Geum.ru

Инновационная образовательная программа в классическом (исследовательском) университете как базовой институциональной структуре национальной инновационной системы томск

Вид материалаОбразовательная программа
Подобный материал:
1   2   3   4   5
"Подготовка дипломированных специалистов и кадров высшей квалификации (магистров, кандидатов и докторов наук) в области новых материалов и химических технологий, включая наноматериалы и нанотехнологии"

Указанная подготовка предполагает создание и обеспечение новых специализаций и соответствующих им магистерских и аспирантских программ.

Новые специализации: Новые специализации: «Наноматериалы», «Нанотехнологии в электронике», «Нанотехнологии в оптоэлектронике», «Фотоника наноразмерных структур», «Наноэлектроника и нанофотоника», «Физические методы создания многослойных гетероструктур и квантоворазмерных систем», «твердотельная оптоэлектроника», «Квантовые приборы и системы», «Конструирование и производство изделий из композиционных материалов», «Нанотехнологии в материаловедении».

Подготовка по новым специализациям будет проводиться в рамках реализуемых в ТГУ специалитета и магистратуры по направлениям 010700 - Физика (Физика конденсированного состояния вещества, Физика полупроводников. Микроэлектроника, Физика плазмы), 020100 – Химия (Физическая химия, Химия высокомолекулярных соединений), 01800 Радиофизика (физическая электроника), 140400 – Техническая физика (конструирование и производство изделий из композиционных материалов).

Аспирантура и докторантура – в рамках специальностей 01.02.04 – Механика деформируемого твердого тела, 01.04.07 - Физика конденсированного состояния вещества, 01.04.08 – Физика плазмы, 01.04.10 – Физика полупроводников, 02.00.04 - Физическая химия, 02.00.06 – Химия высокомолекулярных соединений, 01.04.11 – Физика магнитных явлений, 01.04.04 – Физическая электроника, 01.04.17 – Химическая физика, по большинству которых в ТГУ действуют диссертационные советы (Д212.267.04, Д212.267.06, Д212.267.07, Д212.267.13, ДС212.024.01, ДС212.024.02).

Предполагается существенное изменение и дополнение существующих учебных планов. В число обязательных вводятся новые учебные дисциплины: «Физико-химия наночастиц и наноматериалов», «Основы наноэлектроники», «Технология получения покрытий из наночастиц» и др. (Приложение 3.2). Многие из этих курсов уже читаются в ТГУ, но являются элективными.

Для успешной реализации Программы необходимо обновление материально-технической базы обучения студентов, проведения НИР, НИОКР, в том числе аспирантами и докторантами. Приобретаемое оборудование объединено в профильные лаборатории (Приложение 3.3). Суммарно имеющаяся и приобретаемая материально-техническая база достаточны для достижения цели Программы.
  • Подготовка специалистов-химиков на базе Томского госуниверситета в обеспечение мегапроекта «Разработка и создание технологической базы для структурной модернизации отечественного многотоннажного производства полиолефинов»

Целью является кадровое обеспечение и образовательные услуги по мегапроекту. Целевая подготовка включает в себя ряд модулей: 1) Базовый модуль в соответствии со специализацией «Химия высокомолекулярных соединений» (1260 часов); 2) Модуль специальных компетенций для студентов 4-6 курсов (бакалавры, магистры) – 312 часов; 3) Исследовательский модуль (824 часа). Содержание модулей 2,3 согласовано с заказчиком – ООО «Томскнефтехим», подготовка будет вестись с участием специалистов Института катализа СО РАН и ООО «Томскнефтехим».

В результате будут подготовлены специалисты – химики исследовательского профиля, адаптированные к работе на ООО «Томскнефтехим» по тематике мегапроекта. В рамках дипломных и магистерских работ будут выполнены научные исследования и разработки по конкретным задачам мегапроекта.

Партнеры: Институт катализа СО РАН, ООО «Томскнефтехим», Томский политехнический университет (договоры о сотрудничестве, выполнении НИР и подготовке специалистов).

2.3.2.2. Научно-исследовательские и научно-
производственные проекты
  • «Создание оборудования и оптимальных технологий магнетронного синтеза нанокомпозитных сверхтвердых покрытий»

Цель: создание пилотных образцов высокопроизводительного оборудования магнетронного нанесения нанокомпозитных сверхтвердых покрытий. Будут выяснены условия получения оптимальных гетерофазных наноструктур сверхтвердых покрытий с необходимыми свойствами, разработаны структурные и компьютерные модели синтеза покрытий. Найденные закономерности составят научные основы разработки новой технологии синтеза покрытий.

Ожидаемые результаты. 2006 г. Разработка методов генерации однородной низкотемпературной плазмы в больших вакуумных объемах (до 1 м3) для осаждения покрытий на площади до 1м2 с высокой скоростью роста покрытий (порядка 1 мкм/ч). Разработка структурных моделей формирования нанокомпозитов, их функциональных свойств и технологических режимов получения нанокомпозитных покрытий методом магнетронного распыления на изделиях различного назначения. 2007 г. Синтез многокомпонентных покрытий Ti-B-N, Ti-B-C-N, Ti-B-Si-N, Ti-Al-C-N, Ti-Cu-N, Al-Cu-N, Al-Si-Cu-N в условиях магнетронного напыления и в сочетании этого метода с ионным облучением. Пилотные образцы высокопроизводительного оборудования ионно-плазменного нанесения таких покрытий с широкой вариацией условий их получения.

Партнеры (виды форм поддержки): Институт сильноточной электроники СО РАН, Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (договоры о сотрудничестве, совместное участие в выполнении контрактов ФЦНТП, договоры на выполнение НИОКР).
  • «Разработка технологии и получение высокопрочных композиционных материалов, упрочненных на разных масштабных уровнях с нанокристаллической структурой, и новых высокоэнергетических составов с нанодисперсным компонентами»

Цель: разработка технологии производства нормированных наноразмерных и субмикронных порошковых наполнителей для высокоэнергетических топлив, выпуск опытных партий новых топлив для импульсных энергетических установок и ракетных двигателей различного назначения. Разработка новой технологии нанесения упрочняющих покрытий плазмой твердотопливного газогенератора.

Ожидаемые результаты. 2006 г. Разработка новых методов сверхтонкого измельчения и диспергирования агломератов частиц, их классификации и гомогенного смешивания для синтеза и компактирования новых материалов. Создание образцов новых материалов, их испытания. Разработка технологии производства наноразмерных и субмикронных порошковых наполнителей. Выпуск опытных партий наполнителей и топлив, проведение их испытаний. Теоретическое и экспериментальное изучение характеристик нового класса композитных топлив с ультрадисперсными металлическими частицами. 2007 г. Разработка экспериментальных установок получения и переработки наноразмерных и субмикронных порошковых наполнителей, макетные образцы импульсных энергетических установок нового поколения. Оптимизация условий применения разработанных высокоэнергетических композитных топлив. Создание пакетов прикладных программ для расчета работы импульсных энергетических установок с применением новых топлив.

Партнеры (виды форм поддержки): Институт проблем химической физики РАН, Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН (договоры о сотрудничестве, совместное участие в выполнении контрактов ФЦНТП, договоры на выполнение НИОКР).
  • «Разработка материала и элементной базы в обеспечение создания малодозовых цифровых систем рентгеновского контроля»

Цель: разработка научных и конструкторско-технологических основ создания квантово-чувствительных сенсорных устройств на основе нового эпитаксиального полупроводникового материала (GaAs) с заданными потребительскими свойствами, в частности – создание детекторов, детекторных модулей и блоков детектирования изображения в режиме счёта единичных квантов.

Ожидаемые результаты. 2006 г. Моделирование процессов в многоэлементных детекторных системах, в зависимости от электрофизических характеристик полупроводникового материала и конструктивных особенностей структур. Получение лабораторных образцов эпитаксиальных слоев полуизолирующего GaAs с заданными свойствами и структур на их основе, чувствительных к квантам и частицам. 2007 г. Разработка физических и конструкторско-технологических принципов функционирования микрополосковых и пиксельных детекторов, изготовление, исследование и испытание лабораторных образцов квантово-чувствительных детекторов и модулей изображения. Изготовление и испытание лабораторных образцов модулей изображения различных назначений и блока детектирования изображения в цифровом формате. Разработка программного обеспечения сбора данных и обработки изображения.

На основе результатов 2006-2007 гг. на предприятиях – партнерах (ОАО НИИПП, ОАО РИД, ОАО Микран) будут развернуты работы по выпуску малодозовых цифровых систем рентгеновского контроля для медицины, досмотровых систем для обеспечения безопасности деятельности стратегических объектов (аэропорты, вокзалы, таможенные пункты и т.д.).

Партнеры (виды форм поддержки): ОАО «НИИ Полупроводниковых приборов», ОАО «РИД», ОАО «НПП «Сенсерия», Томский политехнический университет (договоры о сотрудничестве, совместное участие в выполнении контрактов ФЦНТП, договоры на выполнение НИОКР).
  • «Технология создания нового поколения биосовместимых материалов и имплантатов»

Цель: создание промышленной технологии изготовления конкурентноспособных на мировом рынке биосовместимых материалов и имплантатов нового поколения, проявляющих высокие эластичные свойства и близкие по поведению к тканям организма.

Будет создана технология изготовления принципиально новых материалов и имплантатов, отвечающих более высокому уровню медико-технических требований и обладающих новой совокупностью свойств (эластичность при температуре тела, память формы при изменении деформации и температуры, др.).

Ожидаемые результаты. 2006г. Разработка эффективной промышленной технологии изготовления новых биосовместимых материалов и имплантатов на основе никелида титана. 2007г. Разработка и создание конструкторско-технологического комплекса по аттестации и стандартизации продукции биосовместимых материалов и имплантатов, создаваемых на основе разработанных технологий, включая и технологию изготовления наноструктурных тканевых имплантатов с пористо-проницаемыми свойствами для длительного функционирования в организме.

Предполагается в 2008 г. начать серийный выпуск имплантатов и сверхэластичных материалов с памятью формы для различных областей медицины. Будут достигнуты приоритетность и мировой уровень разрабатываемых материалов, имплантатов, технологии их изготовления и новых методов лечения.

Партнеры (виды форм поддержки): Сибирский государственный медицинский университет, органы здравоохранения регионов Российской Федерации (договоры о сотрудничестве, совместное участие в выполнении контрактов ФЦНТП, договоры на выполнение НИОКР).
  • «Разработка матричных фотоприемников на основе наноструктур с квантовыми ямами и квантовыми точками»

Цель: создание нового поколения элементной базы устройств наноэлектроники и нанофотоники с предельно достижимыми на современном этапе характеристиками.

В результате будут разработаны физико-технологические принципы формирования наноструктур на основе квантовых ям и квантовых точек, а также микроболометрические структуры; созданы матричные варианты фотоприемников в монолитном исполнении для тепловизионных систем различного назначения.

Партнеры (виды форм поддержки): Институт физики полупроводников СО РАН, Институт неорганической химии СО РАН, Институт общей физики РАН, ЗАО «Матричные технологии» (договоры о сотрудничестве, совместное участие в выполнении контрактов ФЦНТП, договоры на выполнение НИОКР).
  • «Структурированные наноматериалы: физико-химические закономерности молекулярно-кинетических процессов на границе раздела фаз наночастица–среда как основа для создания перспективных ресурсосберегающих технологий».

Цель: разработка физико-химических основ технологий создания функциональных наносистем с заданными оптическими, электрофизическими и физико-химическими (адсорбционными, каталитическими) свойствами.

В результате будут разработаны физико-химические основы технологий производства наноразмерных материалов для создания новых ресурсосберегающих технологий в области фотокаталитического разделения изотопов, наноструктурированных катализаторов, твердотельных нелинейно-оптических элементов.

Партнеры (виды форм поддержки): Институт неорганической химии СО РАН, Институт катализа СО РАН, Институт оптики атмосферы СО РАН, ФГУП «Сибирский химический комбинат», ФГУП «НИИ Полупроводниковых приборов» (договоры о сотрудничестве, совместное участие в выполнении контрактов ФЦНТП, договоры на выполнение НИОКР).
  • «Фундаментальные основы создания органических полупроводниковых материалов и устройств на их основе»

Целью проекта является разработка технологии производства органических тонкопленочных структур и светодиодов.

В результате выполнения проекта будет создана технология получения производства органических тонкопленочных структур, на основе которой будут выпущены лабораторные образцы светодиодов.

Партнеры (виды форм поддержки): Институт физики полупроводников СО РАН, Институт органической химии СО РАН, ФГУП «НИИ Полупроводниковых приборов», (договоры о сотрудничестве, совместное участие в выполнении контрактов ФЦНТП, договоры на выполнение НИОКР).
  • «Поиск, технологии создания и исследование ресурсосберегающих композиционных материалов на основе наноразмерных систем»

Цель: создание компьютерной технологии проектирования перспективных композиционных материалов с наноразмерными ингредиентами.

В результате будут сформированы научные основы конструирования и получения новых конструкционных материалов в обеспечение разработки способов защиты людей, техники и инженерных сооружений от тел, летящих с высокой скоростью.

Партнеры (виды форм поддержки): Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН, Институт проблем химической физики РАН, ФГУП «Алтай», ООО “Нанокерамика”, ООО «Мипор» (договоры о сотрудничестве, совместное участие в выполнении контрактов ФЦНТП, договора на выполнение НИОКР).
  • «Разработка технологии производства и методов анализа новых полимерных и нанокерамических изделий».

Цель: разработка технологии получения изделий из нанокерамики для медицинских имплантатов, энергетического оборудования, приборов и аппаратуры; разработка методов инженерного анализа труб и разъемных соединений из новых конструкционных и композиционных материалов.

В результате будут разработаны основные элементы технологии производства нанокерамики (в том числе пористой) и нанокерамических композитов на основе оксидов металлов; метод описания механо-химических процессов получения наноструктурных соединений и нанопокрытий при высокоскоростном взаимодействии во встречных пучках, методы оценки физико-механических свойств и ресурса наноструктурных материалов.

Партнеры (виды форм поддержки): Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН, Институт катализа СО РАН, ФГУП «Алтай», ООО «Сибтермохим», ООО “Нанокерамика”, ООО «Мипор» (договоры о сотрудничестве, совместное участие в выполнении контрактов ФЦНТП, договоры на выполнение НИОКР).

2.3.2.3. Формы реализации

Реализация инновационной образовательной программы будет проводиться в рамках созданных в Томском госуниверситете научно-образовательных центров «Физика и химия высокоэнергетических систем» (образован в 2003 г., программа CRDF и Министерства образования и науки РФ, проект № TO-016-02), «Технологии безопасности» (образован в 2005 г, госконтракт № 02.438.11.7008, Роснаука), «Наноэлектроника» (образован в 2005 г., госконтракт № 02.467.11.7003, Роснаука), «Физика и электроника сложных полупроводников» (образован в 2005 г., госконтракт № 02.467.11.7003, Роснаука).

2.3.2.4. Финансирование

Существенно, что приведенные выше проекты НИОКР будут выполняться за счет привлеченных средств (федеральные программы, хоздоговора, отечественные и зарубежные фонды и пр.). Так, в 2005 г. объем привлеченных в Томский госуниверситет средств по приоритетным направлениям «Новые материалы и химические технологии», «Индустрия наносистем и материалы» составил более 26 млн. руб.

Кроме того, малыми предприятиями, созданными сотрудниками ТГУ на основе высокотехнологических разработок в области новых материалов и нанотехнологий, выполнено ОКР и произведено продукции более чем на 50 млн. руб. Предполагается ежегодное увеличение этих показателей в 2006 и в 2007 гг. не менее чем на 30% .


2.3.3. Направление «Живые системы»

Задачи в области живых систем сформулированы в ФЦНТП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники на 2002-2006 гг.»

2.3.3.1. Инновационно-образовательный проект
  • «Подготовка дипломированных специалистов и кадров высшей квалификации (магистров, кандидатов и докторов наук) в области живых систем»

Проект предполагает создание и обеспечение новых специализаций, магистерских и аспирантских программ, включает открытие в ТГУ таких новых специализаций, как «Биотехнология», «Генетическая инженерия», «Молекулярная генетика». Новые специализации будут созданы в рамках действующей магистратуры по направлению 020200 – Биология (Физиология и биохимия растений, Цитология и генетика). Будут разработаны новые магистерские программы: Биотехнология, Генетическая инженерия, Клеточная биология, Молекулярная генетика. Подготовка аспирантов и докторантов будет осуществляться в рамках специальностей 03.00.15 – Генетика, 03.00.12 – Физиология и биохимия растений. По перечисленным специальностям в ТГУ работают 2 докторских диссертационных совета – Д 212.267.09, Д 212.267.10. Для обучения по новым специализациям, в том числе в магистратуре и аспирантуре, существующие учебные планы будут дополнены новыми учебными дисциплинами: Генная инженерия организмов, Физиология и метабаломика трансгенных растений, Биотехнология микроорганизмов, Экологическая биотехнология, Биобезопасность, Молекулярная цитогенетика.

Для успешной реализации Программы необходимо обновление материально-технической базы для обучения студентов, проведения студенческих НИР, выполнения НИОКР, в том числе аспирантами и докторантами. Оборудование объединено в 2 профильные лаборатории: Учебно-научно-производственная лаборатория биотехнологии и биоинженерии, Учебно-научная лаборатория по молекулярной цитогенетике (Приложение 3.3).

В сумме имеющаяся и приобретаемая материально-техническая база достаточны для достижения цели Программы.

2.3.3.2. Научно-исследовательские и научно-
производственные проекты
  • Разработка научно-практических мероприятий по цито- и генодиагностике эпидемически опасных кровососущих насекомых

Цель: Разработка научно обоснованных мероприятий по регуляции численности кровососущих насекомых и ликвидация очагов заболеваний человека.

Ожидаемые результаты. 2006 г. – разработка методов молекулярной и цитогенетической диагностики (ПЦР, Rapd-анализ и др.) эпидемически опасных видов насекомых, переносчиков заболеваний человека (малярии, японского энцефалита, филяриоза, вирусов Синдбиса, арбовирусов и др.); 2007 г. – исследование популяционно-генетической структуры природных популяций насекомых на основе математических методов и компьютерных программ.

Партнеры (виды форм поддержки). Институт цитологии и генетики СО РАН, Институт общей генетики им. Вавилова РАН, Институт систематики и экологии животных СО РАН, Институт экологии растений и животных УрО РАН, НИИ медицинской генетики ТНЦ РАМН, санэпидемстанция г. Томска (договоры о сотрудничестве, совместное участие в выполнении контрактов ФЦНТП, гранты Президента РФ для обеспечения государственной поддержки ведущих научных школ НШ-15.2003.4, НШ-4283.2006.4).
  • «Технология получения высокоочищенных концентрированных медицинских биопрепаратов нового поколения»

Цель: получение высокоочищенной вакцины против вируса клещевого энцефалита, отвечающей требованиям Всемирной Организации Здравоохранения.

Ожидаемые результаты. 2006 г. – отработка способа выделения антигена вируса клещевого энцефалита из коммерческой вакцины. 2007 г. – изучение свойств выделенного инактивированного вируса клещевого энцефалита и очищенного специфического высокотитражного иммуноглобулина класса IgG, разработка методов контроля основных компонентов среды.

Технология защищена патентом РФ № 2230573 от 25.07.2001 г. с авторским сопровождением (патентовладелец ТГУ).

Партнеры (виды форм поддержки). ФГУП «Вирион» (Томск), Сибирский государственный медицинский университет (Томск) и др. (договоры на выполнение НИОКР).
  • «Технология промышленного производства и применения универсальных восстановителей биологической активности почвы»

Цель: разработка новых форм микробиологических препаратов агропромышленного назначения с повышенной титражностью и увеличенным сроком хранения.

Ожидаемые результаты. 2006 г. Технология культивирования биокультуры и производства современных экологически безопасных биоудобрений и биопестицидов; технологический регламент производства сухой и гелевой формы биопрепаратов повышенной титражности и стабильности. 2007 г. Госрегистрация препаратов для включения в список разрешенных к применению на территории РФ. Подготовка международного депонирования; организация опытного производства концентрированных биоудобрений комплексного действия объемом 2,5-3 тыс. литров.

Партнеры (виды форм поддержки). Сибирский институт физиологии и биохимии растений СО РАН, Центральный Сибирский Ботанический сад СО РАН, ОАО «Томская продовольственная компания», ОАО «Сибирская аграрная группа», ООО «Сибирское зерно», ООО «Агрос» (Санкт-Петербург), ООО «Приморье» (Хабаровский край), Российско-китайский Центр продвижения новых технологий (провинция Ляонинь, КНР) (договоры на выполнение НИОКР, Фонд Бортника, программа «Старт-2005» по направлению «Биотехнологии, сельское хозяйство», грант № 05-6-Н5-0249).