清華錢班模式底層邏輯的腦科學和心理學基礎

鄭泉水

我的學習和研究生涯受愛因斯坦的影響比較大，不斷追尋自己內(nèi)心真正感興趣的挑戰(zhàn)性問題，持續(xù)追究本質(zhì)深入思考，連續(xù)跨界交叉。我認為，如果教育過于關注學生知識的學習，反而不能適應如今的知識大爆炸時代。有人說：“知識就像藥品，對癥下藥才是好藥，盲目多吃肯定不好?！睆哪X科學的角度說，大腦天然追求省力原則，學生學了很多知識，以為已經(jīng)學到了東西，就不會去深入思考。傳統(tǒng)學科式學習是一知半解，扎得不深，如同在沙灘上建房子一樣，根基是散的。我做清華大學錢學森力學班（簡稱錢班）的初心，就是看到現(xiàn)在雖然教育資源比以前好得太多，學生天資聰穎，卻大多內(nèi)生動力不足，缺乏研究的激情。那么，能不能找到一種系統(tǒng)性方法，激發(fā)學生找到自己熱愛和擅長的事，不浪費天賦呢？

“一心”：找到學生的激情

“一心”是錢班模式的核心。錢班不是從課程、知識點出發(fā)，而是抓住一個問題：讓學生投入學習背后的內(nèi)在動力到底是什么？這也是來自愛因斯坦的啟發(fā)，愛因斯坦曾說：“如果給我1個小時解答一道決定我生死的問題，我會花55分鐘來弄清楚這道題到底是在問什么。一旦清楚了它到底在問什么，剩下的5分鐘足夠解答這個問題?！蹦敲矗偃珏X班只抓一件事，抓什么？結論就是幫助學生點燃內(nèi)心、找到熱情所在。

猶太人成功的教育啟示是：幫孩子找到熱情所在;盡可能找到最好的老師帶他;鼓勵提問，通過提問提升認知邊界，追問本質(zhì)，甚至提出瘋狂問題;大膽、鍥而不舍地去做。

提問只是開始，問對問題才能驅(qū)使人堅持做下去。愛因斯坦說，“如果你想做的事情本身不是一個瘋狂的問題，那么就沒什么好做的”。股神巴菲特也是猶太人，他說：“父母唯一應為孩子做的就是找到孩子的激情所在，鼓勵他全力以赴地去追求、把才能發(fā)揮得淋漓盡致。但找出激情所在是一個辛苦又玄奧的過程?！边@個過程確實辛苦而困難，因為學生自己往往搞不清自己想做什么。唯一的辦法是讓學生多嘗試。每個學生是不一樣的，他的成長過程是很脆弱的，最開始的熱情也是微弱的，想做的事情也比較小。錢班花了5年時間，嘗試了各種辦法，最后找到的路徑是做研究，通過研究激發(fā)學生的熱情，讓學生一邊做問題，一邊主動、深入地學習所涉及的知識點，不斷構建自己的知識架構和能力體系。

當時大家普遍認為，本科生怎么做研究呢？錢班逐漸發(fā)展出一種方法論，降低本科生做研究的門檻，不設專業(yè)限制，給予學生充分的選擇空間和嘗試機會。2013年起，我們逐步搭建起了一套完整的體系，叫作“進階式研究學習體系”，使得錢班產(chǎn)生了一次質(zhì)的飛躍。在此之前，過去四屆的錢班畢業(yè)生幾乎沒有論文發(fā)表，這個體系實施之后，每屆學生發(fā)表的論文平均數(shù)量在20篇以上。2013級的28位畢業(yè)生，共發(fā)表了31篇論文，申請了7項發(fā)明專利。到2016年，學生的動力被調(diào)動了起來。但是要讓學生飛得更高，需要減負，我們把清華工科將近180個學分的教學大綱降到只有120個學分的課程內(nèi)容，再加上錢班原創(chuàng)的將近30個學分的研究活動，總計約150個學分。

2019年錢班創(chuàng)辦10周年時，學校問：錢班辦得很好，它是一個模式嗎？我們對10年實踐做了整體梳理總結，學校給教育部發(fā)了一份簡報，提到“錢班為大工科創(chuàng)新人才培養(yǎng)創(chuàng)造了一個模式”。2020年起，清華開始在校內(nèi)推廣錢班模式。

“三要素”：“學生—問題—導師”匹配聚變

“三要素”（學生—問題—導師）匯聚是錢班培養(yǎng)學生的第一性原理。前面說要抓住學生的內(nèi)心，找到好的老師用心帶他。但是老師為什么會用心去帶他？他又不是這個老師的研究生，老師的動力從哪里來？必須要打通這個邏輯。最初我們的想法是，老師帶本科生后，這個學生將來就會成為他的研究生，讓老師能夠提前選到自己滿意的學生。

這種方式確實吸引了一批老師參與，但是從培養(yǎng)學生的角度看，效果并不好。后來我們找的方法論是讓學生做挑戰(zhàn)性問題，這些問題把老師的興趣也激發(fā)了出來。老師的心理是：即使你不當我的學生我也帶你，因為我自己也對這個問題感興趣?！叭亍眳R聚的背后其實是心理學機制，基于共同感興趣的問題，老師和學生之間產(chǎn)生了群體心流。

這個方法論解決了一大串問題，包括學生動力、自主學習、發(fā)展方向、抓住時代機遇、個性化培養(yǎng)、人才出口的問題等。同時過程中體現(xiàn)了多個維度的素質(zhì)，包括內(nèi)在動力、堅毅、開放性、領導力和智慧等。

這個方法論出來之后，涌現(xiàn)出很多案例。錢班2013級的學生胡脊梁，目前在麻省理工學院讀博士。他大一時就對細胞膜很好奇，細胞膜影響到細胞的很多方面，目前還沒有一個模型可以去描述它。就是這樣一個課題，胡脊梁從大一開始就滿腔熱情地去做實驗、觀察、建理論模型。為了做研究，他自學了20門研究生課程。除了本院系的實驗室外，他還主動跑到生物系、化學系、甚至是北大生物學院的實驗室。他的熱情也點燃了清華、北大的教授，單單是清華生命學院，就有16位教授被胡脊梁吸引來給錢班上課，他們在胡脊梁身上看到了錢班學生的能力和動力。同時，胡脊梁注意到細胞的群體行為更加有挑戰(zhàn)性，麻省理工物理系的一批生物物理教授被他提出的問題迷住了。他也由此吸引了麻省理工物理系、材料系、計算機系、機械系等院系的6位教授加入錢班，為錢班開設挑戰(zhàn)性問題課程。錢班通過問題連接了一群導師。

人的內(nèi)心都想做一些挑戰(zhàn)性問題。但現(xiàn)狀是博士生往往不敢研究長期問題，本科生則沒有機會去做。清華大學物理系的朱邦芬院士曾表示，清華物理系學生去麻省理工諾獎級導師的辦公室，一聊就是兩三個小時。我認為這跟心態(tài)有關。我們處于追趕的狀態(tài)，總希望導師帶著最好的博士生參與，通過精兵強將集中攻關，最好短期就能取得成果。但是如果我們是面向更長周期的探索，前途充滿了不確定性，反而是本科生有機會，因為他們試錯成本更低。如果年輕學生有夢想，敢于追求大問題，就能夠激發(fā)大導師一起研究。

錢班的另一個特色是“朋輩學習”，高年級帶低年級，畢業(yè)的學長在科研和方向選擇上為師弟師妹們分享資源和建議，大家共同成長。現(xiàn)在錢班大三的學生至少有三分之一到一半能達到清華碩士研究生的水平，而且是真正的個性化培養(yǎng)。因為問題是學生自己選的，他自己喜歡。我們也在不斷復盤學生的案例，琢磨好的學生是怎么“冒”出來的，總結出規(guī)律就大膽推廣嘗試。因此，錢班的培養(yǎng)方案也在不斷地迭代優(yōu)化。

錢班資助學生在大四期間出國去全球頂尖大學研學6—9個月。這些大學的教授對錢班學生，在創(chuàng)造性、研究過程、合作精神、好奇心、開放性、批判性思維、克服困難的能力、團隊合作等方面評價尤其高。96%的教授表示如果學生想申請繼續(xù)讀研究生，愿意給錢班學生offer;剩下4%中，大部分教授表示愿意，只是目前沒有足夠的預算。

錢班2016級的畢愷峰剛開始一直處于迷茫狀態(tài)，沒有找到感興趣的方向。2019年起錢班與華為合作，解決一些挑戰(zhàn)性問題，華為每年派幾十個專家參與。畢愷峰進入華為后，熱情被問題點燃，實習期間解決了一個大問題，被華為錄取，半年升了兩級。用問題激發(fā)學生，不僅要找準學生感興趣的方向，而且問題難度要跟學生相匹配。問題太簡單，不夠刺激，無法激發(fā);問題太難，又會讓學生太焦慮，嚇跑學生。

錢班的課程體系就是按照“三要素”匹配，以點燃學生為核心的邏輯梳理的。大一上一些核心基礎課，同時入門了解一些創(chuàng)新挑戰(zhàn)性問題。越往上規(guī)定課程越少，研究活動和自主學習的部分越高。學生要解決自己的問題，必須要主動、有選擇地學，而且要學得很深，即通過進階研究實現(xiàn)精深學習。知識層面只有達到很高的境界，從器（知識）、術（能力）上升到法（思維）和道（境界），才能舉一反三，實現(xiàn)跨學科研究。

掌握一門技能，需要一萬小時的刻意練習。實際上是不斷用腦后，腦神經(jīng)的髓鞘質(zhì)就會越來越厚，最后就會達到一種狀態(tài)：不知道自己已經(jīng)知道了。學生最開始不知道“自己不知道”，無知無畏，大膽嘗試，然后進入知道“自己不知道”的狀態(tài)，驅(qū)使他精深學習，逐漸達到不知道“自己知道”，把學到的都內(nèi)化成自己的知識。創(chuàng)造性不是來自邏輯推理，而是來自圖像，把一本書變成三頁紙，再變成一張圖。人們都說，創(chuàng)新來自靈感、第六感，其實就是進入不知道自己知道的狀態(tài)，比如鉆研了很長時間沒解決的難題，睡一覺突然迎刃而解。

五維評價：內(nèi)在動力、開放性、堅毅力、智慧、領導力

“五維評價”是對學生的創(chuàng)新潛質(zhì)進行評價?？几叻?，跟做研究、做創(chuàng)新需要的素質(zhì)差別很大，甚至兩者之間會存在深刻矛盾。2017年，錢班組織了一次冬令營，我們從1500個高中報名者中選了30人做項目，再通過五維測評進行面試，發(fā)現(xiàn)評價最高的5個人都是高二學生。因為高三一年高強度的考試訓練、刷題，讓學生形成了牢固的心理范式：短期激勵、避免犯錯，這與創(chuàng)新完全背道而馳。

錢班資源很好，前提是學生自己要有動力。錢班2013屆和2017屆都被評為清華大學本科生畢業(yè)班先進集體。通過五維測評篩選進來的學生，相比單憑高考錄取的來講，在錢班的培養(yǎng)體系中更如魚得水。因此，招生做好了，后面的培養(yǎng)過程會事半功倍。

我們的考試體系需要考很多科目，某一科做得再好，也不可能超過滿分，但一門考不好，總分就拉下來。因此，考試選拔出來的是門門優(yōu)秀的A型學生。

X型人才是能夠找到自己最想做的事情，全力以赴地追求，舍得放棄其他。敢于探險、敢于失敗、追求長遠、保持開放，適合當下知識爆炸和不確定性的時代，也是創(chuàng)新必備的素質(zhì)。這樣的學生大多有點偏才，因為人不可能對所有事情都感興趣，一個人對某一件事特別感興趣之后，對其他事情興趣就淡了。X型學生往往被考試篩掉了。

基于錢班12年積累的一些好的經(jīng)驗和做法，我也一直在思考如何系統(tǒng)性地解決拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)這件事。我期望用五維評價體系去篩選學生，其中內(nèi)在動力占40%，開放性和堅毅力各占20%，智慧和領導力各占10%。深圳市政府很支持這種培養(yǎng)模式，我們攜手創(chuàng)辦了零一學院。零一學院是和現(xiàn)有高校一起對學生進行聯(lián)合培養(yǎng)。學生第一年在本學校遠程學習和接受指導，第二年集中到零一學院來，第三年開始自主研究，第四年就放到全球培養(yǎng)。之后還可以有更長周期的跟蹤培養(yǎng)，未來可能逐漸構建從家教開始到人終身成長完整的教育體系。

我心目中理想的新“工”學，成就卓越的邏輯是什么呢？0—15歲是寬泛式學習，驅(qū)動力是把各種滿足好奇心的活動作為游戲;15—35歲是精深學習，一竿子插到底，動力是對某個問題的癡迷產(chǎn)生的激情;35歲以上是靠使命驅(qū)動，面向社會、國家、人類的重大需求去解決重大問題，實現(xiàn)遷移跨界學習。

當前人類教育有一次歷史性機遇。過去人類教育經(jīng)歷過兩個范式，農(nóng)耕時代是師傅帶徒弟的個性化教育，工業(yè)時代實現(xiàn)了規(guī)?；逃嵘巳说钠毡榻逃?，但是人的個性被扼殺了?，F(xiàn)在和未來的數(shù)智模式將是規(guī)模化、個性化的創(chuàng)新教育，這也是我們創(chuàng)辦零一學院的使命。

我們期望探索出一種全新的教育范式，不僅限于工科，也不僅限于清華，而是可以大規(guī)模推廣。在清華錢班之前，2008年我在南昌大學也做過創(chuàng)新教育嘗試，創(chuàng)辦了高等研究院本碩實驗班，取得了很好的成果。但是，未來要實現(xiàn)大規(guī)模個性化必須要借助心理學、腦科學、數(shù)字化技術，從五維評價到激發(fā)學生激情再到學生和導師的匹配，未來道路還很長，需要無數(shù)人共同努力。