机械学科专业发展战略研究

机械学科专业发展战略研究

机械学科教学指导委员会一、机械工程科学与先进制造技术机械工程科学的内涵机械工程科学是研究机械产品（或系统）的性能、设计和制造的基础理论和技术的科学。机械系统从构思到实现要经历设计和制造两大不同性质的阶段。按照经历阶段的不同，机械工程科学可分成两大分支学科：机械学和机械制造。机械学是对机械进行功能综合并定量描述以及控制其性能的基础技术科学。它的主要任务是把各种知识、信息注入设计，将其加工成机械系统能够接受的信息并输入机械制造系统，以便生产出满足使用要求和能被市场接受的产品。机械学包括机构学、机械振动学、机械结构强度学、摩擦学、设计理论与方法学、传动机械学、微机械学和机器人机械学等。机械制造是将设计输出的指令和信息输入机械制造系统，加工出合乎设计要求的产品的过程。机械制造科学是研究机械制造系统、机械制造过程和制造手段的科学。它包括机械制造冷加工和机械制造热加工两大部分。时至今日，机械工程的理论基础不再局限于力学，制造过程的基础也不只是设计与制造经验及技艺的总结。今天的机械工程科学比以往任何时候更紧密地依赖诸如数学、物理、化学、微电子、计算机、系统论、信息论、控制论及现代化管理等各门学科及其最新成就。先进制造技术及其主要发展趋势先进制造技术是传统制造业不断吸收机械、电子、信息、材料及现代管理等方面的最新成果，将其综合应用于制造的全过程，以实现优质、高效、低消耗、敏捷及无污染生产的前沿制造技术的总称。当今制造技术的主要发展趋势是：制造技术向着自动化、集成化和智能化的方向发展；制造技术向高精度方向发展；综合考虑社会、环境要求及节约资源的可持续发展的制造技术将越来越受到重视。现代机械工程学、现代制造业越来越多地体现着知识经济的特征，人才的作用越来越大，对人才的要求越来越高，对高素质机械类专业人才的培养越来越迫切。机械学科和机械制造在国民经济中的地位和作用机械工程科学是一门有着悠久历史的学科，是国家建设和社会发展的支柱学科之一。机械制造业是制造业的重要组成部分，是国家工业体系的重要基础和国民经济各部门的装备部。机械制造技术水平的提高与进步对整个国民经济的发展，以及科技、国防实力的提高有着直接的重要的影响，是衡量一个国家科技水平和综合国力的重要标志之一。在相当长的时期里，中国经济还得靠制造业牵引。制造业增加值在国内生产总值中所占的比重一直维持在40%以上；中国财政收入的一半来自于制造业；制造业吸引了一半的城市就业人口，农村剩余劳动力转移也有将近一半流入了制造业；20世纪90年代以来，我国制造业出口额一直维持在总出口额的80%以上，创造了接近3/4的外汇收入。没有制造业的提高和发展，我国其他产业也不可能良性发展，就业问题就更为尖锐，人民生活水平难以普遍提高，我国的现代化就难以实现。无论科学技术怎样进步，发展先进的制造业是我国抓住“发展”这个主题的关键。二、机械学科专业教育改革和发展面临的形势“中国制造”正在世界范围内重新崛起从总量看，2000年中国制造业总产值已达到35000亿人民币，在世界制造业总产值中所占比重约为5%，成为世界第四大生产国，在国民经济中的比重也上升到38.2%。中国制造崛起的一个重要表象是生产能力迅速扩张。初步估计，我国已有上百种制造产品（涉及家电制造业、通讯设备、纺织、医药、机械设备、化工等10多个行业）的产量成为“世界第一”。来自海关的资料显示，2001年中国进出口总额占世界贸易总额的6%，其中出口产品中，工业制成品的比重1997—2001年平均达90%。过去几年中，包括微软公司、摩托罗拉公司、通用汽车公司、三星物产公司、美国电话公司和德国西门子公司在内的世界知名大公司已在中国设立了100多个研究和开发中心及更多的生产制造基地。在《财富》500强中，已有400多家在中国投资2000多个项目。打造2030年世界第一制造大国针对“中国制造”和“世界制造”的现状，科技部中国科技发展战略研究小组提出，中国制造业发展可实行三大战略和五项基本战略。三大战略为：第一步，力争2015年总产值成为世界第二大制造国，建成名副其实的“世界工厂”；第二步，2030年总产值成为世界第一制造大国；第三步，2050年在制造业的带动下，服务业高度发达，研发设计达到发达国家水平。五项基本战略是：（1）以“中国制造”作为推动中国经济快速增长的动力，面向全球推广，塑造中国经济的国家品牌。（2）搭建“四大”（新材料、信息化、工艺和设计、装备制造）支持性科技平台，使高新技术产业与“中国制造”的发展高度融合，并通过科技创新培育“中国制造”具有若干全球竞争优势的产业领域。（3）以“中国制造”拉动中国的研发需求，重塑国家创新体系，吸引全球服务设计研发资源向中国转移。（4）以大力发展民营制造企业和加速西部开发、建立西部的世界级制造基地为两大手段，持续提高“中国制造”总量。（5）坚持以出口导向和内需拉动为“中国制造”发展的两大推动力，培养若干大型跨国企业代表“中国制造”走向世界。“中国制造”的差距首先，表现在工业生产能耗和物耗高。例如，装备工业的主要指标如机械产品能耗，每万元产品是发达国家的8倍；主要产品能耗比发达国家高40%；钢铁材料的消耗，每万元产品是发达国家的5倍。由于能耗和物耗高，工业企业对环境的污染非常严重。其次，制造业的劳动生产率低下，平均只相当于发达国家的1/15〜1/20。我国工程技术人员总数已达1000万，居世界之首，但工程技术人员的人均产值水平低下，从每百万元产值的工程师人数来看，大约是美国的16倍，是德国的13倍。我国大多数工业企业仍停留在劳动密集型、生产经营粗放的发展阶段。第三，工业产品质量差，中高技术含量低，缺乏市场竞争力。尤其是装备工业主要产品达到国际水平的不到5%，基础机械、大型成套设备比发达国家差1〜2个等级，综合技术水平落后20余年。重工业如钢产量世界第一，而优质钢仅占20%，每年需进口高附加值专用钢材1000多万吨。第四，企业R&D投入严重不足，技术创新活动十分薄弱。调查显示，我国2.4万家国有大中型企业中，近2/3没有研究开发机构。在国家512家重点企业中，1/3的研究开发机构不健全，一半以上还没有真正建立起自己的研究开发机构。工业企业投入的科技活动经费不足发达国家的1/30。第五，科技创新成为“中国制造”发展的关键制约因素。科技部中国科技发展战略研究小组在他们撰写的《2002中国科技发展研究报告——中国制造与科技创新》一书中认为，中国制造业呈现“两头弱，中间强”的态势。即在生产环节，“中国制造”的能力较强；而在研发、工艺和销售领域，“中国制造”缺乏足够的竞争实力，尤其在价值链的上游——研发和工艺，“中国制造”的实力最为薄弱：产品研发设计和工艺水平主要来自国外，技术引进是基本手段；中国全社会固定资产中设备投资的三分之二依赖进口，光纤制造设备、集成电路芯片制造设备、石油化工设备、轿车工业设备、数控机床、纺织机械、胶印设备等，绝大部分被进口产品挤占；大多数核心零部件和特殊材料严重依赖发达国家。尽管“中国制造”开始逐步崛起，但科技实力并没有显著提高，成为制约“中国制造”的关键因素。我国高等教育规模及工程技术人员的基本状况（1）高等教育已经迈入大众化门槛20世纪90年代至今，是我国高等教育规模迅速增长的时期。目前，中国高等教育毛入学率已达到19%，标志着中国已经迈入高等教育大众化的门槛。（2）提高“中国制造”的技术进步和劳动生产率缺乏强有力的人力资源不久前出版的《中国教育与人力资源问题报告：从人口大国迈向人力资源强国》提供的数据表明：2001年制造业从业人员的平均受教育年限，日本为12.33年，我国为9.47年；其中具有大专及以上文化程度者，日本达28.3%，我国只有5.8%；具有高中阶段受教育程度者，日本达52.8%，我国仅为22.8%；具有初中及以下文化程度者，日本仅为18.9%，我国高达71.5%。再从技术工人的技术等级构成来看，我国与发达国家的差距也相当明显。我国技术工人中，技师和高级技师占1.5%，高级技工占3.5%，中级技工占35%，初级工占60%；而发达国家技术工人中，高级技工占35%，中级技工占50%，初级工占15%。德国1997年新增劳动力中近80%具有技术工人及以上职业资格证书。另据报道，美国从1950年到2000年的50年中，高级专业人员保持20%的比例不变，只是对他们的要求越来越高。而对需要一定技术、技能的职业岗位，则从原来的20%提高到65%，对不需要技术的一般劳动力，从原来的60%下降到15%。（3）我国工程技术人员创新能力究竟如何调查显示，目前在我国企业中，改革开放以来毕业的新一代工程技术人员，已成为企业技术改革与创新的骨干。工程技术人员以本科毕业生为主，占58.55%，专科毕业生为25.93%。近年来，到企业工作的研究生有所增加，但仅为5.47%。企业工程技术人员主要分布在研发、生产和管理岗位上，约占94%，而参与营销工作的工程技术人员仅占1.27%。89.4%的工程技术人员认为自身优势是“学习和借鉴能力”，与企业调查反馈信息一致，说明目前工程技术人员理论基础扎实，自学能力较强，有利于引进、学习和借鉴国外先进技术和管理经验，是创新发展的重要基础。绝大多数工程技术人员把“团队精神、合作能力”（90.1%）和“动手实践能力”（76%）列为自身优势，说明工程技术人员在这两方面自我意识较强，对其重要性认识较高，内在潜力大。但一些企业领导却认为“团队精神、合作能力”和“动手实践能力”恰恰是工程技术人员的最大不足。从客观上特别从创新成果上看，我国工程技术人员的确普遍存在创业与创新精神不足，缺乏将发明、专利和高新技术尽快转化为具有市场价值产品的动力。工程技术人员认为自身不足的前5项依次是“市场需求分析能力”（86.2%）、“创意与策划能力”（75.2%）、“语言、文字表达能力”（70.4%）、“领导组织能力”（68.5%）和“抗挫折能力”（63.3%）。“市场需求分析能力”被排在自身不足的首位，究其原因，首先是学校培养问题。过去，我国高等学校理工科专业的教育计划和教学内容对经济和市场几乎是空白，因此，绝大多数工程技术人员的市场需求知识、市场需求分析能力都十分缺乏；其次是工程技术人员的市场观念和认识问题，在市场经济社会中，工程技术人员的创新源主要来自市场需求，而相当一部分工程技术人员对此尚未形成强烈、迫切的认识。“创意与策划能力”是工程技术人员创新精神与创新能力最典型的表现形式，是提出和解决新问题的开端。有3/4的工程技术人员认为自身创意与策划能力不足，说明我国工程技术人员的创新精神和能力确实比较缺乏，这正是当前高等工程教育的最大问题。“语言、文字表达能力”是工程技术人员进行科研、技术开发、市场调查、成果应用推广及撰写学术论文、科研报告的基本功。由于我国高等工程教育的专业面狭窄，往往过分强调专业知识学习而忽视人文素质的养成，课堂教学满堂灌而很少交流与研讨，造成了工程技术人员语言文字应用能力欠佳的后果。“抗挫折能力”则是一个人自信心、恒心和毅力的综合体现，是工程技术人员创新精神的核心。只有勇于战胜困难和失败，坚持不懈、锲而不舍，才可能赢得创新成果。而目前，工程技术人员的创新动力、创新目标和百折不挠的创新毅力都十分缺乏，我们的社会、家庭及学校教育对此都未能给予足够重视。调查显示，虽然工程技术人员参与创新活动的比例和人均项数还比较多（有55.3%的工程技术人员提出过合理化建议，47.4%参与过技术革新和技术改造，28.7%参与了技术引进，36.5%参与了研究与开发项目，5.6%的工程技术人员申请了专利，产品转化率为67.6%，18.2%获得过国家级和省部级科技进步奖，此外，只有3.1%的人提出过营销策略），但原始创新活动很少，模仿性创新也不多，高水平的创新成果更少。因此，拥有知识产权核心技术的产品很少，造成企业参与国际技术的竞争力很低，经济效益也很低。调查还显示，具有研究生学历和具有高级职称的工程技术人员在高层次的创新活动中占有明显的优势。如参加技术引进、研究项目和申请专利的人员中，具有研究生学历和正高职称的工程技术人员比例均最高。获科技进步奖的人员中，研究生学历和正高职称获奖人员比例最高，分别为28.2%和68.3%，正高职称人均项数最多，为6项。企业普遍反映缺乏有创新能力的人才，最缺乏的是既懂现代科学技术，又懂经营和管理的高学历、高素质的复合型人才。而培养并促进这类人才的成长，不仅需要高等工程教育加快改革步伐，也要求企业加强人才培训和人力资源的开发，共同构建起现代化的、立体交叉的教育结构和终身学习体系。高等工程教育对工程技术人员创新能力开发的作用如何高等工程教育是工程技术人员培养的主渠道，对工程技术人员的知识、能力、素质等形成起着主要作用，特别是对创新精神与创新能力培养有决定性影响。调查表明，工程技术人员中，90%以上具有大专以上学历，他们是企业技术创新的骨干和核心，已经在企业创新中取得了一定成果，并正在发挥重要作用。因此可以说，大学教育对其创新能力的形成打下了重要基础，具有不可忽视的影响。这说明我国高等工程教育的质量是比较高的。但是许多企业反映，目前高等工程教育在培养具有创新精神和实践能力的高素质人才方面存在一些薄弱环节，需要在改革中不断加强和完善。目前高等工程教育的主要问题是：——教育观念陈旧，教育模式落后。学生知识面狭窄，课程内容落后于时代，缺乏反映学科发展前沿的有关新学科、新技术和新思维的知识。不能激发学生思考新问题、探讨新知识的创新欲望。——教学方法呆板，过于重视考试和成绩。缺乏启发式、研究式的学习氛围。众多企业家强调，高校必须“高度重视培养学生的创新精神和创新能力”。——重理论、轻实践，重计算推理、轻实验论证，理论脱离实际，不利于培养学生发现问题和解决问题的能力。企业家们一致认为，“学校教育应注意理论和实际紧密结合，应注重培养学生解决实际问题的能力”。——受计划经济和传统文化的影响，在工程教育中，缺乏基本的经济分析和市场需求预测分析，使学生的经济和效益意识比较淡泊。企业认为，学校“应加快知识产权法律的普及教育，从而提高工程技术人员对无形资产的保护意识”。此外，由于我国继续工程教育体系尚未建立，严重制约了工程技术人员的继续教育和素质、能力的提高。我国可持续发展面临的挑战200多年前，随着世界第一台蒸汽机在英国诞生，轰轰烈烈的工业化革命开始了。科学技术突飞猛进的发展，使生产力水平得到了不断提高，人类创造了无与伦比的巨大物质财富，但也带来了严重的环境破坏和资源的耗竭。40年前，蕾切尔•卡逊的《寂静的春天》一书在美国出版，该书列举了大量污染事实，令世人震惊。1972年6月5日，联合国在瑞典斯德哥尔摩首次召开人类环境会议，会议的基调是我们“只有一个地球”，并发表了《人类环境宣言》，这标志着全人类对环境问题的觉醒。2002年南非约翰内斯堡地球峰会作为新世纪首次世界环境与发展首脑大会，通过了《可持续发展世界首脑执行计划》，这表明人类从来没有像今天这样对自己家园的关注和忧虑。我国拥有全球1/15的陆地面积，人口占世界总人口的1/5，也就是说人口密度是全球平均水平的3倍。尽管我国大规模的工业化只有半个世纪的历史，但由于人口多、发展速度快以及过去一些政策的失误，环境与资源问题十分突出：煤烟型大气污染和城市交通污染严重。我国能源结构中有75％是以煤为原料组成的。二氧化硫和可吸入颗粒物严重超标，出现酸雨的城市占全国城市半数以上，二氧化碳等温室气体排放量已仅次于美国，成为世界温室气体排放第二大国。随着小汽车加速进入中国百姓家庭，汽油消耗量急剧增加，氮氧化物、一氧化碳等污染物将会增加，城市交通污染有可能进一步加剧。垃圾处理率较低。我国垃圾无害化处理率不到5％，历年城市生活垃圾堆放量达65亿吨左右，占地面积近600平方公里，全国有2/3以上的城市处于垃圾包围之中。荒漠化与沙尘暴形势严峻。我国是世界上荒漠化最严重的国家之一，约为国土面积的18％左右。目前，每年沙漠化吞噬的土地为3436平方公里，相当于一个中等面积的县，同时沙漠化所引发的沙尘暴也日趋频繁。战略性矿产资源短缺。我国已探明有储量的矿产155种，其中金属矿产54种，非金属矿产90种，能源矿产8种，水气矿产3种。矿产资源总量约占世界的12％，仅次于美国和俄罗斯，居世界第3位。但人均占有量仅为世界平均水平的58％，几种主要自然资源人均拥有量仅为世界平均水平的1/3到1/2左右。铁矿品位低，石油储量小，战略性资源总体不足。水资源短缺。我国水资源约2.8万亿立方米年，居世界第六位，但人均水资源量仅及世界人均水资源量的1/4。而且水资源空间匹配欠佳，北方城市普遍缺水。另一方面，由于化学农业的面状污染和城镇、工矿业的点状污染，全国80％以上的河流受到不同程度的污染。能源利用技术有待改进。我国煤炭利用工艺比较落后，在脱硫、除尘、气化、液化等方面亟待加强。目前水电在能源结构中的比例仅为8％。有关太阳能、风能、潮汐能以及核聚变的最新研究成果和开发技术不断趋于成熟，但在我国推广应用尚需时日。环境问题的本质是人类不合理的经济活动引起的，是人类社会发展与大自然矛盾的结果。实施可持续发展战略要求节约资源、保护环境，正确处理好经济发展与资源、环境的关系。要充分认识教育对可持续发展的重要性。教育是发展科学技术的必然先决条件，把可持续发展纳入各级教育系统，运用教育推动可持续发展。三、机械学科专业发展战略思考坚持以多种机制、多种模式发展机械学科高等教育成人高等教育、民办高等教育、现代远程教育和自学考试等各自具备许多独有的办学特色，决定了它们在未来高教发展方面的自身优势。发展高等教育除国家继续增加投入外，当前还应大力推进民办高等教育发展，有效规范和积极发展独立学院，真正引进境外高等教育优质资源，大力发展现代远程高等教育等。机械学科高等教育走多样化发展之路，这既是实现机械学科高等教育持续、健康发展的需要，也是构造现代国民教育体系和终身学习体系的需要。构建机械学科专业分层次、多模式、多规格的人才培养体系1）分层次、多模式、多规格的含义一方面，由于我国工业发展水平极不平衡，企业千差万别，对机械工程人才的需求各种各样；另一方面，学生求学的要求和他们自身的能力是多样的，要满足他们多样的要求。所以，在机械工程人才培养上应当是分层次、多模式、多规格的。各高等学校应根据国家的教育方针和政策，根据社会的实际需要和自身条件，科学地确定办学层次和类型，精心构建人才培养模式，努力培养出受社会欢迎的、有特色、高质量的人才，创办出学校的声誉和特色。不同办学层次和类型的学校都能办成国内乃至国际一流大学。中国需要更多的是应用型大学。（1）分层次。包括高职（专科）、本科（学士）、研究生（硕士、博士）三个层次，同时必须坚持三者协调发展。我们不仅要培养高精尖的专家型人才，也要培养大批普通的实用技术人才，这也是高等教育大众化的需要。因此，机械工程教育层次的合理结构应该呈金字塔形，应该是低重心的。（2）多模式。包括学制多模式（专科2〜3年，本科4〜5年，硕士2〜3年，博士3年，本硕连读6年等）和培养多模式（学士、双学士学位、工学硕士或工学博士、工程硕士，同等学力硕士或博士等）。在当前应特别重视工程硕士及应用型机械工学硕士研究生的培养。（3）多规格。系指应用型、学术型、复合型等。机械工程教育应始终高高举起培养应用型人才大旗，以及重视跨学科复合型人才培养。2）各类大学机械学科专业培养目标的定位（1）研究型大学——重点培养机械学科学术型、学术复合型、学术与应用复合型高层次人才。本科是通识教育基础上的宽口径专业教育。（2）教学研究型大学——重点培养机械学科学术与应用复合型人才。本科是以通识教育为主或通识教育与专业教育并重的教育。（3）教学主导型大学——重点培养机械学科应用型、应用复合型人才。本科是通识与专业并重的教育。（4）高等职业学院——培养机械学科技能型人才，特别是高技能人才。专科是以就业为导向的职业教育。我们把机械类专业工程技术人才的培养主要分为应用研究型人才、工程技术型人才和职业技能型人才三种类型。其中应用研究型人才的主要任务是要研究和发现客观自然规律，提出其在机械工程领域的应用方向；工程技术型人才的主要任务则是将已发现的科学原理转化成机械工程项目方案或机械产品设计方案，并确定工程项目方案或产品设计方案的实现手段和方法，即工艺流程、操作程序和管理模式；职业技能型人才则主要承担完成项目或生产产品的具体操作和相应服务。不同的人才培养类型应制定不同的专业规范，如研究型人才需培养成具有扎实宽厚的理论基础，而应用型人才则要突出工程实践能力的培养。确立大众化高等教育质量观——因材施教的多元质量观对于不同地区、不同类型、不同层次、不同基础的高等学校，应该有不同的质量要求和标准。即高等教育的质量标准应是多元化的，是以人为本的。要建立有效的教育质量保证体系，要从培养目标、教育内容、师资储备、教学方法、资源保障水平和预期期结果等方面，把教育目的、过程和结果紧密联系起来，确保所有学生都能达到预定的培养目标和人才规格。教育质量的多样化并不否定或忽视基本的质量要求，更不是降低质量标准。如何做到多样化，是中国高等教育目前迫切需要解决的问题。大力发展机械工程继续教育，逐步完善终身学习体系继续工程教育是对受过高等教育的在职工程技术人员进行知识与技能的更新、补充和提高的教育，是提高人才素质、保持工程技术队伍活力、增强我国综合国力和国际竞争力的重要途径。终身学习是当今社会发展的必然趋势。要加大继续教育的投入。要明确企业是继续教育的主体，高等学校是继续教育的主要基地。要大力发展成人教育、现代远程教育，建立和完善继续教育制度，努力向工程技术人员提供多层次、多形式的继续教育和终身学习机会。着力培养学生创新能力创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。高等学校是培养创新人才的基地和摇篮，肩负着重要的历史使命。必须全方位更新观念，把培养大学生的创新能力，作为教育改革的核心。•转变教育观念，大力培养创新型教师课堂教学的主导是教师。在现代化的课堂中，教师要从知识的传授者变为学生学习和科技创新活动的指导者；要尊重学生的个性，承认学生兴趣和性格的多样化；要营造民主、宽松的学术氛围，激发学生独立思考；对学生的评价要以促进和激励学生创新能力的发展为主构建合理的课程体系，培养学生创新能力创新能力来源于宽厚的基础知识和良好的素质。要按照“少而精”的原则设置必修课，以确保学生具备较为扎实的基础知识；要增加教学计划的柔性，增加选修课比重，允许学生跨校、跨系、跨学科选修课程；要拓宽知识面、灵活专业方向，使培养的学生既具有适应性又具有多样性；要加强设计教育和工程训练（包括工程试验和实践训练）在教学计划中的比例，强化学生实际动手能力和实践技能的培养，要积极引导学生参与教师的科学研究。•改革教学模式和教学方法，培养学生的创新意识要改革计划体制下形成的单一的、僵化的教学模式，把培养目标与多样化、个性化的教育结合起来，实施因才施教。在教学方法上要立足于培养学生的学习能力和研究能力，指导学生独立地获取知识；要改变“一言堂”、“满堂灌”的教学方法，采取讨论式、问题式、参与式的教学方法，激发学生的学习热情和学习兴趣。要努力采用现代化的教学手段。要着力培养学生的口头和书面表达能力及团队精神。•重视教学管理思想革新，营造创新教育环境要加强校园文化建设，精心设计、着力构建适合大学生成才的校园文化环境和学术氛围；要高度重视学生的课外活动，并将其纳入学校素质教育的大系统中；要努力将学校教育工作从单纯的教育、管理向引导、咨询、服务转变。、机械学科专业教育改革和发展面临的形势"中国制造”正在世界范围内重新崛起从总量看，2000年中国制造业总产值已达到35000亿人民币，在世界制造业总产值中所占比重约为5%,成为世界第四大生产国，在国民经济中的比重也上升到38.2%。中国制造崛起的一个重要表现是生产能力迅速扩张。初步估计，我国已有上百种制造产品（涉及家电制造业、通讯设备、纺织、医药、机械设备、化工等十多个行业）的产量成为“世界第一”。来自海关的资料显示，2001年中国进出口总额占世界贸易总额的6%,其中出口产品中，工业制成品的比重1997—2001年平均达90%。过去几年中，包括微软公司、摩托罗拉公司、通用汽车公司、三星物产公司、美国电话公司和德国西门子公司在内的世界知名大公司已在中国设立了100多个研究和开发中心及更多的生产制造基地。在《财富》杂志排名的500强企业中，已有400多家在中国投资2000多个项目。打造2030年世界第一制造大国针对“中国制造”和“世界制造”的现状，科技部中国科技发展战略研究小组提出，中国制造业发展可实行三大战略和五项基本战略。三大战略为：第一步，力争2015年总产值成为世界第二大制造国，建成名副其实的“世界工厂”；第二步，2030年总产值成为世界第一制造大国；第三步，2050年在制造业的带动下，服务业高度发达，研发设计达到发达国家水平。五项基本战略是：战略一，以“中国制造”作为推动中国经济快速增长的动力，面向全球推广，塑造中国经济的国家品牌。战略二，搭建“四大”（新材料、信息化、工艺和设计、装备制造）支持性科技平台，使高新技术产业与'中国制造”的发展高度融合，并通过科技创

新培育“中国制造”具有若干全球竞争优势的产业领域。战略三，以“中国制造”拉动中国的研发需求，重塑国家创新体系，吸引全球服务、设计、研发资源向中国转移。战略四，以大力发展民营制造企业和加速西部开发、建立西部的世界级制造基地为两大手段，持续提高'中国制造”总量。战略五，坚持以出口导向和内需拉动为中国制造”发展的两大推动力，培养若干大型跨国企业代表“中国制造”走向世界。3."中国制造”的差距首先表现在工业生产能耗和物耗高。例如，装备工业的主要指标如机械产品能耗，每万元产品是发达国家的8倍；主要产品能耗比发达国家高40%；钢铁材料的消耗，每万元产品是发达国家的5倍。由于能耗和物耗高，工业企业对环境的污染非常严重。其次，制造业的劳动生产率低下，平均只相当于发达国家的1/15〜1/20。我国工程技术人员总数已达1000万，居世界之首，但工程技术人员的人均产值水平低下，从每百万元产值的工程师人数来看，大约是美国的16倍，是德国的13倍。我国大多数工业企业仍停留在劳动密集型、生产经营粗放的发展阶段。第三，工业产品质量差，中高技术含量低，缺乏市场竞争力。尤其是装备工业主要产品达到国际水平的不到5%,基础机械、大型成套设备比发达国家差1〜2等级，综合技术水平落后20余年。重工业如钢产量世界第一，而优质钢仅占20%，每年需进口高附加值专用钢材1000多万吨。第四，企业R&D投入严重不足，技术创新活动十分薄弱。调查显示，我国2.4万家国有大中型企业中，近2/3没有研究开发机构。在512家国家重点企业中，1/3的研究开发机构不健全，一半以上还没有真正建立起自己的研究开发机构。工业企业投入的科技活动经费不足发达国家的1/30。

第五，科技创新成为“中国制造”发展的关键制约因素。科技部中国科技发展战略研究小组在他们撰写的《2002中国科技发展研究报告一中国制造与科技创新》一书中认为，中国制造业呈现“两头弱，中间强”的态势。即在生产环节，“中国制造”的能力较强；而在研发、工艺和销售领域，“中国制造”缺乏足够的竞争实力，尤其在价值链的上彷一研发和工艺，“中国制造”的实力最为薄弱：产品研发设计和工艺水平主要来自国外，技术引进是基本手段；中国全社会固定资产中设备投资的三分之二依赖进口，光纤制造设备、集成电路芯片制造设备、石油化工设备、轿车工业设备、数控机床、纺织机械、胶印设备等，绝大部分被进口产品挤占；大多数核心零部件和特殊材料严重依赖发达国家。尽管“中国制造”开始逐步崛起，但科技实力并没有显著提高，成为制约“中国制造”的关键因素。我国高等教育规模及工程技术人员的基本状况高等教育已经迈入大众化门槛20世纪90年代至今，是我国高等教育规模迅速增长的时期。目前，中国高等教育毛入学率已达到19%，标志着中国已经迈入高等教育大众化的门槛。提高“中国制造”的技术进步和劳动生产率缺乏强有力的人力资源《中国教育与人力资源问题报告：从人口大国迈向人力资源强国》提供的数据表明：2001年制造业从业人员的平均受教育年限，日本为12.33年，我国为9.47年；其中具有大专及以上文化程度者，日本达28.3%，我国只有5.8%；具有高中阶段受教育程度者，日本达52.8%，我国仅为22.8%；具有初中及以下文化程度者，日本仅为18.9%，我国高达71.5%。再从技术工人的技术等级构成来看，我国与发达国家的差距也相当明显。我国技术工人中，技师和高级技师占1.5%，高级技工占3.5%，中级技工占35%，初级工占60%；

而发达国家技术工人中，高级技工占35%，中级技工占50%，初级工占15%。德国1997年新增劳动力中近80%具有技术工人及以上职业资格证书。另据报道，美国从1950年到2000年的50年中，高级专业人员保持20%的比例不变,只是对他们的要求越来越高。而对需要一定技术、技能的职业岗位，则从原来的20%提高到65%，对不需要技术的一般劳动力，从原来的60%下降到15%。我国工程技术人员创新能力究竟如何调查显示，目前在我国企业中，改革开放以来毕业的新一代工程技术人员，已成为企业技术改革与创新的骨干。工程技术人员以本科毕业生为主，占58.55%，专科毕业生为25.93%。近年来，到企业工作的研究生有所增加，但仅为5.47%。企业工程技术人员主要分布在研发、生产和管理岗位上，约占94%,而参与营销工作的工程技术人员仅占1.27%。89.4%的工程技术人员认为自身优势是“学习和借鉴能力”，与企业调查反馈信息一致,说明目前工程技术人员理论基础扎实，自学能力较强，有利于引进、学习和借鉴国外先进技术和管理经验，是创新发展的重要基础。绝大多工程技术人员把“团队精神，合作能力”(90.1%)和“动手实践能力”(76%)列为自身优势，说明工程技术人员在这两方面自我意识较强，对其重要性认识较高，内在潜力大。但一些企业领导却认为“团队精神、合作能力”和“动手实践能力”恰恰是工程技术人员的最大不足。从客观上特别从创新成果上看，我国工程技术人员的确普遍存在创业与创新精神不足，缺乏将发明、专利和高新技术尽快转化为具有市场价值产品的动力。工程技术人员认为自身不足的前5项依次是“市场需求分析能力”(86.2%)，“创意与策划能力”(75.2%),“语言、文字表达能力,,(70.4%)，“领导组织能力”(68.5%)和“抗挫折能力”(63.3%)。

市场需求分析能力”被排在自身不足的首位，究其原因，首先是学校培养问题。过去,我国高等学校理工科专业的教育计划和教学内容对经济和市场几乎是空白，因此，绝大多数工程技术人员的市场需求知识、市场需求分析能力都十分缺乏；其次是工程技术人员的市场观念和认识问题，在市场经济社会中，工程技术人员的创新源主要来自市场需求，而相当一部分工程技术人员对此尚未形成强烈、迫切的认识。“创意与策划能力”是工程技术人员创新精神与创新能力最典型的表现形式，是提出和解决新问题的开端。有3/4的工程技术人员认为自身创意与策划能力不足，说明我国工程技术人员的创新精神和能力确实比较缺乏，这正是当前高等工程教育的最大问题。“语言、文字表达能力”是工程技术人员进行科研、技术开发、市场调查、成果应用推广及撰写学术论文、科研报告的基本功。由于我国高等工程教育的专业面狭窄，往往过分强调专业知识学习而忽视人文素质的养成，课堂教学满堂灌而很少交流与研讨，造成了工程技术人员语言文字应用能力欠佳的后果。“抗挫折能力”则是一个人自信心、恒心和毅力的综合体现，是工程技术人员创新精神的核心。只有勇于战胜困难和失败，坚持不懈、锲而不舍，才可能赢得创新成果。而目前，工程技术人员的创新动力、创新目标和百折不挠的创新毅力都十分缺乏，我们的社会、家庭及学校教育对此都未能给予足够重视。调查显示，虽然工程技术人员参与创新活动的比例和人均项数还比较多（有55.3%的工程技术人员提出过合理化建议，47.4%参与过技术革新和技术改造，28.7%参与了技术引进,36.5%参与了研究与开发项目，5.6%的工程技术人员申请了专利、产品转化率为67.6%，18.2%获得过国家和省部级科技进步奖，此外，只有3.1%的人提出过营销策略），但原始创新活动很少，模仿性创新也不多，高水平的创新成果更少。因此，拥有知识产权核心技术的产品很少，造成企业参与国际技术的竞争力很低，经济效益也很低。

调查还显示，具有研究生学历和具有高级职称的工程技术人员在高层次的创新活动中占有明显的优势。如参加技术引进、研究项目和申请专利的人员中，具有研究生学历和正高职称的工程技术人员比例均最高。获科技进步奖的人员中，研究生学历和正高职称获奖人员比例最高，分别为28.2%和68.3%，正高人均项数最多，为6项。企业普遍反映缺乏有创新能力的人才，最缺乏的是既懂现代科学技术，又懂经营和管理的高学历、高素质的复合型人才。而培养并促进这类人才的成长，不仅需要高等工程教育加快改革步伐，也要求企业加强人才培训和人力资源的开发，共同构建起现代化的、立体交叉的教育结构和终身学习体系。高等工程教育对工程技术人员创新能力开发的作用如何高等工程教育是工程技术人员培养的主渠道，对工程技术人员的知识、能力、素质等形成起着主要作用，特别是对创新精神与创新能力培养有决定性影响。调查表明，工程技术人员中，90%以上具有大专以上学历，他们是企业技术创新的骨干和核心，已经在企业创新中取得了一定成果，并正在发挥重要作用。因此可以说，大学教育对其创新能力的形成打下了重要基础，具有不可忽视的影响。这说明我国高等工程教育的质量是比较高的。但是许多企业反映，目前高等工程教育在培养具有创新精神和实践能力的高素质人才方面存在一些薄弱环节，需要在改革中不断加强和完善。目前高等工程教育的主要问题是：—教育观念陈旧，教育模式落后。学生知识面狭窄，课程内容落后于时代，缺乏反映学科发展前沿的有关新学科、新技术和新思维的知识。不能激发学生思考新问题、探讨新知识的创新欲望。—教学方法呆板，过于重视考试和成绩。缺乏启发式、研究式的学习氛围。众多企业家强调，高校必须“高度重视培养学生的创新精神和创新能力”。

—重理论、轻实践，重计算推理、轻实验论证，理论脱离实际，不利于培养学生发现问题和解决问题的能力。企业家们一致认为，“学校教育应注意理论和实际紧密结合，应注重培养学生解决实际问题的能力”。—受计划经济和传统文化的影响，在工程教育中，缺乏基本的经济分析和市场需求预测分析，使学生的经济和效益意识比较淡薄。企业认为，学校'应加快知识产权法律的普及教育，从而提高工程技术人员对无形资产的保护意识”。此外，由于我国继续工程教育体系尚未建立，严重制约了工程技术人员的继续教育和素质、能力的提高。我国可持续发展面临的挑战200多年前，随着世界第一台蒸汽机在英国诞生，轰轰烈烈的工业化革命开始了。科学技术突飞猛进的发展，使生产力水平得到了不断提高，人类创造了无与伦比的巨大物质财富，但也带来了严重的环境破坏和资源的耗竭。40年前，蕾切尔•卡逊的《寂静的春天》一书在美国出版，该书列举了大量污染事实，令世人震惊。1972年6月5日，联合国在瑞典斯德哥尔摩首次召开人类环境会议，会议的基调是我们'只有一个地球”，并发表了《人类环境宣言》，这标志着全人类对环境问题的觉醒。2002年，南非约翰内斯堡地球峰会作为新世纪首次世界环境与发展首脑大会，通过了《可持续发展世界首脑执行计划》，这表明人类从来没有像今天这样对自己家园的关注和忧虑。我国拥有全球1/15的陆地面积，目前人口占世界总人口的1/5,也就是说人口密度是全球平均水平的3倍。尽管我国大规模的工业化只有半个世纪的历史，但由于人口多、发展速度快以及过去一些政策的失误，环境与资源问题十分突出：煤烟型大气污染和城市交通污染严重。我国能源结构中有75%是以煤为原料组成的。二氧化硫和可吸入颗粒物严重超标，出现酸雨的城市占全国城市半数以上，二氧化碳等温室

气体排放量已仅次于美国，成为世界温室气体排放第二大国。随着小汽车加速进入中国百姓家庭，汽油消耗量急剧增加，氮氧化物、一氧化碳等污染物将会增加，城市交通污染有可能进一步加剧。垃圾处理率较低。我国垃圾无害化处理率不到5%,历年城市生活垃圾堆放量达65亿吨左右，占地面积近600平方公里，全国有2/3以上的城市处于垃圾包围之中。荒漠化与沙尘暴形势严峻。我国是世界上荒漠化最严重的国家之一，约为国土面积的18%左右。目前每年沙漠化吞噬的土地为3436平方公里，相当于一个中等面积的县，同时沙漠化所引发的沙尘暴也日趋频繁。战略性矿产资源短缺。我国已探明有储量的矿产155种，其中金属矿产54种，非金属矿产90种，能源矿产8种，水气矿产3种。矿产资源总量约占世界的12%，仅次于美国和俄罗斯，居世界第3位。但人均占有量仅为世界平均水平的58%,几种主要自然资源人均拥有量仅为世界平均水平的1/3到1/2左右。铁矿品位低，石油储量小，战略性资源总体不足。水资源短缺。我国水资源约2.8万亿立方米年，居世界第六位，但人均水资源量仅及世界人均水资源量的1/4。而且水资源空间匹配欠佳，北方城市普遍缺水。另一方面，由于化学农业的面状污染和城镇、工矿业的点状污染，全国80%以上的河流受到不同程度的污染。能源利用技术有待改进。我国煤炭利用工艺比较落后，在脱硫、除尘、气化、液化等方面亟待加强。目前水电在能源结构中的比例仅为8%。有关太阳能、风能、潮汐能以及核聚变的最新研究成果和开发技术不断趋于成熟，但在我国推广应用尚需时日。

环境问题的本质是人类不合理的经济活动引起的，是人类社会发展与大自然矛盾的结果。实施可持续发展战略要求节约资源、保护环境，正确处理好经济发展与资源、环境的关系。要充分认识教育对可持续发展的重要性。教育是发展科学技术的先决条件，把可持续发展纳入各级教育系统，运用教育推动可持续发展。二、机械学科专业发展战略思考坚持以多种机制、多种模式发展机械学科高等教育成人高等教育、民办高等教育、现代远程教育和自学考试等各自具备许多独有的办学特色，决定了它们在未来高等教育发展方面的自身优势。发展高等教育除国家继续增加投入外，当前还应大力推进民办高等教育发展、有效规范和积极发展独立学院、真正引进境外高等教育优质资源、大力发展现代远程高等教育等。机械学科高等教育走多样化发展之路，这既是实现机械学科高等教育持续、健康发展的需要，也是构造现代国民教育体系和终身学习体系的需要。构建机械学科专业分层次、多模式、多规格的人才培养体系分层次、多模式、多规格的含义一方面由于我国工业发展水平极不平衡，企业千差万别，对机械工程人才的需求各种各样；另一方面，学生求学的要求和他们自身的能力是多样的，要满足他们多样的要求。所以在机械工程人才培养上应当是分层次、多模式、多规格的。高等学校应根据国家的教育方针和政策，根据社会的实际需要和自身条件，科学地确定办学层次和类型，精心构建人才培养模式，努力培养出受社会欢迎的、有特色、高质量的人才，创办出学校的声誉和特色。不同办学层次和类型的学校都能办成国内乃至国际一流大学。中国需要更多的是应用型大学。

分层次包括高职（专科）、本科（学士）、研究生（硕士、博士）三个层次，同时必须坚持三者协调发展。我们不仅要培养“高、精、尖”的专家型人才，也要培养大批普通的实用技术人才，这也是高等教育大众化的需要。因此，机械工程教育层次的合理结构应该呈金字塔形，应该是低重心的。多模式包括学制多模式（专科2〜3年，本科4〜5年，硕士2〜3年，博士3年，本硕6年等）和培养多模式（学士、双学士学位、工学硕士或