易貝貝

摘要：工程教育與產(chǎn)業(yè)發(fā)展相互支撐、緊密聯(lián)系，培養(yǎng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的工程人才是工程教育的使命，也是產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要。以美國工程教育發(fā)展歷程和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展視角，融入美國工程教育范式的演變，概括出從1783年到1990年，即美國工程教育技術(shù)范式初級(jí)階段到科學(xué)范式的過程中，美國從農(nóng)業(yè)大國轉(zhuǎn)變成以第三產(chǎn)業(yè)為主的信息化大國，工程教育與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的關(guān)系經(jīng)歷了回應(yīng)、適應(yīng)、帶動(dòng)三個(gè)階段，并推導(dǎo)出1990年至今，即第四次產(chǎn)業(yè)革命下，回歸范式的工程教育理應(yīng)引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：工程教育;產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu);關(guān)系

中圖分類號(hào)：G649.3 ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? 文章編號(hào)：1005-2909（2020）04-0057-08

工程是人類生產(chǎn)生活的偉大創(chuàng)造，為人類的生存與發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，工程的歷史是人類文明進(jìn)化史，工程推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步，工程教育增進(jìn)人類福祉[1]。工程教育與產(chǎn)業(yè)發(fā)展緊密聯(lián)系、相互支撐，工程教育給產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供人才支撐，帶來產(chǎn)業(yè)升級(jí)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展也將影響工程教育方向[2]。Crawley等人根據(jù)美國工程教育重心從實(shí)踐到科學(xué)，再到實(shí)踐與科學(xué)融合的轉(zhuǎn)變，總結(jié)了美國工程教育經(jīng)歷了技術(shù)范式、科學(xué)范式和工程范式①。技術(shù)范式形成于19世紀(jì)50年代后的工業(yè)發(fā)展初期，主要特點(diǎn)是重視工程實(shí)踐，強(qiáng)調(diào)技術(shù)應(yīng)用;科學(xué)范式主導(dǎo)20世紀(jì)50年代到90年代，主要特點(diǎn)是高度重視科學(xué)，強(qiáng)調(diào)工程科學(xué)和理論;工程范式出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代以后，主要特點(diǎn)是工程教育理念的系統(tǒng)性和整體性，強(qiáng)調(diào)理論和實(shí)踐兩個(gè)維度間的平衡。

文章基于美國工程教育發(fā)展歷程和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展視野，融入美國工程教育范式的演變，概括出在技術(shù)范式初級(jí)階段到技術(shù)范式的發(fā)展中，工程教育和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，而在科學(xué)范式階段，工程教育帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，并擬探討第四次產(chǎn)業(yè)革命下的回歸范式階段工程教育與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。

一、工程教育回應(yīng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)（1783—1861年）

1783年美國和英國簽訂《巴黎和約》，標(biāo)志著美國獨(dú)立戰(zhàn)爭的結(jié)束，此后美國處在戰(zhàn)后恢復(fù)的過程。以瓦特蒸汽機(jī)發(fā)明為標(biāo)志的第一次產(chǎn)業(yè)革命在英國爆發(fā)，美國在這一技術(shù)的擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移中獲利，通過對(duì)蒸汽機(jī)新技術(shù)的學(xué)習(xí)與改良，紡織制造業(yè)成為美國產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)頭羊。根據(jù)1860年十個(gè)制造產(chǎn)業(yè)的增值貢獻(xiàn)，棉花制品的生產(chǎn)增值最高達(dá)到55百萬美元，機(jī)械制造業(yè)達(dá)到33百萬美元。在工業(yè)化之初紡織業(yè)發(fā)展迅速，因?yàn)榧徔棛C(jī)器的使用相對(duì)簡易，不需要?jiǎng)趧?dòng)者掌握較多技巧，而機(jī)械制造業(yè)對(duì)勞動(dòng)者的工程能力要求較高，需要?jiǎng)趧?dòng)者接受系統(tǒng)訓(xùn)練。

1800年到1860年，總勞動(dòng)力、農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力和制造業(yè)勞動(dòng)力人數(shù)持續(xù)增加，如下表1所示，農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力占總勞動(dòng)力的比例一直下降，而制造業(yè)勞動(dòng)力占總勞動(dòng)力的比例則一直上升。由產(chǎn)業(yè)勞動(dòng)力人數(shù)比例可看出，技術(shù)的開發(fā)與使用使美國從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大國轉(zhuǎn)變成以農(nóng)業(yè)和制造業(yè)為支柱性產(chǎn)業(yè)的國家。

制造業(yè)的突起改變美國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，制造業(yè)的發(fā)展有賴于美國對(duì)勞動(dòng)力進(jìn)行的工程教育，美國工程教育處在技術(shù)范式階段，技術(shù)范式的形成是為了適應(yīng)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代和工業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代初期的簡單生產(chǎn)需要[3]。初期發(fā)展依賴于“師徒制”，隨著西點(diǎn)軍校的出現(xiàn)，工程教育正式進(jìn)入規(guī)范化的學(xué)校舞臺(tái)。此類軍工學(xué)校招聘物理學(xué)、工程學(xué)和數(shù)學(xué)領(lǐng)域的教師編寫學(xué)科教材，培養(yǎng)工程人才。19世紀(jì)美國建造的鐵路、運(yùn)河等大型工程中有30%以上的工程師來自這些軍工學(xué)校[4]。西點(diǎn)軍校是美國工程教育的開端，而倫塞勒理工學(xué)院是美國第一所工程學(xué)校。倫塞勒理工學(xué)院創(chuàng)辦的使命是讓教師指導(dǎo)農(nóng)民或機(jī)械師，將工程學(xué)、哲學(xué)和自然科學(xué)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)、制造業(yè)等領(lǐng)域以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展[5]。在倫塞勒理工學(xué)院學(xué)校歷史（1824—1934）中談到：土木工程師是工程的首要指導(dǎo)力量，應(yīng)用于運(yùn)河、鐵路、蒸汽輪船、水力渦輪機(jī)、蒸汽動(dòng)力、隧道、橋梁等領(lǐng)域，1825年設(shè)立土木工程系并授予土木工程學(xué)士學(xué)位，并給出學(xué)校課程大綱，包括土地測(cè)量、流體力學(xué)、鐵路橋梁指導(dǎo)等課程。1824年到1933年，學(xué)校有5 054名畢業(yè)生，2 892名是工程類畢業(yè)生，其中包括23名采礦工程師，5名繪圖工程師，569名機(jī)械工程師，909名電氣工程師和401名化學(xué)工程師[6]。西點(diǎn)軍校與倫塞勒理工學(xué)院為美國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展培養(yǎng)了一大批工程技術(shù)人才，并成為美國其他高校工科教育發(fā)展的榜樣。

美國在1783年到1861年，即獨(dú)立戰(zhàn)爭結(jié)束至南北戰(zhàn)爭開始之前，從農(nóng)業(yè)大國轉(zhuǎn)變成以農(nóng)業(yè)和制造業(yè)為支柱性產(chǎn)業(yè)的國家，初期工業(yè)化的萌發(fā)實(shí)質(zhì)是技術(shù)的進(jìn)步，蒸汽機(jī)的發(fā)明給予工業(yè)化的生產(chǎn)以推動(dòng)力，運(yùn)河、鐵路、橋梁的出現(xiàn)加快了工業(yè)化的實(shí)現(xiàn)。技術(shù)上的超越是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，然而只有人才的開發(fā)才有技術(shù)上的超越。美國工程教育處在技術(shù)范式初級(jí)階段，技術(shù)范式的形成是為了適應(yīng)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代和工業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代初期的簡單生產(chǎn)需要，第一次產(chǎn)業(yè)革命下農(nóng)業(yè)和工業(yè)都面臨著擴(kuò)張、技術(shù)人才匱乏的困境，而工程教育剛剛步入規(guī)范化的學(xué)校舞臺(tái)，在應(yīng)對(duì)這一困境中處于被動(dòng)地位，由師徒制實(shí)現(xiàn)技術(shù)培訓(xùn)帶來蒸汽機(jī)的廣泛傳播，倫塞勒理工學(xué)院等第一批工程學(xué)校的出現(xiàn)，土木工程系及相應(yīng)課程、師資和學(xué)士學(xué)位的設(shè)立有助于工程技術(shù)人才的培養(yǎng)，促成了鐵路、橋梁等工程的廣泛建造，加快了工業(yè)化進(jìn)程。綜上技術(shù)范式初級(jí)階段下的工程教育回應(yīng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)突變帶來人才需求的變化，萌發(fā)技術(shù)人才培養(yǎng)路徑，或技術(shù)培訓(xùn)或系統(tǒng)工程教育，為當(dāng)時(shí)美國的產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了人才補(bǔ)充。

二、工程教育適應(yīng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)（1861—1945年）

1861—1945年，即南北戰(zhàn)爭開始到二戰(zhàn)結(jié)束，戰(zhàn)爭推動(dòng)了美國的工業(yè)化進(jìn)程。其一，南北戰(zhàn)爭廢除奴隸制，將奴隸從強(qiáng)制性勞動(dòng)中解放出來，其二，戰(zhàn)爭大幅度增加對(duì)軍械、軍服、軍鞋、貨車等產(chǎn)品的需求。1870年后，以電力使用為顯著標(biāo)志的第二次產(chǎn)業(yè)革命在德國、美國、英國等國爆發(fā)。電力代替蒸汽，機(jī)械需要重塑，帶來重工業(yè)的興起，美國汽車產(chǎn)業(yè)巨頭——福特汽車公司于1903年成立，在1913—1914年間，福特公司共生產(chǎn)248 307輛完整汽車，平均每個(gè)工作日生產(chǎn)近800輛汽車，每36秒生產(chǎn)一輛[7]，到1923年達(dá)到每15秒生產(chǎn)一輛T型車，生產(chǎn)率翻番。

由表2可知，在制造行業(yè)中，除日需食物外，占價(jià)值增加比例最大的是機(jī)械，約占所有制造業(yè)的10%。1860年美國總?cè)丝诩s3 150萬，1914年總?cè)丝诩s9 240萬，人口增長2.93倍，最后一列可理解為行業(yè)增長相較于人口增長速度的比例，每個(gè)制造行業(yè)價(jià)值增長比人口增長快，印刷業(yè)快10倍，皮革行業(yè)快1.6倍，說明涌入制造業(yè)市場(chǎng)的勞動(dòng)力少部分是人口增長所致，將近40%來源于非制造行業(yè)勞動(dòng)力的加入。在這一過程中，以農(nóng)業(yè)和制造業(yè)為支柱性產(chǎn)業(yè)的美國成長為以制造業(yè)為主的工業(yè)大國。

第二次產(chǎn)業(yè)革命對(duì)技術(shù)人才的質(zhì)量和數(shù)量提出更高需求，美國聯(lián)邦政府在1862年頒布《贈(zèng)地法案》，通過土地贈(zèng)予資助興辦大學(xué)，大學(xué)主要教授機(jī)械工藝、農(nóng)學(xué)和軍事戰(zhàn)術(shù)，提供日常生活直接相關(guān)的實(shí)踐教育[8]。美國工程教育的另一重大舉措是建立一批機(jī)械工程學(xué)院，培養(yǎng)滿足社會(huì)需求的技術(shù)人才，伍斯特理工學(xué)院是美國最早的技術(shù)大學(xué)之一，也是最出名的一所[9]。隨著電燈、電動(dòng)機(jī)、電站不斷涌現(xiàn)，伍斯特理工學(xué)院成立電氣工程系，以電力課程教學(xué)為重點(diǎn)，并輔以電氣化鐵路和高壓工程等新興技術(shù)課程。從高壓變壓器到無線電和聲學(xué)的突破性發(fā)展，再到機(jī)器視覺、無線數(shù)據(jù)通信、超聲波、全球定位系統(tǒng)等多領(lǐng)域前沿研究，無不滲透電氣工程系的貢獻(xiàn)。除此之外，隨行業(yè)萌生而初創(chuàng)的大學(xué)也嶄露頭角，汽車制造業(yè)的蓬勃發(fā)展催生了汽車行業(yè)學(xué)院（現(xiàn)如今的凱特林大學(xué)）[10]，專門負(fù)責(zé)培訓(xùn)汽車行業(yè)的工程師和管理人員。這些學(xué)院的興起，為美國的經(jīng)濟(jì)增長培養(yǎng)了大批技術(shù)人才和工程師。

1861年到1945年，美國在電力時(shí)代背景下不斷學(xué)習(xí)、發(fā)明，迎來了工業(yè)的蓬勃發(fā)展，收割機(jī)、鋼犁推動(dòng)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變，汽車工業(yè)、石油工業(yè)、化學(xué)工業(yè)等新興產(chǎn)業(yè)的興起，標(biāo)志著以農(nóng)業(yè)和制造業(yè)為支柱性產(chǎn)業(yè)的美國蛻變成工業(yè)大國，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的突變隨之也帶來工程人才需求的變化。在這一時(shí)期美國工程教育處在技術(shù)范式階段，1862年美國聯(lián)邦政府頒布《贈(zèng)地法案》，帶來了工程教育規(guī)模的迅猛發(fā)展。法案實(shí)施前美國僅有不到10所工程院校，1885年快速發(fā)展到85所，除了大力開辦工科院校和行業(yè)大學(xué)之外，曾經(jīng)被傳統(tǒng)大學(xué)一致摒棄的工程技術(shù)課程開始走上大學(xué)課堂，耶魯大學(xué)、哈佛大學(xué)、密歇根大學(xué)等先后增設(shè)了土木、機(jī)械、運(yùn)輸?shù)日n程。工程教育的擴(kuò)張，也表現(xiàn)在工科院系在讀生的急劇增加，《贈(zèng)地法案》實(shí)施后的30年內(nèi)增加了近3萬名工程類畢業(yè)生，這些工程類人才投身于各類工廠、工業(yè)實(shí)驗(yàn)室以及教育部門，參與并承擔(dān)了各項(xiàng)工程項(xiàng)目的建造實(shí)踐。綜上技術(shù)范式下的工程教育為適應(yīng)第二次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)突變帶來的工程人才需求變化，出現(xiàn)了一批贈(zèng)地大學(xué)、機(jī)械工程學(xué)院和行業(yè)大學(xué)，培養(yǎng)了大規(guī)模工程人才，為美國經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供人才支撐。

三、工程教育帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)（1945—1990年）

20世紀(jì)50年代，以原子能和電子計(jì)算機(jī)為標(biāo)志的第三次產(chǎn)業(yè)革命在美國爆發(fā)，帶來行業(yè)顛覆性變革。1940年，第一產(chǎn)業(yè)勞動(dòng)力占總勞動(dòng)力的比值為17.4%，第二產(chǎn)業(yè)占39.0%，第三產(chǎn)業(yè)占43.6%。而在總勞動(dòng)力翻三番的1990年，第一產(chǎn)業(yè)占總勞動(dòng)力的比值為1.6%，第二產(chǎn)業(yè)為26.4%，第三產(chǎn)業(yè)為72.0%。第一產(chǎn)業(yè)就業(yè)率顯著下降，第二產(chǎn)業(yè)中精密制造工人數(shù)量增加，第三產(chǎn)業(yè)管理者、專業(yè)人員、服務(wù)人員大幅度增加。1947年到1987年國內(nèi)生產(chǎn)總值和各行業(yè)的平均變化率顯示?數(shù)據(jù)來源于U.S. Bureau of Economic Analysis，包括信息服務(wù)業(yè)、金融商業(yè)服務(wù)、教育服務(wù)業(yè)在內(nèi)的第三產(chǎn)業(yè)一直保持穩(wěn)定增長，所占份額較大。制造業(yè)GDP呈現(xiàn)逐年遞減趨勢(shì)，但平均仍達(dá)到3.5%，在制造業(yè)的耐用品工業(yè)生產(chǎn)指數(shù)中，電子機(jī)械的增值最大達(dá)到2 100百萬美元。電子機(jī)械的制造依賴于信息業(yè)的發(fā)展，信息業(yè)的蓬勃發(fā)展輻射制造業(yè)，并隨著半導(dǎo)體工業(yè)、計(jì)算機(jī)和軟件工業(yè)的出現(xiàn)，信息技術(shù)發(fā)展迅速，在這三個(gè)電子領(lǐng)域，美國最早扮演國際領(lǐng)導(dǎo)者角色。

第一產(chǎn)業(yè)到第三產(chǎn)業(yè)的不間斷過渡是發(fā)達(dá)國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展的典型模式，生產(chǎn)率提高，第一產(chǎn)業(yè)就業(yè)比例減少，第二產(chǎn)業(yè)的一些工作崗位也可由第三產(chǎn)業(yè)的巨大擴(kuò)張來替代。當(dāng)一個(gè)國家聚焦于經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步增長，伴隨而來的是基礎(chǔ)設(shè)施的優(yōu)化，如學(xué)校、醫(yī)院、公共服務(wù)、通信系統(tǒng)、政府機(jī)構(gòu)等都將會(huì)增加第三產(chǎn)業(yè)勞動(dòng)力需求。這也正式宣告美國從一個(gè)以制造業(yè)為主的工業(yè)大國發(fā)展成為以第三產(chǎn)業(yè)為主的信息化大國。

電子計(jì)算機(jī)的發(fā)明帶來第三次產(chǎn)業(yè)革命，第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)——電子數(shù)字集成計(jì)算機(jī)（ENIAC Electronic Numerical And Calculator）于1946年在賓夕法尼亞大學(xué)問世。在戰(zhàn)爭期間，迫切需要能夠準(zhǔn)確計(jì)算出炸彈和導(dǎo)彈速度和運(yùn)行軌跡的工具。當(dāng)時(shí)國防部資助賓夕法尼亞大學(xué)成立“工程、科學(xué)、管理、戰(zhàn)爭培訓(xùn)（ESMWT）”課程實(shí)驗(yàn)室，也幫助其與軍方彈道研究實(shí)驗(yàn)室（BRL）達(dá)成合作，促成第一臺(tái)計(jì)算機(jī)ENIAC的問世[11]。ENIAC問世不久，IBM公司開始研制計(jì)算機(jī)，晶體管代替真空管，更輕便、更實(shí)惠、性能更高的計(jì)算機(jī)開始出現(xiàn)。計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)與使用有跨時(shí)代的意義，為原子彈、航空航天提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。麻省理工學(xué)院（MIT）創(chuàng)辦于1861年，是一所在《贈(zèng)地法案》扶持下的實(shí)踐型工科學(xué)校，它的首要目標(biāo)是培養(yǎng)實(shí)用職業(yè)工程師。麻省理工學(xué)院工程教育經(jīng)歷了具有代表性的變革，變革的背后反映了美國工程教育的變化趨勢(shì)。技術(shù)范式主導(dǎo)下的工程教育較為忽視科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，然而隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，工業(yè)界迫切需要能為以科學(xué)為基礎(chǔ)的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)做出創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的工程師，所以這一時(shí)期主張工程教育向強(qiáng)調(diào)科學(xué)知識(shí)的科學(xué)范式轉(zhuǎn)變。于是康普頓校長將麻省理工學(xué)院從一所為產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)即用型工程師的理工科學(xué)院改革成完全的研究型大學(xué)[12]。

1945年—1990年期間，不同于技術(shù)范式階段的工業(yè)技術(shù)革新與發(fā)明，此時(shí)的發(fā)明事業(yè)已經(jīng)日益復(fù)雜，發(fā)明者必須接受過高質(zhì)量的科學(xué)教育和科學(xué)方法訓(xùn)練才能獲得更大的成就，為此，工程教育開始注重科學(xué)研究，強(qiáng)調(diào)工程教育質(zhì)量的提升。高校培養(yǎng)高質(zhì)量科學(xué)人才和工程師從事科學(xué)研究，也相應(yīng)誕生了具有科研實(shí)力的實(shí)驗(yàn)室和研究中心，如：賓夕法尼亞大學(xué)的工程、科學(xué)、管理、戰(zhàn)爭培訓(xùn)（ESMWT）中心，發(fā)明了第一臺(tái)計(jì)算機(jī)，間接帶來第三次產(chǎn)業(yè)革命。在這一過程中，工程教育的主體地位從被動(dòng)轉(zhuǎn)向主動(dòng)，它不僅僅是經(jīng)濟(jì)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的產(chǎn)物，更大程度上已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的重要前提。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的突變帶來工程教育規(guī)模的蓬勃發(fā)展和質(zhì)量的快速提升，而工程教育反過來影響產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，一個(gè)良性“產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)—工程教育—產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)”循環(huán)系統(tǒng)的形成標(biāo)志著美國經(jīng)濟(jì)的騰飛。綜上科學(xué)范式下的工程教育帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化，使美國從一個(gè)以制造業(yè)為主的工業(yè)大國發(fā)展成為以第三產(chǎn)業(yè)為主的信息大國。

四、工程教育引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)（1990年至今）

1783—1990年，美國工程教育經(jīng)歷了回應(yīng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、適應(yīng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)三個(gè)階段，在第四次產(chǎn)業(yè)革命的背景下，工程教育的趨勢(shì)指向引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。1990年美國為改革“過度工程化”的工程教育體系，開始“回歸工程運(yùn)動(dòng)”，工程教育經(jīng)歷從工程教育科學(xué)范式到工程模式的回歸，建立融科學(xué)、技術(shù)、非技術(shù)知識(shí)、工程實(shí)踐為一體的“大工程”教育模式[13]。21世紀(jì)“大工程”模式進(jìn)一步演變?yōu)镃DIO（Conceive—Design—Implement—Operate;構(gòu)思—設(shè)計(jì)—實(shí)踐—運(yùn)行）工程教育模式。美國工程教育在引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)化的道路上付諸實(shí)踐。硅谷之父——特曼，在任職斯坦福大學(xué)工程學(xué)院院長期間提出“優(yōu)先合作項(xiàng)目”，允許企業(yè)員工到斯坦福大學(xué)攻讀在職碩士學(xué)位，吸引其參與大學(xué)科研活動(dòng)。斯坦福大學(xué)與硅谷建立了緊密的校企合作模式，斯坦福大學(xué)為硅谷創(chuàng)造世界領(lǐng)先高科技公司提供重要技術(shù)與理論支撐，而公司的建設(shè)促進(jìn)大學(xué)發(fā)展，它為學(xué)生提供發(fā)展道路，為技術(shù)提供市場(chǎng)，為新研究合作提供伙伴。同時(shí)，美國是世界上最早將創(chuàng)業(yè)教育納入工程學(xué)院課程的國家，斯坦福大學(xué)是創(chuàng)業(yè)型大學(xué)代表。斯坦福大學(xué)通過創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動(dòng)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長，目前在運(yùn)作的企業(yè)中與斯坦福大學(xué)有關(guān)的約有39 900家，若這些企業(yè)組成獨(dú)立的國家，其經(jīng)濟(jì)總量可以占到全球第十[14]。隨著第四次產(chǎn)業(yè)革命的到來，大數(shù)據(jù)、新能源、新材料、人工智能等新一代技術(shù)層出不窮，麻省理工學(xué)院在此背景下實(shí)施新一輪工程教育改革計(jì)劃，經(jīng)過長時(shí)間的調(diào)研，最終于2017年8月啟動(dòng)新工科改革第一輪計(jì)劃（2017—2020年），即“NEET（New Engineering Education Transformation）計(jì)劃”，旨在重構(gòu)麻省理工學(xué)院的工程教育教學(xué)，從根本上對(duì)工程教育進(jìn)行一次系統(tǒng)性的反思和變革，變革的重點(diǎn)集中在學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)內(nèi)容上，指出工程教育應(yīng)以育人為本，從關(guān)注當(dāng)前產(chǎn)業(yè)界發(fā)展轉(zhuǎn)向關(guān)注未來產(chǎn)業(yè)界發(fā)展，面向未來的新機(jī)器與新工程體系。工程教育回歸范式實(shí)現(xiàn)從工程教育實(shí)踐的回歸到工程教育育人本質(zhì)的回歸[15]。

近年來，美國經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)低速增長態(tài)勢(shì)，在各行業(yè)中第三產(chǎn)業(yè)對(duì)經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)最為突出。近五年金融業(yè)、專業(yè)服務(wù)和商業(yè)服務(wù)業(yè)、教育醫(yī)療服務(wù)業(yè)貢獻(xiàn)值高達(dá)41.3%，而制造業(yè)的貢獻(xiàn)率為11.58%?數(shù)據(jù)來源于U.S. Bureau of Economic Analysis。但在第四次產(chǎn)業(yè)革命的背景下，技術(shù)變革對(duì)特定行業(yè)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，如新能源供應(yīng)和技術(shù)對(duì)能源、基礎(chǔ)設(shè)施和流動(dòng)工業(yè)產(chǎn)生影響;大數(shù)據(jù)處理能力對(duì)信息和通信技術(shù)、金融服務(wù)和專業(yè)服務(wù)產(chǎn)生影響，表3為各大變革驅(qū)動(dòng)力對(duì)行業(yè)的影響。

但關(guān)于變革對(duì)行業(yè)的影響往往是一分為二的，既有新工作機(jī)會(huì)的出現(xiàn)，也有大規(guī)模工作被替代的可能。按照目前趨勢(shì)，2020年勞動(dòng)力市場(chǎng)預(yù)計(jì)總共損失710余萬個(gè)工作崗位，總增加200余萬個(gè)工作崗位。辦公室白領(lǐng)面臨被大量削減的風(fēng)險(xiǎn)，計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)和工程相關(guān)領(lǐng)域?qū)?qiáng)勁增長，就業(yè)增長將來自小規(guī)模的高技能工作集群，然而也無法承受來自其他勞動(dòng)力市場(chǎng)的就業(yè)損失，國際勞工組織估計(jì)至2020年全球有可能增加1 100多萬失業(yè)人數(shù)[16]。第四次產(chǎn)業(yè)革命帶來的變化如颶風(fēng)，而工程教育猶如一道屏障，目前這道屏障還沒有足夠的能力抵擋颶風(fēng)，工程教育要達(dá)到完全引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的目標(biāo)，在工程教育變革上仍需付諸努力。

五、結(jié)語

從美國工程教育發(fā)展歷程和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展視野，融入美國工程教育范式的演變，概括出美國1783年到1861年，從農(nóng)業(yè)大國轉(zhuǎn)變成以農(nóng)業(yè)和制造業(yè)為支柱性產(chǎn)業(yè)的國家，技術(shù)范式初級(jí)階段下的工程教育回應(yīng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)突變帶來人才需求的變化，萌發(fā)技術(shù)人才培養(yǎng)路徑，為當(dāng)時(shí)美國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供人才補(bǔ)充?；貞?yīng)階段，工程教育處在初生期主要培養(yǎng)技術(shù)人才，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以農(nóng)業(yè)為主，制造業(yè)為輔;1861年到1945年，在電力時(shí)代的背景下，以農(nóng)業(yè)和制造業(yè)為支柱性產(chǎn)業(yè)的美國蛻變成工業(yè)大國。技術(shù)范式下的工程教育為適應(yīng)第二次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)突變帶來的工程人才需求變化，萌發(fā)一批增地大學(xué)、工程學(xué)校和行業(yè)大學(xué)，大規(guī)模培養(yǎng)工程人才，為美國經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供人才支撐。適應(yīng)階段，工程教育處在規(guī)模擴(kuò)張發(fā)展期，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以制造業(yè)為主;1945年到1990年，科學(xué)范式下的工程教育注重科學(xué)研究，強(qiáng)調(diào)人才質(zhì)量，研究型大學(xué)培養(yǎng)高質(zhì)量科學(xué)人才和工程師從事科學(xué)研究，間接帶來第三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)突變。工程教育帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展，使美國從一個(gè)以制造業(yè)為主的工業(yè)大國發(fā)展成為以第三產(chǎn)業(yè)為主的信息化大國。帶動(dòng)階段，工程教育處在提升質(zhì)量的發(fā)展期，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以第三產(chǎn)業(yè)為主。由前三次產(chǎn)業(yè)革命與工程教育的關(guān)系推導(dǎo)出第四次產(chǎn)業(yè)革命下的今天，育人本質(zhì)回歸范式下的工程教育理應(yīng)引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)展。該階段工程教育應(yīng)處在成熟期，保障規(guī)模與質(zhì)量的雙重提升，引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)呼應(yīng)新產(chǎn)業(yè)革命。

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Abstract：?Engineering education and industrial development are mutually supportive and closely linked. The cultivation of engineering talents needed for economic and social development is the mission of engineering education and industrial development. Based on the development history of American engineering education and the history of industrial structure development， integrating into the evolution of American engineering education paradigm， the paper summarizes the process from the first stage of the American engineering education technology paradigm to the scientific paradigm from 1783 to 1990， the United States has transformed from a big agricultural country to an information country. And the relationship between engineering education and industrial structure has undergone three stages of response adaptation and leading. And derived from 1990 to the present that is under the fourth industrial revolution the engineering education of the return paradigm should lead the development of industrial structure.

Key words：engineering education; industrial structure; relationship

（責(zé)任編輯 梁遠(yuǎn)華）