面向新工業革命的新工科人才素質結構及培養

姜曉坤?朱泓??李志義

摘 要：全球范圍內掀起的新工業革命浪潮，引發了經濟模式和產業結構的革命性變化，催生了“新工科”建設的迫切需求，新工科人才需求的素質結構也將隨之產生很大變革。新工業革命背景下新工科人才素質不僅要提升與完善人才在知識與智能方面的培養需求，更要注重人才品格方面的培養需求。本文在分析新工業革命背景下新工科人才素質需求特征的基礎上，從品格、知識和智能三方面構建了新工科人才素質結構，并指出了其核心培養要素及培養途徑。

關鍵詞：新工科；人才培養；素質結構；新工業革命

當前，世界范圍內新工業革命的興起，使產業變革不斷加速，世界各國綜合國力的競爭愈發激烈。工程教育與產業發展緊密相關，其發展水平是一個國家綜合國力與發展潛力的重要標志。因此，2017年2月，針對新經濟對工程教育的需求和挑戰，我國眾多高校達成了發展“新工科”的“復旦共識”：以產業需求為導向，并基于為以新技術、新業態、新產業、新模式為特點的新經濟發展服務的宗旨，緊跟新工業革命的需求，設置和發展一批新興工科專業，培養一大批面向未來的新工科人才，為推動我國產業發展和國際競爭提供強有力的人才支持，推進我國由人才大國向人才強國轉變，以嶄新的面貌迎接新工業革命的機遇與挑戰。這不僅是工程教育改革的當務之急，更是工程教育發展的長遠之策。隨著以新能源、新智能、綠色生態為標志的新工業革命的到來，必然賦予新工科人才素質更豐富、更立體的內涵，推動人才素質需求發生重大變化。因此，新工科建設必然需要對人才素質結構進行動態調整，使新工科人才素質結構更好地適應和滿足、進而引領未來發展需求。

一、面向新工業革命的新工科人才需求特征

全球范圍內掀起的新一輪工程技術創新和產業變革浪潮，推動與促進了新一代信息技術、新能源、智能制造、新材料等重要產業領域和前沿方向的革命性突破，加速推動新工業革命的到來；而新工業革命的到來又將進一步推動經濟全球化的深入發展，使全球產業價值鏈格局發生深刻變化。發達國家相繼實施“再工業化”和“制造業回歸”的戰略，憑借人力資本優勢進一步強化對產業價值鏈高端的控制。面對這樣挑戰，我國應抓住新工業革命這一機遇，充分認識到工業革命的創新主體在于人才。能否抓住新工業革命帶來的新一輪發展機遇、搶占人才培養的制高點是一個國家是否能構筑先發優勢、占據世界經濟和工業戰略制高點的決勝關鍵。必須及時調整當前的工科人才的素質結構，培養面向未來的新工科人才，以推動國家整體產業適應世界經濟發展需求。

“新工科”作為一種新的工程教育改革理念，依然需要保持其育人的本質不動搖，但其在新工業革命背景下，新工科人才的具體培養需求將發生很大的變化。只有明確新工業革命對新工科人才的需求特征，才能積極拓展和提升人才素質結構的內涵，進一步調整新工科人才培養目標和評價體系。即，新工科人才不僅需要繼續完善知識和智能方面的培養，更將進一步強調品格方面的培養，從而更加全面地構建起面向新工業革命的、立體豐富的人才素質結構。

（1）注重塑造品格。在工科人才培養模式從科學范式到技術范式、再到工程范式的梯次式發展歷程中，均不斷強調對人才的知識與能力的培養，而未能足夠重視甚至可以說曾一度忽視了對人才品格方面的塑造。雖然相比起其他類型的教育，工科教育人才培養指向更側重于應用，但工科教育依然屬于教育的一種，其對“育人”這一重要職能的本質認可應保持亙古不變。因此，堅持對人才在品格方面基于理性的態度予以培養，并保障其擁有正確的導向系統、強大的動力系統和堅固的保障系統，才能以可持續發展理念為核心對人才進行品格塑造，擺脫“工具人”，重新以理性正視教育的本真——育“人”。

（2）完善知識結構。在新工業革命背景下，學科專業趨向于融合發展，新工科人才若僅擁有單一的知識結構則必然會被時代所淘汰；因此，新工業革命背景下的新工科人才需在掌握本專業的基本知識結構提前下，進一步將相關學科專業領域的知識進行交叉與融合。在不斷更新所在工程學科專業領域的交叉與融合的同時，還要對應用領域的新技術、新知識保持關注，更要尊重科學知識在整個知識結構中的基礎性作用，不僅需要關注對自然科學知識的學習，也必須擁有相應的社會科學知識等培養未來行業領軍人物不可或缺的知識儲備。

（3）深化能力內涵。工科人才的能力培養在很長一段時間內，主要側重于針對所在學科專業領域內的專門技能的培養，對“能力”二字的理解局限在一個狹義的范圍內，甚至可以說曲解了“能力”的內涵——僅將其拘囿于如何不斷提升應用技能上。然而，在新工業革命背景下，新工科人才除需進行知識和品格培養外，同樣不可或缺的一方面素質應當被概括為“智能”，包括“智”與“能”兩方面。即，除應繼續深化新工科人才在能力與技能方面的培養外，新工業革命背景下的新工科建設還必須重視對人才“智”的培養，通過后天的教育和培養提升人才的智慧，借以增強對能力和技能培養的成效。

（4）全面提升素質。素質是驅動人才產生各種行為表現的各種特征的集合，是判斷一個人能否勝任某項工作并決定人才培養水平與效果的具體表現，其結構取決于需求。新工業革命背景下，新能源、新材料等在世界范圍內引發了巨大的新變化，使得人類不得不開始選擇走創新、智能、清潔能源的新型工業化道路，需要大量能夠適應以上特征的新型工科人才來實現。所以，新工科建設過程中對人才素質的培養必須調整原有的思路，用重構與全面提升予以回應。

二、面向新工業革命的新工科人才素質結構

新工科人才的素質結構主要包括品格結構、知識結構、智能結構三個方面。

（1）品格結構。新工科人才的品格結構又包含了理性的態度（培養起點），以愛國情懷、工程倫理與生態意識和辯證唯物主義方法論等為代表的正確的世界觀、人生觀與價值觀（定向系統），基于工程認同感的自信與進取精神、敏銳洞察力、果斷判斷力和求實精神（動力系統），勤奮踏實、協作共享的品質及耐受力與自控力（保障系統），四者缺一不可，相輔相成。只有四者有機結合，相互影響才能構筑起新工科人才完善的品格結構。

（2）知識結構。新工科人才的知識結構需突破傳統定勢的束縛，進一步將內涵予以完善，形成層次豐富、縱橫交織的知識結構網絡（見圖1）。在縱向層面，以自然界與人類社會的基本規律為主線，借助不同的思維方式貫穿起各類知識。例如，在科學知識方面，以腦科學為生理基礎，運用科學思維深入了解相應自然科學知識，依照邏輯思維掌握一定的數學知識（學會運用數學辯證法和進行數理運算），同時還要以哲學思維為基礎，借助辯證思維去涉獵更寬泛的社會科學知識。在橫向層面，新工科人才應熟練掌握所在領域的基礎知識（與科學知識相對應）、應用知識（與技術知識相對應）和專業知識（與工程知識相對應）。通過以技術為手段的應用過程，借助技術知識這一橋梁，將所掌握的科學知識，運用工程思維方法并結合工程哲學、工程倫理、工程發展史和方法論等具體內容，共同對接到相應的工程知識中，形成層次豐富、立體的新工科人才知識結構。

（3）智能結構。新工科人才的智能結構，包含了“智”與“能”兩部分。其中，人才個體在文化進程中對客觀事物獨創的執行力，是“智”的部分，又可稱為智慧，包含了感知、理解、記憶等因素。雖多由個體遺傳而來的先天稟賦所決定；但后天的教育培養也存在較大影響，良好的教育培養對提升個體的智慧有著積極的推進作用。而“能”的部分包含了技能和能力兩個方面。其中，技能是針對專一技術Know-how的過程，其通過反復的非認知實踐可以獲得，包含了聽說讀寫技能、計算機技能、外語技能等可以直觀表達人才智能的培養要素；而能力多由后天的認知性實踐對其產生重要影響，使人才能夠進一步挖掘自身潛能，實現“舉一反三”，其包含了創新創業能力、自學與終身學習能力、信息能力、想象能力、決策能力等對個體智能非直觀表達的培養要素。“智”是“能”能夠被培養與開發的提前，“能”是將“智”的結果所產生的行為和語言表達出來的過程。可以說，智慧和能力通過技能的途徑所最終呈現出來的即為智能（見圖2），合理的人才智能結構是新工業革命背景下新工科人才進行一切創造性活動的必要條件。

而只有新工科人才的“智”與“能”相互協調、正確發揮，才能深化新工科人才的智能培養，從而適應并滿足未來新工業革命對工科人才智能方面的需求。

綜上，未來新工科人才培養的素質需求將越來越高。品格、知識和智能三方面中每一方面又包含著眾多具體細節要素，只有以上所有要素相互作用、相互融合，才能最后共同內化為新工科人才的素質，全面為新工科人才的成長成才發揮支撐作用，缺一不可。而只有明晰新工科人才素質結構培養需求，才能更好地調整新工科人才培養目標，進而全面開展“新工科”建設。

三、面向新工業革命的新工科人才培養的幾個關鍵問題

基于以上所構建的新工科人才素質結構，在新工業革命背景下，新工科人才素質培養必須注重增強品格方面的培養，完善知識方面和深化智能方面的培養。因此，新工科人才在品格、知識及智能培養方面，當前尤為關鍵的幾個問題如下。

1.品格培養的關鍵問題

品格是在知識與智能的輸入基礎上，人才個體對外界客觀事物的反應表現。是新工科人才素質培養區別于傳統工科人才素質培養的重要方面，是決定人才成長成才方向和社會價值的關鍵，對人才素質結構中其他方面要素起著統帥作用。

在新工科人才品格培養方面，理性的態度是人才培養的起點，決定著新工科人才培養素質的初始高度與視界；以愛國情懷、工程倫理、生態意識和辯證唯物主義方法論等為代表的世界觀、價值觀和人生觀是新工科人才培養的導向系統，決定著人才培養的方向正確與否；以工程認同感為基礎的自信與進取心、洞察力、判斷力等是動力系統，決定著新工科人才培養能夠取得的成效的多少；是否能夠與他人實現協調共享等是保障系統，決定著新工科人才培養成果能否具有可持續性。因此，新工科人才的品格培養問題必須得到足夠的重視，培養新工科人才的生態意識、工程認同感等核心要素更是迫在眉睫。

（1）生態意識。人是生態文明建設的主體，新工科人才必須認識到在人與自然的關系中，人類由于具有超越于自然界的主觀能動性而處于主體地位，具有維護二者關系的主動性、自覺性和責任要求。而生態意識對未來新工科人才構筑正確的世界觀、人生觀和價值觀起著重要的導向作用。過去兩個多世紀以來的工業發展過程已使人類賴以生存的生態環境累積了大量的碳排放，使得氣候問題變為當前威脅人類生存的重要因素之一。因此，當前必須厘清人與自然的關系狀態，才能培養其正確的生態意識、重構反映人與自然環境和諧發展的新價值觀。在新工業革命背景下，新工科人才對生態意識的認識迫切要求其更加深刻地認識自然規律并與自然產生共鳴，對傳統工業文明的反自然本質進行反思，引發人類本應具有的關愛、高度社會性的天性，更加深刻地認識自然規律，推進人與自然的和諧共處，體現對自然生態的人文關懷。將工業化生存狀態中的“智人”身份及時轉換為合作化生活里的“同感人”身份，將個人置身于生存的生態環境中，與合作中的他人和賴以生存的生態圈進行良性互動，積極主動承擔推動社會發展、生態和諧的責任。

（2）工程認同感。工程認同感是對工程本質予以認可的一種評價方式，其與自我效能感是工科人才學習過程中的兩個基本調節變量，對工科人才學習主動性和學業成績既擔負著中介作用、又起著催化作用。新工業革命背景下，是否具有工程認同感及其認同程度的高低對新工科人才的培養成果和未來發展均有著舉足輕重的影響，直接或間接決定了人才知識接納、智能開發與培養成效的高低。同時，新工業革命背景呼吁高等工程教育回歸理性，要求新工科人才增強個體主動性、能夠以獨立自主的意向接受素質培養，新工科人才學習目的性將越來越傾向于“愿意學什么”而不是“應該學什么”。因此，新工業革命背景下，提升對新工科人才工程認同感的培養要求十分迫切，推進工科人才學習興趣與責任統一勢在必行。

2.知識培養的關鍵問題

新工業革命背景下，對新工科人才知識培養應突破傳統工科教育只重視工程知識的拘囿，在構建寬厚的工程知識體系的同時，提升對技術知識的掌握，以及對數學、社會科學和自然科學等科學知識的重視。最終實現科學、技術、工程知識在橫、縱方向的交叉融合：結合工程思維方法，在以技術為手段的應用過程中，將科學知識與相應的工程知識對接。其關鍵在于提升對社會科學知識與數學知識的重視、將知識進行交叉融合等問題。

（1）社會科學知識與數學知識。傳統工程教育較為側重對工程知識的傳授，而相對缺乏對技術和科學知識的重視，尤其是對科學知識的傳授內容較為局限。而新工業革命背景下，對新工科人才科學知識的培養不僅僅要包含自然科學知識，更應包含數學知識和社會科學知識。尤其是在工科人才培養過程中，寬泛的人文內涵與社會科學基礎知識有利于開拓所培養的工科人才的視野、完善其知識體系，深刻影響人才適應未來的發展變化；擁有充分的數學知識儲備，則能夠使人才運用邏輯思維開展對外界事物的具體認知，提升其認知高度。

（2）知識的交叉融合問題。交叉與融合是新工業革命背景下開展新工科人才培養的著力點[1]。面對新工業革命對工科人才需求的不斷提升，新工科教育不僅需重構人才所需核心知識結構，將原有的工程知識、技術知識升級換代，更需注重對新工科人才進行科學知識的傳授，并將不同類別的知識進行融合式整合，從而培養新工業革命所需要的、面向未來的新工科人才。因此，新工業革命背景下，高等工科院校應主動作為，以引領未來新技術和新產業發展為目標，推動知識交叉融合和跨界整合，促進新工科人才知識結構實現有機融合[2]。以應用為導向，以學生為中心，借助于持續改進的課程體系，推動新工科人才知識結構在科學、技術、工程知識領域進行交叉；并將不同學科專業進行深度融合，打破學科領域固有的界限；改“X+Y”式的疊加式交叉，變為“X·Y”式的乘積式融合；形成體現多學科交叉融合的新工科人才知識結構，推動新工科人才在新興領域取得突破。

3.智能培養的關鍵問題

將知識轉化為有經濟價值或社會價值的產品是工科的最終目的[3]。而智能是基于品格基礎、將知識進行價值轉換的手段和途徑，是人才素質結構中不可或缺的重要方面。在新工業革命背景下，新工科人才的智能培養既要注重傳統的工科人才能力培養核心要素，更要注重對人才智慧潛能的后天挖掘。在面向未來、面向新工業革命的前提下，尤其應以對人才自學與終身學習能力、創新創業能力等“新”智能因素的培養為關鍵。

（1）自學與終身學習能力。自學能力是挖掘人才自我學習的動力、把握信息獲取的機會、掌握知識加工的方法。它能夠促成個人對知識和其他素質能力獲取的不斷發展與提升，是建立在自我意識發展基礎上的“能學”、是在具有內在動機基礎上的“想學”和掌握一定學習策略上的“會學”[4]。新工業革命背景下，知識的更新速度正在呈指數級增長，任何人想將知識內容全部掌握既無可能也不必要。具有自學與終身學習能力是推動工科人才素質結構全面發展，促進人才知識結構完善，在未來職業發展階段中進行持續學習的前提。擁有自學與終生學習能力，將為新工科人才在進行工程活動時，及時、不斷地提供靈感激勵和動力源泉，使人才其他能力的發揮更加靈活、便捷和積極；同時，還能夠打破時間與空間的限制、超越學科分類的界限，推動教育成為永不間斷、連續進行的過程，將各個階段不同形式的教育統一成一個有機整體，推動新工科人才培養在未來能夠可持續化發展。

（2）創新創業能力。創新創業能力是一種面向應用與需求的能力，其重點在于推動創新思維與意識得以表現，是新工業革命背景下人力資源市場勞動力供求關系平衡、高等工程教育主動適應工程發展和工程教育自身改革發展的需要，更是國家科技發展的重大戰略和國家實現從大國到強國的偉大戰略的迫切要求。創新創業能力的培養，有助于新工科人才樹立創立事業、成就事業，服務于社會主義現代化建設的人生觀和價值觀；有助于提高其服務國家和人民的社會責任感，有助于培養其勇于探索的創新精神和善于解決問題的實踐能力；有助于激發學習興趣和創業熱情，促進其個性化培養和綜合素質的提高[5]。將新工科人才培養成具有開創性個性的人，使其能夠獲得享用終身的創造機會、追逐機會、把握機會而不被現有資源阻礙與羈絆的能力，從而更好地勝任未來的工作，成為具有“開創性的人”。

參考文獻：

[1] 鐘登華. 新工科建設的內涵與行動[J]. 高等工程教育研究，2017（3）：1-6.

[2] 胡波，馮輝，韓偉力，等. 加快新工科建設，推進工程教育改革創新——“綜合性高校工程教育發展戰略研討會”綜述[J]. 復旦教育論壇，2017，15（2）：20-27.

[3] 徐雷，胡波，馮輝，等. 關于綜合性高校開展新型工程教育的思考[J]. 高等工程教育研究，2017（2）：6-12.

[4] 龐維國. 論學生的自主學習[J]. 華東師范大學學報（教育科學版），2001（6）：80-81.

[5] 李志義. 創新創業之我見[J]. 中國大學教學，2014（4）：5-7.

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