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近几年,水土保持与荒漠化防治专业就业形势总体发展良好。2011年3月1日,《中华人民共和国水土保持法》正式施行,为水土保持与荒漠化防治工作的推进树立了重要的里程碑,为本行业的人才培养提供了重要的政策支撑,学生就业工作迎来了新的发展机遇。目前基层水土保持单位大多设在水利局内或为水利局的下属单位,水利、交通、铁道、电力、冶金等各行业的设计院或企业大多都设有“水保室”或“环评水保室”,这些单位都需要引进水土保持专业的人才。交通、冶金、铁路等行业具有开发建设项目水土保持方案编制资质的单位,也需要引进本专业的毕业生,打破了水土保持专业毕业生只在本行业就业的局面,因而多个行业成为水土保持专业毕业生就业的重要渠道,毕业生的就业面大大拓宽。
(二)本科毕业生的就业选择呈多元化趋势
近几年,水土保持与荒漠化防治专业本科毕业生呈现就业去向多元化的特点。以北京林业大学为例,2010~2012届本科毕业生中申请出国的占毕业生总数的4%左右,主要去往美国、英国等国家。读研深造的占本科生总数的53%左右,应届毕业生的保研率一直保持在15%~18%之间,考研率在30%以上。在读研的毕业生中,有70%以上选择在本校读研,选择在外校读研的主要集中在中科院、北京大学、清华大学、北京师范大学、中国林科院、水科院等院校与科研院所。直接参加就业的占43%左右。从毕业生就业的行业性质来看,进入国有企业、政府、事业单位工作的占毕业生人数的20%左右,进入民营企业的占70%左右,参加国家、地方基层服务项目的占毕业生总数的3%左右。在就业区域上,北京就业市场基本趋近饱和,岗位增加放缓,在京就业的人数明显下降,占签订毕业生人数的5%左右;大多数毕业生离京赴外地就业,其中一级省会城市及二线城市占83%左右,且以东部地区、南方地区居多。水土保持与荒漠化防治专业本科生毕业生就业的多元化特点与高校其他专业有共性之处,也有其专业的独特性。
(三)用人单位对毕业生的素质和学历要求不断提高
随着水土保持事业的发展,其行业科技含量大幅度提高,用人单位对毕业生的学历要求也呈明显的上升趋势。例如开发建设项目水土保持方案的编制要掌握工程措施和工程概预算的基本知识,毕业生如果工程意识淡薄、不懂得行业规范、国标、法律法规、ISO质量管理等一整套工作技能,就无法适应行业的需要。现在政府机关、国企及事业单位对毕业生的要求是硕士以上学历。从近几年北京林业大学水保研究生就业情况分析看,80%以上的毕业研究生进入国企、事业、国家机关工作;20%左右的研究生进入私营企业或选择基层就业服务项目,研究生的留京比率也远远超出本科毕业生,约为30%。
(四)地区差异对毕业生就业产生一定影响水土保持与荒漠化防治行业是受政府和水利部门监督和管理的。地区不同各地的政策也有差异,水土保持与荒漠化防治行业的发展状况也不同。其中,部分南方省份,如四川和浙江水保行业的监管比较严格,水土保持与荒漠化防治的甲、乙级资质大多控制在具有事业编制的各设计院中(如浙江水利水电勘测设计院、四川水利水电勘测设计院等),进入这些单位需要参加各省水利厅事业单位的统一考试,单位接收人员不具有太大的自,而且要求很多、门槛较高;而广东、云南水土保持与荒漠化防治行业的市场发展相对较早,各类水土保持与荒漠化防治公司和企业也较多,也具有相应的水保资质,这些企业成为接受本专业本科生的主力军(如云南“今禹”生态工程咨询有限公司、深圳深水水务咨询有限公司等)。目前,我国拥有水土保持方案编制甲级资质的单位共有130家,拥有乙级资质的单位共有862,丙级有1204家,分布在全国各省会城市或二、三线城市,单位的资质反映了实力,是毕业生就业选择的重要参考。
二、水土保持与荒漠化防治专业毕业生就业主流行业的分析
根据水土保持行业长远发展和近期工作的社会调查,水土保持与荒漠化防治毕业生的主要岗位群可分为5个方面。
(一)水土保持生态建设项目的前期工作
1.水土保持规划设计指根据土壤侵蚀状况和自然社会经济条件,应用水土保持原理、生态学原理及经济规律而制定的水土保持综合治理开发的总体部署和实施安排的工作计划。规划设计分为大流域或其主要支流为单元的水土保持规划和以小流域或以乡、村为单元的水土保持规划。2.项目建议书、可行性报告和工程初步设计主要是对规划方案中具体治理措施、施工方案提供进一步的理论支持、细化的施工组织方案以及对人力、物力、财力投资的收益率分析。
(二)水土保持动态监测
水土保持动态监测是水土保持工作的重要组成部分,是从保持水土资源和维护良好的生态环境出发,运用地面监测、遥感、全球定位系统、地理信息系统等多种信息获取和处理手段对水土状况进行监测,对水土流失的成因、数量、强度、影响范围、危害及其防治效果进行动态监测和评估,这也是水土流失预防、监督和治理工作的基础。水土保持监测工作需要从业人员深入项目的一线,采集和测量各种数据。虽然我国水土保持监测领域拥有众多现代化技术,但是仍需要专人在野外从事仪器维护和信息采集工作。
(三)开发建设项目水土保持方案的编制
水土保持方案编制是水土保持行业中的主要工作。由于《水土保持法》的实施,凡开发建设项目必须做水土保持方案,以预防水土流失,并兼顾生态和谐。编写水土保持方案需要依据《水土保持技术规程》,通过实地探查,确定该项目水土流失主要影响因子,并提供解决方案。方案不仅包括可行性分析,还需编写项目概预算,从业者需有较好的数学基础和相关的经济学知识。
(四)水土保持监督管理与行政执法
目前,水土保持事业蓬勃开展,但各项水土保持工程的施工与管理水平仍良莠不齐。近年来,国家进一步完善了相关法规,加强了水土保持资质的管理。从业者不仅需熟知各种水土保持的法规和技术规程,还需要通过严格的考试,才能从事水土保持的监督管理与行政执法工作。
(五)水土保持的行政管理、科研、宣传、培训等工作
据调查,水土保持与荒漠化防治专业毕业生的岗位群还分布在各级水土保持行政单位和水土保持科研所、水土保持技术推广站等。因水土保持工程项目作为生态建设的主体工程,在农、林、计划、监理等部门都有涉及,所以这些单位也有对水土保持与荒漠化防治专业毕业生的岗位需求。
三、水土保持与荒漠化防治专业学生的职业生涯指导方案
水土保持与荒漠化防治作为实践性与应用性很强的专业,学生在就业方面表现出既有优势也有劣势的特点。优势表现在学生可以依据专业涵盖的各个方向及自身的爱好选择自己的职业目标,劣势表现在本行业属长线专业,很容易出现“大小年”及就业质量不高的现象。因而,学校应积极引导学生发现专业爱好和自身优势,帮助其树立合理的职业目标,“早规划、早动手、早实践”。
(一)帮助学生做出正确的职业规划设计
学生在校期间应加强与外界社会的沟通与交流,走出校园,接触并了解社会,通过面对面的访谈了解各行业对人才的需求,寻访成功人士并收集业内成功者的创业经历和成功经验;通过参加职业竞赛等为个人职业规划设计提供参考,发掘自身的特长与兴趣,及早做出个性化的定位;通过参加人才交流会和就业实践,与用人单位接触,使原定目标在实践中得到校正;广泛收集信息,通过各种人脉资源、组织资源收集信息,扩大自己就业选择的空间;把个人特点与专业特色结合起来,依据个性特点规划职业发展,实现各个阶段之间的衔接。目标管理和阶段性调试是进行职业生涯指导的关键所在。
(二)结合专业进行就业指导
学生对专业的认识一般包括3个阶段:入校前,大部分同学对专业不是很了解,对专业的认识很模糊;入校初期,经学院和学长学姐的介绍,开始知道专业的主要内容;随着学习的不断深入,对专业认识不断加深,兴趣增高,但也会出现学生对自身发展目标把握不清晰的现象。因此,就业指导要做好以下3方面。1.了解专业设置,尽早树立职业目标目前拥有同类专业的高校在专业及课程设置方面有很大的趋同,缺少自已的特色,人才培养模式易于与市场脱节[3]。所以作为应用性较强的水土保持与荒漠化防治专业既要注重科研型的人才培养,也要重视对目前市场需求量大的技能型、应用型人才的培养。因而,从新生入校开始,就要充分利用新生入学教育、职业生涯规划课、专业交流会、班会等途径,协助新生尽快认识专业、了解本专业的设置,使学生做到心中有数,引导其从自身的实际情况出发设定职业目标。2.坚持正面引导,帮助学生树立正确的就业观通过相关负责人向学生介绍本专业的就业形势,提供具体的解决方案供学生选择,帮助他们了解行业劳动力市场的信息,提高学生职业化的素质与思维。3.做好职业规划的过程辅导,及时发现和修正职业目标随着学习的深入,学生对专业的认识会有变化,兴趣点也会随之发生变化,因此要根据学习的不同阶段帮助学生对目标进行适当的调整。实际上,职业生涯规划的目的不在于你很快地找到自己的人生目标,而在于对自我和环境的不断探索。通过对职业生涯的探索,更多地了解了自己和就业环境,可以作更充分地准备,有意识的发挥自身潜能,以积极的态度面对人生,随时知时知势知己。所以,职业生涯是立体、动态的,在生命的不同时期,需要反复地进行这样的探索和规划。
(三)分年级制定具体的职业生涯指导方案
大一年级学生咨询的主要问题是时间管理、自我潜能认知和专业的就业认可度。学院通过举办不同类型的老生经验交流会,从专业知识学习、社会实践与能力培养等方面进行初步指导。学院还应针对不同的研究方向,单独设立专业发展概论等必修课程,进行集中指导与解惑。通过开展职业生涯规划课、新老生交流会等途径,围绕“认识专业,发现自我”开展主题教育活动,使学生初步了解专业的基本知识及自己的优缺点。大二年级学生通过专业课程的学习后,会逐步发现自己的专业爱好,培养专业特长,初步确定职业生涯的发展方向。此阶段学生关注的问题主要涉及社会实践、参加何种社会活动,以及个人素质能力如何培养等。学校要有针对性开展丰富多彩的第二课堂活动,使学生通过参与组织与策划各种比赛或志愿服务,提升人际沟通能力、团队协作能力、动手实践能力、信息获取与使用的能力、资源统筹能力等。这些基本能力的获得与提升是大学生就业的有利保障。大三年级是提升就业能力的关键阶段。学生应依据自己的专业爱好和职业发展目标,积极充实专业和职业知识,注重培养自己与职业发展相关的能力和素质。大三学生关注的问题是考研方向的选择、如何确立职业目标等。学院可以专门邀请专业的老师解答考研政策,并提供其研究方向以供学生参考,帮助学生分析利弊,确立职业目标。任何活动的进行都离不开社会的帮助,最终实现思想政治教育的自我提升需要社会提供相应的物质和精神条件,因此必须将自我努力与社会帮助有机结合[4]。大四年级的学生可以通过就业指导课了解就业的相关政策,依据社会和单位的要求不断充实和完善自我[5]。适时调整自己的职业目标和就业期望。大四应届毕业生则更加关注求职政策与技巧,以及如何选择心仪的公司。学校可以邀请一些成功校友来开展讲座,以其切身经历现身说法,让毕业生加深对行业所需技能或基本能力的了解。
本届会议以“联动发展的全球化纤工业 ― 创新、协调、绿色、共享”为主题,开设发展论坛和专题论坛,聚焦科技进步和新工业革命的历史机遇下,全球化纤行业的发展与合作模式,研究全球化纤纺织业融合共进和发展的新举措以及如何在中远期的未来实现真正可持续发展,探讨化纤及其上下游领域最新技术和应用发展趋势等行业热点和焦点话题。
中国纺织工业联合会副会长杨纪朝在开幕致辞中表示,在全球化时代,各个国家和地区化纤工业的发展都不是孤立的,产业增长与发展的联动性突出,全球化纤工业有着共同的利益和发展诉求。作为国际化纤领域的一项高水平、高层次的国际性例会,中国国际化纤会议旨在为全球化纤工业的共同发展谋划思路和出路,分享中国和世界化纤工业在发展、科技和市场等方面的前景分析和研究成果,带动并推进整个纺织化纤产业链共同发展。
福州市经信委陈驹先生在欢迎致辞时表示,纺织化纤是福州经济发展的重要支柱产业,福州长乐市享有“中国纺织产业基地”的称誉。目前,福州市已初步形成了集化纤、棉纺、织造、染整、服装、纺织机械等为一体的具有持续竞争优势的纺织化纤产业集群。福州市也将借助此次大会的东风,继续集智汇力,进一步推动福州化纤产业转型升级,实现化纤产业的持续健康快速发展。
大咖云集:共探全球化纤工业的联动发展之路
在中国“十三五”开局之年,全球化纤行业亦迎来了转型升级的重要发展阶段。中国纺织工业联合会副会长高勇在发展论坛上指出,化纤作为纺织产业的源头,行业的技术进步,新材料的研发,对整个纺织行业必将产生叠加效应,给行业带来巨大的发展空间。“十三五”期间化纤行业应重点关注高性能纤维及复合材料、差别化和多功能纤维、生物基化学纤维,特别是产业用化学纤维将成为“十三五”期间重要增长点。
国家统计局中国经济景气监测中心副主任潘建成表示, 2016年是“十三五”的开局之年,三期叠加、房地产市场调整影响或许会贯穿“十三五”全过程。要把转方式调结构放到更加重要位置,狠抓改革攻坚,突出创新驱动,强化风险防控,加强民生保障,促进经济平稳健康发展和社会和谐稳定。稳增长、调结构、惠民生、防风险,目标并非完全一致,协调需要智慧,也需要定力。政府需要定力,要保持宏观政策的稳定,坚决推进改革。
发展论坛:共探全球化纤产业的发展形势及未来策略
在发展论坛上,来自美国、日本、欧洲、韩国、中国台湾等国家和地区的行业高层领导、全球知名咨询机构的演讲者和与会者分享了全球化纤发展的现状、面临的挑战及未来发展策略等。
欧洲化纤协会理事长Frédéric Van Houte指出,2015年全球化纤产量6 890万t,中国占据了67%,成为全球最大的化纤生产国,而欧洲仅占据6%。从全球化纤产业来看,涤纶的优势地位更加明显,2015年涤纶纤维产量5 160万t,占全部化纤产量的75%。然而,欧洲化纤也面临着全球涤纶产能过剩的严峻形势。他认为,产能过剩应通过有责任意识的行为来解决,在投资新项目时应基于全面的市场和财政分析,避免同质化竞争行为。
韩国化纤协会会长Seunghoon Park指出,韩国化纤产业已经意识到全球化纤产业的供需失衡是导致产业利润率下降及成长性受限的主要原因。韩国化纤业以企业整体经营策略为出发点,为保证在海外的市场竞争力,正竭尽全力通过产业重组、发展功能性产品和差异化产品去创造新的市场需求来保证行业进一步发展。
财团法人纺织产业综合研究所原料及纱线部副主任安大中认为,未来的化学纤维将同时具备绿色和功能性两大特性,并且绿色制造将是推动化纤产业可持续发展的全球趋势。此外,他还详细介绍了以生物质耐隆为原料开发差异化纤维的最新技术,以及离子液体在纤维素纤维上应用的最新技术。
10场特色论坛:呈现全球化纤产业在各个相关领域的最新动态和成果
一、引言
自从有机合成农药滴滴涕应用以来, 化学农药一直是园林农业上控制病虫害的主要手段, 其品种和生产销售量逐年增加。但是化学农药在控制病虫草害、提高产量的同时, 也破坏了生态、污染了环境,并由于其残留对水域、食品的污染而直接危害了人体健康, 这些弊端随着长年累月的大量使用而日益暴露。在世界范围内意识到环保重要性的情况下,传统化学农药销量一直处于下坡趋势。于是研制一种安全、无污染、无公害的农药成为摆在众多农药学家面前的难题。“生物农药”开始进入人们的视野。
生物农药, 传统的定义主要是指可以用来防治病、虫、草等有害生物的生物活体, 如利用细菌、病毒、真菌、线虫及拮抗微生物等来控制病虫草害的制剂。现在生物农药一般定义为用来防治病、虫、草等有害生物的生物活体及其代谢产物和转基因产物, 并可以制成商品上市流通的生物源制剂, 包括细菌、病毒、真菌、线虫、植物生长调节剂和抗病虫草害的转基因植物等。一般来说生物农药具有选择性高、易于降解、不易积累、用量少、污染小、对人畜毒性小、环境兼容性好、病虫害不易产生抗性等优点。我国生物农药的研究开发始于50 年代, 直到80 年代中期才开始正式列入国家科技攻关的发展计划。近十多年来,在生物农药的资源筛选评价、新产品开发、生产工艺、产品质量检测和新技术示范推广方面都取得了长足的进展。
二、我国生物农药应用现状分析
国际上, 生物农药市场增长迅速, 销售额占全部农药的20%左右( 2000 年) ; 其中, 农用抗生素是生物农药中最主要的一类, 占生物农药销售额的90%。我国农作物病虫害常年防治面积414 亿公顷次, 化学防治是最主要的防治措施, 生物防治面积每年3300 万~ 4000 万公顷次, 占防治总面积的8% 左右;2002 年生物防治面积为1973 万公顷次, 为近10 年最低; 2007 年上升到3980 万公顷次, 占当年防治总面积的8197%, 为进入21 世纪以来最高年份, 但仍远低于发达国家20% ~ 60% 的水平。
通过以上数据的分析,我们发现当前我国生物农药在实际农业生产活动中的应用虽然取得了一定的进步,但是传统化学农药仍占据主导地位,与发达国家的差距仍然十分巨大。之所以会出现这种状况,原因在于:
首先,生物农药产品是一种特殊的商品,使用它需要较强的技术支持,它所需要的产品服务不是一般售后服务所能满足的,消费者的观念和知识往往成为制约其推广的瓶颈因素。
其次,目前生物农药产品单一,品种较少,仅仅只有井冈霉素、阿维菌素等产品的生产具有一定的规模,其他所谓的生物制剂往往是挂羊头卖狗肉。
再次,目前市场上的生物农药,价格偏高,质量不稳定,防治速度较慢,限制性较强。如Bt产品在阳光下容易分解,且极易被冲淋掉。农民由于长期养成的用药习惯,对用量少、价格便宜、见效快的化学农药情有独钟,农民用药从众心理极强,使得生物农药在农民群中了解较少。
最后,生物农药企业规模小而分散, 品种单一, 低水平重复建设现象突出。目前, 在我国200 多家生物农药生产企业中,绝大多数生物农药企业是由化学农药生产厂转化而来, 或在原化学农药生产企业中设立生物农药车间、分厂, 产量较低, 生产工艺落后, 技术力量等条件不具备, 产品质量不稳定, 体现不出生物农药技术的优势。由于生物技术的兴起和过分渲染, 使生物农药企业出现鱼目混珠的现象, 许多非生物农药产品被冠以生物农药、绿色农药、环保农药的名称。许多企业在其申报的生物农药登记后, 在生产的产品中加入大量的化学农药成分, 甚至没有生物农药成分, 纯粹以化学农药来冒充, 对生物农药的健康发展带来影响。
三、我国生物农药应用前景分析
近年来, 减少农业面源污染, 保障农产品质量安全越来越受到重视, 特别是“公共植保, 绿色植保”理念的提出和实践, 为生物防治和生物农药的发展提供了平台和手段。过去靠一家一户的小规模农户难以推广和发挥效益的生物防治技术, 通过“公共植保”以及专业化防治的推动手段, 可以得到迅速的普及应用, 而在“绿色植保”技术中, 生物农药无疑是最易被农民接受、靶标病虫范围广的技术措施。
为了广泛促进我国生物农药在农业生产活动中的应用,我们应该做好以下工作:
首先,加强宣传力度,让广大农民充分地认识到农产品质量安全问题的存在, 不仅危害人们的身体健康, 损害消费者的合法权益, 而且影响农产品的出口, 损害我国的国际形象。农产品质量安全问题的存在, 不仅已成为农业和农村经济结构调整的严重障碍, 也成为我国加入WTO 后面临激烈国际市场竞争的一个巨大隐患, 已到了非下大力气治理不可的地步。让农民掌握生物农药的杀虫机理和使用技能, 普及农民对生物农药在贮存、用药时间、使用方法、有效期等方面的知识, 提高农民的环保和农业可持续发展意识, 使其自觉地应用生物农药, 拒绝高毒、高残留化学农药。
其次,制定生物农药推广应用的激励政策。制约我国生物农药发展的瓶颈在推广应用环节, 而生物农药的应用又是保护生态环境、减少污染、保障农产品安全的利国利民的重要措施, 因此, 各级政府应制定激励政策,对农民使用生物农药实行财政补贴, 设立生物农药及生物防治技术示范推广项目, 并在现行的各类病虫害防治补贴中, 明确一定的比例用于采购和使用生物农药, 通过项目扶持和示范带动作用, 切实促进生物农药的发展。
再次,开展科研、生产、推广多行业协作。以病虫害防治的生产需求为导向, 针对有开发前景和应用潜力的生物农药品种, 建立科研-生产-推广-应用的协作联合体, 形成合力, 开展协作攻关, 加速科研成果的转化和应用技术的开发, 充分利用社会各方面力量加快生物农药的推广应用。
四、结语
总之,随着我国乃至世界各国绿色农业的发展, 而今已将生物农药、生物肥、有机肥的研究应用提到了重要位置。由于人们对绿色食品的认识,国家的重视, 资金人才的投入, 将大大促进生物农药的发展。生物农药的研究和使用将在21 世纪有个新的飞跃, 生物农药的应用前景是十分广阔的。
参考文献:
关键词:3D打印技术;印刷技术;发展前景
Key words: 3D printing technology;printing technology;development prospect
中图分类号:TS805 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)07-0166-02
0 引言
近年来,我们经常会看到有关于3D打印技术的新闻,“3D打印房屋”、“3D打印金属手枪”、“3D打印自行车”、“3D打印仿生耳”等等,3D打印自问世以来就得到了广泛的关注,其应用更是跨越各个领域。2014年11月末,《时代》周刊将3D打印技术列为2014年25项年度最佳发明之一。全球工业分析公司(Global Industry Analysis Inc)的研究报告预测2018年全球3D打印市场将达到29.9亿美元。但3D打印技术也面临着如制造速度与精度、设备和材料成本、产品性能、操作的安全性等多方面的瓶颈和挑战。提升3D打印的效率和精度,开发更为多样的3D打印材料是未来的研究热点。本文主要对3D打印技术的应用和发展趋势进行了研究和探讨。
1 何为3D打印
3D打印(Three Dimensional Printing)始于上世纪90年代,是快速成型技术的一种。美国3D System公司在1986年就制造了第一款3D打印设备。在传统二维平面印刷打印技术的基础上,通过逐层二维打印的迭加,利用喷头的三维运动实现曲面打印,逐层增加材料来生成三维实体,其原理图如图1所示。其分层加工的过程与传统喷墨打印十分相似,树脂、尼龙、塑料、金属、陶瓷、混凝土等材料经过特殊处理都可以用做3D打印的“墨水”。3D打印机是3D打印的核心装备。它是集机械、控制及计算机技术等为一体的复杂机电一体化系统,主要由高精度机械系统、数控系统、喷射系统和成型环境等子系统组成。此外,新型打印材料、打印工艺、设计与控制软件等也是3D打印技术体系的重要组成部分。
2 3D打印技术的应用
目前3D打印技术支持多种材料,可以广泛应用在工业设计、建筑、家具、航天、医疗和教育等各个领域,其主要具有以下应用特点:
2.1 模具加工与机械制造 如今,3D打印技术已经广泛应用于机械模具的设计与加工,如图2A所示。相对于传统制造技术来说,3D打印技术不需要任何模具或任何机械加工,既省工又省料,如美国F-22猛禽战斗机在制造过程中会大量使用钛合金构件,如使用传统的整体锻造方法,最大的钛合金整体加强框材料利用率不到4.9%,使用3D打印利用率接近100%,几乎不产生废料,大大节省了原材料的浪费,降低了生产成本。此外,也可利用3D打印技术实现个性生产,满足人们的少量和复杂形状的个性化需求。如个性化艺术家具的定制和专属个性空间的打造(如图2B)。
在建筑行业,2014年8月,在上海青浦张江高新园区,盈创建筑科技有限公司用3D打印技术24小时打印了10栋房屋(如图2C、2D)并交付使用,相关建筑指标均达到国家建筑质量标准,开启了3D打印建筑的新篇章,将来更有望使用3D打印技术建造整栋别墅。
在航天方面,美国NASA以及国外的一些航天公司已经就3D打印技术在航天上的应用展开了尝试,2014年第一台3D打印机在国际空间站上安装成功,并打印出扳手等机械部件,这台打印机由Made in Space公司设计制作,该公司是世界首家研究零重力下3D打印技术的公司。而且3D打印为按需施材,减少了材料的浪费,从而降低了生产成本。
2.2 生物医疗 3D打印技术与医学的结合堪称医学史上的创造性举动。在生物医学领域,已开始被应用于手术分析策划、假体植入物的制造、细胞或组织打印等方面。
早在2011年,德国科学家利用3D打印技术成功研制出了一种人工血管(如图3A),该项目有望被用于人体试验和药物试验。2014年,University College London的研究人员利用生物“墨水”打印出人造耳朵(如图3B),可用于外科整形。目前这种3D打印耳朵已有成功移植的案例。2015年7月,湖南省脑科医院利用3D打印颅骨为脑积水患儿缩脑,完成全球首例“全脑缩小塑形”手术。
2.3 考古文物复制 3D打印技术在考古文物领域主要用于修复已经破损的古文物。在应用3D打印技术进行文物修复时,需要使用3D扫描仪扫描破损文物,完成数据采集,并处理数据,建立相应的模型之后进行打印。在电影《十二生肖》中,先是对兽首进行三维扫描,再使用3D打印技术打印了兽首的复制模型,精度和相似度令人赞叹,且不需后期加工打磨,相信在不久的将来,随着3D打印技术的不断发展改进,3D打印技术复制文物的精度定会上升到这个高度,将不再需要后期处理。
2.4 教育行业 3D打印技术也为教育的发展开启了新的方向,许多教育机构和组织正探索如何将3D技术应用到教育、教学中。以高职教育为例,在高职院校中印刷技术专业、数码印刷专业、印刷图文信息处理以及计算机等相关专业都可以考虑引入3D打印技术。
相关专业引入3D打印技术后,可以将人才培养的目标范围进行延伸和扩大。培养不仅能从事传统印刷设备和数码印刷设备的操作,还能使用3D打印机;不仅能完成传统印刷和数码印刷的印前制作,还能从事3D打印需要的三维建模设计;不仅能从事传统印刷和数码印刷的印刷工艺与生产管理、印刷营销与业务管理,还能从事3D打印设备的控制和生产管理、营销和业务管理的人才。学生就业面更宽广,职业技能更新,更贴合社会发展需要,也必定会推动3D打印设备的发展。另外,3D打印技术可以作为扶持大学生创新创业的一个项目,支持大学生们早日实现创业的梦想,让刚刚走出校园的甚至还在校内的大学生们勇敢地站在科技发展的前沿,直观地感受打印技术带来的影响与进步。
3 3D打印技术未来发展前景分析
与传统技术相比,3D打印技术拥有诸多优势。美国总统奥巴马在2014年国情咨文的演讲中强调了3D打印技术的重要性,赋予其制造业复兴的重任,提出将推动3D打印产业的发展。在欧美发达国家,3D打印机的研究技术已走向成熟并产业化发展。近年来,随着2015年《中国制造2025》规划的实施与颁布,我国对这项技术的重视和产业链规划将进一步加强。
从中长期看来3D打印产业具有较为广阔的发展前景,但要进一步扩展其产业应用空间,目前仍面临着多方面的瓶颈和挑战:一是设备和耗材方面,现有3D打印机造价普遍较为昂贵,打印耗材的价格每公斤几百到数万元不等,给其进一步普及应用带来了困难。二是打印材料方面,目前3D打印的成型材料多采用化学聚合物、石膏等材料,成型品的物理特性较差,金属材料直接成型技术有待发展。三是工艺方面,目前3D打印的精度及效率还远不适应大规模生产的需求。四是知识产权方面,3D打印技术的普及将使产品更容易被复制和扩散,制造业面对的盗版风险大增,如何针对3D打印技术进行知识产权保护面临新的挑战。五是公共安全方面,如3D打印手枪,若可从网络上下载手枪的三维图纸,再拥有一台3D打印机就可以打印并组装手枪,这一潜在问题需要国家从法律层面进行规范和监督。
4 结束语
3D打印技术作为第三次工业革命的代表性技术之一,越来越受到工业界和投资界的关注。伟大发明所能带来的影响,在当时那个年代都是难以预测的,1450年的印刷术如此,1969年的互联网也是如此,3D打印技术更是如此。未来3D打印技术的发展将体现出精密化、智能化、通用化等主要趋势。随着信息技术、控制技术、材料技术的进一步发展,制约3D打印技术发展的瓶颈将一一得到解决。3D打印技术也将被推向更高的应用层面。
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