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装备设计制造关键技术及先进材料
时间:2015-12-01 10:23:27 点击数:0 来源:暂无

一、项目名称:装备设计制造关键技术及先进材料

二、项目主要依托学院和学科

项目主要依托福州大学机械工程及自动化学院、材料科学与工程学院和福建省制造业数字化设计工程研究中心。

依托机械工程和材料科学2个一级学科领域,主要涉及机械设计及理论、机械制造及其自动化、材料学和材料加工工程四个二级学科专业。

三、项目建设简述

通过本项目的建设,使学科具备国内地方高校一流的科研水平和实验条件,提高学科的自主创新能力和承担重大科技攻关任务的能力。在“装备设计技术及理论”、“机械装备及自动化”和“先进材料”等三个方向取得系列研究成果。突破若干具有自主知识产权的机械装备关键技术,开发高耐磨、高耐蚀、纳米表面新技术,解决福建省装备制造业的关键技术难题,为福建省工程机械、车辆、特种专用设备等主导产业设计各类新产品,提升产业竞争力,为福建省装备设计、制造过程自动化与制造业信息化技术的研发和推广应用提供技术保障。经过重点学科的三期建设,学科将在1-2个研究方向上处于国内领先水平,在某些研究领域达到国际水平,并在国内外有一定的影响和地位,总体水平达国内重点院校同类学科先进水平;学科的学术队伍、学术系统、研究条件三个体系将进一步加强,可为福建省三大支柱产业培养大量的多层次、高水平的专门人才,成为培养我省制造业紧缺人才重要基地。

具体目标为:

1.学术队伍具有博士学位的达60%以上,争取引进“长江学者”或国家杰出青年基金获得者1~2名,培养5~6名年轻的学术带头人,建设2~3个在国内外具有一定影响的科技创新团队;

2.开展与台湾和国外著名高校联合培养博士生的探索,争取在全国优秀博士论文方面取得突破;

3.培养硕士研究生约500名,培养博士研究生约50名;

4.建成一个省级工程研究中心和2个省级重点实验室,争取申报1个省部共建重点实验室。探索建设“海峡两岸装备工业研究院”;

5.力争使本学科在1-2个研究方向上处于国内领先水平,获各类成果奖和国家专利15项以上。申报机械工程和材料科学与工程一级学科博士点授予权,建成1~2个博士后流动站。力争有二级学科进入国家重点培育学科的建设,总体水平基本达到国家重点学科的相应水准。

四、“十一五”以来的主要建设成绩

(一)建设目标、建设任务完成情况

1.装备设计技术及理论研究方向

通过“211三期”建设本研究方向的学术队伍具有博士学位比例达51.1%,比建设初期提高8.5%,其中还有在职攻读博士学位教师9人,将于近2年毕业。已形成了结构、年龄合理、梯度良好的学术队伍,学科带头人高诚辉教授全国摩擦学学会副理事长,多次受邀担任国内外学术会议主席、副主席、分会场主席并做大会报告等,学术带头人林有希教授年轻有为,培养了张莺燕研究员等杰出的年轻学术带头人。福建省数字化设计工程研究中心的机电装备数字化设计制造创新团队新批为福建省高等学校科技创新团队;机械系统设计、动力学仿真及控制团队获批为福建省高端装备制造业行业技术基地并联合百事德(江苏)机械有限公司申报并获批江苏省空气动力装备工程技术研究中心,摩擦学团队在国内已有较大影响。

培养硕士研究生约125名,培博士研究生10名;唐晓腾博士获福建省优秀博士学位论文二等奖。

与机械装备及自动化方向共同获得机械工程一级学科博士点授予权。获国家级教学成果二等奖1项,获福建省科学技术二等奖2项、三等奖1项,福建省专利三等奖1项,获国家发明专利15项,实用新型专利2项,软件著作权3项。

2.机械装备及自动化研究方向

本研究方向的学术队伍具有博士学位的比例已达59%,比建设初期提高12.5%,另有在职攻读博士学位教师4人,将于近年毕业。林述温教授为学术带头人,培养何炳蔚和钟舜聪2位教授为年轻学术带头人;钟舜聪教授获批福建省高层次创新创业人才,已形成装备设计及其智能化研究团队,在路面装备设计及其智能化方面研究在国内有一定影响。初步搭建完成液压技术研究与产品开发团队,承担多项福建省装备技术重大专项项目。

培养硕士研究生约100名,培博士研究生6名;与装备设计技术及理论方向共同获得机械工程一级学科博士点授予权。获福建省科学技术奖二等奖2项,国家质量监督检验检疫总局三等奖1项,发明专利20项。

3.先进材料研究方向

本研究方向的学术队伍具有博士学位比例77.1%,比建设初期提高12%,另有在职攻读博士学位教师2人。学术带头人唐电教授为福建省杰出科技人才,中国有色金属学报编委,培养吴波教授为年轻学术带头人。纳米表面新技术与新产品学术团队为福州大学科技创新团队,研究成果精细纳米种子镀及阳极的制备技术在国内外有一定影响;吴波教授在计算材料学方面研究也崭露头角。

培养硕士研究生322名,培博士研究生24名;于岩博士获2008年福建省优秀博士论文二等奖、郑婵博士获2011年福建省优秀博士论文二等奖;

获批建设福建省功能高分子材料工程技术研究中心和福建省功能材料技术开发基地。获材料科学与工程一级学科博士点授予权。获福建省科学技术一等奖1项,二等奖1 项,三等奖 2 项,

发明专利40项

(二)主要建设成效

1.队伍建设

引进与培养共施,提升高层次人才水平。本学科学术队伍具有博士学位教师比例达60.8%,另有教师在职攻读博士学位15人。团队重点培养何炳蔚和吴波两位教授、钟舜聪和张莺燕两位研究员为本学科的年轻学术带头人。形成了“机电装备数字化设计制造”1个福建省高等学校科技创新团队。

项目团队中高层次人才队伍建设取得实质性进展。五年共引进博士以上高层次人才20余人,新增教授16名。唐电教授荣获福建省第二届杰出科技人才,邵艳群副教授获得第十届福建青年科技奖,钟舜聪研究员获福建省杰出青年基金资助并被批准为福建省第二批高层次创业创新人才,姚立纲和汤德平两位教授获批享受国务院政府特殊津贴专家,高诚辉等5位教授获福建省高等教育教学名师、高诚辉等4位教授获宝钢优秀教师。

项目注重加强现有师资的培养与提高:重视发挥老教师传帮带作用,倡导向老教师学习业务,学习优良传统和为人师表的好作风。在课题申请上,积极为年青教师和博士创造条件和支持;鼓励青年教师报考在职博士生,提高青年教师的学历层次和学术水平,有15位教师考取在职博士研究生;加强国际交流合作培养年轻学术骨干,建设期间有10位教师分别在英国伦敦大学国王学院、美国堪萨斯州立大学、澳大利亚西悉尼大学、英国剑桥大学、日本名城大学、香港理工大学和香港城市大学进行半年到一年的合作研究和访问学习;鼓励年轻博士继续提高科研水平和实践能力,先后选派林谢昭、陈晖、涂俊祥和邓将华等4名博士教师到福建海源自动化机械股份有限公司企业博士后工作站、吴海彬博士到南安天广消防科技股份有限公司企业博士后工作站和韩国强博士到中科院福建物构所博士后流动站从事在职博士后研究。

2.学位点建设

以一级学科博士点建设为抓手,重点加强机械设计及理论、机械制造及自动化和材料学3个省级重点学科建设,以点带面,促进其他二级学科建设,以学术研究促进研究生培养,尤其是博士研究生的培养工作。加强学科内涵建设,重点围绕创新团队、学术体系、研究条件三方面加强建设,在内涵建设的基础上,精心组织撰写机械工程学科和材料科学与工程学科一级博士点申报材料,现已获得机械工程学科和材料科学与工程学科2个一级学科博士授权点。

2009年积极组织申报机械工程学科和材料科学与工程学科一级学科博士后科研工作流动站,虽然没有成功,但积累了经验,找到了存在的不足,为2012年再次申报奠定了基础。

3.人才培养

重点加强机械设计及理论、机械制造及其自动化和材料学博士点的建设及博士生的培养工作,以获得机械工程学科和材料科学与工程学科一级博士点为契机,新增车辆工程、机械电子工程、材料物理与化学、新能源材料和材料加工工程五个二级学科博士点,并于2012年开始招收博士研究生。以学术研究促进研究生培养,保质保量培养一批国家建设新型工业化急需的高端人才,培养硕士研究生约547名,培养博士研究生约53名。获福建省优秀博士学位论文二等奖3项(于岩2008年、唐晓腾2010、郑婵2011年);继续开展硕博士研究生学术论坛,鼓励研究生参加国内外学术交流,2010年获福建省研究生创新创业平台建设项目资助。机械工程一级学科硕士学位研究生被教育部列为首批卓越工程师培养单位。

项目建设期间共毕业本科生1962名,人才培养质量和数量进一步得到保证,本科生培养专业中有国家级特色专业2个、省级特色专业1个,有国家级实验教学示范中心1个。建设期间获国家优秀教学成果奖二等奖1项、福建省优秀教学成果奖特等奖1项、福建省优秀教学成果二等奖1项,获国家级人才培养示范区建设项目1项、国家级双语教学示范课程1门,福建省人才培养示范区建设项目3项、福建省精品课程6门、福建省实验教学示范中心2个。

4.科学研究

项目建设期间形成了装备设计技术及理论、机械装备及自动化和先进材料3个富有特色的研究方向。建设期间共发表各类论文1205篇。其中一级刊物论文423篇,被SCI、EI和ISTP收录的共计575篇,其中SCI收录的共计168篇,EI收录的共计361篇。在ASME系列期刊发表论文4篇,发表论文SCI他引次数270次。影响因子大于1的论文63篇。主持承担国家级项目33项、省部级项目89项,项目总金额达4500余万元。获福建省科学技术奖一等奖1项、二等奖4项、三等奖3项,获国家质量监督检验检疫总局三等奖1项。获得国家发明专利74项,软件著作权5项。与100多家企事业单位合作,承担企事业单位合作项目122项。

5.实验室、工程中心等平台基地建设

项目在结合本学科现有研究方向和研究特色的基础上,进一步加强研究环境条件建设,已建成装备制造与控制技术和材料与摩擦学测试实验室,为项目开展研究、装备研发以及解决我省工程机械、汽车制造、纺织和制鞋装备行业的技术难题,研究生创新和创业能力的培养提供了良好的实验条件。

(1)研究平台基地建设:

2010年获批中央地方共建机械设计及理论重点学科建设项目;

福建省制造业数字化设计工程研究中心已通过初步设计,进入建设期;

2010年获批福建省功能高分子材料工程技术研究中心;

2011年获批福建省高端装备制造业行业技术基地;

2010年联合百事德(江苏)机械有限公司申报并获批江苏省空气动力装备工程技术研究中心;

2009年获批福州市机电装备与自动化行业技术创新中心;

2011年与泉州南安市共同成立南安市装备制造业技术研究院。

(2)人才培养平台建设:

2007年机电工程实践中心获国家级实验教学示范中心;

2008年获国家级预就业人才培养模式创新实验区;

2008年获中央地方共建现代机械设计实验室项目;

2010年获福建省研究生创新创业平台建设项目。

(3)新增主要设备:

装备制造与控制技术实验室购置主要设备(共计460.68万元):

SST1200ES 数字化快速制模机:35万元

ADAMS 有限元分析及运动分析软件:40万元

ANSYS有限元分析软件:16万元

3-matic正向工程软件     :19.94万元

PUMPLINX泵流体分析软件:13.47万元

LMS SCM05声振分析仪:30.87万元

NX7.5工业设计制造软件:19.3万元

Mimics 13医学图像处理模拟系统:42.5万元

EMF-7/15电磁成形机:24万元

油液颗粒度分析仪:18.3万元

动态测试分析系统 :45万元

无线动态测试分析系统:16万元

QC20W球杆分析仪:9.5万元

五轴机床配套刀具等:25万元

SPS600激光快速成型机:105.8万元

材料与摩擦学测试实验室购置主要设备(共计541.65万元):

Mar-X20 粗糙度和轮廓测量仪:63.8万元

扫描电子显微镜:310万元

MMS-2A微机控制摩擦磨损试验机 :12.6万元

XYC-A摩擦材料试验机    :20.5万元

MM1000-II摩擦磨损性能试验机:28万元

表面三维形貌仪:82万元

电化学工作站:24.75万元

6.国际学术交流与合作

邀请包括美国工程院院士黎念之、美国陶瓷学会主席R. Brow教授、中国工程院院士浙江大学谭建荣院士、天津大学叶声华教授、哈尔滨工业大学黄文虎教授、杜善义教授、英国伦敦国王学院戴建生教授、香港理工大学傅明旺教授、台湾成功大学副校长颜鸿森教授、台湾联合大学工学院院长杨希文教授等国内外知名专家和博士80多人作进行学术报告和学术交流,大大开阔了学术视野,有力地促进了教师学术水平的提高。

受邀出访学者2人。高诚辉教授受邀在白俄罗斯的第六届摩擦疲劳国际学术会议上做大会报告;蓝兆辉教授受邀在国际机构学及机器科学联合会(IFToMM)名词术语标准委员会担任委员并编写机构学名词术语国际标准;高诚辉教授和杨晓翔教授分别到台湾大学,台湾清华大学、台湾成功大学,探索科技合作以及海峡两岸装备工业研究院平台共建事宜;教师参加国内和国际学术会议150余人次。组织国际会议1次和全国学术会议5次。另外作为省级学会挂靠单位,还组织了福建省机械工程学会、福建省力学学会、福建省工程图学会和福建省液压学会等的学术年会。

(三)标志性成果

1、国家级教学成果奖二等奖: 预就业人才培养模式的创新与实践,2009年

2、一级学科博士点2个: (1)机械工程; (2)材料学科与工程,2011年

3、省级研究平台2个:福建省功能高分子材料工程技术研究中心(2010年)、福建省高端装备制造业行业技术基地(2011年)

4、省级创新团队:机电装备数字化设计制造(2011年)

5、省级一等奖1项:精细纳米种子镀及阳极的制备技术,2007年度福建省科学技术奖一等奖

6、省级二等奖5项:

(1)新型陶瓷混杂纤维复合材料制动片的研制,2007年度福建省科学技术奖二等奖。

(2)超环面行星蜗杆传动关键技术研究,2008年度福建省科学技术奖二等奖。

(3)数字化设计制造技术支持与服务,2008年度福建省科学技术奖二等奖。

(4)P84/PTFE复合滤料及关键技术研发,2010年度福建省科学技术奖二等奖。

(5)智能化振动压路机的研制,2011年度福建省科学技术奖二等奖。

7、省部级三等奖5项:

(1)耐酸型“玻纤填充国产芳纶1313”复合针刺毡滤料,2009年度福建省科学技术奖三等奖;

(2)新型高强工业聚酯纤维充气艇材料,2010年福建省科技进步三等奖;

(3)600MW超临界发电锅炉的缺陷分析研究,2010年国家质量监督检验检疫总局三等奖;

(4)超级双相不锈钢铸造技术研究与应用,2011年度福建省科学技术奖三等奖;

(5)一种混杂纤维摩擦材料及其制备,2011年度福建省专利奖三等奖。

8、高层次人才:福建省第二批高层次创新创业人才  钟舜聪研究员(2011年)

9、省级教学成果奖:理论与实践相结合的学生工程创新能力培养体系的研究与探索,2009年福建省优秀教学成果奖二等奖

五、建设项目经费、实际执行及管理情况简述

(一)装备设计制造关键技术及先进材料建设项目计划经费:

中央财政投入经费:    300万元

地方政府配套经费:    1500万元

学校自筹经费:        100万元

总计:                1900万元

(二)装备设计制造关键技术及先进材料建设项目实际到位资金:

中央财政投入经费:    300万元

地方政府配套经费:    1609.64万元

学校自筹经费:        300.94万元

总计:                2210.58万元

(三)装备设计制造关键技术及先进材料建设项目经费和实际执行情况:

队伍建设与人才培养:  660.2万元

设备购置:            1275.2万元

实验室改造及维修:    57.68万元

学术交流:            114.35万元

业务及其他:          103.15万元

总计:                2210.58

“211工程”建设专项经费实行学校统一管理,资金的使用实行在校“211工程”建设领导小组指导下的项目负责制。为加强专项资金的管理,项目建设资金严格执行《福州大学“211工程”建设项目财务管理办法》,每年根据学校制定的经费预算,制定建设项目的年度实施计划,经校“211工程”建设办公室核准后执行。项目在经费执行过程中,由“211工程”办公室、监审处和计财处共同监督执行,计财处负责财务核算,专项经费由学科或项目带头人、行政负责人共同审批,并规定定期(一般为半年)在本单位公布经费开支情况。“211工程”建设专项经费实行专项管理、专款专用、单独核算。

六、建设和运行机制方面的探索和创新

在建设和运行机制上作出如下探索:

1.构建学术管理与行政管理相协同的运行机制。在校学科建设领导小组领导和校211办协调下,建立学科带头人负责制,赋予资源配置权,明确行政负责人的服务角色,确保资金的有效使用。

2.建立科学的评价机制。实施“分层、分角色”评价机制。同时注重情商评价,其关系到团队潜在的创新能力。常设“特聘教授岗位”,接受海内外高端学者担任学术带头人。

3.建立有效的激励,在原奖励条例上,加强对科技创新团队的评价与奖励。对团队内部的奖励与约束机制加以监督。物质奖励的同时倡导精神类的奖励。

4.营造以人为本、相互关爱、互相激励、互相支持的文化氛围和严谨、求实、奋进、持之以恒的科研氛围。

5.构建科技资源共享平台机制,强调学科公共平台的建设,集中经费进行大型实验设备的建设,实现学科资源省内共享与开放,以提高研究设备的利用率。

七、存在问题和意见建议

本项目从事装备制造业中的设计制造关键技术及先进材料的研究开发,属于发展高科技促进基础产业发展的基础性项目,尤其是该领域研究所需仪器设备价格高、品种多,为此建议学校充分考虑这一实际情况,对项目建设在政策和资金等方面重点给予扶植和支持。

学科高水平科技领军人才屈指可数,在国际国内学术界有影响力的高层次拔尖人才和学科带头人稀缺;吸引、汇集和培养国内一流师资并形成合理人才流动的机制及条件不够完善,人才引进难度大。即使拟聘任为 “闽江学者”特聘教授也较难在国内外公开招聘到较高水平的学术带头人。

教师教学工作量繁重,正高职称教师数量少,青年教师队伍所占比例较大,建议学校取消职称评选限制指标,采取评聘结合提高教师竞争力。

博士研究生培养规模偏小,研究生教育层次比例尚需扩大。

学科发展整体水平不高、综合实力不强,相对优势不明显;学科建设的保障和激励机制不健全。

学科“973”、“863”和国家自然科学基金重点项目等国家级重大项目仍未实现突破,国家科技奖有待突破,创新团队的学科优势和特色有待加强提升;针对行业特色的科研方向还不够明显,科技成果的转化率偏低,对区域经济社会发展的支撑度和贡献率提升有待提高。

八、“211工程”四期建设重点及思路

重点加强学科内涵建设,学科建设的指导思想是:“顶天立地”,点面结合,点上突破,面上提升。学科建设总体目标是:争取国家级重点学科;建设重点是围绕学科建设三要素,学术队伍、研究条件和学术体系三方面展开。

第一,学科团队建设。培养引进学科领头人,加强原有省级和校级2个创新团队的建设与升级,争取在教育部创新团队建设方面取得突破;在装备设计及其智能化、摩擦学、功能材料等方向凝聚构建新的科技创新团队,将重点放在了学科领头人的培养和优秀群体的建设上。

第二,平台与研究条件建设,在原有4个省级科技研发平台的基础上加强建设,2个工程(技术)研究中心在十二五期间在教育部或国家级科技平台建设上争取取得突破,2个行业技术研发基地要在为福建省经济建设方面做出更大贡献;争取在省级重点实验室建设方面取得突破;在人才培养创新平台方面争取中央地方共建机械工程研究生创新平台建设项目和中央与地方共建先进制造技术实验室建设项目,加强学科实验室建设以及研究环境和学科文化建设,使研究人员关心学科,安心研究,开心生活。

第三,学术体系建设方面,加强学科内涵建设,重点是进一步凝炼学科方向,尤其是研究特色方面。加强开展学科前沿的研究工作,强调交叉融合和集成发展,结合学科自身的相对优势,通过凝聚、锤炼,逐步使学科方向相对集中和稳定,特色更加鲜明,形成坚定正确的学科方向,通过不断的科技创新,保持学科发展的活力和动力;立足区域与地方经济建设,充分利用了新技术,如信息技术,来改造传统的机械产业。不断培养高层次创新人才,为海峡西岸经济建设和社会发展提供人才支撑。要和产业部门、企事业单位紧密结合,坚持以服务求支持,以贡献求发展,要努力为福建省经济建设和社会进步提供人才贡献和知识贡献。在为地方及行业的服务中,培养和输送更多的人才,创造更好的科研成果,为经济建设和社会发展做出更大贡献。

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