工業(yè)4.0背景下高等教育創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的新要求

王 蓮

（江蘇財(cái)會職業(yè)學(xué)院， 江蘇 連云港 222000）

工業(yè)4.0的概念產(chǎn)生于2011年德國漢諾威工業(yè)博覽會，是德國政府近年來提出的高科技戰(zhàn)略發(fā)展計(jì)劃，更加關(guān)注互聯(lián)網(wǎng)，并將實(shí)體物理世界和互聯(lián)網(wǎng)相融合，將資源、信息、物品和人相互更加緊密地關(guān)聯(lián)在一起，形成“實(shí)體物理系統(tǒng)（CPS）”。旨在通過工業(yè)領(lǐng)域新一代革命性技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新，使德國保有在世界范圍內(nèi)的競爭力。隨著2014年7月德國總理默克爾訪華，工業(yè)4.0成為中德合作的關(guān)注焦點(diǎn)。2014年10月10日，中德雙方發(fā)表《中德合作行動綱要：共塑創(chuàng)新》，兩國正式開啟了工業(yè)4.0合作。隨之，以提升中國制造業(yè)水平為目標(biāo)、被稱之為中國版的“工業(yè)4.0”規(guī)劃的《中國制造2025》應(yīng)運(yùn)而生，提出堅(jiān)持“創(chuàng)新驅(qū)動、質(zhì)量為先、綠色發(fā)展、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、人才為本”的基本方針。在工業(yè)4.0的架構(gòu)中，加強(qiáng)自主創(chuàng)新能力成為我國由工業(yè)大國向工業(yè)強(qiáng)國、由價(jià)值鏈低端向高端躍升、由推動增長動力向創(chuàng)新驅(qū)動轉(zhuǎn)變的重要舉措?！叭瞬艦楸尽奔慈肆Y源是其中的一個關(guān)鍵因素，應(yīng)對工業(yè)4.0的創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)對高等教育提出了新的要求。

一、工業(yè)4.0：與創(chuàng)新2.0時代并軌而行的機(jī)遇

隨著信息化的發(fā)展，創(chuàng)新模式發(fā)生了很大的變化，以往受時間與地點(diǎn)限制的創(chuàng)新平臺的邊界得以擴(kuò)展。以技術(shù)發(fā)展為導(dǎo)向、科研人員為主體、實(shí)驗(yàn)室為載體的科技創(chuàng)新活動面臨著挑戰(zhàn)，而以用戶為中心、社會為舞臺的面向知識社會、以人為本的創(chuàng)新成為創(chuàng)新的新模式，這一變化結(jié)果被稱為創(chuàng)新2.0。[1]工業(yè)的發(fā)展需要綠色和可持續(xù)性，創(chuàng)新2.0時代的到來為工業(yè)4.0的發(fā)展帶來了前所未有的機(jī)遇。

（一）用戶創(chuàng)新使工業(yè)產(chǎn)品更符合個性化需求

用戶創(chuàng)新是指由用戶參與和主導(dǎo)的創(chuàng)新,用戶通過自身需求和外部環(huán)境刺激，而積極主動地發(fā)揮自身創(chuàng)新性的一種表現(xiàn)。用戶創(chuàng)新是用戶主導(dǎo)的、更加民主化的創(chuàng)新模式。全面的網(wǎng)絡(luò)連接使系統(tǒng)、所有參與者、物品的互聯(lián)互通更加緊密。信息技術(shù)能夠提供給用戶快捷、全面、安全可靠的服務(wù)和參與流程，使其更加方便地參與到產(chǎn)品設(shè)計(jì)與服務(wù)反饋過程中來，從而使產(chǎn)品個性定制成為可能。

（二）開放創(chuàng)新推動產(chǎn)生新的工業(yè)合作模式

Chesbrough（2003）提出了與封閉式創(chuàng)新相對立的開放式創(chuàng)新（Open Innovation）模式，認(rèn)為未來企業(yè)的盈利能力與企業(yè)從外部獲取創(chuàng)新資源并將其轉(zhuǎn)化為商業(yè)價(jià)值的能力高度相關(guān)，也即獲取知識、利用知識、實(shí)現(xiàn)知識增值的能力。開放式創(chuàng)新要求企業(yè)具有應(yīng)用內(nèi)外部創(chuàng)新資源的能力。在工業(yè)領(lǐng)域，創(chuàng)新活動從廠房里拓展到產(chǎn)品的銷售和服務(wù)全過程。依托多樣、分散化的知識高度，企業(yè)充分吸收內(nèi)外部的資源，與環(huán)境相互融合，通過產(chǎn)學(xué)研一體化、并購合資、購買專利和外包、技術(shù)聯(lián)盟等戰(zhàn)略工具，形成新的合作模式，促進(jìn)發(fā)展。

（三）協(xié)同創(chuàng)新催生進(jìn)一步的創(chuàng)新

創(chuàng)新2.0背景下，協(xié)同創(chuàng)新是政府、企業(yè)、大學(xué)、科研院所和用戶為了實(shí)現(xiàn)科技創(chuàng)新而突破創(chuàng)新主體間的壁壘，充分釋放彼此“人才、資本、信息、技術(shù)”等創(chuàng)新要素活力而實(shí)現(xiàn)的深度合作。[2]工業(yè)生產(chǎn)脫離了工廠，更多不同背景的人參與到生產(chǎn)過程中，工業(yè)生產(chǎn)的周期更短，產(chǎn)品更能滿足用戶需求。各創(chuàng)新主體利用虛擬媒介溝通合作，激發(fā)創(chuàng)新要素的活力，通過資源共享形成了共同成長的關(guān)系，可以進(jìn)一步催生更多的創(chuàng)新。

二、工業(yè)4.0對創(chuàng)新型人才的要求

“創(chuàng)新驅(qū)動、質(zhì)量為先、綠色發(fā)展、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、人才為本”五方面規(guī)劃中，“創(chuàng)新驅(qū)動”和“人才為本”規(guī)劃對創(chuàng)新型人才的需求顯得更為迫切。創(chuàng)新型人才有其特征的界定，素質(zhì)方面有堅(jiān)強(qiáng)的意志和獨(dú)到的思維方式；能力方面有超強(qiáng)的創(chuàng)新型學(xué)習(xí)習(xí)慣和敏銳洞察基礎(chǔ)上的行動力。在工業(yè)4.0背景下，排除先天因素，針對個人素質(zhì)、能力的可培養(yǎng)性，對創(chuàng)新型人才有新的要求。

（一）掌握基礎(chǔ)科學(xué)的能力

基礎(chǔ)科學(xué)以揭示客觀規(guī)律為目標(biāo)，具有穩(wěn)定性和持久性，基礎(chǔ)科學(xué)是學(xué)習(xí)其他一切專業(yè)知識的基礎(chǔ)，是培育尊重事物發(fā)展規(guī)律科學(xué)精神的基礎(chǔ)，是提升社會整體創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)，各個研究領(lǐng)域都有一批從事基礎(chǔ)科學(xué)研究的人才。工業(yè)4.0時代的原劃分部門和學(xué)科進(jìn)一步整合，使得現(xiàn)實(shí)生活與計(jì)算機(jī)的相互作用變得越來越重要，對生產(chǎn)過程中各方面之間相互關(guān)聯(lián)的元認(rèn)知能力變得越來越重要，創(chuàng)新型人才除了要掌握基本的通識內(nèi)容和文化素養(yǎng)，在各自的專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)更應(yīng)該強(qiáng)化掌握基礎(chǔ)知識和理論，以此為前提才能更好地拓寬專業(yè)領(lǐng)域。

（二）跨學(xué)科綜合運(yùn)用的能力

工業(yè)4.0對創(chuàng)新型人才的要求是一個和諧發(fā)展的人，在專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，除了對元認(rèn)知能力的需求增加，對計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識，社交能力等也變得越來越重要。創(chuàng)新型人才能夠進(jìn)行橫向的行業(yè)交流，從而促進(jìn)交叉行業(yè)的發(fā)展，有突破自然科學(xué)、社會科學(xué)、人文科學(xué)界限，加強(qiáng)不同學(xué)科、專業(yè)之間的橫向聯(lián)系的能力。既有精通專業(yè)的深度，又有相關(guān)專業(yè)的廣度。兼具自我發(fā)展、與人合作的人文素質(zhì)，又有引領(lǐng)行業(yè)進(jìn)步的專業(yè)素養(yǎng)。在技術(shù)層面，跨學(xué)科的綜合運(yùn)用能力顯得尤為重要。

（三）創(chuàng)造性實(shí)踐的能力

馬克思說實(shí)踐是人的生存方式，創(chuàng)造是人的本質(zhì)特征，實(shí)踐性和創(chuàng)造性是人的內(nèi)在規(guī)定性，離開創(chuàng)造性的實(shí)踐，人就異化為毫無主動性的只靠固有程序運(yùn)做的機(jī)器。在工業(yè)4.0框架下，實(shí)踐不單純以職業(yè)技能或特殊職業(yè)的要求為目的，而是能夠在一個領(lǐng)域里運(yùn)用科學(xué)知識和方法創(chuàng)造性地開展工作，并在實(shí)踐過程綜合考量現(xiàn)實(shí)情況和環(huán)境因素，適時地進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)。

三、高等教育創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的協(xié)同教育應(yīng)對

（一）通識教育與專業(yè)教育協(xié)同，培養(yǎng)“通識”型創(chuàng)新人才

丹尼森的人力資本理論認(rèn)為人類知識量的擴(kuò)大和學(xué)校傳授增加、更好的信息以及更好的教育提高了知識質(zhì)量的影響，都被看作是經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)，這也就是“知識進(jìn)展”的因素。這種知識的進(jìn)展歸功于社會生產(chǎn)重要知識的增加，而且丹尼森認(rèn)為有關(guān)生產(chǎn)的知識即知識進(jìn)展的范圍完全是綜合性的，既包括管理、技術(shù)知識又包括企業(yè)組織知識等。第四代工業(yè)革命在生產(chǎn)、自動化工程和IT領(lǐng)域，橫向集成和縱向集成將在制造領(lǐng)域的所有因素和資源間形成全新的社會——技術(shù)互動水平。在這種互動水平引領(lǐng)下，“通才”能夠發(fā)揮出更大的創(chuàng)造性。這將高等教育中的通識教育提升了高度。

通識教育的鼻祖羅伯特·赫欽斯（Robert maynard Hutchins）將通識教育稱為“永恒的學(xué)科”，其著作《學(xué)習(xí)社會》（The Learning Society）之后，終身學(xué)習(xí)的思想也成為教育變革的重要思想之一。培養(yǎng)“有責(zé)任感的人，有教養(yǎng)的公民”（美國）、“教養(yǎng)深厚，見聞廣博的人才”（日本）、“完整的人、通達(dá)有識見之人”（臺灣）、“有獨(dú)立思考能力對自身及社會有深刻的認(rèn)識之人”（香港），是通識教育的目標(biāo)。高等教育在此目標(biāo)指引下，對于創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)以通識為基礎(chǔ)，以價(jià)值性、認(rèn)知性和文化性為通識培養(yǎng)目標(biāo)，能夠做出基本的道德判斷，掌握探究各類學(xué)科的方式方法，具有對文學(xué)藝術(shù)的鑒賞能力。在課程設(shè)置過程中一方面，努力形成通識課程與和專業(yè)課程相互溝通，相互響應(yīng)，形成對話；另一方面，通識課程要反思專業(yè)課程的設(shè)置，工業(yè)4.0背景下大大提高了電子工程、信息技術(shù)及機(jī)械專業(yè)的復(fù)合型人才需求，針對與這些專業(yè)實(shí)施補(bǔ)充各類人文知識，拓寬其知識視野。

（二）專業(yè)學(xué)科內(nèi)外協(xié)同，建立技術(shù)、服務(wù)和管理相融合的跨學(xué)科培養(yǎng)體系

單向創(chuàng)新不能充分體現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的多維知識結(jié)構(gòu)。多學(xué)科交叉和整合研究成為各學(xué)科學(xué)者倡導(dǎo)的、突破學(xué)科邊界的合作研究方式和新思路。[3]學(xué)科專業(yè)的分化是技術(shù)分工的要求，專業(yè)結(jié)構(gòu)的單一，使得學(xué)生的線性思維方式變成慣性，制約其創(chuàng)新能力的發(fā)展，當(dāng)前的工業(yè)發(fā)展需要管理上的協(xié)作和技術(shù)上的創(chuàng)新，這就要求專業(yè)間的協(xié)同。

工業(yè)4.0有其特有的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，在與互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展融合中傳統(tǒng)的工業(yè)在生產(chǎn)經(jīng)營和商業(yè)模式上都發(fā)生了深刻的變化，而這些變化也將成為工業(yè)發(fā)展新的方向。工業(yè)4.0的生產(chǎn)經(jīng)營和商業(yè)模式更為復(fù)雜，“工業(yè)4.0將很可能顯著地把工作和技能向兩個趨勢轉(zhuǎn)變。第一，以明確分工為特征的傳統(tǒng)制造工藝現(xiàn)在將被嵌入一個新的組織和運(yùn)營結(jié)構(gòu),配之以決策、協(xié)調(diào)、控制和支持等方面的服務(wù)功能。第二，組織和協(xié)調(diào)虛擬與真實(shí)的機(jī)器之間，以及設(shè)備控制系統(tǒng)與生產(chǎn)管理系統(tǒng)之間的交互作用變得非常必要”。[4]在跨學(xué)科的培養(yǎng)體系中，特別要注重技術(shù)能力，服務(wù)水平和管理水平的融合。智能制造為跨學(xué)科的技能培養(yǎng)和創(chuàng)新提出了更高要求。在學(xué)科內(nèi)，學(xué)生兼收并蓄不同學(xué)緣和學(xué)派的思想，通過學(xué)科內(nèi)思想的交流、碰撞與融合，啟發(fā)其潛在的創(chuàng)新思維。為實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科理念，杜克大學(xué)在2013年推行“Bass連接”項(xiàng)目提供了很好的參考，該項(xiàng)目開設(shè)了五大項(xiàng)目以及相關(guān)的跨學(xué)科課程，促進(jìn)了杜克大學(xué)各學(xué)院間的合作，大大提高了教育教學(xué)質(zhì)量，影響廣泛且深遠(yuǎn)。[5]培養(yǎng)方式上將不同專業(yè)背景和不同學(xué)歷、學(xué)位層次的學(xué)生集中在一起，由跨學(xué)科的教學(xué)團(tuán)隊(duì)在不同的教學(xué)地點(diǎn)（校內(nèi)外）開設(shè)一系列跨學(xué)科課程，旨在培養(yǎng)學(xué)生的研究、合作、創(chuàng)新和終身學(xué)習(xí)能力。在高校人才培養(yǎng)中首先要樹立跨學(xué)科協(xié)同培養(yǎng)的理念，將學(xué)生跨學(xué)科的知識構(gòu)建和融會貫通的能力作為教育效果評價(jià)；在課程建設(shè)上建立資源共享平臺，建立跨學(xué)科或多學(xué)科知識覆蓋的課程知識體系；注重建立跨學(xué)科的科研攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì)，并建立能發(fā)揮資源整合優(yōu)勢的運(yùn)行機(jī)制；組織跨學(xué)科的學(xué)術(shù)交流和競賽活動，捕捉熱點(diǎn)問題，拓寬學(xué)生視野，營造跨學(xué)科交流的濃郁氛圍。

（三）學(xué)校與工業(yè)企業(yè)相協(xié)同，建立“學(xué)院立方體”式教育模式

為了滿足工業(yè)4.0產(chǎn)生的新的培訓(xùn)形式和內(nèi)容的需求，德國和國際工業(yè)企業(yè)與公共機(jī)構(gòu)聯(lián)合推出學(xué)院立方體的倡議。學(xué)院立方體為自失業(yè)率非常高的歐洲南部的技術(shù)工人提供各方面的在線任職信息，幫他們與工業(yè)企業(yè)直接聯(lián)系，給無業(yè)的信息通訊技術(shù)和工程學(xué)畢業(yè)生提供獲得有針對性的任職資格的機(jī)會。企業(yè)和用工單位通過在線平臺發(fā)布職位空缺信息并提供相應(yīng)職業(yè)技能的在線學(xué)習(xí)課程。求職者可以通過在線學(xué)習(xí)活動相應(yīng)的培訓(xùn)證書，企業(yè)可以在被培訓(xùn)人員中選拔自己的員工。

產(chǎn)業(yè)與人才的協(xié)同創(chuàng)新正在成為未來工業(yè)4.0發(fā)展的關(guān)鍵。高?！皩W(xué)院立方體”式教育模式的構(gòu)建要充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺，將高等教育與企業(yè)需求相銜接，企業(yè)用人單位參與人才培養(yǎng)方案制定過程，使人才培養(yǎng)方案與緊跟學(xué)科前沿，緊貼社會實(shí)際需求。企業(yè)為高校創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提供必要的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)，加強(qiáng)企業(yè)的資源優(yōu)勢，幫助人才掌握先進(jìn)的管理技能和創(chuàng)新能力，使得學(xué)生畢業(yè)后馬上就能滿足崗位技能需求，更好地為企事業(yè)單位服務(wù)，實(shí)現(xiàn)高校和企業(yè)創(chuàng)新型人才培育協(xié)同。

［1］宋剛，張楠.創(chuàng)新2.0：知識社會環(huán)境下的創(chuàng)新民主化[J].中國軟科學(xué)，2009(10):60-66.

［2］疏臘林，危懷安，聶卓，黃曼.創(chuàng)新2.0視角下協(xié)同創(chuàng)新的主體研究[J].科技與經(jīng)濟(jì).2014（27）:16-20.

［3］包水梅.高等教育多學(xué)科研究的解讀和反思[J].高等教育研究,2013（34）:46-52.

［4］德國聯(lián)邦教育研究部工業(yè)4.0工作組.把握德國制造業(yè)的未來 實(shí)施“工業(yè)4.0”攻略的建議[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.