第三次工業(yè)革命進(jìn)程中的高等教育人才培養(yǎng)之我見(jiàn)

張文格

（北京信息科技大學(xué) 高教研究室，北京 100192）

這兩年，以美國(guó)著名趨勢(shì)學(xué)家、賓夕法尼亞大學(xué)教授杰里米·里夫金為代表的學(xué)者關(guān)于“第三次工業(yè)革命”的呼聲，在全球引起了極大的關(guān)注。事實(shí)上，很多發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始積極部署第三次工業(yè)革命的發(fā)展戰(zhàn)略。很多外國(guó)媒體認(rèn)為，作為全球制造中心的中國(guó)將是這一場(chǎng)新工業(yè)革命的最大受害者。我們無(wú)須過(guò)多恐慌，重要的是認(rèn)識(shí)到“第三次工業(yè)革命”的特征及第三次工業(yè)革命將以什么樣的技術(shù)和什么樣的方式重構(gòu)傳統(tǒng)工業(yè)，并深刻地認(rèn)識(shí)到第三次工業(yè)革命的驅(qū)動(dòng)力是科技創(chuàng)新，而勞動(dòng)力大軍在嚴(yán)格訓(xùn)練下的創(chuàng)造力與技能水平?jīng)Q定了各國(guó)科技創(chuàng)新的力度、企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力和產(chǎn)品的質(zhì)量，高等教育作為第三次工業(yè)革命亟須的創(chuàng)造性人才、創(chuàng)新型人才及高技能人才的培養(yǎng)主體，將成為第三次工業(yè)革命進(jìn)程中的中心力量。因此，有必要在全球化視野里思考我國(guó)高等教育如何應(yīng)對(duì)才能順應(yīng)潮流、趁勢(shì)而上，為我國(guó)第三次工業(yè)革命的孕育、發(fā)起及參與提供強(qiáng)大的支撐力量。

一、第三次工業(yè)革命來(lái)襲

杰里米·里夫金認(rèn)為歷史上數(shù)次重大的經(jīng)濟(jì)革命都是在新的通信技術(shù)和新的能源系統(tǒng)結(jié)合之際發(fā)生的。以報(bào)紙、雜志及書(shū)籍等印刷材料為主的信息傳播工具與燃燒煤、碳為主的蒸氣動(dòng)力技術(shù)成就了第一次工業(yè)革命，使得19世紀(jì)的世界發(fā)生了天翻地覆的變化，人們從以馬車(chē)為主要代步工具的時(shí)代邁入以煤炭為動(dòng)力的蒸氣鐵路時(shí)代。而電信技術(shù)（電視、電話(huà)、收音機(jī)）與燃油內(nèi)燃機(jī)（石油、天然氣、電能等化石能源）的結(jié)合產(chǎn)生的第二次工業(yè)革命則使人們踏入了石油經(jīng)濟(jì)與汽車(chē)時(shí)代。而第三次工業(yè)革命將帶來(lái)什么呢？里夫金認(rèn)為，新的通信技術(shù)——網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)大大改變了人們的生活，也創(chuàng)造了許多新的商業(yè)形式，但是信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)本身并沒(méi)有造就新的工業(yè)革命，只有當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和新能源體系（可再生能源）結(jié)合，才會(huì)引起第三次工業(yè)革命。

1.第三次工業(yè)革命來(lái)臨的顛覆性突破點(diǎn)：新能源技術(shù)。

新能源形式指能取代化石能源的可再生能源 （包括太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)?、生物燃料、海浪、潮汐等），新能源技術(shù)設(shè)想的狀態(tài)是利用新技術(shù)將每一棟建筑、每一條道路轉(zhuǎn)化為微型發(fā)電廠(chǎng)，以便就地收集可再生能源，這樣每個(gè)人都可以在家中、辦公室和工廠(chǎng)里生產(chǎn)自己的可再生能源，再在每一棟建筑物及基礎(chǔ)設(shè)施中使用氫和其他儲(chǔ)存技術(shù)，以存儲(chǔ)間歇式能源，再利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將大區(qū)域的電力網(wǎng)轉(zhuǎn)化為能源共享網(wǎng)絡(luò)，這一共享網(wǎng)絡(luò)的工作原理類(lèi)似于互聯(lián)網(wǎng)，成千上萬(wàn)的建筑能夠就地產(chǎn)出少量能源，這些能源多余的部分既可以被電網(wǎng)回收，又可以直接通過(guò)聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)大區(qū)域共享。將運(yùn)輸工具轉(zhuǎn)向插電式及燃料電池動(dòng)力車(chē)，這種電動(dòng)車(chē)需要的電可以通過(guò)洲與洲之間共享的電網(wǎng)平臺(tái)進(jìn)行買(mǎi)賣(mài)。新能源系統(tǒng)技術(shù)的突破：一在于將現(xiàn)有應(yīng)用于互聯(lián)網(wǎng)上的分布式技術(shù)和分散式合作技術(shù)應(yīng)用于能源的分布和集中上，二是取決于氫或者其他更強(qiáng)大的能源儲(chǔ)存技術(shù)能夠得到突破，三是取決于基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，需要用新技術(shù)改建現(xiàn)有建筑、公路和電網(wǎng)系統(tǒng)。一旦這三方面的技術(shù)得到突破，第三次工業(yè)革命將以燎原之勢(shì)徹底改變?nèi)祟?lèi)的生活和生產(chǎn)方式。

2.第三次工業(yè)革命的核心發(fā)動(dòng)機(jī)：云智慧技術(shù)。

“云智慧技術(shù)”是以虛擬儀器技術(shù)+互聯(lián)網(wǎng)（物聯(lián)網(wǎng)）+云計(jì)算+軟件制造為支撐的新技術(shù)。云智慧儀器是應(yīng)用大量軟件和嵌入式系統(tǒng)發(fā)展人腦工程的各種專(zhuān)家系統(tǒng)、IV技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)(物聯(lián)網(wǎng))、云計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)高性能數(shù)采儀、智能傳感器等高端技術(shù)融合在一起,形成云智慧測(cè)試系統(tǒng),并使之成為未來(lái)智慧機(jī)器人的核心。凡是信息量高度密集、需要更多智慧的核心控制關(guān)鍵部件,都可用軟件和嵌入式電子芯片制造,統(tǒng)稱(chēng)為“軟件制造”。軟件制造將取代大量傳統(tǒng)的高端硬件制造。其特點(diǎn)是高端制造業(yè)的產(chǎn)品越來(lái)越小巧、越來(lái)越精致,省電省材料,軟件幾乎可以制造“一切”、用于“一切”。信息化、數(shù)字化改變了照片、書(shū)本、地圖、電影、電視、電報(bào)、傳真、唱片、錄音機(jī)、錄像機(jī)、放像機(jī)等,人們每時(shí)每刻都在應(yīng)用“軟件制造”，現(xiàn)在很多東西都集中到了“手機(jī)”之中,集中到了U盤(pán)之中,智能儀表的大量產(chǎn)生將使人們?nèi)粘Ｉ钪械碾姳怼⑺?、燃?xì)獗?、溫度表等全部智能化，人們將?huì)改變讀電表、抄電表、讀水表、抄水表等勞動(dòng)，即從軟件制造儀器到軟件可用于整個(gè)制造業(yè)乃至國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)方面。

3.第三次工業(yè)革命的技術(shù)基石：新材料技術(shù)。

納米材料、工程塑料、樹(shù)脂和碳纖維等合成材料和聚合物正在取代傳統(tǒng)鋼鐵和合金，飛速發(fā)展的材料科學(xué)使得工程師們即將從分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)、建造，優(yōu)化功能，甚至創(chuàng)造新材料，從而顯著提高質(zhì)量、減少浪費(fèi)。原材料的革命性突破對(duì)于第三次工業(yè)革命是至關(guān)重要的因素。

4.第三次工業(yè)革命最具標(biāo)志性的生產(chǎn)工具：3D打印技術(shù)。

傳統(tǒng)制造技術(shù)是“減材制造技術(shù)”，3D打印則是“增材制造技術(shù)”，它具有制造成本低、生產(chǎn)周期短等明顯優(yōu)勢(shì)，被喻為“第三次工業(yè)”革命最具標(biāo)志性的生產(chǎn)工具。3D打印技術(shù)以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可黏合材料，通過(guò)逐層打印的方式構(gòu)造物體的技術(shù)。按照傳統(tǒng)制造方法，制造一個(gè)普通的物體大約需要七八道工序：繪制草圖、制作泥模、雕刻物體原型、生產(chǎn)出磨具、用壓力將熔化的塑料或金屬注進(jìn)磨具，再冷卻成型……而3D打印只需在電腦中繪制一個(gè)物體三維圖，按下“確定鍵”，一個(gè)實(shí)實(shí)在在的物品就可“打印”出來(lái)，這一新的生產(chǎn)方式需要的原材料只有傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的十分之一，能源消耗也遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)工廠(chǎng)式生產(chǎn)，大大降低了成本。如果有一天，3D打印機(jī)能夠打印鋼鐵、合金、鈦金或者新材料技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展（納米材料能變得像鋼鐵一樣堅(jiān)硬），那么3D打印技術(shù)將完全改變傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)方式?！督?jīng)濟(jì)學(xué)人》指出，3D打印技術(shù)將使工廠(chǎng)徹底告別車(chē)床、鉆頭、沖壓機(jī)、制模機(jī)等傳統(tǒng)工具，這種更加靈活、投入更少的生產(chǎn)方式便是第三次工業(yè)革命到來(lái)的標(biāo)志，傳統(tǒng)制造業(yè)將逐漸失去競(jìng)爭(zhēng)力，數(shù)字化、人工智能化制造與新型材料將廣為應(yīng)用。

從本質(zhì)來(lái)講，第三次工業(yè)革命是一種建立在互聯(lián)網(wǎng)、軟件制造、新材料和新能源相結(jié)合基礎(chǔ)上的新一輪技術(shù)和產(chǎn)業(yè)革命，它以“制造業(yè)數(shù)字化”為核心，以科學(xué)技術(shù)的集成創(chuàng)新為特點(diǎn)。

二、第三次工業(yè)革命對(duì)勞動(dòng)力的新需求

當(dāng)前信息技術(shù)、智能技術(shù)、以納米為代表的新材料及3D打印等一系列技術(shù)變革和科技創(chuàng)新已經(jīng)使得第三次工業(yè)革命的孕育發(fā)展到了一個(gè)臨界點(diǎn)，一旦關(guān)鍵要素 “能源互聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)得到突破，第三次工業(yè)革命之火將勢(shì)如燎原讓全球工業(yè)發(fā)展方向發(fā)生巨變。

1.未來(lái)工業(yè)發(fā)展將呈現(xiàn)出四個(gè)新畫(huà)面。

（1）人類(lèi)如何生產(chǎn)能源：在新時(shí)代，數(shù)以?xún)|計(jì)的人們將在自己家里、辦公室里、工廠(chǎng)里利用能源便攜器，生產(chǎn)出自己的綠色能源，并在“能源互聯(lián)網(wǎng)”上與大家分享，就像我們現(xiàn)在在網(wǎng)上發(fā)布、分享消息一樣。任何一個(gè)能源生產(chǎn)者都能將生產(chǎn)的能源通過(guò)一種外部網(wǎng)格式的智能型分布式電力系統(tǒng)與他人分享。

（2）未來(lái)的新工廠(chǎng)：未來(lái)的工廠(chǎng)不會(huì)有積滿(mǎn)灰塵的機(jī)器，機(jī)器邊上也不會(huì)站著滿(mǎn)身油污、穿著工裝褲的工人。工廠(chǎng)里面的機(jī)器將非常干凈，而且?guī)缀醵际菬o(wú)人看管的。事實(shí)上，日本已經(jīng)出現(xiàn)了全部由機(jī)器人上崗的不需要燈光的全息工廠(chǎng)。大多數(shù)工作將不在工廠(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，而是在附近的辦公室里面，辦公室里面滿(mǎn)是設(shè)計(jì)師、工程師、IT專(zhuān)家、物流專(zhuān)家與市場(chǎng)專(zhuān)員和其他領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)人員。

（3）如何生產(chǎn)產(chǎn)品：人人都可以在網(wǎng)站上購(gòu)買(mǎi)其他人設(shè)計(jì)的產(chǎn)品圖樣，也可以把自己的設(shè)計(jì)上傳到電腦上，利用3D打印機(jī)（自己家里的或者是某個(gè)工廠(chǎng)）在自己的電腦前用鼠標(biāo)輕輕一按確定就可以打印出自己想要的物品。

（4）未來(lái)的運(yùn)輸工具：道路上行駛的將都是使用清潔能源的插電式及燃料電池的動(dòng)力車(chē)。

2.三個(gè)新方向。

一是更加有效的技術(shù)將替代人力。隨著智能技術(shù)的進(jìn)步，更加有效的技術(shù)將替代人力，從1995年~2002年，世界20個(gè)最大經(jīng)濟(jì)體的制造業(yè)崗位減少了3100萬(wàn)個(gè)，然而生產(chǎn)力上升了4.3%，全球工業(yè)產(chǎn)值增加了30%。在1982年~2002年間，美國(guó)鋼鐵產(chǎn)量從7500萬(wàn)噸增加到了1.02億噸，工人數(shù)量則從28.9萬(wàn)人下降到了7.4萬(wàn)人。隨著智能技術(shù)代替大規(guī)模的人類(lèi)勞動(dòng)，制造業(yè)生產(chǎn)力普遍迅速提高，即使在最貧窮的國(guó)家里，最廉價(jià)的勞工也不如替代他們的智能技術(shù)廉價(jià)、高效。預(yù)計(jì)到2040年，全球制造業(yè)工人數(shù)量將從目前的1.63億下降到幾百萬(wàn)，大部分工作崗位將消失。

二是現(xiàn)有很多工種將消失。對(duì)于第二次工業(yè)革命中產(chǎn)生的石油公司、汽車(chē)公司、電話(huà)公司、能源和電力公司、建筑公司和房地產(chǎn)公司而言，其石油加工、汽車(chē)生產(chǎn)、公路修筑、電話(huà)鋪設(shè)和電力網(wǎng)絡(luò)、修建城郊社區(qū)等商業(yè)行為將面臨巨大改變，要么改變，要么滅亡。正如曾經(jīng)取代的第一次工業(yè)革命中的電報(bào)公司。音樂(lè)和電子書(shū)的免費(fèi)下載和博客的出現(xiàn)給唱片業(yè)和出版業(yè)這些傳統(tǒng)工業(yè)帶來(lái)了毀滅性的打擊。因此可以想象，綠色能源、3D生產(chǎn)帶來(lái)的影響。在農(nóng)業(yè)機(jī)械和化學(xué)品代替人類(lèi)勞動(dòng)發(fā)揮作用時(shí)，成百萬(wàn)上千萬(wàn)的農(nóng)村勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移到城市，在工廠(chǎng)里從事技術(shù)性或非技術(shù)性工作。接著，在工廠(chǎng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)后，上百萬(wàn)的藍(lán)領(lǐng)工人換上了襯衫，提高了技能，成了白領(lǐng)隊(duì)伍的一部分，供職于快速發(fā)展的服務(wù)行業(yè)。同樣，在智能技術(shù)應(yīng)用于服務(wù)行業(yè)，大規(guī)模取代人力勞動(dòng)時(shí)，勞動(dòng)大軍又轉(zhuǎn)移到關(guān)愛(ài)產(chǎn)業(yè)和體驗(yàn)領(lǐng)域，如醫(yī)療保健業(yè)、社會(huì)工作、娛樂(lè)業(yè)及旅游業(yè)。然而如今，農(nóng)業(yè)、工業(yè)、服務(wù)業(yè)、關(guān)愛(ài)和體驗(yàn)業(yè)這四大部門(mén)都將以精良的高科技人才和尖端的智能技術(shù)取代大量的雇用勞動(dòng)力。

三是將會(huì)有很多新興產(chǎn)業(yè)?？稍偕茉吹霓D(zhuǎn)變、分散式生產(chǎn)、儲(chǔ)存、分配和交通工具改用插電式電動(dòng)車(chē)和燃料電池作為新經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的五大支柱將創(chuàng)造數(shù)以千計(jì)的新行業(yè)，將帶來(lái)數(shù)百萬(wàn)的新企業(yè)，即可帶來(lái)成億萬(wàn)計(jì)的可持續(xù)發(fā)展的工作職位。例如，2003年，德國(guó)的傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)（如煤炭、石油、天然氣及鈾燃料）為民眾提供了26萬(wàn)個(gè)就業(yè)機(jī)會(huì)。而2007年，德國(guó)可再生能源產(chǎn)業(yè)為德國(guó)提供了24.93萬(wàn)個(gè)就業(yè)機(jī)會(huì)，而此時(shí)，可再生能源僅占能源總消耗量的10%。第三次工業(yè)革命在清潔能源、綠色建筑、電子通信、微型發(fā)電系統(tǒng)、分散式的IT網(wǎng)絡(luò)、插電式和生物電池交通工具、可持續(xù)化學(xué)、納米技術(shù)、無(wú)碳物流和供應(yīng)鏈管理等各個(gè)領(lǐng)域風(fēng)起云涌的體系。必將帶來(lái)新型科技、產(chǎn)品和服務(wù)的大量出現(xiàn)。

任何一次工業(yè)革命都是對(duì)勞動(dòng)力的解放， 與此同時(shí)又提高了對(duì)勞動(dòng)力素質(zhì)的要求。 第一次工業(yè)革命要求勞動(dòng)力掌握機(jī)器操作，第二次工業(yè)革命要求勞動(dòng)力高效率地生產(chǎn)。而在第三次工業(yè)革命中，除了某些生產(chǎn)任務(wù)因太過(guò)精巧而機(jī)器人無(wú)法操作需轉(zhuǎn)包給擁有廉價(jià)勞動(dòng)力的國(guó)家外，大部分生產(chǎn)工作將由機(jī)器人承擔(dān)完成。未來(lái)工廠(chǎng)對(duì)操作者體力的要求越來(lái)越低，而對(duì)工作群體受教育程度和腦力要求越來(lái)越高。人們?yōu)闄C(jī)器人編程，21世紀(jì)是高科技專(zhuān)業(yè)化人才設(shè)計(jì)監(jiān)控智能技術(shù)系統(tǒng)的時(shí)代。需要一批精良的高科技策劃團(tuán)隊(duì)和大量高級(jí)技工共同合作。高中和大學(xué)都需要開(kāi)始培養(yǎng)第三次工業(yè)革命的勞動(dòng)力，課程安排需要將重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到前沿信息、納米技術(shù)、生物科技、地球科學(xué)、生態(tài)學(xué)、系統(tǒng)理論及各種職業(yè)技能上，知識(shí)型員工成為核心競(jìng)爭(zhēng)資源?？梢灶A(yù)見(jiàn)，從事制造行業(yè)的勞動(dòng)力人數(shù)將大幅減少，而剩余勞動(dòng)力則需要成為機(jī)器維護(hù)員、軟件設(shè)計(jì)者，通過(guò)操縱智能軟件、管理機(jī)器人完成生產(chǎn)任務(wù)。 這種生產(chǎn)方式下，生產(chǎn)人員需要有很高的知識(shí)水平和技能。 對(duì)客戶(hù)需求的快速響應(yīng)，也要求勞動(dòng)力有良好的設(shè)計(jì)能力與創(chuàng)意。在嚴(yán)格訓(xùn)練下的創(chuàng)造力和應(yīng)對(duì)變化的能力成了新變革中需要的特質(zhì)，而這可能正是人類(lèi)文明的發(fā)展方向。

三、為第三次工業(yè)革命培養(yǎng)人才

第一次工業(yè)革命發(fā)生時(shí)，中國(guó)正處于封建社會(huì)末期，正是最封閉的時(shí)候，還沒(méi)有真正意義上的大學(xué)誕生，培養(yǎng)的大多是文人，還沒(méi)有培養(yǎng)工程技術(shù)人才的意識(shí)。第二次工業(yè)革命開(kāi)始的時(shí)候，我國(guó)正受各國(guó)列強(qiáng)的欺壓，為獨(dú)立而戰(zhàn)，大學(xué)正處于發(fā)展的初期，沒(méi)有成規(guī)模。與前兩次工業(yè)革命相比，中國(guó)在第三次工業(yè)革命中具有很大的優(yōu)勢(shì)，一是我國(guó)現(xiàn)在是世界上最大的制造業(yè)國(guó)家，有了一定的基礎(chǔ)設(shè)施，二是我們擁有世界最大的高等教育規(guī)模和職業(yè)教育規(guī)模。尤其近五六十年為了國(guó)家建設(shè)的需要培養(yǎng)了大量工程科技類(lèi)人才。據(jù)統(tǒng)計(jì)，從2000年至2013年共14年的時(shí)間里，我國(guó)高校的畢業(yè)生總?cè)藬?shù)達(dá)到了5943萬(wàn)人，培養(yǎng)的各類(lèi)理工類(lèi)人才就近3000萬(wàn)人，為國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展與建設(shè)提供了強(qiáng)大的人力支持。 但是，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的市場(chǎng)化和高等教育發(fā)展的計(jì)劃化導(dǎo)致高等教育人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的協(xié)調(diào)性較差，現(xiàn)如今高等教育人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展脫軌、高等學(xué)校專(zhuān)業(yè)設(shè)置與崗位脫軌、大學(xué)課程內(nèi)容與工作過(guò)程脫軌等問(wèn)題已經(jīng)引起了廣泛的關(guān)注。隨著第三次工業(yè)革命的逼近，高等教育人才培養(yǎng)與工業(yè)發(fā)展需要的契合度將變得更為重要?！澳苌嫦聛?lái)的物種，不是最強(qiáng)壯的，也不是最聰明的，卻是應(yīng)對(duì)變化能力最強(qiáng)的”。中國(guó)必須全面擁抱第三次工業(yè)革命，已有的國(guó)民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)、完善的科技創(chuàng)新和人才培養(yǎng)系統(tǒng)及龐大的高等教育規(guī)模已經(jīng)為我們?nèi)鎱⑴c甚至領(lǐng)跑第三次工業(yè)革命提供了可能，未來(lái)的關(guān)鍵將集中反映在“如何培養(yǎng)出適應(yīng)第三次工業(yè)革命需要的創(chuàng)造性人才（創(chuàng)新型人才）、高技能人才和高素質(zhì)服務(wù)類(lèi)人才”上。作為創(chuàng)造性人才、創(chuàng)新型人才與高技能人才的培養(yǎng)主體，高等教育系統(tǒng)面臨觀(guān)念、制度的先行變革，以及培養(yǎng)對(duì)象的終身化，專(zhuān)業(yè)設(shè)置面向產(chǎn)業(yè)鏈，行業(yè)、企業(yè)成培養(yǎng)主體等轉(zhuǎn)型需要。

圖 第三次工業(yè)革命產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向和人才培養(yǎng)的需求

［1］杰里米·里夫金（Jeremy Rifkin）.張?bào)w偉（譯）.第三次工業(yè)革命:新經(jīng)濟(jì)模式如何改變世界［M］.中信出版社，2012.