作者:卢晓东 来源:中国科学报 发布时间:2015/3/5 11:17:20
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时评:“3D打印”能否成为本科专业

 

■卢晓东

据报道,2015年元旦后,我国海军一艘驱逐舰在港口停泊时,绞缆绳的传动齿轮锯齿突然断裂,无法快速抛锚。此时,维修人员迅速卸下损坏的齿轮,在后舱开始修理。齿轮及时修复,驱逐舰顺利抛锚。

在接受记者采访时,战舰机电部门值更员说,“这得益于增材再制造技术的成功应用。其犹如一个微型加工车间,能够快速修复、制造出常用甚至非标零件。”这里所谓“增材再制造技术”就是3D打印。舰上的计算机早已存储了备件的三维数据模型,成型机可根据模型对受损零件进行快速修复,部分简易零件可现场制造,大大提高了战时装备保障效率。

许多人看过潜艇战经典电影《U571》,其中一艘德国潜艇受到攻击导致发动机损坏无法航行,这给了美国海军夺取德军密码发报机的机会。今天,如果潜艇上的3D打印机快速打印出发动机备件,剧情会有什么变化呢?在2014年末上演的坦克战电影《狂怒》中,美国坦克“狂怒”履带受损无法前进,因而在交叉路口演出了一场几乎令人无法相信的战斗传奇。今天,位于前线的几台3D打印机是否能快速打印出履带备件,让“狂怒”坦克再次发出怒吼呢?

3D打印技术下肯定会使战争的形态发生不小变化。实际上,在中国海军修复锚链齿轮的同时,英国国防企业英国航空航天系统公司也将打印出来的部件安装到了“旋风”战斗轰炸机上。在经典科幻电影《黑客帝国》第一部中,主人公尼奥鼓足勇气,计划进攻几乎无所不能的特工把守的大厦,去解救领导者莫菲斯,呈现出明知山有虎、偏向虎山行的豪情。但打虎不能空手,当管理员问他需要什么,他说:“枪,很多枪”,于是许多枪就成排来到他面前。这一场景很可能在2020年成为现实。当尼奥需要枪时,互联网传来很多枪的三维数据模型,几台3D打印机联动将各种类型枪械的零件打印完成,于是尼奥短时间内真的会全副武装。《黑客帝国》哪里是科幻,经由3D打印虚拟模型就会变为现实。

那么问题来了,在我国,哪所大学在培养3D打印专业人才?3D打印能否成为专业呢?我国在3D打印人才培养方面是否能赶上潮流?

2014年12月,笔者有幸访问了西北工业大学,参观了该校教师创设的3D打印公司“铂力特”。该公司采用3D打印技术中的选择性激光烧结(Selected Laser Sintering, SLS),将预热的金属粉末铺平,利用大功率激光束在计算机三维模型控制下根据分层截面信息进行层层烧结,全部完成后得到了零件。该公司已经为中国商飞公司的C919打印出巨大的弯梁部件,通过了公司对零件的各项检验。现场还看到,该公司正在为矿山修复磨损的零件,激光烧结后,磨损面恢复如新,矿山不必再去国外购买备件了,这就是文章开头报道中驱逐舰修复使用的技术。

如果我们确实需要3D打印人才,不想在未来急速前进的军事技术和更广泛的制造技术中落伍,我们就需要认真研究,大学创设3D打印专业需要何种条件?如何使大学有不断进步的动力?大学培养3D打印人才应当如何稳步前进?

大学目前都有自主设立辅修/双学位专业的自主权,教育部尚未对辅修/双学位专业设置予以特别管理。这是在对发展规律不明情况下的谨慎之举,也是大学蓬勃发展的特别空间。因此,部分大学可以率先创立3D打印辅修/双学位专业。

目前,只有北京大学和清华大学经由综合改革获得了本科专业设置自主权,3D打印目前不在教育部本科专业目录中,因此其他大学设立3D打印专业将会面临不小的困难。笔者认为,3D打印辅修/双学位专业经过几年的认真办学后,课程体系将逐步完善,选修的学生也都会有很好的发展,届时,3D打印专业升级为本科专业的条件将更为成熟。这是一条稳定可行的道路。

那么,3D打印辅修/双学位专业会在哪所大学先行出现呢?我们在期待的同时,继续呼吁给予更多高校——比如所有“985工程”高校专业设置自主权,让3D打印之外其他的新材料、新技术、新产业相关专业,顺利走入中国大学,促进我国的技术创新和产业升级。

今年1月14日,国务院宣布成立400亿元的国家新兴产业创业投资引导基金。什么样的人才能够用好这样的基金,是教育部和每所大学都需要认真思考的问题。

《中国科学报》 (2015-03-05 第5版 大学周刊)
 
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