新工業(yè)革命的工程教育論文

新工業(yè)革命的工程教育論文一、“新工業(yè)革命〞背景下的教育變革１．“新工業(yè)革命〞思潮的構(gòu)成與發(fā)展。盡管從１９５５年摩斯提出“新工業(yè)革命〞概念以來［６］，學(xué)術(shù)界和工業(yè)界就一直在關(guān)注與討論新工業(yè)革命的發(fā)展［７］～［１０］。但“新工業(yè)革命〞研究的拓展深化、發(fā)展思潮的構(gòu)成，則主要體如今進(jìn)入２１世紀(jì)后、十分是２０１０年以來的５年。進(jìn)入２１世紀(jì)以來，尤其是２００８年的金融危機(jī)發(fā)生后，人們開場審視與反思人類文明的發(fā)展與工業(yè)化進(jìn)程。韓民青系統(tǒng)深化地研究了人類工業(yè)化發(fā)展的歷程與“新工業(yè)化〞，發(fā)表了一系列研究“新工業(yè)革命〞與中國新工業(yè)化發(fā)展戰(zhàn)略的學(xué)術(shù)論文［１１］［１２］。他研究了美國的新工業(yè)化發(fā)展趨勢，闡述了世界新工業(yè)化發(fā)展的必然性；提出了中國新工業(yè)產(chǎn)業(yè)體系及其發(fā)展戰(zhàn)略，以及中國的新工業(yè)化發(fā)展道路。一些學(xué)者在研討中國的新工業(yè)化出路時(shí)，以為應(yīng)借鑒歐洲大力發(fā)展低碳產(chǎn)業(yè)與低碳經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略與經(jīng)歷［１３］。２０１０年１月，美國〔連線〕〔Ｗｉｒｅｄ〕雜志第二期刊登封面文章〔新工業(yè)革命的原動(dòng)力〕［１４］，描繪了美國制造業(yè)發(fā)生的持續(xù)性變化，代表了美國在新工業(yè)時(shí)代制造業(yè)的一種典型形式———“虛擬微型工廠〔ｖｉｒｔｕａｌｍｉｃｒｏ－ｆａｃｔｏｒｙ〕〞的產(chǎn)生，有人以為該企業(yè)代表了將來美國制造業(yè)的發(fā)展方向。２０１０年７月，長期研究人類工業(yè)化與工業(yè)文明發(fā)展的學(xué)者韓民青出版了專著〔新工業(yè)論———工業(yè)危機(jī)與新工業(yè)革命〕［１５］，研究提出了人類文明的演進(jìn)規(guī)律、工業(yè)文明的本質(zhì)、局限性和面臨的危機(jī)，并系統(tǒng)刻畫了人類社會(huì)發(fā)展的“新工業(yè)文明〞發(fā)展觀，提出了“適度工業(yè)化的指標(biāo)體系〞和“新工業(yè)化的指標(biāo)體系〞。同期，一些學(xué)者以為“新工業(yè)革命〞是以“能源革命〞為主導(dǎo)的“第四次工業(yè)革命〞，中國應(yīng)捉住這一能源革命的歷史契機(jī)，借勢能源產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域的創(chuàng)新與突破發(fā)展，建立與發(fā)展“綠色產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)〞體系，驅(qū)動(dòng)新國家競爭力的重構(gòu)。經(jīng)濟(jì)學(xué)家成思危也以為“中國將來的工業(yè)革命是在新能源領(lǐng)導(dǎo)下的能源革命〞［１６］。２０１１年，美國著名將來學(xué)家、美國經(jīng)濟(jì)趨勢基金會(huì)主席杰里米里夫金〔ＪｅｒｅｍｙＲｉｆｋｉｎ〕的新著〔第三次工業(yè)革命：新經(jīng)濟(jì)形式怎樣改變世界〕［１７］問世。他以為：一種建立在互聯(lián)網(wǎng)和新能源相結(jié)合基礎(chǔ)上的新經(jīng)濟(jì)即將到來，在接下來的半個(gè)世紀(jì)里，第一次和第二次工業(yè)革命構(gòu)成的傳統(tǒng)、集中的經(jīng)營活動(dòng)將被第三次工業(yè)革命的分散經(jīng)營方式取代。２０１２年４月，英國〔經(jīng)濟(jì)學(xué)家〕雜志發(fā)表了一期專題報(bào)告，題為〔第三次工業(yè)革命〕〔“Ａｔｈｉｒｄｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ〞〕［１８］，該雜志編輯、英國經(jīng)濟(jì)學(xué)家保羅麥基里以為，一種建立在互聯(lián)網(wǎng)和新材料、新能源相結(jié)合基礎(chǔ)上的工業(yè)革命即將到來，這場新工業(yè)革命以“制造業(yè)數(shù)字化〞為核心，并將使全球技術(shù)要素與市場要素配置方式發(fā)生革命性變化。同年，英國〔金融時(shí)報(bào)〕記者彼得馬什〔ＰｅｔｅｒＭａｒｓｈ〕的著作〔新工業(yè)革命〕〔ＴｈｅＮｅｗＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＲｅｖｏｌｕｔｉｏｎ：Ｃｏｎｓｕｍｅｒ，ＧｌｏｂａｌｉｚｉｎｇａｎｄｔｈｅＥｎｄｏｆＭａｓｓＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎ〕出版［１９］，他以為，從１７８０年到２０世紀(jì)末，人類共經(jīng)歷了蒸汽機(jī)革命、運(yùn)輸革命、科技革命和計(jì)算機(jī)革命等四次重大的工業(yè)革命，并將制造業(yè)的發(fā)展劃分為少量定制、少量標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、大批量定制化〔即“大規(guī)模定制〞〕和個(gè)性化量產(chǎn)五個(gè)階段。彼得馬什十分關(guān)注制造方式的變革，并把制造業(yè)定義為“將原材料制造為新產(chǎn)品以迎合新需求的藝術(shù)和科學(xué)〞。２０１２年，另一本關(guān)注新工業(yè)革命的“創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)〞的著作問世，即美國〔連線〕雜志主編克里斯安德森〔ＣｈｒｉｓＡｎｄｅｒ－ｓｏｎ〕的新著〔創(chuàng)客：新工業(yè)革命〕〔Ｍａｋｅｒｓ：ＴｈｅＮｅｗＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＲｅｖｏｌｕｔｉｏｎ〕［２０］，他將視野從洞察數(shù)字世界的革命擴(kuò)展到了正在發(fā)生的實(shí)體世界的革命———以ＤＩＹ制造業(yè)的興起為重要標(biāo)志的“創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)〞，并闡述了這種創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)的主要特征或表現(xiàn)。姚鈴則研究了歐洲“新工業(yè)革命〞的發(fā)展動(dòng)向，她以為歐洲新工業(yè)革命的本質(zhì)是一場能源革命［２１］。進(jìn)入２０１３年后，對新工業(yè)革命的研究進(jìn)一步深化，既有關(guān)于新工業(yè)革命的總體性研究，也有專題性研究。在２０１３年以來關(guān)于新工業(yè)革命的討論中，除了“云計(jì)算〞、“移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)〞、“社交網(wǎng)絡(luò)〞和“創(chuàng)客〞等相關(guān)熱門之外，出現(xiàn)了另外兩個(gè)重要的前沿?zé)衢T議題———“３Ｄ打印〔３ＤＰｒｉｎｔｉｎｇ〕〞和“大數(shù)據(jù)〔ｂｉｇｄａｔａ〕〞。３Ｄ打印被業(yè)界以為是“拉開了新工業(yè)革命的序幕〞，這在胡迪利普森、梅爾巴摩曼所著〔３Ｄ打印：從想象到現(xiàn)實(shí)〕〔Ｆａｂｒｉｃａ－ｔｅｄ：ＴｈｅＮｅｗＷｏｒｌｄｏｆ３ＤＰｒｉｎｔｉｎｇ〕［２２］［２３］一書中有詳盡的描繪。英國學(xué)者維克托邁爾等人以為：“世界的本質(zhì)就是數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)將開啟一次重大的時(shí)代轉(zhuǎn)型，大數(shù)據(jù)發(fā)展的核心動(dòng)力來源于人類測量、記錄和分析世界的渴望；從因果關(guān)系到相關(guān)關(guān)系的變革是大數(shù)據(jù)的關(guān)鍵，而建立在相關(guān)關(guān)系分析法基礎(chǔ)上的預(yù)測是大數(shù)據(jù)的核心；人類思維方式將為之而發(fā)生改變〞［２４］。埃里克托普則以為［２５］：大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，為人類醫(yī)療的個(gè)性化定制的疾病預(yù)防、診斷、治療提供了新思維形式。對于大數(shù)據(jù)與新工業(yè)革命的關(guān)系，鄔賀銓院士指出，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、下一代互聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、社交網(wǎng)絡(luò)等相結(jié)合帶來的“大數(shù)據(jù)新浪潮〞已經(jīng)到來，大數(shù)據(jù)必然引發(fā)新一輪產(chǎn)業(yè)變革。在這個(gè)開放、互聯(lián)與大數(shù)據(jù)的“新信息化〞時(shí)代，跟不上互聯(lián)網(wǎng)和“新信息化〞轉(zhuǎn)型變革步伐的企業(yè)、國家，就跟不上產(chǎn)業(yè)變革的步伐，已經(jīng)或?qū)⒈恍碌纳鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)則與商業(yè)形式淘汰［２６］。通過對“新工業(yè)革命〞研究與發(fā)展的扼要回顧，能夠看出：〔１〕“新工業(yè)革命〞是一個(gè)相對的、動(dòng)態(tài)發(fā)展中的概念，人們對新工業(yè)革命的研究與討論經(jīng)歷了幾個(gè)不同的發(fā)展階段。在不同的歷史時(shí)期，人們關(guān)注和討論“新工業(yè)革命〞的視角不同，或者關(guān)注的重點(diǎn)有差異，因而在這一研究領(lǐng)域中先后出現(xiàn)了不同的理解和稱謂?！玻病常玻埃保耙詠?，構(gòu)成了討論“新工業(yè)革命〞的一個(gè)新高潮，是“新工業(yè)革命〞思潮系統(tǒng)化發(fā)展時(shí)期，其理論與觀點(diǎn)得到了顯著的拓展與深化。盡管彼得馬什、杰里米里夫金和克里斯安德森等關(guān)于“新工業(yè)革命〞〔或“第三次工業(yè)革命〞〕的視角與側(cè)重點(diǎn)存在差異，但他們關(guān)于新工業(yè)革命的基本思想或觀點(diǎn)，在世界范圍內(nèi)得到廣泛的傳播和響應(yīng)?！玻场吃趪鴥?nèi)關(guān)于“新工業(yè)革命〞的研究與討論中，韓青民提出了基于工業(yè)文明的、系統(tǒng)化的“新工業(yè)革命發(fā)展觀〞。其它大多數(shù)研究是對上述有代表性的關(guān)于“新工業(yè)革命〞的思想或觀點(diǎn)的進(jìn)一步解讀、拓展與延伸，并結(jié)合中國的發(fā)展實(shí)際和發(fā)展戰(zhàn)略進(jìn)行重新審視。研究議題與工作牽涉中國新工業(yè)發(fā)展政策與發(fā)展戰(zhàn)略的研究、新工業(yè)革命視野中的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展途徑選擇、新工業(yè)革命藍(lán)圖中的制造業(yè)變革形式、中國經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展與新工業(yè)革命的互動(dòng)關(guān)系等［２７］～［２９］。２．“新工業(yè)革命〞與教育革命的關(guān)系。顯然，教育的改革與發(fā)展無法回避新工業(yè)革命的影響和挑戰(zhàn)，教育革命與新工業(yè)革命之間的關(guān)系是辯證與統(tǒng)一的關(guān)系。實(shí)際上，無論是杰里米里夫金，還是胡迪利普森和梅爾巴摩曼，在闡述新工業(yè)革命成功的必要條件時(shí)，都闡述了新工業(yè)革命的發(fā)展對教育變革提出了內(nèi)在要求。２０１１年，杰里米里夫金在〔第三次工業(yè)革命〕一書中，專門用了一章的篇幅〔第８章〕闡述“教育要面向第三次革命〞，指出知識型員工成為核心競爭資源，任何一次工業(yè)革命都是對勞動(dòng)力的解放，與此同時(shí)又提高了對勞動(dòng)力素質(zhì)的要求。他以為“除非我們能改變我們的世界觀和行為，否則，第三次工業(yè)革命就會(huì)夭折〞。２０１２年，彼得馬什在他的著作〔新工業(yè)革命〕中提出了“制造業(yè)中人的問題〞。同樣是在２０１２年，克里斯安德森在〔創(chuàng)客：新工業(yè)革命〕中集中關(guān)注的是在互聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)融合大潮中涌現(xiàn)的“創(chuàng)客運(yùn)動(dòng)〞，提出了新工業(yè)革命中創(chuàng)新形式的重要變革和人的創(chuàng)造潛能的發(fā)揮與聚集問題。２０１３年，胡迪利普森和梅爾芭庫曼則在〔３Ｄ打?。簭南胂蟮浆F(xiàn)實(shí)〕一書中，以“教室里的工廠〞為題〔第９章〕，明確指出“３Ｄ打印顛覆傳統(tǒng)教育方式〞。２０１３年以來，“新工業(yè)革命時(shí)代教育的改革與發(fā)展〞這一重要議題引起了國內(nèi)外一些有識之士的關(guān)注與重視，周宏宇以為教育必須進(jìn)行全方位的轉(zhuǎn)變，包括人才培養(yǎng)形式的變革［３０］。徐莉從教育視角對新工業(yè)革命的本質(zhì)內(nèi)涵進(jìn)行審視，以為“人本特征〞是新工業(yè)革命的最為根本和核心的本質(zhì)內(nèi)涵，人的改變是變革的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，同時(shí)又是變革能否成功的核心條件［３１］。周洋考察了工業(yè)革命與英國教育興衰之間的關(guān)系，以為“教育國家主義的興起已經(jīng)無法讓英國彌補(bǔ)早工業(yè)化后期構(gòu)成的教育弱勢〞［３２］。滕珺將新工業(yè)革命與中國教育現(xiàn)代化相關(guān)聯(lián)，闡釋了“三個(gè)面向〞教育思想的現(xiàn)代內(nèi)涵［３３］。因而，我們以為，教育變革十分是工程教育變革，是“新工業(yè)革命〞的重要內(nèi)涵之一。二、新工業(yè)革命的發(fā)展對工程教育的影響與挑戰(zhàn)對工程教育而言，“堅(jiān)持內(nèi)涵發(fā)展，全面提高質(zhì)量〞是目前國家改革與發(fā)展的大政方針，面向?qū)淼墓こ探逃l(fā)展方向和途徑選擇，則需要我們從適應(yīng)新工業(yè)革命的視域加以全面的考察與深化研究。近幾年來，隨著國際工程教育改革與發(fā)展、國家教育改革與發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃與行動(dòng)計(jì)劃的陸續(xù)公布與施行，工程教育的改革與發(fā)展成為業(yè)界研究討論與實(shí)踐探尋求索的一個(gè)焦點(diǎn)［３４］［３５］。新工業(yè)革命的到來與發(fā)展，對工程教育的改革與發(fā)展提出了新的課題，對工程教育的質(zhì)量與水平提出了更高的要求。要回答“工程教育怎樣面對新工業(yè)革命的發(fā)展與挑戰(zhàn)〞這一重大問題，首先要認(rèn)識新工業(yè)革命對工程教育的影響和挑戰(zhàn)。１．工程教育外部環(huán)境的變化。工程教育起源于國防建設(shè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求，產(chǎn)業(yè)發(fā)展的水安然平靜質(zhì)量與工程教育的水安然平靜質(zhì)量相互促進(jìn)、相互制約。因而，工程教育體系是在產(chǎn)學(xué)結(jié)合———與工業(yè)革命、產(chǎn)業(yè)體系發(fā)展的互動(dòng)與融合經(jīng)過中構(gòu)成與發(fā)展起來的，科學(xué)與技術(shù)、市場與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與文化等多層次因素及它們之間的穿插與互動(dòng)，構(gòu)成了動(dòng)態(tài)、復(fù)雜的工程教育的外部環(huán)境。在新工業(yè)革命時(shí)代，工程教育外部環(huán)境在發(fā)生廣泛而深切進(jìn)入的變化，這些重要的變化將集中突出體如今如下幾個(gè)方面：〔１〕技術(shù)變革范式發(fā)生了根本性的變化。如今的技術(shù)變革形式已不同于過去，技術(shù)融合成為當(dāng)前技術(shù)突破和創(chuàng)新的一個(gè)重要趨勢。技術(shù)革命的重大突破會(huì)以某一項(xiàng)技術(shù)為基礎(chǔ)推進(jìn)技術(shù)體系的變革，進(jìn)而產(chǎn)生工業(yè)革命和產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)。以現(xiàn)代信息技術(shù)為例，盡管信息技術(shù)已經(jīng)存在并發(fā)展了很多年，但在這一輪新工業(yè)革命中，信息技術(shù)呈現(xiàn)出與工業(yè)、社會(huì)管理深度結(jié)合的顯著特征。從技術(shù)角度來看，這次新工業(yè)革命是以信息技術(shù)為基礎(chǔ)、多技術(shù)多學(xué)科融合產(chǎn)生的技術(shù)上的變革。以３Ｄ打印為例，３Ｄ產(chǎn)業(yè)鏈上游包括材料技術(shù)、控制技術(shù)、光機(jī)電技術(shù)、軟件技術(shù)，中游立足于信息技術(shù)的數(shù)字化平臺(tái)，下游則牽涉國防科技工業(yè)、航空航天、汽車摩配、家電電子、醫(yī)療衛(wèi)生、文化創(chuàng)意等行業(yè)，其發(fā)展將會(huì)深切進(jìn)入影響先進(jìn)制造業(yè)、工業(yè)設(shè)計(jì)業(yè)、生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)、文化創(chuàng)意業(yè)、電子商務(wù)業(yè)及制造業(yè)信息化工程［３６］?！玻病彻こ虅?chuàng)新形式的變革與協(xié)同創(chuàng)新的導(dǎo)向性。新工業(yè)革命的到來與發(fā)展，使創(chuàng)新形式呈現(xiàn)出多元化和系統(tǒng)化發(fā)展趨勢，并將進(jìn)一步推動(dòng)由科技推動(dòng)型創(chuàng)新、市場拉動(dòng)型創(chuàng)新向設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)型創(chuàng)新的創(chuàng)新形式演進(jìn)。創(chuàng)新形式的演化，本質(zhì)上是創(chuàng)新經(jīng)過知識組合構(gòu)造的演化，科技推動(dòng)型創(chuàng)新本質(zhì)上是科學(xué)、技術(shù)、工程知識發(fā)展推動(dòng)的創(chuàng)新；市場拉動(dòng)型創(chuàng)新是科學(xué)技術(shù)知識與市場知識雙輪驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)新；設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)型創(chuàng)新是科技知識、市場知識和社會(huì)文化知識三輪驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)新形式［３７］。與此同時(shí)，在新工業(yè)革命時(shí)代，需要通過重大“平臺(tái)創(chuàng)新〞與持續(xù)“微創(chuàng)新〞有機(jī)結(jié)合，全面推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新、應(yīng)用創(chuàng)新、管理創(chuàng)新與商業(yè)形式創(chuàng)新的集成、協(xié)同與良性互動(dòng)，才能真正實(shí)現(xiàn)有效創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)業(yè)升級，逐步構(gòu)成產(chǎn)業(yè)高技術(shù)、產(chǎn)品高附加值、全球市場高占有率的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)運(yùn)作體系。創(chuàng)新形式的演進(jìn)歷史具體表現(xiàn)出了創(chuàng)新知識譜不斷擴(kuò)張的經(jīng)過，而集成創(chuàng)新與協(xié)同創(chuàng)新進(jìn)一步具體表現(xiàn)出了工程與工程實(shí)踐的系統(tǒng)性，都對工程教育體系的變革與發(fā)展產(chǎn)生宏大的影響?！玻场钞a(chǎn)業(yè)變革范式的重大改變———產(chǎn)業(yè)融合，將改變現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)分工與體系格局。工業(yè)的發(fā)展史表示清楚，當(dāng)今產(chǎn)業(yè)變革的一個(gè)重要變化趨勢是產(chǎn)業(yè)融合創(chuàng)新與發(fā)展，新工業(yè)革命的產(chǎn)生與發(fā)展會(huì)進(jìn)一步加劇這種變化。產(chǎn)業(yè)之間的界線開場變得模糊，新興產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)公司與傳統(tǒng)企業(yè)、虛擬經(jīng)濟(jì)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)的融合正在深化發(fā)展，企業(yè)的兼并重組與跨界經(jīng)營也日益普遍。〔４〕人力資源需求構(gòu)造產(chǎn)生重大變化。新工業(yè)革命的核心要素是高技術(shù)的勞動(dòng)力，在以數(shù)字化與智能化制造為基礎(chǔ)的新工業(yè)體系中，一線的藍(lán)領(lǐng)工人會(huì)越來越少，需要大量的人進(jìn)行編程，或者操縱數(shù)字化和智能化設(shè)備。比方，近幾年，美國制造業(yè)中的普通勞動(dòng)力數(shù)量下降，而受教育程度高的勞動(dòng)力群體大幅增加。因而，新工業(yè)革命推動(dòng)勞動(dòng)力與就業(yè)需求構(gòu)造產(chǎn)生重大變化，需要大批新型工業(yè)化人才。上述工程教育外部環(huán)境的重大變化，將對工程教育產(chǎn)生的重大影響，我們能夠?qū)⑵錃w納為下面三個(gè)方面：〔１〕影響和改變工程專業(yè)的設(shè)置?，F(xiàn)代工程教育體系就是在不斷適應(yīng)工業(yè)革命、產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境與要求的經(jīng)過中建立與發(fā)展起來的，新工業(yè)革命到來要求工程教育在更廣泛深化的產(chǎn)學(xué)合作中改革與發(fā)展，世界各國也在大力推動(dòng)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，這些新興產(chǎn)業(yè)的崛起與發(fā)展，需要工程教育的專業(yè)設(shè)置與其相適應(yīng)，勢必影響和改變工程專業(yè)的設(shè)置。產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級與新產(chǎn)業(yè)形態(tài)的產(chǎn)生，產(chǎn)業(yè)發(fā)展形式的改變，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異，學(xué)科之間的穿插與融合日益廣泛與深化，“大科學(xué)〞、“大工程〞的發(fā)展勢必要改變與重組工程教育發(fā)展的學(xué)科基礎(chǔ)和知識體系，需要工程教育的專業(yè)體系進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化和適時(shí)調(diào)整?！玻病掣淖児こ虒?shí)踐環(huán)境和工程訓(xùn)練形式。新工業(yè)革命時(shí)代，技術(shù)與工程創(chuàng)新速度加快，新技術(shù)的應(yīng)用引發(fā)工藝技術(shù)、系統(tǒng)流程、生產(chǎn)方式、管理形式與商業(yè)形式的變革，進(jìn)而進(jìn)一步深切進(jìn)入改變工程實(shí)踐的性質(zhì)和工程教育形式。以制造業(yè)的數(shù)字化、智能化制造形式與生產(chǎn)方式變革為例，基于創(chuàng)客形式的社會(huì)化創(chuàng)新完全改變了原有產(chǎn)品的設(shè)計(jì)形式———消費(fèi)者深度介入設(shè)計(jì)；而３Ｄ打印以“機(jī)器生產(chǎn)機(jī)器〞與“生產(chǎn)者與消費(fèi)者的合一〞的形式，完全顛覆了傳統(tǒng)的產(chǎn)品生產(chǎn)方式，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、復(fù)雜和特殊產(chǎn)品生產(chǎn)、個(gè)性化服務(wù)等方面已顯示其獨(dú)特優(yōu)勢。這些新的技術(shù)與形式正在重新定義“制造〞和“生產(chǎn)〞。因而，工程實(shí)踐與工程訓(xùn)練的形式將遭到重大影響，需要跟上產(chǎn)業(yè)發(fā)展變革的步伐。〔３〕影響和改變工程教育的要素和范式。工程教育環(huán)境的復(fù)雜變化，創(chuàng)新形式的持續(xù)演進(jìn)，對工程教育范式的演變產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。與工業(yè)革命的發(fā)展相適應(yīng)，工程教育范式的發(fā)展可劃分為下面三個(gè)階段：①技術(shù)范式階段。與科技驅(qū)動(dòng)型創(chuàng)新形式的第一階段技術(shù)驅(qū)動(dòng)型創(chuàng)新形式階段同步發(fā)展，構(gòu)成于工業(yè)發(fā)展初期，昌盛至２０世紀(jì)５０年代。其構(gòu)成是為了適應(yīng)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代和工業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代初期的簡單生產(chǎn)和工藝創(chuàng)新的需要，師徒制傳承方式成為工程技術(shù)教育的主要形式，注重工藝技術(shù)在工藝創(chuàng)新中的作用，推進(jìn)了技術(shù)拉動(dòng)型創(chuàng)新形式發(fā)展。但是隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的飛速發(fā)展，工業(yè)創(chuàng)新和產(chǎn)品創(chuàng)新競爭日趨劇烈，院校式工程教育形式開場萌芽和涌現(xiàn)，推進(jìn)了工程學(xué)科體系和課程體系的持續(xù)豐富，并催生了本科、碩士和博士不同階段的工程教育層次構(gòu)造。工程教育技術(shù)范式重視工程實(shí)踐，強(qiáng)調(diào)技術(shù)應(yīng)用和實(shí)踐操作，以培養(yǎng)現(xiàn)場工程師為主要目的。②科學(xué)范式階段。與科學(xué)驅(qū)動(dòng)型創(chuàng)新形式階段同步發(fā)展，主導(dǎo)時(shí)期為２０世紀(jì)５０年代到２０世紀(jì)８０年代。以美國為代表，研究型大學(xué)承當(dāng)起了通過知識生產(chǎn)推進(jìn)知識流通和知識消費(fèi)的重要責(zé)任，并確立了工科課程劃分的若干基本方針，創(chuàng)立了工科的學(xué)科體系。科學(xué)范式的主要特點(diǎn)是高度重視數(shù)學(xué)和科學(xué)，強(qiáng)調(diào)工程科學(xué)和理論分析，工程師的培養(yǎng)形式與科學(xué)家的培養(yǎng)形式趨于雷同，工程甚至被以為是科學(xué)的應(yīng)用分支。③工程范式階段。從２０世紀(jì)８０年代開場，在全球范圍內(nèi)興起工程教育體系再造、改革和回歸工程實(shí)踐的浪潮，工程教育范式發(fā)展到工程范式階段。工程范式源于非科技型元素在創(chuàng)新經(jīng)過中的作用不斷得到提升與挖掘、對工程教育體系的深切進(jìn)入反思和對工程變革的積極回應(yīng)。隨著社會(huì)發(fā)展進(jìn)入知識經(jīng)濟(jì)時(shí)代，經(jīng)濟(jì)全球化、新技術(shù)革命的深遠(yuǎn)影響和可持續(xù)發(fā)展觀的樹立，社會(huì)需求的多元化和個(gè)性化的出現(xiàn)，產(chǎn)品創(chuàng)新競爭日益劇烈，在科學(xué)范式下培養(yǎng)的工程師已經(jīng)很難應(yīng)付技術(shù)、市場、文化等融合產(chǎn)生的復(fù)雜性問題，培養(yǎng)兼具卓越技術(shù)、廣博知識、適應(yīng)團(tuán)隊(duì)合作，且具有系統(tǒng)性思維的工程師已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)升級和社會(huì)發(fā)展的迫切要求。工程范式的回歸與發(fā)展，重新詮釋并具體表現(xiàn)出了“科技以人為本，工程造福人類〞的工程教育理念［３７］。以ＭＩＴ主導(dǎo)的ＣＤＩＯ工程教育改革為例，被以為是是回歸與推進(jìn)工程范式發(fā)展的典型代表，創(chuàng)始了開放式、重實(shí)踐、綜合性的新型工程教育形式。ＣＤＩＯ理念高度重視文化、市場、科技等不同來源的知識在創(chuàng)新實(shí)踐中的重要作用，以產(chǎn)品的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)營等全環(huán)節(jié)生命周期管理為抓手，重新梳理了工程教育課程體系，在構(gòu)思和設(shè)計(jì)階段強(qiáng)化了文化、市場和科技等知識要素在產(chǎn)品創(chuàng)新中的運(yùn)用，在實(shí)現(xiàn)和運(yùn)營階段又傳承了科技知識在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能方面的支撐作用。也就是重視構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)營經(jīng)過中工程師知識能力素質(zhì)圖譜的重構(gòu)，從工程教育課程理念、課程計(jì)劃、課程實(shí)現(xiàn)和學(xué)習(xí)評價(jià)形式等各方面提高學(xué)習(xí)經(jīng)過的開放性，重視創(chuàng)造力的培養(yǎng)和發(fā)揮。新工業(yè)革命的來臨與發(fā)展，工程范式面臨進(jìn)一步發(fā)展和深化，需要積極回應(yīng)大數(shù)據(jù)、大科學(xué)、大工程、大產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)生與發(fā)展，進(jìn)一步適應(yīng)新工業(yè)體系與社會(huì)發(fā)展形式的轉(zhuǎn)變———智能、生態(tài)、和諧、合作、分享與可持續(xù)發(fā)展。２．工程教育體系的不適應(yīng)。工程的本質(zhì)屬性、工程系統(tǒng)環(huán)境的復(fù)雜變化及其相互作用，決定了創(chuàng)新形式的演變和工程教育范式的演進(jìn)，工業(yè)革命產(chǎn)生與發(fā)展的經(jīng)過，也是工程與工程教育發(fā)展價(jià)值觀與形式發(fā)生變化的經(jīng)過。在知識經(jīng)濟(jì)、新工業(yè)革命時(shí)代，創(chuàng)新競爭日趨劇烈，創(chuàng)新知識不僅需要科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的學(xué)科穿插，更需要市場研究、社會(huì)文化等社科人文學(xué)科的知識融合，知識需求圖譜明顯拓展，創(chuàng)新素質(zhì)和能力要求也顯著提升，這些因素和需求，將要求和導(dǎo)致工程教育范式、教育體系進(jìn)一步變革———在適應(yīng)工業(yè)與社會(huì)發(fā)展形式變革中轉(zhuǎn)型升級?，F(xiàn)行的工程教育體系是在傳統(tǒng)工業(yè)化經(jīng)過中建立與發(fā)展起來的，與傳統(tǒng)的工業(yè)化的技術(shù)體系、工程實(shí)踐形式、生產(chǎn)方式相一致，批量化、流程化和標(biāo)準(zhǔn)化等特征顯著，無法適應(yīng)新工業(yè)革命時(shí)代對工程人才培養(yǎng)的高素質(zhì)、多樣化、個(gè)性化和創(chuàng)新性的要求。因而，現(xiàn)行的工程教育體系弊端日益凸現(xiàn)：人才培養(yǎng)理念陳舊，人才培養(yǎng)目的定位模糊，人才培養(yǎng)的規(guī)格與質(zhì)量不明晰，人才培養(yǎng)方案與課程體系缺少系統(tǒng)性、針對性，人才培養(yǎng)形式缺少特色，實(shí)踐教育形式與工程實(shí)踐脫節(jié)，不能適應(yīng)與知足新工業(yè)革命和社會(huì)轉(zhuǎn)型升級發(fā)展的需要，需要全方位的變革。結(jié)合對我們國家工程教育現(xiàn)狀的分析［３８］［３９］，現(xiàn)行工程教育體系存在的問題和不適應(yīng)，主要表現(xiàn)如下：〔１〕教育思想觀念陳舊。表如今工程人才培養(yǎng)體系的頂層設(shè)計(jì)、教育理念、人才培養(yǎng)的目的定位及其總體思路等方面，沒有與全球工程創(chuàng)新、工程教育范式演進(jìn)同步發(fā)展，也與國家戰(zhàn)略需要結(jié)合不夠嚴(yán)密。盡管我們國家為適應(yīng)全球性工程教育體系再造、回歸工程實(shí)踐改革浪潮，從２０１０年開場施行“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃〞〔下面簡稱“卓越計(jì)劃〞〕，當(dāng)前工程教育理念發(fā)生了明顯轉(zhuǎn)向，出現(xiàn)了開場向注重創(chuàng)新實(shí)踐的工程范式回歸的良好態(tài)勢，但是從課程體系設(shè)置、課程教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)和學(xué)生評價(jià)等環(huán)節(jié)來看，工程人才的培養(yǎng)形式基本趨同，工程教育改革的效果還不明顯。以當(dāng)前工程教育的課程體系為例，還基本上處于傳統(tǒng)組織形式階段，缺少適應(yīng)現(xiàn)代工程特點(diǎn)的變化。比方，基礎(chǔ)課與相當(dāng)部分的專業(yè)基礎(chǔ)課還是根據(jù)科學(xué)教育的理念組織的，主要考慮學(xué)科體系的完好性，沒有根據(jù)工程的需要加以重組；專業(yè)課主要以復(fù)原論為基礎(chǔ)，缺少工程的系統(tǒng)思維和綜合思維；課程體系改革和課程內(nèi)容的更新重組還處于起步階段，在學(xué)科定義、設(shè)計(jì)理念、理論與實(shí)踐的關(guān)系方面，都有待于根據(jù)工程的特點(diǎn)進(jìn)行深化改革。〔２〕人才培養(yǎng)制度和形式單一。詳細(xì)體如今人才培養(yǎng)構(gòu)造、層次體系不夠完善，傳統(tǒng)學(xué)科相對齊全，穿插學(xué)科、新興學(xué)科發(fā)展缺少，與新興產(chǎn)業(yè)崛起、經(jīng)濟(jì)構(gòu)造轉(zhuǎn)型、增長方式轉(zhuǎn)變以及產(chǎn)業(yè)構(gòu)造內(nèi)部優(yōu)化升級的發(fā)展趨勢還存在較大距離，缺少快速響應(yīng)調(diào)整機(jī)制。在我們國家現(xiàn)有的工程人才培養(yǎng)體系和層次構(gòu)造中，代表傳統(tǒng)工業(yè)的工程專業(yè)規(guī)模較大，而對應(yīng)于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、先進(jìn)制造業(yè)、高技術(shù)產(chǎn)業(yè)、能源工業(yè)、現(xiàn)代服務(wù)業(yè)等優(yōu)先發(fā)展產(chǎn)業(yè)的專業(yè)構(gòu)造尚未構(gòu)成。與此同時(shí)，工程教育的人才培養(yǎng)目的不夠明晰，技術(shù)工程師、系統(tǒng)工程師和研究型工程師的培養(yǎng)體系還未構(gòu)成，高層次、高技能、創(chuàng)新型工程人才缺少。因而，工程人才的構(gòu)造、規(guī)格和質(zhì)量難以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要?！玻场持R體系與教學(xué)體系的不適應(yīng)。新工業(yè)革命時(shí)代的到來，大數(shù)據(jù)、大科學(xué)、大工程開場崛起，不僅工程技術(shù)知識面臨大量更新，一些傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)、管理、法律理論或知識也面臨失效與革新。這尤其表如今信息科學(xué)、材料科學(xué)、空間科學(xué)、生物與生命科學(xué)、海洋與能源科學(xué)、管理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等及其穿插學(xué)科領(lǐng)域。因而，工程教育知識體系面臨多方面、多層次的更新與創(chuàng)新，要求工程教育的學(xué)科基礎(chǔ)、課程體系與教學(xué)內(nèi)容適應(yīng)這種新變化。比方，在機(jī)械、材料、信息技術(shù)等工程學(xué)科的教學(xué)體系中，缺少與３Ｄ打印技術(shù)相關(guān)的課程與實(shí)踐環(huán)節(jié)，還停留在部分學(xué)生的課外興趣研究層面。另外，教學(xué)體系的設(shè)計(jì)與運(yùn)行還未實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)代工程教育范式變革的同步。正如一些學(xué)者在分析“卓越計(jì)劃〞的發(fā)展現(xiàn)狀時(shí)指出的那樣，現(xiàn)有課程設(shè)置、課程教學(xué)和學(xué)生評價(jià)環(huán)節(jié)的改革還需加大力度推進(jìn)：在課程設(shè)置方面，知識、素質(zhì)和能力培養(yǎng)的目的不匹配，知識構(gòu)造側(cè)重于基礎(chǔ)科學(xué)知識的教學(xué)，而人文、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、管理等方面知識的課程偏弱，素質(zhì)能力的針對性課程比例明顯偏低；在課程教學(xué)方面，教師、教室、教學(xué)資料的“三教式〞傳統(tǒng)教學(xué)形式照舊是主流，課程語言定式化，研究型教學(xué)、數(shù)字化教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)等較薄弱，實(shí)踐訓(xùn)練碎片化，制約了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和創(chuàng)造性潛能的開掘，影響到構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、運(yùn)營等系統(tǒng)性實(shí)踐思維的構(gòu)建；在學(xué)習(xí)評價(jià)方面，書面考試照舊是教學(xué)結(jié)果評價(jià)的主要形式，教學(xué)經(jīng)過的評價(jià)手段單一，影響到教學(xué)效果的及時(shí)反應(yīng)，進(jìn)一步影響到教學(xué)目的、教學(xué)方法等方面的敏捷回應(yīng)?！玻础橙瞬排囵B(yǎng)平臺(tái)薄弱。教學(xué)平臺(tái)、科研平臺(tái)、創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)和校園文化平臺(tái)等平臺(tái)對創(chuàng)新型工程人才培養(yǎng)的支持欠缺。在教學(xué)方面，研究型教學(xué)、數(shù)字化教學(xué)、個(gè)性化教學(xué)、國際化教學(xué)等方面的平臺(tái)支撐有限；在創(chuàng)新實(shí)踐方面，主要表現(xiàn)為課內(nèi)課外結(jié)合、教學(xué)科研結(jié)合、校內(nèi)校外結(jié)合、國內(nèi)國外結(jié)合等方面不夠嚴(yán)密，尤其是工程實(shí)踐訓(xùn)練的欠缺，使得學(xué)生解決實(shí)際工程問題的能力不強(qiáng)，缺少對現(xiàn)代工程所必須具備的有關(guān)管理、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等方面知識的了解，以及介入現(xiàn)代工程的領(lǐng)導(dǎo)、決策、協(xié)調(diào)、控制的初步能力和管理素質(zhì)。在校園文化方面，還需要真正構(gòu)成“敢為人先，鼓勵(lì)成功，協(xié)作創(chuàng)新，允許失敗〞的創(chuàng)新文化氣氛?！玻怠成鐣?huì)創(chuàng)新氣氛和環(huán)境欠缺，協(xié)同和創(chuàng)新機(jī)制薄弱。一方面，在社會(huì)傳統(tǒng)文化與價(jià)值觀中，還缺少崇尚科技創(chuàng)新與工程創(chuàng)新，鼓勵(lì)探尋求索、寬容失敗等因素，專業(yè)選擇也存在“逃離工科〞的現(xiàn)象，這些勢必成為影響創(chuàng)新型工程人才的開掘、培養(yǎng)和成長的不利因素。另一方面，新工業(yè)革命環(huán)境下，以核物理、空間、信息、生物、新材料、系能源等為代表的新工業(yè)體系的崛起和快速發(fā)展，其顯著特點(diǎn)是科學(xué)與技術(shù)一體化、科技與產(chǎn)業(yè)一體化、理論與實(shí)踐一體化，強(qiáng)調(diào)工程教育范式與教育體系系統(tǒng)性、實(shí)踐性、創(chuàng)新性的一體化、社會(huì)化、國際化和多樣性的統(tǒng)一和協(xié)調(diào)，工程教育的轉(zhuǎn)型與發(fā)展是一個(gè)改革、協(xié)同與創(chuàng)新的復(fù)雜社會(huì)系統(tǒng)工程。因而，面向新工業(yè)革命的現(xiàn)代工程人才培養(yǎng)，需要多學(xué)科教育、多形式教育和多元化培養(yǎng)，同時(shí)需要政府、學(xué)校和社會(huì)多方面、多層次的協(xié)同，以提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決復(fù)雜問題能力的目的才能實(shí)現(xiàn)［４０］。３．國際競爭的挑戰(zhàn)———發(fā)達(dá)國家工程教育適應(yīng)新工業(yè)革命的改革探尋求索。從實(shí)踐的維度和國際動(dòng)向進(jìn)行審視，為主動(dòng)應(yīng)對新工業(yè)革命的挑戰(zhàn)，２００９年以來，發(fā)達(dá)國家都紛紛提出與施行本人的新工業(yè)革命與社會(huì)發(fā)展戰(zhàn)略，這些戰(zhàn)略的一個(gè)共同點(diǎn)就是，各國的發(fā)展戰(zhàn)略無不牽涉新興產(chǎn)業(yè)人才開發(fā)與教育的重大改革。下面動(dòng)向表示清楚我們國家工程教育還面臨來自國際競爭的挑戰(zhàn)：美國出臺(tái)的“重塑制造業(yè)〞即“再工業(yè)化〞的戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃，重要目的之一是“建立一個(gè)具有國際競爭性和創(chuàng)新型的教育體系，使其人才在應(yīng)對日益加深的知識密集型經(jīng)濟(jì)時(shí)代做好準(zhǔn)備〞。美國政府正在有組織、有計(jì)劃地“調(diào)動(dòng)在互聯(lián)網(wǎng)世界成長起來的下一代年輕人介入第三次工業(yè)革命的積極性與創(chuàng)造力〞。美國政府以為，美國的高中和大學(xué)都需要開場培養(yǎng)第三次工業(yè)革命的人才，課程安排也需要把重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到前沿信息、納米技術(shù)、生物科技、地球科學(xué)、生態(tài)學(xué)、系統(tǒng)理論以及各種職業(yè)技能，包括制造和銷售可再生能源技術(shù)，將建筑轉(zhuǎn)化成小型的發(fā)電廠，安裝氫氣和其他存儲(chǔ)技術(shù)，搭建智能公共事業(yè)網(wǎng)，制造使用氫燃料電池的交通工具，建立綠色物流網(wǎng)絡(luò)等。如俄亥俄州和加利福尼亞州的學(xué)校開場試驗(yàn)新的課程表，學(xué)生的作文題目包括“智能電網(wǎng)將怎樣改變你的人生和你將來的職業(yè)〞。在圣安東尼奧市的總體規(guī)劃中提出，在新得克薩斯農(nóng)業(yè)機(jī)械大學(xué)校園旁邊建設(shè)第三次工業(yè)革命科技園，這樣就能讓大學(xué)各個(gè)部門的研究精英和研發(fā)第三次工業(yè)革命技術(shù)和應(yīng)用軟件的公司攜手合作。歐盟一直在努力尋找新一輪技術(shù)革命的突破口，加強(qiáng)科技創(chuàng)新人才開發(fā)力度。歐盟“２０２０年可持續(xù)與包涵性智能發(fā)展戰(zhàn)略〞中有一項(xiàng)促進(jìn)智能增長的創(chuàng)意即“創(chuàng)新聯(lián)盟〞、“青年人流動(dòng)〞和“歐洲數(shù)字化〞。其中“創(chuàng)新聯(lián)盟〞的詳細(xì)措施包括改善企業(yè)創(chuàng)新條件，啟動(dòng)歐盟各成員國之間的“創(chuàng)新伙伴關(guān)系〞和“知識伙伴關(guān)系〞等?！扒嗄耆肆鲃?dòng)〞包括整合并擴(kuò)大歐盟的流動(dòng)性計(jì)劃、大學(xué)和研究者計(jì)劃，啟動(dòng)青年就業(yè)框架政策等。日本提出的旨在遏制經(jīng)濟(jì)衰退實(shí)現(xiàn)新的增長的“２０２０新成長戰(zhàn)略〞中，其２０２０年人才戰(zhàn)略目的是實(shí)現(xiàn)各類學(xué)術(shù)成果要以到達(dá)世界最高水平為目的。而其主要途徑是在高等教育方面，完善獎(jiǎng)學(xué)金制度，保證大學(xué)教育質(zhì)量，完善和強(qiáng)化研究生教育，培養(yǎng)對將來挑戰(zhàn)充滿自信心、能夠在國際舞臺(tái)上大顯神通的人才。鼓勵(lì)大學(xué)與國際接軌，積極接納留學(xué)生。進(jìn)一步挖掘教育方面的需求，推動(dòng)職業(yè)教育。把握與迎接新工業(yè)革命，關(guān)鍵是要培養(yǎng)出適應(yīng)新工業(yè)革命需要的各類優(yōu)秀人才。三、我們國家工程教育應(yīng)對“新工業(yè)革命〞挑戰(zhàn)的對策１．轉(zhuǎn)變工程教育的理念與指導(dǎo)思想。從以上分析能夠看出，新工業(yè)革命給全球教育帶來了史無前例的影響與挑戰(zhàn)，工程教育是受影響與沖擊最大的教育領(lǐng)域，最大挑戰(zhàn)之一是怎樣打造適應(yīng)新工業(yè)革命、推動(dòng)人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的新工程教育體系。工程教育改革的討論與探尋求索實(shí)踐進(jìn)行了多年［４２］～［４５］，但如今工程教育的改革與發(fā)展還需要置于“新工業(yè)革命〞這一新視域或坐標(biāo)系中加以考量。正如有的學(xué)者指出的那樣，新工業(yè)革命時(shí)代，不僅需要“具備駕馭數(shù)字化和智能化設(shè)備的人才，以及能研發(fā)出愈加智能的、生命的、個(gè)性的新材料、新設(shè)備等高端創(chuàng)新人才〞，還十分需要“人與人之間的合作、共享、和諧〞［４６］。新工業(yè)革命的發(fā)展目的是建立生態(tài)和諧、綠色低碳、合作共贏與可持續(xù)發(fā)展的社會(huì)，其發(fā)展觀凸顯“人的價(jià)值〞和人才的“全人內(nèi)涵〞。也就是講，新工業(yè)革命需要的高素質(zhì)的勞動(dòng)者和創(chuàng)新型人才，需要具有全球視野與全球思維，兼具工程倫理意識、創(chuàng)新意識、合作意識、發(fā)展意識和服務(wù)意識，具有更強(qiáng)的綜合素質(zhì)和能力。這就需要工程教育要進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)與遵循教育規(guī)律和人才成長規(guī)律，以人的綜合素質(zhì)和能力提升為核心，以“大教育〞觀、“大工程〞觀和“大教學(xué)〞觀［４７］統(tǒng)領(lǐng)工程教育與人才培養(yǎng)的理念與指導(dǎo)思想，改變長期以來那種“批量化、標(biāo)準(zhǔn)化、固定化〞的人才培養(yǎng)理念與形式，真正實(shí)現(xiàn)以人為本、因材施教和個(gè)性化定制培養(yǎng)。因而，工程教育必須突破專業(yè)教育與技能教育局限性，強(qiáng)化科學(xué)與人文素養(yǎng)的融合與平衡，真正做到知識、素質(zhì)與能力三位一體。從這個(gè)意義上講，新工業(yè)革命的本質(zhì)最終表現(xiàn)為一場“人的革命〞、教育的革命，十分是工程教育的革命。２．人才培養(yǎng)目的的細(xì)分與定位。新工業(yè)革命背景下，首先需要提升人才培養(yǎng)目的：要與新工業(yè)革命需要的個(gè)性化、創(chuàng)新型人才需求相適應(yīng)，培養(yǎng)全面發(fā)展的高素質(zhì)勞動(dòng)者和創(chuàng)新型人才，使他們具有信息化能力和綜合職業(yè)能力，能夠?qū)⒈旧韮r(jià)值與社會(huì)價(jià)值、人類價(jià)值嚴(yán)密結(jié)合；具有較高的科學(xué)文化素養(yǎng)、跨學(xué)科的知識背景、終身學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新精神；具有較強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)精神、合作意識和與別人共享的意識；具有健康的身心；具有親近自然、熱愛社會(huì)的素養(yǎng)。其次，迫切需要改變當(dāng)前工程教育人才培養(yǎng)目的單一、規(guī)格不明晰的問題，構(gòu)建面向不同目的的分類、層次化的人才培養(yǎng)體系［４８］。高等工程教育能夠探尋求索按工程科學(xué)家、研發(fā)型工程師、系統(tǒng)工程師、現(xiàn)場工程師，以及優(yōu)秀的工程管理與服務(wù)型工程師等類型施行分類培養(yǎng)。３．工程教育體制與機(jī)制改革。為適應(yīng)新工業(yè)革命的發(fā)展，要以創(chuàng)新型人才培養(yǎng)為核心，進(jìn)行教育體制和機(jī)制的變革，十分是要捉住制度創(chuàng)新這個(gè)重點(diǎn)［４９］。比方，在政府與學(xué)校的關(guān)系上，行政權(quán)利等權(quán)利需要協(xié)調(diào)與平衡；在評價(jià)機(jī)制上，需要打破單一的學(xué)校評價(jià)形式，構(gòu)成學(xué)校評價(jià)、家庭評價(jià)和社會(huì)評價(jià)的多元化評價(jià)機(jī)制；學(xué)校需要擁有更多的辦學(xué)自主權(quán)，招生體制也將發(fā)生重大變革，構(gòu)成靈敏自主的人才選拔機(jī)制；學(xué)習(xí)者擁有更多的時(shí)機(jī)；加快推進(jìn)現(xiàn)代大學(xué)制度建設(shè)，構(gòu)建具有更深層次的社會(huì)介入的現(xiàn)代大學(xué)治理構(gòu)造。４．專業(yè)知識體系的拓展與深化。隨著新工業(yè)革命的發(fā)展，學(xué)科的穿插與融合日益顯著，大量的新技術(shù)、新知識不斷涌現(xiàn)，創(chuàng)新體系與能力建設(shè)的范式與形式也發(fā)生了重大改變［５０］，不僅伴隨著科技的創(chuàng)新發(fā)展，也改變了經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的發(fā)展形式，還促進(jìn)了商業(yè)形式與管理的變革，知識的呈現(xiàn)方式也發(fā)生了改變。這實(shí)際上意味著包括工程學(xué)科、經(jīng)濟(jì)學(xué)科與管理學(xué)科等在內(nèi)的很多學(xué)科知識日趨陳舊甚至過時(shí)，工程教育的知識體系面臨重組與優(yōu)化。因而，人才培養(yǎng)計(jì)劃與課程體系面臨怎樣及時(shí)反映新技術(shù)、新學(xué)科的新發(fā)展以及學(xué)科知識之間的穿插與融合，這是當(dāng)前我們面臨的一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。５．人才培養(yǎng)形式變革。保羅麥基里曾指出，“迎接第三次工業(yè)革命，政府應(yīng)該注重教育而非規(guī)劃將來〞。我們講，重視教育本身就是規(guī)劃將來、博得將來的最重要基礎(chǔ)。新工業(yè)革命在使我們面臨重大挑戰(zhàn)的同時(shí)，也為工程教育改革與發(fā)展提供了難得的戰(zhàn)略機(jī)遇，而當(dāng)下推動(dòng)人才培養(yǎng)形式的變革是能否捉住這一戰(zhàn)略機(jī)遇的重要抓手。在新的發(fā)展環(huán)境下，工程教育領(lǐng)域的人才培養(yǎng)形式改革，要十分注重“三個(gè)面向〞———面向新工業(yè)革命、面向國家和社會(huì)發(fā)展的重大需求與面向戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的有機(jī)結(jié)合與互動(dòng)，構(gòu)建有中華特點(diǎn)的政、產(chǎn)、學(xué)、研、用嚴(yán)密結(jié)合的協(xié)同創(chuàng)新人才培養(yǎng)形式［５１］［５２］，打造動(dòng)態(tài)、開放、合作、互動(dòng)和協(xié)同的育人共同體和一體化教育生態(tài)系統(tǒng)。６．工程教育實(shí)踐育人體系的構(gòu)建。作為工程創(chuàng)新人才培養(yǎng)體系的重要組成部分，新工業(yè)革命的發(fā)展和社會(huì)發(fā)展形式的轉(zhuǎn)型，要求構(gòu)建面向創(chuàng)新人才培養(yǎng)的新型實(shí)踐育人體系與運(yùn)作平臺(tái)，這一平臺(tái)融教學(xué)平臺(tái)、科研平臺(tái)、校園文化平臺(tái)與社會(huì)實(shí)踐平臺(tái)于一體，能夠整合學(xué)校與社會(huì)兩種教育資源、教學(xué)與科研結(jié)合、理論與實(shí)踐結(jié)合，做到與科學(xué)技術(shù)發(fā)展前沿零距離、與產(chǎn)業(yè)發(fā)展和實(shí)踐前沿零距離，將校內(nèi)的科研基地與實(shí)驗(yàn)室向企業(yè)或研究機(jī)構(gòu)延伸，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新人才培養(yǎng)要素與資源的有機(jī)結(jié)合與互動(dòng)，在開放、競爭、合作、互動(dòng)與分享的實(shí)踐環(huán)境中開掘、培養(yǎng)和造就創(chuàng)新型人才［５３］。７．教學(xué)形式的變革。新工業(yè)革命使教育教學(xué)形式面臨很多挑戰(zhàn)，新工業(yè)革命對教育的重要影響之一在于通過互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)與電子教育業(yè)