19世纪末20世纪初，美国大学在发展迅速的同时，面临着一系列困境：人才培养目标过于空洞、学校气氛过于冷漠、课程过于专业化等等。全人教育（holistic education）这一教育思潮逐渐兴起，主要质疑现代工业文明的价值观，反击当时大行其道的功利主义价值取向，认为教育系统不能满足生产和消费为轴心的形态。美国一些教育学家希望纠正现代社会过于看重有用性和技术理性的倾向，强调非理性、非智力的正当性。

全人教育吸收了人文主义、存在主义和人本主义等教育思想，隆·米勒是提出现代意义上“全人教育”的第一人，指出全人教育包括六个必备要素：第一点，智能要素，即提出问题、分析问题、解决问题、批判思维、独立思考、持续学习能力；第二点，情感要素，对周围事物的同感体验；第三点，身体要素，包括良好的身体素质和承受能力；第四点，社会要素，个体对社会构建的道德规则从内心认可；第五点，审美要素，具有对美的认知能力和鉴赏能力；第六点，灵性要素。“人的完整发展”的核心理念，具体包括五个方面的内容：①培养完整人的发展；②以平等、开放和民主关系为中心；③关注生命体验（而不是基本技能）；④承认文化由人创造和由人改变；⑤把教育建立在对生命和未知生命来源敬畏的基础上，从而培养人的智能、情感、身体、社会、审美和精神性等素质。我国学者概括出全人教育理论的几个基本特征：①全人教育强调教育的目的是培养人的整体发展，包括人的智力、情感、社会、身体、创造力、直觉、审美和精神潜能的发展；②全人教育强调联系、关系概念，这其中包括学习者之间、年轻人与成人之间的关系；③全人教育关注人生经验，而不是狭窄的“基本技能”，它强调教育是成长，是发现，是视野的开阔，是参与世界，探寻理解和意义。全人教育使学习者对他们身处期间的文化、道德、政治环境具有批判性思维，致力于人类文化的创造和改造，而不仅仅是复制现有文化。“全人教育”思想包括利用提升被教育者的学习能力、先天性格、主观意愿、心理需求等主观条件，让受教育者主动配合教学计划和教学过程，从根本上激发受教育者的学习动机，进而形成一种良好的教育氛围。
总之，全人教育理论主张人才培养中有完整的知识结构,注重培养联系、开放、批判性的思维，且倡导求知的精神，即“我们应当追求的，与其说是知识的获取，不如说是求知的精神。”全人教育理论提倡通过反思专业教育，认为教育的目的不只是培养掌握技能的理性的人才，而是兼具有情怀的全面的人才。全人教育理论，对于人才培养目标的调整发出新的要求，为全面审视新工科建设的价值及探究新工科建设的动力提供了视角。