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德国工业4.0 科研联盟对中国高职有组织科研的启示:基于制度互补性理论

作者

杨灿 赵聪(通讯作者)

广东工贸职业技术学院  广东广州 510550

1 德国工业4.0 科研联盟的制度特1.1 顶层设计与集群创新机制

德国工业 4.0 的成功首先源于其系统化的顶层设计和高效的集群创新机制。2010 年德国政府推出的《高科技战略 2020》首次将“工业 4.0”确立为十大未来项目之一,并为其提供 150 亿欧元的交叉领域科技研发资金支持。这一战略规划不仅明确了创新路线图,更重要的是建立了政产学研协同治理机制——由政府搭建制度框架,研究机构主导技术研发,企业负责应用落地,教育机构保障人才供给,形成环环相扣的制度链条。

在实施层面,德国创新性地采用“尖端集群竞赛”模式,每 18 个月选拔五个跨区域产业集群,给予每个集群 4000 万欧元资金支持。这一竞争性机制激发了区域创新活力,数据显示参与集群竞赛的中小企业研发投入强度平均提高 30% 以上。这种布局有效解决了科研资源分散、重复投入的问题,形成了“基础研究- 应用研究- 商业转化”的完整创新链条。

1.2 产教融合的双元支撑体系

德国模式的精髓在于其“双元制”教育体系与应用型科研机构的深度耦合。双元制教育将学校理论教学与企业实践培训紧密结合,学生通常每周3-4 天在企业接受技能训练,1-2 天在学 学 论 这种模式确保了人才培养与产业需求的精准对接。在科研层面,弗劳恩霍夫应用研究协会(Fr -Gesellschaft)作为欧洲最大的应用科学研究机构,每年承接 6000-8000 个产业项目,在集成电路、微电子、新材料等领域实现 MP3 等重大技术突破。该协会的独特之处在于其实行“合同科研”模式,企业支付 30%研发费用,政府承担 70%,既保证了研究方向的产业相关性, 又降低了企业创新风险。这种模式与双元教育形成深度互补——教育机构培养高素质技术人才,研究机构提供持续技术创新,企业则成为人才和技术的吸纳方,形成闭环生态系统。

平台重构:借鉴弗劳恩霍夫模式,在“双高计划”院校试点建设区域性应用技术研究院,采用“学校主体、企业参股、政府资助”混合所有制。如深圳职业技术学院联合大族激光等企业共建“激光智能制造协同创新中心”,企业投入真设备、提出真需求、共享真成果,两年内完成5 项技术转化,创造经济价值超3000 万元。

载体创新:打造“五金新载体”支撑体系:金专(专业群对接产业集群)、金课(企业项目转化为教学案例)、金师(教师企业实践与技术服务并重)、金教材(融入工业4.0 技术标准)、金地(实训基地兼具研发功能)。浙江机电职业技术学院将德国IHK 认证标准融入课程,培养的学生获德国企业认可,起薪高于普通毕业生30%。

4.2 完善制度配套体系强化制度互补性需构建多维度支撑体系:

机构互嵌:鼓励“中德高职合作联盟”建设,推广上海 - 汉堡国际工程学院“双学位 + 企业认证”模式。支持德国 bbw 教育集团、莱比锡工商会(IHK)等机构与中国高职共建课程体系,将德国技术标准转化为中国教学资源。项目协同:在《中德合作行动纲要:共塑创新》框架下设立“工业4.0 产教专项”,支持两国院校企业联合攻关。如浙江中德智能制造创新研究院开展“工业4.0 路径依赖破解”研究,促进两国在智能制造范式上优势互补。

表:德国工业4.0 科研联盟的制度互补关系

能力共建:依托“中德( 福建) 教育合作与发展中心”等平台,实施高职教师“德国能力认证计划”,培养具备德国技术标准教学能力的“金师”。福建某高职通过德国莱法州教育学院培训的师资团队,开发出本土化双元制课程,学生就业率提升至98%。表:高职应用性研究水平分级与提升路径

在制度互补框架下推进中德深度合作:

整合武汉职业技术学院、华工科技等资源,政府提供30% 配套经费,推动形成“技术研发- 中试孵化- 产业应用”链条。标准引领战略:将工业 4.0 技术标准转化为高职专业教学标准,在“中德标准化合作委员会”框架下共建认证体系。上海 - 汉堡国际工程学院引入德国行业标准实施系统性培训,学生同时获得中德双证书,就业竞争力显著提升。

4.3 深化中德制度合作

政策协同机制:建立“职业教育 - 产业政策 - 科技政策”联席会议制度,推动三类政策工具协同发力。借鉴德国“创新券”经验,面向中小企业发放“产教融合券”,抵扣企业参与校企研发成本;对深度参与高职科研的企业给予150% 研发费用加计扣除。集群发展计划:在国家级高新区布局“产教融合创新集群”,复制德国集群竞赛模式。如武汉光谷试点“激光与智能制造产教联合体”,

1.3 科研转化的制度保障

德国建立了多层次创新激励政策以促进科研成果转化。在联邦层面,实施“中小企业创新核心项目”(ZIM),为中小企业提供最高35 万欧元的研发补贴,覆盖约 55% 的研发成本和 50% 的咨询服务费用。在地方层面,巴伐利亚等州推出“创新券”计划(InnovationVouchers),中小企业可凭券向公共研发机构购买技术服务,单张面值2500-6000 欧元。截至2013 年,该计划已惠及2000 多家小企业。特别值得注意的是德国的“标准化先行”战略。工业 4.0 启动之初,德国就将其纳入标准化合作委员会工作范畴,由德国标准化协会(DIN)牵头制定智能制造参考架构、数据交换标准等基础规范。这种制度安排有效解决了产学研合作中的技术兼容性问题,降低了转化成本。

2 中国高职有组织科研的现状与制度困

2.1 科研定位与产业需求错位

当前中国高职院校科研活动面临严重的定位偏差和功能弱化问题。数据显示,在全国教育科学规划职业教育课题立项中,高职院校占比长期低于 6%(2014-2018 年平均占比仅为 4.98%),反映出高职院校在科研体系中处于边缘地位。深层次看,高职科研存在“双重脱节”困境:一方面,过度模仿普通高校的学术导向,追求论文发表而忽视技术应用;另一方面,校企合作多停留在学生实习层面,缺乏深度技术研发协作。

这种错位直接导致科研成果转化率低下。据调研,高职院校应用性研究仅 15% 达到“企业必用”水平(即研究成果成为企业核心技术依赖),35% 处于“企业要用”状态,而高达50% 仅停留在“企业可用”层面。

2.2 制度体系断层与互补缺失从制度互补性视角看,中国高职教育面临多重制度断层。

教育制度与产业政策的断层。虽然“双高计划”提出建设高水平专业群,但专业设置与区域产业布局协同不足。如东部某制造业大省高职院校中,仅 20 个专业对接当地五大主导产业,占比不足 60%。企业反馈指出:“学生所学技能与企业需求存在代际差,教材更新速度追不上技术迭代”。

科研管理与激励机制的缺位。高职教师评价体系重教学轻科研、重论文轻转化。横向课题在职称评审中权重普遍低于 15%,导致教参与企业研发动力不足。同时,缺乏类似德国“创新券”的中小企业扶持政策,使企业不敢冒险投入校企合作研发。

平台支撑体系的薄弱。德国弗劳恩霍夫模式的核心在于其平台化的资源整合能力,而中国高职院校科研平台呈现“小、散、弱”特点。全国高职院校建有应用技术协同创新中心仅 300 余个,其中具备中试转化能力的不足 20%。缺乏专业化的技术转移机构和人才,导致大量专利“沉睡”在实验室。

2.3 政策执行中的激励冲突

政策层面的制度互补性缺失更为突出。教育部2025 年《职业教育教科研工作三年行动计划》虽提出“五金”建设(金专、金课、金师、金教材、金地),但在执行中面临多重矛盾。资源错配问题:“双高计划”资金更多流向硬件设施建设,科研经费占比平均不足 15%,而德国产业集群支持资金中研发投入占比超 40%。标准缺失问题:职业本科评价体系尚未建立,应用性研究缺乏科学的评估指标。现行评估标准仍侧重论文数量而非技术转化价值。主体割裂问题:企业参与职业教育的税收减免、资金激励政策不完善,导致校企合作“校热企冷”。浙江某企业负责人直言:“接收实习生虽可获补贴,但参与技术研发的投入产出比不明朗”。

3 制度互补性视角下的德国经验启示

3.1 制度模块间的协同效应

德国工业4.0 科研联盟的核心优势在于其教育链、创新链与产业链的深度耦合,形成自我强化的制度闭环。这种互补性体现在三个层面。功能互补:双元制教育解决人才供给,应用研究机构解决技术突破,标准化体系解决转化障碍,各司其职又相互支撑。如巴登符腾堡州形成“职业学校 - 弗劳恩霍夫研究所 - 中小企业联盟”铁三角,职业院校培养技术员,研究所提供定制化研发,企业提供应用场景与反馈,使该州成为德国工业4.0 示范区。

激励互补:政策工具形成组合拳— —中央政府通过 ZIM 项目降低研发风险,地方政府用创新券激励中小企业参与,集群竞赛则促进域协同创新。这种多层次激励使不同规模企业都能找到适配支持。

能力互补:IHK 职业资格认证体系确保人才标准统 使企业减少招聘成本;研究机构的预竞争研发(Pre-competitive Research)降低共性技术开发成本;行业协会则促进知识扩散。这种能力互补使系统整体效率倍增。

3.2 互补性制度的移植条件中国高职教育借鉴德国经验需关注制度移植的适配条件,重点解决三个关键问题:

制度环境适配性:德国双元制依赖高度自治的行业协会和成熟的企业培训文化,而中国以学校为主导的职教体系需寻找替代性互补机制。如台州职业技术学院创新“企领学院”模式:前两年在校学习,第三年企业“领养”培养,企业导师参与课程设计与考核,实现“招生即招工”。这种模式在保留学校主体地位的同时,注入德国双元制精髓。

4.1 重构科研生态系统

4 中国高职有组织科研的制度优化路径

基于制度互补性理论,中国高职院校需重构“三位一体”的科研生态系统:

定位重置:确立“技术应用研究”核心地位,聚焦四大方向——生产工艺优化、中小企业技术改造、技术技能培训体系开发、智能制造系统集成。建立差异化的评价体系,将技术转化率、企业采纳率、成果产业化规模等作为核心指标。

组织能力匹配度:弗劳恩霍夫研究所的成功基于其强大的工程化能力,而中国高职院校科研体量小。需构建区域联合体——如江苏30所高职共建智能制造协同创新中心,集中资源对标德国研究所能力水平。标准体系兼容性:德国工业 4.0 标准化战略是其技术扩散的基础。中国需加快“新八级工”制度与 1+X 证书体系衔接,推动职业资格标准与产业技术标准融合,为产教融合提供统一框架。

表:中德高职科研体系制度互补性对比

5 结论

德国工业 4.0 科研联盟的成功,本质上源于其教育制度、科研体系与产业政策之间的高度制度互补性。这种互补性形成了自我强化的创新生态系统:双元制教育输送高素质技术人才,应用型科研机构提供持续技术供给,创新政策则降低转化风险。中国高职院校有组织科研的困境,则源于制度断层导致的互补性缺失——教育链、创新链与产业链彼此割裂。

正如弗劳恩霍夫制造与信息技术研究院专家所言:“智能制造是数据驱动的制造,但最终取决于人才的质量与制度的协同”。中国高职教育的转型升级,正需要这种技术与制度、人才与创新的深度融合,方能在全球智能制造浪潮中实现从“基础好”到“支撑好”的历史性跨越。

参考文献:

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[2] 王罗汉 , 王伟楠 . 德国工业 4.0 十年发展回顾与对中国的启示 [J]. 全球科技经济瞭望 ,2021,36(12):6-11.

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基金项目:2025 年度广东省普通高校特色创新类项目(哲学社会科学)《产教融合生态体系下高职教育有组织科研协同机制研究》;校级项目《AIGC 赋能大思政课教学资源智能化生成路径研究团队(2025-TD-03)》。

作者简介:杨灿(1976—)女,汉族,湖南湘潭,硕士研究生,注册质量工程师、助理研究员,研究方向:职业教育、项目管理。赵聪,通讯作者(1986-),女,硕士研究生,高级信息系统项目管理师、经济师、助理研究员,研究方向:人工智能 思想政治教育。