4天80個小時,清華學(xué)子(任務(wù)方)幾乎不睡覺,要攻克挑戰(zhàn)方布置的任務(wù)——他們擺弄玩具,模擬制造運輸車、船只、導(dǎo)彈,勘探、開采無人島石油……在這么短的時間內(nèi),如何能完成這么艱巨的任務(wù)?這正是課程設(shè)計者顧學(xué)雍的目標,讓清華大學(xué)大一學(xué)生了解時間、空間和資源的極限概念,進而明白上大學(xué)的概念——上大學(xué),創(chuàng)造改變自我的機會。
采訪顧學(xué)雍老師之前,記者就曾被提醒——仔細觀察他的辦公室。
走進顧學(xué)雍的辦公室,在10平方米左右的空間中,擺放著乳白色的占滿一面半墻的書柜、書桌、辦公桌、多把椅子……書桌上零散擺放著多個由玩具拼裝而成的工程車、機器人。顧學(xué)雍打開手提電腦,書柜正中的液晶顯示器同時播放短片,短片的開頭語:“Welcome to Toyhouse(歡迎來到玩具屋)”。顧學(xué)雍說:“辦公室(玩具屋)的布置都是由學(xué)生設(shè)計的?!蓖婢呶蓦m小,功能卻相當齊全。比如,乳白色的椅子是“套裝”,一個一個地合攏后就成了一個小高凳;書桌折疊后能推到液晶顯示器的下方;把辦公桌上的東西移開,辦公桌成了主播臺。此時,玩具屋的空間變大了,能容下20人左右,開個小派對也絕對沒有問題。放下乳白色的窗簾,窗簾就是觸控電影屏幕,它正對面的上方是投影儀,“為了節(jié)省空間,學(xué)生們用幾塊玩具板,把投影儀安裝在書柜的一側(cè)。在玩具屋,我們能觀看3D電影。”顧學(xué)雍拉開辦公桌的一個抽屜,展示3D眼鏡,并一一介紹了散布在玩具屋四周的音響、低音炮……
10平方米左右的狹小空間,就這樣被顧學(xué)雍無限地放大了——工作間、派對、電影院……這正是顧學(xué)雍要向大學(xué)生傳遞的概念——極限學(xué)習(xí)(eXtreme Learning Process,簡稱XLP),在有限的時間、空間和資源里,把學(xué)習(xí)當作玩具一樣的玩。這也是他的課程《跨學(xué)科系統(tǒng)集成設(shè)計挑戰(zhàn)》,要達到的效果。
跨學(xué)科——大學(xué)是新環(huán)境,來到這里,你能遇到以前遇不到的人,其中包括n多“牛人”。選這所大學(xué),就是愿意跟這些不同學(xué)科和專業(yè)的“牛人”呆在一起,一起學(xué)習(xí)和生活。
顧學(xué)雍這樣解釋“跨學(xué)科”。
“2013年1月14日, 我國南海海域發(fā)生突如其來的大地震,震后海底板塊提升,在西沙群島附近(16°29′N,112°40′E)出現(xiàn)了一座“無人島”。得知消息,有關(guān)部門立即對其進行勘察,發(fā)現(xiàn)海島附近蘊藏大量石油資源。政府決定通過商業(yè)競標,挑選團隊,對無人島資源進行開發(fā)利用。所有競標公司必須在80個小時內(nèi),設(shè)計出可行方案和模型?!?/p>
這就是顧學(xué)雍的《跨學(xué)科系統(tǒng)集成設(shè)計挑戰(zhàn)》課的一個任務(wù),在4天80小時的課程中,清華大學(xué)78名學(xué)生要攻克的難題。78名清華人來自不同學(xué)院的13個專業(yè),包括錢學(xué)森力學(xué)班、生命科學(xué)學(xué)院、法學(xué)院、公共管理學(xué)院、國際關(guān)系學(xué)院等,其中,三十多人是大一新生。78名學(xué)生被分成8組任務(wù)方,他們在80個小時中,要接受來自挑戰(zhàn)方的任務(wù),也就是難題。
為了突出“跨學(xué)科”的特色,顧學(xué)雍邀請了國內(nèi)國外校內(nèi)校外各方“牛人”。他們會提前兩個月相聚清華,組成挑戰(zhàn)方團隊。他們運用自己的專長,設(shè)計難題,向任務(wù)方發(fā)難。然后,在4天80個小時的課程中,擔任技術(shù)指導(dǎo),“只有在任務(wù)方確實出現(xiàn)難題時,挑戰(zhàn)方才出面指導(dǎo)?!?/p>
在這群“牛人”中,顧學(xué)雍邀請了兩名高中生,其中,來自上海的孫維澤是科技怪才,擅長制作群體性機器人(Swarm Robot)。2012年,在“AFRON 10美元機器人挑戰(zhàn)賽”上,孫維澤團隊制作的群體性機器人獲得亞軍,冠軍和季軍團隊分別來自哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院。看到這些機器人,顧學(xué)雍對孫維澤的電路設(shè)計水平贊賞有加。之后,顧學(xué)雍還欣賞了孫維澤的其他作品,比如,3D打印機、磁懸浮裝置,他于是邀請孫維澤參加到課程挑戰(zhàn)方中,“我稱孫維澤和另一位來自河南的高中生為‘清華殺手’,讓他們做技術(shù)指導(dǎo),就是要殺殺清華學(xué)子的銳氣?!毖酝庵馐谴碳に麄円诖髮W(xué)中爆發(fā)能量。
在4天80小時中,孫維澤成功扮演了“清華殺手”的角色,讓清華學(xué)子們丟了“面子”。
為了制造可遙控的航拍設(shè)備,很多清華學(xué)子犯了難。孫維澤卻說,遙控航拍設(shè)備早已問世,他了解其基本構(gòu)造和知識,完全可以自制。于是,他帶領(lǐng)清華學(xué)子們制作了輕型攝像頭、無線傳輸系統(tǒng),并將它們安裝在飛魚造型的氦氣球上。短時間內(nèi),具有拍攝功能的“遙控飛魚”模型誕生了。
“跨學(xué)科,就是積累與其他人合作的經(jīng)驗,這就是上大學(xué)的一個意義。不然,就不用上大學(xué)了?!鳖檶W(xué)雍說。
系統(tǒng)集成——做事前,要有態(tài)度。你手中有5枚硬幣,把3枚擺放在上面,下面再放2枚,這就是奧運五環(huán)。5枚硬幣的擺放、成型,這個系統(tǒng)過程是由你的意識決定的,要是沒有意識,也就沒有系統(tǒng)。系統(tǒng)集成是一個構(gòu)思、成型、反復(fù)修飾的過程,一旦形成了系統(tǒng),你就成為系統(tǒng)的一份子。此外,要知道,這個系統(tǒng)不只你一個人,還包括其他的人,你們合起來又形成一個系統(tǒng)。
系統(tǒng)集成是形而上的哲學(xué)命題,有點晦澀,顧學(xué)雍借此要表達一個概念——上大學(xué),并不只是為了考試,而4年考試所得到的GPA只是一個數(shù)字而已。其實,大學(xué)是生命的新體驗,大學(xué)生可以在大學(xué)里創(chuàng)造很多對自己而言原本不存在的東西。也許你可能會失敗,但是,由簡單到復(fù)雜的系統(tǒng)集成過程都是由自己安排的,這就是系統(tǒng)學(xué)習(xí)。
2013年1月14日的《跨學(xué)科系統(tǒng)集成設(shè)計挑戰(zhàn)》,是顧學(xué)雍第二次給清華學(xué)子開的極限學(xué)習(xí)課程。半年前的2012年8月22日,2012首屆清華大學(xué)工程管理碩士生入學(xué),他們在清華的第一門課就是顧學(xué)雍的4天80個小時的極限學(xué)習(xí),“走進清華,尚未舉行開學(xué)典禮,他們就要在15分鐘內(nèi),設(shè)計各自團隊的logo和組名?!钡蟮奶魬?zhàn)在一個半小時后開始。在4天80個小時中,他們要利用物聯(lián)網(wǎng)與開源技術(shù),規(guī)劃并搭建一套自動化的產(chǎn)銷系統(tǒng)雛形,其中,利用玩具設(shè)計一輛遙控運載工具,只是任務(wù)的一部分。
“共同呆在一個空間,沒有睡覺概念。每天晚上10點鐘,他們都要到我的玩具屋來報到。這門課的目的不是熬夜,是告訴他們:學(xué)習(xí)隨時隨地都在進行。而且,這種學(xué)習(xí)過程是7天24小時的,這就是上大學(xué)的目的。即便是休息,也是一種學(xué)習(xí)方式。這就是一種意識,進了大學(xué),必須學(xué)會改變自己。只有在極限的條件下,讓他們的感官全部打開,他們才有可能認識到這一點。”顧學(xué)雍說,“而大學(xué)能提供的最好服務(wù),就是讓大學(xué)生們能開始改變自己?!憋@然,他的這門課正是為大學(xué)生改變自己提供了一次機會。
第一次極限學(xué)習(xí)課程受到清華大學(xué)各方的關(guān)注,教務(wù)處決定把極限學(xué)習(xí)引入清華大學(xué)的本科教學(xué)。在設(shè)計為本科生開設(shè)的《跨學(xué)科系統(tǒng)集成設(shè)計挑戰(zhàn)》課程中,顧學(xué)雍也強調(diào)了系統(tǒng)集成的概念,比如,登島南海無人島,勘探、開采石油是一個系統(tǒng)工程,而這個系統(tǒng)工程由各個方面組成,其中,包括知識產(chǎn)權(quán)。
為了讓清華學(xué)子意識到知識產(chǎn)權(quán)的重要性,顧學(xué)雍邀請了4名中國人民大學(xué)的法學(xué)專業(yè)研究生,現(xiàn)場成立XLP法庭,接受各組的專利申請,處理專利法律糾紛。一位同學(xué)說:“我們接到的第一起訴訟是第一組狀告第五組,起因是第五組申請了一項開源專利,然而,在此之前,第一組也開發(fā)出了這項技術(shù),但未申請專利。第一組在訴訟中提出不受第五組限制的要求,能夠自由使用這項專利?!狈ㄍサ淖罱K判決結(jié)果并不重要,重要的是要有知識產(chǎn)權(quán)的意識。
如同完成登島、開采石油這項任務(wù),上大學(xué)也是一項系統(tǒng)工程,“大學(xué)是面鏡子,能夠觀察不同階段自我的成長,前提是自己要有改變的意識?!边@就是系統(tǒng)集成最終要傳遞的概念。
設(shè)計挑戰(zhàn)——設(shè)計,即決策。這門課只提供了多種做決策的機會,真正做決策的是自己。硬件、軟件、機械等能力,你盡可以在決策過程中展現(xiàn),這才叫設(shè)計。
高葉一下子就懵了。
之前,他了解到參加競標后,任務(wù)會繁重而艱巨,但沒想到在短短一個小時內(nèi)就要完成3項任務(wù),他說自己從來都沒接觸過這樣的高要求。高葉的隊友林景,也體會到了什么叫手足無措,“要下載一堆軟件,弄得頭昏腦脹!”在2013年1月的極限學(xué)習(xí)中,任務(wù)難度好比好萊塢電影中的情景,完成任務(wù)的很多人都是大一新生,幾乎無人接受過如此具體的團隊教育。
而在半年前的那些工程管理碩士們的極限學(xué)習(xí)中,情況也是如此。
曾有清華大學(xué)相關(guān)部門領(lǐng)導(dǎo)觀摩了此次課程,他對顧學(xué)雍說,自己畢業(yè)于清華大學(xué)自動化系,用玩具做一個集裝料、配送和卸料為一體的藍牙監(jiān)控系統(tǒng)模型都覺得困難,而這群來自社會、有的年齡四五十的人要完成任務(wù),那該有多難??!顧學(xué)雍解釋,做什么不重要,重要的是突破自己,“任何技術(shù)都可操控,技術(shù)越高,重復(fù)性越好。什么最難?是心理障礙。所以,要突破自己的心理極限?!鳖檶W(xué)雍說。
在高葉參加的這次4天80小時中,每個團隊不但要做出一套完整的系統(tǒng),而且,團隊還要撰寫一份完整的PPT,拍攝一部完整的視頻,每個隊員每天還要寫一篇博客。雖然任務(wù)繁重,一切從零開始,幾乎所有的人都要現(xiàn)學(xué)軟件才能開展工作,比如,機器人編程軟件NXT、項目管理軟件Project Libre,但是,每個團隊和團員都試圖挑戰(zhàn)了自己的心理極限,拿到課程的2個學(xué)分。
高葉和林景的一個任務(wù)是負責拼裝樂高機器人和搭建無人島,第二天下午,林景拿起了自己一直發(fā)怵的電焊筆,進行焊接,好不容易搞定了,卻發(fā)現(xiàn)焊錯了面,只能撬開重來,折騰了三個半小時。直到晚上九點半,他們的團隊才建好了所有的機器人和島嶼,“那個瞬間真的超級有成就感,看著三個機器人,就像自己的孩子一樣。”林景回憶。當天晚上,林景回宿舍睡了兩三個小時,這也是他四天里唯一一次回宿舍。從基礎(chǔ)工業(yè)訓(xùn)練中心機電創(chuàng)新實驗室回宿舍的路上,他還在思考第二天要做什么。
1月17日,課程結(jié)束的當天晚上,8支團隊登上清華大學(xué)蒙民偉音樂廳的舞臺,展示他們的成果。課程挑戰(zhàn)方、錢班10級楊富方說:“不能說通過這個課程培養(yǎng)一種能力,只能說喚醒、增強了一種意識——自己主動調(diào)動資源,而不是別人告訴你干什么。”這正是顧學(xué)雍開設(shè)這門課的目的之一。為了犒勞學(xué)生們,顧學(xué)雍邀請中央音樂學(xué)院教授朱亦兵,演奏了一場大提琴音樂會。
同時,顧學(xué)雍思考著下一堂極限學(xué)習(xí)課的主題——打造一個可持續(xù)化數(shù)字國度(Building a sustainable digital nation)。
(清華大學(xué)楊臻臻對本文亦有貢獻。)