互联网技术、微制造技术与信息技术的发展和应用，已经对当今人类生活方式、工厂制造生产方式、经济体的组织运作模式产生了巨大影响。近些年，包括3D打印技术、智能化生产、人机互动技术、新能源技术、生物电子、纳米技术、新材料、光学技术、数字技术、服务研究等创新技术的进步及其融合发展，特别是现代科技与互联网和服务互联网的紧密结合，对工业产生了巨大的影响，世界范围内将迎来新一轮工程技术革命浪潮，从而彻底改革人类的生活和生产方式，并使整个工业生产体系提升到一个全新的水平。

　　许多国家都开始布局，以积极的姿态参与到新一轮的工程技术革新中。作为世界制造业强国的德国，为了始终保持其领先地位，在制造业中引入物联网和服务，推出“工业4.0”战略，以提升整体制造业水平；美国已提出“工业复兴”、“先进制造业”等措施以应对产业革命，颁布了全美制造业创新机制，试图回到以制造业为主体的经济模式上来；英国希望新政策来增加商业的投资交易量，因此提出了“再工业化”；日本也通过加快机器人、无人工厂等技术的发展来提升本国制造业竞争力；在2014年的中国《政府工作报告》中，李克强总理也指出需“促进信息化与工业化深度融合”，在新一代移动通信、集成电路、大数据、先进制造、新能源、新材料等方面赶超先进，引领未来产业发展，从而实现由“中国制造”向“中国创造”的跨越。本文就新工业革命对工程教育的冲击和各国对策，进行资料研读和分析。

　　一、新工业革命对国际工程教育的影响

　　新工业革命将会在制造生产方式和社会生活方式的各个领域产生巨大影响，导致整个人类文明体系发生重大变革。要想在新工业革命中处于领先地位，归根结底要培养大量的人才。正如Ulrich Sendler所指出，“如果没有人才，即使是最先进的工业软件或最好的信息系统，都有可能变成‘金钱的坟墓’”。高等工程教育在人才培养中占有非常重要的地位，因此对高等工程教育的课程教育体系及培养模式提出新的要求。

　　1.教育范式的转型。

　　国际工程教育随着各时代工业革命的浪潮而持续不断地深化改革，又助推着工业革命的深化。教育模式曾从注重技术应用的“技术范式”，过渡到重视科学研究的“科学范式”；由于“科学范式”过分注重基础科学的学习、过分偏重理论，导致大学毕业生掌握新型科技知识不足，从而又逐渐转型为注重实践的“工程范式”。但随着以物联网、云计算、大数据、３Ｄ打印为代表的新工业革命技术革新的浪潮，工程领域对掌握新科技、跨学科知识的综合素养人才的需求日益增加，“工程范式”亟待调整与适应新工业革命技术发展。新的教育范式应将科学与技术、技术与非技术融为一体，更注重培养学生的实践性、综合性与创新性。

　　2.课程体系的调整。

　　科技革命和技术创新是新工业革命的基础和必要条件，其中移动计算、社会化媒体、物联网、大数据、分析和优化及预测等技术的发展不仅导致一批新兴产业的诞生和兴起，也将使整个制造业的生产方式、制造模式、交易模式等方面产生重要变革。新的科学技术的发展对工程教育中原有的课程体系提出了挑战。现在大学中普遍存在的突出学科导向的知识学习系统将更多转变为需求引领、问题导向的知识构建式学习系统，将导致课程体系的重构、课程知识单元的重组、课程实施方式的变化等。

　　3.复合型人才的培养。

　　新工业革命背景下工程领域软硬件系统日益复杂，学科进一步高度融合；新的复杂工程项目越来越依赖于团队工作，团队不仅需要具有某项专业技能的工程技术人员，更需要掌握跨学科知识、甚至能够对多领域项目进行指导与协调的复合型人才。目前，高校教育关于复合型人才的培养，在知识学习上主要是通过跨专业选修课或与其他专业学生项目合作与交流来实现，还远不能适应新工业革命背景下对复合型人才的要求。

　　二、新工业革命背景下国际工程教育改革措施

　　目前，各国都开始着眼现在，远瞻未来，思考新工业革命背景下工程教育改革的思路并付诸行动。

　　1.更加注重工程实践。

　　工程实践已不再简单作为与知识学习平行的条线来看待，更不只是停留在对所学知识的理解和应用的层次上。对工业实践环境的理解，对工程师工作过程的重现，以及对理论——实践（实习）——理论这样既定顺序的变革，都带着新工业革命要求的特征。21世纪以来，美国麻省理工学院（MIT）制定并实施了多个教学改革方案，如本科生实践机会方案、本科生研究导向计划、综合研究项目等，有效地培养了学生的实践能力和综合分析能力。2004年，MIT联合瑞典几所高校创立并推广了新型教育模式——CDIO 模式，即概念构思、设计、实施和运行4个教育和实践训练环节，就是将工程师创新性工作过程转化为工程教育过程的探索。悉尼科技大学也很重视工程实践，其全日制工程专业学生学制五年，其中包括四年的理论学习和两个学期的实践与实习。德国许多工业大学对实践课程都进行了量化要求与规定，从而保证实践性环节的比重，培养出的工程师不但具有扎实的理论功底，同时也兼备成熟的技术执行能力。

　　2.创新与创业教育。

　　创新创业教育在工程教育中的渗透，可以看成是对传统的、偏向简单转化既有知识为技术实践能力的工程教育最深刻的变革和最尖锐的挑战之一。MIT坚持“以学生为中心，课内与课外相结合，科学与人文相结合，教学与科研相结合”，形成了独特的创新与创业培养教育模式。斯坦福大学形成了完整的创业教育体系，其中包括鼓励创业的校园文化、完善的创业课程体系、丰富的创业教育资源、鼓励创业的政策和资金支持等。俄罗斯的斯科尔科沃理工学院建立了“研究、教育、创业创新”三重螺旋集成的协同创新模式。这三重螺旋是同构的，以此保证知识生产、流通和消费三个环节形成的知识价值链的完整性。

　　3.产学研一体化。

　　在高等工程教育仍然保持着校园学习基本特征的同时，“园区泛在”、“机构跨界”、“过程融合”、“教育延伸”、“师资多元”等与产学研一体化关联的特点逐渐显现。创建了世界上第一个研究园区“硅谷”的斯坦福大学与工业界签订长期的“学位合作计划”，积极为各种规模的企业提供不同层次的教育和培训服务，通过“工业联盟计划”不断地为企业提供基础研究、应用研究的尖端技术与人才。产学研合作在德国高等工程院校通过两种途径实现：一是产学双方人员的交流。如学校聘请工业界具有丰富工作经验的工程师担任教授，大学生不仅要在校内学习理论知识和实践实习，还必须在企业完成3个月到半年左右的实践项目。二是校企共建实验室、研究所。实验室与研究所通常设有指导委员会，主席一般由工业界人员担任。

　　４.通识教育。

　　在新工业革命下的高等工程教育改革中，通识教育从新的维度被加以考虑和再建，全球各国高等工程教育研究 2014年第6期在此方面给予了充分关注。美国的《2020工程师计划》总结了未来工程师应具备的几项关键特征，包括“分析能力、实践经验、创造力、沟通能力、商务与管理能力、伦理道德和终身学习能力等”。德国工程师协会要求工程专业的毕业生不仅要具备扎实的技术基础，还需要对市场和商业运作有所了解，能够在国际环境下开展工作。在日本的高等教育改革中，以实际问题为中心，打破科学壁垒，积极调整学科布局，创新发展跨学科领域。各国在此方面的积极努力使学生能够在通识化教育系统中，构建起比较全面的人文社会和科学知识结构，实现专与通的衔接和整合。

　　三、工程教育改革深化的新课题

　　在当今新工业革命背景下，国际工程教育改革必须予以深化。高等教育机构需要从多个方面完善人才培养模式，使得培养出的人才适应新工业革命背景下的发展。

　　1.专业整合。

　　为了符合技术发展与当前时代需求，工程教育专业整合也应该与时俱进。除了淘汰部分传统陈旧专业外，还应进行已有专业的再造、新专业的增设和淡化专业的宽口径模式。通过已有专业的再造对陈旧专业进行知识更新、实践环节优化等实现专业培养目标调整或跨学科能力培养，如机械制造及自动化、机电一体化等专业；通过新专业的增设将新科技顺利引入到工程教育当中以实现知识的更新、传递与当代科技发展相一致，如人机互动、超微工程、社会与环境、物联网等新专业已在部分高校试点；另外，淡化专业的宽口径模式也是专业整合的方法之一，如澳洲墨尔本大学对本科专业进行更宽口径的集成，96个专业被合并为6个大的专业，其把专业教育提升到研究生教育层次。通过以上专业整合，可以提供学生更宽广的视野和多学科知识，以及着力打造终身学习能力。同时，专业整合也应根据不同学校的人才培养定位采取不同的对应策略；对处在完成工业化进程中的中国而言，着眼新工业革命未来发展的同时，还需要百十万计的掌握精深技能的专业工程师。不同定位的学校按不同人才培养目标确定专业整合、发展、改革的策略至关重要。

　　2.课程重构。

　　几乎所有工程专业都面临课程重构的艰巨任务。体现专业改革的龙头是课程体系的再设计。体系再设计必须与人才培养目标相关联，但无论是更加突出通专结合的人才培养目标，还是实践能力培养在教育过程中贯穿；无论是跨传统专业的复合型人才培养，还是致力于某一工业技术领域的专门化人才培养，其课程内容和组合都必须发生变化。此外，本科和研究生之间的课程衔接是课程重构需要解决的问题。与学习教育内容的变化相配合，课程的呈现方式更加多元将是必须面对的现实；虽然课堂讲授仍具有普遍性，但非讲授式的“课程”建设会得到越来越多重视。课程重构涉及的难题之一，是学科性的知识系统如何有效结合于面向问题、面向过程的工程教育本身。

　　3.学习模式变革。

　　突出学科导向的知识学习系统将更多转变为需求引领、问题导向的知识构建式学习系统。社会需求与高等教育相辅相成，社会需求决定了高等教育对人才培养的方向，而高等教育的培养质量取决于人才适应和满足社会需求的程度。满足新工业革命的社会需求是当前高等工程教育发展的重中之重。在对工程人才的培养过程中，需重视由社会需求所产生的实际问题，面向问题进行学习，如PBL模式。学生从不同的角度，运用不同的方法自主探究并解决问题，在解决问题的过程中自主构建知识框架，锻炼思维能力。这将使得高等教育从以往的填鸭式教学向概念性理解和自我导向学习进行转变，以更加满足新工业革命环境下的社会需求。

　　能够整合多种社交网络工具和多种数字化资源的大型开放式网络课程（MOOC）、短小精悍的微课程、直观视频显示与多媒体互动的动画和视频技术等，通过网络、多媒体技术和教育的结合，实现了网络教学和远程教学，突破传统课程时间、空间的限制，丰富学生的课内课外学习，极大地提高了学习效率，改变着现有的学习模式。第一、第二课堂界限淡化，理论学习和实践环节的先后顺序将发生倒置、交替，以及体验型实践更多转变为创意创新、设计实现等模式，也对课程教授学习方式产生重大变革。

　　4.师资队伍配置。

　　为了使工程教育内容与时俱进，高校的教学团队必须含有掌握最新科技进展和具有丰富实际工程经验的师资。对我国高校而言，制定政策、创造条件，使得高校有能力有吸引力能够在全职教师聘请部分来自企业的师资是需要解决的重要课题；同时，更应着眼于专兼结合的师资队伍的建新工业革命背景下国际工程教育改革发展动向设。哈佛大学、牛津大学、斯坦福大学、MIT等这些世界名校都设有企业讲席，其企业合作伙伴包括Google？IBM？Facebook等。在这样的需求下，高校人事制度面临一系列挑战。同时，有组织化的教学研究和教师培训，以及更加具有针对性的教学评价是需相应配套的。例如，引导教师的教学风格适应新技术导致的学生学习行为的变化，使教学课程成为一个师生交往、积极互动、共同发展的过程，从而启发学生自己思考问题，解决问题。

　　5.教育质量评价和保证。

　　对教育进行有效评估将充分保证教学质量，培养合格的人才，满足社会需要。在新工业革命形势下，高等工程教育改革将涉及众多相关学科的革新，包括对传统专业及课程的删减、融合等。对这些整合或修改的专业及课程进行评估时，需考虑到符合新工业革命发展的相关因素。同时，当前的授课方式也逐渐丰富，呈现出多样化特征，包括MOOC式教育等新型教学方式不断涌现。如何对这些新兴教育资源和教育方式建立评估体系尚处于探索阶段。作为工业强国之一的德国，其对教育的评估往往引入包括教授、政府、工业界以及学生组成的第三方咨询机构，根据社会及行业的发展进行动态评估。英国开放大学OpenLearn项目为更好地保证教育质量，从资源建设过程、更新和质量监控、内部审查评估和外部监督体系几个方面构建了教育质量保证体系。在建立评价体系的过程中必须克服传统评价指标体系单一化的问题，将传统的学校教学评估与社会需求结合起来，充分考虑国家、社会、学校以及学生本人对高等工程教育的需求和期望，在不同类型的高校间以及不同专业之间设定多样化的评价指标。只有建立符合新工业革命所处环境的工业评价体系，才能更加客观地指导、协调、监督教学活动，保证高等工程教育与时俱进，健康发展。

　　6.终身教育体系完善。

　　新工业革命背景下科技日新月异，学生在高校接受的工程教育难以满足终身发展需求；当下已毕业的学生们在校课程一般以某一领域专业知识为主，而职场实际项目需要综合性跨学科知识，为此继续教育显得尤为重要。继续教育的形式主要有企业为主体的专业培训和高校为主体的继续教育。德国大众成立了大众大学，定期为工程师或其他员工进行新技术的培训。高校为在校生开设的一部分课程有些是对毕业生开放的，如斯坦福大学暑期学校开设的“数据挖掘”课程就是面向在校生和毕业生的。德国高校还开设在职研究生课程，利用周末为在职员工进行与新技术有关的学位教育。各国正根据新工业革命需要，采用多种形式完善终身教育体系。

　　7.国际合作。

　　工程教育国际化包括师生国际交流、国际合作办学或海外办学和全球学历互认等。加强师生全方位的交流与合作，高校才能真正学到国际一流的教学方法和理念。同时要加强双方在科研和学术方面的交流，使整体的学术地位和水平得到提高。师生可以通过出国访问、参加国际会议、交换生项目等形式促进其合作交流。如欧盟伊拉斯莫斯计划极大地促进了欧盟各成员国之间的相互联系，消除了欧盟成员国在高教发展上的不平衡状态，提高了欧盟高等教育的整体水平。开展国际合作办学，如德国26所高校与同济大学合作的中德工程学院，或在海外办学，如纽约大学在上海成立了上海纽约大学，这不仅能引进先进教育理念、有效整合教学资源、降低教育成本、也能结合国内与国际教育因材施教，共同促进国际工程教育良好发展。尽管美国“华盛顿协议”与欧洲工程教育鉴定网络协议的签订使得世界各个国家能彼此相互承认对方工程人才的学历与学位，但如何根据各地区特点和工业发展的水平开展不同形式的国际合作尚需探讨。（作者陈以一系同济大学常务副校长、教授；李晔系同济大学教务处处长、教授；陈明系同济大学中德工程学院副院长、教授）