第三次工业革命进程中的高等教育人才培养之我见

张文格

（北京信息科技大学 高教研究室，北京 100192）

这两年，以美国著名趋势学家、宾夕法尼亚大学教授杰里米·里夫金为代表的学者关于“第三次工业革命”的呼声，在全球引起了极大的关注。事实上，很多发达国家已经开始积极部署第三次工业革命的发展战略。很多外国媒体认为，作为全球制造中心的中国将是这一场新工业革命的最大受害者。我们无须过多恐慌，重要的是认识到“第三次工业革命”的特征及第三次工业革命将以什么样的技术和什么样的方式重构传统工业，并深刻地认识到第三次工业革命的驱动力是科技创新，而劳动力大军在严格训练下的创造力与技能水平决定了各国科技创新的力度、企业的竞争力和产品的质量，高等教育作为第三次工业革命亟须的创造性人才、创新型人才及高技能人才的培养主体，将成为第三次工业革命进程中的中心力量。因此，有必要在全球化视野里思考我国高等教育如何应对才能顺应潮流、趁势而上，为我国第三次工业革命的孕育、发起及参与提供强大的支撑力量。

一、第三次工业革命来袭

杰里米·里夫金认为历史上数次重大的经济革命都是在新的通信技术和新的能源系统结合之际发生的。以报纸、杂志及书籍等印刷材料为主的信息传播工具与燃烧煤、碳为主的蒸气动力技术成就了第一次工业革命，使得19世纪的世界发生了天翻地覆的变化，人们从以马车为主要代步工具的时代迈入以煤炭为动力的蒸气铁路时代。而电信技术（电视、电话、收音机）与燃油内燃机（石油、天然气、电能等化石能源）的结合产生的第二次工业革命则使人们踏入了石油经济与汽车时代。而第三次工业革命将带来什么呢？里夫金认为，新的通信技术——网络技术已经大大改变了人们的生活，也创造了许多新的商业形式，但是信息技术和互联网本身并没有造就新的工业革命，只有当互联网技术和新能源体系（可再生能源）结合，才会引起第三次工业革命。

1.第三次工业革命来临的颠覆性突破点：新能源技术。

新能源形式指能取代化石能源的可再生能源 （包括太阳能、风能、地热、生物燃料、海浪、潮汐等），新能源技术设想的状态是利用新技术将每一栋建筑、每一条道路转化为微型发电厂，以便就地收集可再生能源，这样每个人都可以在家中、办公室和工厂里生产自己的可再生能源，再在每一栋建筑物及基础设施中使用氢和其他储存技术，以存储间歇式能源，再利用互联网技术将大区域的电力网转化为能源共享网络，这一共享网络的工作原理类似于互联网，成千上万的建筑能够就地产出少量能源，这些能源多余的部分既可以被电网回收，又可以直接通过联网实现大区域共享。将运输工具转向插电式及燃料电池动力车，这种电动车需要的电可以通过洲与洲之间共享的电网平台进行买卖。新能源系统技术的突破：一在于将现有应用于互联网上的分布式技术和分散式合作技术应用于能源的分布和集中上，二是取决于氢或者其他更强大的能源储存技术能够得到突破，三是取决于基础设施的建设，需要用新技术改建现有建筑、公路和电网系统。一旦这三方面的技术得到突破，第三次工业革命将以燎原之势彻底改变人类的生活和生产方式。

2.第三次工业革命的核心发动机：云智慧技术。

“云智慧技术”是以虚拟仪器技术+互联网（物联网）+云计算+软件制造为支撑的新技术。云智慧仪器是应用大量软件和嵌入式系统发展人脑工程的各种专家系统、IV技术与互联网(物联网)、云计算、网络高性能数采仪、智能传感器等高端技术融合在一起,形成云智慧测试系统,并使之成为未来智慧机器人的核心。凡是信息量高度密集、需要更多智慧的核心控制关键部件,都可用软件和嵌入式电子芯片制造,统称为“软件制造”。软件制造将取代大量传统的高端硬件制造。其特点是高端制造业的产品越来越小巧、越来越精致,省电省材料,软件几乎可以制造“一切”、用于“一切”。信息化、数字化改变了照片、书本、地图、电影、电视、电报、传真、唱片、录音机、录像机、放像机等,人们每时每刻都在应用“软件制造”，现在很多东西都集中到了“手机”之中,集中到了U盘之中,智能仪表的大量产生将使人们日常生活中的电表、水表、燃气表、温度表等全部智能化，人们将会改变读电表、抄电表、读水表、抄水表等劳动，即从软件制造仪器到软件可用于整个制造业乃至国民经济的各个方面。

3.第三次工业革命的技术基石：新材料技术。

纳米材料、工程塑料、树脂和碳纤维等合成材料和聚合物正在取代传统钢铁和合金，飞速发展的材料科学使得工程师们即将从分子结构进行设计、建造，优化功能，甚至创造新材料，从而显著提高质量、减少浪费。原材料的革命性突破对于第三次工业革命是至关重要的因素。

4.第三次工业革命最具标志性的生产工具：3D打印技术。

传统制造技术是“减材制造技术”，3D打印则是“增材制造技术”，它具有制造成本低、生产周期短等明显优势，被喻为“第三次工业”革命最具标志性的生产工具。3D打印技术以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可黏合材料，通过逐层打印的方式构造物体的技术。按照传统制造方法，制造一个普通的物体大约需要七八道工序：绘制草图、制作泥模、雕刻物体原型、生产出磨具、用压力将熔化的塑料或金属注进磨具，再冷却成型……而3D打印只需在电脑中绘制一个物体三维图，按下“确定键”，一个实实在在的物品就可“打印”出来，这一新的生产方式需要的原材料只有传统生产方式的十分之一，能源消耗也远低于传统工厂式生产，大大降低了成本。如果有一天，3D打印机能够打印钢铁、合金、钛金或者新材料技术得到进一步发展（纳米材料能变得像钢铁一样坚硬），那么3D打印技术将完全改变传统工业生产方式。《经济学人》指出，3D打印技术将使工厂彻底告别车床、钻头、冲压机、制模机等传统工具，这种更加灵活、投入更少的生产方式便是第三次工业革命到来的标志，传统制造业将逐渐失去竞争力，数字化、人工智能化制造与新型材料将广为应用。

从本质来讲，第三次工业革命是一种建立在互联网、软件制造、新材料和新能源相结合基础上的新一轮技术和产业革命，它以“制造业数字化”为核心，以科学技术的集成创新为特点。

二、第三次工业革命对劳动力的新需求

当前信息技术、智能技术、以纳米为代表的新材料及3D打印等一系列技术变革和科技创新已经使得第三次工业革命的孕育发展到了一个临界点，一旦关键要素 “能源互联网”技术得到突破，第三次工业革命之火将势如燎原让全球工业发展方向发生巨变。

1.未来工业发展将呈现出四个新画面。

（1）人类如何生产能源：在新时代，数以亿计的人们将在自己家里、办公室里、工厂里利用能源便携器，生产出自己的绿色能源，并在“能源互联网”上与大家分享，就像我们现在在网上发布、分享消息一样。任何一个能源生产者都能将生产的能源通过一种外部网格式的智能型分布式电力系统与他人分享。

（2）未来的新工厂：未来的工厂不会有积满灰尘的机器，机器边上也不会站着满身油污、穿着工装裤的工人。工厂里面的机器将非常干净，而且几乎都是无人看管的。事实上，日本已经出现了全部由机器人上岗的不需要灯光的全息工厂。大多数工作将不在工厂现场进行，而是在附近的办公室里面，办公室里面满是设计师、工程师、IT专家、物流专家与市场专员和其他领域的专业人员。

（3）如何生产产品：人人都可以在网站上购买其他人设计的产品图样，也可以把自己的设计上传到电脑上，利用3D打印机（自己家里的或者是某个工厂）在自己的电脑前用鼠标轻轻一按确定就可以打印出自己想要的物品。

（4）未来的运输工具：道路上行驶的将都是使用清洁能源的插电式及燃料电池的动力车。

2.三个新方向。

一是更加有效的技术将替代人力。随着智能技术的进步，更加有效的技术将替代人力，从1995年~2002年，世界20个最大经济体的制造业岗位减少了3100万个，然而生产力上升了4.3%，全球工业产值增加了30%。在1982年~2002年间，美国钢铁产量从7500万吨增加到了1.02亿吨，工人数量则从28.9万人下降到了7.4万人。随着智能技术代替大规模的人类劳动，制造业生产力普遍迅速提高，即使在最贫穷的国家里，最廉价的劳工也不如替代他们的智能技术廉价、高效。预计到2040年，全球制造业工人数量将从目前的1.63亿下降到几百万，大部分工作岗位将消失。

二是现有很多工种将消失。对于第二次工业革命中产生的石油公司、汽车公司、电话公司、能源和电力公司、建筑公司和房地产公司而言，其石油加工、汽车生产、公路修筑、电话铺设和电力网络、修建城郊社区等商业行为将面临巨大改变，要么改变，要么灭亡。正如曾经取代的第一次工业革命中的电报公司。音乐和电子书的免费下载和博客的出现给唱片业和出版业这些传统工业带来了毁灭性的打击。因此可以想象，绿色能源、3D生产带来的影响。在农业机械和化学品代替人类劳动发挥作用时，成百万上千万的农村劳动力转移到城市，在工厂里从事技术性或非技术性工作。接着，在工厂实现自动化生产后，上百万的蓝领工人换上了衬衫，提高了技能，成了白领队伍的一部分，供职于快速发展的服务行业。同样，在智能技术应用于服务行业，大规模取代人力劳动时，劳动大军又转移到关爱产业和体验领域，如医疗保健业、社会工作、娱乐业及旅游业。然而如今，农业、工业、服务业、关爱和体验业这四大部门都将以精良的高科技人才和尖端的智能技术取代大量的雇用劳动力。

三是将会有很多新兴产业。可再生能源的转变、分散式生产、储存、分配和交通工具改用插电式电动车和燃料电池作为新经济系统的五大支柱将创造数以千计的新行业，将带来数百万的新企业，即可带来成亿万计的可持续发展的工作职位。例如，2003年，德国的传统能源产业（如煤炭、石油、天然气及铀燃料）为民众提供了26万个就业机会。而2007年，德国可再生能源产业为德国提供了24.93万个就业机会，而此时，可再生能源仅占能源总消耗量的10%。第三次工业革命在清洁能源、绿色建筑、电子通信、微型发电系统、分散式的IT网络、插电式和生物电池交通工具、可持续化学、纳米技术、无碳物流和供应链管理等各个领域风起云涌的体系。必将带来新型科技、产品和服务的大量出现。

任何一次工业革命都是对劳动力的解放， 与此同时又提高了对劳动力素质的要求。 第一次工业革命要求劳动力掌握机器操作，第二次工业革命要求劳动力高效率地生产。而在第三次工业革命中，除了某些生产任务因太过精巧而机器人无法操作需转包给拥有廉价劳动力的国家外，大部分生产工作将由机器人承担完成。未来工厂对操作者体力的要求越来越低，而对工作群体受教育程度和脑力要求越来越高。人们为机器人编程，21世纪是高科技专业化人才设计监控智能技术系统的时代。需要一批精良的高科技策划团队和大量高级技工共同合作。高中和大学都需要开始培养第三次工业革命的劳动力，课程安排需要将重点转移到前沿信息、纳米技术、生物科技、地球科学、生态学、系统理论及各种职业技能上，知识型员工成为核心竞争资源。可以预见，从事制造行业的劳动力人数将大幅减少，而剩余劳动力则需要成为机器维护员、软件设计者，通过操纵智能软件、管理机器人完成生产任务。 这种生产方式下，生产人员需要有很高的知识水平和技能。 对客户需求的快速响应，也要求劳动力有良好的设计能力与创意。在严格训练下的创造力和应对变化的能力成了新变革中需要的特质，而这可能正是人类文明的发展方向。

三、为第三次工业革命培养人才

第一次工业革命发生时，中国正处于封建社会末期，正是最封闭的时候，还没有真正意义上的大学诞生，培养的大多是文人，还没有培养工程技术人才的意识。第二次工业革命开始的时候，我国正受各国列强的欺压，为独立而战，大学正处于发展的初期，没有成规模。与前两次工业革命相比，中国在第三次工业革命中具有很大的优势，一是我国现在是世界上最大的制造业国家，有了一定的基础设施，二是我们拥有世界最大的高等教育规模和职业教育规模。尤其近五六十年为了国家建设的需要培养了大量工程科技类人才。据统计，从2000年至2013年共14年的时间里，我国高校的毕业生总人数达到了5943万人，培养的各类理工类人才就近3000万人，为国家经济发展与建设提供了强大的人力支持。 但是，由于经济发展的市场化和高等教育发展的计划化导致高等教育人才培养与产业发展的协调性较差，现如今高等教育人才培养与产业发展脱轨、高等学校专业设置与岗位脱轨、大学课程内容与工作过程脱轨等问题已经引起了广泛的关注。随着第三次工业革命的逼近，高等教育人才培养与工业发展需要的契合度将变得更为重要。“能生存下来的物种，不是最强壮的，也不是最聪明的，却是应对变化能力最强的”。中国必须全面拥抱第三次工业革命，已有的国民经济基础、完善的科技创新和人才培养系统及庞大的高等教育规模已经为我们全面参与甚至领跑第三次工业革命提供了可能，未来的关键将集中反映在“如何培养出适应第三次工业革命需要的创造性人才（创新型人才）、高技能人才和高素质服务类人才”上。作为创造性人才、创新型人才与高技能人才的培养主体，高等教育系统面临观念、制度的先行变革，以及培养对象的终身化，专业设置面向产业链，行业、企业成培养主体等转型需要。

图 第三次工业革命产业发展方向和人才培养的需求

［1］杰里米·里夫金（Jeremy Rifkin）.张体伟（译）.第三次工业革命:新经济模式如何改变世界［M］.中信出版社，2012.