§建立人才教育培訓體係

3D打印產業涉及領域廣泛,需要大量的各類專業人才隊伍。人才在3D打印產業發展過程中起著推動全局的主導作用,需要人才來科學規劃。為此,加強人才引進和培養力度,形成一批3D打印自主創新領軍人才和團隊,建立完善的3D打印產業發展的人才教育培訓體係至關重要。

政府與行業協會

3D打印產業的人才教育培訓體係建設,需要政府和行業協會層麵的支持和推動。為此,建議成立一個國家級的3D打印技術管理機構,旨在將3D打印技術轉變為我國的製造技術的主流,將我國的製造業轉變為主導全球經濟的力量。初期的主要工作旨在推動3D打印技術及相關產業的迅速發展,從而帶動人才培養工作的迅速跟進。首要的工作是該機構以各種方式對3D打印技術做“路演”,全方位地刺激大眾對3D打印技術的期望。負責組織相關行業的專家和研究人員,根據不同的應用研究領域,有針對性地深入到各個行業和各個地區,初期是針對基層大眾和小型企業展開類似於招股過程的“路演”,宣傳和推廣這項技術,以讓更多的大眾直觀感受到3D打印的魅力和與自身生活的密切相關性。如可以通過論壇、博覽會等形式進行3D打印技術和周邊應用的培訓;在青少年活動中心、文化藝術中心、科技館等公共機構進行3D打印技術的展示、宣傳以及推廣;發展3D打印服務中心,推廣3D打印技術應用,比如展示如何打印個性禮品與飾物,如何將照片變為3D工藝品和3D打印的立體頭像,如何打印玩具、手機外殼、生活工具、教學用具,甚至是食品等等。同時也應當組織力量向其他的行業領域進行更專業的推廣,如精致設計領域、生物醫學領域、建築與城市規劃領域、機器人與電子製作領域、考古與科研領域、航空航天技術領域、軟件創新領域以及軍事創新等領域。

在此基礎上,引導相關企業的研發和投資需求。由於3D打印技術內在創新基因與消費者個性化消費的內在契合性,在理性的市場中,市場的啟動是一個企業與消費者相互交換信息的過程,也必然伴隨著一個較長的試探期和適應期。所以這個市場一旦起動之後,必然會對3D打印專業人才的需求產生巨大的推動作用。這種需求越是迫切,就越是能夠產生吸納和培養人才的向心力。

美國政府在推廣3D打印方麵的努力非常有借鑒價值。在2012年10月美國在俄亥俄州揚斯頓成立了世界首個國家增材製造創新研究院(NAMII),該所是由行業、學術界、政府和勞動力發展資源領域的成員組成,是奧巴馬政府提議在全國建立的15個製造業創新學院的一個。目前該研究所至少擁有85家公司,主要包括全球知名的特種金屬生產商阿勒格尼技術公司、馬丁航空公司,以及ExOne公司、波音公司、通用動力、通用電氣、IBM等企業。此外,還包括至少13所研究型大學,主要有卡內基-梅隆大學、凱斯西儲大學、肯特州立大學、賓夕法尼亞州立大學、羅伯特莫裏斯大學、美國裏海大學、阿克倫大學,匹茲堡大學、揚斯頓州立大學以及9個社區學院和18個非營利機構。

資金的支持來源。由於3D打印行業發展初期,資金瓶頸必然存在,各級政府需要通過加大對3D打印技術的研發投入,探索相關稅收優惠政策,加強應用示範和產業化,重點支持3D打印領域的關鍵共性技術研發和第三方檢測試驗平台建設。

地方政府在這方麵也可以大有作為,如2013年3月24日,中國首個3D打印技術產業創新中心正式落戶南京棲霞區,武漢成立了“中國首個3D打印工業園”。在“世界工廠”東莞,3D打印作為戰略性新興產業寫入了2013年的《政府工作報告》,這對專業人才和行業的發展無疑會起到推動的引擎作用。

充分發揮中國工程機械工業協會、北京數字化製造產業技術創新聯盟等社會組織的作用,為3D打印科技創新與產業培育提供溝通聯絡、谘詢評價、組織實施等方麵的服務,推動3D打印全產業鏈協同創新、科學發展。

高等院校與科研院所

就專業人才的培養主體而言,包括高等院校、職業學校、行業協會以及相關的企業;從從業人員的結構層次上來看,包括初級工作人員,以及中高級專業人才,形成的是一種金字塔形的結構;從培養時間來看,有短期培訓和長期培訓,以及終身教育體係的構建。其中,高校在人才培養的過程中肩負著重要的作用,需要做全麵長期的設計和規劃,如專業設置和調整,師資力量的建設,專業基礎和專業課程的建設,實習基地的建設等。

關於3D打印專業的教學目標、課程設置、教學環境、招生條件、實驗環境與實習基地,宜由政府、行業協會、企業、科研機構和教育機構的專家共同來參與研討。由於目前在本科教育階段,我們還沒有經驗,國外也沒有成熟的經驗,也屬於新生事物,所以,可以先在一些綜合性大學的研究生院先行探討教學的模式,經過一段時間的摸索,研究與建設本科階段的教育模式。

比較可行的做法是先在條件相對成熟的院校,或者若幹個學校的基礎上,由教育機構、行業協會以及教育機構嚐試聯合培養3D打印的專業人才的本科教學模式。教學方式可以靈活多樣,關鍵是讓學生、教師有充分的接觸實踐的機會,加強不同的專業人員之間的橫向聯係與溝通,同時也利用這些綜合性大學專業設置豐富的有利條件,充實專業的隊伍和人才結構。教師的結構也宜多樣化和專業化,不僅局限於高校內部的從事理論研究的學者,還應包括從事前沿技術研究的專業人才,同時也包括實踐領域的市場開拓人才,以及行業協會的管理和技術人才。這應是一個開放式的教學係統,教學方式和師資都應開放,不定期地組織行業專家進行專題討論會,讓學生和相關研究人員及時地接觸到行業發展的最新成果,拓展學生的知識麵和想象力。從企業的層麵,鼓勵學生和從業人員充分發揮自己的想象力和創新潛力,推動3D打印行業的應用,不斷拓寬該項技術的社會需求和影響力,並同時進一步推動3D打印行業在理論方麵的深入研究。

為了更有針對性地培養3D打印的專業人才,我們可以初步在上述開設3D打印研究方向的高校或者研究機構,逐步將此專業獨立出來。

從學生的角度來講,可以不受專業的限製,廣泛吸引對此項技術充滿興趣的青年學子,對於這些學生,教育機構可以規定,凡是可以能夠達到專業課程和相關基礎課程的基本要求,都可以獲得3D打印專業的畢業證書和從業資格。我們還可以建立起學術水平相當的高校之間對於學生的學分有相互認可的機製。同時,對於本專業的畢業生一定要在產品設計與專業水平應用的方麵提出更高的要求。

在專業建設進一步成熟的基礎上,可以在一些高校設立單獨的院係。甚至在條件更加成熟的基礎上,政府和教育部門牽頭,建設一所全國性的行業類高校。

在此過程中,政府可以加大3D打印專業建設方麵的投入,更要鼓勵企業在專業教育方麵的投入以及在就業方麵的資金支持,包括獎學金、出國交換生、就業機會等方麵,以進一步吸納更多的青年才俊加入到3D打印行業。

在高端研究和人才培養方麵,我國亟需借鑒美國的經驗,加大投入力度,同時也鼓勵企業的投資,尤其是對實驗室的投資力度。基礎研究工作應列為主要的工作方向。美國的國家研究室建設非常值得我國效仿,該國除有橡樹嶺國家實驗室、勞倫斯伯克利國家實驗室、阿貢國家實驗室、埃姆斯國家實驗室、國家航空航天局(NASA)等享譽全球的國家實驗室外,還有美國金屬加工技術國家中心等專門從事金屬材料的研究室以及新近成立的國家增材製造創新研究院。美國一些大學的研究室就主要是以基礎研究為主。這些高校研究的資金主要來自NASA、能源部等大財主。一些院校的相關研究已經非常先進,如麻省理工學院、西北大學、加州大學聖芭芭拉分校、伊利諾伊大學香檳分校、斯坦福大學、康奈爾大學、哈佛大學、賓夕法尼亞大學等都是傳統的材料科學工程研究頂尖院校,這些大學在細分的金屬材料方麵也有著較深的研究底蘊。在全美高校之中,麻省理工學院材料工程專業全美排名第一。材料的研究將是決定3D打印技術應用發展的重要領域。

實際上,從現在全國各主要省份的綜合性大學教育水平來看,尤其是對工科教育水平而言,許多院校已經基本上具備了相關專業基礎課程的條件,下一步就是如何圍繞3D打印的概念和社會需求,來形成新的研究方向甚至是專業建設方向。而一個具有示範性的大學,將具有很強的輻射能力。因此,政府如能充分利用自身較強的教育和社會資源的動員能力,在行業協會和企業,以及大眾的共同努力下,就能成功建設全國性的行業院校以及配套的職業教育機構,進而在3D打印技術的教育方麵,構建起具有我國特色的基礎,從而抓住新一次的製造業革命的良機。

要發展好3D打印產業,就必須將3D打印技術納入相關學科建設體係,建立多層次的3D打印教育體係、職業教育體係。以3D打印應用技術培訓為主,在重點大學重點學科中,分別開設針對軟件、硬件、材料的學科,並引導研究生、博士生積極研究相應方向,培養適合不同層次需要的3D打印技術人才。依靠行業協會、博覽會、論壇等組織形式進行技術和應用的培訓。在中小學及科技館、文化藝術中心、青少年活動中心等公共機構進行3D打印技術的展示、宣傳和推廣。還可以通過設置國家級、省級的3D打印設計大賽、研發大賽,來鼓勵促進3D打印這項技術在教育領域的快速普及推廣和應用。最後,還應積極加強3D打印高端人才的引進,吸引海外留學人員回國創新創業。

企業的人才培養

對於材料為王的3D打印產業來說,中國搶占該領域的經濟科技最高點首選就是要從打印材料實現突破,而國家支持部分3D打印研發機構和重點企業全球招聘材料科學領域領軍人才和團隊是關鍵所在。因為他們最了解當地的主要產業或者優先發展的產業需要哪些3D打印技術。另外可開設類似3D打印照相館式的工作站,開展3D打印的應用推廣和普及。因此,對於3D打印技術,各級地方政府應針對當地產業實際需要的技術,進行大力、持續性的扶持。

由於3D打印技術專業的特殊性質,目前,真正可以發揮人才培養作用的是眾多從事3D打印技術的具備創新潛力的中小企業。他們通過作為國外3D打印設備的代理商,經銷全套打印設備、成型軟件和特種材料,以及通過購買國內外各類3D打印設備,為行業的人才庫不斷增加砝碼。如廣東省工業設計中心、杭州先臨快速成型技術有限公司、無錫易維模型設計有限公司等企業,設立了3D打印服務中心,培養了大批的人才,為進一步向國際市場開拓奠定了較好的基礎。

實際上,通過企業來從內部培養和開發人才,在短期內是一個非常有效的措施。這對於企業的長期發展,也具有決定性意義。如美國一些大型公司所設立的研究室,使學術、研究和商業形成一體,其中波音公司和通用電氣公司最為成功。

所以,3D打印專業人才的培養,首先要微觀企業的參與,將理論的準備與市場的現實需求緊密結合,保證我們的專業人才培養工作伊始就建立在紮實的現實需求基礎之上,而企業是實現從理論到市場的關鍵和重要一環。

在此基礎上,可以以點帶麵,以北京、上海、天津、西安以及南方的廣州、深圳、杭州、南京等最具創新力的城市為點,來逐步帶動各地區開展3D打印專業人才的培養。

行業的人才培養

能夠有效打通教學科研單位和企業的聯通渠道的是行業協會。行業協會可以充分利用自身的優勢,加強人才培養機構和企業之間的聯係,研究建立以現有的研究機構和主要企業為主體的產業創新聯盟,通過強化產學研的溝通與交流,來培養更多的專業人才,尤其是在行業市場尚未成熟的初期。行業協會的紐帶作用應體現在構建共性技術研發體係以促進技術創新的層麵。如在一些發達國家的創新體係中,大學承擔的主要角色是基礎研究,研究機構側重於共性技術研究,企業承擔的主要角色是應用性研究和最後的產品化,產研學三方在市場機製下合作互補。

其他教育與培訓機構

任何一個行業的發展,需要的是大量的不同層次的專業從業人員。因此,國家在投資建設3D打印研究生和本科生教育的同時,必須配套設立職業教育學院,或者通過設立職業資格考試,培養大批的不同層次的從業人員隊伍。在這個新興行業的教育人才培養模式,我們可以參考印度在軟件人才培養方麵的經驗。印度軟件業的巨大發展,除了高端專業人才之外,更多不同層次的龐大的從業人員的支持是不可忽視的力量。因此,我們需要的是一個金字塔分布的從業人員結構。

隻有3D打印行業人才教育體係的成功運作,才能保證我國3D打印技術行業在全球範圍內占據優勢地位,並獲得豐厚的行業利潤,同時更為社會大眾提供極具個性化的產品和服務,有效提升我國的內需水平和整體的社會福利水平。