丁曉東:很多創(chuàng)新就是一層窗戶紙

帆書(原樊登讀書)2023-11-25 08:30

主持人:這幾十年,您一直從事高教方面的工作,很多人一進到大學好像一下子輕松了,但可能更多的是茫然,您覺得高中學習和大學學習最大的區(qū)別在哪里?

丁曉東:大學教育跟中學教育,它有本質的變化。中學教育是受到高度關注的、督促的、甚至是被安排的學習;大學要自我管理,沒有人會高度地關注你,沒有人主動地去幫助你,都要靠你自己自我管理,自我探索地學習。中學學習和大學學習還有一個很重要的區(qū)別,就是中學學習存在重復的學習。我以前做中學老師,一個知識點用很多的試卷、不同的題目、從不同的角度幫學生搞懂,你沒有學會沒關系,不斷地重復,總是幫你弄懂;大學教育它是有計劃安排的,比如說我們上數(shù)學課,一節(jié)課就翻掉好多頁,知識點講完,原理和道理都靠學生自己去弄清楚。如果你說你到大學讀書輕松,那么一兩個星期,甚至一個月過去以后,你發(fā)覺你跟不上了,有很多學生往往就此。這門課就學不好,學生有的時候就放棄了,這就導致整個4年的學生生涯非常痛苦。所以千萬不能是玩命的中學、輕松的大學,大學要想把書讀好,永遠不輕松。

主持人:其實您講到的是一種學習能力的提升。您覺得現(xiàn)在的大學生,尤其是我們的科創(chuàng)型的人才應該具備一些怎樣的能力、才能夠適應這個社會不斷地發(fā)展?

丁曉東:創(chuàng)新對孩子的要求,大體有幾個共性的要求:第一是創(chuàng)新精神,第二是創(chuàng)新意識,第三是創(chuàng)新能力。

我這里特別強調創(chuàng)新精神,創(chuàng)新精神就是要能夠承受挫敗、挫折,對我們國家特別重要。為什么呢?與人口結構有關系,我們都是獨生子女,現(xiàn)在的孩子他自己是獨生子女,他父母也是獨生子女,可能從小呵護長大,經(jīng)受的挫折也少。挫折教育非常重要,要勇于失敗,還要大膽創(chuàng)新,雖然有的時候很可能失去很多。比如你要想創(chuàng)新,本來在一個大公司干得很好,突然辭掉工作干另外一種活,如果干不成功,就一無所有了,這一種膽魄很重要。

前幾年我?guī)Я艘粋€團到以色列,專門學習以色列對科創(chuàng)的定義。把一個好的思想、好的科學原理,能夠轉化為一個產(chǎn)品,解決工作當中的一種程序,或者是一種管理方法,這叫創(chuàng)新,有點像我們的科技成果轉化。以色列有個說法叫“需求是創(chuàng)新之母”,對需求的敏銳性非常重要,很多創(chuàng)新就是一層窗戶紙。

2018年,我到北愛爾蘭一個理工大學去訪問,也很有感觸。他們有個老師創(chuàng)造了一個東西很搶手。年輕的父母生了孩子以后,都要帶孩子見識世界,一家人開車去踏青,到湖邊去游玩。但是年輕父母帶孩子出去,最大的問題就是孩子飲食要消毒,所以要帶很多水,甚至帶了加熱器,不斷地燒水消毒奶瓶。后來他們看到有這樣一個需求以后,設計出了一款產(chǎn)品:把奶嘴、奶瓶往里面插好,蓋上蓋子進行紫外線消毒,然后帶一瓶水沖沖奶瓶就可以了。像這樣就是產(chǎn)品,就是創(chuàng)新,就是對需求的敏銳度。

還要創(chuàng)造需求,可能人在生活當中覺得很舒適了,習慣了這樣的生活方式,用一種產(chǎn)品已經(jīng)很習慣了,但是如果你能夠創(chuàng)造出使得他更舒適的一種需求,產(chǎn)生一個產(chǎn)品,那也是一種創(chuàng)新。

主持人:所以說要不斷地觀察生活,要有敏銳的感覺。您說我們在大學里應該怎樣學,才能夠具備您所說的那種能力呢?

丁曉東:過去我們大學是要系統(tǒng)性地傳授知識。你讓很多孩子干一件事,他說我沒有學過,他要去課本上慢慢學,學系統(tǒng)了才來做,這個其實不符合現(xiàn)代社會發(fā)展的需求?,F(xiàn)在的大學學習叫做項目驅動、任務驅動,或者是問題驅動的學習。有一個非常典型的例子,就是在美國的歐林工程學院,曾經(jīng)有大概幾十個高中畢業(yè)生一入學,就給他一點材料,告訴他到哪里查資料,問哪些老師,讓他們做一個血氧儀出來。他們大學知識一點也沒學,老師都認為他們是不可能完成的,最后沒想到,這一批學生把血氧儀給做出來了。這個項目驅動了他用什么、學什么,在創(chuàng)造中學習,雖然知識不夠系統(tǒng),但是他們會了,所以這種學習也非常重要。

主持人:其實這個過程當中,團隊的合作也很重要。

丁曉東:當然,需求導向、任務驅動的項目式學習,就是合作,需要幾個不同的知識背景的人組成一個團隊,解決一個問題。我記得以前,香港科技大學一個教授曾經(jīng)講過,他說我們高中學生招來以后,專門有一個綜合設計部,進來的學生要解決一個大項目、大問題,比如像自動停車,里邊涉及到材料、自動化、電子規(guī)劃、交通規(guī)劃。學生根據(jù)自己興趣,選做一部分工作。學生要在專業(yè)里面學習,在4年學習當中同樣要做這個項目,他們需要不斷地培養(yǎng)自己的團隊精神。團隊合作非常重要,對我們獨生子女的孩子,與人口結構也有關系,要加強這種合作,每個人干自己懂的事情、自己擅長的事情,把這個事情就做好了。我跟好多院士溝通的時候,他講現(xiàn)在孩子特別需要培養(yǎng)調研、總結、歸納、敏銳的表達能力,這個跟社會交往非常重要。

我們學校特別關注這一點,因為我們是工科學校,特別是純工科的學生,將來可能跟流水線、機器打交道比較多,特別需要培養(yǎng)工科生跟社會的交往能力。所以我們學校就提出,以綜合大賽為抓手,推動學校創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)的能力。學生創(chuàng)新能力的提高,他每一次把成果表達成PPT以后,不斷地路演,老師、專家給他提意見,回去再改,改好以后再來表達,再來路演。光這一條,就把他跟社會交往的信心大大地提高,而且提高了他們的歸納和總結能力。

主持人:我看校園好漂亮,很多都是歷史建筑。

丁曉東:是,你看這個鐘,比外灘的那個鐘還要古老,是德國人設計的。德國人的設計很地道,設計好以后,把圖紙用油紙包好塞在里邊。我們這次整修的時候,就把圖紙拿出來,這些圖特別珍貴。

主持人:太有歷史淵源了。

丁曉東:我們有36棟歷史保護建筑,我們軍工路校區(qū)主要是哥特式建筑,這里主要是普魯士風格的,真正的建筑可閱讀。你看那個樓的牌子下面,有二維碼,你掃了以后可以看到它的歷史,甚至有音像畫面都在里邊。這是上海獨一無二的普魯士風格的建筑,是德國的一個設計師設計的,他完全仿照德國普魯士皇家機械學院來設計的,你看這個地磚都是100多年了。

主持人:很有感覺,天光、彩色玻璃,很有普魯士的風味。

丁曉東:我們學校現(xiàn)在把它作為圖書館,同學們很喜歡這里。

主持人:您大學時候經(jīng)常泡圖書館嗎?

丁曉東:也泡也不泡。跟我們那時候比,現(xiàn)在的圖書館,有一個不變:大家都搶座位、搶閱覽室、占座,這體現(xiàn)了學生求知若渴的這樣一種狀態(tài)。我那時候讀大學,也花了很多時間去運動。我愛看電影,看了很多電影;圖書館也借書,我喜歡神話,所以我除了看中國的神話集以外,把希臘神話從頭到尾看了一遍。

主持人:我發(fā)現(xiàn)近些年我們上海理工大學,跟一些社會機構,包括一些醫(yī)院、企業(yè)都有很多的合作,把很多科研成果進行了社會層面的轉化和應用。

丁曉東:對,我們緊扣以色列所講的創(chuàng)新。我們學校是一個以普適性工科專業(yè)學科為主的一所學校。所謂普適性就是它的專業(yè)設置的口徑比較寬,跟社會經(jīng)濟領域對接得比較寬泛,實用性比較廣,不像我們音樂學院、戲劇學院,他們專業(yè)只對這個行業(yè),我們的工科專業(yè)門類又比較多,所以提出來為上海的社會經(jīng)濟發(fā)展服務。

我們想了半天,任何一個學科對三大先導產(chǎn)業(yè)都對不上,所以我們學校搞了一個跨學科創(chuàng)新中心,用跨學科的方式去服務三大先導產(chǎn)業(yè)。我們的跨學科創(chuàng)新中心,里邊就三大中心,一個叫醫(yī)工交叉,面向人民生命健康的;一個是人工智能與智能制造;還有一個,就是打造服務國家國防的一些產(chǎn)品。

以醫(yī)工交叉為例,就是教授跟醫(yī)生在一起交流,醫(yī)生提出來的想法,把這個需求變成問題,形成任務,然后教授團隊和醫(yī)生團隊帶著學生們一道圍繞這個任務去攻關。我們的目標不是寫高端論文,而是這個任務一定要能夠轉化成產(chǎn)品。我們從2019年到現(xiàn)在大概搞了300多個項目,其中有11個項目具有產(chǎn)業(yè)化前景,有7家已經(jīng)注冊了公司,有的產(chǎn)品還是世界首次的。就在這種創(chuàng)新當中,一邊創(chuàng)新、一邊學習。我們成立了一個機器智能研究院,所謂講人工智能,更重要的是機器智能,機器它有了智能才是人工智能,那我們機器智能研究院主打產(chǎn)品是仿人機器人,像人走路一樣的機器人。你目前在視頻上看到的機器人,是佝僂著的,它的膝蓋都是彎的,看上去不像人那么自然。我們是仿人機器人,它有什么好處呢?這個平臺是重量輕,能源問題可以解決,對人來講更有親和感。它的第一個平臺小貝,大概用了0.8度電就走了130多公里,跑了三天三夜。它就像人一樣地走,但讓人更有親和力,不僅僅它的形態(tài)、步態(tài)像人,它的頭部表情就更重要了。

主持人:還有面部表情啊。

丁曉東:對,所以我們專門引進一個團隊,打造機器人的頭部。頭部打造好,臉部打造好以后,它的微表情都有。我們目前也把ChatGPT嵌入一點點進去,你跟它對話,它還可以表示憤怒、表示驚訝,各種表情都有。將來豐富好以后,作為老人的陪伴也非常好,甚至作為電視臺的主持人可能也行。然后我們又打造了一個乒乓球機器人,你現(xiàn)在看到的機器人可能能發(fā)球,但是沒有能跟人對打的。我們有一個老師跟它打了6000多次,拿了一個吉尼斯世界紀錄。現(xiàn)在迭代完了以后,這個乒乓球機器人更聰明了,可以打一些下旋的球,也是很有意思的。將來如果把它集成化以后推向市場,對老人在家里面非常好,也不要子女陪著你去打,又能鍛煉身體,又能夠解除寂寞。這樣對孩子們有個好處,就是他在做的過程當中,他發(fā)覺社會需求這樣的東西,他自己學了很多知識,發(fā)覺他讀書更有用,那么對讀書更愛好。

主持人:剛才跟您逛校園的時候,發(fā)現(xiàn)這個學校處處充滿了美,我知道您一直特別關注美育。在不久前首屆上海市學校美育實踐魅力系列評選活動中,您是“魅力校長”。您覺得對于美的發(fā)現(xiàn)對科技人才而言有怎樣的意義?

丁曉東:這與我們學校的結構也有關系。一個理工科的學校,我個人覺得藝術素養(yǎng)更重要。比如我是學數(shù)學的,對音樂有一點愛好,我覺得對我?guī)椭艽蟆D敲垂た频膶W生,將來可能還是跟流水線、跟機器打交道比較多,生活要有一點浪漫性,這是其一;其二,人的思維是機械的邏輯性思維,理性思維還不夠,你得要穿插一些藝術性的、發(fā)散性的、逆向的思維。所以藝術是很好的一個教育模式,對我們工科學生素養(yǎng)提高,對思維能力的提高很有幫助。

我覺得人的思維有一對翅膀,一個是理性的邏輯思維,一個是非理性的藝術性的思維,二者兼?zhèn)渚透菀桩a(chǎn)生創(chuàng)新。我們學校還有一個機械藝術博物館。我到英國訪問的時候,有一天在街上看到一個機械藝術博物館,我進去看了以后很震撼。學機械、學藝術的學生合作,把機械的各種原理,比如皮帶傳動、齒輪傳動,用一個藝術作品的方式表達出來,對孩子們各有所需,可以看藝術作品,也可以看機械原理。所以回來以后我們也做了一個,孩子們特別喜歡,我們附中附小的孩子們去了都不肯走。但是我們現(xiàn)在作品還不夠豐富,豐富以后我們向社會開放。我當初跟他們講,作品還應該帶有中國傳統(tǒng)文化的特征,比如做精衛(wèi)填海、司馬光砸缸,用機械作品把它表達出來,能夠接受中國傳統(tǒng)教育。這樣工科的學生接受了藝術教育以后,他又用工學的原理去創(chuàng)造藝術作品,這對工科學生非常重要。

主持人:其實大學里面學習,閱讀是非常重要的,讓您為青少年朋友推薦一本書,您會推薦哪一本?

丁曉東:我讀過一本書,叫《從一到無窮大》,這本書非常好,是一部經(jīng)典的科普作品。“一”代表有限,“從一到無窮大”,實際上含義就是從有限到無限,從有窮到無窮。這本書第一章節(jié)講數(shù),第二章節(jié)講空間的不變性質,然后講到四維空間,講到了宏觀世界,講到了微觀世界。我想,任何人讀書都要結合自己成長的經(jīng)歷、自己的興趣,讀完一個章節(jié)以后,做一個總結歸納,給自己提幾個問題,或者是做幾點思考。讀完第一章,我從我的角度提幾點思考,可能是導讀一下。比如第一章講數(shù),我提的第一個問題和整體和局部相關:局部的數(shù)量是不是一定比整體少?在有限的空間里邊是這樣的,在無窮范圍里邊不是這樣的??雌饋硭孟袷窃谥v數(shù)學,其實是一種思維模式,甚至上升到了一種哲學高度。

每個人是不同的思維,這樣一來孩子們可能會又想另外一個問題,既然自然數(shù)個數(shù)是無窮大,有理數(shù)個數(shù)也是無窮大,孩子們會想了:那么是不是無窮大都一樣大?有沒有一個無窮大,比這個無窮大還要大?又帶來另外一個問題。所以第二個問題它又舉了例子,直線上的點就是實數(shù),實數(shù)的個數(shù)是比有理數(shù)還要多的,比自然數(shù)要多的,所以產(chǎn)生了一個無窮大,要大于這個無窮大。那么孩子們又要問了,還有沒有一個無窮大比它大?那么這個書又舉了一個例子:平面上的各種線段,各種奇怪的線段的結合,它的數(shù)量要比直線上的點的數(shù)量要大,這樣我們產(chǎn)生了三個無窮大。那孩子要問還有沒有更大的,現(xiàn)在就告訴你,到目前人類的認知當中,只有這三個無窮大。1900年著名的數(shù)學家戴維·希爾伯特還提了一個非常重要的數(shù)學問題,這個數(shù)學問題如果孩子們要追究的話,也能想出來,就是我們有三個無窮大一個比一個大,那么接下來問題是,在這兩個無窮大當中,能不能找出一個無窮大介于它們之間?希爾伯特提出來的數(shù)學問題,他回答說不存在,但這個數(shù)學假設到現(xiàn)在沒有解決。所以淺顯的問題,是高深的數(shù)學。

主持人:是。所以當您看這本書的時候,也是感受到了一種驚艷的思路。

丁曉東:這些知識我在大學都知道、都學過,但是我看了一下,它能夠這么淺顯地、循循善誘地、深入淺出地能夠講清楚,讓大眾能夠去閱讀,真的不容易。包括后面講了突破空間,講物質的屬性,講時空,講四維空間,雖然很難理解,但是也能讀懂。

主持人:對,所以不僅僅可能理工生適合,文科生也應該看一看。聽您講了我都想要去看一看,它里面還有很多關于哲學、人生的思考在里邊。我們很多的網(wǎng)友有一些問題想請教您,第一個問題:現(xiàn)在有很多科技類的比賽,參加這樣的競賽,是不是真的會對孩子的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有所幫助?

丁曉東:當然有幫助,比如在全國大學里邊,有叫中國“互聯(lián)網(wǎng)+”大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽和“挑戰(zhàn)杯”全國大學生課外學術科技作品競賽,這個比賽是任務驅動、項目驅動的,有這樣一個任務集聚了圍繞這個項目所需要的各種人才,形成一個團隊。你要把圍繞這個項目所產(chǎn)生的科技成果要進行思考,要進行歸納、要進行表達。要推向社會的話,你要營銷,講給企業(yè)家去聽,讓大家能夠看得懂,大家覺得很有需求,你才能推出去。這樣一來,團隊不僅要在科技創(chuàng)新上面要下功夫,還要把這個東西講得讓人家懂,所以團隊就顯得非常重要。它是一個項目驅動式的學習,既鍛煉了你的科技創(chuàng)新,還鍛煉了你的合作能力,鍛煉了你的膽氣,鍛煉了你的表達,還鍛煉你對價值的思考。我們很多團隊,組隊有學管理的,有學營銷的,有學機械的,把自己的才能發(fā)揮得淋漓盡致。

主持人:所以我們青少年朋友還是要多多參與這樣的比賽,各方面提升自己的能力。我們再來看看第二個網(wǎng)友問題,這應該是位大學生問的:在學校我應該做哪些有價值的事情,才能和我未來的職業(yè)規(guī)劃結合起來?

丁曉東:我覺得第一就是學習,要有抱負地學習,把書讀好是首要的;其次多參加學校的各種活動。學校提供了一個很好的平臺,有各種社團,你愛好體育的有體育社團,愛好音樂的有音樂社團,有合唱的,有彈琴的,有書法的,各種社團,根據(jù)你的愛好參加各種活動;再次你要參加我們這種創(chuàng)新的活動,把自己各方面能力塑造起來,培養(yǎng)一種走向社會、自我獨立工作的能力。

主持人:最后一個問題:孩子在未來投入科創(chuàng)領域一定會遇到很多挫折,作為父母應該如何從小培養(yǎng)他們面對失敗的能力、培養(yǎng)他的逆商?

丁曉東:我覺得首先父母不要包辦,從孩子小時候就應該放手,讓孩子們自己去探索。但是父母可以幫他完成一個探索的過程,比如孩子失敗了,可以引導他去總結為什么失敗,讓這個失敗成為獲得性失敗、聰明的失敗。挫折不可怕,怕的是挫折把你打倒。讓孩子們認識到,這個挫折和失敗可以克服,下次還可以做得更好,這就成功了。這個能力往往會帶來很重要的成就,比如我們有個青年教師,在無人區(qū)里面探索,他跟我講了一句話,他講真是很辛苦,有的時候都要崩潰了,他一年365天,可能364天是失敗的,唯有一天成功,但是他已經(jīng)很幸運了。所以我們有這樣一種堅韌不拔、追求目標的精神,我們才能夠把科創(chuàng)做好。


 

 

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