耶魯大學2012年創建的工程創新與設計中心(CenterforEngineeringInnovationandDesign,縮寫CEID),希望“打造出一個新盒子”。一個新想法從白闆上的設計,到實驗室的原型,再到真實的應用。
振興工科
作為一所老牌的美國藤校,耶魯大學的本科教育多年來與哈佛大學、普林斯頓大學的并列前三。它的人文社科優勢明顯,尤其是法學、英語、藝術、曆史、政治、經濟等;理科的生物、化學等也不遜色,商學院、醫學院等都在國際上處于領先。但是,耶魯的工科排名不太理想。在最近一次的QS世界大學排名中,耶魯的工程技術在該專業世界大學排名中位列91,機械工程、電子電氣工程和材料科學也都排在51~100名。
對耶魯而言,振興工科關乎下一輪的學科布局與全球定位。
耶魯的工科人才培養強調“Y”型工程師,既有知識的廣度,也有深度,還要能解決社會問題。這種“廣度+深度+目的”的“Y”型架構,也體現在CEID的運作中。
從2012年創辦以來,CEID已經有5000多名成員。CEID面向耶魯全校開放。在人員構成上,59%的是本科生,16%的是研究生,13%的來自商學院、醫學院等,還有12%的是教職員工。在學科背景上,46.9%的來自STEM學科(科學、技術、工程以及數學),23.4%的來自人文社科,還有29.7%的“待定”,即尚未确定專業的本科生。近1/4的人員具有人文社科背景,這促進了跨學科合作。
CEID為耶魯學子提供了不少課程和挑戰賽。
2016級本科生戴雨辰(音譯)參加了“音樂聲學和樂器設計”課程挑戰賽。她學的是計算機與數學專業,她愛好十分廣泛,既會彈鋼琴,拉小提琴,吹中國笛子,還是耶魯大學清唱團的女高音。在CEID用可編程的鐳射切割機等敲敲打打了一個月,她制作出一款名為“顫抖的弦音(TremblingTwang)”的新樂器。這款樂器看上去像羽管鍵琴(鋼琴的前身),配合吉他撥片,能制造出古筝的音響效果。東方與西方,弦樂與鍵盤,數學與音樂,編程與造物,工程與作曲,奇妙地交融在一起。這也正是戴雨辰選擇耶魯的主要原因——真正的興趣,無論是工程還是音樂,都是要打造出自己的東西。
CEID也鼓勵團隊合作,比如CEID的暑期獎學金項目(summerfellowship)。
這個項目要求2~4人組隊,在暑假8周内每周至少工作40個小時(相當于一份全職工作),完成一個原型以及一份報告,開學時通過CEID對外發布。除了場地與設備,CEID還提供生活補貼。2017年暑假,四支團隊獲得了CEID的暑期獎學金。
安全第一
CEID管理團隊既高端,又精簡。它的大boss是耶魯大學工程與應用科學學院執行院長,管理團隊成員包括兩名高級研究員,兩個本科畢業不久的“小鮮肉”設計師——一個畢業于耶魯機械工程系,另一個畢業于羅德島設計學院家具設計專業。每周五下午1點到2點半,是他們的辦公開放時間(officehour),接待對CEID感興趣的申請者,并解疑釋惑。此外,CEID還有9名本科生同輩導師,即“學生設計助理”,每晚6點至9點,提供如何使用鐳射切割機、3D打印機及各種電動裝置的培訓。
值得注意的是,這一“培訓後再使用”的标準化流程反映了CEID的安全管理意識,提醒耶魯學子:創客不是小打小鬧,時刻保持安全第一的意識,即便是操作小工具,稍有不慎也可能釀成災難。
嚴格而精細化管理,支持了CEID挑戰技術含量高、應用前景廣闊的“深度”項目。
比如開胸手術的改良工具。這一“開腸破肚”項目的靈感源于耶魯大學紐黑文醫院的外科醫生在課堂上的吐槽:傳統的開胸手術很野蠻——割開人皮,以胸骨中線為準鋸開,再用牽引器拉開肋骨,手術完成後用線或金屬片縫合胸骨。但是,鋸胸骨時一旦偏離了中線,會導緻術後感染,增加病痛甚至危及生命。這一吐槽激發了CEID一個四人團隊的興趣。他們設計了一款新鋸子——不僅讓醫生能準确找到胸骨中線,還可以充當牽引器,并留下便于縫合的三個金屬片。他們參加了CEID的工具培訓課程,并使用了CEID提供的工具,打造出原型。
制造管道機器人ARIX。2012年8月,加州灣區的一家煉油廠發生火災,大火持續燃燒了4個小時,附近15000多名居民出現了呼吸問題。事後查明火災由管道被腐蝕所緻。這個煉油廠的數千條地下管道錯綜複雜,人力排查安全隐患幾乎不可能,且成本昂貴。美國煉油工業每年用于預防管道發生事故的費用高達幾十億美元,卻沒有一家能提供科技手段解決方案的公司。發現這個商業機會的黛安娜·劉出生在德州,曾在美孚石油工作了3年。為了抓住這一商機,她義無反顧地辭職,到耶魯大學商學院攻讀MBA,很快到了兩名工程專業背景的志同道合的團隊成員,一起創業。在CEID,黛安娜·劉團隊獲得了各種支持,3個月制造出管道機器人ARIX的原型。ARIX可以爬行于狹窄空間,不會被障礙物絆倒,可以轉彎,可以通過攝像頭與傳感設備等監控管道的安全……ARIX不僅被運用于煉油行業,還可用于船舶、化工廠、水處理等人類難以進入的工作環境。目前,黛安娜·劉團隊已創立了公司。
責任編輯:尹穎堯
它的大boss是耶魯大學工程與應用科學學院執行院長,管理團隊成員包括兩名高級研究員,兩個本科畢業不久的“小鮮肉”設計師——一個畢業于耶魯機械工程系,另一個畢業于羅德島設計學院家具設計專業。每周五下午1點到2點半,是他們的辦公開放時間(officehour),接待對CEID感興趣的申請者,并解疑釋惑。此外,CEID還有9名本科生同輩導師,即“學生設計助理”,每晚6點至9點,提供如何使用鐳射切割機、3D打印機及各種電動裝置的培訓。