主要发达国家先进制造业人才培养动向与趋势
添加时间：2024-08-20 点击次数：213
国务院总理李强在2024年政府工作报告中明确指出，“全方位培养用好人才。实施更加积极、更加开放、更加有效的人才政策”，强调了要加快建设国家战略人才力量，完善拔尖创新人才发现和培养机制，打造卓越工程师和高技能人才队伍等关键举措。
随着新一轮产业革命的到来，美国、德国、日本等发达国家均将培育先进制造业人才作为提升全球竞争力的核心举措。本研究旨在通过分析主要发达国家先进制造业人才培养政策及实践，以期为我国先进制造业人才培养提供一定参考与借鉴。
一、培养政策
为巩固全球制造业领导地位，2018年，美国国家科学技术委员会发布《美国先进制造业领导力战略》，明确重点发展STEM教育，并通过拓展职业技术教育等举措，积极吸引和发展未来制造业劳动力。2023年，美国国家科学院、工程院和医学院等联合发布《将先进制造融入本科工程教育》报告，强烈建议美国政府将本科工程教育作为提升国家经济、增强竞争力和保障国家安全的关键措施，并倡导政府、产业界和学术界三方携手合作，共同培养工程和制造业领域的优秀人才。
2015年，英国技术战略委员会发布了《英国量子技术路线图》，涵盖物理研究、工程、设计、生产工艺、商业营销和创业等领域，提出要确保在量子技术领域具备全面人才优势。此前，2013年，英国政府科技办公室推出的报告《英国工业2050战略》就强调了高技能劳动力的培养在制造业转型升级中的重要作用。2017年，英国发布《产业战略：建设适应未来的英国》白皮书，指出英国要加快产业创新，未来三年投资3亿英镑，加速人工智能等关键领域人才的培养进程，增强对国际人才的吸引力。
2019年，韩国科学技术信息通信部发布了《制造业复兴发展战略蓝图》，旨在推动制造业的复兴并跻身世界四大制造强国之列，其中特别强调政府对投资和创新的支持和对先进制造业人才培养的重视。2022年颁布的《尹锡悦政府国政120条》制定了全面的国政运营蓝图，并设定了包括120条人才培养具体任务在内的六大国政战略，是韩国政府在培养制造业人才方面的全面规划。
2017年，日本在《未来投资战略2017》中强调物联网、人工智能及共享经济等新兴产业对中长期经济增长的核心推动作用，并特别指出对先进制造业人才培养的高度重视。2023年的《制造业白皮书》进一步指出，日本政府正积极推动制造业基础技术的振兴和前沿技术的研发，通过加强产学研合作、优化人才培养体系、提升技术创新能力和推广智能制造技术等措施，确保在智能社会建设中保持先进制造业人才培养的领先地位。
2016年，法国企业总局局长和未来工业联盟主席对实施一周年的《法国“未来工业”计划》进行回顾，指出该计划突出了数字化技术在工业转型升级中的关键作用，特别是强调了数字化工业人才培养的迫切需求。2021年，《法国2030投资计划》进一步指出，法国正致力于实现2030年工业数字化的目标。该计划旨在推动开发研究项目、建立技术转让平台及实验平台，利用学术资源进行实验，为技术向大型企业、中小企业顺利转移奠定基础，进而促进这些企业为未来的工业发展贡献创新解决方案。
德国《高技术战略2020》将“工业 4.0”作为未来项目的核心之一，凭借独特的“双元制”职业教育体系，为制造业的持续发展提供了坚实的人才保障，促进了产业资源的高效利用和制造业的智能化升级。在《国家工业战略2030》中，德国政府进一步强调产业人才的培养和引进，通过不断完善职业教育体系、加强校企合作、优化技术人才培养环境等措施，有力支撑了德国工业强国实力的进一步提升。
新加坡政府通过实施《研究、创新与企业计划2025》，强化制造业的竞争优势。具体表现在政府高度重视制造业人才的培育工作，通过实施诸如“新加坡数字奖学金”和“新加坡人工智能博士培养计划”等人才培养项目，显著提升了本地人才的技术与管理能力，从而满足技术领导和管理岗位对人才的需求。《精密工程产业转型蓝图》则强调了制造业人才培养的重要性，提出要推出精密工程产业的技能框架体系，通过专业培训提升员工技能水平。同时，蓝图指出新加坡也将关注增材制造、机器人等先进制造领域的课程开发，确保人才培养与产业发展紧密结合。
二、培养实践
（一）制定高素质、高技能、创新型的先进制造业人才培养目标
在《将先进制造融入本科工程教育》的报告中，美国明确提出本科工程教育培养先进制造业未来工程师的目标：一是工程师需深入理解并掌握基本工程原理和现代软件工具，并能熟练运用先进制造技术；二是工程师需具备卓越的跨领域合作与沟通能力，以应对复杂多变的制造环境；三是工程师需成为勇于探索、持续推动技术革新的创新者。美国期望通过培养这样一支具备综合素质的工程师队伍，充分发挥先进制造业在国防和工业制造领域的潜力。
随着新技术不断涌现，英国制造业正迎来转型升级的关键时刻，对掌握前沿技术的高技能劳动力的需求也愈发迫切。为培养掌握前沿技术的高技能劳动力，持续巩固并扩大英国在制药、航空航天等先进制造业领域的竞争优势，英国政府要求各高等教育机构更新制造业人才培养目标，重点融入数字化、智能制造等相关内容。
韩国政府在其颁布的《尹锡悦政府国政120条》中，针对尖端制造业的升级需求，明确提出在2027年之前培养出100万名具备专业技能的数字化人才，从而提升国家竞争力，并确保广大公民具备数字和人工智能能力，以迅速适应数字化转型的社会。
日本综合科技创新会议对日本应对工业4.0时代的政策措施进行深入探讨，并据此建立相应的机制，以确保人才培养目标的有效实施。该机构特别成立信息物理系统推进委员会，旨在完善跨领域、跨企业合作的市场规范，特别是在安全性保障、技术创新推进及人才培养等多个关键领域打下坚实基础，进而推动数据驱动型社会的早日实现，并通过确立人才培养目标来促进制造模式的创新与发展。
德国先进制造业发展与“双元制”教育模式下的人才培养目标紧密契合。在“双元制”的教育架构中，学生不仅能在职业院校中系统学习职业相关的专业理论知识，还能在企业的实战环境中接受职业技能培训，两者相辅相成。这种集职业院校学生与企业学徒双重身份于一体的特色，为学生成长为先进制造业的杰出人才提供了坚实的保障。
（二）强调实用性、贯通性、跨学科的先进制造业培养内容
美国高中—学院一贯制技术学校（Pathways in Technology Early College High School）创新实施六年一贯制STEM课程体系，融合中高等教育与工作场所学习，创新推出“技能测绘”方案，精准对接产业需求，强化课程实用性。欧林工学院（Olin College of Engineering）以“欧林三角”理念为核心，构建模块化课程体系，融合工程、数学、科学、人文四大核心领域，鼓励学生跨学科选课，强化产学研融合；在实践阶段，以问题为导向，与知名企业合作，促进工程教育与产业市场的对接。
英国伯恩茅斯大学（Bournemouth University）设计与工程系深入研究先进制造业的教育案例，特别是英国皇家救生艇协会（Royal National Lifeboat Institution，RNLI）在供应链改造中运用先进制造技术的实践。这些研究成果被有效地融入产品设计和工程专业的教学中，促进学生将理论知识与实际应用相结合。该系通过对工程组件及其供应链数据的详尽分析，形成详实的案例研究，揭示增材制造技术在降低成本和缩短交货时间等方面的实际应用价值。这些宝贵的实践经验为设计与工程系的学生提供了丰富的学习材料，有助于他们更深入地理解和应用增材制造技术。
韩国科学技术信息通信部发布的《制造业复兴发展战略蓝图》提出培养制造业所需的专业人才，以促进韩国制造业复兴。韩国以产业需求为导向，不断创新理工科教育内容，确保教育紧密契合实际需求；同时，依据中长期产业发展趋势与需求，制定跨部门的“产业人才培养路线图”，实现人才培养与产业发展的协同；此外，开放教育培训，为更多人提供职业教育和在职培训的机会，促进人才队伍的持续发展。韩国通过成立现代科学技术院等举措，不仅强化了职业技术培训与高等教育课程内容的融合，还制定了相关法律以保障技能培训的顺利实施。
德国巴登-符腾堡州双元制大学（Duale Hochschule Baden-Württemberg, DHBW）以能力培养为核心目标，创造性地构建了五维能力模型，并据此设计了双元学习特色方案。该方案强调学术与实践的深度融合，通过理论学习与实践活动的交替进行，培养学生的技术方法掌握、实际操作能力及社会交往技巧等多维能力。五维能力模型涵盖专业能力、方法能力、社会能力、个人能力及一般行动能力，这些能力的培养得益于专业学院与实践伙伴的协同合作。以幕墙技术专业为例，DHBW实行小班化教学，并与合作企业共同开展实践项目，确保学生在掌握专业知识的同时，能够积累实际工作经验。
（三）采用合作性、体验式、智能化的制造业人才培养方式
在美国本科先进制造业人才培养中，体验式学习发挥着至关重要的作用。这种学习方式的核心在于借助实践活动，使学生有效掌握知识和技能，并具备解决制造业中实际问题的能力。体验式学习的内容紧密围绕实践，包括实验室或车间操作、毕业设计项目、研究及合作项目、课外活动、实习及实训等多个环节。以加州州立理工大学圣路易斯奥比斯波分校为例，其工程学院为全面锻炼学生的实践能力，明确要求每位学生必须参与至少一个与制造相关的毕业设计项目，旨在通过原型设计初步验证概念，进而应用先进制造方法优化生产流程，并最终实现从原型到规模化制造的平稳过渡。
美国本科工程教育充分借助制造研究所在教学中的关键作用，搭建起本科生与资深工程师、教师与学习者，以及不同行业和教育机构间的桥梁。制造研究所不仅让本科生参与应用研究项目，还提供高级培训课程，并利用自研培训材料培养工科人才。先进制造技术的成熟与发展离不开应用研究，这项工作通常由大学、行业和其他机构，如美国制造创新研究所（Manufacturing Innovation Institutes）携手推进。本科生通过参与先进制造应用研究项目，能够深入掌握相关知识，因此众多高校正积极将应用研究融入本科课程体系中。
美国欧林工学院秉承开放式项目导向的实践教学理念，通过探索性学习强化学生解决问题的意愿与能力。学院特色在于有涵盖多个行业领域的产学研深度融合的项目实践。学生得以在真实工程环境中应用所学知识，提升实践能力，并通过跨学科研究促进产教融合。
韩国制造业人才培养方式的核心策略在于整合校内外资源，构建数字人才培养体系，通过多方合作，提升师生在人工智能方面的能力，共同推动韩国制造业人才培养方式的创新与发展。具体举措包括：制定与新兴数字产业相适应的人才培养计划，调整招生标准，运营匹配需求的课程；实现学校智能学习环境转型，建立数字教学平台，完善统计基础设施；通过政企合作建立数字人才联盟，扩展教育课程资源，培养产业转型专家；开发AI课程，实现教师供需平衡与提升教学质量；增加信息化教育课时，推广在线开放课程以提升成人数字素养。
新加坡培养创新人才的“未来学校”项目将信息技术等新元素融入传统教学体系，通过构建沉浸式学习环境和创新的课程展现形式，全面激发学生的创新潜能，培养学生的创新思维。新加坡政府正大力促进大学与科技园区平台的深入合作，为本科生提供创新创业类主辅修课程，并为研究生打造双创教育学位课程。南洋理工大学等理工类院校通过其独特的“教学工厂”模式，以“工业项目组”形式，强化学生的实际技术应用开发能力，实现技术应用创新和技能人才培养的结合，培养大量具有创新精神和实践能力的先进制造业人才。
（四）建设高水平、多渠道、专业化的先进制造业师资队伍
美国制造业通过吸纳具备先进制造经验的工程师，采用远程兼职方式，为学术工程课程注入专业知识和实践经验。美国各工程教育高校也积极招募工程专业校友，利用在线协作工具，为学生提供个性化设计指导。此外，学术界也与工业界积极建立跨界合作机制，以打造理论与实践能力兼具的制造业人才培养师资队伍。一方面，高校教师赴企业参与真实的工程制造活动，积累宝贵的实践经验和教学素材，进而运用到制造业人才培养活动中。另一方面，工业界的工程师参与高校制造业人才培养的培养方案制定、课程开发、毕业论文指导等工作，促进理论教学与实践的紧密结合。
德国通过双元制人才培养模式，巧妙地将校企师资整合在一起，构建了稳固的双元合作伙伴关系。以DHBW为例，该校不仅创建了包含双元伙伴与兼职教师的专业团队，还实施了严格的质量认证，确保教学的真实性和实践性。为确保实践阶段的质量，DHBW制定相关指南和规定，明确双元伙伴的权利、资格和实践学习场所的各项要求。这种整合师资力量的方法通过理论和实践的交替实施、严格的教师任职资格规定及兼职教师的参与，确保教学内容与职业实践的高度相关性。
新加坡南洋理工学院在选拔专业教师时，首要考虑的是候选人是否具备至少五年的工厂工作经验。这一举措确保了具备丰富项目设计经验的教师能够将其经验有效地融入课堂教学中，实现理论与实践的深度融合。此举不仅有效激发了学生的学习兴趣，还显著提升其工程实践能力和项目运作水平。此外，南洋理工学院还致力于提升教师素质，通过每年派遣教师前往技术前沿国家进行交流学习，以保持教师队伍的技术先进性，并持续提升其理论素养和实际应用能力。
三、支持系统
（一）利用校企合作，推动制造业人才培养
美国制造业学术界与产业界建立了紧密的合作机制，共同培养先进制造业人才。众多产业界公司，如软件企业，以优惠方式向教育机构提供其产品。学生在进入企业（如谷歌）工作时，已熟练掌握其工作软件，显著提升工作效率。同时，课堂可作为测试软件功能和界面的场所，为公司提供反馈。
德国企业积极参与制造业人才培养，并与高校紧密配合。在双元制高等教育项目中，培训企业占据主导地位，旨在满足企业用工需求。该模式培养的学生多数选择留在原企业工作。2017年巴登-符腾堡州双元制大学的调查显示，多数企业认为该模式下培养的学生能迅速适应工作，具备应用型专业人才的特质，且无需额外培训。
（二）携手专业组织，支持制造业人才培养
美国国家科学基金会（National Science Foundation）推动制造业课程开发，并与政府机构和国防制造商合作，促进人才培养；设立新工程研究中心，为本科生提供与工业界合作的机会。国防部提供尖端设备、组织研究项目，并实施培训计划，推动制造业人才创新。技术创新局的应用研究计划特别关注专业组织在人才培养中的作用，以保障生态系统的健康发展和竞争力。
英国伯恩茅斯大学获高等教育创新基金资助，与英国皇家救生艇协会（RNLI）合作开展项目。项目核心目标是探究增材制造技术对RNLI业务运营的潜在影响，并为学生提供实践学习平台。该项目成果显著，展示了将研究成果应用于产品设计和工程教学的优势，成为专业协会与高校合作培养人才的成功范例。
（三）增加经费拨款，强调制造业人才培养
韩国政府正致力于提升制造业投资水平，并打造完善的投资服务体系。为促进高端技术、新兴产业及欠发达地区的投资活动，政府推出一系列税收优惠政策。同时，针对设备投资、主导产业升级、人才培养等关键环节，政府也采取相应的税收减免措施。预计至2030年，韩国民间和政府部门对新兴制造产业（含制造业人才培养）的投资规模将分别达到180万亿韩元（约合人民币1万亿元）和8.4万亿韩元（约合人民币450亿元）。
新加坡《研究、创新与企业计划2025》规划在2025年前投入250亿新元，专项资金分配如下：65亿新元用于制造业、健康、可持续发展及数字经济四大关键领域的研究；72.5亿新元用于增强大学及研究机构科研实力；52.5亿新元用于扶持企业创新；22.5亿新元用于培养创新创业人才。此外，预留37.5亿新元，以应对科技发展新趋势，灵活追加投资。
作者：覃丽君、葛文婧、刘婷，天津师范大学教育学部
本文转载自微信公众号世界教育信息，原载于《世界教育信息》2024年第7期
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