「邁向教育 4.0―智慧學校的想像」
壹、 會議緣起與目的
英國教育思想家 Herbert Spencer（1820-1903）在 1859 年發表頗負盛名的教
育論文〈什麼知識最有價值〉（What knowledge is of most worth），文中他提問：
學校教育在有限的時間裡，應該教導學生什麼知識？他認為教育的首要問題便是
如何在各種宣稱其重要性的學科之中做選擇。Spencer 主張以衡量各種知識的「相
對價值」來做取捨，而此謂的價值是指對於學生的幸福、福祉與完滿生活的助益。
具體而言，Spencer 提出的五類學習活動皆為因應當時英國新興工業社會的需求
而生。綜觀歷史，這種強調回應當前社會需求、設想未來生活境況並預做準備的
思維，始終深遠地影響各時代各地區的教育規劃與實踐，不論是在個人層面，抑
或國家層級皆然。
時至今日，臺灣與國際社會面臨「工業 4.0」（industry 4.0）的浪潮鋪天蓋地
席捲而來，各國政府莫不戰戰兢兢、殫精竭慮地思索著如何在經濟發展與人才培
育上即時因應。在各種舉措之中，學校教育因其扮演著供應經濟與各式人才的源
頭活水角色，而首當其衝地成為被訴求進行變革的對象與場域。因應當前新興的
社會變遷趨勢，學校教育應當作何回應，才能為此前的 Z 世代與更年輕的世代預
做準備？當此之時，何種知識最有價值？知識如何產生？以及知識如何適當傳遞？
這些都實實在在地影響學校教育的實際運作，甚至是學校與教師的重新自我定位。
總而言之，這些乃是應運「工業 4.0」而生的「教育 4.0」所要面對的重大課題。
「工業 4.0」的說法之所以受到國際社會廣泛關注，源自於德國總理梅克爾
（Angela Merkel）在 2011 年漢諾威工業博覽會（Hanover Fair）上提出此概念，
目的是要在刻正進行中的「第四次工業革命」（the fourth industrial revolution, 4IR）
掌握先機，創造德國製造業的高度競爭力。何謂工業 4.0？這必須從歷史發展沿
革來看。18 世紀蒸汽機的發明引發史上第一次工業革命，人類生產模式由過去
純然的手工勞動步入機械化生產（mechanization of production），宣告了工業 1.0
時代的到來。19 世紀 70 年代電力的發明與使用揭示著第二次工業革命的到來，
工業 2.0 的特點是生產線上的大量生產（mass production），以及明確的勞力分
工（卓別林主演默片「摩登時代」刻劃的場景）。時至 20 世紀中葉，電腦的發
明以及電子學、資訊科技的應用引發數位革命，大為提高自動化生產（automate
production）的效能，並且開始轉向訂製化與服務型態的製造生產。工業 4.0 發軔
於 21 世紀初期，相較於前三次工業與科技革命，第四次工業革命的突破性與高
速推展更勝以往。在諸多強勢領域的帶領下，包含人工智能(artificial intelligence,
AI)、機器人學、大數據、雲端計算、物聯網、自動駕駛、行動通訊、生物科技、
奈米科技、3D 列印技術、物質科學與材料技術、量子計算、新能源技術與能源
存儲等，新一輪的產業革命以指數般的步調衝擊各行各業與人類生活的方方面面。
總括而言，超越工業 3.0 的自動化特點，工業 4.0 的核心精神是智慧化，藉
由前述的科技進展，推動網路實體系統（cyber physical system, CPS）整合的智慧
製造。所謂的智慧生產（smart production）指的是透過智慧工廠（smart factory）
的打造與建置，利用先進分析技術，在數位化、效率化的前提下，即時且精準地
回應市場的客製化產品需求。為了把握發展先機，世界各國領袖都設法在經濟發
展政策上，提出工業 4.0 的因應之道，例如德國 2011 年提出工業 4.0 政策、美國
2011 年提出先進製造夥伴計畫（Advanced Manufacturing Partnership，AMP）、
日本 2014 年提出日本工業 4.1J（Japan Industry 4.1J）、中國大陸 2015 年提出中
國製造 2025、臺灣於 2015 年 9 月提出「行政院生產力 4.0 發展方案」（民國 105-
113 年）等。
儘管目前各國政策方案主要著眼於國家經濟層面的建設與發展，然而承上所
述，人才培育與學校教育顯然才是回應工業 4.0 發展態勢的根本之道。教育不但
不該在工業 4.0 中缺席，反而應當洞燭機先主動回應，「教育 4.0」之說於是應運
而生。教育 4.0 的具體內涵與特點為何？這是一個未有定論的大問題，尚待集體
發想、建構與論辯，這也是本次研討會的用意所在。儘管如此，歷史發展演變的
軌跡或可提供吾人思索此問題的一些線索。李立國教授〈工業 4.0 時代的高等教
育人才培養模式〉（2016）一文指出，在工業 1.0 時代，為了培育機械化生產所
需的人力，教育 1.0 意識到傳統學徒制的手工人力培育模式已經不堪因應，改而
提倡以正規技術學校教育取而代之。到了工業 2.0 時代，西方高等教育發展出現
路線之爭，一是傳統大學（如牛津、劍橋、哈佛、柏林大學等）堅持固守傳統辦
學模式，強調理智訓練與人格陶冶的傳統理念；但與此同時，新式工科校院與專
門學院（如德國慕尼黑、斯圖加特工業學院、法國波爾多理學院、英國倫敦大學、
曼徹斯特大學、伯明罕大學、利物浦大學、美國贈地學院）也迅速發展崛起，其
成立旨趣是要培養實用的產業發展所需科學技術人才，課程也配合工業化與職業
所需開設，其畢業生也確實大多順利進入相應的職業部門就職。兩相比較，明顯
出現通才與專才培育的路線之爭。時至 20 世紀下半葉工業 3.0 時代，西方大學
關注到專業教育衍生的弊病，諸如知識切割破碎、學科分化狹窄、偏重職業教育、
強調滿足個人需要而忽視集體責任等問題，轉而提出平衡博雅/通識教育與專業
教育的必要性。教育 3.0 在高等教育階段的特點便是倡導「恢復基礎教育運動」，
重視跨學科人才的培育。至於教育 4.0 時代，「高等教育更加強調對學生的基礎
知識、基礎能力與實踐能力、創新能力的培養，更加強調基礎化、綜合化、個性
化、實踐化，形成通識教育、終身學習基礎上的專業教育人才培育新模式」。此
研究的限制在於只談論高等教育，未能論及教育 1.0、2.0、3.0、4.0 在基礎教育
階段，甚至是廣義教育形式上的具體展現型態。
關於教育 4.0 的想像須以工業 4.0 為背景。就目前有限的論述予以分析，大
抵可以發現兩條主軸，分別是就新興人才培育，以及學校教育、教學與環境兩個
層面立論，兩者環環相扣。
首先，就新興人才培育方面。工業 4.0 不僅為經濟建設帶來突破性發展的契
機，它同時也為當前產業帶來嚴峻衝擊與挑戰。有關工業 4.0 所帶來的負面影響，
學者們預測不久的將來，諸多產業與工作機會將由機器（人）所承擔，原先的勞
動人力變得多餘過剩，勞工失業現象指日可待，失業危機將衝擊各國。然而，與
此同時，學者們也預測未來將出現新型態工作機會，用以取代被淘汰的舊式工作。
於是，為了配合智慧化生產模式的到來，各產業界從業人員顯然需要在生產技能
方面接受再教育，在職進修、回流教育，甚至嶄新型態與內涵的職前教育皆有其
迫切需求。要言之，與 Spencer 當時的思維類似，現在各國政府莫不竭盡心思苦
思著面對工業 4.0 時代產業需求，什麼知識最有價值？社會需要的人才類型為何？
關於此提問，美國是一個重要的案例與參照點。早在 1986 年，美國國家科
學委員會研究報告即指明，優質的科學、數學與工程領域人才是提升美國國家競
爭力的樞紐所在，此舉揭開美國聯邦政府此後數十年 STEM（Science, technology,
engineering, and mathematics）教育政策的序幕，舉國致力於中小學基礎教育
STEM 教育品質提升，以及高等教育 STEM 人才培育。這是否表示未來社會所需
的人才是以科學理工見長的人？是，也不是。可以肯定的是，工業 4.0 的智慧製
造、智慧生產、智慧工廠確實需要大力仰賴新興科技人才的專門知識。然而，光
有科學理工知識絕對是不夠的。這可由美國官方教育政策由 STEM 轉向 STEAM
看出端倪。時至 2011 年，美國為了突破 STEM 只關注於 what & how 層面的侷
限性，改而倡議同時能兼顧於 why & by whom 層面的 STEAM，此謂的 arts 意指
廣義的人文藝術，具體涵蓋社會科學、語言、音樂、藝術與表演等領域。總括而
言，STEAM 教育強調的是培養學生具備針對生活世界中的現象好奇地提問，而
後運用科學、技術、工程、數學、人文藝術等知識整合起來，主動探究問題並解
決問題的能力。STEAM 教育的特點包含特重觀察能力、創意提問與發想、跨科
整合知識、動手實作（hands-on）與創客/自造（maker）、團隊合作等。在 STEAM
教育架構下，教育的目的不再只是單純的知識授受而已，也包含讓學生能夠「主
動探究」、「學以致用」，其精神與〈12 年國教總綱總綱〉所揭示的核心素養是
指一個人能將所學的知識、能力與態度與生活作結合，在真實生活情境下，透過
身體力行將知識整合活用頗為契合。要言之，教育 4.0 所致力培育的人才不但是
學有專精，而且是具有博雅/通識精神，能將知識整合靈活運用的人。
其次，就學校教育、教學與環境方面，面對工業 4.0 時代下，大規模開放線
上課程（massive open online courses，簡稱 MOOCs）、公開取用（open access）
課程與教育資源的廣泛流通，加以線上學習、在家自學、團體共學等實驗教育型
態的湧現，莫不在在驅使吾人重新思索學校教育存在的必要性與價值，以及學校
教師角色的再定位。面對當前全球性免費線上教育資源如此豐沛，其中不乏知名
專家、學者精彩的線上講演性課程，學習已不再侷限於學校課堂之內，也不受限
於各校師資，如此一來，實體的學校教育還有存在的價值嗎？它的不可取代性與
獨特價值何在？教學工作會否如同部分科技巨擘所預測的，將為機器(人)所取代，
引發教師失業潮？工業 4.0 先進的科技進展再度促發關於教育型態的另類思考，
讓我們重新反省當前這個已被視為理所當然的「機構化」教育型態―學校教育的
存在價值與意義。奧地利思想家 I. Illich「非學校化社會」（de-schooling society）
的說法，置放在今日教育 4.0 的脈絡下更顯得意味深遠悠長。回到學校教學層面，
在工業 4.0 時代下誕生的數位原住民（digital natives）學生，其擅長/慣常的學習
模式與步調、思考風格、人際互動方式等，恐與身為數位移民（digital immigrant）
的教師有重大差異。面對此一事實，教師所面臨的挑戰包括：如何乘工業 4.0 之
風，善加利用數位科技教育資源，致力於培養前述以探究精神為本，能整合知識
靈活運用，甚至動手實作創作解方的新世代人才。與此同時，面對適性教學
（adaptive instruction）與適性教育理念，值得思考的是「誰適應誰」的問題，學
校課室教學應當要完全符應/適應學生擅長/慣常的學習與人際互動模式嗎？抑或
應當透過刻意引導，培養其他的經驗世界的方式？最後，隨著工業 4.0 網路實體
系統的全面進入校園，改變的面向絕非僅有教學層面，可以預見的是校園環境生
態的連動改變，包含學校行政管理與運作層面。逐步邁向教育 4.0 之路，我們面
臨的迫切議題是：我們理想中的智慧學校（smart school）究竟是何種樣貌？這考
驗的不啻是我們現有的教育智慧？
面對工業 4.0、生產力 4.0 風起雲湧的時刻，僅聚焦於產業與經濟發展層面
的政策雖為迫切之務，卻非長遠之計。為此，我們提出教育 4.0 的新興概念，期
盼它不僅是作為回應工業 4.0 發展所需之道，更企盼透過教育 4.0 理念的探討與
擘劃下，培育出能擔負起引領工業 4.0 發展航向的領航員人才。有鑑於人才培育
與(學校)教育顯然才是積極面向工業 4.0 發展態勢的根本之道，本次研討會將分
就工業 4.0 時代下的人才培育、學校教育、教學與環境兩大主軸，邀集對此議題
有興趣或專研的教育工作者，共同參與論文發表與專業對話，希冀能共同擘劃教
育 4.0 的理想教育圖像。準此，本研討會之主要目的為：
一、 以「邁向教育 4.0―智慧學校的想像」為主題，針對三大子題：人才培育、
學校教育制度與環境、課程、學習與教材教法等相關議題進行深入的討論
與意見交流，以釐清學理意義，進以提供實務建言，期能產生周延可行的教
育改革構想與行動方案。
二、 提供專業學術平台，鼓勵相關學者與研究生發表研究成果，交換研究經驗
與心得，擴張研究視野，提升研究動能。
三、 提供實務性交流平台，讓教育實務工作者可以從中彼此分享經驗與意見交
流，藉以落實彼此觀摩、相互學習的專業學習精神。
