朱正偉，周紅坊，李茂國

（1．重慶大學 土木工程學院，重慶 400045；2．重慶大學 高等教育研究所，重慶 400044；3．重慶大學，重慶 400044）

■“新工科”建設(shè)專

面向新工業(yè)體系的新工科

朱正偉1，周紅坊2，李茂國3

（1．重慶大學 土木工程學院，重慶 400045；2．重慶大學 高等教育研究所，重慶 400044；3．重慶大學，重慶 400044）

編者按：

當前，第四次工業(yè)革命正以指數(shù)級速度展開，全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速，綜合國力競爭加劇。習近平總書記指出，“我們對高等教育的需要比以往任何時候都更加迫切，對科學知識和卓越人才的渴求比以往任何時候都更加強烈”。日前，國務(wù)院等相關(guān)部門先后印發(fā)《中國制造2025》和《關(guān)于開展新工科研究與實踐的通知》，要求深化工程教育改革，培育面向新工業(yè)體系的工程技術(shù)人才，以新技術(shù)、新業(yè)態(tài)、新模式、新產(chǎn)業(yè)助力經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級。我國擁有世界上最大規(guī)模的工程教育，推進新工科的建設(shè)與發(fā)展，對建設(shè)高等教育強國意義重大。為此，我們約請多位專家，分別從新的工程教育范式、新工科的核心能力與教學模式、工程倫理教育等不同側(cè)面展開論述，以助推我國工程教育轉(zhuǎn)型發(fā)展，推動新工科建設(shè)實踐。

第四次工業(yè)革命的來臨日漸深入地影響我們所處的時代和社會。為搶占發(fā)展主導權(quán)，美、德、中三國先后發(fā)布了各自的戰(zhàn)略規(guī)劃——“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”“工業(yè)4．0”和《中國制造2025》。這3種新工業(yè)模型重新定義了“工程”，使其具有“集成與融合”“智能與創(chuàng)新”的特點，并將帶動工程教育朝著革命性的方向變革，形成面向新工業(yè)體系的“新工科”。本文梳理了我國工程教育的發(fā)展歷史，論述了只有工程教育范式或者模式的改變才能產(chǎn)生“新工科”，并分析了我國面向新工業(yè)體系的“新工科”。

第四次工業(yè)革命；新工業(yè)體系；工程教育；新工科；工程教育范式

在這個科學技術(shù)日新月異的時代里，新一輪的科技革命正引領(lǐng)著工業(yè)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)變革，世界各國面臨著更為嚴峻的競爭與挑戰(zhàn)。從世界范圍看，圍繞技術(shù)路線主導權(quán)、價值鏈分工、產(chǎn)業(yè)生態(tài)的競爭日趨激烈；從國內(nèi)形勢看，我國經(jīng)濟發(fā)展進入新常態(tài)，發(fā)展動力加快轉(zhuǎn)換，以改革創(chuàng)新為核心的新動能加速孕育［1］。為積極應(yīng)對這些發(fā)展和變革，美、德、中三國先后對國家制造業(yè)的發(fā)展做出了規(guī)劃，美國“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”、德國“工業(yè)4．0”和《中國制造2025》，雖表述形式不一，但內(nèi)質(zhì)都強調(diào)信息技術(shù)與制造業(yè)的深度融合。

當前，第四次工業(yè)革命正以幾何級速度增長，改變著世界范圍內(nèi)每個行業(yè)的發(fā)展模式，這些改變的廣度和深度預(yù)示著生產(chǎn)、流通、管理、消費整個體系的變革。世界經(jīng)濟論壇創(chuàng)始人兼執(zhí)行主席克勞斯·施瓦布曾指出：“第四次工業(yè)革命的速度、規(guī)模和系統(tǒng)性足以顛覆全球各個產(chǎn)業(yè)?！蓖瑯拥?，第四次工業(yè)革命也不再局限于某一特定領(lǐng)域，而是注重各領(lǐng)域（材料科學、大數(shù)據(jù)、大腦科學、3D打印技術(shù)等）的聯(lián)動與相互作用。

因此，無論是信息技術(shù)與制造業(yè)的深度融合還是第四次工業(yè)革命的各領(lǐng)域聯(lián)合，都給世界各國工業(yè)發(fā)展提出了挑戰(zhàn)，而支撐工業(yè)發(fā)展的工程教育也不可避免地面臨著挑戰(zhàn)。德、美等發(fā)達國家為搶占先機，已經(jīng)部署了工程教育改革以支撐其新工業(yè)體系，我國的《中國制造2025》也對所需的人才提出了要求。但是，在深化工程教育改革的過程中，我國還有許多問題亟待解決，我們需要深化并大力推進我國工程教育的改革以應(yīng)對第四次工業(yè)革命的挑戰(zhàn)。為此，本文從我國工程教育發(fā)展的歷程分析入手，厘清變革的實質(zhì)，結(jié)合第四次工業(yè)革命的新工業(yè)體系及我國工程教育面臨的問題和挑戰(zhàn)，探討新工業(yè)體系下的新工科建設(shè)。

一、中國工程教育發(fā)展歷史回顧

我國近代工程教育的發(fā)展主要經(jīng)歷了以下5個階段：

第一個階段：我國近代工程教育開端于19世紀60年代的洋務(wù)運動時期。培養(yǎng)工程人才最初是以“借法自強”為目的，意在從技術(shù)層面實現(xiàn)強國強軍。因此，我國工程教育最初是以“師夷長技以制夷”為主導思想，在承受西方工業(yè)化的巨大沖擊下開啟的技術(shù)范式。相比西方國家通過工業(yè)發(fā)展推進工程教育革新的內(nèi)源性發(fā)展路徑而言，我國采取了通過移植其他國家現(xiàn)有工程教育模式來推進工業(yè)發(fā)展水平和改變國家政治與軍事劣勢地位的外源性發(fā)展路徑。后來由于國力下降、外敵入侵、戰(zhàn)事頻仍，我國的高等教育受到巨大沖擊。在民國時期，受美國的影響，我國的工程教育也開始學習美國模式，實施的是技術(shù)范式。

第二個階段：新中國成立后，我國萬事待舉、百廢待興。由于同在社會主義陣營，蘇聯(lián)對我國高等教育的影響和幫助很大，這段時期，我國的工程教育發(fā)展主要以蘇聯(lián)模式為主。20世紀50年代，我國進行了全國性的院系調(diào)整，之后便成立了大批的工科、專科性學校，這些學校以工程技術(shù)和工程實際為主要教育內(nèi)容，造就了大批的社會主義事業(yè)建設(shè)者，為我國當時的經(jīng)濟發(fā)展和社會進步起到了不可或缺的推動作用。當時，我國工程教育主要實行的仍然是技術(shù)范式。除了對基本理論掌握的要求外，對技術(shù)的重視，使得我國工程教育的實踐環(huán)節(jié)做得非常扎實，工科學生的動手能力非常強。

第三個階段：改革開放之后，我國工程教育開始變革，特別在1985年《中共中央關(guān)于教育體制改革的決定》頒布后，我國工程教育模式的改革進入新的探索期［2］，逐漸開始以美國的模式為導向，遵循技術(shù)范式。改革開放促進了我國社會的快速進步和科學、技術(shù)、經(jīng)濟的飛速發(fā)展，展示了具有中國特色的社會主義發(fā)展道路的優(yōu)越性。到20世紀90年代，我國工程教育仍然主要學習美國模式，但開始轉(zhuǎn)向“科學范式”，這使得我國工科學生的科學教育不斷加強，理論水平也得到一定程度的提升。盡管實施了“科學范式”，但這段時期我國工程教育的理論教學與實踐教學還是緊密結(jié)合在一起的。

第四個階段：在我國高等教育大規(guī)模擴招后，由于學生人數(shù)的陡增、科學范式的持續(xù)實施，以及企業(yè)重心的轉(zhuǎn)移，工科學生的實踐教學逐漸被減弱，越來越多的工科學生只需完成畢業(yè)論文或不是來自于工程實際的畢業(yè)設(shè)計就可以完成學業(yè)，我國的工程教育與工程實踐漸行漸遠。隨著“大工程觀”理念的流行，美國已開始倡導“回歸工程”的工程教育范式，我國工程教育界也開始對“理論教學與實踐教學”的關(guān)系進行深入反思，以探究工程教育模式改革的關(guān)鍵癥結(jié)［2］。2000年，我國開始實施“新世紀高等教育教學改革工程”，標志著我國的工程教育模式改革進入了新的階段。

第五個階段：2010年5月，國務(wù)院常務(wù)會議審議并通過了《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》［3］，并于當年7月正式頒布。為進一步深化工程教育改革，經(jīng)過緊鑼密鼓的籌備，同年6月，“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”（以下簡稱“卓越計劃”）在天津大學正式啟動，開啟了我國工程教育“回歸工程”的征程，也使得我國的工程教育呈現(xiàn)出“快速轉(zhuǎn)型”的特征［4］。盡管還有不少的高校、不少的專業(yè)仍然在實行“科學范式”，但從中國工程院2015年對“卓越計劃”的評估報告來看，五年來，我國工程教育應(yīng)該說取得了不少可喜的成績和變化。如截至2014年底，全國共有208所高校的1 257個本科專業(yè)點、514個研究生層次學科點按“卓越計劃”進行改革試點，累計近25萬學生、10 415家企業(yè)參與了“卓越計劃”［5］。除此之外，我國還在先進工程教育模式推動工程教育質(zhì)量提升方面做出了努力，如“成果導向教育（OBE）模式”，截至2014年，18所院校組建了CDIO試點工作組，在機械、土木、電氣等專業(yè)進行了試點，全國共有200所高校、2 000多名教師接受了培訓，對指導專業(yè)建設(shè)、推動工科人才培養(yǎng)模式改革發(fā)揮了重要作用［6］。2016年6月，我國全票通過成為“華盛頓協(xié)議”的正式成員，這標志著我國的工程教育質(zhì)量得到了國際認可。

綜上不難看出，無論是學習蘇聯(lián)模式還是美國模式，抑或是歐洲模式，每個階段工程教育的變化都伴隨著工程教育模式或者范式的轉(zhuǎn)變，且每個改變都是針對上一個模式或者范式的不足而提出的，這樣的改變才會導致工程教育產(chǎn)生“新”的變革。

二、新工業(yè)革命及其對工程教育的要求

2016年達沃斯年會以“掌握第四次工業(yè)革命”為主題，重點關(guān)注了新工業(yè)革命如何推動全球經(jīng)濟社會轉(zhuǎn)型。同年，克勞斯·施瓦布發(fā)布了《第四次工業(yè)革命》一書，并在年會上指出人們正在迎接第四次工業(yè)革命的到來，其主要特征是各項技術(shù)的融合，并將日益消除物理世界、數(shù)字世界和生物世界之間的界限，產(chǎn)生全新的技術(shù)能力，給政治、社會和經(jīng)濟體系帶來巨大影響。為應(yīng)對飛速發(fā)展的第四次工業(yè)革命，美、德、中等國先后提出了各自的新工業(yè)模型。

（一）美國——工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)

為應(yīng)對不斷上升的經(jīng)營成本、運營回報率持續(xù)承壓的挑戰(zhàn)以及更好、更快地響應(yīng)客戶的需求，2012年11月，美國通用電氣公司（GE）發(fā)布《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)：突破智慧與機器的界限》白皮書，首次提出了工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念［7］。2014年3月27日，美國5家巨型企業(yè)——AT＆T、Cisco、GE、IBM和Intel在波士頓宣布成立一個開放組織聯(lián)盟——工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟（Industrial Internet Consortium，IIC）［8］，2017年3月召開了“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新峰會”（Industrial Internet Innovation Forum）。目前，IIC聯(lián)盟的成員已從一開始的5家擴展到250多家企業(yè)，這些成員不僅包括美國及其他工業(yè)發(fā)達國家的企業(yè)，也包括相關(guān)領(lǐng)域研究的學者以及政府組織，華為、海爾、中興（ZTE）等中國大型企業(yè)也加入其中。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)指的是全球范圍內(nèi)的制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)的融合。把機器學習、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、機器與機器通信、信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等領(lǐng)域綜合在一起，從機器獲取數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)用以調(diào)整操作，激發(fā)生產(chǎn)力。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)是全球工業(yè)體系與由互聯(lián)網(wǎng)促成的先進計算、分析、低成本傳感和新水平的連接相互融合接軌。工業(yè)革命帶來了新的設(shè)備、機器、工作站等，網(wǎng)絡(luò)革命則使得信息技術(shù)、通訊等迅猛發(fā)展，而工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)則集合了工業(yè)革命和網(wǎng)絡(luò)革命的優(yōu)點，打破了現(xiàn)有的技術(shù)壁壘，將智能制造與數(shù)字產(chǎn)業(yè)緊密結(jié)合。

無論是應(yīng)對工業(yè)革命還是網(wǎng)絡(luò)革命，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)都對新時期的工程教育提出了新的要求，通過機器學習、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、機器與機器通信、信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等領(lǐng)域的綜合，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)要求工程人才要具備某個工業(yè)領(lǐng)域的專門知識，同時具備網(wǎng)絡(luò)通信、信息、大數(shù)據(jù)處理、工業(yè)自動化等領(lǐng)域的知識，成為復合型人才；理工、人文相結(jié)合；知識的深度和廣度足夠；能夠快速實現(xiàn)知識更迭、演化；有整體、系統(tǒng)的觀念；能夠宏觀建模分析，微觀設(shè)計實現(xiàn)；能夠整合各領(lǐng)域知識解決問題。

（二）德國——工業(yè)4．0

2013年4月，德國政府在漢諾威工業(yè)博覽會上發(fā)布了《保障德國制造業(yè)的未來：關(guān)于實施“工業(yè)4．0”戰(zhàn)略的建議》的報告，正式提出了振興德國工業(yè)的戰(zhàn)略計劃［9］。該計劃力圖在德國現(xiàn)有的雄厚制造能力基礎(chǔ)上，在制造系統(tǒng)中引入信息物理系統(tǒng)（Cyber－Physical－System，CPS）理論和技術(shù)體系，實現(xiàn)人、物、服務(wù)的互聯(lián)，并最終形成工業(yè)4．0特有的價值鏈體系。該計劃以德國自身強大的制造能力、先進的CPS技術(shù)為支撐，融合德國教育體系，從而構(gòu)建具有鮮明德國特色的信息物理制造系統(tǒng)（Cy ber－Physical－Production－System，CPPS），進而擘畫出貫穿工業(yè)4．0價值鏈體系的“戰(zhàn)略政策支持、產(chǎn)品市場、技術(shù)體系引導、人才培養(yǎng)”四位一體的智能制造發(fā)展藍圖。

2015年，德國聯(lián)邦政府宣布正式啟動升級版的工業(yè)4．0平臺（Industry 4．0 Platform）。德國工業(yè)4．0平臺旨在識別制造領(lǐng)域所有相關(guān)的趨勢和發(fā)展，結(jié)合各種輸入因素，然后在更高維度、從整體角度提升對工業(yè)4．0的闡述和實踐指導能力。德國升級版“工業(yè)4．0平臺”的核心領(lǐng)導小組由德國經(jīng)濟部長Gabriel、教育和科研部長Wanka以及企業(yè)界、工會及科技界代表組成，旨在通過調(diào)整使現(xiàn)有“工業(yè)4．0平臺”具有更廣闊的政治和社會基礎(chǔ)，推動其發(fā)展進程。

工業(yè)4．0將極大地改變?nèi)藗兊纳詈凸ぷ鳌榕囵B(yǎng)工業(yè)4．0所需的人才，德國政府認為應(yīng)該實施促進學習、發(fā)展終身學習以及把工作場所作為持續(xù)的職業(yè)發(fā)展場地等計劃。當前，德國聯(lián)邦政府和州政府設(shè)立的研究所、大學都已參與到工業(yè)4．0的技術(shù)開發(fā)、標準制訂和人才培養(yǎng)體系等工作中，主要在實現(xiàn)跨學科交流與合作以及建立企業(yè)與高校之間的培訓伙伴關(guān)系兩個方面開展了大量的工作。同時，在一些極富創(chuàng)造性的商業(yè)領(lǐng)域，如跨學科產(chǎn)品和過程的開發(fā)，通過促進學習和實施適當培訓的方式組織工作，在制造業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)以人為本的理念，促使企業(yè)認真思考員工在教育、經(jīng)驗和技能集合上的差異，從而增強個人和企業(yè)雙方的創(chuàng)新能力。此外，以促進學習的方式組織工作也是達成終身學習目標的關(guān)鍵。

（三）中國——《中國制造2025》

新能源、新材料、信息技術(shù)、生物技術(shù)等重要領(lǐng)域的革命性突破，對全球制造業(yè)都將產(chǎn)生顛覆性的影響，也勢必改變?nèi)蛑圃鞓I(yè)的發(fā)展格局。為把我國建設(shè)成為世界制造強國，抓住這一新的重大歷史機遇，積極應(yīng)對全球制造業(yè)格局的重大調(diào)整和我國所處環(huán)境重大變化的挑戰(zhàn)，2015年5月8日，國務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于印發(fā)＜中國制造2025＞的通知》（國發(fā)〔2015〕28號），正式吹響了我國從制造大國向制造強國奮進的號角［10］。

《中國制造2025》對我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級和跨越發(fā)展作了整體部署，強調(diào)要堅持“創(chuàng)新驅(qū)動、質(zhì)量為先、綠色發(fā)展、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、人才為本”的基本方針，堅持“市場主導、政府引導，立足當前、著眼長遠，整體推進、重點突破，自主發(fā)展、開放合作”的基本原則，規(guī)劃了我國制造業(yè)由大變強的“三步走”戰(zhàn)略目標［10］。

作為我國實施制造強國戰(zhàn)略第一個10年的行動綱領(lǐng)，《中國制造2025》的核心是“主打中國裝備”，并推進中國制造的智能化轉(zhuǎn)型與升級。周濟也曾指出“制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化是新一輪工業(yè)革命的核心技術(shù)，應(yīng)該作為《中國制造2025》的制高點、突破口和主攻方向”［11］。為推動智能制造發(fā)展，工信部會同其他有關(guān)部門共同制定了《智能制造工程實施指南》，也開展了智能制造標準體系建設(shè)及智能制造試點示范的專項行動。2016年12月7日，《智能制造“十三五”發(fā)展規(guī)劃》正式發(fā)布，為我國智能制造指出了發(fā)展思路和目標，明確了推進的重點和路徑［12］。這些都是我國在尋求從制造大國向制造強國轉(zhuǎn)變之路的探索。

在過去幾十年的發(fā)展中，我國不僅在制造業(yè)上得到了一定的發(fā)展，如制造業(yè)市場、規(guī)模、門類等，還在工程教育方面（如人才培養(yǎng)、師資隊伍建設(shè)等）取得了驕人的成績。盡管成績很多，但我們也不得不承認，我國的工程教育并沒有發(fā)生質(zhì)的變化，我國工程人才的欠缺難以支撐國家戰(zhàn)略的順利推進，許多困擾工程教育的問題，比如創(chuàng)新人才缺乏以及工科畢業(yè)生的知識交叉融合、國際競爭、經(jīng)營管理和動手等方面能力不足的問題依然沒有得到有效解決。當前，在美國“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”、“德國工業(yè)4．0”和《中國制造2025》等三大新工業(yè)體系的沖擊下，形勢發(fā)生了很大的變化，中國工程教育不僅要繼續(xù)從科學范式“回歸工程”，還面臨新工業(yè)革命的挑戰(zhàn)。

（四）3種新工業(yè)模型重新定義的“工程”

無論是德國的“工業(yè)4．0”、美國的“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”，還是我國的《中國制造2025》，這3種新工業(yè)模型都重新定義了新的“工程”，智能生產(chǎn)和智能制造是這3種新工業(yè)模型的共同目標，“集成與融合”“智能與創(chuàng)新”是這3種“新工程”的共同特點。

1．集成與融合

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)力圖將機器、數(shù)據(jù)和人打造成一個工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)，其本質(zhì)是實現(xiàn)機器、數(shù)據(jù)和人的融合，也希望實現(xiàn)數(shù)據(jù)價值的技術(shù)集成。在“工業(yè)4．0”提出的重點著力的五大關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域中，嵌入式系統(tǒng)、云計算、智能工廠等是涉及集成與融合內(nèi)涵最多的領(lǐng)域［10］。

《中國制造2025》就是基于這一基本認識而出臺的：“新一代信息技術(shù)與制造技術(shù)的深度融合，將促進制造模式、生產(chǎn)組織方式和產(chǎn)業(yè)形態(tài)的深刻變革，智能化、服務(wù)化成為制造業(yè)發(fā)展新趨勢?！蓖七M信息化與工業(yè)化深度融合是其中的一大戰(zhàn)略任務(wù)，而把新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、高檔數(shù)控機床和機器人、航空航天裝備、海洋工程裝備及高技術(shù)船舶、先進軌道交通裝備、節(jié)能與新能源汽車、電力裝備、農(nóng)業(yè)裝備、新材料、生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械等10大重點領(lǐng)域集成起來，就是我們的《中國制造2025》［10］。

以上說明集成和融合是“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”、“工業(yè)4．0”以及《中國制造2025》定義的“新工程”的核心特點之一。

2．智能與創(chuàng)新

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)包括智能設(shè)備、智能系統(tǒng)和智能決策3個層級的內(nèi)涵，因此，智能是其基本特點；工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)強調(diào)發(fā)展包括先進生產(chǎn)技術(shù)平臺、先進制造工藝及設(shè)計與數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施等先進數(shù)字化制造技術(shù)，其核心是鼓勵創(chuàng)新。

“工業(yè)4．0”旨在建立兼具適應(yīng)性和效率的智能型工廠，以此提升整個制造行業(yè)的智能化水平，在其所提出的重點著力的五大關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域中，嵌入式系統(tǒng)、云計算、智能工廠等，以及其所倡導的價值鏈體系也都圍繞智能與創(chuàng)新展開。

《中國制造2025》所提出的5項重點工程中的3項，即制造業(yè)創(chuàng)新中心（工業(yè)技術(shù)研究基地）建設(shè)工程、智能制造工程和高端裝備創(chuàng)新工程，有著非常濃厚的智能和創(chuàng)新特點。作為第四次新工業(yè)革命的關(guān)鍵要素，智能生產(chǎn)和智能制造帶動著所有相關(guān)產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化水平和智能化水平的提升。

以上說明智能與創(chuàng)新也是“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”、“工業(yè)4．0”以及《中國制造2025》定義的“新工程”的核心特點。

（五）工程教育的變革

綜上所述，三大新工業(yè)模型的出現(xiàn)力證了新工業(yè)革命對工程范式或模式的巨大影響和改變，而其對工程人才的需求和挑戰(zhàn)也是具體而明確的。因此，支撐新工業(yè)革命的工程教育就必須發(fā)生改變。這種改變包括兩種類型：一為漸進性，一為革命性。

漸進性的演進更多地要求從工程教育自身的演變邏輯出發(fā)，遵循教育規(guī)律，迎合社會企業(yè)的需求，比如專業(yè)設(shè)置的調(diào)整、課程體系的改革、教學方法的改變等。而革命性的工程教育變革則更多地強調(diào)范式或者模式的更新，也就是本文梳理的我國工程教育發(fā)展歷程的五大階段。

新范式或者模式的到來才能稱得上新的工程教育變革。當前，新工業(yè)革命正在來臨，與之相應(yīng)的新工業(yè)體系具有與以往任何一個時代的工業(yè)不同的特點，它已經(jīng)引起了工程的范式或模式的改變。在此情況下，工程教育理應(yīng)做出革命性的變革方可適應(yīng)這些新的挑戰(zhàn)和新的需求。并且，面對快速發(fā)展和不斷深化的新工業(yè)革命，我國工程教育需要的不是單純的漸進性演變，而是革命性的變革，也只有這樣我國工程教育才能在世界工程教育變革進程中搶占話語權(quán)，實現(xiàn)彎道超車，為我國盡快成為世界工程教育強國奠定基礎(chǔ)。

三、面向新工業(yè)體系的新工科

適應(yīng)新工業(yè)革命的“新工科”必然會帶來工程教育范式或者工程教育模式的變革。教育范式變革是新工業(yè)革命的本質(zhì)內(nèi)涵與特征之一。從3種新工業(yè)模型重新定義的“新工程”的內(nèi)涵和特點來看，工程的范式和模式已經(jīng)發(fā)生了改變，這對包括工程人才在內(nèi)的各類人才提出了新的挑戰(zhàn)和要求，這種要求已經(jīng)不是當前的工程教育范式——“回歸工程”所能適應(yīng)的。為此，適應(yīng)新工業(yè)革命的工程教育范式或模式如下：

（一）新的工程教育范式——“融合創(chuàng)新”范式

當前我們所處的主流工程教育范式是“回歸工程”，該范式自20世紀90年代提出并實施至今已有20多年的時間。當前，新工業(yè)革命的浪潮即將到來，新工業(yè)革命不只是數(shù)字制造技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和再生性能源技術(shù)等技術(shù)層面的融合與重大創(chuàng)新，還包括新能源、新材料的應(yīng)用，并引起生產(chǎn)方式、產(chǎn)業(yè)形態(tài)、制造模式、商業(yè)模式等方面的深刻變革。在能源生產(chǎn)與使用方面的革命主要是開發(fā)可替代的再生性能源，使人類社會可持續(xù)發(fā)展；生產(chǎn)方式的變革是基于互聯(lián)網(wǎng)的智能化大規(guī)模定制，意味著個性化、定制化消費時代的到來；制造模式的變革是從削減式轉(zhuǎn)變?yōu)榉植际?、智能化制造；生產(chǎn)組織方式的變革是從集中生產(chǎn)、全球分銷轉(zhuǎn)變?yōu)榉稚⑸a(chǎn)、就地銷售；生活方式的變革是體驗式消費，邊消費邊生產(chǎn)的模式。新工業(yè)革命的實質(zhì)是產(chǎn)業(yè)形態(tài)、工程技術(shù)及商業(yè)模式的綜合變革。

因此，從當前工業(yè)革命的視角、科技革命的視角、大學范式轉(zhuǎn)換的視角，以及從德國“工業(yè)4．0”、美國“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”和《中國制造2025》3種新工業(yè)模型重新定義的工程的角度分析，可知我們必須建立一種新的工程教育范式——“融合創(chuàng)新”范式。該范式是指工程教育要將各種教育要素創(chuàng)造性地進行融合，使他們之間互補匹配、互相支撐，進而促使整個系統(tǒng)的功能從量的疊加到質(zhì)的飛躍，形成獨特的、不可復制的創(chuàng)新力和核心競爭力，具有體現(xiàn)融合、注重創(chuàng)新的特點。該范式的實現(xiàn)需要從思想認識與教育理念、培養(yǎng)目標與畢業(yè)要求、培養(yǎng)方案與課程體系、教學模式、搭建工程教育利益相關(guān)者平臺等5個方面做好相關(guān)工作。

（二）新的工程人才培養(yǎng)模式——基于工業(yè)價值鏈的模式

筆者此前曾撰寫過一篇文章，題為《基于工業(yè)價值鏈的工程人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新》［13］，專門論述了在新工業(yè)革命背景下，應(yīng)對新工業(yè)挑戰(zhàn)的工程人才的培養(yǎng)模式創(chuàng)新。筆者認為，傳統(tǒng)工程人才培養(yǎng)模式基于學科邏輯，其價值指向教師中心地位和知識傳授，難以適應(yīng)新工業(yè)革命對工程人才的挑戰(zhàn)和需求。而要培養(yǎng)適應(yīng)和引領(lǐng)新工業(yè)革命需求的工程人才，必須對傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式進行深刻的變革和大膽的創(chuàng)新?！肮I(yè)4．0”“4＋3”的價值鏈對工程人才提出了新的要求，指引我們要以工業(yè)界的需求來進行工程人才培養(yǎng)模式的創(chuàng)新。而我們此前提出的基于工業(yè)價值鏈的工程人才培養(yǎng)模式以項目完成、問題解決為邏輯，突出了學生的中心地位及其能力培養(yǎng)。這種創(chuàng)新的工程人才培養(yǎng)模式包括5個方面：基于全科通識教育的專業(yè)教育，價值指向理念與方法；創(chuàng)客模式價值指向創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)；跨界模式價值指向智能制造；過程模式價值指向產(chǎn)品生命周期；工商融合模式價值指向商業(yè)模式演進等［13］。

基于工業(yè)價值鏈的工程人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新將顛覆過去我們按照學科的需求來培養(yǎng)人才的途徑和方法而成為工程人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新的一條新規(guī)律，即人才培養(yǎng)模式從學科邏輯轉(zhuǎn)變?yōu)閮r值邏輯。

［1］ 工信部信息化和軟件服務(wù)業(yè)司．做強軟件和信息技術(shù)服務(wù)業(yè)搶占新工業(yè)革命制高點［N］．中國電子報，2017－01－20（01）．

［2］ 李瑾，陳敏．30年來中國工程教育模式改革政策分析——基于社會政策的四維視角［J］．高等工程教育研究，2013（5）：41－46，56．

［3］ 國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）［N］．人民日報，2010－07－30（13）．

［4］ 于黎明，殷傳濤，陳輝，等．高等工程教育發(fā)展趨勢分析與國際化辦學探索［J］．高等工程教育研究，2013（2）：41－52．

［5］ 高等教育第三方評估報告（摘要）［EB／OL］．（2015－12－04）．http：／／www．moe．gov．cn／jyb＿xwfb／xw＿fbh／moe＿2069／xwfbh＿2015n／xwfb＿151204／151204＿sfcl／201512／t20151204＿222891．html．

［6］ 中國工程教育質(zhì)量報告（摘要）［N］．中國教育報，2016－04－08（06）．

［7］ EVANS P C，ANNUNZIATA M．Industrial internet：pushing the boundaries of minds and machines［J］．Sci．rep．kanazawa Univ，2012（1－2）：1－23．

［8］ The Industrial Internet Consortium．Prism tech joins the industrial internet consortium［EB／OL］．（2014－03－27）．http：／／www．prismtech．com／news／prismtech－joins－industrial－internet－consortium．

［9］ 丁純，李君揚．德國“工業(yè)4．0”：內(nèi)容、動因與前景及其啟示［J］．德國研究，2014（4）：49－66．

［10］國務(wù)院．國務(wù)院關(guān)于印發(fā)《中國制造2025》的通知［EB／OL］．（2015－05－19）．http：／／www．gov．cn／zhengce／con tent／2015－05／19／content＿9784．htm．

［11］周濟．智能制造——“中國制造2025”的主攻方向［J］．中國機械工程，2015（17）：2273－2284．

［12］《智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016—2020年）》正式發(fā)布［EB／OL］．（2016－12－08）．http：／／www．miit．gov．cn／n1146290／n4388791／c5405924／content．html．

［13］李茂國，朱正偉．基于工業(yè)價值鏈的工程人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新［J］．中國高教研究，2016（12）：36－40，45．

（責任編輯 蔡宗模）

The“New Engineering”Targeting the New Industrial System

ZHU Zhengwei1，ZHOU Hongfang2，LI Maoguo3

（1．Schoolof Civil Engineering，Chongqing University，Chongqing 400044，China；2．Institute of Higher Education，Chongqing University，Chongqing 400044，China；3．Chongqing University，Chongqing 400044，China）

The coming of the fourth industrial revolution gradually influences our times and society．In order to obtain the dominant power ofdevelopment，USA，Germany and China have released their strategic planning respectively：“Industrial Internet”，“Industry 4．0”and“Made in China 2025”．The three new industrialmodels redefine“engineering”，which combine the characteristics of“integration and conver gence”，and“intelligence and innovation”，and drive the engineering education towards the revolutionary reform，and finally form the“new engineering”targeting the new industrial system．In the pa per the develo pment history of the engineering education was reviewed in China，and itwas discussed that only the chan ges of engineering education mode or pattern can the“new engineering”be produced．And also the“new engineering”targeting new industrial system in China was analyzed．

the fourth industrial revolution；new industrial system；engineering education；emergent engineering；engineering education paradigm

G649．21；G521

A

1673－8012（2017）03－0015－07

10．15998／j．cnki．issn1673－8012．2017．03．002

2017－04－27

朱正偉（1975—），男，重慶合川人，重慶大學東西部高校課程共享聯(lián)盟秘書處副秘書長，研究員，博士生導師，主要從事工程教育和土木工程研究；

周紅坊（1991—），女，重慶潼南人，重慶大學高等教育研究所碩士研究生，主要從事工程教育研究；

李茂國（1963—），男，四川富順人，重慶大學副校長，主要從事工程教育研究。

朱正偉，周紅坊，李茂國．面向新工業(yè)體系的新工科［J］．重慶高教研究，2017，5（3）：15－21．

format：ZHU Zhengwei，ZHOU Hongfang，LI Maoguo．The“new engineering”targeting the new industrial system［J］．

Chongqing higher education research，2017，5（3）：15－21．