状态、性能等级、所属部门及地理位置等。其次,要让用户便于快速查找所需实验仪器设备相关信息,这就需要对所建立实验仪器设备信息管理系统进行统筹合、理的规划。可以根据实验仪器设备应用领域,按学科门类方式进行分类管理,将相应的实验仪器设备信息录入到管理系统对应区域,便于用户查找所需实验仪器设备。在规划实验仪器设备信息管理系统学科、门类以及实验仪器设备各层级类别时,预留新增选项或其他选项,为后续新增学科、门类或不好区分归属的实验仪器设备预留录入空间。实验仪器设备信息管理系统结构示意图如图1所示。

2.2实验仪器设备信息管理系统开发的探索

实验仪器设备信息管理系统规划完成后,需要开发信息管理系统实现其规划意图。实验仪器设备权属部门通过规划窗口录入的实验仪器设备信息数据,可以通过网页、App、小程序窗口等方式呈现,不同窗口链接的实验仪器设备信息数据唯一,便于用户以电脑、手机的方式查询,同时在有数据更新的情况下,保证查询数据准确一致。实验仪器设备信息管理系统设置标准查询功能、快速查询功能、近距离搜索功能、实验设备信息预览功能等。标准查询:按实验仪器设备所属学科、门类一层一层筛查,这种方式可以准确查找到用户所需的实验仪器设备。快速查询:不同的实验仪器设备信息在录入系统时,需要提取关键词,关键词要能够体现实验仪器设备用途,用户只要在系统输入关键词,就能快速找到所需的实验仪器设备,再结合近距离搜索功能,能快速找到离用户近的实验仪器设备。近距离搜索:根据用户所在的地理位置进行近距离搜索,查找用户所需的设备或同类功能设备。实验设备信息预览:查找到的实验仪器设备,通过实验设备信息预览功能能快速预览实验设用途、使科技创新科技创新用状态、性能等级、所属部门及地理位置等信息,便于用户选择。

3建立实验仪器设备使用定价及评价机制

实验仪器设备管理部门要根据实验仪器设备的购置、管理、维护、维修、使用全周期成本对实验仪器设备进行合理定价,制定相关标准和规范,保障实验仪器设备权属部门的收益。同时还要制定实验仪器设备使用评价机制,通过用户反馈,对实验仪器设备性能、实验效果、获得服务进行评价,确保用户支付相应的费用后能够获得对应的使用权利及服务。建立实验仪器设备使用定价及评价机制的时候,充分统筹兼顾实验仪器设备权属部门和用户的利益,让实验仪器设备共享能够健康、持续发展。实验仪器设备管理部门可以根据实验仪器使用全周期成本、所开展各类实验项目制定收费标准,各项费用采取公开透明化的方式。也可以采取市场化的方式,用户对拥有相同实验仪器设备的多家权属部门公开竞价,引入适当的竞争,保证用户获得优质服务。另外,还可以鼓励实验仪器设备权属部门相互联合、优势互补,共同对外提供开放共享服务,提高科学仪器设备的综合利用率,采取测试费用补贴、会员制和合作研究等多种模式,吸引广大用户充分共享科学仪器设备资源[10-12]。实验仪器设备管理部门要根据权属部门的实验仪器设备性能、新旧程度、状态、提供的服务管理及操作人员技术能力做一个客观的评价,建立实验仪器设备使用评价机制,为用户提供选择。充分利用实验仪器设备信息管理系统的平台,用户使用实验仪器设备做完相关的实验之后,鼓励用户对实验仪器设备的性能、实验效果、实验仪器设备权属部门提供的服务等进行评价,将评价结论公开透明,为后续用户提供参考。

4结语

实验技术创新范文6

一、国外科技统计的三个重要发展阶段

第一阶段建立了研究与实验发展(R&D)统计。60年代初期,在经济合作与发展组织有关专家的共同努力下,产生了以《弗拉斯卡蒂手册》为标志的科技统计规范。手册产生以后,在成员国范围内建立起了定期的科技统计调查制度,并有效地开展了国家之间的比较分析,为科技宏观管理提供了重要的决策咨询,受到世界各国的普遍关注。后经联合国教科文组织补充完善,迅速在世界各国推广开来。这一阶段科技统计的主要特点是:测量研究与实验发展(R&D)的投入,总量指标为国内研究与实验发展总支出(GERD),可比指标为强度相对数—研究与实验发展支出占国内生产总值的比重(R&D/GDP)。科技统计的监测重点为政府和企业的科技投入。政府出于维护国家安全和推动经济发展的基本职责,必然要大力推动科技进步。因此,科技投入的相当比重来自政府公共支出。企业由于在市场经济环境下求生存与发展的需要,特别是技术领先可获得垄断超额利润的驱使,也必然要从销售收入中提取相当比例用于科学研究和技术开发活动。这两块科技投入构成国家科技投入的主体。建立科技投入统计就是通过投入规模着重反映政府和企业推动科技进步的努力程度。

第二个阶段是开展技术创新统计。科学技术对社会经济发展的巨大促进作用是不言而喻的,但研究与实验发展(R&D)统计有其明显的不足,如构成研究与实验发展(R&D)三个组成部分的基础研究,反映的是人们对自然现象的本质、运动规律、相互之间的关系的认识,应用研究反映的是探索基础研究可能在社会生产和生活中应用的途径和方法,实验发展反映的是在实验室阶段物化的科研成果。由此看出,研究与实验发展(R&D)统计只反映了科技投入和科研阶段的成果,没有反映出为商业化生产所做的努力。这里科研活动与最终应用的链条出现断档,很难直接看到科技投入带来的产出,也不利于引导科技活动直接为经济建设服务,容易导致科研与生产相脱节。另外,对二战后日本经济崛起案例的研究表明,通过技术引进和消化吸收也能实现技术的跨跃,缩小甚至赶上经济发达国家。研究与实验发展(R&D)统计也不能反映引进技术的产出和效益。因此科技统计必须有新的发展,才能适应科技与经济发展的需要。80年代以来,经济合作与发展组织(OECD)有关专家对如何解决科技产出问题进行了多方探索,提出了技术创新的概念及统计测量规范,通过研究与实验发展(R&D)活动向生产性开发和商业性活动延伸,给出了科技投入—技术获取—成果转化—产出的系统的测量方法。这样不仅可以观察开发自主知识产权(R&D)的努力程度,还可观察将(R&D)成果转化为产品并实现市场价值所做的努力,为测量科技进步对经济增长的贡献开辟了一条新的途径。《奥斯陆手册》的出台标志着技术创新统计规范的形成,经济合作与发展组织(OECD)成员国普遍依据这个规范开展了技术创新统计调查,为这些国家提高国际市场竞争力提供了重要的统计咨询。

第三个阶段是研究高技术产业和高技术产品统计。随着工业发达国家经济由追求数量扩张向节省资源、减少环境污染的效益型增长转变,产业结构在世界范围经历了大规模调整,传统产业趋于萎缩,新兴产业迅速崛起,为适应研究产业结构变化的需要,国外有关专家提出了按生产要素集约程度划分产业的分类方法,即按生产要素集约程度将产业划分为劳动密集型产业、资本密集型产业、技术密集型产业,通过技术密集型产业的发展反映产业结构优化状况,并由此反映科技进步带来的宏观经济效果。进入80年代以来,工业发达国家技术集约程度高的产业有相对集中的趋势,大量的科研成果和尖端技术在这些产业部门广泛应用,科技投入和附加价值明显高于其他产业,以美国为代表的经济合作与发展组织(OECD)有关专家把这类技术集约程度明显高的产业界定为高技术产业。并据以进行成员国之间的比较研究。为解决上述高技术产业划分偏粗,即高技术产业含有非高技术产品,非高技术产业含有高技术产品的问题,美国的有关专家又按符合即定的高技术领域和应用尖端技术的原则,制定了高技术产品目录,以便更加准确地反映高技术产业的发展状况。高技术产业及产品的分类及其发展状况研究,为各有关国家制定发展战略,调整产业结构,提高国际竞争能力发挥了重要的决策咨询作用。

二、我国开展科技统计工作的基本状况和主要特点

我国科技统计工作始于80年代中期。这一时期,我国的科技事业有了较大发展,各级政府和各类企业都对科技发展做了一定努力,兴办了大批科研和技术开发机构,开展了大量的科研和技术开发活动。但科技界普遍感到经费不足,影响到队伍的稳定和科研工作效率。但由于没有建立科技统计,不能进行国际国内的比较分析,难以对全国的科技投入规模和强度做出基本估计。为此,科技界发起了科技统计研究活动,大量引进介绍了国际组织开展科技统计研究和调查情况,为在我国开展科技统计工作做了舆论和技术准备。在此基础上,由科技、教育和统计部门分别建立了科研机构、高等院校和大中型工业企业科技统计年报制度,正式开展了科技统计调查工作。之后,国家统计局经过协调,在部门科技统计的基础上,建立了科技综合统计年报制度,开始综合反映我国科技投入总量及其分布情况。科技综合统计报表制度的建立,使得我国科技投入能够在国家层次上进行国际比较,反映我国与发达国家的差距,为国家加大科技投入力度提供依据。我国科技统计的主要特点是:1•建立伊始就形成了部门分散管理的调查体系。主要问题是统计口径和分类不统一,综合起来难度大,调查数据利用率低,整体效益不高。2•建立之初所确定的统计对象和基本分类与国际标准不一致,导致研究与实验发展(R&D)与非R&D数据界限难于把握,R&D数据质量不高。3•统计范围为研究机构、高校和大中型工业企业三块,统计范围不全,不能全面反映全社会科技投入的全貌。在反映科技投入强度时,与GDP的统计范围出入较大,导致比重偏低,不能正确反映科技投入强度。4•注意跟踪国际统计发展,开展技术创新统计调查,但未建立周期性调查制度,调查不连续,调查范围小,数据的可用性不强。5•尝试开展了高技术产业核算工作,但我国行业分类与国际标准产业分类难以一一对应,加之我国行业的部门纯度不高,影响了国际比较的效果。从产品角度反映高技术产业发展较为确切,但没有制定统一的高技术产品目录,这项工作也未开展起来。第二次全国科技大会以来,我们针对我国现行科技统计工作存在的问题,做了一定的协调和改进工作。工作重点放在了扩大统计范围和统一统计口径等基础工作上面。我们在已有的科研机构、高等院校和大中型工业企业科技统计的基础上,将范围扩大到了建筑业、运输邮电业、农业和地质水利业、医疗卫生业、小型工业企业和国家级高技术园区企业,并依据扩大了的范围,按统一口径对历史数据进行了调整,给出了近10年来全社会科技投入总的概念和基本走势。目前,上述行业已建立起5年一个周期的滚动调查制度,可以保证全社会科技投入核算的完整性。同时,我们加大了部门协调力度,在有关部门科技统计年报制度中增补了计算不足的科技人员劳务费和容易忽视的科研基本建设投资,细致划分了实验发展(D)与成果应用的界限,把应当计入研究与实验发展(R&D)的中间试验等费用核算进来。使之更加符合国际规范。到目前为止,我们已基本建立起全社会科技投入的调查核算体系,为建立技术创新统计制度并开展高技术产业统计研究奠定了基础。#p#分页标题#e#

三、我国科技统计改革的基本思路

我国的科技统计工作总的来说仍处于制度方法研究滞后,统计调查工作不适应宏观管理需求的状况。因此,必须坚持以邓小平同志“科学技术是第一生产力”的科学论断和中共中央、国务院《关于加强技术创新发展高科技实现产业化的决定》为指南,坚持以改革促发展,努力适应国家实施“科教兴国”战略、保持经济科技协调发展的需要,建立健全科技统计调查体系和调查方法,规范统计口径和分类标准,在科技投入与资源配置统计的基础上、建立企业技术创新统计,并开展高技术产业发展状况的统计研究、努力适应宏观管理对科技统计的需求,扭转科技统计长期滞后的局面。为此,科技统计必须抓紧做好以下几项重要工作:

1•根据中央、国务院《关于加强技术创新发展高科技实现产业化》的决定中对技术创新的定义,依据奥斯陆手册提出的技术创新的统计规范,研究建立技术创新统计调查制度。重点满足国家实施技术创新工程和知识创新工程的需要,建立反映企业技术获取、生产设计、工艺设备准备、技术培训、生产组织以及新产品营销全过程的创新成本测量的指标体系。通过完善研究与实验发展(R&D)结构指标反映企业自主创新的水平和能力,通过技术引进和消化吸收指标反映企业模仿创新的能力,通过生产设计、工艺设备配置反映科技成果转化能力,通过营销投入反映企业为实现创新产品占有市场所做的努力,通过新产品增加值及出口等指标反映创新成果、对经济增长的贡献和国际市场竞争能力。

2•研究制定高技术产业统计规范。研究高技术产业发展的主要目的是反映国际竞争力和国家安全的保障能力。因此,要借鉴经济合作与发展组织(OECD)国家制定的高技术产业分类研制我国的高技术产业分类,并通过完善现有科技统计指标体系满足研究高技术产业发展的需要。应参照联合国教科文组织提出的部门分类办法,在现有研究院所、高等院校和企业的科技统计报表制度中均建立起项目(课题)服务于国民经济行业的分类,以便对高技术产业科技投入进行“全成本”核算,准确反映高技术产业科技含量以及科技投入与产出的关系。考虑我国按行业划分的部门纯度不高,为准确反映高技术产业发展状况,应在高技术产业研究的基础上,在条件允许的情况下,逐步研究制定我国的高技术产品统计目录,并布置统计调查,以便从产品的角度更为准确地反映我国高技术产业发展状况。为反映我国高技术产品国际市场占有份额及竞争能力,还应参照有关国家和国际组织制定的高技术产品出口目录,在高技术产品统计目录的基础上调整制定我国的高技术产品出口目录。

3•协调科研机构与企业年报统计调查范围,反映建立以企业为主体的科技体制改革进程情况。随着科技体制改革力度加大,进入企业集团或转制为企业的科研机构将逐年增多,按现行科研机构和大中型工业企业科技统计报表制度确定的统计范围,汇总结果不能反映出建立以企业为主体的科技体制改革的进程情况。因此,必须调整科研机构和企业年报的统计范围。已经加入企业集团或转制为企业的科研机构要归入企业年报统计,科技机构年报不再统计,避免重复计算。科研机构转制当年,为保证不重不漏,应继续在科研机构年报中统计,企业年报暂不统计,科技体制改革情况可通过资料加工整理,即从科研机构年报中将改制转制部分剥离,计入企业年报汇总。科技机构转制为小企业的,不在大中型工业企业统计范围内,应归入民营科技企业和国家高技术园区企业年报统计。进一步规范部门科技统计报表制度,使各有关部门的科研年报数据与企业年报数据相互衔接,以便满足综合整理分经济类型、分行业等基本分组资料的需要。

实验技术创新范文7

关键词:科技创新平台;创新驱动;科技创新体系;需求导向

作为科技创新体系的重要组成部分,科技创新平台具有聚集研发资源、促进关键技术研发、优化产业结构以及提升区域创新能力等作用。宁夏地处祖国西北内陆,属经济欠发达地区,科技发展相对落后,建设好科技创新平台对促进地方科技进步具有重要意义。从1996年开始,围绕经济社会发展目标,宁夏陆续组建了一批科技创新平台,开展研究开发、成果转化、产业孵化、技术服务等科技创新活动。截至目前,宁夏科技创新平台体系日趋完善,积极探索平台建设发展思路,对进一步提升科技创新平台创新驱动能力具有重要意义。

一、宁夏科技创新平台发展现状分析

(一)宁夏科技创新平台建设现状

截至2018年底,宁夏先后组建了重点实验室、工程技术研究中心、技术创新中心、企业技术中心、工程研究中心(实验室)、临床医学研究中心和产业技术协同创新中心等7种类型科技创新平台,共计420家。其中重点实验室35家(包含3家国家重点实验室),工程技术研究中心58家(包含3家国家工程技术研究中心),技术创新中心174家,企业技术中心89家,工程研究中心(实验室)39家,临床医学研究中心20家,产业技术协同创新中心5家。依托单位主要为高校、科研院所、企业及事业单位,并在全区5市均有分布,涉及工业、农业等社会发展的不同产业领域。从区域分布来看,银川市274家,吴忠市44家,石嘴山市41家,固原市40家,中卫市21家,首府银川因其特定的政治、经济地位,聚集了较多创新资源,地域优势突出,一半以上的创新平台坐落于此;从领域分布来看,工业领域215家,农业领域125家,社发领域80家;从依托单位来看,高校38家,科研院所14家,企业323家,其他45家,企业创新平台比重达到了76.7%,体现了企业作为创新活力的主体地位。此外,工业领域中,新能源、新材料、先进装备制造、生物、节能环保、新一代信息技术、数字创意是2017年《宁夏回族自治区战略性新兴产业发展“十三五”规划》提出的三大优势产业和四大潜力产业。农业领域中,优质粮食、草畜、瓜菜、枸杞、葡萄是自治区明确的“1+4”特色优势产业。自治区紧紧抓住这些资源优势和区位优势,启动了一批创新平台建设,将产业发展与科技支撑结合在一起。其中围绕工业战略新兴产业,布局了193个创新平台;围绕农业“1+4”特色优势产业,布局了66个创新平台。这些平台的建设在宁夏重大科研成果产出、高水平人才集聚、推动创新成果产业化等方面都发挥了积极作用,为提升区域自主创新能力提供了重要平台和载体,为经济社会发展做出了重要贡献。

(二)宁夏科技创新平台发展成效

本文研究抽样评价的对象为2017年底以前组建,已取得运行效果的重点实验室、工程技术研究中心及主要技术创新中心,共计229家,占全区平台总数的54.5%。第一,科技创新平台R&D经费投入显著增加。2013—2017年样本平台的研发经费投入共计546296.3万元,其中,财政资金投入196544.3万元,占总投入的36%,依托单位资金投入349752万元,占总投入的64%。财政投入中,国家财政投入总额从2013年的11823万元增加到2017年的16228万元,年均增长8.4%,自治区财政投入总额从2013年的16138万元增加到2017年的44846万元,年均增长31%;依托单位投入中,经费投入总额从2013年的41553万元增加到2017年的119845万元,年均增速达到31.8%。R&D经费投入规模及力度稳定增加,推动了科技创新平台创新能力的持续提升。第二,稳定、吸引和汇集了一批创新人才。截至2018年,样本平台共有固定人员8684人,固定人员数量逐年增加,已从2013年的4983人增加到2018年的8684人,年均增长率达14.9%;科研活动人员6574人,数量由2013年的3502人增加到2017年的6574人,年均增长17.1%。从人员结构来看,博士941人,硕士1503人,硕士以上学历人员占固定人员总数的比重为28%,高级职称人员2397人,高级职称以上人员占固定人员总数的比重为28%。第三,以技术前沿为主攻目标,取得了一批创新性成果。科研产出是科技创新的重要体现形式。五年间样本平台累计授权专利2393项,其中发明专利928项;累计参与或主持国家、地方、行业、企业标准制定1136项;获自治区科技成果502项;申请专利3785项;发表学术论文6945篇,创新能力有了质的提高。第四,破解了一批技术难题,推动了产业发展。创新平台聚焦产业发展,通过自主研发和创新,攻克了一批行业关键、共性技术难题,有效支撑了区域产业创新和自主创新,加速了科技成果转化及产业化。2013—2017年,工程技术研究中心累计实现技术成果转化收入27.2亿元,其中技术成果对外转让收入1049万元,成果在企业内部转化收入26.4亿元;技术创新中心累计实现技术成果转化收入51.4亿元,其中技术对外转让收入3550.9万元,成果在企业内部转化收入达26.4亿元。部分平台研发的关键技术取得了重大突破,如:宁夏智能铸造工程技术研究中心主攻的铸造3D打印产业化应用技术,攻克了工艺、材料、设备、软件及集成等技术难题,建成了万吨级铸造3D打印智能成形工厂,关键技术达到国际先进水平。

二、宁夏科技创新平台建设中存在的问题

(一)区域和产业布局不平衡

从区域布局来看,由于首府银川与银南、银北的经济发展差异程度较大,区内高校、科研院所及企业多聚集在银川,使得现阶段一半以上的平台集中在首府。其中银川65.2%,吴忠10.5%,石嘴山9.8%,固原市9.5%,中卫市5%。平台在地域分布上存在一定的不均衡性,难以引领区域整体科技创新以及推动区域联合发展,政府引导建设与布局有待进一步完善。从产业布局来看,围绕宁夏工业战略新兴产业和农业“1+4”特色优势产业,全区共布局了260家平台,占全部平台的61.8%,比重超过一半,但各产业领域之间差距较大,结构与布局不够合理,面向产业发展与企业创新需求的导向不够突出,功能重叠与功能缺失局面并存。此外,各产业领域的平台分布不平衡,有的重点产业、重点领域投入不足,缺乏支撑性的重大科技创新平台,而某些产业领域的平台资源处于闲置过剩状态,这种一方不足、一方浪费的现象致使资源利用效率低下,直接限制了关键领域的产业发展。若干新兴、交叉和重点领域布局甚至一片空白,无法得到产业发展所需的技术支持。

(二)重复建设现象突出,聚集资源能力不强

宁夏现有科技创新平台分属科学技术厅、工业和信息化厅、发展和改革委员会等部门归口管理,管理和投入比较分散,缺乏统筹协调的机构对创新平台进行统一规划部署,导致不同部门牵头建设的平台之间布局重叠,功能定位交叉模糊,同质化现象严重,致使有限的科技资源不能发挥出最大支撑效果,降低了资源利用效率。经统计,目前全区有3家企业同时挂牌4类创新平台,15家企业同时挂牌3类创新平台,24家企业同时挂牌2类创新平台,重复建设现象严重(高校、科研院所及医院因自身开展多学科研究,不计入统计范围)。另一方面,科技创新平台建设中较多关注数量建设,往往忽视了质量管理。以技术创新中心为例,宁夏共有技术创新中心174家,涵盖瓜菜、畜牧、食品加工、材料、中药材、生物发酵、装备制造、化工、人口与健康等若干领域,其中涉及枸杞制品的有6家、设施园艺的有5家、林木种苗繁育的有4家等。同一产业领域的科技创新平台研究方向重复,研究内容相似,突显出现有平台集成同领域或同类科技资源的能力较低,缺乏有效整合和提升。

(三)创新能力不足

第一,高校科技创新平台受依托单位科研管理体制的影响,论文、专著和项目数量等指标是科研成果的主要体现和考核指标,技术服务、成果转化、经济效益等产业化指标要求较少,科研成果进入市场转化为现实生产力的效果不佳,服务经济和社会发展能力偏低。第二,依托企业组建的平台,不同程度地存在着自主创新能力和水平较低,自身开展科研活动较少,知识产权储备不足,对合作单位的技术成果依赖程度过高等问题,极不利于科技成果的产出、关键技术的突破及科技成果转化的实现。以企业技术中心为例,抽样调查的74家平台中,7家没有有效发明专利,占9.5%,11家没有专利申请,占14.9%,16家没有发明专利申请,占21.6%,31家没有取得区级或部级科技成果,占41.9%,反映了部分企业技术中心技术创新能力较弱,知识产权储备意识不强的现状。

(四)人才结构不合理,投入机制不完善

宁夏地处西北,经济社会发展水平滞后,创新人才匮乏,创新动能不足。以技术创新中心为例,依托企业组建的148家技术创新中心中,高级职称人员占固定人员比重不足10%的达到了55家,比重在10%-20%的达到了31家。重点实验室虽然因为建设基础条件较好,人才水平较高,但仍有2家重点实验室副高级以上职称人员占固定人员比重不足20%。高层次人才仍然缺乏,人才队伍结构和规模不能很好地支撑创新平台发展。科技经费投入方面,目前自治区科技创新平台除了会在立项时获得30-100万不等的经费支持之外,没有其他稳定的年度建设经费支持,只能依靠争取竞争性项目经费维持生存和发展,部分平台科技创新活动往往难以持续进行。另一方面,由于经费缺乏,平台无法吸引高水平的科技创新人才,购置高水平的科研仪器设备,严重影响到高水平、实质性的技术交流与合作的开展。从我们对100个自治区级创新平台骨干人员的调查来看,95%的科研人员认为缺乏稳定经费支持是影响创新平台科技创新最重要的因素。

三、提升宁夏科技创新平台引领作用的建议

(一)加强顶层设计,整合优化资源

科技创新平台的建设应大力发挥政府的政策引导和宏观调控作用,促进平台在地域、领域、产业、类型上合理布局,结合宁夏工业、农业主导产业和重点高新技术产业、重点创新区域经济发展目标,加强顶层设计,从区域优势特色产业出发,集中优势开展重点攻关。通过行业、区域技术创新平台的布局建设,使优势产业、优势技术成为组建科技创新平台的基础,反之,平台亦为优势产业、优势技术提供持续、稳定的技术储备和发展后劲,实现互为促进,从而为地方产业发展和科技创新提供全面、深层次的科技支撑,夯实可持续发展基础。科技创新平台建设不应盲目追求数量上的增长,能够真正推动平台聚焦技术开发、促进成果转化,才是建设科技创新平台的初衷。建议系统梳理评估现有科技创新平台存量,对于那些组建基础条件相同,功能相近,研究任务相同的平台,要逐步按照新的研究目标和功能定位,合理归并,优化整合,加强各类平台之间的相互协调和有效集成,科学合理布局全区科技创新平台,避免低水平、交叉和重复建设,提高科技资源利用效率。新建平台更应突出重点、有序推进,形成布局合理、功能齐全、运行高效的平台体系,支撑地方经济、社会发展。

(二)根据创新链部署资源链

社会经济发展各主要领域的重大、关键、核心技术问题需要产学研优势力量协同攻关,需要融合众多的相关交叉学科互为支撑,需要在一体化组织实施下才可以完成。科技创新平台集聚了人、财、物等大量科技创新要素,可以紧密联系产学研并能准确把握企业和市场需求。因此,科技创新平台的建设和发展应注重跨单位、跨领域、跨地区的高校、科研单位和相关企业的联合建设,构建合作创新、协同创新和系统创新的合作模式。发挥不同创新主体在基础研究、应用研究、产业化等创新过程中的优势,充分交流与合作,分享创新资源。依托创新平台凝练提出重大技术需求,牵头组织实施重大科技项目,制定产业技术路线图,贯通产业创新链条,加快研发速度和产业化进程,缩短成果转化周期,有效提高科技创新服务经济发展的能力,粘合科技与经济“两张皮”,真正为行业、企业解决实际问题。

(三)完善人才制度,拓宽资源配置渠道

注重高层次人才的引进和培养,把学科带头人的培养和人才梯队的建设作为重要的基础工作抓好,为平台的持续发展做好科研队伍建设和人才储备规划。注重科研团队培育,发挥团队力量,将研发队伍建设成为一支能够把握行业科技发展前沿方向,具有自主研发和创新能力,具有核心竞争力和充满活力的创新团队。此外,科技创新平台建设是一个长期的过程和系统工程,充足的经费支持是科技创新平台正常运行和持续提升创新能力的重要保障。建议继续稳定财政投入机制,逐步增加科技投入总规模,坚持以增量激活存量,尽最大努力调动平台资源,保障平台先进的科研条件和日常运行所需。同时,在科技创新平台资源配置中,充分发挥市场决定性作用,积极拓宽科技经费投入渠道,尤其是技术创新和成果转化类平台,应通过开展项目合作,横向课题研究,吸引社会资源投入到科技创新平台,共同参与平台建设与运行。

主要参考文献:

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[3]余唯,李海燕.科技创新平台共享中存在的问题与对策[J].科技管理研究,2018(10):23-26.

[4]闫语葳,董大勇.上海研发公共服务平台的研究进展与综述[J].北方经贸,2019(9):24-27.

[5]董丽华,罗万有.宁夏工程技术研究中心建设实践与评价[J].科技和产业,2019(9):78-82.

实验技术创新范文8

一、政策梳理

2017年,科技部印发《国家技术创新中心建设工作指引》(以下简称《工作指引》),对国家技术创新中心建设作出总体筹划。基于对前期建设情况的总结,2020年3月,科技部再次印发《关于推进国家技术创新中心建设的总体方案(暂行)》(以下简称《总体方案》),进一步加强国家技术创新中心的顶层设计,有序指导推进建设工作。两番发文,体现了国家对于建设、建好国家技术创新中心的决心和意志。综合两次发文,可以认识到,国家技术创新中心的设立,直接原因是为了贯彻党的关于“建立以企业为主体、市场为导向、产学研深度融合的技术创新体系”重大决策部署,全面落实关于推动国家技术创新中心建设的重要讲话精神。政策的目的是优化国家科研基地布局,完善促进科技成果转化与产业化的体制机制,促进经济高质量发展。国家技术创新中心的定位是实现从科学到技术的转化,并从中起到一个承上启下的桥梁作用。国家技术创新中心重点建设的领域有三大方向:一是面向世界科技前沿,有望形成颠覆性创新,抢占未来产业制高点的领域,包括大数据、量子通信、人工智能等;二是面向经济主战场,突破国家经济社会发展的瓶颈制约,能够产生显著经济社会效益的领域,包括高速列车、集成电路等;三是面向国家重大需求,涉及国家安全和重大利益,关系国计民生和产业命脉的“卡脖子”问题,包括航空发动机及燃气轮机、大型飞机、核心电子器件等。《总体方案》与《工作指引》相比,在很多方面进行了改进(表1)。一是定位更加准确。《总体方案》中对国家技术创新中心的定位进行了如下阐述:“国家技术创新中心定位于实现从科学到技术的转化,促进重大基础研究成果产业化”。相较于此前的《工作指引》,明确地提出了不直接从事市场化的产品生产和销售,不与高校争学术之名、不与企业争产品之利;而是将研发作为产业,将技术作为产品,致力于源头技术创新、实验室成果中试熟化、应用技术开发升值,为中小企业群体提供技术支撑与科技服务,孵化衍生科技型企业,引领带动重点产业和区域实现创新发展。简言之,就是不直接参与市场,定位于科学与市场中间的桥梁,承担科学技术化、技术产业化的任务。二是分类更加科学。《总体方案》根据功能定位、建设目标、重点任务等不同,将国家技术创新中心分为综合类和领域类两个类别进行布局建设。综合类聚焦京津冀协同发展、长三角一体化发展、粤港澳大湾区建设等区域发展战略,领域类则是面向国家长远发展、影响产业安全、参与全球竞争的细分关键技术领域。科学分类,显然有利于更准确地呼应各地实际发展需求,也有利于针对性地进行外部资源投放和内部机制建设。三是法人体制更加有效。《总体方案》中延续了国家科技创新中心“独立法人”的要求,但是进一步提出“针对不同领域竞争态势和创新规律,采取“一事一议”方式,探索不同类型的组建模式”,还创造性地提出了可以通过“一所(校)两制”等模式构建与市场衔接更紧密的运行机制。总之,对法人体制的规定更加灵活,更加贴近市场,更少束缚。四是激励措施更加完善。《总体方案》中为国家科技创新中心设计了多元化资金投入机制和收益分配机制。投入既包括财政资金引导,还有竞争性课题、市场化服务等自筹方式;而在收益分配上,也明确提出可以应用科技成果转化、股权分红、混改等方式来“强化收益分配激励”。五是不定建设数量指标。从《工作指引》的“十三五”期间建设20家国家技术创新中心,到《总体方案》中到2025年建设若干家国家技术创新中心,显示出科技部宁缺毋滥的意志和对于建设质量的要求。因此,我们认为本轮的国家技术创新中心建设会更有成效,更具吸引力。

二、建设进展

截至目前,由国家科技部推动成立的国家技术创新中心共有3家,分别是国家高速列车技术创新中心、国家新能源汽车技术创新中心、国家合成生物技术创新中心(表2)。一是国家高速列车技术创新中心。国家高速列车技术创新中心是国家批复建设的第一个国家技术创新中心,自筹建以来便被寄予厚望,以期起到深化科技体制改革先行先试的示范和样板作用。目前来看,各项工作有序推进并取得阶段性成果。主要包括三个方面:一是加快平台能力建设,已成立以国家高速列车技术创新中心为核心板块的青岛轨道交通产业示范区,目标是打造世界级轨道交通的创新高地;二是集聚创新力量,联合国内外科研院所、高校、企业共同开展深层次、全方位、多形式的合作,启动实施多个合作项目;三是聚焦科技前沿,组织召开了多次学术研讨活动,瞄准新材料、新技术、新业态,实现跨行业、跨领域合作。二是国家新能源汽车技术创新中心。国家新能源汽车技术创新中心以独立企业法人实体运作,采用企业化的运营体制。首批联合共建方有21家,囊括产、学、研各个领域。成立由中国工程院院士牵头、多位顶尖学者组成的专家委员会。已确认一批聚焦关键共性技术的研发项目,涵盖新能源汽车七大技术重点领域。成立至今,主要在创新生态圈打造、平台建设、技术创新方面作了积极有益的探索。打造“同心圆”创新生态系统,利用桥接作用,高效地实现了创新链上下游资源的共享与协同,形成了更加完善、活跃的产业创新生态。围绕加速技术孵化的目标,建设整车验证、先进技术检测验证评价、知识产权运营交易、先进技术孵化四个平台。开展协同技术创新,启动了与西门子战略合作的新能源智能汽车整车能效分析实验室建设,举行了四次行业高端技术学术沙龙,为全行业提供共性技术和创新服务。三是国家合成生物技术创新中心。国家合成生物技术创新中心的目标是建设一个综合性、开放性、先进性的国家科技平台,形成合成生物技术创新的大联合、大协同、大网络。聚焦合成生物关键核心技术和重大应用方向,牢牢布局和掌握合成生物产业发展的核心关键技术,引领构建未来生物制造新的技术路径,赢得合成生物创新主动权、发展主动权,形成重大关键技术源头供给。国家合成生物技术创新中心获批时间不久,目前主要是以稳健的节奏推进各项工作,包括引进院士领衔的大师工作室入驻,启动核心研发基地和组织机构建设。

三、建设情况分析

国家技术创新中心的建设,得到了中央发起部委和地方共建政府的高度重视,每次建设推进会均有国家科技部、地方政府、牵头中央企业等主要领导共同参会,显示出了很高的建设规格。以国家高速列车技术创新中心为例,共建方青岛市明确表示要“举全市之力、集全市之智把创新中心建设服务好、保障好”。从目前建设的情况来看,应当说现有的国家技术创新中心取得了一定的成效。在技术研究、平台建设和人才培养等方面取得了阶段性的成绩,尤其是在科技体制改革方面做了积极的探索。梳理公开的报道可以发现,许多地方政府均积极提出要争取建设国家技术创新中心,显示出了这一高规格创新平台的吸引力和对地方经济的拉动作用。但是,整体而言,国家技术创新中心的建设规模与速度离建设预期还有一定的差距,主要表现在:一是建设数量不及预期。截至目前,仅建成了3家,与政策出台之初20家左右的目标相去甚远。二是已有的创新中心建设进度较为缓慢。以最早建立的国家高速列车技术创新中心为例,成立近4年来,依然处于搭建基本框架体系的阶段,建设关键技术瓶颈突破较少,共性技术供给乏力。三是缺乏重大科技成果产出。对产业的支撑引领效果不足,现有创新中心的工作主要还停留在学术会议、培训交流层面。四是社会影响小。由于尚未取得显著的技术突破与社会效益,现有技术中心的影响力因此也相当有限,局限于参与创建的企业、科研机构、高校间,而在整个产业界、学界和社会的影响力、知名度较低。部分中心甚至没有独立的网站、公众号作为展示和发声平台。全国政协副主席万钢2019年再次视察国家高速列车技术创新中心时指出:中心在异常困难的情况下取得了阶段性的创新成果实属不易。这可以从侧面印证当前建设存在着不小的问题。究其原因,有以下几点:一是顶层规划布局缺位。目前我国科技创新体系中涵盖多个类型的创新中心,由各部委多头牵引,负责宏观管理工作,分别制定了相关管理办法,建立了相关管理机制,但围绕相关工作一直未建立良好的沟通协商机制,这使得在国家层面上缺乏对技术创新类国家科研基地建设的宏观规划和统筹协调,导致部分创新中心的职能与规划存在交叉重叠,部分关键技术领域的创新中心建设又存在空白缺位。二是资金资源支持不足。想要在关键技术领域取得突破,就意味着需要长期稳定的资金支持与人才、技术、团队等全方位的资源投入。现有国家技术中心往往采取地方政府与一家大型企业、科研机构合作牵头,其他多家单位合作共建的模式,缺乏自身造血能力和成熟的投入机制。地方政府往往只在前期投入一部分资金作为牵引,牵头企业在短期无法预见可观收益的情况下,投资的决心和动力也相当有限。其他参与单位受限于自身实力与市场竞争,也面临长远发展与短期收益的两难选择。三是建设参与方需求冲突。国家技术中心预期改善骨干企业的核心创新能力,同时辐射带动科技型中小企业。但在实际运行中,骨干企业前期投入较多的人力物力,一般是紧密围绕自身急需的技术开展工作,所取得的科技创新成果又牵涉到商业利益与发展规划,自然缺乏意愿与其他企业展开深入合作。而科技型中小企业资金、技术、人力都相对有限,话语权较弱,创新中心取得的技术成果并不一定契合他们所需,创新中心选择的技术路线也不一定适合他们所走。需要建立高效合理的协调机制,保障各个参与方的利益,调和各方之间的矛盾。总而言之,问题的核心因素在于内部的体制机制不畅。建设方的领导在2019年视察国家高速列车技术创新中心时也都明确指出,下一步建设要坚持“双轮驱动”,积极探索,不断创新体制机制,激发创新活力。

四、对策建议