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、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精巧的機(jī)器?！斑@是我們做的3D打印機(jī)?！睂O維澤說。這臺機(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、手工焊出來的一塊原型板。整個(gè)設(shè)計(jì)、制作過程，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3D打印機(jī)打印出了什么？”對于這個(gè)問題，孫維澤指了指另一臺3D打印機(jī)說：“這臺機(jī)器的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是我們打印出來的，運(yùn)行完全沒有問題。”他們居然用自制3D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。

因作業(yè)太多轉(zhuǎn)學(xué)至國際學(xué)校

孫維澤是在平和雙語學(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：“我不喜歡填鴨式教學(xué)，作業(yè)太多了。說實(shí)話，我的成績也不是很好?！?/p>

面對兒子的抱怨，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)到一所國際學(xué)校，準(zhǔn)備報(bào)考美國的大學(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。顧學(xué)雍說：“清華的學(xué)生來自全國各地，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“南海無人島石油開發(fā)”：假設(shè)南海有一座無人島，人們需要通過海、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、用來勘察地形的方案。很多學(xué)生犯了難，但孫維澤說，遙控航拍設(shè)備早已問世，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)、自動避開障礙物的本領(lǐng)，在無人島上可以行動自如。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：“看得出來，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)勢明顯?！?/p>

大學(xué)畢業(yè)后想科技創(chuàng)業(yè)

談到對未來的打算，孫維澤說：“我準(zhǔn)備報(bào)考美國名校——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)于教改的提問時(shí)，孫維澤說：“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），這是中國教育改革的起點(diǎn)?！?/p>

在他看來，XLP課程能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科綜合能力、動手能力、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：“參與這個(gè)項(xiàng)目，要對力學(xué)知識活學(xué)活用，要具備較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)搜索能力、動手能力。我以前就讀的高中不可能開展這類項(xiàng)目，誰有空跟你玩這個(gè)？”看得出來，孫維澤對該校很滿意。