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这所全国唯一本科层次3D打印学院渐入佳境
工业应用3D打印展    2020-10-27 10:07:29
10月26日上午,以“跨界融合,助力中国智造”为主题的的第三届高校院所河南科技成果博览会3D打印技术创新论坛在新乡学院举行。来自清华大学、西北工业大学等国内知名高校的6名专家,聚焦面向制造强国的工程创新人才培养、增材制造技术等领域分别作了精彩的报告。


第三届高博会3D打印技术创新论坛开幕式现场

事实上,这并不是新乡学院第一次举办或承办与3D打印领域相关的高端论坛活动。从2017年4月召开河南3D打印技术研讨会,到成立河南3D打印产业技术联盟并为“新乡学院3D打印学院”揭牌,再到2019年的第二届高博会的3D打印论坛,3年多来,在深耕3D打印领域的路上,新乡学院创新从未停歇。

新乡学院校长刘兴友表示,近年来,该校深入学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想,积极响应“郑洛新国家自主创新示范区”发展战略,深刻把握应用型高校建设的新内涵,举全校之力建设3D打印学院,开拓应用型大学发展的新思路,走出了一条跨界融合培养应用型人才的新路子。

瞄准应用导向“吃螃蟹”,创办全国首个本科层次3D打印学院

3D打印到底是什么?这种技术对制造业有着怎样的意义?

3D打印是增材制造的俗称,它融合了计算机辅助设计、材料加工与成型技术、以数字模型文件为基础,通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料,按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积,制造出实体物品的制造技术。这使得过去受到传统制造方式的约束,而无法实现的复杂结构件制造变为可能。


2017年4月,新乡学院3D打印学院揭牌成立

近年来,3D打印取得快速发展,它的研发和应用在全球掀起了一股热潮,也成为加快实现推进工业化、信息化的一个新兴产业。党的十九大提出“加强建设制造强国,加快发展先进制造业”的发展战略。3D打印作为其中一项代表性技术,已纳入国家重点发展领域规划,希望通过推动这种增材制造产业的发展,进而推动“中国制造”向“中国智造”转变。

那么,位于内陆城市的新乡学院,缘何敢吃第一只螃蟹,创建全国首个本科层次的3D打印学院?

作为一所应用型本科院校,新乡学院始终坚持社会主义办学方向和“地方应用型本科院校”的精准定位,在办学过程中不断深化产教融合,通过组建“协同育人创新联盟”,加强创新团队建设,强化创新平台管理,深化校企双向互动机制,推动应用型本科教育内涵高质量发展。该院机电工程学院、物理与电子工程学院、新能源材料与电源系统研究所等在3D打印技术教学和研究方面,尤其是硬件设施、专业建设和课程建设、师资条件具有优良基础和鲜明特色,为建设3D打印学院提供了良好的基础。

同时,结合目前国内3D打印发展面临的专业人才匮乏、创新平台协同发展较弱等现实问题,新乡学院3D打印学院自成立之日起,就明确了要以地方应用型本科教育为主,构建适应地方产业结构、具有地方特色优势的学科、专业结构体系,打造3D打印特色专业,培养立足中原、辐射全国、综合素质高、适应能力强、能够为地方经济社会发展做贡献的高素质应用型人才,为地方经济社会和3D打印产业发展提供人才和智力支持的办学定位。

跨界、融合办学,让在校生未毕业被“就业”

“自2017年起,学院已经招收4届本科生,目前在校生762人。其中,首届本科毕业生2021年6月才能毕业,但目前已经接到不少3D打印相关企事业单位的用人‘订单’,超过了毕业生人数总和。”新乡学院3D打印学院院长高雪霞教授介绍说。

由于3D打印增材制造涉及机械、物理、材料、电气、计算机、艺术等多学科领域,是一个典型的跨界融合的“新工科”专业。因此,该专业对学生的要求较高,毕业生的素质也相对较高。

为确保3D学院健康快速发展,新乡学院为该院配备了一支多学科融合的高素质教师队伍,博士、副教授以上教师占比达70%,其中特聘院士2名、教授2名。

然而,由于3D打印是新兴学科,尚未收录在本科办学层次的教育部专业目录之内。没有专业老师、没有专业教材,学院便先在培训教师队伍、制订人才培养方案、课程体系的同时,通过奔赴多所知名高校进行调研论证,深入企业找准课题内涵,邀请行业专家进校与专业负责人以及骨干教师多次认真讨论,花大力气编印校本专业教材和教学讲义,几年来逐步探索形成了该院独有的专业课程体系。


学生正用桌面3D打印机设计工艺品

为培养学生们的动手实践能力,该院还建成3D打印实验实训中心,并经常性组织学生参加校内、校外3D打印大赛。近3年来,该院有近20名学生相继在国家级、省部级赛事中获奖。该院教师也先后发表核心论文十余篇,获授权专利6项,已申报在公示专利20项。

该院还充分把握该院的“跨界”特点,打破院校和专业壁垒,与清华大学、西安交通大学、西北工业大学等高校和其相应的科研机构及企业强强联合建设3D打印学科专业。如今,该校设有材料成型及控制工程(3D打印方向)、电气工程及其自动化(3D打印控制系统方向)、软件工程(3D打印软件技术方向)以及生物医学工程专业,实现对3D打印材料、3D打印系统控制、3D打印数字化建模、生物3D打印等方向的人才培养。

不仅和业内相关高校和相应科研机构及企业联合建设3D打印专业,新乡学院3D打印学院还积极融入郑洛新国际自主创新示范区建设,开展校地、校校及校企合作,探索多方合力获益的应用型高校办学新模式。2017年至2019年,新乡学院连续3年成功举办3D打印暑期夏令营活动,并举办3D打印技术创新论坛,收到良好的社会效果。

高起点规划办学,为中国智造贡献新乡学院力量

良好的教学科研平台及创新创业平台,为3D打印行业人才培养奠定了坚实基础。2020年以来,该校相继获批河南省本科高校大学生校外实践教育基地、河南省3D打印技术工程研究中心,并发起与国内100余家企业、高校、科研院所组建河南省3D打印产业技术创新战略联盟。

2020年,新乡学院申请近3个亿的政府专项债券,用于建设新乡3D打印产业园,目前正在紧张建设,预计2021年下半年可投入使用。该产业园建设主要分为2部分:第一部分是新乡学院与新乡市政府、西北工业大学三方共建新乡新材料(3D打印材料)检测评价中心;第二部分是新乡学院与清华大学共建金属3D打印生产加工中心。

值得一提的是,由新乡学院与新乡市政府、西北工业大学三方共建的新乡新材料(3D打印材料)检测评价中心,立足于服务新材料测试评价、服务测试人员教育培训和服务国家重大科技项目,努力打造中国高端新材料研制与测试评价的行业中心与区域中心,力争建设具备统筹协调、资源共享和认证服务等功能的检测服务中心,为新乡市、郑洛新地区乃至全国范围内先进基础材料、关键战略材料和前沿新材料等领域,如3D打印材料、长寿命材料、极端环境服役材料以及航空标准件管路件企业提供优质的产品检测、失效分析、可靠性分析服务和技术咨询,大大提升了社会服务能力。

新乡学院与清华大学共建的生产加工中心,则将以企业需求为导向,以科技创新为核心,围绕金属3D 打印制造技术,建设生产平台,培养科研创新团队,开展金属3D 打印生产加工、技术研发、人员培训和成果推广等工作,真正实现精准服务于行业发展和社会需求。在校内,拟投资建设生物3D打印实训中心,实现对生物3D打印方向的人才培养、科学研究、成果转化等。

“为促进3D打印专业快速发展,我们已连续3年向教育部申请增设《增材制造工程》目录外专业,今年很有希望通过。”高雪霞表示,面对新形势、新机遇,该院不仅积极与驻地政府合作,共同建设一批高端产业平台,还计划与清华大学及相关企业共建智能制造学院,打造3D产业新高地,努力为中国智造贡献新乡学院力量。

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