工业4.0背景下高等教育创新型人才培养的新要求

王 莲

（江苏财会职业学院， 江苏 连云港 222000）

工业4.0的概念产生于2011年德国汉诺威工业博览会，是德国政府近年来提出的高科技战略发展计划，更加关注互联网，并将实体物理世界和互联网相融合，将资源、信息、物品和人相互更加紧密地关联在一起，形成“实体物理系统（CPS）”。旨在通过工业领域新一代革命性技术的研发与创新，使德国保有在世界范围内的竞争力。随着2014年7月德国总理默克尔访华，工业4.0成为中德合作的关注焦点。2014年10月10日，中德双方发表《中德合作行动纲要：共塑创新》，两国正式开启了工业4.0合作。随之，以提升中国制造业水平为目标、被称之为中国版的“工业4.0”规划的《中国制造2025》应运而生，提出坚持“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”的基本方针。在工业4.0的架构中，加强自主创新能力成为我国由工业大国向工业强国、由价值链低端向高端跃升、由推动增长动力向创新驱动转变的重要举措。“人才为本”即人力资源是其中的一个关键因素，应对工业4.0的创新型人才的培养对高等教育提出了新的要求。

一、工业4.0：与创新2.0时代并轨而行的机遇

随着信息化的发展，创新模式发生了很大的变化，以往受时间与地点限制的创新平台的边界得以扩展。以技术发展为导向、科研人员为主体、实验室为载体的科技创新活动面临着挑战，而以用户为中心、社会为舞台的面向知识社会、以人为本的创新成为创新的新模式，这一变化结果被称为创新2.0。[1]工业的发展需要绿色和可持续性，创新2.0时代的到来为工业4.0的发展带来了前所未有的机遇。

（一）用户创新使工业产品更符合个性化需求

用户创新是指由用户参与和主导的创新,用户通过自身需求和外部环境刺激，而积极主动地发挥自身创新性的一种表现。用户创新是用户主导的、更加民主化的创新模式。全面的网络连接使系统、所有参与者、物品的互联互通更加紧密。信息技术能够提供给用户快捷、全面、安全可靠的服务和参与流程，使其更加方便地参与到产品设计与服务反馈过程中来，从而使产品个性定制成为可能。

（二）开放创新推动产生新的工业合作模式

Chesbrough（2003）提出了与封闭式创新相对立的开放式创新（Open Innovation）模式，认为未来企业的盈利能力与企业从外部获取创新资源并将其转化为商业价值的能力高度相关，也即获取知识、利用知识、实现知识增值的能力。开放式创新要求企业具有应用内外部创新资源的能力。在工业领域，创新活动从厂房里拓展到产品的销售和服务全过程。依托多样、分散化的知识高度，企业充分吸收内外部的资源，与环境相互融合，通过产学研一体化、并购合资、购买专利和外包、技术联盟等战略工具，形成新的合作模式，促进发展。

（三）协同创新催生进一步的创新

创新2.0背景下，协同创新是政府、企业、大学、科研院所和用户为了实现科技创新而突破创新主体间的壁垒，充分释放彼此“人才、资本、信息、技术”等创新要素活力而实现的深度合作。[2]工业生产脱离了工厂，更多不同背景的人参与到生产过程中，工业生产的周期更短，产品更能满足用户需求。各创新主体利用虚拟媒介沟通合作，激发创新要素的活力，通过资源共享形成了共同成长的关系，可以进一步催生更多的创新。

二、工业4.0对创新型人才的要求

“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”五方面规划中，“创新驱动”和“人才为本”规划对创新型人才的需求显得更为迫切。创新型人才有其特征的界定，素质方面有坚强的意志和独到的思维方式；能力方面有超强的创新型学习习惯和敏锐洞察基础上的行动力。在工业4.0背景下，排除先天因素，针对个人素质、能力的可培养性，对创新型人才有新的要求。

（一）掌握基础科学的能力

基础科学以揭示客观规律为目标，具有稳定性和持久性，基础科学是学习其他一切专业知识的基础，是培育尊重事物发展规律科学精神的基础，是提升社会整体创新能力的基础，各个研究领域都有一批从事基础科学研究的人才。工业4.0时代的原划分部门和学科进一步整合，使得现实生活与计算机的相互作用变得越来越重要，对生产过程中各方面之间相互关联的元认知能力变得越来越重要，创新型人才除了要掌握基本的通识内容和文化素养，在各自的专业领域内更应该强化掌握基础知识和理论，以此为前提才能更好地拓宽专业领域。

（二）跨学科综合运用的能力

工业4.0对创新型人才的要求是一个和谐发展的人，在专业领域内，除了对元认知能力的需求增加，对计算机、互联网的认识，社交能力等也变得越来越重要。创新型人才能够进行横向的行业交流，从而促进交叉行业的发展，有突破自然科学、社会科学、人文科学界限，加强不同学科、专业之间的横向联系的能力。既有精通专业的深度，又有相关专业的广度。兼具自我发展、与人合作的人文素质，又有引领行业进步的专业素养。在技术层面，跨学科的综合运用能力显得尤为重要。

（三）创造性实践的能力

马克思说实践是人的生存方式，创造是人的本质特征，实践性和创造性是人的内在规定性，离开创造性的实践，人就异化为毫无主动性的只靠固有程序运做的机器。在工业4.0框架下，实践不单纯以职业技能或特殊职业的要求为目的，而是能够在一个领域里运用科学知识和方法创造性地开展工作，并在实践过程综合考量现实情况和环境因素，适时地进行调整和改进。

三、高等教育创新型人才培养的协同教育应对

（一）通识教育与专业教育协同，培养“通识”型创新人才

丹尼森的人力资本理论认为人类知识量的扩大和学校传授增加、更好的信息以及更好的教育提高了知识质量的影响，都被看作是经济增长的贡献，这也就是“知识进展”的因素。这种知识的进展归功于社会生产重要知识的增加，而且丹尼森认为有关生产的知识即知识进展的范围完全是综合性的，既包括管理、技术知识又包括企业组织知识等。第四代工业革命在生产、自动化工程和IT领域，横向集成和纵向集成将在制造领域的所有因素和资源间形成全新的社会——技术互动水平。在这种互动水平引领下，“通才”能够发挥出更大的创造性。这将高等教育中的通识教育提升了高度。

通识教育的鼻祖罗伯特·赫钦斯（Robert maynard Hutchins）将通识教育称为“永恒的学科”，其著作《学习社会》（The Learning Society）之后，终身学习的思想也成为教育变革的重要思想之一。培养“有责任感的人，有教养的公民”（美国）、“教养深厚，见闻广博的人才”（日本）、“完整的人、通达有识见之人”（台湾）、“有独立思考能力对自身及社会有深刻的认识之人”（香港），是通识教育的目标。高等教育在此目标指引下，对于创新型人才的培养以通识为基础，以价值性、认知性和文化性为通识培养目标，能够做出基本的道德判断，掌握探究各类学科的方式方法，具有对文学艺术的鉴赏能力。在课程设置过程中一方面，努力形成通识课程与和专业课程相互沟通，相互响应，形成对话；另一方面，通识课程要反思专业课程的设置，工业4.0背景下大大提高了电子工程、信息技术及机械专业的复合型人才需求，针对与这些专业实施补充各类人文知识，拓宽其知识视野。

（二）专业学科内外协同，建立技术、服务和管理相融合的跨学科培养体系

单向创新不能充分体现创新发展的多维知识结构。多学科交叉和整合研究成为各学科学者倡导的、突破学科边界的合作研究方式和新思路。[3]学科专业的分化是技术分工的要求，专业结构的单一，使得学生的线性思维方式变成惯性，制约其创新能力的发展，当前的工业发展需要管理上的协作和技术上的创新，这就要求专业间的协同。

工业4.0有其特有的技术和标准，在与互联网的发展融合中传统的工业在生产经营和商业模式上都发生了深刻的变化，而这些变化也将成为工业发展新的方向。工业4.0的生产经营和商业模式更为复杂，“工业4.0将很可能显著地把工作和技能向两个趋势转变。第一，以明确分工为特征的传统制造工艺现在将被嵌入一个新的组织和运营结构,配之以决策、协调、控制和支持等方面的服务功能。第二，组织和协调虚拟与真实的机器之间，以及设备控制系统与生产管理系统之间的交互作用变得非常必要”。[4]在跨学科的培养体系中，特别要注重技术能力，服务水平和管理水平的融合。智能制造为跨学科的技能培养和创新提出了更高要求。在学科内，学生兼收并蓄不同学缘和学派的思想，通过学科内思想的交流、碰撞与融合，启发其潜在的创新思维。为实现跨学科理念，杜克大学在2013年推行“Bass连接”项目提供了很好的参考，该项目开设了五大项目以及相关的跨学科课程，促进了杜克大学各学院间的合作，大大提高了教育教学质量，影响广泛且深远。[5]培养方式上将不同专业背景和不同学历、学位层次的学生集中在一起，由跨学科的教学团队在不同的教学地点（校内外）开设一系列跨学科课程，旨在培养学生的研究、合作、创新和终身学习能力。在高校人才培养中首先要树立跨学科协同培养的理念，将学生跨学科的知识构建和融会贯通的能力作为教育效果评价；在课程建设上建立资源共享平台，建立跨学科或多学科知识覆盖的课程知识体系；注重建立跨学科的科研攻坚团队，并建立能发挥资源整合优势的运行机制；组织跨学科的学术交流和竞赛活动，捕捉热点问题，拓宽学生视野，营造跨学科交流的浓郁氛围。

（三）学校与工业企业相协同，建立“学院立方体”式教育模式

为了满足工业4.0产生的新的培训形式和内容的需求，德国和国际工业企业与公共机构联合推出学院立方体的倡议。学院立方体为自失业率非常高的欧洲南部的技术工人提供各方面的在线任职信息，帮他们与工业企业直接联系，给无业的信息通讯技术和工程学毕业生提供获得有针对性的任职资格的机会。企业和用工单位通过在线平台发布职位空缺信息并提供相应职业技能的在线学习课程。求职者可以通过在线学习活动相应的培训证书，企业可以在被培训人员中选拔自己的员工。

产业与人才的协同创新正在成为未来工业4.0发展的关键。高校“学院立方体”式教育模式的构建要充分利用网络平台，将高等教育与企业需求相衔接，企业用人单位参与人才培养方案制定过程，使人才培养方案与紧跟学科前沿，紧贴社会实际需求。企业为高校创新型人才培养提供必要的实习实训，加强企业的资源优势，帮助人才掌握先进的管理技能和创新能力，使得学生毕业后马上就能满足岗位技能需求，更好地为企事业单位服务，实现高校和企业创新型人才培育协同。

［1］宋刚，张楠.创新2.0：知识社会环境下的创新民主化[J].中国软科学，2009(10):60-66.

［2］疏腊林，危怀安，聂卓，黄曼.创新2.0视角下协同创新的主体研究[J].科技与经济.2014（27）:16-20.

［3］包水梅.高等教育多学科研究的解读和反思[J].高等教育研究,2013（34）:46-52.

［4］德国联邦教育研究部工业4.0工作组.把握德国制造业的未来 实施“工业4.0”攻略的建议[EB/OL].（2014-04-24）[2016-05-05].http://doc.mbalib.com/view/3a447da3247684d8c66bc5e9b35567a9.html.

［5］DuckUniversity.Goal[EB/OL].（2015-04-20）[2016-05-05].https://bassconnections.duke.edu/content/about.2015-04-20.