高中生擔(dān)任清華大學(xué)課程指導(dǎo)

俞陶然

你相信嗎？一名高三學(xué)生幾乎每天都要去一群創(chuàng)客聚集的地方——“新車間”，制作各種高科技作品。他并不是為了得獎(jiǎng)、高考加分，而是喜歡科技。他的作品被清華大學(xué)教授看中，他受邀去清華大學(xué)，在“跨學(xué)科系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)”課上做技術(shù)指導(dǎo)，并帶領(lǐng)清華大學(xué)學(xué)生做航拍設(shè)備和利用群體性機(jī)器人完成設(shè)計(jì)方案。他就是孫維澤。

自制3D打印機(jī)玩“克隆”

位于長(zhǎng)樂路上的“新車間”，是上海的一個(gè)創(chuàng)客空間。所謂創(chuàng)客（Hacker），并非指電腦領(lǐng)域的黑客，而是指不以贏利為目的、努力把各種創(chuàng)意轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的人。

走進(jìn)“新車間”，孫維澤正在和巴西人魯修一起擺弄著一臺(tái)精巧的機(jī)器?！斑@是我們做的3D打印機(jī)?！睂O維澤說(shuō)。這臺(tái)機(jī)器的核心部件——主控板是孫維澤制作的。這是他在研究了進(jìn)口的主控板后，重新設(shè)計(jì)、降低成本、手工焊出來(lái)的一塊原型板。整個(gè)設(shè)計(jì)、制作過(guò)程，花了一個(gè)月的業(yè)余時(shí)間。魯修則負(fù)責(zé)其他部件的制作?！坝眠@臺(tái)3D打印機(jī)打印出了什么？”對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，孫維澤指了指另一臺(tái)3D打印機(jī)說(shuō)：“這臺(tái)機(jī)器的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是我們打印出來(lái)的，運(yùn)行完全沒有問(wèn)題?！彼麄兙尤挥米灾?D打印機(jī)玩起了“克隆”！

“大學(xué)畢業(yè)后，我想科技創(chuàng)業(yè)，在進(jìn)大學(xué)前，先試試水?！睂O維澤說(shuō)。

因作業(yè)太多轉(zhuǎn)學(xué)至國(guó)際學(xué)校

孫維澤是在平和雙語(yǔ)學(xué)校讀的初中，中考考進(jìn)一所市實(shí)驗(yàn)性示范高中。他說(shuō)：“我不喜歡填鴨式教學(xué)，作業(yè)太多了。說(shuō)實(shí)話，我的成績(jī)也不是很好。”

面對(duì)兒子的抱怨，有博士學(xué)位的母親很開明：既然兒子不適應(yīng)這種教學(xué)模式，那就不必走高考這條路了。在讀完高一后，孫維澤轉(zhuǎn)到一所國(guó)際學(xué)校，準(zhǔn)備報(bào)考美國(guó)的大學(xué)。該校除少數(shù)必修課外，學(xué)生可以自由選課。孫維澤選了很多自己感興趣的課程，如英國(guó)文學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)，理科課程只選了一門物理。

之所以選物理，是因?yàn)樗麖男∠矚g擺弄電器、玩機(jī)器人。半年多前，他想為家里做一個(gè)安防系統(tǒng)，需要單片機(jī)，就在網(wǎng)上搜索單片機(jī)的制作方法，結(jié)果找到了“新車間”。從那以后，他經(jīng)常來(lái)這里，與許多創(chuàng)客互幫互學(xué)，體驗(yàn)想法得以實(shí)現(xiàn)的樂趣。

群體性機(jī)器人“Swarm Robot”就是孫維澤和伙伴們一起制作的作品。2012年，在“AFRON$10機(jī)器人挑戰(zhàn)賽”上，“新車間”團(tuán)隊(duì)制作的群體性機(jī)器人獲得第二名，第一名和第三名分別來(lái)自哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院的團(tuán)隊(duì)。清華大學(xué)工業(yè)工程系副教授顧學(xué)雍看到這些機(jī)器人后，對(duì)孫維澤的電路設(shè)計(jì)水平贊賞有加。為考查這名中學(xué)生，顧教授來(lái)到“新車間”，看了他制作的其他作品，如3D打印機(jī)、磁懸浮裝置后，萌生了邀請(qǐng)他去清華大學(xué)做課程指導(dǎo)的想法。

出色表現(xiàn)“刺激”清華學(xué)生

顧學(xué)雍在清華大學(xué)開設(shè)了一門名為“跨學(xué)科系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)”的課程，有兩個(gè)學(xué)分。這門課以跨學(xué)科項(xiàng)目為載體，要求來(lái)自各個(gè)專業(yè)的學(xué)生組成團(tuán)隊(duì)，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)把項(xiàng)目做出來(lái)。顧學(xué)雍說(shuō)：“清華的學(xué)生來(lái)自全國(guó)各地，我覺得孫維澤在電子工程領(lǐng)域很有才華，視野開闊。讓他來(lái)做這門課的技術(shù)指導(dǎo)，可以‘刺激一下清華學(xué)生，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)潛能?！?/p>

該課程設(shè)計(jì)的項(xiàng)目有“南海無(wú)人島石油開發(fā)”：假設(shè)南海有一座無(wú)人島，人們需要通過(guò)海、陸、空3條路徑到達(dá)該島，進(jìn)行石油開發(fā)。學(xué)生分成兩方：孫維澤是“挑戰(zhàn)方”，負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)登島和石油開采方案，并論證其可行性；來(lái)自清華大學(xué)各專業(yè)的本科生和研究生是“任務(wù)方”，負(fù)責(zé)完成“挑戰(zhàn)方”提出的各項(xiàng)任務(wù)。

對(duì)空中領(lǐng)域，孫維澤提出設(shè)計(jì)一個(gè)可遙控的航拍設(shè)備、用來(lái)勘察地形的方案。很多學(xué)生犯了難，但孫維澤說(shuō)，遙控航拍設(shè)備早已問(wèn)世，他知道設(shè)備的基本構(gòu)造，可以自制。于是，他帶領(lǐng)大學(xué)生們制作輕型攝像頭、無(wú)線傳輸系統(tǒng)，并將它們安裝在一只飛魚造型的氦氣球里。在較短的時(shí)間內(nèi)，具有拍攝功能的“遙控飛魚”模型誕生了。

在陸地環(huán)節(jié)，孫維澤參與制作的群體性機(jī)器人“Swarm Robot”有了用武之地。由于這種機(jī)器人有跟蹤目標(biāo)、自動(dòng)避開障礙物的本領(lǐng)，在無(wú)人島上可以行動(dòng)自如。為了讓“跨學(xué)科系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)”課有更好的教學(xué)效果，清華大學(xué)出資，從孫維澤手上購(gòu)買了30套群體性機(jī)器人，這讓孫維澤開心了好一陣子。

顧教授說(shuō)：“看得出來(lái)，孫維澤在電子工程、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域‘玩了很久，與那些在應(yīng)試教育中脫穎而出的學(xué)生相比，他在很多方面優(yōu)勢(shì)明顯?！?/p>

大學(xué)畢業(yè)后想科技創(chuàng)業(yè)

談到對(duì)未來(lái)的打算，孫維澤說(shuō)：“我準(zhǔn)備報(bào)考美國(guó)名校——加州大學(xué)伯克利分校，讀電子工程或計(jì)算機(jī)科學(xué)專業(yè)。我還想輔修心理學(xué)，我把阿蘭·德波頓的書都看過(guò)了?！碑厴I(yè)后，孫維澤想科技創(chuàng)業(yè)。

網(wǎng)絡(luò)上的“一席講座”欄目，匯聚了眾多在科技領(lǐng)域有獨(dú)特見解的人士，孫維澤是其中最年輕的演講者。在回答網(wǎng)友關(guān)于教改的提問(wèn)時(shí)，孫維澤說(shuō)：“有興趣可以關(guān)注一下XLP（即跨學(xué)科系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)課程），這是中國(guó)教育改革的起點(diǎn)?！?/p>

在他看來(lái)，XLP課程能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科綜合能力、動(dòng)手能力、學(xué)以致用能力。中學(xué)引入此類課程，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)意。

在孫維澤就讀的國(guó)際學(xué)校，他負(fù)責(zé)一個(gè)名為“意大利面橋”的項(xiàng)目，就是讓同學(xué)們用柔軟的意大利面搭一座“橋”，使它的承重能力盡可能大。他說(shuō)：“參與這個(gè)項(xiàng)目，要對(duì)力學(xué)知識(shí)活學(xué)活用，要具備較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)搜索能力、動(dòng)手能力。我以前就讀的高中不可能開展這類項(xiàng)目，誰(shuí)有空跟你玩這個(gè)？”看得出來(lái)，孫維澤對(duì)該校很滿意。