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算命免费,李泽湘在这里三次取经:咱们的教育怎么回答“钱学森之问”和“李约瑟难题”,考研真题

频道:全民彩票app合法吗 标签:都灵n秦港 时间:2019年05月12日 浏览:152次 评论:0条

(图片来历:全景视觉)

李泽湘/文2019年2月24日,我参与了牛津大学我国论坛安排的以我国科技立异为主题的活动,并与参会者共享了港科大自动化技能中心师生在曩昔20多年的产学研探究阅历, 以及对粤港澳大湾区机器人工业打开的个人观念。

随后,我拜访了英国帝国理工学院的戴森工程规划学院(Dyson School ofDesign Engineering)和爱丁堡的两所大学——爱丁堡大学和赫瑞瓦特大学(Heriot-WattUniversity)。这之后,我又赴美国波士顿,花了3天时刻调研学习欧林工学院(Olin College of Engineering)的办学阅历。

三年前,我榜首次触摸这所1997年才树立、只树立本科并只需三百多在校生的校园,至今,这是我第三次来这儿学习取经了。

2018年12月中旬,我曾约请该校创校校长理查德米勒(Richard Miller)教授拜访香港科大、大疆公司、南边科大和松山湖机器人基地。6天时刻,我聆听了米勒教授有关欧林教育变革试验的3次陈述,参与了屡次交流互动、对欧林的教育变革有了底子知道和了解。

波士顿行程中,我还拜访了麻省理工学院(MIT)机械系陈刚教授、戴维华莱士教授(David Wallace)和Maria Yang教授,了解他们推进麻省理工机械系本科教育变革——树立2门项目规划课程和1门结业规划课程(Capstone)的状况和所获得的效果。

再之后,前往旧金山湾区的加州大学伯克利分校,与机械系和电机与核算机系多位教授交流,并往斯坦福大学哈斯普拉特纳规划学院拜会了托尼瓦格纳(Tony Wagner)在《发明立异者》(Creating Innovators)一书中介绍的机械系艾德卡里尔(Ed Carryer)教授,听他共享曩昔30年在斯坦福大学推进工程教育变革——引进1门本科课程,4门研讨生机电一体化项目课程的阅历领会,并与其间两门课的同学交流交流,了解这两门课程对他们的影响和改动。

之后我观赏了斯坦福大学哈斯普拉特纳规划学院开创人大卫克里(David Kelley)兴办的立异规划范畴闻名企业IDEO公司,一起拜访了硅谷闻名风投公司红杉本钱前主席迈克尔莫里兹(Michael Moritz)先生和两家新创科技公司,算命免费,李泽湘在这儿三次取经:我们的教育怎样答复“钱学森之问”和“李约瑟难题”,考研真题对硅谷的立异生态有更深的了解和知道。

在回港飞机上开端了这篇文章的发明,期望对我国新近打开的新工科教育、立异系统建造、特别是大湾区打造有重要国际影响的科创中心这一宏伟方针有学习含义。

称谢这次活动拜访的多位国际同行。作为工程教育变革的前锋与榜样、他们的斗胆实践与热心共享,让国际变得愈加夸姣。也称谢参与这次活动的国内同行,我们一道频绿灯侠繁的评论与争辩让我们对新工科教育了解的更深化、更透测。

跨过科研与商业化距离要害

科技研讨史范畴曾有过闻名的李约瑟之问,“为什么现代科学(以及之后的工业革命)没有在我国呈现?”

究竟北宋时期我国就现已呈现了国际最早的百万级人口大都市,富贵的商业、交易和文艺(见《清明上河图》),以及抢先国际的科技效果——四大发明、水运仪像台等。

工业革命史的研讨者们困惑,“为什么工业革命没有呈现在文艺复兴和现代科学诞生地佛罗伦萨、或许是商贸之都威尼斯,而是呈现在远离欧洲大陆的英国”?

立异科技的研讨者们提问,“为什么硅谷没有呈现在美国东部的科学之都波士顿,或许是金融商业之都纽约,而是呈现在偏僻的西部旧金山湾区”?究竟波士顿的128 号公路邻近曾呈现了大批包含DEC在内的闻名科技公司;纽约周围的新泽西区域也曾想把该区域闻名的贝尔试验室(BellLab)、普林斯顿大学与华尔街交融起来,打造东部的硅谷,但最终却以失利收场。

深圳的研讨者们疑问,“为什么我国的硅谷没有呈现在上海、广州乃至香港,而是呈现在40年前仍是个小渔村、30年前没有一所像样的大学、20年前的国际代工厂、10年前还被称为‘山寨之都’的深圳”?

究竟深圳北面100公里不到的广州具有南我国最闻名的大学与研讨所,广交会是我国对外交易的首要窗口,还有近乎10倍于深圳的土地面积。

而深圳南面一河之隔的香港曾是深圳树立商场经济系统的“师傅”与“引路人”,具有4所 QS 大学排名前一百的高校、国际化的大环境和一系列打开高科技的有利条件。

董建华年代,在原加州大学柏克莱分校校长、闻名华裔科学家田长林的协助下,香港也曾拟定了一个雄心壮志的高科技工业打开方案。惋惜与深圳一起起步的香港高科技制作工业占今日香港GDP 的1%还不到。而比较之下,深圳的GDP不只碾压了广州,其财政收入乃至达到了广州的2倍(而其土地转让收入只需广州的30%),其GDP一起也逾越了香港。

英国剑桥科创圈闻名人物赫曼豪泽尔(Hermann Hauser)博士于2010年,受前英国贸工部长 P. Mandelson 爵士托付为英国贸工主管部门编撰的一份陈述《技能与立异在当时与未来的效果》(The Current and Future Role of Technology and Innovation)指出:尽管英国具有仅次于美国的全球第二位根底科学研讨实力:比方具有4所国际排名前十的闻名大学和宣布了全球14% 高引证论文,但英国并没有把根底研讨效果很好地转化为以高科技工业为主的经济效果。该陈述指出,从根底研讨到工业转化存在一条巨大的距离(Critical Gap), 而这一距离很简略被忽视、以为只需有了科研效果,经济效应也就会随之而来。在研讨了许多事例后,豪泽尔博士发现,决议技能转化成功的两个首要因素一日自己妖是团队本质,二是技能成熟度。

图 1: 一条巨大距离横躺在科研效果与商业运用之间。一些国家与当地政府设置的技能立异中心企图在两者之间树立一座桥梁,但成效之要害在于团队与机制。

先看技能成熟度。一座联接大学试验室效果与能承受商场出资的工业化技能之间的桥梁是完结技能商业化的重要条件。这座桥梁被一些国家称之为“技能立异中心”(Technology Innovation Center,以下简称:TIC)。

闻名的TIC有德国的弗劳恩霍夫研讨所(FraunhoferInstitute)、法国的卡诺研讨院(Institute Carnot)、比利时的微电子中心(IMEC)、 台湾的工研院北京欢乐谷 (ITRI)、 新加坡科技研讨局(ASTAR)、日本的工业技能归纳研讨所(AIST)、美国的小型企业立异研发方案(SBIR)、小型企业技能效果转化(STTR)和 国防高档研讨方案局(DARPA)以及香港的应科院(ASTRI)。

各国的技能立异中心运作方法不尽相同,效果也不相同。比方台湾工研院在推进台湾前期的半导体工业和近期的显现工业方面效果斐然;新加坡ASTAR协助招引国际高科技公司落地新加坡功不行没;美国DARPA效果了互联网等一系列技能的商业化。技能商业化的胜败取决于转化进程的速度与功率。

尽管技能原创者有先发优势,但在工业化这马拉松般的绵长进程中,以及通讯技能的前进和立异环境的差异下,最终胜出者往往出人意料。这种从科学发现,到技能发明再到技能商业化的进程被称为“正向研发”或“技能推进(Technology-push)”

闻名事例包含从量子力学到贝尔试验室的三极管发明,再到仙童公司的三极管产品。可是,诺贝尔奖得主、三极管的发明者之一威廉肖克利(WSchockley)曾企图通过树立肖克利半导体试验室来完结该技能的商业化,最终却以失利收场(但这场失利却导致了硅谷的诞生,WSchockley也被誉为硅谷之父)。

我们采访研讨了多个国家的技能立异中心,大部分都企图把自己研发的技能效果搬运给企业去工业化。比方你生的小孩交由别人抱养,而别人一起又有十多个自己的小孩,导致成功率不高乃至很低(见图2)。

社会面对的应战与问题往往需求多学科、多技能的穿插交融才干处理。这种从用户痛点问题动身,通过多学科交融找到处理问题的办法,称为“问题导向思想”或“商场引导(Market-pull)”。2011 年,美国通用电气公司采访了12个国家的千多位企业高管,69%以为人的发明力比高水平科研更能推进立异。而77%的人更以为,21世纪最巨大的立异将来历于依据处理人类面对的应战问题而不是寻求赢利的立异。

图 2: TIC (TechnologyInnovation Center) 充其量也便是衔接不稳的一座独木桥。 过桥者有很大概率的要掉下去 (事实上技能转化成功率一支很低)。

社会面对的应战与问题往往需求多学科、多技能的穿插交融才干处理。这种从用户痛点问题动身,通过多学科交融找到处理问题的办法,称为“问题导向思想”或“商场引导(Market-pull)”。2011 年,美国通用电气公司采访了12个国家的千多位企业高管,69%以为人的发明力比高水平科研更能推进立异。而77%的人更以为,21世纪最巨大的立异将来历于依据处理人类面对的应战问题而不是寻求赢利的立异。

立异者的要害本质

不论是技能推进仍是商场引导的立异,从概念原型到一款成功的产品 都需求阅历千难万险的屡次迭代。

戴森的榜首款吸尘器迭代了5127次。松山湖机器人基地创业团队的每一款产品也都需求过百次的迭代。技能思想和产品思想有必要彼此交融,才干最终走出去。

皮埃罗斯加鲁菲(P.Scaruffi)在《硅谷的前史(1900-2014)》(A History of SiliconValley(1900-2014) )一书中写道,硅谷并没有发明让其名声大噪的三极管、集成电路、核算机、互联网、交际网、搜索引擎、智能手机等技能、但却有一种简直凶恶的窍门来了解这些技能而且把它们转化为巨大的财富。发明硅谷奇观的人,用红杉本钱的总结 (Founders’ Codes): 是一批有热心,有野心、充溢猎奇心、不安稳乃至叛变、顽固且卓傲不群的年青人。许多具有移民布景,他们从小事着手,不惧失利、聚集产品,最终改动国际。英国工业革命的推进者和深圳高科技工业的发明者,也都具有相似特质。

教育(从K12 到大学),特别是本科阶段的工程教育,怎样才干更好地培育优异的立异者(我们称之为“双创人才”)?这不仅仅“钱学森之问”和“李约瑟之问”的底子,也是理清硅谷、以色利和深圳打开的窍门,解说一些城市仿制硅谷方法失利的原因。

在采访了许多的企业,科技和教育界首领之后,美国热销书《发明立异者》(Creating 国色生枭Innovators)作者托尼瓦格纳(Tony Wagner)总结了立异人才需具有的要害本质(也叫立异者本质):

猎奇心:养成提问题,对问题抽丝剥茧,系统剖析的好习惯(Curiosity: The habit of asking good questions and desire tounderstand more deeply);

团队协作才干:学会倾听别人定见,向不同布景和专业的人学习自己不明白的东西Collaborators: which begins with listening to and learning fromothers who have perspectives and expertise that are very different from yourown);

联络或集成思想才干:从多方面看问题并能构思打破性处理方案才干(Associative or integrative thinking)

作者特别指出,立异者本质是能够培育、学习和引导的。不论什么人,立异者本质在恰当的环境和时机条件下,都能够有十分大的提高和改动。许多研讨也证明,后天的学习和尽力比天资更重要。很显然,我们现在的灌注加考试型教育满意不了立异人才培育的要求。

相反,我们常常看到小孩4岁时会很猎奇很喜爱问问题,而到了六岁半今后就往往中止问问题了,由于教师算命免费,李泽湘在这儿三次取经:我们的教育怎样答复“钱学森之问”和“李约瑟难题”,考研真题只喜爱正确答案而不是出格的问题。高中今后,猎奇心就底子没了。教育把学生的猎奇心给毁掉了。

哈佛大学商学院教授特瑞莎阿玛拜尔(TeresaM. Amabile)博士通过35年的研讨得出了发生立异的三大要素:

专业常识(Expertise):立异的起点。要害是需求多少,什么时候需求,以及怎样获取(Just-in-time learning)

立异思想技能(Creative-thinking skills): 立异者本质。

驱动力(Motivation):常识当然重要,短少立异思想更不行。但更重要的是驱动力,特别是内涵驱动力。包算命免费,李泽湘在这儿三次取经:我们的教育怎样答复“钱学森之问”和“李约瑟难题”,考研真题括金钱、股票和奖赏之类的外在驱动力能改动听的行为,但要跨过立异进程的千山万壑和困难险阻没有内涵驱动力万万不行。

图3:立异的三要素:专业常识(比方 STEM ),立异思想和内涵驱动力, 而完结立异的途径是从 Play (玩乐)到 Passion (热心),再到 Purpose (使命)。爸爸妈妈、教师和导师在这个进程中的协助至关重要。

内涵驱动力是怎样发生的?我们又应该怎样培育与引导呢?

加州大学柏克莱分校心理学教授艾莉森戈普尼克(Alison Gopnik)通过多年的研讨知道到,人的发明力与生俱来。幼儿猎奇、好动(探究)和富于幻想便是明证。而玩乐(Play)是小孩学习和把握立异技能、知道和了解国际的最佳手法。亚马逊开创人杰夫贝索斯(Jeff Bezos), 谷歌开创人拉里佩琦(Larry Page)和谢尔盖布林(Sergy Brin)等人的一起之处便是他们都阅历过蒙氏教育(MontessoriSchool)。

有时,“恶作剧”式的玩乐也是学习的进程、但往往不被校园所承受并认可。玩乐不仅仅人的赋性也是内涵驱动力的体现。玩乐发生热心,而热心又促进人去进一步探究、学习新的东西、了解和把握更难的东西,哪怕要用过万小时的时刻。

即便如此,朴实的热心仍不满意。立异需求超凡的意志与耐力。 只需通过一波又黑镜榜首季一波的热心, 不断探究和深化了解,直至对所从事之事发生使命感(Purpose)并信任它能改动国际。斯巴达300勇士 就如史蒂夫乔布斯(Steve Jobs)那样, “在国际中留下痕迹”(“put a ding in the universe”),或许如杰夫贝索斯(JeffBezos)相同, “发明前史”(“makehistory”)。 有了使命感,才勇于冒险,不惧失利,百折不饶去达到方针。

立异者的生长途径便是通过玩乐,去试验、探究、知道和了解事算命免费,李泽湘在这儿三次取经:我们的教育怎样答复“钱学森之问”和“李约瑟难题”,考研真题物并发生热心,再深度探究,从热心到新的热心,最终发生使命感。

从玩乐到热心再到使命感的进程中,立异者学会了重要常识(expertise), 把握了立异者思想,直至发生内涵驱动力。 他们学会怎样不惧失利和危险,正如美国闻名规划公司IDEO 所发起的“Fail early and fail often”。成百上千次的迭代便是从失利中总结阅历、不断加深知道和了解的进程。立异者在生长的进程中,不是独立作战,而是从爸爸妈妈,教师和导师处获得支撑与鼓舞。而正是爸爸妈妈、教师和导师不寻常的支撑(Acted differently), 使得年青的立异者们具有不寻常的思想(Thinking differently)。

改善传统课程系统

——MIT和 Stanford的两个故事

应该怎样定位工科教育与立异人才的联系?

我们常说,“工程师有必要具有剖析问题和处理问题的才干”。这话是不错,可是“问题”从哪来?

传统的教育中,问题首要来历于教师或书本且春秋我为王多年不变。图 4(a) 以电机专业为例,展现了该专业传统的四年课程系统(曩昔50年底子没变)。

学生从数理课程开端,到专业根底课,再到专业课、最终到结业规划课程(capstone)。结业规划之意图是要把之前的常识交融起往来不断处理一个教师指定的问题。结业规划课题大部状况下都是之前用过的。一些专业课程或许也附带了一些试验或许项目(project),但大部分都是验证性质为主。

图4 (a): 传统美国工科课程系统,每学期大约5门课,40门课程结业。

很显然, 工程教育在这儿被定位为运用科学范畴,即正向研发或许单向技能思想的范畴。欧林工学院创校校长米勒教授以为, 工程师应该是能够 “Envisioning what has neverbeen and doing whatever it takes to make it happen!” (想前人不敢想,且能排除万难去完结之)。

工程教育应该从视界培育开端,树立远大方针。为此,学生有必要学会用规划思想去提问题,发现问题和界说问题,再用数理、科学和工程技能去探究和迭代处理问题的方案,一起了解人文、商业技能和伦理去推进方案的商业化。如图4(b) 所示。

图4(b): 科技立异三要素:需求、技能与商业方法

在此进程中,学生有必要学会团队协作、跨学科思想、具有创业者精力和国际视界。从学徒制演化过来的项目制教育在医科和规划范畴已不生疏,但在工科范畴的运用仍处于萌发阶段。与传统教育办法比较,这一教育办法关于培育学生着手才干,团队协作才干、多学科交融才干、调查和界说问题才干等方面优势显着且潜力巨大。

有过项目制学习阅历的学生不论是在草创公司仍是其他环境都比同龄人体现杰出。按欧林学生的说法:“已有3到4年的作业阅历”。

MIT机械系通过多年的尽力,总算在其本科的培育方案里添加和完善了两门项目制规划课程和一门Capstone课程。

其间一门课程是玩具规划。这类课程的特色是以学生为中心、传统的被迫式教授方法被自动的启示式学习所替代。

线上线下相结合、通过团队协作去完结客户调研、产品界说和样机制作的全进程。脑筋风暴式的项目方案、评论、总结和陈述贯穿其间(项目管理常识)。学生一起还学习和了解预算与本钱操控(商业技能)。

Stanford 机械系规划组(Design Division)与大卫克里(David Kelley) 一道树立了Stanford闻名的d.school, 为不同学院的同学供给了一个以项目制学习为主、交融企业资源的穿插学习渠道。

该系教授埃德卡里尔(Ed Carryer)为学生开设了一门本科机电一体化项目课程和四门相同题意图研讨生课程。这些课程最大的的特色便是为学生赋能,许多包含苹果、特斯拉等闻名科技公司的工程师和项目主管都曾是这门课的学生。

提到为什么要开设这类课程,卡里尔满怀深情的说道:“我结业于传统的教育方法,我学会了处理教师给我的问题,比方把讲堂里学到的常识运用到各类考试中去。但在实践生活中,我没决计从零开端规划一个新的东西。在互联网年代的今日、学术常识自身的作光良老婆用并不大。怎样把常识运用到新的环境或许新的问题中去才是要害。通过这些着手为主的项目课程让学生把握怎样交融多学科常识去处理一个又一个有应战的新问题,并树立自傲,使得他们能毫无害怕面对各种新的应战,这就叫‘给学生赋能’。”

图 5: (a) 与 Ed Carryer 教授合影,(b) 与机电一体化项目制课程学生及他们的著作合影,(c) IDEO 合伙人DavidWebster与他的创客空间。

我们去了埃德卡里尔教授的教室兼试验室,看了学生的课程试验,听学生们介绍这门课程对他们的影响和改动, 从学生视点直接认证了卡里尔教授所言。能进斯坦福大学的学生效果都很不错,但大部分也没有太多的着手阅历。这门课极大提高了他们对工程的爱好和自傲,他们学会了怎样运用常识去处理新的问题,乃至界说自己的问题。

彻底选用项目制教育的困难和应战

在此我们不由要问,已然项目制教育有如此多长处,为什么我们不更多地在培育方案中引进项目制课程,甚者彻底选用项目制教育?

抱负很完美,实践很骨感。最大的困难与应战包含:

机制束缚:首要,研讨型大学的定位首要以学术影响、学科与大学排名、科研经费等KPI 为主。比较之下,大学更愿意树立以研讨为中心的跨学科安排机构如各类研讨中心,而非以教育为中心的相似安排。

Stanford d.school, Berkeley JacobsInstitute, MIT Media Lab 等仅仅很少数事例。其次,大学对教师的考评首要以论文宣布、项目经费、获奖和获得包含杰青、千人、院士等帽子为主。

尽管有时也着重教育的重要性,但往往一笔带过。即便在斯坦福大学这样的名校,教授也只能以国际一流的研讨加好的教育,而不是国际一流的教育加好的研讨获得终身教职 (tenure)。

在斯坦福大学机械系教授的网站里其实还查不到卡里尔教授的介绍、 由于他仅仅合同制教授。尽管他已在Stanford作业30年,他的课程也被工业界公以为对硅谷的影响比Stanford大部分教授都大(有个笑话是说假如卡里尔教授想去火星。只需他在网上呼叫一声,他的学生就会过来,六个月之后他就到火星了)。

第三,开设一门项目制课程要比一门传统课程多几倍的资源与时刻(据MIT 机械系原系主任陈刚教授介绍,机械系的 Capstone 课程耗去了该系简直一半的本科生教育预算,而欧林工学院每年生均本钱逾越10万美金。以之相较、港科大包含科研开销也才4万美金),而且需求一个跨学科教授团队通力协作、屡次迭代才干完结。研讨型大学短少机制保证而教育型大学又短少资源来推进项目制教育,许多教育型大学实践也是奔研讨型大学而去的。

师资束缚: 有项目制学习阅历的教师资源极为稀缺,只能从传统教育方法身世的教师中选人,但应战极大。首要,教师有必要对本专业课程的教育十分了解,一起也要有与其它专业和企业打交道的阅历(至少是愿意而且能快速学习)。其次,需求有必定的着手才干(至少愿意与学生一道着手)。再之,需求有情怀有献身精力有意志和耐力去面对项目制教育的各种应战(特别在新的评价系统没有树立起来或许不完善的状况下)。

学生束缚: 阅历过高考的学生需求很大的尽力才干习惯项目制学习。从被迫承受到自动学习、从单科学习到穿插交融式学习、从死背硬记到活学活用以及项目全进程练习,学生的思想方法、价值观和国际观都要阅历很大的改动。不是每个学生都合适项目制学习(还需求K12教育和高考的相应变革)。怎样选出合适项目制学习的学生至关重要。

再来看看图6(a)的培育方案。30年前我在卡耐基梅隆大学(以下简称:CMU)读大学时每学期上5门课,4年共40门课程结业。从1990年开端,CMU 对之前结业的学生做了个盯梢调研并惊讶的发现:课上的越多的学生、之后的效果越差!

正如哈佛大学技能与创业中心教授 保罗波蒂诺(Paul Bottino)所言,“The value of explicitinformation is rapidly dropping to zero. The real added value is what you cando with what you knoacerw. It is really in the doing——in probing of the universe,the pursuit of query —that the real learning takes place” (传统的灌注式的教与机械回忆式的学所把握的常识现已没有太多的价值了。真实有价值的是你怎样运用你所把握的常识去做有价值的作业)。

之后,美国一些闻名院校把课程数目从每学期5门减到4门、也即 32门课程乃至30门课程就可结业。在此束缚条件下每添加一门项目制课程就得去掉一门其它课程。处理了旧的对立又发生了新的对立、就像欧林工学院校长米勒教授所说,这儿按下去那里又冒了出来。

图6. (a) 某内地高校榜首学期的课程表。课程数远超4门、学生很少有独立思考、自动学习时刻。

电子信息专业

图6(b) 几所闻名大学电子信息专业课程数目核算,远超32门课程。真实的项目制课程教育在此环境下是很难打开的,不论学生多么优异。

图6 (b) 是内地几所大学电子信息专业课程数目核算。每学期8到10门课程导致每门课能分配到的时刻十分有限。讲堂上教师只能讲讲目录(学生反应)、灌注一些名词、试验大多是简略的操作;考试彼此抵挡——教师以完结作业量、学生以不挂课为意图。所学常识没能比及结业就已还给教师或是过期了。

用专业细分化、根底方法化、实践虚拟化和常识碎片化的“四化”来总结这个现象一点也不为过。一位在斯坦福大学读博的内地某闻名高校学生通知我,他们同学里也就很少部分知道学根底课效果安在。假如我们能把现在的课程数目削减三分之一乃至更多,学生的立异才干也相应会有很大的提高。把艺术、人文与科学和工程交融是最好的削减课程数意图办法,以及欧林工学院在这这方面有许多成功的阅历可学习。

欧林工学院的教改方法

2002年才正式招生的欧林工学院本年将迎来其第14届结业生。每年接收80多学生(挨近50%为女生),到本年6月份,也就1100左右校友(年纪最大的35岁左右),结业率达 93% (美国均匀只需 50%)。

其间,37% 的结业生(5年内挨近50%)会读研讨生, 76%有理工科范畴,24%非理工科范畴(体现学生广泛的爱好和很强的习惯性)。前五名研讨生校园分别是MIT, Stanford, 哈佛,CMU和加州大学柏克莱分校。作业的学生均匀薪酬是83,345美元(高于MIT )。

作业公司包含谷歌、苹果、Facebook、Amazon等闻名公司、逾越80%的学生感觉十分喜爱他们的作业。逾越25% 结业生两年后参与创业活动(份额乃至逾越斯坦福大学)。学生给校园捐款份额全美最高(学生认可校园为他们发明的价邪气傲然值)。

图 7. Olin 课程的几个特色。(a). 榜首天就通过项目触摸工程, (b) 以人为本的规划课程,(c) 跨学科交融课程, (d) 辛苦但高兴的学生集体。

我们专门去了MIT 某试验室,了解几位在史连永读欧林工学院学生的体现。同试验室的同学通知我、欧林工学院学生着手和研讨才干十分杰出(MIT 的研讨生来自全球各国极优异的结业生)。我们也与多批欧林工学院到学生屡次座谈和交流,对他们的交流才干、团队协作才干、以及他们体现出的对校园和专业的喜爱形象深入,很少见到一群这么优异、有思想且对未来充溢热心的优异学子。

为推进新工科教育变革(New Engineering EducationTransformation NEET), MIT 托付高级教育咨询专家Ruth Graham博士宣布了《全球一流工程教育打开现状》(The global state of the art in engineering education)的咨询陈述。

来自全球的工程教育权威专家一起公认,欧林工学院是全球工程教育的首领 (图8)、排在了MIT, Stanford等百年名校前面。从2000年起,该校现已招待来自全球 50多个国家,800多家大学的2500屡次拜访。

图8: (左) 受MIT托付、由高级工程教育咨询专家Ruth Graham 宣布的咨询陈述。(右) 来自全球的工程教育专家一起公艾博伊和宫认 Olin是全球工程教育首领,逾越了MIT,Stanford 等名校。

Olin 创校校长RickMiller 教授也获得了美国工程院最高的工程教育奖 Gordon Prize。一所创建才20年,每年才80多位学生,没有研讨生的校园(在国内只能算二本校园)是怎样获得如此了不得的效果的?

网上能够找到许多的Olin的报导。但我更想从前面三个方面来论说Olin教改成功诀窍。

机制立异: 由美国企业家F.W. Olin兴办的欧林基金会从1945年起支助了美国58所大学的78个基建项目。后来基金会发现,许多大学在大楼修好后,之前请求方案所说的教育变革项目底子没有完结(硬件简略而软件难)。

通过调研,基金会发现全面深入的工程教育变革的确很难在已有大学的工学院里乃至是没有工学院的大学里进行。基金会最终美国神婆决议顷其一切兴办一所小规划的工学院,作为工程教育变革的试验室,为工程教育变革闯出一条路来——这很有当年邓小平兴办深圳特区,探究商场经济的变革特色。

1997年,校园完结注册。1999年,对传统工程教育颇感无法的Iowa 大学工学院院长Rick Miller 担任创校校长。随后,一批来自名校、理念相同的教授,以及对传统工程教育不满的企业高管相继加盟成为创校团队成员。通过大半年的造访调研和深入评论,Olin 的创业者们从头界说了工程师,“Envisioning what hasnever been, and doing whatever it takes to make it happen” ( 想前人不敢想、且能排除万难去完结之)。

为此,一个工程师有必要具有五种思想:(1) Collaborative mindset (团队协作思想); (2) Entrepreneurialmindset (创业者思想), (3) Interdisciplinary mindset (跨学科思想), (4) Global mindset(全球思想)和 (5) Ethicalmindset(伦理道德思想)。为完结此方针,校园有必要考虑三个问题: Whom we teach (什么样的学生)? What we teach(教什么)? How we teach(怎样教)?

运用规划思想办法,校园于2001年,招募了30位高中结业生作为学生合伙人 (Student Partner),用一年的时刻去查验新的课程系统和学习办法。通过不断的迭代,最终开端形成了Olin 一起的教育方法(The Olin Way):

Olin 课程系统:包含四个方面:1)数学与科学课程(Math and Science courses),2)工程中心课程(Engineering Core),3)专业课程 (Major-specific courses),4). 艺术、人文、社科与创业课程(Arts, Humanities, Social Sciences and Entrepreneurship, HAS). 每学期4门课,最低120学分结业。考虑到学生结业后在团队项目里的定位,学生可选择常见的电机与核算机工程(Electrical and Computer Engineering, ECE),机械工程(Mechanical Engineering, ME),或许工程+某个专心范畴 (concentration), 比方工程+生物工程,工程+机器人,工程+核算,工程+规划,工程+创业等。学生乃至能够依据自己的爱好在教师的辅导下规划自己的专业,比方工程+物理,工程+音乐等,只需能满意必定的宽度、深度和衔接性要求即可。

Olin 的课程理念:从人到人(starts with people andends with people)。便是要先学会了解人的需求,价值观和痛点(时机),以及工程的社会效果。学会构思能改动听类的工程立异,而且让其服务于人类。传统工科教育面窄,学生只会答复问题而不会找问题,更不会把问题处理方案从试验室走出来,进入实践国际——Olin的课程系统克服了这些问题。

Olin的课程特色是:首要,学生入校榜首天就触摸到工程问题——而不是要等修完一年或更长的数理课程后。这些工程课程一般都是以实践国际的问题为主题,以着手规划和制作为主、教师启示引导为辅的方法打开。

课程着重理论常识的归纳与运用。从榜首年起,学生就承受人文、艺术、社科与创业精力的练习,而且学会怎样把这些常识运用到一切的工程课程中去。通过这些课程,学生学会交流与交流技能、把讲堂常识与课外运用相结合。最终一年,学生用一半的时刻完结结业规划,规划课题直接面向工业或许商场需求。许多闻名企业会与校园师生一起界说开放式规划课题,初音而且担任五万美金的课题费用以及学生课题的辅导作业。这类实战让学生学到了传统教育学不到的工作技能。选择创业的学生也能够通过商场调研自定课题。

每一门课程都会从十个维度去评价其有用性:1)着手才干(Hands-on skills); 2)规划与发明才干 (Design and Creativity); 3)场景式学习(Contentlearning);4)批评思想(Criticalthinking); 5)与实践相结合才干 (Real-world context); 6)学科交融(Disciplinary integration);7)交流才干 (Communication skills); 8). 团队协作 才干(Teaming andcollaboration); 9)内涵驱动力 (Intrinsic motivation); 10)自主学习才干(Self-directedlearning).

其次,课程特色之二是以学生为中心, 学生也是Olin教改试验的联合开创人。学生参与课程规划、课程教导、重生接收和校园安排的各类活动。许多学生自定专业、

自己选择课外活动以及跟随自己的工作爱好(Passionate pursuit)。

图9. (a) 与一组Olin 学生交流交流、听他们喜形于色的介绍个人爱好以及参与的项目、对其团队协作精力形象深入。(b). 学生 在QEA 课程通过到立小车来学习操控原理场景, (c). 师生讲堂评论一景。

第三个课程特色是多学科交融以及团队协作精力培育。许多课程通过项目载体把多学科常识奇妙交融起来,再通过着手试验、启示式学习、翻转讲堂、失利剖析等办法让学生学会怎样交融与运用多学科常识。一年级第二学期和二年级榜首学期,学生必修的两门课程 Quantitative Engineering Analysis (QEA,相当于4门课) 便是一个极好的比方。

QEA 1 的榜首个模块(Module),学生需求规划一艘满意某些要求的船,并使之能浮起来。教师并没有通知学生们怎样做。通过时刻短的困惑后,学生决议着手试,自己查材料与专利,东西做出来后开端做试验,但底子都失利了。教师这才启示学生需求树立一个模型,而且用Matlab 仿真软件去剖析和优化规划。为此,学生需求学习力学去树立数学模型,再用多元微积分去剖析船的功能,用线性代数和Matlab 仿真软件去优化规划参数。优化后,大部分小组的规划都能浮起来,但仍有部分达不到要求。教师随后把我们聚在一起,剖析为什么达不到要求以及怎样去改善。这个模块把部分力学常识、多元微积分常识、线性代数常识和仿真软件的运用交融起来,再加以机械规划与制作实践,让学生从失利中学习。学生的团队协作才干和表达交流才干都得到很好练习。在阅历屡次失利后成功,他们能够获得很大的效果感。

第二个模块是规划与开发一个人脸辨认软件。这个模块需求交融线性代数里的本征函数(eigen function),线性回归(linearregression),主成分剖析(principal component analysis,PCA) 等常识以及编程技巧。

第三个模块是规划一款巡线机器人。学生需求交融和运用微积分的参数曲线表达、梯度算法、动力学和坐标改换等常识,来制作并调试成功一个巡线机器人。

QEA II 包含一个婴儿保温器、一个可穿戴设备,一个平衡车和一个自选标题。每个模块需求学习的常识见图10. 通过QEA 课程的7个模块,学生把握了多元微积分、线性代数、微分方程、工程数学、力学、反应操控等几门数理与工程根底课程等交融与运用。并在此进程中学会了许多工作技能。

图11 是一门交融材料与化学等的项目课程介绍。图12 展现了课程穿插交融的结构图。前期以数学、科学与中心工程课程的交融以及规划课程与工程和AHS 课程的交融为主。 后边通过结业规划课程把一切前面所学与企业和商场需求交融起来,学生学会实战阅历。

QEA Semester1

QEA Semester2

图10: Quantitative Engineering Analysis (QEA)通过7个模块, 把多门学科常识的学习与工作技能培育交融起来。

图11:一门把材料科学与固体化学交融的项目制课程。

图12: Olin 的课程系统结构。前期把数学与科学以及工程交融起来,规划与工程以及HAS 课程交融起来。Capstone(SCOPE)课程把前面所学与企业需求以及商场需求交融起来。

此外,第四个课程特色则是规划课程(从人到人或许是以人为本的规划课程 ):专心规划思想练习与工程完结相结合的规划课程最少有5门,占到课程总数的20%或许更多 (结业规划课程相当于4门课程)。 课外活动课程比方各类竞赛也包含规划思想练习。榜首学期的Design Nature(规划导论),第二学年的 Principles of Engineering,User-Oriented Collaborative Design, 第三学年的 Design Depth,以及第四学年的结业规划SCOPE。

榜首学期的 Design Nature由两个规划模块组成。榜首个模块练习学生调查才干,

以hopper(跳动动物)为主题,让学生去自然界调查并选定一款自己喜爱能跳的动物,研讨并了解其机理,随后规划并制作出原型。整个时刻大约一个月。第二个项目两个月左右,为小学四年级学生(10岁左右)规划一款玩具。学生团队要去协作小学调查小学生活动、并进行客户访谈。随后剖析用户需求,提出多种处理方案,并依据客户反应再优化方案,最终做出一款产品原型并让潜在客户来评价。见图13.

Design Nature Project 1

Design Nature Project 2

图13. 榜首学期的 DesignNature 课程由一个培育学生的调查才干的模块和一个练习处理用户需求的模块组成。

Principles of Engineering

User-Oriented Collaborative Design

图 14: 别的两门规划课程,Principles of Engineering 和 User-Oriented CollaborativeDesign 的部分图片

最终一个课程特色是领导力培育。学生通过一系列的团队项目练习,充沛把握了团队协作才干——即不论是作为一个团队队员仍是担任人,怎样交流、同事,怎样化解对立与抵触,怎样倾听、表达不同定见等。学生还可参与学生主导、校园支撑(资金与场所)的各类爱好沙龙。此外,学生还可参与教师依据自己爱好安排的小组活动,比方音乐、烹饪等。校园也支撑学生自己界说的课外爱好活动(Passionate pursuit ).

归纳起来,Olin 学生在四年的学习进程中,即将学习:

25-35门从规划到制作的多学科交融课程;每学期都要展现项目效果由企业联合命题并担任5万美金的结业规划课程费用丰厚的课外活动内容企业实习方案(98% 学生一次,89%学生两次以上)

图 15 机械工程专业某4年级学生上的课程

Olin的学生选拔和教师考评

如前所述,在施行项目制教育时需求面对教师考评与学生选拔的应战,欧林工学院有其一起的学生选拔和教师考评机制。

学生选拔:在确认了办学理念和课程系统结构后,Olin 于 2001年招聘了30名学生同伴来参与课程开发。

怎样让原本能够去MIT 或哈佛大学的优异学生抛弃那些时机来参与一所还不存在、没有名望的小校园的教改试验?

Olin 的创业者们费力心思,制作了一些能感动听心的宣扬材料,通知那些学生比去MIT 或哈佛更牛逼的事便是回绝它们。

图 16 为了招引榜首批学生参与Olin 一起的课程测验,Olin算命免费,李泽湘在这儿三次取经:我们的教育怎样答复“钱学森之问”和“李约瑟难题”,考研真题开创团队制作了许多能感动听的宣扬页。

许多请求Olin 的学生都有过FIRST机器人竞赛(或其它赛事) 的阅历。学我是特种兵2校从一千多优异请求者里,选择300人分三批参与校园设置的提名人周末(Candidate weekend). 校园教师、结业生和其它自愿者会与提名人一到,组成一个个团队,用两天时刻参与多种活动。

通过这些活动了解学生怎样与人共处,怎样团队协作以及个人的志趣、价值观等,最终校园会选取90多位同学。

教师考评:没有院系、没有终身教职、没有研讨生/博士学位授予权的Olin 又是怎样招聘到优异的教师而且能留住他们的呢?Olin考评规范怎样定?

2012年,校园树立一个委员会,拟定契合校园定位的教师评价机制。委员会选用User-Oriented Collaborative Design办法, 搜集许多信息材料,采访包含每一位教师、校长、校董等相关人员(Stakeholders), 举办各种研讨会、听证会,倾听相关人员的定见,用两年时刻完结了Olin 一起的教师考评规范和办法(图17)。新的考评系统激发了教师立异教育的热心,为培育未来的立异者坚决了系统保证。

图17: Olin 教师考评委员会用两年时刻,用规划思想办法,与各相关人员通过许多的调研与研讨会,设置了高度认可的教师考评规范和办法。

Olin 阅历启示和我们的应战

总结起来,Olin的阅历有几个重要方面值得我们学粗长习,以及我们学习进程中将面对的应战:

系统建造:从零开端开树立一套全新的系统、脱节旧系统的束缚。从教师的招聘与考评、课程系统的的打造,授课办法、到学生的选择与学习办法等等。

固然,在我国现有环境下迈出这一步十分困难。但假如有时机兴办一所新大学,Olin是一个不行逃避的重要参阅方法。

传统大学也能够在现有系统周围树立一个试验学院来试点Olin 或项目制教育方法,总结阅历后逐渐向校本部推广,即便在试验进程中犯些过错,影响也十分有限。

广东工业大学与松山湖机器人工业基地树立的粤港机器人学院 (每年 80左右学生)、南边科技大学新树立的系统规划与智能翼鸟制作学院(每年50左右学生)、香港科技大学新树立的系统归纳与规划学科部 (每年30 左右学生)、湖南大学与长沙机器人研讨院树立的湖大机器人学院(每年50左右学生)、宁波工程学院与宁波智能技能研讨院树立的机器人学院(每年100 左右学生)、常州大学在原华罗庚学院根底上树立的机器人学院便是一些比方。

从广工、湖大的阅历看,这些学院要做好,需求在机制(编制、人员、考评 等)、场所与经费方面得到保证。现有系统的教师愿意参与教改试验的需全职调入新学院、并承受新的考评机制。而且愿意从零开端学习新的教育办法。

此外,一个了解项目制教育,有热心,好学和有极大献身精力的领头人、且愿意化五到十年时刻来迭代试验学院的打开也至关重要。

经费与规划:项目制教育不论是在师生份额、教育经费、场所、设备等方面的要算命免费,李泽湘在这儿三次取经:我们的教育怎样答复“钱学森之问”和“李约瑟难题”,考研真题求都是挺高的。Olin 每年的生均本钱逾越10万美金(师生份额1:8.5),而港科大4万美金(师生份额1:20)。

是否没有超高的经费投入就难以推广项目制教育?也不彻底是。必定的经费保证是必要的,但也能够选用许多方法来提高功率。比方网上亚运会资源(网上课程、事例、互动等),比方量体裁衣、因地制宜的办法克己教育设备等等。河南科技大学仲志丹教师在操控原理教育进程中就克己了简易试验设备,效果不错。

港科大机器人研讨所学生与粤港机器人学院学生一道研发了几样轻便可带着的机电一体化教育设备,其标语是“把试验室装到书包里,任何时候任何地址都可打开着手试验学习”。

此外,怎样调集周边企业的积极性(企业也急需许多的立异人才),让企业供给实习课题与经费、企业导师参与课题辅导、课程开发乃至教育。Olin 每年招生规划80人左右,也没方案扩展招生(校园定位是教改试验室,规划大了就很难斗胆探究与试验了)。

前次Hong Kong X 基金会一个陈述,我估算了一下,仅大湾区就需求两万多科技开创人等级的人才。怎样扩展Olin的规划效应,是一个值得沉思的问题。现在,我们联合港科大,港科大广州校区,南科大、广东工大一道探究科创人才培育,期望能打破规划约束。也期望更多的大湾区高校参与我们的联盟。

教育理念与实践:仍处于不断探究和完善进程中的Olin 教育理念与实践无疑是革命性的或许说是推翻性的,并具有普适性。该校的师生也十分愿意共享他们的阅历。除了每年超负荷招待许多的来访外,校园还安排暑期训练(Summer Institute)。

本年我带头安排了一个大湾区学习组,天津大学顾佩华教授也安排了天大新工科组参与训练。即便如此,我们对欧林工学院的了解仍是缺乏,要让欧林方法全面的在我国落地有很大难度。只需在自己探究的根底上才干真实的学习、了解和把握项目制教育的精华。

每年松山湖机器人基地都会安排两次以上的新工科教育研讨会和屡次的小规划课程变革评论班。多个校园的试验学院一道实践、评论、总结、再实践。不断迭代、快速从过错中学习和前进。

立异人才培育的推翻性立异

科技效果转化(Technology transfer)是一个区域打造立异经济首要要处理的中心问题。而处理这一中心问题的要害是立异人才培育。

欧林工学院创业者们在研讨了传统工程教育的坏处后,以史无前例之勇气与决计,在欧林基金会的大力支撑下,走出了一条新的立异人才培育之路。

从立异人才的从头定位,到培育立异人才生长的课程系统, 再到课程内容的设置、教育方法的变革、学生的选择以及教师的考评等等,欧林工学院重建了一个立异人才生长与培育的生态环境。尽管办学时刻不长,规划不大,但欧林工学院所显现出的效果是惊人的,一起对我们的启示效果也是巨大的。

用哈佛大学商学院教授克莱顿克里斯坦森(ClaytonM. Christensen)的话说,这是立异人才培育范畴的一场推翻性立异(DisruptiveInnovation)。立异人才培育应该是大学(双一流仍是普通高校)最中心的使命。而立异人才培育的拐点,也即我们常说的推翻式立异方法现已呈现。

处理了立异人才培育这一中心问题,我们还需求造另一半桥,工业孵化和加快渠道、来链接创业人才与工业。

通过20年的创业与孵化实践,我们积累了一套创业孵化阅历,并于4年前树立了松山湖机器人工业基地来实践我们的理念。50多家公司在基地生根、发芽并快速生长起来,而基地的孵化生态也伴随着这些企业的打开不断迭代和完善起来(我们的创业成活率远高于其它当地)。

后边我们还会另文介绍松山湖机器人工业基地的阅历领会,展现了这样一个完好的从立异人才培育到工业转化的全进程,衔接人才与工业孵化的一起支柱便是依据问题的快速迭代。后边我们还会另文介绍松山湖机器人工业基地的阅历领会,图 19展现了这样一个完好的从立异人才培育到工业转化的全进程,衔接人才与工业孵化的一起支柱便是依据问题的快速迭代。左面我们称之为项目制教育,右边称之为精益创业(Lean startup)。

图 18: 左面的曲线代表传统的教育方法给学生发明的价值。 处于高峰的MIT,Stanford,和Berkeley等名校也在探究怎样去打破传统曲线的极限。右边的曲线是Olin代表的新工科教育,高级教育六十年后一个推翻式的立异呈现了!

图 19: 一座大桥衔接大学/研讨所与工业。 大桥左半部是依据项目制学习的立异人才培育,右半部是依据精益创业的孵化渠道。精益创业的底子理念便是以最有用的办法快速迭代。与项目制教育的原理一脉相承。

(本文作者系松山湖机器人工业基地发起人狂野飙车、大疆立异董事长、香港科技大学教授)

参阅文献:

[1] AWhole New Engineer, D Goldberg and M. Somerville, ThreeJoy Associates, Inc.2014.

[2] “TheOlin curriculum, Thinking towards the future”, M. Somerville, et al, IEEE Transon Education, pp. 198-205, 2005.

[3]Creating Innovators, the Making of Young People Who Will Change the World, TonyWagner, 2012, Harvard University.

[4]Mindset, Changing the way you think to fulfil your potential, Dr Carol S.Dweck, Random House, 2006.

[5] GRIT,The POWER of PASSION and PERSEVERANCE, Angela Duckworth, SCRIBNER, 2016.

[6] TheArt of Innovation, Tom Kelley, Profile Books, 2016.

[7]“Rethinking faculty development and assessment at Olin College”, R.Christensen, et al, 2016.

[8] “My educationat Olin College”, R. Schutzengel, Physics Today, 2014.

[9] “Thecurrent and future role of technology and innovation centres in the UK”, areport by Dr Hermann Hauser for Lord Mandelson, Secretary o算命免费,李泽湘在这儿三次取经:我们的教育怎样答复“钱学森之问”和“李约瑟难题”,考研真题f State Departmentfor Business Innovation & Skills, 2009.

[10] Theglobal state of the art in engineering education, New Engineering EducationTransformation, Dr Ruth Graham, MIT 2018.

[11]“Remaking Engineering Education for the Innovation Economy”, Dr Richard Miller,Presentation at HKUST IAS Distinguished Lecture Series, Dec. 12, 2018.

[12]The integration of thehumanities and arts with sciences, engineering and medicine in highereducation. Consensus study report, the National Academies of Sciences,Engineering and Medicine.

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