新工科背景下构建产学研协同创新有效机制的实践与思考

陈晓东 李涛 付兵(四川大学化学工程学院，四川 成都 610065)

0 引言

习近平总书记在党的十九大报告中提出了“创新是引领发展的第一动力，是建设现代化经济体系的战略支撑”。《中国制造2025》提出了“创新驱动，市场主导，政府引导，自主发展和开放合作”的基本方针和原则，通过“三步走”实现制造强国的战略目标。当前，全球新一轮的科技革命孕育兴起，世界经济发展的格局和人类生产生活方式正在逐渐改变，而我国现处于经济增长方式转变，优化经济结构，推动创新发展的攻坚期，其国际竞争力的进一步提升以及科技强国战略目标的实现，均对产学研协同创新提出了迫切的市场需求。由此可见，高校的产学研合作不仅关系着其科技成果转化，更是国家技术创新体系建立的突破口[1]。然而大多数企业均面临着缺少关键核心技术的现实困境，高校和科研机构的科研成果多集中在理论基础研究层面，其成果的应用和转化率不高，这些现状都阻碍了我国加快建设创新型国家的进程。

为适应新时代新形势的发展需求，主动应对科技革命与产业变革，支撑经济服务创新驱动发展和“中国制造2025”等一系列国家战略，教育部自2017年2月以来积极推进新工科建设，先后推出了“复旦共识”，“天大行动”和“北京指南”的新工科建设“三部曲”，开拓了工程教育改革新路径。《教育部办公厅关于公布首批“新工科”研究与实践项目的通知》里明确指出，鼓励“双一流”建设高校将“新工科”研究与实践项目纳入“双一流”建设总体方案。新工科是传统工科的延续，同时又基于新产业新需求对传统工科的学科建设模式和发展路径进行了重构，不再是以学科为导向，而是立足于行业产业需求，从单一专业转变成多学科的跨界交叉融合。只有走进企业，深入产业，整合企业、高校和科研院所的优势，形成集群式和紧密型的产学研合作模式，对接国家战略需求，共同培养高精尖创新人才和一流卓越工程师，才能有效提升科技创新成果转化率。本文以四川大学化学工程学院为例，探究在新工科背景下，如何构建有效的产学研协同创新机制，以促进双一流学科发展。

1 产学研协同创新的国内外研究现状

作为产学研发展最早国家之一的美国，在硅谷所建立的以顶级高校为依托的创新孵化园和创新企业集群的协同创新联盟成为了高校产学研的国际范例。德国的产学研协作是以“双元制教育”为主，侧重培养学生的实际操作能力，高校与企业合力探索职业性的高技能专业人才的培养模式。英国的高校产学研协同创新模式主要分为教学公司、剑桥科学公园和沃里克三种模式[2]。陈劲[3]曾提出了“产学研战略联盟”思想，指出在全球经济一体化，开放创新和自主创新日渐重要的新形势下，高校、企业和科研机构相互结成的产学研知识联盟的方式，成为了当前国家科技创新、攻克技术难关的重要组织形式。李京晶[4]分析了我国产学研协同创新发展的现状及优劣势，并运用相关理论提出了产学研协同创新的三种机制：基于核心竞争力的激励机制，基于创新扩散的共享机制和基于交易成本的约束机制。王江哲等人[5]从知识产权保护的角度，结合2008—2016年高校层面和省区层面的科技统计数据、知识产权保护等数据，提出了研究假设，并通过构建知识产权门槛效应模型，利用实证研究手段，探究了产学研协作对中国高校科研成果转化的影响，其研究结果表明产学研协作对高校的科研成果转化起正面积极作用。朱桂龙等人[6]从大学视角下出发，分别从学者个人、科研团队以及共同体组织这三个层次探讨了产学研合作的动机和必要性，并指出产学研合作在开展突破性创新中，能够有效抵御外界环境变化，降低环境不确定性和研发风险。

2 当前工科院校产学研协同创新的困境和成因分析

尽管当前我国工科院校与企业开展产学研合作取得了一定成效，但离国家经济战略发展目标还有很大的差距，主要体现在以下几方面。

2.1 产学研合作方合作意识不强，激励与约束机制有待改进

一方面是部分高校对产学研协同创新的模式认识度不足，对科学研究和成果转化应用不够重视。且大部分高校对科研人员的职称考核标准主要集中在发表论文数、承担的纵向项目经费、获得的省部级及以上奖励等，而对其发明专利和科技成果的应用重视程度不足。另一方面，企业认为高校主要擅长基础理论研究，其研究成果离工程应用差距较大，资金投入大但利润回报低，故更倾向于直接购买成熟产品。另外，校企签约更多地是注重签约仪式，进行新闻宣传报道，缺乏长期有效的合作机制。同时，由于缺乏第三方监管，没有建立严格的约束机制[7]，故难以保证合作的有效长期进行。

2.2 产学研合作程度不够深入

目前大部分的合作还停留在技术开发与转让，合作开发，委托开发等较低层次上，而共建研发机构，搭建研发平台，以及构建技术联盟的产学研一体化经济实体等高层次合作模式还较少。深入合作涉及到实验用地，经费和人员等多方面投入，但小型企业没有经济实力，大型企业不愿过多投入，而高校则多重视的是量化指标的论文、经费成果，忽视了科技成果转化应用的重要性[8]，进而导致合作不够深入。

2.3 产学研合作长效运行机制尚未成熟

我国制定的产学研合作法律法规有待健全。当前政府在产学研合作上通常采用“一事一议”的方法，政府承诺为高校或科研院所提供的配套资金和资源相对较少，而企业受市场经济波动影响较大，难以有效保障长期大量的资金投入。同时，产学研协同创新组织结构松散，大多因一些地方政府所发起的产学研项目临时和企业组队形成，并未以此形成长远深入的合作[9]。

3 构建产学研协同创新有效机制的措施和成效—以四川大学化学工程学院为例

鉴于当前我国高校产学研协作现状，四川大学化学工程学院坚持“科教兴国，科教兴川”，积极与地方经济发展相结合，密切与地方各级政府，行政主管部门，企事业单位合作，共同探索一条将高校创新复合型人才培养，师资队伍建设，国际科技合作与产业共性技术攻关紧密结合并实现核心产业技术水平和创新能力跃升的改革之路，建立协同创新联盟，实现产业共性关键技术革新和高素质人才培养“共赢”的协同创新组织模式。学院于1997年成立了学院董事会，现有董事单位36个，包括四川、贵州、重庆等省、市的化工研究设计部门和省、市化工行业的管理部门等。

同时，为有效推动产学研协同创新发展，四川大学化学工程学院以工程技术学科为主体，瞄准世界科技前沿动态，站位国家发展的重大需求，立足行业产业发展背景，结合地方产业特色，与当地企业、科研院所形成协同创新中心，通过培育战略新兴产业和改造传统产业，成为支撑我国行业产业发展的核心共性技术研发和转移的重要基地。实现了产学研的零对接，为企业创造了良好的经济效益。

3.1 秉承“立足基础，面向工业，服务社会”的发展理念，加强产学研合作意识

四川大学化学工程学院在60 余年的发展历程中，一直秉承着张洪沅先生“立足基础，面向工业，服务社会”的发展理念。在当前“双一流”和新工科建设背景下，化学工程学院深入实施科研基础能力建设计划，优化创新平台布局，用高水平科研带动高水平学科的发展和交叉学科融合，用教学科研优势来培养创新复合型人才；积极响应四川大学人才强校战略，着力引进、培养集聚一批高精尖的科研人员，加大青年教师培养和对创新团队的支持力度；充分发挥学院的综合优势，积极对接企业发展需求，服务企业技术革新，联合企业、科研院所解决制约行业发展的共性关键核心技术，以及涉及社会民生的重大科学问题；在“加强管理，注重能力，拓宽专业面，增强适应性”的教改指导思想下，拓宽原有专业，增加新专业，与科研机构共建人才培养基地，如与西南化工研究设计院共建“工业催化”硕士培养基地的建设工作；开展实施卓越工程师教育培养计划，加强学生生产认识实习，让学生将课本理论知识真正运用到工程技术开发中。

3.2 整合多方优势资源，基础研究与应用研究并举，深化产学研合作

3.2.1 以基础研究为主导，立足国家重大战略需求，推动科研成果市场转化

教育部指出，航空发动机是国之重器，是装备制造业的尖端。我国长期以来面临着高温物性数据空白的窘境，某型发动机主动冷却中燃料高温换热的关键问题亟待解决。“空天动力燃烧与冷却教育部工程研究中心”是四川大学燃烧动力学中心整合多方面优势，聚焦国家重大需求，以先进空天动力工程化为目标，建设产学研用结合的空天动力燃烧与冷却教育部工程研究平台。该教育部工程中心主要致力于应用基础研究、关键核心技术攻关和产业化实践等，支撑发动机的地面实验和飞行演示。这将对推动我国发动机技术的进步，加快推进科技成果在特殊行业的产业化应用起到重要作用。

四川省多相流传质与化学反应工程重点实验室瞄准低碳能源及环境友好相关的重大科技问题，聚焦国际化学反应及分离过程的科学和工程问题，开展与能源(煤、石油、天然气)和资源(磷矿与钛铁矿)的高效转化与低碳技术相关的催化与反应动力学、新型反应器、多相流传质、分离新技术等创新性应用基础研究，建设成为特色的化工科学研究基地、关键技术开发基地、科技人才培养基地。

3.2.2 以应用型研究为主导，搭建工程技术开发平台，攻克产业共性核心关键技术问题

坚持市场导向为需求，在“创新、产业化”方针指引下，以应用型研究为主导，为攻克行业产业内关键核心技术、加快科研成果产业化等，在教育部、省政府的牵引下，化学工程学院整合“校校”、“校企”人才、设备、技术优势，创新高校产学研用与成果转化的组织和管理机制，形成具有分工明确、紧密合作的多学科科研创新人才队伍和技术体系的协同创新中心。如四川省先进磷化工技术与装备协同创新中心，建立创新研发—产业化平台，形成基础研究-技术研发创新—产品试制—系统集成—推广应用的协同创新链条，增强了磷化工基础研究能力和工程化关键技术的转化能力，创建了磷化工产品体系与关键制备技术，提升了磷化工及相关化工产业的核心竞争力，为磷化工产业跃升与产品结构优化升级提供技术支撑；教育部磷资源综合利用与清洁加工工程研究中心，则通过项目的工程化开发加速磷化工技术成果的转化，建设形成了国内最大、有国际影响的磷资源综合利用基础研究、工程开发中心，以及我国最大的磷化学与工程学专业人才培养基地；成立于2002年的川大-瓮福工程技术中心，是我国第一家磷化工“产、学、研”结合的工程技术中心。该工程技术中心自成立以来，校企双方已在磷复肥加工、精细磷化工、能源环保等领域开展了十几个项目的合作，合作经费超过4450 万元，并且成果都得以转化，为企业创造了良好的经济效益；川大-开磷磷化工技术中心实验室主要瞄准与国民经济、社会发展、低碳能源及环境友好相关的重大科技问题，聚焦行业理论技术研究与磷化工工程实践问题，开展湿法磷酸净化、磷复肥加工、精细磷化工、能源环保等方面的理论研究与工程放大工作。该实验室自成立以来，校企双方合作开发了多个项目，其成果都得以产业化；磷化学与工程技术四川省重点实验室与多家大型化工企业进行科研合作，在国内首次实现料浆浓缩法制磷铵新工艺和湿法磷酸净化技术，成功实现湿法磷酸清洁生产工艺、直接以中低品位磷矿生产磷复合肥等新技术。近5年到校总经费超过3 亿元；四川省磷化工技术与装备工程实验室紧紧围绕国家“十三·五”规划和国民经济发展重大需求，积极引智借脑，并与中国磷肥协会、石化联合会等行业协会和云天化集团、六国化工等十多家大型磷化工企业开展了项目合作。

同时，学院还主动融入当地的行业产业创新体系，将企业生产一线的实际需求为工程技术研究的目标，紧密围绕企业的关键核心技术和工艺，待解决的共性难题和现实困境，深入开展协同创新，积极推动科学技术向现实生产力的转化。如学院申请的磷石膏制硫酸钾铵，新型高效节能穿流式磷酸萃取生产工艺、稀土复合鞣剂，尼龙101 共混改性材料的开发研究、高新系列皮化材料产业化工程等多项横向项目，均取得了突破性的进展。

3.3 牢抓时代特色，创新人才培养机制，共建“互联化工”平台

作为工科学院，化学工程学院一直重视工科建设发展和人才培养，注重技术专业新生力量的补充和加盟，注重工科学生培养实效，大力支持学院教师开展工程技术研究和学生生产认识实习。在大数据技术盛行的当下，发展工业互联网有着十分重要的意义。基于四川大学“文进、理优、工改、医强”的战略思想，四川大学化学工程学院重点推进“互联化工”平台建设，在校友企业的资助下，成立了“四川大学互联化工研究中心”。同时，化学工程学院根据新工科建设和专业发展的要求，依托“四川大学互联化工研究中心”创新平台，在化学工程与工艺专业下面建设了“大数据与互联化工”、“新能源与材料化工”、“低碳技术与绿色化工”三个专业方向，并正在与计算机(软件)学院等共同筹建“互联化工”交叉专业创新班。借助“互联化工”创新平台的建设，既能为传统学科的建设探索出新的发展路径，还能结合学科交叉的优势为国家培养出更多复合型创新人才。

四川大学化学工程学院还积极加强和企业、科研院所的深入合作，完善产教融合和协同育人机制，如协同共建了几十个学生生产实习基地，增强了学生对工业生产感性认识，使得课本上理论的知识能在实际生产中活学活用。不仅如此，合作企业还在学院设立了“圣华曦奖学金”、“成达奖学金”、“E+H 奖助学金”、“赢创奖学金”等专项奖学金，以此激励学生们为攻克工程技术难题而努力。

此外，学院对青年教师的培养也给予了大力支持。如打造“化工之星”人才培养计划。受资助的一名青年教师聚焦行业关键核心技术，在四川大学卓越工程师中心建立了一套1m3连续结晶平台。该平台以DCS 全自动化控制，实现连续化生产，解决合作企业的现有间歇式工艺批次稳定性和单套装置产能难以放大问题。

4 结语

产学研协同是现代大学建设“新工科”的必然选择。通过互惠互利、共赢多赢的产学研合作机制的建立，四川大学化学工程学院与相关企业、科研院所之间建立起了稳定、高效的科技成果转化和全社会技术创新资源优化配置的渠道，更好地推动了成果转化，充分发挥了服务社会的功能，促进了产学研合作的全面提升。但也存在着运行机制不够完善，整体大环境的考核标准有待改进等问题。

在新工科和“双一流”建设的背景下，工科院校应着眼于国家科技、经济的战略发展和新产业发展趋势，构建产学研协同创新的长效机制。应以市场需求为导向，超前布局新学科，探索和创新产学研协同育人的最佳模式，不断提升工程教育质量，培养符合时代需求的复合型卓越工程人才。