面向新工业革命的新工科人才素质结构及培养

姜晓坤?朱泓??李志义

摘 要：全球范围内掀起的新工业革命浪潮，引发了经济模式和产业结构的革命性变化，催生了“新工科”建设的迫切需求，新工科人才需求的素质结构也将随之产生很大变革。新工业革命背景下新工科人才素质不仅要提升与完善人才在知识与智能方面的培养需求，更要注重人才品格方面的培养需求。本文在分析新工业革命背景下新工科人才素质需求特征的基础上，从品格、知识和智能三方面构建了新工科人才素质结构，并指出了其核心培养要素及培养途径。

关键词：新工科；人才培养；素质结构；新工业革命

当前，世界范围内新工业革命的兴起，使产业变革不断加速，世界各国综合国力的竞争愈发激烈。工程教育与产业发展紧密相关，其发展水平是一个国家综合国力与发展潜力的重要标志。因此，2017年2月，针对新经济对工程教育的需求和挑战，我国众多高校达成了发展“新工科”的“复旦共识”：以产业需求为导向，并基于为以新技术、新业态、新产业、新模式为特点的新经济发展服务的宗旨，紧跟新工业革命的需求，设置和发展一批新兴工科专业，培养一大批面向未来的新工科人才，为推动我国产业发展和国际竞争提供强有力的人才支持，推进我国由人才大国向人才强国转变，以崭新的面貌迎接新工业革命的机遇与挑战。这不仅是工程教育改革的当务之急，更是工程教育发展的长远之策。随着以新能源、新智能、绿色生态为标志的新工业革命的到来，必然赋予新工科人才素质更丰富、更立体的内涵，推动人才素质需求发生重大变化。因此，新工科建设必然需要对人才素质结构进行动态调整，使新工科人才素质结构更好地适应和满足、进而引领未来发展需求。

一、面向新工业革命的新工科人才需求特征

全球范围内掀起的新一轮工程技术创新和产业变革浪潮，推动与促进了新一代信息技术、新能源、智能制造、新材料等重要产业领域和前沿方向的革命性突破，加速推动新工业革命的到来；而新工业革命的到来又将进一步推动经济全球化的深入发展，使全球产业价值链格局发生深刻变化。发达国家相继实施“再工业化”和“制造业回归”的战略，凭借人力资本优势进一步强化对产业价值链高端的控制。面对这样挑战，我国应抓住新工业革命这一机遇，充分认识到工业革命的创新主体在于人才。能否抓住新工业革命带来的新一轮发展机遇、抢占人才培养的制高点是一个国家是否能构筑先发优势、占据世界经济和工业战略制高点的决胜关键。必须及时调整当前的工科人才的素质结构，培养面向未来的新工科人才，以推动国家整体产业适应世界经济发展需求。

“新工科”作为一种新的工程教育改革理念，依然需要保持其育人的本质不动摇，但其在新工业革命背景下，新工科人才的具体培养需求将发生很大的变化。只有明确新工业革命对新工科人才的需求特征，才能积极拓展和提升人才素质结构的内涵，进一步调整新工科人才培养目标和评价体系。即，新工科人才不仅需要继续完善知识和智能方面的培养，更将进一步强调品格方面的培养，从而更加全面地构建起面向新工业革命的、立体丰富的人才素质结构。

（1）注重塑造品格。在工科人才培養模式从科学范式到技术范式、再到工程范式的梯次式发展历程中，均不断强调对人才的知识与能力的培养，而未能足够重视甚至可以说曾一度忽视了对人才品格方面的塑造。虽然相比起其他类型的教育，工科教育人才培养指向更侧重于应用，但工科教育依然属于教育的一种，其对“育人”这一重要职能的本质认可应保持亘古不变。因此，坚持对人才在品格方面基于理性的态度予以培养，并保障其拥有正确的导向系统、强大的动力系统和坚固的保障系统，才能以可持续发展理念为核心对人才进行品格塑造，摆脱“工具人”，重新以理性正视教育的本真——育“人”。

（2）完善知识结构。在新工业革命背景下，学科专业趋向于融合发展，新工科人才若仅拥有单一的知识结构则必然会被时代所淘汰；因此，新工业革命背景下的新工科人才需在掌握本专业的基本知识结构提前下，进一步将相关学科专业领域的知识进行交叉与融合。在不断更新所在工程学科专业领域的交叉与融合的同时，还要对应用领域的新技术、新知识保持关注，更要尊重科学知识在整个知识结构中的基础性作用，不仅需要关注对自然科学知识的学习，也必须拥有相应的社会科学知识等培养未来行业领军人物不可或缺的知识储备。

（3）深化能力内涵。工科人才的能力培养在很长一段时间内，主要侧重于针对所在学科专业领域内的专门技能的培养，对“能力”二字的理解局限在一个狭义的范围内，甚至可以说曲解了“能力”的内涵——仅将其拘囿于如何不断提升应用技能上。然而，在新工业革命背景下，新工科人才除需进行知识和品格培养外，同样不可或缺的一方面素质应当被概括为“智能”，包括“智”与“能”两方面。即，除应继续深化新工科人才在能力与技能方面的培养外，新工业革命背景下的新工科建设还必须重视对人才“智”的培养，通过后天的教育和培养提升人才的智慧，借以增强对能力和技能培养的成效。

（4）全面提升素质。素质是驱动人才产生各种行为表现的各种特征的集合，是判断一个人能否胜任某项工作并决定人才培养水平与效果的具体表现，其结构取决于需求。新工业革命背景下，新能源、新材料等在世界范围内引发了巨大的新变化，使得人类不得不开始选择走创新、智能、清洁能源的新型工业化道路，需要大量能够适应以上特征的新型工科人才来实现。所以，新工科建设过程中对人才素质的培养必须调整原有的思路，用重构与全面提升予以回应。

二、面向新工业革命的新工科人才素质结构

新工科人才的素质结构主要包括品格结构、知识结构、智能结构三个方面。

（1）品格结构。新工科人才的品格结构又包含了理性的态度（培养起点），以爱国情怀、工程伦理与生态意识和辩证唯物主义方法论等为代表的正确的世界观、人生观与价值观（定向系统），基于工程认同感的自信与进取精神、敏锐洞察力、果断判断力和求实精神（动力系统），勤奋踏实、协作共享的品质及耐受力与自控力（保障系统），四者缺一不可，相辅相成。只有四者有机结合，相互影响才能构筑起新工科人才完善的品格结构。

（2）知识结构。新工科人才的知识结构需突破传统定势的束缚，进一步将内涵予以完善，形成层次丰富、纵横交织的知识结构网络（见图1）。在纵向层面，以自然界与人类社会的基本规律为主线，借助不同的思维方式贯穿起各类知识。例如，在科学知识方面，以脑科学为生理基础，运用科学思维深入了解相应自然科学知识，依照逻辑思维掌握一定的数学知识（学会运用数学辩证法和进行数理运算），同时还要以哲学思维为基础，借助辩证思维去涉猎更宽泛的社会科学知识。在横向层面，新工科人才应熟练掌握所在领域的基础知识（与科学知识相对应）、应用知识（与技术知识相对应）和专业知识（与工程知识相对应）。通过以技术为手段的应用过程，借助技术知识这一桥梁，将所掌握的科学知识，运用工程思维方法并结合工程哲学、工程伦理、工程发展史和方法论等具体内容，共同对接到相应的工程知识中，形成层次丰富、立体的新工科人才知识结构。

（3）智能结构。新工科人才的智能结构，包含了“智”与“能”两部分。其中，人才个体在文化进程中对客观事物独创的执行力，是“智”的部分，又可称为智慧，包含了感知、理解、记忆等因素。虽多由个体遗传而来的先天禀赋所决定；但后天的教育培养也存在较大影响，良好的教育培养对提升个体的智慧有着积极的推进作用。而“能”的部分包含了技能和能力两个方面。其中，技能是针对专一技术Know-how的过程，其通过反复的非认知实践可以获得，包含了听说读写技能、计算机技能、外语技能等可以直观表达人才智能的培养要素；而能力多由后天的认知性实践对其产生重要影响，使人才能够进一步挖掘自身潜能，实现“举一反三”，其包含了创新创业能力、自学与终身学习能力、信息能力、想象能力、决策能力等对个体智能非直观表达的培养要素。“智”是“能”能够被培养与开发的提前，“能”是将“智”的结果所产生的行为和语言表达出来的过程。可以说，智慧和能力通过技能的途径所最终呈现出来的即为智能（见图2），合理的人才智能结构是新工业革命背景下新工科人才进行一切创造性活动的必要条件。

而只有新工科人才的“智”与“能”相互协调、正确发挥，才能深化新工科人才的智能培养，从而适应并满足未来新工业革命对工科人才智能方面的需求。

综上，未来新工科人才培养的素质需求将越来越高。品格、知识和智能三方面中每一方面又包含着众多具体细节要素，只有以上所有要素相互作用、相互融合，才能最后共同内化为新工科人才的素质，全面为新工科人才的成长成才发挥支撑作用，缺一不可。而只有明晰新工科人才素质结构培养需求，才能更好地调整新工科人才培养目标，进而全面开展“新工科”建设。

三、面向新工业革命的新工科人才培养的几个关键问题

基于以上所构建的新工科人才素质结构，在新工业革命背景下，新工科人才素质培养必须注重增强品格方面的培养，完善知识方面和深化智能方面的培养。因此，新工科人才在品格、知识及智能培养方面，当前尤为关键的几个问题如下。

1.品格培养的关键问题

品格是在知识与智能的输入基础上，人才个体对外界客观事物的反应表现。是新工科人才素质培养区别于传统工科人才素质培养的重要方面，是决定人才成长成才方向和社会价值的关键，对人才素质结构中其他方面要素起着统帅作用。

在新工科人才品格培养方面，理性的态度是人才培养的起点，决定着新工科人才培养素质的初始高度与视界；以爱国情怀、工程伦理、生态意识和辩证唯物主义方法论等为代表的世界观、价值观和人生观是新工科人才培养的导向系统，决定着人才培养的方向正确与否；以工程认同感为基础的自信与进取心、洞察力、判断力等是动力系统，决定着新工科人才培养能够取得的成效的多少；是否能够与他人实现协调共享等是保障系统，决定着新工科人才培养成果能否具有可持续性。因此，新工科人才的品格培养问题必须得到足够的重视，培养新工科人才的生态意识、工程认同感等核心要素更是迫在眉睫。

（1）生态意识。人是生态文明建设的主体，新工科人才必须认识到在人与自然的关系中，人类由于具有超越于自然界的主观能动性而处于主体地位，具有维护二者关系的主动性、自觉性和责任要求。而生态意识对未来新工科人才构筑正确的世界观、人生观和价值观起着重要的导向作用。过去两个多世纪以来的工业发展过程已使人类赖以生存的生态环境累积了大量的碳排放，使得气候问题变为当前威胁人类生存的重要因素之一。因此，当前必须厘清人与自然的关系状态，才能培养其正确的生态意识、重构反映人与自然环境和谐发展的新价值观。在新工业革命背景下，新工科人才对生态意识的认识迫切要求其更加深刻地认识自然规律并与自然产生共鸣，对传统工业文明的反自然本质进行反思，引发人类本应具有的关爱、高度社会性的天性，更加深刻地认识自然规律，推进人与自然的和谐共处，体现对自然生态的人文关怀。将工业化生存状态中的“智人”身份及时转换为合作化生活里的“同感人”身份，将个人置身于生存的生态环境中，与合作中的他人和赖以生存的生态圈进行良性互动，积极主动承担推动社会发展、生态和谐的责任。

（2）工程认同感。工程认同感是对工程本质予以认可的一种评价方式，其与自我效能感是工科人才学习过程中的两个基本调节变量，对工科人才学习主动性和学业成绩既担负着中介作用、又起着催化作用。新工业革命背景下，是否具有工程认同感及其认同程度的高低对新工科人才的培养成果和未来发展均有着举足轻重的影响，直接或间接决定了人才知识接纳、智能开发与培养成效的高低。同時，新工业革命背景呼吁高等工程教育回归理性，要求新工科人才增强个体主动性、能够以独立自主的意向接受素质培养，新工科人才学习目的性将越来越倾向于“愿意学什么”而不是“应该学什么”。因此，新工业革命背景下，提升对新工科人才工程认同感的培养要求十分迫切，推进工科人才学习兴趣与责任统一势在必行。

2.知识培养的关键问题

新工业革命背景下，对新工科人才知识培养应突破传统工科教育只重视工程知识的拘囿，在构建宽厚的工程知识体系的同时，提升对技术知识的掌握，以及对数学、社会科学和自然科学等科学知识的重视。最终实现科学、技术、工程知识在横、纵方向的交叉融合：结合工程思维方法，在以技术为手段的应用过程中，将科学知识与相应的工程知识对接。其关键在于提升对社会科学知识与数学知识的重视、将知识进行交叉融合等问题。

（1）社会科学知识与数学知识。传统工程教育较为侧重对工程知识的传授，而相对缺乏对技术和科学知识的重视，尤其是对科学知识的传授内容较为局限。而新工业革命背景下，对新工科人才科学知识的培养不仅仅要包含自然科学知识，更应包含数学知识和社会科学知识。尤其是在工科人才培养过程中，宽泛的人文内涵与社会科学基础知识有利于开拓所培养的工科人才的视野、完善其知识体系，深刻影响人才适应未来的发展变化；拥有充分的数学知识储备，则能够使人才运用逻辑思维开展对外界事物的具体认知，提升其认知高度。

（2）知识的交叉融合问题。交叉与融合是新工业革命背景下开展新工科人才培养的着力点[1]。面对新工业革命对工科人才需求的不断提升，新工科教育不仅需重构人才所需核心知识结构，将原有的工程知识、技术知识升级换代，更需注重对新工科人才进行科学知识的传授，并将不同类别的知识进行融合式整合，从而培养新工业革命所需要的、面向未来的新工科人才。因此，新工业革命背景下，高等工科院校应主动作为，以引領未来新技术和新产业发展为目标，推动知识交叉融合和跨界整合，促进新工科人才知识结构实现有机融合[2]。以应用为导向，以学生为中心，借助于持续改进的课程体系，推动新工科人才知识结构在科学、技术、工程知识领域进行交叉；并将不同学科专业进行深度融合，打破学科领域固有的界限；改“X+Y”式的叠加式交叉，变为“X·Y”式的乘积式融合；形成体现多学科交叉融合的新工科人才知识结构，推动新工科人才在新兴领域取得突破。

3.智能培养的关键问题

将知识转化为有经济价值或社会价值的产品是工科的最终目的[3]。而智能是基于品格基础、将知识进行价值转换的手段和途径，是人才素质结构中不可或缺的重要方面。在新工业革命背景下，新工科人才的智能培养既要注重传统的工科人才能力培养核心要素，更要注重对人才智慧潜能的后天挖掘。在面向未来、面向新工业革命的前提下，尤其应以对人才自学与终身学习能力、创新创业能力等“新”智能因素的培养为关键。

（1）自学与终身学习能力。自学能力是挖掘人才自我学习的动力、把握信息获取的机会、掌握知识加工的方法。它能够促成个人对知识和其他素质能力获取的不断发展与提升，是建立在自我意识发展基础上的“能学”、是在具有内在动机基础上的“想学”和掌握一定学习策略上的“会学”[4]。新工业革命背景下，知识的更新速度正在呈指数级增长，任何人想将知识内容全部掌握既无可能也不必要。具有自学与终身学习能力是推动工科人才素质结构全面发展，促进人才知识结构完善，在未来职业发展阶段中进行持续学习的前提。拥有自学与终生学习能力，将为新工科人才在进行工程活动时，及时、不断地提供灵感激励和动力源泉，使人才其他能力的发挥更加灵活、便捷和积极；同时，还能够打破时间与空间的限制、超越学科分类的界限，推动教育成为永不间断、连续进行的过程，将各个阶段不同形式的教育统一成一个有机整体，推动新工科人才培养在未来能够可持续化发展。

（2）创新创业能力。创新创业能力是一种面向应用与需求的能力，其重点在于推动创新思维与意识得以表现，是新工业革命背景下人力资源市场劳动力供求关系平衡、高等工程教育主动适应工程发展和工程教育自身改革发展的需要，更是国家科技发展的重大战略和国家实现从大国到强国的伟大战略的迫切要求。创新创业能力的培养，有助于新工科人才树立创立事业、成就事业，服务于社会主义现代化建设的人生观和价值观；有助于提高其服务国家和人民的社会责任感，有助于培养其勇于探索的创新精神和善于解决问题的实践能力；有助于激发学习兴趣和创业热情，促进其个性化培养和综合素质的提高[5]。将新工科人才培养成具有开创性个性的人，使其能够获得享用终身的创造机会、追逐机会、把握机会而不被现有资源阻碍与羁绊的能力，从而更好地胜任未来的工作，成为具有“开创性的人”。

参考文献：

[1] 钟登华. 新工科建设的内涵与行动[J]. 高等工程教育研究，2017（3）：1-6.

[2] 胡波，冯辉，韩伟力，等. 加快新工科建设，推进工程教育改革创新——“综合性高校工程教育发展战略研讨会”综述[J]. 复旦教育论坛，2017，15（2）：20-27.

[3] 徐雷，胡波，冯辉，等. 关于综合性高校开展新型工程教育的思考[J]. 高等工程教育研究，2017（2）：6-12.

[4] 庞维国. 论学生的自主学习[J]. 华东师范大学学报（教育科学版），2001（6）：80-81.

[5] 李志义. 创新创业之我见[J]. 中国大学教学，2014（4）：5-7.

[责任编辑：余大品]