“世界制造業(yè)中心”演變對推進(jìn)我國高校工程訓(xùn)練改革發(fā)展的啟示

宋毅?高東鋒

摘 要：為提升綜合國力，應(yīng)對國際競爭，黨中央明確提出大力實施制造強國戰(zhàn)略，并于2015年發(fā)布《中國制造2025》，作為制造強國戰(zhàn)略第一個十年行動綱領(lǐng)。從“世界制造業(yè)中心”演變的趨勢可以得出一個基本規(guī)律——科技是驅(qū)動力，人才是支撐。高校工程訓(xùn)練中心作為人才培養(yǎng)的重要基地，工程訓(xùn)練改革發(fā)展必須從人才培養(yǎng)目標(biāo)、功能定位、特色發(fā)展、競賽組織等方面不斷加強建設(shè)。

關(guān)鍵詞：世界制造業(yè)中心;演變;高校工程訓(xùn)練;發(fā)展

世界強國的興衰史和中華民族的奮斗史一再證明，沒有強大的制造業(yè)，就沒有國家和民族的強盛。黨中央明確提出大力實施制造強國戰(zhàn)略，從而搶抓第三次工業(yè)革命的機遇，搶占新一輪產(chǎn)業(yè)競爭的制高點，實現(xiàn)兩個工業(yè)技術(shù)和信息技術(shù)融合和倍增發(fā)展，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向中高端邁進(jìn)。高等教育作為科技第一生產(chǎn)力和人才第一資源的重要結(jié)合點，理應(yīng)承擔(dān)時代賦予的歷史使命，主動服務(wù)國家戰(zhàn)略需求，加快培養(yǎng)制造業(yè)急需的復(fù)合型人才，必須全面提高大學(xué)生的綜合工程創(chuàng)新能力，從制造業(yè)的發(fā)展脈絡(luò)中尋找工程訓(xùn)練教學(xué)改革的根和路。

一、“世界制造業(yè)中心”的演變與啟示

第一次工業(yè)革命后，世界制造業(yè)的發(fā)展進(jìn)入了快車道，出現(xiàn)了“制造業(yè)中心”的概念。

1.第一個制造業(yè)中心形成——19世紀(jì)英國

第一次科技革命始于18世紀(jì)60年代，首先在英國開始。到19世紀(jì)中葉，英國率先完成第一次工業(yè)革命，從落后的農(nóng)業(yè)國一躍成為當(dāng)時世界上的資本主義頭號工業(yè)強國，實現(xiàn)了以蒸汽動力為代表的大機器工業(yè)代替手工業(yè)的社會生產(chǎn)大變革。在19世紀(jì)的前70年里，僅占世界人口2%左右的英國，一直把世界工業(yè)生產(chǎn)的1/3～1/2和世界貿(mào)易的1/5～1/4牢牢掌握在自己手中[1]。比如：在棉紡織業(yè)中，20世紀(jì)初，英國擁有的紗錠數(shù)比法國多3～4倍，比德國多10倍以上;在冶金工業(yè)中，1850年英國的生鐵產(chǎn)量猛增至229萬噸，超過同年法國、美國、德國產(chǎn)量總和的1倍;1850年英國煤的產(chǎn)量已超過5000萬噸，是當(dāng)年法、美、德三國產(chǎn)量總和的3倍左右，把其他國家遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在后面[2]。因此，當(dāng)時的英國成為“世界工廠”。

2.第一次制造業(yè)中心遷移——美國與德國的承接

第二次科技革命發(fā)生于19世紀(jì)60年代到20世紀(jì)20、30年代，它開創(chuàng)了電氣時代，對資本主義國家工業(yè)化的實現(xiàn)產(chǎn)生了重要影響，美國和德國開始進(jìn)入世界工業(yè)生產(chǎn)和貿(mào)易前列。

第二次科技革命帶來了電力技術(shù)、化學(xué)工業(yè)、內(nèi)燃機、煉鋼技術(shù)的蓬勃發(fā)展，促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)與工業(yè)生產(chǎn)的緊密結(jié)合，推動了生產(chǎn)力的發(fā)展，促進(jìn)了生產(chǎn)關(guān)系的迅速變革，推動了世界經(jīng)濟(jì)整體化趨勢，也加劇了世界市場的競爭，改變了原有的世界格局。美國和德國迅速應(yīng)用了第二次科技革命的成果，不僅加速了科技發(fā)展，也促進(jìn)了本國經(jīng)濟(jì)的迅速增長，確立了他們在世界經(jīng)濟(jì)中的領(lǐng)先位置，以絕對優(yōu)勢成功取代英國在工業(yè)生產(chǎn)上的霸主地位。根據(jù)《世界經(jīng)濟(jì)史》等相關(guān)材料分析，1870年，英國工業(yè)生產(chǎn)占世界工業(yè)比例為32%，美國為23%，德國為13%;到了1914年，相同的數(shù)據(jù)，英國下降為14%，美國上升為36%，德國也上升為16%。美國和英國超越英國的趨勢在第一次世界大戰(zhàn)后繼續(xù)向前發(fā)展。二戰(zhàn)后，其他“世界制造業(yè)中心”開始嶄露頭角，美德依然保持良好的發(fā)展勢頭。

3.第二次制造業(yè)中心遷移——日本制造業(yè)發(fā)展范式

二戰(zhàn)后，以原子能、航天技術(shù)應(yīng)用和計算機的發(fā)明為代表的第三次科技革命全面興起，科技的傳播速度和范圍發(fā)生了前所未有的變化，科技對國家的貢獻(xiàn)和對產(chǎn)業(yè)的變革影響也遠(yuǎn)超前兩次科技革命。新技術(shù)開始跨領(lǐng)域交叉、滲透，不斷提高勞動生產(chǎn)率。制造業(yè)開始進(jìn)入高、精、尖階段，社會經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)發(fā)生重大變革，第一、二產(chǎn)業(yè)比重逐步下降，第三產(chǎn)業(yè)比重逐步上升。20世紀(jì)50-70年代初，日本制造業(yè)實現(xiàn)高速增長。在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)上，鋼鐵、石化等基礎(chǔ)材料型重化工業(yè)通過引進(jìn)大型現(xiàn)代化生產(chǎn)設(shè)備，再次實現(xiàn)了規(guī)?；a(chǎn);出口商品結(jié)構(gòu)的重心，從紡織品、陶瓷等向鋼鐵、汽車、船舶等轉(zhuǎn)移。1973年第一次石油危機之后，日本根據(jù)國際經(jīng)濟(jì)形勢和本國國情對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，以低能耗、高效益、高科技為方向，將其工業(yè)化重點從基礎(chǔ)材料產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)向汽車、機械、電子等加工組裝產(chǎn)業(yè)。從此，日本的汽車、家電、鋼鐵、機械、半導(dǎo)體等產(chǎn)品逐步風(fēng)靡世界市場。在1983年日本《通商白皮書》統(tǒng)計的159項關(guān)鍵技術(shù)中，日本同時領(lǐng)先于美國、西歐的有39項， 落后的為16項，并且在汽車等許多裝備制造業(yè)上形成了遠(yuǎn)高于美國的比較優(yōu)勢[3]。在經(jīng)歷了失落的20年后，近些年日本經(jīng)濟(jì)再次實現(xiàn)較快增長。日本這個“世界工廠”，以其經(jīng)濟(jì)外向型、效益型、集約型的增長方式，與美國和整個西歐分享了“世界制造業(yè)中心”的地位。

4.第三次制造業(yè)中心遷移——中國以比較優(yōu)勢和規(guī)模優(yōu)勢承接全球制造業(yè)轉(zhuǎn)移

在20世界后期，從我國改革開放至今，中國制造業(yè)發(fā)展迅猛，緊緊抓住了第三次制造業(yè)中心遷移的機遇。

經(jīng)過40年的高速增長，中國成為世界第二大經(jīng)濟(jì)體、第一制造業(yè)大國和商品出口國，中國制成品出口額占世界制成品出口總額的比重接近20%，是美國的兩倍多，其中電子數(shù)據(jù)處理和辦公設(shè)備、通信設(shè)備、服裝、紡織品出口額占世界出口額的比重接近或超過40%，中國對世界經(jīng)濟(jì)增長貢獻(xiàn)率超過30%[4]。從開始的

“針頭線腦”，到做“大路貨”，到邁向生產(chǎn)“中高端”，中國制造實力不斷提升，在許多領(lǐng)域達(dá)到了世界先進(jìn)水平。比如：“復(fù)興號”中國標(biāo)準(zhǔn)動車組，引領(lǐng)中國高鐵實現(xiàn)“從追趕到領(lǐng)跑”的根本轉(zhuǎn)變;采用國際最高安全標(biāo)準(zhǔn)的百萬千瓦級自主三代核電裝備“華龍一號”，開啟了我國自主核電技術(shù)向發(fā)達(dá)國家出口的序幕;首艘國產(chǎn)航母下水，全球最大海上鉆井平臺“藍(lán)鯨1號”出海，“天鯤號”重型自航絞吸挖泥船出港海試;國產(chǎn)大飛機C919、AG600水陸兩棲飛機相繼成功首飛，等等[5]。

分析三次制造業(yè)中心的遷移，可以發(fā)現(xiàn)一個基本規(guī)律——科技是驅(qū)動力，人才是支撐。后起國家要縮短與先進(jìn)國家的差距，發(fā)展教育是一條重要途徑，可以說沒有高素質(zhì)勞動者的供給，就沒有“制造業(yè)中心”地位的承接與延續(xù)。一部分現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)史學(xué)家甚至認(rèn)為，科技人才的相對缺乏才是英國衰落的根本原因[6]，也是日本從激烈的國際競爭中脫穎而出的根本原因。

瑞銀中國2017年年底發(fā)布的一份報告也顯示，中國正處于一輪創(chuàng)新熱潮之中，尤其在信息技術(shù)、新興工業(yè)、家電等行業(yè)的創(chuàng)新和研發(fā)能力較強，中國的“人口紅利”正升級為“工程師紅利”[7]。在工業(yè)化進(jìn)程中，教育具有超前性，率先發(fā)展教育的國家，往往經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度也較快，教育的作用不僅在于傳授知識，還能夠源源不斷地創(chuàng)造新知識，為社會輸送人才，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供不竭的動力。

二、推進(jìn)我國高校工程訓(xùn)練改革發(fā)展思考

1.我國高校工程訓(xùn)練中心建設(shè)的歷史脈絡(luò)

1998年開始，東南大學(xué)等高校與香港理工大學(xué)同步開始建設(shè)工程訓(xùn)練中心。

2000年左右，通過“世界銀行貸款21世紀(jì)初高等教育教學(xué)改革項目”，在部分部屬高校建設(shè)了11個工程訓(xùn)練中心。

2006年到現(xiàn)在，在“國家級實驗教學(xué)示范中心”工作的連續(xù)資助下，推動了高等學(xué)校工程訓(xùn)練中心的快速發(fā)展，共建設(shè)國家級工程訓(xùn)練中心35個，省級工程訓(xùn)練中心140個，帶動高校建設(shè)工程訓(xùn)練中心總數(shù)約500個。從近年來的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，國家級工程訓(xùn)練中心的平均面積為25 000平方米左右，平均儀器設(shè)備值約5 500萬元，平均在職人員數(shù)量為80人左右，年平均開展教學(xué)服務(wù)63萬人時數(shù)，承擔(dān)政府和企業(yè)培訓(xùn)6萬多人次。

國家級工程訓(xùn)練中心建設(shè)以來，取得了積極成果：開展了5屆“全國大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競賽”;極大地支撐了高等學(xué)校的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作，每個國家級工程訓(xùn)練中心都建設(shè)了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作室;培養(yǎng)了超過10位的全國教學(xué)名師（萬人計劃），出版了大量專著，建設(shè)了大量精品課程和視頻公開課等;為行業(yè)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了協(xié)同研發(fā)平臺和人力資源培訓(xùn)平臺。可以說，工程訓(xùn)練中心的建設(shè)為工程訓(xùn)練教學(xué)改革發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)[2]。

2.高校工程訓(xùn)練教學(xué)改革需把握的三個維度

當(dāng)前，高校工程訓(xùn)練教學(xué)要適應(yīng)科技革命和教育發(fā)展的需要，不斷深化改革。

一是從培養(yǎng)目標(biāo)看，應(yīng)培養(yǎng)造就一大批系統(tǒng)掌握工程知識、具有良好職業(yè)素養(yǎng)潛質(zhì)、具備初步市場感知意識、開始了解行業(yè)運行規(guī)則的經(jīng)營管理后備隊伍，培養(yǎng)造就一大批具備系統(tǒng)工程能力、善于跨文化交流的復(fù)合型、高素質(zhì)專業(yè)技術(shù)儲備人才。

二是從功能定位看，核心是服務(wù)學(xué)生。工程訓(xùn)練教學(xué)的首要功能是對學(xué)生進(jìn)行綜合工程能力的培養(yǎng)，包括實踐訓(xùn)練和知識傳授。實踐訓(xùn)練以培養(yǎng)學(xué)生對設(shè)備的熟練使用為基本要求，目標(biāo)是系統(tǒng)培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力。通過為學(xué)生提供創(chuàng)新實踐條件，施行基于問題、項目、案例的學(xué)習(xí)，使學(xué)生把掌握的知識進(jìn)行融會貫通，把所學(xué)所得內(nèi)化為經(jīng)驗，外化為能力。知識傳授指對以學(xué)校學(xué)科特色為重點的工程知識進(jìn)行系統(tǒng)整合后的教學(xué)。其次是服務(wù)高校教師和企業(yè)員工的工程能力提升。通過為高校教師提供與制造企業(yè)管理制度、組織架構(gòu)、技術(shù)裝備、工藝流程、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等要素基本相似、規(guī)模比例減小的實踐環(huán)境，提高高校教師的綜合工程實踐能力，重點彌補其實踐短板。對制造業(yè)員工，發(fā)揮高校學(xué)科門類齊全的特點，提供其所需的專業(yè)知識系統(tǒng)整合平臺，通過短期、全面、有重點的培訓(xùn)，補充其知識短板，提高其全面認(rèn)識和理解行業(yè)發(fā)展的能力和素質(zhì)，為其未來發(fā)展提供新的能力儲備。最后是服務(wù)產(chǎn)學(xué)研深度合作。根據(jù)需要，發(fā)揮高校相關(guān)學(xué)科全、人力資源充沛的優(yōu)勢，借助儀器設(shè)備購置成本低、使用費用低、運行成本低等成本優(yōu)勢，搭建較為系統(tǒng)的全過程模擬仿真條件，通過校企聯(lián)合開展技術(shù)與裝備的前期研發(fā)、中期測試和系統(tǒng)攻關(guān)。

三是從特色追求看，可以表現(xiàn)為快速響應(yīng)性，就是根據(jù)行業(yè)企業(yè)的技術(shù)、設(shè)備、人員、資金、管理的快速變化，發(fā)揮“船小好調(diào)頭”的先天優(yōu)勢，對教學(xué)設(shè)備、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)組織形式等進(jìn)行較為靈活的調(diào)整。系統(tǒng)性，就是按照行業(yè)企業(yè)發(fā)展特性，打造以一類產(chǎn)品設(shè)計、制造、管理等為中心的全系統(tǒng)生產(chǎn)制造模擬仿真環(huán)境。全面性，就是構(gòu)建工程設(shè)計、工程制造、工程管理、工程創(chuàng)新等不同梯度、不同模塊的立體化組合，滿足對不同人員的教學(xué)、培訓(xùn)和科研分階段需求。

3.推進(jìn)全國大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競賽上水平

開展全國大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力大賽，是提高高校工程訓(xùn)練教學(xué)水平的重要抓手。大賽的目標(biāo)定位是，以提升大學(xué)生工程綜合能力為中心，堅持服務(wù)在校大學(xué)生全面發(fā)展、服務(wù)中國工程建設(shè)，立足教育規(guī)律、立足工程實際，突出實踐、突出創(chuàng)新、突出融合，打造具有鮮明中國特色、引領(lǐng)世界工程實踐教育發(fā)展方向的綜合性競賽平臺[3]。

今后的大賽，要在前5屆（兩年一屆）賽事“多學(xué)科交叉融合、學(xué)生現(xiàn)場實踐、評價客觀公正”的基礎(chǔ)上，堅持實踐為根本、創(chuàng)新為驅(qū)動、交叉為方向、育人為目標(biāo)，主動應(yīng)對新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命浪潮，提升學(xué)生適應(yīng)現(xiàn)代工程智能化、復(fù)雜性、挑戰(zhàn)性、國際化等發(fā)展趨勢的綜合能力，在實踐中推動創(chuàng)新，在交叉中實現(xiàn)融合，產(chǎn)學(xué)研一體共創(chuàng)美好未來。具體而言，要堅持“四個立足、四個突出”。

立足工程實際，突出智能化。緊密跟蹤全球工程發(fā)展前沿，緊密結(jié)合中國工程實際，圍繞國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略重點方向，以實際工程問題為切入點，以智能制造為重點，增加關(guān)于大數(shù)據(jù)應(yīng)用、智能識別、智能判斷、智能組織等方面的工程應(yīng)用要求，不斷豐富競賽內(nèi)容，不斷強化競賽特色，實現(xiàn)與相關(guān)產(chǎn)業(yè)的深度互動和雙向提升。

立足人才培養(yǎng)，突出挑戰(zhàn)度。積極適應(yīng)學(xué)生時代特征的變化，在強化學(xué)生現(xiàn)場自主創(chuàng)新實踐的同時，深化對學(xué)生在應(yīng)對突發(fā)問題、復(fù)雜問題、未知問題等挑戰(zhàn)時的綜合素質(zhì)培養(yǎng)。通過現(xiàn)場發(fā)布任務(wù)，兼顧實踐技能與問題解決的創(chuàng)新設(shè)計等多方面要求，進(jìn)一步提高學(xué)生現(xiàn)場比賽的挑戰(zhàn)度。

立足現(xiàn)場實踐，突出綜合性。堅持“以實際可測量物理量”作為競賽評價的客觀標(biāo)準(zhǔn)，依托現(xiàn)代信息技術(shù)，拓展工程綜合能力競賽專業(yè)覆蓋面，在傳統(tǒng)機械、電子、控制等專業(yè)類的基礎(chǔ)上，增加工藝設(shè)計、工程管理、工程服務(wù)等內(nèi)容，構(gòu)建涵蓋知識產(chǎn)權(quán)、技術(shù)與加工服務(wù)、硬件資源、公益性服務(wù)等在內(nèi)的“競賽虛擬社區(qū)”，建立交易規(guī)則與獎懲制度，創(chuàng)新競賽組織與評價機制，全面考察學(xué)生的綜合能力。

立足中國工程，突出國際化。以中國大工程、復(fù)雜工程、真實工程為背景，通過與產(chǎn)業(yè)界的深度合作，凝練具有高度相通性、國際化的工程實踐問題，提升競賽內(nèi)容的真實性和挑戰(zhàn)度，從質(zhì)量上和難度上吸引國際一流工程教育高校組隊參賽，打造具有鮮明中國特色、引領(lǐng)世界工程實踐教育發(fā)展方向的綜合性競賽平臺。

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