工科生不做大玩具
(2014-03-26 12:45:55)
“中國的大學跟工業界聯繫不夠密切，培養了太多‘從學校到學校’、從未到過工業一線的人。”2009年，教育部原副部長吳啟迪曾這樣評價工科學生與工業之間存在著的那道鴻溝。
Yes!拖船模型借助自身攜帶的紅外線感測器，成功地繞過水池中的浮標。歐林工學院(Olin College of Engineering)機器人帆船小組的成員站在岸邊，欣賞著他們製造的這艘小艇在水面上劃出的優美弧線。小組成員、歐林工學院二年級學生艾利克斯·克裏斯(Alex Crease)的野心卻不是這個小小的水池能夠裝得下的：“再有兩年，我們的團隊將製造出可以橫跨大西洋的無人駕駛船。”並且他們相信，雖然從“模型”到“顧客排隊下訂單”還有很長的一段路要走，但當無人駕駛船獲得廣泛的認可——比如可以用於搶救擱淺的船隻且不需船員涉險——它最終可以尋得一個市場。
在歐林工學院，像克裏斯這樣志向遠大的學生不在少數。而且他們的自信並非盲目，學校獨特的培養方式造就了這些校園裏的“追夢人”。
為什麼稱歐林工學院的工程師培養之道獨闢蹊徑?要回答這個問題不妨先回顧這所年輕的工學院創建的初衷。
沒有培養出足夠多的優秀工程師，學生“天才”的想法往往脫離實際，這些曾是上世紀美國工程教育遭遇的危機。於是，當歐林基金會董事會希望做出一件比給高校捐贈大樓更有意義的事情時，他們把目光轉向了工程教育，並在1997年出資創建了這所“前所未有的”工程學院。在歐林工學院校長理查·米勒(Richard Miller)看來，“白手起家”建立一所高校雖然有趣，但並不是一件簡單的事情。在籌備建校初期，米勒招募了一套領導班子，從600 多名申請者中選出30名，邀請他們在2001年的“合作夥伴年”(Partner Year)中幫助學校開發和測試課程。在他們的幫助下，歐林工學院提出了自己的辦學“DNA”——基於專案的學習，於2002年迎來了自己的第一批新生。
什麼是“基於項目的學習”?簡單地說就是從入學第一天開始，讓學生深入到一個個的專案中，而不是停留在學習抽象的理論上。就如校長米勒所說的：“大多數工學院都讓學生先學習然後動手做。我們反其道而行之：先做後學。這就像是在深水中學游泳。”例如，在一年級學生必修的“設計學”課上，任課教師讓學生根據仿生學設計和製作機械玩具。但是作為歐林工學院的學生，他們四年的學業絕不僅停留在製作大玩具上。
二年級的“用戶導向的協同設計”(User Oriented Collaborative Design)課程教授學生如何在想法“孵化”之前，通過瞭解他們的用戶及其需求避免設計缺陷。機械工程副教授本傑明·林德(Benjamin Linder)聯手來自丹麥的工業設計師、客座教授克裏斯·西普(Chris Heape)指導一個學生團隊。團隊被分為不同的小組，面向諸如退休老人、快遞員、患有睡眠障礙者和急診室護士的“客戶”。學生深入到“客戶”的家中或辦公場所，通過採訪和觀察瞭解什麼樣的產品和服務是他們需要的。回到教室後，學生基於從“客戶”那裏獲得的資訊(比如他們的性格、情緒和價值觀)創建模型或展板進行展示，之後才動手打造產品的原型。
學生森川(Morikawa)所在的團隊在這門課中啟動了一個專案，通過採訪消防部門有關人員，瞭解在他們看來，什麼樣的新技術、新設備能夠讓消防隊員的工作更加便捷、安全。隨後，該團隊的成員想出了一系列方法，並從中篩選出9個候選專案，製作成泡沫模型和電腦畫面展示給消防人員，聽取他們的意見，最終通過回饋篩選出消防隊員可能會在實際工作中使用的3個產品方案。這門課程沒有考試，取而代之的是每兩個星期一次、利用8分鐘展示專案進展情況的彙報，以及最終面對從未指導過該項目的學校教師的宣講。
2007年畢業于歐林工學院電子與電腦工程系的學生瑪奇(Madge)現在是一名高級軟體發展工程師。她在接受本刊記者的採訪中提到，“用戶導向的協同設計”課程強調的是讓用戶與產品原型打交道，這對她現在的工作產生了一定的影響。“我試圖在短時間內讓用戶體驗功能尚不完善的程式，而不是埋頭在一個程式上工作幾個星期，最終只展現一個成品。具體的實例有助於催生更好的想法，與此同時還能把設計中的誤區扼殺在萌芽狀態。”瑪奇說。在她看來，這門課程傳授的最令人難忘的理念是，要放棄你雖然熱愛但並沒有獲得用戶青睞的想法。
畢業後任職於一家可持續消費品公司從事產品開發工作的克利斯蒂(Christie)，將在這門課程中學到的知識頻繁運用於自己的工作中。“我們著眼於研究人們目前使用產品的情況以及我們該如何更好地改進產品以達到他們的需求。通過小組訪談以及問卷調查的方式，我們梳理出什麼是消費者真正需要的，這樣就能更有效地滿足他們的需求。”克利斯蒂對本刊記者解釋道。
歐林工學院學生真正的“畢業大戲”是他們四年級時必須完成的“畢業設計專案”(Capstone Project)——需要由數名學生組成的設計團隊承擔一個工業界合作夥伴委託並贊助的真實專案，研究、設計並負責解決現實需求。它包括兩個部分：第一部分是工程高級諮詢專案(Senior Consulting Program for Engineering，簡稱SCOPE)，專案組被某個公司、非營利組織或風險投資企業選中，做真實的工程項目;另一部分是“人文、藝術、社會科學”或“創業精神畢業設計專案(Arts，Humanities，and Social Sciences，或者Entrepreneurship)，在這個項目中，學生被要求做一個與自己專業有關的設計項目或創業計畫。
SCOPE由真實的社會企業客戶資助，在真實的企業生產場景中完成工程項目，是真刀真槍的實戰。合作企業提供真實、有挑戰性的工程項目，並提供資金和其他基本工作條件;歐林工學院提供SCOPE團隊、導師和其他所需的技術支援，團隊由5至7名不同專業學生構成。SCOPE團隊圍繞該專案工作兩個學期，每週至少工作60小時;團隊向資助企業定期(一般為每週)彙報項目進展，在專案結束時提交結題報告。專案成果的知識產權屬於資助企業，因此學生必須嚴格遵守知識產權保護規定，對技術保密。
雖然歐林工學院建校不過十餘年，但它已經成為與麻省理工學院、斯坦福大學、加州理工學院等百年工程名校爭奪優質生源的強勁對手。據《美國新聞與世界報導》(U.S.News and World Report)的報導，2013年，歐林工學院位元列全美本科工程教育專案(Best Undergraduate Engineering Programs)的第4位。在畢業生薪資方面，歐林工學院也不落下風。根據美國院校與雇主聯合會(National Association of Colleges and Employers)的調查，美國2011屆本科畢業生的起步年薪平均水準為50034美元，美國工程類畢業生為59435美元。歐林工學院2011屆本科畢業生的起步年薪平均水準為68610美元，高出美國本科院校平均水準37%，高出工程類本科院校平均水準15%。可見，歐林工學院畢業生的競爭力基本獲得市場的認可，並已經達到世界一流理工類研究型大學畢業生的薪酬水準。
雖然歐林工學院的教育專案及培養計畫被認為是“美國高等教育界近幾十年來最大膽的試驗”，但是一些關注它的人也會問這樣一個問題：歐林工學院的經驗在更大規模的學校也一樣適用嗎?美國國家科學基金會負責工程學教育的加里·加布裏埃爾(Gary Gabriel)就曾質疑：“它的學生今後會表現出色，這一點我從不質疑。但是它的做法真的會改變工程學教育嗎?”
要回答這個問題還需要等待時間來檢驗。至少目前看來，不少高校正在以不同的方式發生著“歐林式”改變。例如，德克薩斯大學厄爾巴索分校(University of Texas-El Paso)與歐林工學院聯合啟動的一個工程領導力專案，將傳統課程與領導力、戰略、創造力的培養結合起來，旨在提高工程畢業生的領導能力和商業技能。伊利諾伊大學香檳分校(University of Illinois at Urbana-Champaign)在2007年創建了一個名為iFoundry的實驗室，通過讓學生組成團隊、動手操作和回答開放式的問題的學習方式，調動學生學習的積極性。該實驗室還在2008年與歐林工學院正式建立夥伴關係，學生可申請到歐林工學院交換學習兩個學期，親身體驗“歐林式”工程培養。普渡大學(Purdue University)的技術學院也在其院長格裏·R·布魯特林(Gary R. Bertoline)的主持下創建了一個新的理工學院，希望能夠幫助大型公立大學反思教學經驗。該理工學院計畫讓學生在分成幾個項目小組的基礎上，紮根於設計實驗室，進行經驗性的學習。
“中國的大學跟工業界聯繫不夠密切，培養了太多‘從學校到學校’、從未到過工業一線的人。”2009年，教育部原副部長吳啟迪曾這樣評價工科學生與工業之間存在著的那道鴻溝。麥可思調查顯示，2012屆本科工學畢業生動手能力和應用分析能力均不足80%。其中，如“系統分析”“操作監控”“設備維護”能力的基本工作能力滿足度剛剛超過70%。如果我們的工程教育對學生的培養還停留在製作“玩具”自娛自樂的階段，恐怕培養出來的畢業生將被注重產品與市場對接的企業拒之門外。（採訪、文｜麥可思郭坤）
主要參考文獻：
[1]Mangan, Katherine S. "Course Assigns Engineering Students to Consult With Users Before Designing Products to Serve Them." The Chronicle of Higher Education , 14 Jan. 2005. Web.
[2]Buderi, Robert. "A Visit to Olin College: A Design-Oriented Future of American Engineering." Web log post. Xconomy , 11 Aug. 2009.Web.
[3]Berrett, Dan. "A Tiny Engineering College Shakes Up Teaching." The Chronicle of Higher Education , 30 Sept. 2013. Web.
[4] 李曼麗. 獨闢蹊徑的卓越工程師培養之道——歐林工學院的人才教育理念與實踐[J]. 大學教育科學，2010-02(120).
[5] 王孫禺，曾開富. 針對理工教育模式的一場改革——美國歐林工學院的建立背景及理論基礎[J]. 高等工程教育研究，2011(4).
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