“錢(qián)學(xué)森之問(wèn)”是2005年錢(qián)學(xué)森提出的一個(gè)問(wèn)題:“為什么我們的學(xué)??偸桥囵B(yǎng)不出杰出的科技創(chuàng)新人才?”
清華大學(xué)錢(qián)學(xué)森力學(xué)班(簡(jiǎn)稱(chēng)“錢(qián)班”)創(chuàng)辦于2009年,其使命正是探索回答“錢(qián)學(xué)森之問(wèn)”。不久前,中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)錢(qián)學(xué)森力學(xué)班首席教授鄭泉水在“人文清華”講壇上講述了“錢(qián)班”的探索之路。
從大學(xué)生的專(zhuān)業(yè)困惑說(shuō)起
我在教學(xué)中觀(guān)察到這樣一個(gè)現(xiàn)象:學(xué)生們剛剛走進(jìn)大學(xué),很多人都會(huì)疑惑自己為什么要學(xué)這個(gè)專(zhuān)業(yè)。因?yàn)橹袑W(xué)階段未涉及專(zhuān)業(yè)劃分,且多數(shù)人選擇專(zhuān)業(yè)時(shí),常優(yōu)先考慮專(zhuān)業(yè)熱度及錄取分?jǐn)?shù),而忽視了找到人生方向這一關(guān)鍵問(wèn)題。調(diào)查顯示,多達(dá)95.7%的大學(xué)生對(duì)此存在迷茫與困惑,73.39%的大學(xué)生將如何找到人生發(fā)展方向列為主要挑戰(zhàn)。
在我們所處的那個(gè)年代,這類(lèi)問(wèn)題尚不突出。我1977年考入大學(xué)時(shí),大學(xué)畢業(yè)生基本能獲得穩(wěn)定的工作,且多數(shù)人可終身從事同一份職業(yè)。但如今社會(huì)變革加速,當(dāng)下所學(xué)的知識(shí)、所選的方向,已不再是支撐長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的核心能力。
人工智能時(shí)代,這種焦慮被進(jìn)一步放大。去年我在調(diào)研時(shí)發(fā)現(xiàn),縣級(jí)城市的一些大型工廠(chǎng)也鮮見(jiàn)工人,全由機(jī)器人替代。同時(shí),大學(xué)畢業(yè)生難尋理想工作,不少企業(yè)卻面臨招工難,這種供需之間的差距對(duì)教育提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),而人工智能的快速發(fā)展更加劇了這一困境??梢?jiàn),未來(lái)不僅專(zhuān)業(yè)選擇會(huì)受到?jīng)_擊,“我們應(yīng)該如何學(xué)習(xí)”這個(gè)根本問(wèn)題也將面臨全新考驗(yàn)。
錢(qián)學(xué)森力學(xué)班的誕生
作為從教四十余年的教育工作者,我很早就察覺(jué)到這些教育問(wèn)題。
1993年,我從歐洲回到清華大學(xué)任教時(shí),發(fā)現(xiàn)清華大學(xué)的博士生普遍缺乏科研動(dòng)力。這個(gè)現(xiàn)象給我?guī)?lái)極大觸動(dòng)。
我本科就讀于江西工學(xué)院(后多校合并成南昌大學(xué)),最初所學(xué)專(zhuān)業(yè)為土木工程,后因接觸愛(ài)因斯坦理論而深入學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)與物理。那一階段,我依照自身的意愿開(kāi)展研究,同時(shí)有充足時(shí)間思考哲學(xué)問(wèn)題。當(dāng)時(shí)我勇于嘗試各類(lèi)方向,老師也給予極大鼓勵(lì),甚至提出讓我為其授課。也正因如此,我得到北京大學(xué)、清華大學(xué)等多所高校老師的關(guān)注,他們通過(guò)遠(yuǎn)程方式指導(dǎo)我開(kāi)展研究。
所以,當(dāng)清華大學(xué)的學(xué)生覺(jué)得學(xué)習(xí)與研究沒(méi)有意思時(shí),我深感擔(dān)憂(yōu)。同事們聽(tīng)完我的困惑后都很認(rèn)同,我們下定決心要破解這一教育難題。
2002年,為了推動(dòng)教學(xué)改革,我毛遂自薦擔(dān)任清華大學(xué)工程力學(xué)系固體力學(xué)研究所所長(zhǎng)。當(dāng)時(shí)我們認(rèn)為,問(wèn)題可能出在知識(shí)老化、教學(xué)方法不當(dāng)?shù)确矫?,因此老師們?jīng)常共同探討如何改進(jìn)教學(xué)。但兩年過(guò)去,情況并未改善。
后來(lái),我們又猜測(cè)問(wèn)題可能出在專(zhuān)業(yè)設(shè)置上。2004年,我們所在的院系轉(zhuǎn)為航天航空學(xué)院。當(dāng)時(shí)航天航空領(lǐng)域非常熱門(mén),可即便如此,問(wèn)題仍未解決。這讓我們所有人都感到十分痛苦。
我們花了3個(gè)月時(shí)間深入分析,仍未找到解決辦法,甚至團(tuán)隊(duì)內(nèi)部出現(xiàn)了巨大爭(zhēng)議。大多數(shù)人仍堅(jiān)持2002年的思路,認(rèn)為需要改進(jìn)教學(xué)方法、更新知識(shí)體系,但我覺(jué)得這種思路行不通。于是,我和幾位老師以及院士一同向校領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào),希望能?chē)L試用新方式開(kāi)展教育實(shí)踐。校領(lǐng)導(dǎo)最終同意讓我放手一試,清華大學(xué)錢(qián)學(xué)森力學(xué)班應(yīng)運(yùn)而生。
如何幫助大學(xué)生找到“激情”
這一教育嘗試的核心并非梳理知識(shí)點(diǎn),而是幫助學(xué)生找到最熱愛(ài)的事情,也就是找到“激情”。
“激情”是對(duì)一件事感到如癡如醉,內(nèi)心充滿(mǎn)興奮,迫切地想要去做。但是,要幫助學(xué)生找到激情,難度極大。因?yàn)閷W(xué)生之間的差異是很大的,而當(dāng)下的教育卻試圖將不同個(gè)體塑造成相同的模板,這正是導(dǎo)致很多學(xué)生缺乏激情的重要原因。
2009年,錢(qián)學(xué)森力學(xué)班正式創(chuàng)建,學(xué)校給予充分自主權(quán),支持我們探索全新的教育模式。之所以叫錢(qián)學(xué)森力學(xué)班,因?yàn)殄X(qián)學(xué)森先生是工科基礎(chǔ)研究的先驅(qū),我們希望傳承其理念,培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實(shí)的科技創(chuàng)新人才。
當(dāng)時(shí)我有一個(gè)信念,要讓每個(gè)學(xué)生都發(fā)自?xún)?nèi)心地認(rèn)可自身的價(jià)值,同時(shí)也獲得社會(huì)的認(rèn)可。而如果用統(tǒng)一的考試標(biāo)準(zhǔn)衡量所有學(xué)生,必然會(huì)有排名先后,會(huì)影響部分學(xué)生的心理。怎么達(dá)到這個(gè)目標(biāo)呢?我找到了實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的邏輯。
這個(gè)邏輯就是讓學(xué)生去嘗試沒(méi)人做過(guò)的事情。在未知領(lǐng)域率先突破,持續(xù)深耕,價(jià)值不可估量。因此,我們以這一樸素想法,開(kāi)始引導(dǎo)學(xué)生做與眾不同、無(wú)人嘗試之事。此過(guò)程雖頗具挑戰(zhàn),卻意義重大。
清華大學(xué)早就有學(xué)生研究訓(xùn)練計(jì)劃,但很多學(xué)生僅短暫參與便退出了?!板X(qián)班”最初也有類(lèi)似情況,直到有一名學(xué)生楊錦做出了不同的選擇。楊錦課后主動(dòng)留在我的實(shí)驗(yàn)室,和我的研究生一起做研究。我覺(jué)得這個(gè)學(xué)生很特別,就問(wèn)他有沒(méi)有興趣嘗試我的研究生不敢做、不想做的研究課題,他表示愿意嘗試。他試驗(yàn)了小半年沒(méi)有成功,卻在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了水中泡泡一直不破的有趣現(xiàn)象。我讓他查文獻(xiàn),數(shù)日后確認(rèn)了這一領(lǐng)域的空白,于是我們著手研究,很快找到了泡泡不破的原因。這一研究成果后來(lái)被寫(xiě)入了清華大學(xué)校史。
楊錦的案例成功后,我總結(jié)了原因:物理競(jìng)賽出身的學(xué)生,競(jìng)賽訓(xùn)練多是沿已知路徑找答案,而研究需面對(duì)未知領(lǐng)域、運(yùn)用全新思維,難度遠(yuǎn)大于競(jìng)賽。而且,研究需要耗費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間,需要更強(qiáng)的毅力與耐心?;诖?,“錢(qián)班”在實(shí)施學(xué)生研究訓(xùn)練計(jì)劃時(shí)規(guī)定,學(xué)生選定研究項(xiàng)目后必須完成,不允許中途退出,并將其納入必修課考核。
后來(lái),多名學(xué)生自愿嘗試,每周固定花半天時(shí)間做研究,最終都獲得了成功。
人才成長(zhǎng)的“腳手架”
經(jīng)數(shù)年摸索,我們?cè)诘谒哪昕偨Y(jié)出“進(jìn)階研究式學(xué)習(xí)”(又稱(chēng)“愛(ài)因斯坦方法”),其核心是“學(xué)得少、學(xué)得深”。大致的學(xué)習(xí)安排為:學(xué)生大一每周花半天參與研究,大二每周花一天做研究,大三每周花一天半到兩天投入研究,大四大部分時(shí)間用于開(kāi)展自主研究。
“錢(qián)班”從2012級(jí)起向?qū)W生全面推廣這種方法,幾乎所有學(xué)生都能獨(dú)立開(kāi)展研究并出成果。隨著學(xué)生獨(dú)立研究能力的提升,他們的關(guān)注點(diǎn)也從“能否做研究”轉(zhuǎn)向“如何找到熱愛(ài)的研究方向”。
在“錢(qián)班”,讓本科生做研究的主要目的絕非為了取得成果,而是讓他們參與比課堂學(xué)習(xí)更具挑戰(zhàn)性的事。具體而言,是讓學(xué)生從已知領(lǐng)域?qū)W習(xí),過(guò)渡到未知領(lǐng)域探索,在此過(guò)程中判斷自己是否真正熱愛(ài)這件事。同時(shí),這種學(xué)習(xí)以解決實(shí)際問(wèn)題為導(dǎo)向,學(xué)以致用、主動(dòng)求知,效果遠(yuǎn)優(yōu)于被動(dòng)接受知識(shí)。
我來(lái)講一個(gè)學(xué)生黃軒宇的故事。
眾所周知,摩擦?xí)a(chǎn)熱,80%的機(jī)器報(bào)廢源于磨損。在過(guò)去二十年間,我的技術(shù)攻堅(jiān)方向就是在不加潤(rùn)滑劑的情況下實(shí)現(xiàn)兩個(gè)固體直接接觸滑移時(shí)達(dá)到幾近無(wú)摩擦、無(wú)磨損的狀態(tài)。至2012年前后,該技術(shù)初步成形。當(dāng)時(shí)我想找學(xué)生合作探索技術(shù)應(yīng)用,嘗試基于無(wú)摩擦技術(shù)制作微型發(fā)電機(jī)。但因?yàn)轫?xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)高、成果不確定,我的博士生無(wú)一人愿意參與。
這時(shí)候,大一新生黃軒宇聽(tīng)聞微型發(fā)電機(jī)項(xiàng)目后十分激動(dòng),主動(dòng)申請(qǐng)加入研究。他有激情,我也有激情,他隨時(shí)可以打電話(huà)與我討論問(wèn)題,還常到我家中梳理研究思路。經(jīng)過(guò)近兩年的努力,我們實(shí)現(xiàn)了理論突破,研究基本成形。后續(xù)我安排博士生與他一同完善實(shí)驗(yàn),最終不僅造出了世界上首臺(tái)微米級(jí)的發(fā)電機(jī),還獲得全國(guó)首屆顛覆性技術(shù)創(chuàng)新大賽最高獎(jiǎng)。
為實(shí)現(xiàn)目標(biāo),黃軒宇主動(dòng)學(xué)習(xí)材料學(xué)、微加工技術(shù)等知識(shí),還到處請(qǐng)教專(zhuān)家,最終掌握的這方面知識(shí)甚至超過(guò)了我。
類(lèi)似案例,在“錢(qián)班”每年都會(huì)出現(xiàn)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),70%~80%的“錢(qián)班”學(xué)生都找到了自己熱愛(ài)的研究方向。
當(dāng)然也有比較曲折的案例,比如2016級(jí)學(xué)生畢愷峰。到“錢(qián)班”近三年,畢愷峰一直未能找到激情所在,而且狀態(tài)愈發(fā)糟糕——上課無(wú)精打采、經(jīng)常缺勤,到大三學(xué)期末超1/3學(xué)分未通過(guò)。我無(wú)奈建議他暫離“錢(qián)班”,轉(zhuǎn)至其他院系學(xué)習(xí)。
事情的轉(zhuǎn)折發(fā)生在2019年。當(dāng)時(shí),華為公司的專(zhuān)家來(lái)做講座。畢愷峰對(duì)其中一個(gè)難題產(chǎn)生了濃厚興趣,想主動(dòng)挑戰(zhàn)。盡管他已經(jīng)不是“錢(qián)班”的學(xué)生,但我們經(jīng)討論決定為他破例。
畢愷峰到華為參與這個(gè)項(xiàng)目后,全身心投入研究,半年多便基本解決了這一重大技術(shù)問(wèn)題。更令人驚喜的是,回校后,他補(bǔ)完落下的課程,順利畢業(yè),進(jìn)入華為工作。此后,他又挑戰(zhàn)了難度極高的天氣預(yù)報(bào)精準(zhǔn)度問(wèn)題。僅用兩年時(shí)間,就成功大幅提升了預(yù)報(bào)精準(zhǔn)度,還將速度提高了一萬(wàn)倍。
所以,通過(guò)研究找到真正的激情,是人才成長(zhǎng)非常有效的“腳手架”。它不是最終目的,卻是支撐成長(zhǎng)的關(guān)鍵。一個(gè)人找到激情、找到熱愛(ài)后,就會(huì)把做研究變成一種極大的樂(lè)趣,最終也能使人站上更高的平臺(tái)。
教育真的是分?jǐn)?shù)至上嗎
2019年“錢(qián)班”成立十周年時(shí),我們開(kāi)了一次總結(jié)會(huì)。校領(lǐng)導(dǎo)和院士們聽(tīng)完我關(guān)于“錢(qián)班”創(chuàng)新教育模式的詳細(xì)報(bào)告后,都關(guān)切地問(wèn):這套模式真的具有普適性嗎?能對(duì)每一個(gè)大學(xué)生都適用嗎?我的回答是:“全部都適用?!?/p>
其實(shí),這個(gè)問(wèn)題我已經(jīng)足足思考了五六年,也在不同學(xué)校做了很多實(shí)踐,結(jié)果無(wú)一例外都是成功的。
在思考這一問(wèn)題的過(guò)程中,我對(duì)教育的本質(zhì)也有了更深的理解。我們現(xiàn)在熟悉的規(guī)模化的教育模式,其實(shí)只有約200年的歷史。它產(chǎn)生于工業(yè)革命,大規(guī)模生產(chǎn)需要大量能夠掌握標(biāo)準(zhǔn)化技能的工人,因此規(guī)模化的教育模式應(yīng)運(yùn)而生。
這種教育模式的核心是規(guī)模化培養(yǎng),而非個(gè)性化培養(yǎng)。我們當(dāng)下教育中存在的很多問(wèn)題,根源就在于這種規(guī)?;呐囵B(yǎng)模式。它以知識(shí)為中心,而真正的教育應(yīng)該是以人為中心。個(gè)性化教育的本質(zhì),是讓每個(gè)人都能?chē)@自己想做的事情學(xué)習(xí)、成長(zhǎng)。如果說(shuō)工業(yè)時(shí)代的教育是讓很多人一起按照標(biāo)準(zhǔn)化的知識(shí)體系學(xué)習(xí)、追求每門(mén)課都得“A”,那么,個(gè)性化教育就是讓每個(gè)人追求“X”,去挑戰(zhàn)比課堂學(xué)習(xí)更難的問(wèn)題,探索不同的未知領(lǐng)域。我們將這樣的學(xué)生稱(chēng)為“X型學(xué)生”。
其實(shí),每個(gè)人都有追求“A”的天性,因?yàn)槲覀兩钤谌后w社會(huì)中,難免有競(jìng)爭(zhēng)意識(shí),想在同一賽道上表現(xiàn)得更好。但是,追求“X”的天性同樣與生俱來(lái),因?yàn)槿松鷣?lái)就有好奇心,生來(lái)就想去探險(xiǎn)。而未來(lái)社會(huì)對(duì)人的需求會(huì)越來(lái)越傾向“X型能力”,需要去挑戰(zhàn)更難的問(wèn)題、探索未知的領(lǐng)域。所以,追求“A”和追求“X”這兩種需求,我們都需要滿(mǎn)足。
實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教育無(wú)疑是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn),但現(xiàn)在我認(rèn)為,這個(gè)挑戰(zhàn)已經(jīng)有了實(shí)現(xiàn)的可能。
2019年以后,清華大學(xué)創(chuàng)辦了很多書(shū)院,這些書(shū)院大多借鑒了“錢(qián)班”的教育模式。因?yàn)檫@種模式符合人的本性,所以這些書(shū)院的學(xué)生都取得了不錯(cuò)的學(xué)習(xí)效果。
這種教育模式還推廣到了其他大學(xué)。比如我的母校南昌大學(xué),也在我的幫助下創(chuàng)辦了一個(gè)特色班,理念與“錢(qián)班”幾乎完全一致。如今,該班每年有70%左右的學(xué)生能夠進(jìn)入頂尖高校繼續(xù)深造,而原本這個(gè)比例不足15%,效果非常明顯。
“清華錢(qián)班”是一種教育理念
很多學(xué)生問(wèn):我的學(xué)校沒(méi)有這樣的特色班,我該怎么辦?我認(rèn)為這不是問(wèn)題,只要你認(rèn)同這種理念,主動(dòng)去實(shí)踐,就一定能做到個(gè)性化學(xué)習(xí)。關(guān)鍵在于,你要把自己當(dāng)作學(xué)習(xí)的中心,學(xué)習(xí)不是為了應(yīng)付老師,而是為了自己的成長(zhǎng)。
尤其在“數(shù)智時(shí)代”,實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)變得更加容易,因?yàn)闊o(wú)論你在哪個(gè)學(xué)校,現(xiàn)在獲取知識(shí)的渠道非常便捷。比如前不久,美國(guó)麻省理工學(xué)院(MIT)將其所有一萬(wàn)門(mén)課程都放到人工智能平臺(tái)上,供所有人免費(fèi)使用。清華大學(xué)更在早些時(shí)候?qū)⒁恍﹥?yōu)秀的課程做成網(wǎng)課,開(kāi)放給全社會(huì),北京大學(xué)等其他高校也有類(lèi)似舉措。所以,現(xiàn)在全世界的優(yōu)質(zhì)知識(shí)資源幾乎是共享的。
當(dāng)我意識(shí)到這種教育理念可能對(duì)所有人都有幫助時(shí),2021年,我策劃創(chuàng)辦了深圳零一學(xué)院,希望為更多學(xué)生提供創(chuàng)新實(shí)踐的機(jī)會(huì)。2022年,學(xué)院從深圳技術(shù)大學(xué)招收了一名學(xué)生,他受這種教育理念鼓勵(lì),主動(dòng)探索游戲設(shè)計(jì)領(lǐng)域,積極尋找外部資源,做自己熱愛(ài)的事情?,F(xiàn)在,他已完成兩輪創(chuàng)業(yè)融資,金額超1000萬(wàn)元,原本僅兩三個(gè)人的小團(tuán)隊(duì),現(xiàn)已發(fā)展到十多人。
“清華錢(qián)班”是一種教育理念,其核心在于學(xué)生能主動(dòng)用這種理念引導(dǎo)自己,主動(dòng)尋找資源,與志同道合者共同成長(zhǎng)。這種成長(zhǎng)可以跨越年齡,跨越學(xué)科,跨越校園邊界,使學(xué)生走向更廣闊的天地。
適合所有人的教育方法
“錢(qián)班”的教育探索和實(shí)踐,還引起了很多中小學(xué)校長(zhǎng)的關(guān)注,他們經(jīng)常問(wèn)我:這種教育模式在中小學(xué)可行嗎?其實(shí),我們已在近十個(gè)中小學(xué)的班級(jí)開(kāi)展試點(diǎn),從2017年開(kāi)始,時(shí)間最長(zhǎng)的試點(diǎn)已近十年,都取得了很好的效果。
在中小學(xué)階段幫助孩子找到“激情”,其實(shí)有很多方法。例如,幼兒園階段,孩子最感興趣的事情往往是觀(guān)察蟲(chóng)子、小貓、小狗等,我們要做的是滿(mǎn)足他們的好奇心,鼓勵(lì)其探索感興趣的事物。到中學(xué)階段,要鼓勵(lì)孩子學(xué)會(huì)自學(xué),學(xué)會(huì)自學(xué)后,他們就能自主選擇做自己想做的事情,并在此過(guò)程中思考未來(lái)想做什么。中學(xué)階段一定要引導(dǎo)孩子思考未來(lái)方向,多做嘗試。我認(rèn)為,考上大學(xué)并非最終目的,找到自己熱愛(ài)的事情才是。
到大學(xué)階段,就不能僅停留在喜歡的層面。除了喜歡,還要做到擅長(zhǎng),做出與眾不同的成果。更重要的是,要思考自己做的事情對(duì)社會(huì)、國(guó)家乃至人類(lèi)有什么意義。當(dāng)所做之事不僅取得成果,還對(duì)人類(lèi)有意義時(shí),會(huì)感到無(wú)比激動(dòng)。這種情感已超越激情,上升到使命層面。有了使命感,就能在自己選擇的道路上走得更遠(yuǎn)。
最后,我想和大家分享兩句話(huà)。
第一句話(huà)是,如果能夠始終保持追求熱愛(ài)、勇于創(chuàng)新的心態(tài),那么每個(gè)人都可以成為天才。有一本書(shū)叫《一萬(wàn)小時(shí)定律》,其中提到一個(gè)人若專(zhuān)注做一件事,能堅(jiān)持不懈投入,哪怕每天花三小時(shí),十年下來(lái)也能成為該領(lǐng)域的專(zhuān)家。從這一角度看,每個(gè)人都有成為天才的潛力。
第二句話(huà)是,要主動(dòng)去做有挑戰(zhàn)的事情,尤其是從來(lái)沒(méi)有人做過(guò)的事。在此過(guò)程中一定會(huì)犯錯(cuò)誤,要學(xué)會(huì)擁抱錯(cuò)誤,在錯(cuò)誤中學(xué)習(xí),因?yàn)閺腻e(cuò)誤中獲得的經(jīng)驗(yàn),是其他任何地方都學(xué)不到的。
(作者:中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)錢(qián)學(xué)森力學(xué)班首席教授鄭泉水)
編輯:李華山