耶鲁大学2012年创建的工程创新与设计中心(CenterforEngineeringInnovationandDesign,缩写CEID),希望“打造出一个新盒子”。一个新想法从白板上的设计,到实验室的原型,再到真实的应用。
振兴工科
作为一所老牌的美国藤校,耶鲁大学的本科教育多年来与哈佛大学、普林斯顿大学的并列前三。它的人文社科优势明显,尤其是法学、英语、艺术、历史、政治、经济等;理科的生物、化学等也不逊色,商学院、医学院等都在国际上处于领先。但是,耶鲁的工科排名不太理想。在最近一次的QS世界大学排名中,耶鲁的工程技术在该专业世界大学排名中位列91,机械工程、电子电气工程和材料科学也都排在51~100名。
对耶鲁而言,振兴工科关乎下一轮的学科布局与全球定位。
耶鲁的工科人才培养强调“Y”型工程师,既有知识的广度,也有深度,还要能解决社会问题。这种“广度+深度+目的”的“Y”型架构,也体现在CEID的运作中。
从2012年创办以来,CEID已经有5000多名成员。CEID面向耶鲁全校开放。在人员构成上,59%的是本科生,16%的是研究生,13%的来自商学院、医学院等,还有12%的是教职员工。在学科背景上,46.9%的来自STEM学科(科学、技术、工程以及数学),23.4%的来自人文社科,还有29.7%的“待定”,即尚未确定专业的本科生。近1/4的人员具有人文社科背景,这促进了跨学科合作。
CEID为耶鲁学子提供了不少课程和挑战赛。
2016级本科生戴雨辰(音译)参加了“音乐声学和乐器设计”课程挑战赛。她学的是计算机与数学专业,她爱好十分广泛,既会弹钢琴,拉小提琴,吹中国笛子,还是耶鲁大学清唱团的女高音。在CEID用可编程的镭射切割机等敲敲打打了一个月,她制作出一款名为“颤抖的弦音(TremblingTwang)”的新乐器。这款乐器看上去像羽管键琴(钢琴的前身),配合吉他拨片,能制造出古筝的音响效果。东方与西方,弦乐与键盘,数学与音乐,编程与造物,工程与作曲,奇妙地交融在一起。这也正是戴雨辰选择耶鲁的主要原因——真正的兴趣,无论是工程还是音乐,都是要打造出自己的东西。
CEID也鼓励团队合作,比如CEID的暑期奖学金项目(summerfellowship)。
这个项目要求2~4人组队,在暑假8周内每周至少工作40个小时(相当于一份全职工作),完成一个原型以及一份报告,开学时通过CEID对外发布。除了场地与设备,CEID还提供生活补贴。2017年暑假,四支团队获得了CEID的暑期奖学金。
安全第一
CEID管理团队既高端,又精简。它的大boss是耶鲁大学工程与应用科学学院执行院长,管理团队成员包括两名高级研究员,两个本科毕业不久的“小鲜肉”设计师——一个毕业于耶鲁机械工程系,另一个毕业于罗德岛设计学院家具设计专业。每周五下午1点到2点半,是他们的办公开放时间(officehour),接待对CEID感兴趣的申请者,并解疑释惑。此外,CEID还有9名本科生同辈导师,即“学生设计助理”,每晚6点至9点,提供如何使用镭射切割机、3D打印机及各种电动装置的培训。
值得注意的是,这一“培训后再使用”的标准化流程反映了CEID的安全管理意识,提醒耶鲁学子:创客不是小打小闹,时刻保持安全第一的意识,即便是操作小工具,稍有不慎也可能酿成灾难。
严格而精细化管理,支持了CEID挑战技术含量高、应用前景广阔的“深度”项目。
比如开胸手术的改良工具。这一“开肠破肚”项目的灵感源于耶鲁大学纽黑文医院的外科医生在课堂上的吐槽:传统的开胸手术很野蛮——割开人皮,以胸骨中线为准锯开,再用牵引器拉开肋骨,手术完成后用线或金属片缝合胸骨。但是,锯胸骨时一旦偏离了中线,会导致术后感染,增加病痛甚至危及生命。这一吐槽激发了CEID一个四人团队的兴趣。他们设计了一款新锯子——不仅让医生能准确找到胸骨中线,还可以充当牵引器,并留下便于缝合的三个金属片。他们参加了CEID的工具培训课程,并使用了CEID提供的工具,打造出原型。
制造管道机器人ARIX。2012年8月,加州湾区的一家炼油厂发生火灾,大火持续燃烧了4个小时,附近15000多名居民出现了呼吸问题。事后查明火灾由管道被腐蚀所致。这个炼油厂的数千条地下管道错综复杂,人力排查安全隐患几乎不可能,且成本昂贵。美国炼油工业每年用于预防管道发生事故的费用高达几十亿美元,却没有一家能提供科技手段解决方案的公司。发现这个商业机会的黛安娜·刘出生在德州,曾在美孚石油工作了3年。为了抓住这一商机,她义无反顾地辞职,到耶鲁大学商学院攻读MBA,很快到了两名工程专业背景的志同道合的团队成员,一起创业。在CEID,黛安娜·刘团队获得了各种支持,3个月制造出管道机器人ARIX的原型。ARIX可以爬行于狭窄空间,不会被障碍物绊倒,可以转弯,可以通过摄像头与传感设备等监控管道的安全……ARIX不仅被运用于炼油行业,还可用于船舶、化工厂、水处理等人类难以进入的工作环境。目前,黛安娜·刘团队已创立了公司。
责任编辑:尹颖尧
它的大boss是耶鲁大学工程与应用科学学院执行院长,管理团队成员包括两名高级研究员,两个本科毕业不久的“小鲜肉”设计师——一个毕业于耶鲁机械工程系,另一个毕业于罗德岛设计学院家具设计专业。每周五下午1点到2点半,是他们的办公开放时间(officehour),接待对CEID感兴趣的申请者,并解疑释惑。此外,CEID还有9名本科生同辈导师,即“学生设计助理”,每晚6点至9点,提供如何使用镭射切割机、3D打印机及各种电动装置的培训。