纳米科学和技术论文

2022-04-17

摘要:战略性新兴产业是中国未来产业发展方向。而自主创新是发展战略性新兴产业的关键。下面是小编为大家整理的《纳米科学和技术论文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

纳米科学和技术论文 篇1:

技术赋能智能教育

摘 要:2018年8月,《地平线报告》(2018高等教育版)(以下简称“2018年高教版报告”)在美国高等教育信息化协会的官网上正式发布。该报告采用升级的德尔菲法,预测了未来五年可能影响全球高等教育变革的主要趋势、重大挑战和技术发展。本研究采用文本分析法,通过解读该报告,分析新兴技术对高等教育的教学、学习和实践创新产生的影响,并对如何有效推进中国高等教育信息化发展提出了建议。

关键词:《地平线报告》(2018高等教育版);高等教育;跨学科研究;测量学习;数字素养;数字公平;人工智能

一、报告内容框架概览

新媒体联盟(NMC)2018年高教版报告由美国高等教育信息化协会正式发布。报告采用升级的德尔菲法,经19个国家(地区)的 71位专家讨论,最终形成现有的框架和内容。报告系统描绘了5年内创新实践和技术对全球高等教育的影响,其中所述的六个主要趋势、六个重大挑战和六项技术发展可能会影响高等教育的教学、学习和创造性实践,世界各地的教育领导者都将地平线项目视为关键的战略技术规划参考。

2018年高教版报告指出,未来极有可能影响高等教育变革的长期趋势(5年及以上)是推进创新文化、跨机构和跨部门合作;中期趋势(3—5年)是开放教育资源的扩散、跨学科研究新形式的兴起;短期趋势(1—2年)是越来越关注测量学习、重新设计学习空间。阻碍高等教育领域技术应用的可解决的挑战(我们了解并知道如何应对)是真实学习体验、提高数字素养;艰难的挑战(能被理解,但应对方案难以达成)是使组织设计适应未来工作、推進数字公平;严峻的挑战(难以定义,更难解决)是经济与政治压力、重新思考教育者的角色。高等教育领域教育技术的六项技术发展是:近期技术(1年以内)有分析技术、创客空间;中期技术(2—3年)有自适应学习技术、人工智能;远期技术(4—5年)有混合现实、机器人。

2018年高教版报告提出了未来5年可能影响高等教育领域技术应用的六个趋势、 六大挑战和六项技术,并对这18项主题内容进行深入介绍。其中,五个趋势、四大挑战和六项技术的主题内容在以往《地平线报告》中都有所提及。不同的是,2018年高教版报告首次提出了“跨学科研究新形式的兴起”这一关键趋势,以及“使组织设计适应未来工作”和“经济与政治压力”这两项重大挑战。

在NMC地平线项目的16年里,由于个别技术已经成熟或过时,不同版本之间存在许多重叠。虽然主题可能反复出现,但它们只代表了教育变革的大致轮廓;随着时间的推移,趋势、挑战和技术发展都会随着社会、产业进步而产生重大变化。如:主要趋势方面,混合学习设计2012年至2017年都有被预测到,重新设计学习空间则是2015年至2018年被预测;重大挑战方面,2015年至2018年都将提高数字素养视为阻碍高等教育领域技术应用的重大挑战;技术发展方面,2015年至2018年,自适应学习技术一直被选中。

综上所述,报告每年的特色话题讲述了推动教学、学习和创造性探究进展的主要内容。2018年NMC高等教育专家小组选出18个与技术教育应用有关的主题。每个主题可以被置于一个(或多个)反映高等教育活动的六个元范畴中:(1)扩大准入和公平。人们希望能在任何地方学习,不断获得学习材料。移动连接设备的出现使人们的学习方式变得更灵活。(2)激发创新。如果教育被视为推动全球经济发展的工具,那么它要有阐明解决紧迫挑战、创造机会塑造更美好的未来的新思想。推进创业文化和设计新型人工智能产品是目前高等教育传播创新的两个途径。(3)培养真实的学习。基于项目的学习等教学趋势都在为学生创造实际、真实的学习体验。主动学习的发展使学习者正在成为学习、发明和知识创造的主宰者。(4)利用数据。通过捕捉大量程序化数据来追踪学生的表现、参与等,进而利用数据来指导部门和校园决策。借助自适应学习工具这些数据能推动更个性化的学习体验。(5)提高教师职业水平。随着学生的不断创新、迭代和合作,教师已经从教学者变为学习的引导者。高校教师也须在机构的支持下,不断进行专业发展。(6)传播数字流畅性。教师和学生要能在工具和预期结果之间建立联系,以创新的方式利用技术,在不同的环境中使用适合的技术。

二、加速高等教育领域技术应用的主要趋势

(一)长期趋势1:推进创新文化

《2018年全球创新报告》(State of Innovation 2018)将创新定义为为推动增长、增加收入、降低成本、差异化体验或调整价值主张而实施的新举措。《地平线报告》将推进创新文化作为长期趋势之一,目前这一趋势的重点已经从理解探索新思想的价值转变为在独特和多样化的学习机构中寻找复制这种探索的方法,探讨机构如何培育促进创新的文化。向参与式学习的文化转变,使教师、教职工和学生处于更加平等的地位,并鼓励以合作的方式解决问题。创新始终主导着高等教育的使命,推进创新文化对政策、领导力及实践都有一定的影响。能够利用学习环境和其他物理资源(如创客空间)进行创新是至关重要的,支持和鼓励跨校园协作的机构和联盟已准备在教学和学习、学生服务、校园运营和技术转让等领域进行创新。

(二)长期趋势2:跨机构和跨部门合作

当今世界联系日益紧密,使各机构能够跨越国际边界团结起来,各行业的领导者正在努力,形成将高等教育机构与行业联系起来的合作倡议。通过合作,可以共享资源,以减轻财政约束,也方便教师和学习者访问资源。跨部门合作,尤其是行业和高等教育之间的合作,可以使学生掌握需要的技能,以跟上不断变化的劳动力需求。其中,技术在促成这种合作方面发挥了关键作用。虽然高等教育和产业之间出现了各种各样的合作,但需要更明确的框架和指导方针来定义这些合作关系,如Dalhousie University(达尔豪西大学)的研讨会等都提出了这一需求。随着合作的出现及发展,跨学科和部门的领导者们正在开发促进增长、分享最佳实践并扩大影响的途径。例如,两位美国教育领袖发起的“实证教育者项目”。

(三)中期趋势1:开放教育资源的扩散

休利特基金会将开放教育资源(OER)定义为高质量的教学、学习和研究材料,供世界各地的人们免费使用和重新利用。OER可以被任何人收购,可以免费使用,任何人都可以修改。它的一个主要推动力是降低了学生的教科书成本。OER涵盖广泛的材料,包括完整的课程、课程材料、模块、教科书、视频、评估和软件等。英国开放大学是最早采用OER系统的高等教育机构之一,于2006年启动了OpenLearn平台。我国教育部通过国家精品课程项目将OER纳入政府决策。然而,OER的可持续性是目前存在的问题,因为与其他任何东西一样,它也需要承担成本。一些美国机构已经大量投资建立OER学位项目,以“零教科书成本”“Z学位”开办学位。

(四)中期趋势2:跨学科研究新形式的兴起

高等教育的多学科方法正被一些机构所采用,这些机构认为有价值的方法可以取代传统的单一学位路径。教职工、管理人员和教学设计师正在通过跨学科的经验、纳米学位和其他可选证书(如数字徽章)来促进大学生创新。跨学科研究有可能解决许多复杂的问题,如科学、数学、美术这些领域的疑难问题,就可通过实施创新性的研究项目来探究它们在知识领域里的某种联系。跨学科研究旨在鼓励教师、员工和研究人员之间进行合作,并锻炼学生工作时所需要的应变能力。如今,STEMM学科(科学、技术、工程、数学和医学)的专业数量和机构与基金会的投资都在急剧增加,跨学科教育可能会把毕业生带到尚未确定的行业工作。跨学科的研究和倡议可以在机构内的宏观和微观两个层面上进行,一种模式是学校内的跨学科中心,另一种是多个学科参与的跨学科实验室。

(五)短期趋势1:越来越关注测量学习

这一趋势包括学习评估及实施评估的方法和工具,随着数据挖掘软件、在线教育等的发展,需要利用分析和可视化软件来测量学习数据。因此,学校需要帮助教师衡量促进学生技能发展的学习情况,以便毕业生能够通过实习、出国留学项目、补充课程等方式,展示他们的知识和技能。目前,越来越多的机构提供微型学习经验和替代证书来记录所有形式的学习,高等教育认证正在发生转变。可以用新型的成绩单来代替传统的成绩单,新型的成绩单将涵盖多个机构的广泛学习经验,其中可能包括研究、服务学习、实习、出国留学、徽章和合作课程的成就等,以便更好地代表学生所学到的知识和能力。鉴于这种朝向测量学习和基于证据技能的转变,学生应该在开始并最终完成任何形式的学习体验之前,了解他们将获得的知识和技能。

(六)短期趋势2:重新设计学习空间

随着教育环境越来越注重移动性、灵活性和多设备使用,重新设计学习环境,以促进教学方式的转变成为一种必需。在国际上,高等教育越来越注重主动学习,这种转变体现在对学习空间的设计。主动学习实践的发展反映在高等教育中主动学习课堂(Active Learning Classroom,简称ALC)的快速發展中。ALC设计能推广帮助学习者发现、发明、解决问题和创造知识的课程,提高学生的参与度,并激励教师进行更积极的学习。一些工具可用来帮助机构制定学习空间政策,以及管理学习空间的战略和战术方面的工作。为了最大限度提高灵活性和易用性,学习空间技术正在成为完全的无线技术,由无线投影仪和移动设备支持。机构和供应商已经在试验将扩展现实技术集成到学习空间中,以支持个人和团队学习。

三、阻碍高等教育领域技术应用的重大挑战

(一)可解决的挑战1:真实学习体验

“真实学习”是几个重要的教学策略(职业培训、学徒制、科学调查和社区中的课程项目)的总称,这些策略旨在使学习者沉浸在能够获得高度实用、终身学习技能的环境中。真正的学习是积极的和经验性的,它可以为学生提供进入工作领域所需的许多技能。此外,它向学生展示了他们的学术工作可能产生的现实影响。对学生来说,真实学习可以使他们初步感受现实的世界,并具体了解如何融入工作环境。“做中学”是真实学习的一个重要原则,它在教育中占据突出地位。在许多工业化国家,体现真实学习体验的短期技术项目也往往会降低辍学率和增加劳动力参与。将真实学习经验纳入学位课程的趋势在全球范围内继续保持,因为各个院校都面临着竞争未来学生的压力。

(二)可解决的挑战2:提高数字素养

随着数字素养在高等教育中的重要性日益凸显,其需要明确的定义与政策支持来推进实施方案,以便那些受过高等教育的人已经认识到需要提高数字素养,如一些图书馆正着手构建更为广泛、更具包容性的技术设施、信息素养和数字创造力框架,未来图书管理员有可能成为数字化促进者、连接者和合作者。为进一步提高数字素养,高等教育机构正努力使数字素养成为正式课程的一部分。但数字素养并不是仅仅通过学位课程就可以得到保证的,学生不能完全依赖从大学获得这些素质技能,还须通过实习、项目、研讨会或其他短期课程方式来获得。

(三)艰难的挑战1:使组织设计适应未来的工作

为更好地适应21世纪的工作环境,高校的组织结构越来越受重视。技术、信息需求的转变和教师角色的演变迫使机构重新思考传统的功能等级。机构必须采用更加灵活、以团队为基础、矩阵化的结构,以保持业务上的创新。高校正在寻找新的方法来优化远程课程和跨学科师资队伍,对各种教学模式和媒介进行整合,并提供更灵活的学位路径和证书选择。教师角色已经并将继续受到组织变革以及更广泛的经济运动的影响。三分之二的教职工现在都是非终身职位,其中半数教师从事兼职工作,通常在几个机构任教,这反映出如今的“零工经济”发展势头迅猛。在数字化转型的背景下,许多机构重视对学生取得学习成就所需要的支持,正在重新考虑它们的学生服务。这表示组织机构核心业务的转变,通过利用技术和数据能更好地满足客户需求。

(四)艰难的挑战2:推进数字公平

“数字公平”指的是平等地获取技术的机会,以及平等地接触有数字化解决方案实施经验的教育工作者的机会。互联网的逐渐介入对数字公平有很大的推动作用,但还有一些其他障碍,如高速互联网的缺乏、基于社会经济地位和性别的不成比例的网络访问等。为解决这些问题,需要全球社会的充分参与、交流和合作。数字不公平与学习者和机构的经济状况相关,而开放教育资源可以在一定程度上帮助解决问题,如利用在线学习和混合学习,以增加获取资源的机会。教育领袖们正在探索在正规学习系统中增强数字公平的效果,预测可能实现的结果。研究人员正在调查,推进数字公平是否能缩小学生群体之间在学业成绩上的差距。大规模开放在线课程通常通过增加远程学习机会来推进数字公平。

(五)严峻的挑战1:经济与政治压力

高等教育处在可持续发展的转折点,过去两年,营利性和非营利性机构的接连倒闭对传统的经济模式提出了质疑。一些高校无法提供足够的财政援助,但财政支持对低收入社区的招生和教育至关重要。美国报告称,2015—2017年,符合经济援助资格的高校数量下降了5.6%,这是自2012年以来连续第四次下降。因此,企业-高等教育合作伙伴关系有很大的潜力,但必须以能够产生真实和可衡量的学生收益的方式进行设計和实施,必须以能够促进学生取得真正成功的方式来培养这种伙伴关系。各机构正在探索降低成本的途径,包括采用开放教育资源。在一些欧洲国家,政策制定者已确保公立院校的学费免费,机构领导者正在寻找创造性的方法来规避预算挑战,如围绕技术、研究和创新议程汇集资源。

(六)严峻的挑战2:重新思考教育者的角色

随着以技术为支持的学习方法的兴起,许多高校正在重新思考教育者的主要职责。教师不仅要教学,更要成为教育的建筑师、指导者和促进者以及评估专家。教育工作者要能采用基于技术的工具,如数字学习资源和课件,并参与在线讨论和协作创作。教育工作者必须做好准备,以应对技术的迅速变化及其对教学的影响。教师角色的演变涉及他们对教学媒介的选择,这种转变对整个机构也产生了巨大的影响。随着教育者的角色被新的方法、媒体工具所改变,学生报名参加在线课程的积极性增强,这也标志着传统教学向虚拟教学的转变。除了改变课程的教学方式,教师还应该与学生有更多的联系。

四、高等教育领域教育技术的重要技术发展

新媒体联盟2018年高教版报告所追踪的主要技术有七类。它们分别是:(1)消费者技术。是指为娱乐和专业目的而创建的工具,尽管它们可以作为学习辅助工具使用,但这些技术进入机构,多被用于其他方面,如无人机、机器人等。(2)数字化战略。它不是技术,是在课堂内外使用设备和软件来丰富教学和学习的方式,有效的数字战略可用于正规和非正规学习,如游戏、创客空间等。(3)使能技术。是指那些有可能改变我们对设备和工具的期望的技术,它扩展了工具的范围,使其更实用,如情感计算、分析技术、语言转换、手机宽带等。(4)互联网技术。包括技术和基础设施,这些技术和基础设施有助于使网络交互的基础技术更加透明,更易于使用,如物联网、区块链、文献计量学与引文技术。(5)学习技术。包括为教育部门开发的工具和资源,以及可能与其他目的相适应的工具的设计选择,这些工具与其应用于学习的策略相匹配,如自适应学习技术、微学习技术、移动学习等。(6)社交媒体技术。目前已在社会的各方面得到广泛应用,被提升到单独的类别,它们快速发展,新的想法、工具和成果正不断出现,如众包、在线身份、社交网络等。(7)可视化技术。涵盖从简单图表到复杂形式的可视化数据分析的各个领域,是一个不断增长的工具和流程集群,用于挖掘大型数据集,探索动态流程,如3D打印、混合现实、视频墙、虚拟世界。

项目专家组选出了六项重要技术,根据时间分为三个类别:近期技术(预计将在1年或更短时间内实现广泛采用的技术)、中期技术(需要2—3年的中期发展实现广泛采用的技术)和远期技术(预计将在4—5年内进入教育主流的技术)。近期技术有分析技术、创客空间;中期技术有自适应学习技术、人工智能;远期技术有混合现实、机器人。下面将讨论2018年专家组强调的高等教育领域的六项重大技术发展,这六项技术有可能促进高等教育发生变化,特别是在制定渐进式教学法和学习策略、组织教师的工作及内容的安排和提供方面将产生重要影响。

(一)分析技术

分析技术是指将数据转化为信息的工具和程序,是学习测量的基石。Gartner(加特纳)将分析的力量描述为预测性(将会发生什么)和规范性(我们将如何实现)。了解如何使用新的数据工具,培养分析技能(包括数据素养、计算思维等),对教师和学生来说至关重要。利用分析技术的优势是实现优化学习的关键,它可以帮助学生了解如何指导和改进他们的学习,让学生发现最适合他们的教育方式,并能够实时制定他们的学习计划。并且,它可以帮助教师解决分析驱动的深层学习方法等问题,解决数据隐私问题,并报告人性化机器学习和人工智能支持的实践情况。其中,学习分析员的出现就是分析技术的应用之一,可以帮助高校更好地教学。分析技术还可以对非正式学习中学生的参与度进行分析,有效推动非正式学习。

(二)创客空间

重新强调切合实际的创新和发明,使创客空间优先成为学术研究领域的前沿。创客空间将来自不同领域的专家和新手聚集在一起,设计、构建、发明和重新思考各种产品。创客空间可以培养学习者高阶问题解决的能力,如协作、批判性思维、创造力等。创客空间通常对任何专业的学生开放,服务于一个强大的、高度民主化的研究群体。创客空间可以作为凝聚社区关系的纽带。如华盛顿大学和我国清华大学共同开发的“全球创新交流研究生项目”,使学生能够在一个巨大的创客空间中创造一种学习环境,当然创客空间里面配备设施和工具以便于学生进行头脑风暴。创客空间对高等教育有直接影响,目前已有一些创客空间项目在高校中得以开展和实施。如吉拉诺社区学院被作为将学生、教师和社区居民聚集在一起来培养创造力和创新精神的学习空间。

(三)自适应学习技术

自适应学习是指监控学生进度并使用数据随时调整教学的技术。它能根据每个学生的需要调整教育内容和活动,增加学生进步的可能性,改善学生的学习成果。机器学习利用这些技术,为教师和学生提供可操作的数据。目前一些高校调查发现,智能自适应学习技术是提高学生学习质量的最有前途的举措,适应性课程材料有可能帮助各种各样的学习者。自适应学习技术的应用并不局限于STEM(科学、技术、工程、数学)学科,它可以发展到人文学科以及语言学科。自适应技术在一定程度上还能够取代成本更高的传统实验室工具包和教科书,为学生节省成本,使大学费用变得更容易负担得起。

(四)人工智能

人工智能具有增强在线学习、适应学习软件和研究过程的潜力,其方式能够更直观地对学生做出反馈并与学生互动,同时也减轻了教师烦琐的任务。有报告预测,到2022年人工智能技术在教育领域的市场增长率将达到43%。其中,中国和印度在推进人工智能融入教育方面做出了重要贡献。各院校正在利用人工智能聊天机器人改进教师的评估,以记录、组织和提供来自学生的详细反馈。人工智能是实现当今领先的教学趋势(如个性化学习)的有用工具,同时也包含了各种基于技术的解决方案,如机器學习和开放教育资源。人工智能也在改变学生、教师与学习材料的互动方式,其在高等教育中已有了一些实践案例,如在医学教育领域开发虚拟病人,但也有大量研究警告人们不要过于依赖人工智能系统。

(五)混合现实

在虚拟现实和物理现实的交叉点上是一个被称为混合现实(MR)的新兴环境,这种混合空间将虚拟技术集成到现实世界中,因此观众常常无法区分虚拟和现实。MR的虚拟方面来自使用配备3D观看技术的设备,这些设备可将数字对象无缝地分层到现实世界中。另一个主要的MR组件是增强现实(AR)的集成,它在3D空间上分层显示信息。MR应用的市场正呈指数级增长,预计在未来五年内将翻一番。MR的可承受性促使了高等教育的广泛采用,包括语音激活和协作虚拟体验。学习者在医学、科学、艺术、历史和教师培训等课程中,可以体验传统课堂无法体验的场景。混合现实在多个教育环节得到了应用,可以获得真实世界中难以经历的体验,而3D建模使混合现实更好发展。

(六)机器人

机器人技术是指设计和应用完成一系列任务的自动化机器。机器人技术融入日常生活正成为一种流行,到2020年,全球机器人数量预计将增加一倍,达到400万,这一转变预计将重塑全球的商业模式和经济形态。在高等教育领域,机器人项目的重点是解决更广泛的社会问题,包括推进高水平的外科医学、减轻严重的劳动力失衡、大规模个性化学习以及扩大以往因残疾或地理原因而受到限制的现场体验。高等教育面临着一个重大挑战:为学生在工作中的成功做好准备。随着工作岗位的流失,教育机构必须重新评估教学方法及其提供的课程。而机器人为整合现有课程和促进学生成功提供了新的可能性,如创客空间的发展和应用。一些必要的变化将要求高等教育在设备和项目上进行投资,为学生能够直接使用机器人技术,甚至发明新的技术做准备。

五、对中国高等教育信息化发展的启示

综上所述,该报告详细阐述了高等教育领域未来所采用的六项重大技术,以及六个主要趋势和面临的六个重大挑战。技术的发展让教育方式越来越智能化,该报告对高等教育具有重要指导意义。国力竞争日趋激烈,世界各国越来越关注教育信息化的重要作用。中国《教育信息化十年发展规划(2011—2020年)》指出“信息技术对教育发展具有革命性影响,必须予以高度重视”[1]。因此,该地平线报告将对中国教育信息化发展具有一定的指导意义。

(一)重新定位高校人才培养目标,进行跨机构和跨部门合作研究,创新人才培养模式

《教育信息化十年发展规划(2011—2020年)》指出要“创新信息化教学与学习方式,提升个性化互动教学水平,创新人才培养模式,提高人才培养质量”[2]。随着技术的高速发展,社会需要更多的创新型人才,因此需要创新人才培养模式。应该重新定位高校人才培养目标,可以通过设计新的学位课程,降低成本,创建替代证书,开发新的教学方法等方式来促进学生创新。重新思考教育者的角色,由传授者变为指导者,由讲授式学习转向参与式学习,以合作的方式解决问题,也可以培养学生的创新能力。各种新技术,如机器人和混合现实等的出现和运用也为创新文化提供了便利条件,技术与教学的深度融合可以提高高等教育的质量,从而促进创新型人才的培养。

通过跨机构和跨部门合作,根据企业的经验,将教育内容与教育市场联系起来,培养的人才才能满足社会需求。并且,跨机构在共享资源、促进资源更好利用的同时,还可以降低学习成本。高校可以同科研机构、企业开展深度合作,积极推动协同创新。清华大学科技开发部在大量的产学研合作实践中不断探索和尝试,逐步形成了政府-高校-企业协同的产学研合作模式。产学研指企业、高校和科研院所之间的合作,以企业为技术需求方,以高校或科研院所为技术供给方,分担技术创新不同阶段所需的资源投入,联合进行技术创新[3]。并且,实践证明,这种产学研合作模式能够有效推动高校与地方的产学研合作及企业的技术创新。

(二)扩大教育资源的开放性,实现网络学习空间全覆盖,促进教育公平和数字公平

教育资源开放共享已经成为一个日趋流行的国际现象,也是高等教育机构推动教育信息化发展,实现教育革新的战略选择。《教育信息化2.0行动计划》提出 “拓展完善国家数字教育资源公共服务体系,推进开放资源汇聚共享,打破教育资源开发利用的传统壁垒”[4]。这为教育资源的共享提供了政策支持,高校可以合作建立开放教育资源库,实现资源共享。开放教育资源不仅可以实现资源共享,使教育资源得到充分利用,还可以降低学习的成本。但随着MOOC等教育模式的快速发展,以及各种教育资源共享平台的出现,如何确保开放资源的质量也是我们要思考的问题。

网络学习空间“人人通”的建设应用是助推教育信息化2.0落地,实现教育强国建设的重要抓手[5]。因此,创建“人人通”的网络学习空间尤为重要。它可以实现信息资源共享,在一定程度上缩小数字鸿沟,促进数字公平。扩大教育资源的开放性可以使不同学习者使用共享的优质教育资源,也有助于残疾学生使用网络进行学习。要加强数字教育投入,创建个性化学习的网络空间,提供多元化教与学模式,以推动数字公平,进而促进教育公平[6]。

(三)混合应用多种教育模式,转向跨学科研究

随着MOOC、翻转课堂等新型教育模式的发展,传统教育正受到猛烈冲击。新型教育模式具有自身的一些优点,如方便灵活、跨越时间和空间、提供更多学习机会等,这对传统高校教育模式产生了很大的影响。但是传统教育模式也有其独特优点,如能系统传授知识、让学生享受校园文化熏陶等,这些是学习过程中必不可少的。因此,要从单一的教育模式走向混合应用多种教育模式,使多种教育模式之间互相补充,有效推进教和学。高校要运用多种教育模式,将混合式学习模式推广到每门课程当中,使其成为教学的常态。但是如何实现多种教育模式的融合,教师如何合理进行教学设计等是目前需要解决的问题。

當今世界科学高度分化而又高度综合,跨越学科边界,由单一学科研究转向跨学科研究是未来的一种走向。因为跨学科研究可以有效减小不同教育学科知识的分裂,实现多个学科的交叉融合,有利于“培养全面发展的人”这一核心素养的实现。STEM教育为跨学科研究的发展提供了一种新的契机,但我们需要注意的是跨学科不是学科之间的简单整合,而是进行深度融合。跨学科研究有助于促进学生全面发展,进而培养学生胜任未来工作的技能,提高学生的就业能力,增强就业机会。高等教育研究应尽快实现由多学科研究向跨学科研究的转向,并以此方法论推动学科建设发生根本性突破[7]。

(四)利用优化个性化学习的多元技术,关注测量学习,促进个性化学习

该报告所选出的六项关键技术,都与高等教育中的教学、学习和创造性探究有一定相关性,这些技术将在很大程度上改变学生的学习方式、人机交互方式等,进而促进个性化学习。在教学中使用多元技术,能够激发学生的好奇心,使学生维持更高的学习动机,产生更愉悦的学习体验。设计基于技术的学习活动,将技术整合到教学设计中,实现技术与教学的深度融合,提高教学效率,改善教学效果。因此,教师需要具备一定的数字素养,能有效设计基于技术和资源的学习方式,成为学生探究学习的有效引导者。

目前大数据迅速发展,学习测量在高等教育中发挥的影响越来越大。学习分析、云计算、数据挖掘等技术在高等教育中的应用,都是在学习测量的基础上来实现,学习测量是数据测量及评价的重要环节。学习测量注重学习过程中数据的收集,是进行科学化、精准化学习分析的基础,它关系到高等教育质量的提升[8]。对学生进行学习测量是非常有必要的,高校可以通过成绩单来展示学生的成就,如考试成绩、学术成就、研究成果等,以记录学习过程。

参考文献

[1][2]教育部.教育部关于印发《教育信息化十年发展规划(2011-2020年)》的通知[EB/OL].(2012-03-13) [2018-11-27].http://www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201203/t20120313_133322.html.

[3]冯叶成,刘嘉,张虎.政府-高校-企业协同的产学研合作模式探索与实践:以清华大学与淮安市产学研合作为例[J].科技进步与对策,2012,29(22):67-70.

[4]教育部.教育部关于印发《教育信息化2.0行动计划》的通知[EB/OL].(2018-04-18)[2018-11-27].http://www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201804/t20180425_334188.html.

[5]谢幼如,邱艺,罗胜涛,等.网络学习空间建设应用新范式:知识生成视角[J].中国电化教育,2018,(9):1-6.

[6][8]李新房,李静,刘名卓.新兴技术在高等教育中的应用、发展趋势与挑战研究:《2017地平线报告(高等教育版)》解读与启示[J].现代远距离教育,2017,(4):3-11.

[7]汤晓蒙,刘晖.从“多学科”研究走向“跨学科”研究:高等教育学科的方法论转向[J].教育研究,2014,(12):24-29.

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—Interpretation and Implications of NMC Horizon Report (2018 Higher Education Edition)

LAN Guoshuai1, 2, 3,GUO Qian1

(1. School of Education Science,Henan University,Kaifeng,Henan,China 475004; 2.Education Informatization Development Research Center in Henan Province,Kaifeng,Henan,China 475004; 3.Innovation Research Institute for Technology Enhanced Learning,Henan University,Kaifeng,Henan,China 475004)

Key words: Horizon Report(2018 Higher Education Edition);higher education;interdisciplinary studies;measuring learning;digital literacy;digital equity;artificial intelligence

作者:兰国帅 郭倩

纳米科学和技术论文 篇2:

战略性新兴产业自主创新问题研究

摘要:战略性新兴产业是中国未来产业发展方向。而自主创新是发展战略性新兴产业的关键。大力推进战略性新兴产业自主创新主要从以下几个方面着手:(1)突破制度性障碍,切实加快体制、机制的创新;(2)突出企业在自主创新中的主体地位,打造高端产学研合作创新平台;(3)着眼于新兴产业发展和技术应用的方向,围绕全产业链条支持产业自主创新;(4)促进科技和金融更紧密结合,充分发挥金融在战略性新兴产业自主创新中的促进作用;(5)着力培养和引进富有创新能力的各类人才,为战略性新兴产业自主创新储备人才。

关键词:新兴产业;战略性新兴产业;自主创新

一、战略性新兴产业是中国未来产业发展方向

2008年国际金融危机在将全球经济拖入深渊的同时,也推动世界各国重新审视经济和产业转型的问题。在此背景之下,信息产业、生物产业、纳米产业、新能源产业、环保产业、海洋产业和太空产业等迅速升温,频频出现在主流媒体的显要版面和政府的重大政策文件中。它们有一个共同的称谓,即战略性新兴产业。从概念上讲,“战略性新兴产业”涉及了两个核心词:“战略性”和“新兴”。其中,“战略性”有两个方面的含义:(1)从国家经济发展和国家之间竞争角度来看,“战略性”主要体现在该产业对国民经济运行的重要影响力,对产业结构高级化、综合国力和国际竞争力提升有巨大的促进作用;(2)从经济性来看,“战略性”主要体现在该产业具有范围经济、规模经济、集聚经济(对学习效应、网络外部性以及前后向关联效应的一个综合简称)等特征。“新兴”则有三个方面含义:(1)从时间角度来看,相对于传统而言,“新兴”是意味着刚刚兴起;(2)从技术角度来看,相对于传统技术和产品而言,“新兴”代表着新技术、新产品;(3)从市场成熟程度来看,“新兴”处于刚刚起步阶段,市场容量非常小,市场存在较高的不确定性。产品的设计没有定型,用以制造产品的机器设备专用性强。从字面看,战略性新兴产业显然是新兴产业和战略产业的“交集”。这包括两层含义:首先,战略性新兴产业是新兴产业的一部分。它必须符合新兴产业的自身特征,也就是说,它是随着新的科研成果和新兴技术的发明应用而出现的,但在一段时间内产业的成熟度不高、价值链条不完整、市场需求不显著。其次,战略性新兴产业是新兴产业中能够成长为主导产业、先导产业或支柱产业的那部分。这里内嵌了将来时的考量,也就是说某些新兴产业虽然目前产值不高、效益不明显、引导性不强,但是经过一段时间的政策扶持和发展,能够在未来产生较高的增加值和利润或者引领其他产业的发展方向,进而升级为国民经济的主导产业、先导产业或支柱产业。因此,可以对战略性新兴产业的内涵概括如下:战略性新兴产业是指在经济发展的特定阶段,以科技重大突破为前提,以新兴技术和新兴产业深度融合为基础,能够引致社会新需求、带动产业结构调整和经济发展方式转变,并能在一段时期内成长为对国家综合实力和社会进步具有重大影响力的主导产业、先导产业或支柱产业的行业和部门。

在后金融危机时代,战略性新兴产业已被世界各国赋予了引领新一轮科技革命、摆脱经济危机束缚的历史使命,成为投资发展的重点和“不得不”发展的产业。从动态看,战略性新兴产业必须成为一个国家(地区)在转型时期的先导、主导产业,引领产业发展方向。国际金融危机不仅加深了我们对发展战略性新兴产业重大意义的认识,同时也强化了我国加快培育发展战略性新兴产业的紧迫性。2009年2月,国务院常务会议通过了《关于发挥科技支撑作用,促进经济平稳较快发展的意见》,大力支持新能源、生物、新材料、信息等战略性高新技术产业,培育新的经济增长点。2009年5月,李克强在出席财政支持新能源与节能环保等战略性新兴产业发展工作座谈会时指出,要通过战略性新兴产业培育新的经济增长点。这是国家领导人层面第一次提出“战略性新兴产业”的字眼。2009年9月21和22日,温家宝召开三次新兴战略性产业发展座谈会,提出要发展新能源、节能环保、电动汽车、新材料、新医药、生物育种和信息产业七大战略性新兴产业。2009年11月3日,温家宝发表《让科技引领中国可持续发展》的讲话,提出要把争夺经济科技制高点作为战略重点,逐步使新兴战略性产业成为经济社会发展的主导力量。2010年3月12日,温家宝在《政府工作报告》指出“发展战略性新兴产业,抢占经济科技制高点,决定国家的未来,必须抓住机遇,明确重点,有所作为”,要大力发展新能源、新材料、节能环保、生物医药、信息网络和高端制造产业,积极推进新能源汽车、“三网”融合取得实质性进展,加快物联网的研发应用;加大对战略性新兴产业的投入和政策支持。2010年9月8日,国务院召开常务会议,审议并原则通过了《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》,确定战略性新兴产业将成为我国国民经济的先导产业和支柱产业。会议指出,从我国国情和科技、产业基础出发,现阶段选择节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料和新能源汽车七个产业,在重点领域集中力量,加快推进。2010年10月10日,国务院正式发布《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》,指出战略性新兴产业是引导未来经济社会发展的重要力量,提出了新兴产业发展的指导思想、基本原则、发展目标和重点领域,从科技创新、市场培育、国际合作、财政金融政策、体制机制等方面提出了全面的支持措施,计划用20年时间,使节能环保、新一代信息技术等七大战略性新兴产业整体创新能力和产业发展水平达到世界先进水平,为经济社会可持续发展提供强有力的支撑;同时强调“增强自主创新能力是培育和发展战略性新兴产业的中心环节,必须完善以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系”。党的十七届五中全会审议通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十二个五年规划的建议》把培育战略性新兴产业作为“发展现代产业体系,提高产业核心竞争力”的重要举措之一,要求“科学判断未来市场需求变化和技术发展趋势,加强政策支持和规划引导,强化核心关键技术研发,突破重点领域,积极有序发展新一代信息技术、节能环保、新能源、生物、高端装备制造、新材料、新能源汽车等产业,加快形成先导性、支柱性产业,切实提高产业核心竞争力和经济效益”,“坚持把科技进步和创新作为加快转变经济发展方式的重要支撑,增强自主创新能力,壮大创新人才队伍,加快建设创新型国家”。2010年12月,中央经济工作会议要求,要抓紧研究提出培育我国战略性新兴产业的总体思路,强化政策支持,加大财政投入,培育新的经济增长点。2011年3月16日发布的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十

二个五年规划纲要》提出,要以重大技术突破和重大发展需求为基础,促进新兴科技与新兴产业深度融合,在继续做强做大高技术产业基础上,把战略性新兴产业培育发展成为先导性、支柱性产业。

战略性新兴产业是中国给出的产业方向。只有有了能够让产业发展起来的方向,产业界才会有信心,经济才会持续向好。因此,如果说2008年中国政府提出的四万亿经济刺激计划给了经济界以足够的信心,那么七大战略性新兴产业的确定则是为产业界打下的另一支重要的强心针。

二、自主创新是发展战略性新兴产业的关键

走中国特色自主创新之路,建设创新型国家是党中央、国务院在2006年全国科技大会上做出的重大战略决策。在这次大会上,胡锦涛指出:“自主创新能力是国家竞争力的核心,是我国应对未来挑战的重大选择,是统领我国未来科技发展的战略主线,是实现建设创新型国家目标的根本途径。”温家宝则强调:“自主创新是科技发展的灵魂,是一个民族发展的不竭动力,是支撑国家崛起的筋骨。没有自主创新,我们就难以在国际上取得平等地位,就难以获得应有的国家尊严,甚至难以自立于世界民族之林。”但自主创新不是一句空泛的口号,从世界范围来看,集中体现自主创新能力的是科技创新,而科技创新的载体主要是战略性新兴产业。目前,战略性新兴产业多处于发展的起步阶段,发达国家和跨国公司为了保持技术领先优势与利益,一方面通过标准战略,将知识产权和标准体系糅合在一起,不断强化其全球垄断地位,将发展中国家严格锁定于全球价值链低端位置;另一方面,又在全球范围内大肆掠夺研发资源,导致发展中国家本土技术的边缘化、研发资源的流失、技术发展路径的依赖。因此,防止发达国家和跨国公司整合我国战略性新兴产业,是当前最为紧迫的任务之一。

培育新兴产业的关键是掌握核心技术,拥有自主知识产权技术和持续创新能力,而不是低水平、盲目的扩张。谁能以高新技术为基础,以战略性新兴产业为载体,真正控制住全球生产要素和资源的流向(如重要的自然资源、资金和人才的流向),控制住全球经济产出的流向(如高科技产品的销售流向),并能掌握产品标准和世界商务规则的制定,便能够控制、整合全球的资源为己所用,成为全球化利益的最大获得者。自主创新包括原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新。发展战略性新兴产业,必须高度重视原始创新。改革开放以来,我国一些产业曾先后引进过许多先进技术和数以百计的生产线,但由于未能掌握核心技术,落人“引进一落后一再引进一再落后”的恶性循环。自主创新能力除了原始创新外,引进消化吸收和集成也是主要内容。引进消化吸收本质上是对先进技术的学习过程,是后发国家赶超发达国家的捷径。但是我国对引进技术的消化吸收长期缺乏足够的重视,构成产业技术进步的老大难问题。一些地方培育发展战略性新兴产业,过于注重引进外资上大项目、大工程,忽视对本地企业的培育扶持,期望在短期内形成大规模的新兴产业产能。实践证明,引进高端产业不等于就处于产业链高端,如果缺少支撑产业发展的核心技术,只注重引进却不注重从源头上培育创新型企业,就会陷入高端产业低端制造的困境。只有具备自主创新的扎实根基,才能把国家命运掌握在自己手里。因此,培育发展战略性新兴产业,一定要吸取过去的经验教训,注重把握规律、谋划长远,抓住自主创新的牛鼻子,真正掌握关键的核心的不可模仿的不可替代的技术。

当前,发达国家重新重视发展实体经济,提出了“再工业化”、“低碳经济”、“智慧地球”等理念,加快布局新能源、新材料、信息、环保、生命科学等领域。反观我国战略性新兴产业发展情况,仍然存在自主创新能力薄弱,“短板”较多,关键技术研发和应用差距明显,对于技术源的培育工作重视不够,在核心关键技术上缺乏前瞻部署和长期积累,政策的着力点未能聚焦到支持技术源培育、支持前端产品研发上来等问题,直接后果就是我国战略性新兴产业发展缺乏技术根基,在最关键的技术源上受制于他国。比如,风能虽然装机容量已居世界前列,但大型风机的设计能力和关键部件的制造技术较弱;太阳能电池虽然产量居世界第一,但没有掌握高转换效率的太阳能薄膜电池等新一代光伏电池核心技术;新兴信息产业虽然在系统设备研发方面取得了明显进展,但在集成电路、光电、高性能计算等领域的基础性技术还有待突破;生物医药产业尽管发展迅速,但缺乏创新药物和工程化技术与装备;基因工程开展了大量研究,但工业化的转基因技术还没有掌握,开发具有知识产权的新品种速度慢;装备制造业虽然规模较大,但大型装备关键核心部件、控制技术和高性能材料严重依赖进口;等等。由于战略性新兴产业具有未来支柱产业的特性,所以核心关键技术掌握不充分,不利于战略性新兴产业的培育和做大做强,更不利于国家的经济发展和社会稳定。由此决定了政府必须充分发挥职能,高度重视原始创新,必须着眼于突破一批关键核心技术,加强前沿性、战略性产业技术的集成创新,着力提高自主创新能力,提升战略性新兴产业发展的质量和效益,提升战略性新兴产业的核心竞争力。

三、大力推进战略性新兴产业自主创新

(一)突破制度性障碍,切实加快体制、机制的创新

培育和发展战略性新兴产业要充分认识和把握产业发展的客观规律,将着力点放在技术创新上,而不是急于产业化。技术创新往往引发体制、机制的重大变革,例如,互联网的发展带来电信监管体制的重大变革。目前,我们的体制和机制障碍大致可以分为两类,一类是一般性和普遍性的体制、机制问题,比如在准入问题、产业组织、知识产权保护、科技与经济结合、科技成果转换的问题上,这些普遍性的问题对新兴产业培育和发展的制约程度更大;第二类是针对七大战略性新兴产业领域存在的特殊性的体制、机制问题,比如,新一代信息技术产业发展需要解决三网融合问题,生物制药要解决的是药物审批制度、医保目录等问题,新能源汽车要解决的是准入问题。因此,要想提高自主创新能力,就必须转变思路,要像重视项目和硬件建设一样重视体制、机制创新。为此,应完善国家创新体系,为战略性新兴产业自主创新创造良好的政策、法律、市场、科学技术、创新文化以及外交环境,增强战略性新兴产业的自主创新活力、创新能力和创新竞争力。要尊重市场规律和产业发展规律,放宽准入门槛,简化审批程序,推进战略性新兴产业的体制改革,为各种资本的有序进入和产业的健康发展提供制度保障。要综合运用产业、税收、财政、金融等手段,促进资金、技术、人才等生产要素向战略性新兴产业集聚,充分发挥价格机制、竞争机制的激励功能,有效促进技术创新和资源优化配置。

要处理好政府扶持与市场机制的关系,加强政府和市场的协同互动,市场主导与政府推动相结合:战略性新兴产业领域的新技术、新产品,在市

场导人期往往存在种种障碍,需要政府推动应用示范、标准制定和基础设施建设等;政府部门要以为企业创造良好的发展环境为重点,更多地采取宏观调控和经济手段,进一步消除制约发展的体制性、机制性障碍,充分发挥市场配置资源的技术性作用。要处理好中央与地方的关系:中央政府作为战略性新兴产业的总策划者,发挥统筹协调全局的作用;地方政府作为区域策划者,发挥具体推动作用。具体地说,中央一级要加强统筹引导,重点在市场秩序、节能减排、生态环保等方面做好规范和监督。同时,各地在产业和项目选择上要因地制宜,避免同质化竞争倾向,可结合自己的产业基础、自然资源、科技实力、人文环境和发展优势,部署战略性新兴产业发展的重点。要全面梳理新兴产业发展中的体制、机制性约束,加强产业规划、投融资、税收、技术创新以及产业管理等部门之间的政策协调,打破部门、地方的分割和利益局限,突破传统产业既得利益集团抵制。推动战略性新兴产业的发展和体制、机制创新结合起来,把这些新的领域作为体制改革、制度创新的试验田。借助新兴产业发展来加速推动相关领域的改革非常关键,体制和机制的创新比政府直接投资的支持还要重要。

(二)突出企业在自主创新中的主体地位,打造产学研合作的高端创新平台

自主创新能力不仅在于能产生科研成果,更重要的是成果转化、产业化应用和市场开拓。因此,企业应该、必须、也最有条件成为技术创新的主体。具体地说,要更加注重发挥政府调控职能,加大企业研发的投入力度,依托骨干企业,围绕关键核心技术的研发和系统集成,支持建设若干具有世界先进水平的工程化平台;结合技术创新工程的实施,发展一批由企业主导,科研机构、高校积极参与的产业技术创新联盟;深化创新型企业试点,完善科技资源共享利用机制,引导创新要素向企业集聚,强化企业自主创新的意识和能力。要积极鼓励企业建立技术创新机构,开发具有自主知识产权的产品和核心技术,提高自主创新能力。要创新组织方式,发挥行业骨干企业的领军作用,带动中小企业参与,对接国家科技重大专项和重大科技基础设施建设。要支持企业研发中心的建设和发展,加强国家工程研究中心等研发机构建设,积极鼓励企业建立工程技术研究中心和研究开发机构,依托大专院校、科研院所,建立产学研基地,并选择一批优势骨干企业技术中心,作为重点产业振兴的技术创新支撑平台,发展集群式新型产学研战略联盟。要鼓励有条件的企业建立博士后科研工作站,对企业建立的博士后科研工作站、工程中心、产学研基地给予相应资助。要在加大本土研发投入的同时,引导领先企业以国际技术合作、国际技术联盟、并购国外研发机构等方式加大海外研发投入,积极发展多样化的研发服务业,支持企业和研发机构积极开展全球研发服务外包,在境外开展联合研发和设立研发机构,在国外申请专利。

(三)着眼于新兴产业发展和技术应用的方向,围绕全产业链条支持产业自主创新

战略性新兴产业是新兴科技和新兴产业的深度融合,既代表着科技创新的方向,也代表着产业发展的方向,这决定了将科技政策与产业政策相协调的重要性。从政府来说,既要坚持服务国家发展目标与鼓励自由探索相结合,遵循科学发展的规律,重视科学家的探索精神,稳定支持产业基础研究;又要超前部署,支持产业应用研究,充分发挥高等院校、科研院所和高技术产业研究机构的作用,开展前瞻性、先导性和探索性的前沿技术研究,研究提出战略性新兴产业前沿技术发展路线图、技术经济发展思路、重点发展领域及政策措施建议。要围绕经济社会发展重大需求,结合国家科技规划、知识创新工程和自然科学基金项目等的实施,集中力量突破一批支撑战略性新兴产业发展的关键共性技术,启动实施一批带动作用强、市场前景好的重大创新工程和专项攻关研发项目,形成一批具有自主知识产权和规模化应用前景的科技成果。要通过示范工程、政府采购、推广应用等手段,以企业为主体,带动社会资金进入,利用市场化的运营模式推动科技成果的转化和产业化,提高产业的自主创新能力和核心竞争力。要在更高层次上推进开发区建设,以优势的研发带动产业的创新,以龙头产品带动纵向产业链的发展,以增长方式的创新促进发展质量的提高,着力提升产业项目集聚能力。要更高水平地推进特色明显的创新型产业基地集聚,以国家级特色产业基地为载体,建立特色产业创新服务体系,以龙头企业带动横向产业链的发展,引导高新技术产业集聚,努力形成基地内企业优势互补、共同壮大的发展格局。可以考虑以各地高新区为战略性新兴产业发展的重要载体,引入跨国公司的研发总部,同时争取与世界一流高新技术基地的紧密合作,建立技术和生产能力交换的互惠平台。

(四)促进科技和金融更紧密结合,充分发挥金融在战略性新兴产业自主创新中的促进作用

在我国经济转型升级的自主创新能力支撑系统中,金融支撑能力处于核心地位。一方面,通过金融创新推进自主创新,促进产业升级;另一方面,金融业本身就是第三产业的重要组成部分,它在促进自主创新和产业升级的同时又可以加快第三产业发展进而促进金融创新。

具体地说,首先,要进一步完善和优化战略性新兴产业自主创新的银行间接融资服务体系。中国人民银行要通过灵活运用货币政策工具等手段,积极引导商业银行加大对战略性新兴产业自主创新的信贷支持。商业银行要积极开展业务创新,不断探索针对战略性新兴产业生命周期不同阶段信贷支持的有效方式,对拥有自主知识产权、科技含量高、市场前景好的企业及时跟进支持,协助企业做好财务融资辅导。

其次,积极构建多层次的自主创新直接融资服务体系,发挥资本市场支持自主创新的重要作用。要加快推动战略性新兴产业企业上市,带动社会资金投向战略性新兴产业中处于创业早中期阶段的创新型企业;积极推动技术产权、知识产权交易市场发展,为具有成长性和高科技含量的战略性新兴产业自主创新型企业提供融资服务;合理定位和发展场外交易市场,为创新型企业提供发展机会,为投资者提供交易平台,为社会优化资源配置;大力发展科技保险市场,充分发挥现代保险业在科技自主创新中的经济补偿和资金融通功能;支持战略性新兴产业企业发行集合票据、短期融资券、中期票据,以及通过集合债券、集合信托债权基金等实现债权融资;设立战略性新兴产业发展投资基金,统筹规划部署投资一批大项目,集中力量突破制约我国战略性新兴产业发展的核心关键技术。

第三,积极完善战略性新兴产业自主创新的创业风险投资支持体系。加快发展创业投资引导基金,通过阶段参股、跟进投资、融资担保、投资保障、风险补助等方式,调动民间资本、外资、保险、银行等作为投资主体的积极性,充分发挥财政资金的杠杆效应、投资导向效应和风险补偿作用。建立促进创业风险投资发展的正向激励机制,探索建立适合战略性新兴产业自主创新发展的风险补偿机制,对向自主创新企业提供融资的机构提供差别化的风险补贴等。不断优化促进创业风险投资的外部融资环境,进一步健全战略性新兴产业自主创新的中介服务体系,完善创业投资的退出机制,促进创投行业与政府部门、金融业的交流与合作。

第四,不断完善战略性新兴产业自主创新的金融服务网络体系。设立自主创新科技企业孵化器发展专项资金,以财政资金为引导,积极发展以企业为主体、投资多元化、市场运作、政策扶持的自主创新孵化体系;建立并完善战略性新兴产业自主创新的信用担保体系,建立以政策性担保为主体,商业性担保和互助性担保为补充的自主创新企业信用担保体系;通过设立混合型科技金融集团,开展专利典当、专利信托、专利租赁业务及设立专业性的专利典当、专利信托、专利租赁等机构,拓宽战略性新兴产业企业自主创新投融资途径。

(五)着力培养和引进富有创新能力的各类人才,为战略性新兴产业自主创新储备人才

人才是国家实现战略性新兴产业发展的基础。战略性新兴产业的竞争最终是人才的竞争,必须把培育富有创新能力的各类人才,作为发展战略性新兴产业的重中之重。要将战略性新兴产业领域的人才培养和引进作为我国人才培养和引进工作的重点。要建立科研机构、高校创新人才向企业流动的机制,加大高技能人才队伍建设力度,鼓励科研机构和高校科技人员积极从事发明创造。要切实改变战略性新兴产业在科研、生产、服务等方面相互割裂的现状,发挥研究型大学的支撑和引领作用,加强战略性新兴产业相关专业学科建设,制定鼓励企业参与人才培养的政策,建立企校联合培养人才的新机制,促进创新型、应用型、复合型和技能型人才的培养,特别是高层次、高水平战略新兴产业领军人才的培养。继续发挥高新区“创业园”的作用,实施“企业博士创新计划”,资助在生产一线的博士和博士后开展技术创新研究,争取培育大批年纪轻、素质高、适应未来自主创新发展需要的企业技术带头人。要实行资金技术入股、提高薪酬等灵活政策措施,鼓励创新型企业家人才投身到战略性新兴产业的自主创新行动中去。要重点引进我国战略性新兴产业发展急需的高层次人才,特别是带技术、带项目、带资金的优秀创新人才。

(责任编辑:朱蓓)

作者:陈柳钦

纳米科学和技术论文 篇3:

江苏战略性新兴产业发展风险防范

发展战略性新兴产业是江苏加快产业结构转型升级、抢占未来全球产业和技术制高点的重大战略举措。2009年以来,江苏把发展战略性新兴产业放在突出位置,加强规划引导,加大投资强度,加快创新步伐,取得了令人瞩目的成绩。战略性新兴产业发展规模和质量全国领先,一批新兴产业、优势企业和创新产品达到国际水平,在应对国际金融危机冲击、保持经济平稳较快增长、提升国际竞争力等方面发挥了重要作用。但是,随着发展领域的拓展和发展规模的扩大,特别是随着国际产业竞争和贸易摩擦的加剧,江苏省战略性新兴产业发展的风险也逐步显现。面对风险和危机,必须保持清醒头脑,既要加大推进力度,又要加强风险防范,把握规律,未雨绸缪,打牢基础,不断增强核心竞争力和抗风险能力,推动江苏战略性新兴产业更好、更快、可持续地发展。

一、江苏战略性新兴产业发展存在五大风险

江苏战略性新兴产业总体上处于全国领先位置,但从全球视野看,发展优势并不突出,甚至还面临很多风险,突出表现在五个方面:

国际竞争力和抗风险能力相对较弱。2011年,全省战略性新兴产业实现产值2.61万亿元,同比增长26.4%,占规模以上工业销售收入比重达到24.4%,规模与增速均居全国前列。今年前三季度销售收入同比增长20%,继续保持全国领先。但与发达国家比较,产业发展层次偏低,“高端产业、低端环节”矛盾突出,附加值不高,盈利能力、市场竞争力不强。在全球贸易摩擦、市场波动加剧情况下,风险加大。如光伏产业面对美欧“双反”冲击,从“爆发式增长”骤然进入发展“寒冬期”,企业经营极为困难,在挣扎中求生存。

自主知识产权和国际知名品牌相对不足。2011年,高新技术产品出口占全省出口总量的45%以上,自主知识产权和自由品牌占本土工业产值达48%以上,在全国处于领先水平。但与发达国家相比,差距较大。目前世界上50%以上的重大发明创造都产生在战略性新兴产业领域。美国高新技术产业的知识产权价值占资产比例超过60%,日本新兴产业专利技术平均实施率达到52%,德国专利申请量常年位居欧盟第一。江苏战略性新兴产业总体上以“技术跟随”为主,部分产业产品技术含量和附加值不高,特别是有自主知识产权的核心关键技术和重大装备不多。如医药产业97%以上化学药品为仿制品,光伏产业部分关键设备和材料仍依赖进口。

领军型创新团队和领军型龙头企业相对较少。江苏从事战略性新兴产业研究的高等院校和科研院所众多,拥有科技人才等优势,并形成了一批竞争力较强的企业集团。有6家光伏企业进入全球10强,12家新医药企业在境内外上市,4家软件企业年销售收入突破50亿元。但从全球视野看,大部分企业规模偏小,尤其缺乏一批在全球有影响力的领军企业。例如,风电产业零部件制造优势明显,但除盐城华锐以外,整机制造企业太少。高层次领军人才和领军团队与战略性新兴产业的需求相比严重不足,且队伍不够稳定,给企业经营和管理带来巨大压力。

公共创新平台特别是技术创新平台相对欠缺。2011年,全省战略性新兴产业各类企业已有院士工作站264个、研究院25个、国家级工程中心和实验室23个、科技服务平台245个。但与发达国家相比,公共创新平台特别是技术创新平台建设还有较大差距,创新平台建设数量不足、针对性不強、使用频率不高等问题较为突出。苏州纳米产业园仅有纳米加工和测试分析两个公共服务平台。创新技术平台欠缺严重影响产业整体技术创新能力不强,产业发展后劲不足。

产品消费市场特别是国内消费市场相对较小。预计今年江苏战略性新兴产业销售收入将达到3万亿元。但总体上是“外需市场大、内需市场小”。2011年,光伏产品90%依赖海外市场,国内市场占比仅为10%。与传统产业相比,战略性新兴产业产品生产规模小、研发制造销售成本高、推广难度大,占有率较低。在美欧市场“反倾销”、“反补贴”等措施打击下,外需市场急剧萎缩,给江苏战略性新兴产业造成巨大风险。

二、江苏战略性新兴产业发展

存在风险的主要原因

国际经验表明,发展战略性新兴产业没有成功路径可以模仿,其过程伴随着很多风险,且不确定性很大。这既受外部环境影响,也受内在因素制约,还受人们认识能力局限。

从战略性新兴产业内在规律看,市场需求的不确定性、不稳定性相对突出。这是新兴产业容易产生风险的根本原因。一是技术创新风险大。战略性新兴产业技术更新换代速度快。例如苹果公司引领的智能手机市场,短短3年CPU由1核到2核到4核,升级之快,超乎常人想象。如果不能迅速超越或者跟进,即使相对成熟的技术也会随时面临被淘汰危险。二是市场竞争风险大。新兴产业和传统产业的生命周期不同,新兴产业成长和衰退突发性强,如果率先成长,市场占有率会迅速提高,市场机会大于风险;如果起步晚,又不能后发制人,则市场风险大于机会,常常“死于襁褓”。三是产业风险大。新兴产业带动系数大,产业链较长,所以,其发展要考虑配套,形成产业链和产业集群。如果单兵突进,很容易被业内企业扼杀,或者遭遇价值缩水。此外,还容易受重大突发事件等因素影响,增加风险的不确定性。

从企业发展战略性新兴产业的能力看,人才集聚、资本运作、市场开拓等压力难以适应。这是新兴产业容易产生风险的重要原因。一是高端人才集聚难度较大。江苏近年新兴产业虽然引进了一批高科技人才,但是就单个项目而言,人才数量严重不足,研发整体实力不强。在管理和经营方面同样缺乏优秀团队。二是融资难度较大。新兴产业有太多不确定性,银行贷款往往慎之又慎,企业很难融到充足资金。三是市场开拓难度较大。类似物联网的新兴产业短时间难以保障有效供给,导致难以形成有效需求。传统产品性能及服务设施相对完善,新兴产品难以替代。例如电动车替代油汽车需要一段漫长时期。新产品在市场化初期成本偏高,市场竞争力较弱。

从战略性新兴产业市场竞争环境看,国际、国内市场尤其是高端前沿市场,险象环生、竞争尤为残酷。这是新兴产业容易产生风险的外部原因。一是国际竞争趋于加剧。美国、欧盟等国家和地区为了保持科技霸主地位,常常以各种借口和手段残酷打压竞争对手。上世纪日本的芯片产业曾经一度领先美国,但在美国多种手段制约下,不得不选择退缩。当前,江苏光伏产业与当年日本芯片产业遭受的打击几乎一样。二是产业同构导致过度竞争。新兴产业一旦被市场认同,往往出现国家之间产业同构现象,而同构往往造成产能过剩。面对这一压力,企业偏好以规模化获取低成本和超低价格,往往形成惨烈结局。三是国际市场波动大。去年以来,国际光伏市场价格连续“大跳水”,国内光伏产品价格一路下滑,很多企业濒临破产。

从政府服务战略性新兴产业发展的能力看,产业规划布局、公共平台建设、体制机制改革等尚不能满足要求。这是新兴产业容易产生风险的制度性原因。一是制定发展战略能力不足。政府掌握的信息资源有限,有时候准确性也不高,制定战略规划往往过分追求指标。二是政策前瞻性和系统性不够。例如,电动车产业化需要国家出台资金补贴、基础设施、提高油税和排放标准在内的一揽子政策。但两年来,政策仍然零散,而且政出多门、相互扯皮,企业无所适从。三是适应战略性新兴产业发展的公共服务平台不足,导致战略性新兴产业发展缺少技术创新的有力支撑。

三、加强江苏战略性新兴产业

风险防范要处理好七大关系

尽管战略性新兴产业发展面临诸多风险,但其未来前景极为广阔,发展趋势不可逆转。加强战略性新兴产业风险防范,要始终着眼全局和长远,正确处理发展中的许多重大关系。

技术引领和需求引领的关系。技术引领是产业发展的核心动力和主要手段。“德国模式”代表着技术引领的发展路线。需求引领是以市场需求为核心内涵和主要导向。“日本模式”代表着需求引领的发展路线。二者关系是辩证和相辅相成的。没有核心技术的产业是受制于人的脆弱产业。战略性新兴产业以重大技术突破和重大发展需求为基础,对经济社会全局和长远发展具有重大引领带动作用,既要掌握核心技术,又要紧密结合市场需求,只有这样,才能引领持续健康快速发展。

资源支撑和智力支撑的关系。土地、矿产、水和人力等是产业发展必不可少的资源。资源枯竭,产业将面临困境。人才资源和技术创新是产业发展的智力支撑,依赖智力支撑,产业发展才更具可持续性。任何产业发展,既离不开资源要素,也离不开智力要素。战略性新兴产业是知识技术密集、物质资源消耗少、成长潜力大、综合效益好的产业,资源是基础,技术是关键。在资源既定条件下,要更加倚重智力和技术创新,只有掌握核心技术和自主知识产权,才不会受制于人,才能赢得主动权。

新兴产业与传统产业的关系。新兴产业是随着新的科研成果和新兴技术的发明應用而出现的新部门和新行业。现阶段主要是指伴随新材料、新能源、新医药等新技术而产生和发展起来的一系列新兴产业部门。传统产业是以传统技术进行生产和服务的产业,现阶段主要指资源和劳动力密集型的、以制造加工为主的行业。战略性新兴产业具有巨大的增长潜力,是未来经济发展的先导产业和支柱产业。但目前在国民经济中的比重还不高,发展壮大需要较长时期。新兴产业发展与传统产业密不可分,传统产业是新兴产业发展的基础,也是新兴产业关联和带动的对象,传统产业插上高科技翅膀,同样会涅槃重生,转化为新兴产业,如新型显示、新能源汽车、新材料等。

国际市场和国内市场的关系。国际市场是国际商品交换所反映的经济关系和经济活动现象的总和。国内市场的产品或服务消费对象则是国内机构或个人。注重国际市场还是注重国内市场,是经济发展必须始终高度重视的重大问题。受传统发展模式矛盾凸显与国际金融危机强烈冲击的“双重影响”,以及国家宏观调控与国际市场需求骤降的“双重压力”,去年以来,江苏外经贸发展遇到多年未有的困难。江苏作为外贸大省,必须牢牢抓住国际市场,全力开拓国内新兴市场,努力拓展“两个通道”、赢得“两个市场”。

自主创新和技术引进的关系。自主创新是相对于技术引进、模仿而言的一种创造活动和在拥有核心技术基础上实现新产品价值的过程。技术引进是通过一定方式从本国或其他国家、地区的企业、研究单位、机构获得先进适用技术的行为。自主创新包括原始创新、集成创新、引进消化吸收再创新等多个方面,而技术引进是引进消化吸收再创新的基础。发展战略性新兴产业,必须依靠自主创新。但坚持自主创新绝不是排斥技术引进,而是把在技术引进基础上的学习和再创新作为增强自主创新能力的重要路径。目前,江苏需要从国外大量引进先进技术,但必须在消化吸收上下更大功夫,走具有自身特色的创新之路。

加快发展和提升质量的关系。抢占战略性新兴产业发展制高点有一个量变到质变的过程。首先要有一定速度,并且在量上有一定优势。同时要一以贯之地高度重视新兴产业及产品的质量,坚持生态优先、绿色优先和环保优先。加快发展和提升质量对于新兴产业健康、持续、快速发展都必不可少,同等重要。只有在加快发展中不断提升质量,在提升质量同时加快发展,拥有核心技术、上乘质量和一定规模,战略性新兴产业发展才会更快、更好、更可持续,才能逐渐成为引领未来发展的主导产业,并在世界产业格局中占有较大份额。

政府引导和市场主导的关系。政府引导主要通过履行调控职责,发挥产业规划的引领和指导作用;制定和实施相关政策,调动各类企业创新的积极性;完善体制机制,构建完善的人才、技术、标准、融资、法律等支撑体系。市场主导主要是发挥配置资源的基础性作用,通过市场自主调节、充分竞争、自由选择、优胜劣汰,推动战略性新兴产业沿着市场方向越做越大、越做越强。发展战略性新兴产业既是宏观战略问题,也是微观操作问题,既是政府重要职责,也是市场主体行为,离不开政府与市场、企业的共同作用。企业是市场经济的微观基础和发展新兴产业的实施主体,要把推动科技创新作为自觉行动,不断加大创新投入,加快科技成果转化,以科技提升企业竞争力,加快战略性新兴产业发展。

四、加强江苏战略性新兴产业风险防范的着力点

当前和今后一段时期,是战略性新兴产业发展的重要战略机遇期和关键突破期。加强战略性新兴产业风险防范,切实赢得全球主动权和竞争优势,必须着力做好以下几方面工作:

着力优化战略布局,积极防范规划误导风险。方向决定未来,布局决定成败。产业规划是否科学合理,对于新兴产业未来发展具有重大影响。美国航天、新材料、生物科技、电子、纳米等技术称雄世界,很大程度得益于全球化战略布局。以全球化视野推动江苏战略性新兴产业战略布局,要努力做到“三个优化”。一要优化区域布局。针对苏南、苏中、苏北经济社会发展水平差异,强化分类指导、特色发展。对省重点发展的十大战略性新兴产业,进一步明确发展和支持的重点地区、重点载体,推进集聚发展、规模发展。二要优化产业布局。根据不同产业发展水平、基本特点和发展特性,突出特点、发挥优势,有所为有所不为,完善重点产业链条,以链带面、全面发展。如光伏产业要突出技术创新、主攻高端,打造高水平、大规模、全路径产业链条,占据世界光伏产业制高点。平板显示产业,要努力突破玻璃核心技术,早日实现自主生产。半导体照明产业,要加快打造均衡发展产业链。三要优化市场布局。坚持用世界眼光和国际视野,进行全球化市场布局。目前部分产业核心技术和消费市场两端在外,容易受制于人。要千方百计加快启动国内市场,创造良好环境,扩大新兴产品示范范围和市场应用。加快支持“自给式”和“分布式”太阳能等新能源产品进入公共设施和家庭,消化过剩产能,加快实现以内需市场助推新兴产业发展,努力避免或减少“暴生暴滥暴死”现象。

着力推进技术创新,积极防范技术落后风险。重大技术创新能够导致经济发生根本性转变,自主创新是战略性新兴产业立于不败之地的生命线。加快推进技术创新,要积极倡导敢于创新、勇于竞争和宽容失败的精神,营造有利于新兴产业创新发展的良好环境。一要组织关键技术攻关。大力支持研发创新,鼓励企业加大技术改造力度,加大对探索性强、失败风险高的技术研究开发项目扶持力度。引导企业瞄准国际科技前沿,立足自身基础,按照有所为、有所不为的要求,全省每年要排出30—50项有实用价值的核心技术和关键技术,集中力量进行攻关突破。二要完善科技创新体系。加快完善以企业为主体、市场为导向、产学研紧密结合的技术创新体系,发挥科技重大专项的核心引领作用,结合实施产业发展规划,突破关键核心技术,加强创新成果产业化,提升产业核心竞争力。三要推进产学研联合。在加快现有工程技术研究中心、企业技术中心、国家级和省级重点实验室等创新平台建设的基础上,着眼实效,积极发展形式多样的政产学研金用合作技术创新和成果转化战略联盟。四要利用全球创新资源。坚持开放式创新,广泛开展国际交流与合作,充分利用全球资源包括吸引国外研发机构在省内设立分支机构,允许参与科技项目竞标,通过“拿来主义”吸收再提高。

着力创新商业模式,积极防范经营粗放风险。当今企业之间的竞争,说到底是商业模式的竞争。没有商业模式创新,技术创新行之不远。正是由于独特的商业模式创新给企业注入无穷活力,iPod+iTunes、iPhone+App Store、iPad先后改变了传统音乐、手机和出版行业,苹果公司才走出低谷、异军突起,成为行业翘楚。好的商业模式能够化解企业风险。要把创新商业模式作为防范战略新兴产业风险的重要抓手。一是高度重视商业模式创新在培育战略性新兴产业发展中的作用。在节能环保领域积极推行合同能源管理、现代废旧商品的回收利用等新型模式,大力发展商业性的增值服务新业态等。二是高度重视市场配套设施建设。大力建设产业化、商业化服务平台。加强新能源发电储能等设施配套,加强物联网组织智能交通、智慧城市功能建设。三是高度重视本土品牌的培育和发展。立足长远,支持具有竞争实力的自主品牌建设。积极推进电子商务、新能源汽车租赁等新商业模式,通过商业模式创新培育需求,赢得市场。

着力完善体制机制,积极防范制度缺失风险。体制机制是战略性新兴产业发展的重要保障。缺少制度保障,任何产业发展都无法持续发展。必须加强宏观引导和统筹协调,努力增创制度优势。一是鼓励创新产品推广应用。大力推广应用能有效促进产业升级、技术改造和节能减排的新技术和产品,加快规模化、市场化应用,帮助传统企业改进工艺、升级产品、淘汰落后产能,促进产业结构调整和发展方式转变。二是给予政府定价、融资担保、土地使用、税收减免或返还等优惠政策。新能源方面,实行新能源初始投资补贴、上网电价分摊等政策;在征收传统电力资源税的同时,给予新能源发电税收优惠和减免等政策。环保产业方面,允许发行市政环保债券,落实特许经营权、收费质押贷款。海洋产业,逐步形成多元化的投融资体制。信息产业方面,进一步完善并适当延长液晶等新型显示器件优惠政策。三是完善统计评估体系。建议从国家层面研究确定战略性新兴产业内涵范围,建立相应的统计指标体系,以更好地指导战略性新兴产业健康发展。四是建议国家层面设立战略性新兴产业发展引导专项资金。资金来源除预算安排外,还可从高耗能、高污染或产能过剩行业企业征收产业结构调整专项基金。

着力开拓内需市场,积极防范贸易摩擦风险。无论从当前和长远看,防范国际贸易摩擦风险,都必须立足于内需市场。但是,立足国内市场不是不要国际市场,而是为了夯实国内基础,以便更好地占领国际市场,同时降低风险。一是大力培育国内市场。当前外部需求急剧减少,相当长时期内很难恢复到国际金融危机之前水平,倚重出口拉动的经济增长明显乏力,部分产业产能过剩问题愈加突出。要加强舆论宣传和引导,增强消费者信心,鼓励绿色消费、循环消费、信息消费,创新消费模式,促进国内消费结构升级。二是继续拓展国外市场。要支持和鼓励创新产品出口,实行出口贴息贷款、担保贷款等政策,或通过政府间援助项目帮助企业拓展境外市场。三是加快完善标准体系。在采用国际标准的同时,加快制订国内标准,争取更多的国内标准成为国际标准,以标准保护国内市场、拓展国际市场。

着力强化智力支撑,积极防范人才紧缺风险。发展战略性新兴产业离不开高素质人才支撑。抢占未来产业制高点,人才紧缺是最大的风险。要围绕战略性新兴产业发展需要,以超常规举措引进、培养和储备更多的高端人才,不断增强人才对产业发展的支撑力。一要鼓励人才引进。建立人才引进专项资金和高端人才项目资金,在世界范围吸纳和汇聚新兴产业相关智力资源,重点引进高层次的创新创业人才,特别要引进高层次的创新创业团队。二要加强人才培养。重点针对目前战略新兴产业人才结构不合理问题,合理布局职业培训、高等教育、在职培训、企业培养、国际交流等不同人才培养机制。利用职业培训培养基础类技术人才,利用高等教育体系培养技术骨干,通过在职培训提高人才的理论水平,通过国际交流提升技术人才战略眼光,逐步形成基础、骨干、战略梯队人才培养和锤炼体系。三要完善用人机制。将人才引进、培养与科技创业、科研项目有机结合起来,探索建立技术、专利入股、期權等政策,充分调动科研机构和人才创新创业的积极性,确保高层次人才引得进、留得住、用得好。

(本文系江苏省政府研究室调研组成果。调研组组长:郑焱,江苏省政府研究室副主任;成员:沈和、徐行、吴国玖;执笔:沈和、吴国玖)

责任编辑:浩 宇

作者:郑焱

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