前三次工业革命——蒸汽技术革命、电力技术革命和计算机及信息技术革命,使人类发展进入了空前繁荣的时代,但同时也造成了巨大的能源、资源消耗,付出了巨大的环境代价、生态成本,急剧扩大了人与自然之间的矛盾。自21世纪以来,以大数据、云计算、智能机器人和3D打印为主的新技术层出不穷,这些技术正深刻改变人类生产生活方式,预示着新一轮工业革命的兴起,我们将迎来利用信息化技术促进产业变革的时代。克劳斯·施瓦布在《第四次工业革命》一书中指出,第四次工业革命与其他几次有着较大差别,呈现出“波及面更大、范围更广、程度更复杂密集”等变化特征,彰显出巨大的影响力。 为应对这些变化,西方国家纷纷采取措施,迎接第四次工业革命的到来。如德国2013年提出“工业4.0”这一重大国家战略;美国提出了工业互联网并组建联盟。
作为世界第二大经济体的中国,已错失前三次工业革命的发展良机,如今在新的发展形势下,理应与时俱进地参与这一浪潮。2014年6月,习近平主席出席国际工程科技大会时指出:“未来几十年,新一轮科技革命和产业变革将同人类社会发展形成历史性交汇,工程科技进步和创新将成为推动人类社会发展的重要引擎。” 我国2015 年5 月发布了《中国制造2025》重大国家发展战略,为我国工业化发展指明了方向。2017年6月,时任总理李克强主持了以新一轮世界科技革命和产业变革为主的专题学习。
当前,我国经济发展已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,当下的主要任务是转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力,建设现代化经济体系。处于新经济时代的中国,各种互联网产业形态不断出现,促进了产业升级和变革。新时代新经济发展必然对工科建设提出新的要求。
互联网、物联网、大数据、人工智能、新材料、新能源等新科技和新商业模式快速改变着现代工业、经济社会发展和劳动力市场。为了主动应对新一轮科技革命与产业变革,支撑服务创新驱动发展,“中国制造2025”“一带一路”“互联网+”等重大国家政策相继出台,为中国经济发展拓展了新方向、提供了新机遇、注入了新活力,进而形成了以新技术、新业态、新产业为特点的新经济业态。经济结构的优化升级离不开生产力的高速发展,而生产力的进步又要以技术的突破为支撑。经济结构从要素驱动、投资驱动转向了创新驱动,我国也适时提出双创战略,增强经济发展的活力和动力。经济的发展总在推陈出新,这就要求高等教育必须面向未来谋划专业布局。
当前,我国经济发展结构并不均衡,正处于动力转换、结构优化和提质增效的关键时期。国内外制造业竞争激烈、自主创新能力不足成掣肘,急需经济转型升级。在此导向下的新工科建设,对新工科服务产业发展提出了更新、更高、更快的要求,迫切需要新工科提供新兴技术、核心技术、高端技术,直接服务于先进制造业、战略性新兴产业和传统产业的改造。同时,新产业布局正如火如荼,成为驱动国家产业升级融合的内生动力。
创新型经济体系的建设离不开新工科教育背景下培养的新型创新人才。具体到工程教育领域,能够把握科技创新的前沿动态,适时调整改进现时状况,建立更加丰富、更个性化的工程教育育人模式,是新经济时代对工程教育提出的必然要求。
中国作为一个教育大国,拥有庞大的高等教育受众群体,其中理工科学生所占比例相当高。从教育部网站了解到,2022年,我国普通本科在校学生数为1 893.104 4万人,其中理工科学生数为771.288 4万人,占总学生数比例超过40%。如此庞大的规模,一方面彰显了工程教育发展的显著成就,另一方面也让社会大众对工程教育质量提出了更高的要求。中国工程教育的规模已经位居世界前列,但是人才质量有待提升。当下工程教育的主要任务是从规模式发展走向内涵式发展,即稳定规模、提高质量。要提高工程教育质量,就要从顶层设计上进行合理规划。
与此同时,育人模式的改革必须结合国家重大发展战略和经济发展需求来进行。科学技术的突飞猛进使得第四次工业革命迅速展开,迎来了新经济时代。新经济业态与传统经济业态有着很大差别,专业之间的联结与互通变得非常重要,产业升级迭代速度很快,这就要求工程科技人才必须在知识、能力、职业素养、行业视野等方面跟上形势,与时俱进,不断提升,同时具备更高的创新创业能力和跨界整合能力。