澳门新葡新京从一种战略的高度来提高制造业,工程科学与技术每一次进步都离不开实验数据的支持和验证

 运输物流     |      2020-03-23 19:23

  ■ 免费网络公开课程因为其公益性的属性有助于解决教育机会不平等的问题。

  ■ 兴趣是最好的老师,一个人的快乐就是做他自己喜欢做的事。

  ■ 从事科研工作,一定要做到专心、专注、专业、专家。

  ■ 新一代的免费网络公开课程具备一些新的特征:移动性、互动性、规模效应和协同创新。

  ■ 学者需要耐得住寂寞,加强内功的修炼,做重要的研究。 

  ■ 21世纪是信息、能源、材料、生命科学大放异彩的时代,而低温科学和工程技术作为其重要的支撑条件,蕴含着巨大的发展潜力和广阔的发展空间。 

  ■ 只有关注中国大学生的个性化需求,贴近中国实际,中国的高等教育才能在国际竞争中形成不可替代性的独特性。

  ■ 制造业是国家经济发展的基础,需要以一种大国心态,从一种战略的高度来提高制造业。

  ■ 实践是检验真理的唯一标准,工程科学与技术每一次进步都离不开实验数据的支持和验证,没有经过实验验证的想法、观点、结果都是井中月、水中花,也许炫丽好看,但没有任何价值。

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  ■ 运营管理:在国内开展科研的契机与挑战并存。

  ■ 学生的培养,可以归结为三方面的能力培养和如何做人的培养。即发现问题(好奇心和想象力)、思考问题(方法和逻辑训练)和解决问题(基础理论知识和专业知识的学习和积累)的能力培养,以及符合社会公德的行为准则的培养。

澳门新葡新京,  大规模免费网络公开课程平台涌现

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  2012年5月美国哈佛大学和麻省理工学院分别各出资3000万美元,推出免费网络公开课程平台edX。2012年7月加利福尼亚大学伯克利分校宣布加入edX。 2012年10月德克萨斯大学宣布加入edX。9门由哈佛大学、麻省理工学院和加利福尼亚大学伯克利分校知名教授主讲的课程已经在edX上免费向全世界开放。分别是:《Introduction to Solid State Chemistry》、《Introduction to Computer Science and Programming》、《Software as a Service I》、《Software as a Service II》、《Circuits and Electronics》、《Health in Numbers: Quantitative Methods in Clinical & Public Health》、《 Artificial Intelligence》、《Foundations of Computer Graphics》和《Introduction to Computer Science and Programming》。

  兴趣是最好的老师

  从事科研工作的体会和感想

  2012年9月美国斯坦福大学推出了免费网络公开课程平台Class2Go,16门由斯坦福大学知名教授主讲的课程将很快将在Class2Go上免费向全世界开放。其中由电子与计算机科学系Nick McKeown教授和Phlip Levi副教授主讲的《An Introduction to Computer Networks》以及材料与工程科学系Bruce Clemens教授主讲的《Solar Cells, Fuel Cells and Batteries》已于2012年10月8日正式开放。

  我大学读的是土木工程系结构工程专业。在我96年本科毕业、99年研究生毕业时,土木工程专业正处于其发展的黄金时期,很多同学找到了很好的工作。而我上大学期间发现自己对数学有着浓厚的兴趣。说来也是机缘巧合,当时清华决定从我们那一届开始加强基础教育,土木系被选作一个试点系把高数由原来的一年延长到了一年半;而教我们高数的则是清华大学应用数学系资深教授萧树铁先生。萧老师的课节奏不快,板书非常漂亮,条理也非常清晰,能把看似枯燥的教学内容的数学之美娓娓呈现给学生,每次上课我都是不自觉地被课堂内容吸引,激发了我内心深处对数学的喜爱。现在回想起来,萧老师对我以后从土木专业转行到目前的管理专业有着潜移默化的影响。

  我自1992年攻读研究生开始,博士毕业后在荷兰、美国、中国一直从事低温科学及工程技术研究。近20年科研工作体会就是:从事科研工作,一定要做到专心、专注、专业、专家。所谓专心,就是要能定下心来,认真做事;所谓专注,就是要明确自己的人生目标,不为外界因素所影响;所谓专业,就是需要具备坚实的专业知识,要在自己的科研领域做到知己知彼,并有自己的想法和见解;所谓专家,就是要用一个专家的尊重科学、实事求是的态度来严格要求自己。

  这两个大规模免费网络公开课程平台的出现在全球掀起了教育资源共享的又一波热潮。教育资源共享的第一波热潮发生在2001年,麻省理工学院率先推出开放课件并联合全球200多所一流大学创建了国际开放课件联盟OCWC-Open Courseware Consortium (2011年6月,上海交通大学成为第一所加入国际开放课件联盟的中国内地高校。作为OCWC的一员,上海交通大学通过ocw.onlinesjtu.com向全球开放课程资源,首批开放了包括完整课程视频和电子教案的50门网络课程)。此后,包括耶鲁、牛津、普林斯顿等在内的多所世界一流大学陆续在它们的学校官方网站上提供可免费浏览的一批网络公开课程。

  后来在清华学习各种数学/应用数学/统计课程时,我逐渐意识到自己对数学相关课程的兴趣超过了对本专业的土木相关课程的兴趣。但当时一直觉得土木工程是一个有前途的方向,所以一直没有下定决心改行。但现在想来,当时如果早点认清自己的兴趣所在,96年上研时就改学管理的话,可以在后来少走很多弯路。

  我从事的低温学就是研究低温的科学原理及工程技术,即如何获得和维持低温。我能够长期坚持从事低温科学与工程技术研究的动力来自于2方面:一是对低温科学的兴趣,二是低温技术的工程应用。

  免费网络公开课程改变世界

  在美国俄亥俄州立大学攻读土木系交通工程硕士期间,需要上数学规划方面的若干门运筹学课程,我再一次意识到自己的真正兴趣所在。经历了一番艰难思索后,最终还是痛下决心博士改学运筹学专业,虽然代价很大????土木系若干年的积累都打了折扣,而运筹学的基本功相比于那些数学/应用数学出身的会薄弱。但真正改了之后,我也轻松下来,毕竟多年困扰自己的问题终于解决了;而且因为这是自己的兴趣所在,所以我坚信把基本功的差距补上是没有问题的。后来的事实也证实了我的想法,导师对我数学能力一直都很欣赏;我博士期间所做的是运筹学的基础理论的课题,对数学的要求很高。我想,如果当初对运筹学不是怀有浓厚兴趣的话,是无法顺利圆满地完成博士论文的。当然,我的兴趣也让我养成了晚上熬夜的坏习惯,有时候是因为晚上比较清静可以潜心思索,不被人打扰,但有时候却是因睡前一直在思考,即使躺在床上也无法入睡。

  对低温研究的兴趣首先来自于我们人类生活的宇宙。夜晚,当我们仰望星空,我们能看到各种发光的星星(恒星、卫星、流星等),但我们看不到的是:宇宙空间的背景温度是2.7K(大约是零下270℃)。也就是说,我们生活在一个极低温的世界里。只不过由于大气层的保护,人类及各种动物、植物才能生活在地球上。一个多世纪以来。人类一直不懈的寻找地球之外的生命迹象,一个十分重要的判断依据是:温度环境是否适合生物体生存。既然人类就生活在一个低温的世界里,我们当然有必要、也有兴趣搞清楚这个冰冷的世界了。

  高等教育费用大幅上涨是世界各国面临的普遍问题。以美国为例,美国大学学费上涨的速度远远高出美国经济增长和家庭收入增长的速度。美国教育部2012年6月份公布的统计数据显示美国四年制以上的公立大学2010-2011学年的学费比2008-2009学年学费平均增加了15%,有些公立大学的学费上涨甚至超过40%。很多美国家庭无法承受高昂的大学学费,大学生们只得依靠学生贷款来完成学业。根据统计,90%以上的美国大学生通过学生贷款来支付他们的学费,美国大学生毕业时每个人的平均欠债额为2.3万美元。现任美国总统奥巴马在2012年竞选连任的一次活动中自曝,他与太太米歇尔直到2004年才还清他们的大学贷款。就中国而言,“1999-2008年间,中国高校学费的年均增长率为13.1%,明显高于农村家庭纯收入的年均增长率8.3%,也高于城镇居民家庭可支配收入的年均增长率11.3%”(朱剑《高校扩招何以实施-基于“资源稀释模型”的解释》)。与美国不同,中国的高等教育资助体系还十分不完善,高等教育的支出主要依赖于家庭收入和积蓄。过去30年中国经济发展迅速,居民收入有很大幅度的增长,但居民之间的收入差距不断扩大。居民收入的不平等的直接结果是教育机会不平等。高等教育对不少中国家庭而言已经成为奢侈品。教育公平性问题是中国社会发展亟待破解的难题。

  回顾过去的经历,我觉得有两点启发:一是老师可能在不经意间影响到学生的人生方向,比如萧老师对我在数学方面的影响;二是兴趣是最好的老师,一个人的快乐就是做他自己最喜欢做的事,包括科学研究。我现在觉得,土木工程确实是我清华毕业时的一个好的就业选择,但是如果自己的兴趣不在那里而自己又真的进入了相关行业的话,自己现在会不会经常很苦恼?会不会觉得留有遗憾?我不知道,因为人生是没法假设的。

  对低温研究的兴趣也来自于日常生活中存在大量的低温现象。我们日常使用的水银温度计就是依据一定量水银的体积随温度的变化原理制作的一种温度计量仪器,即水银的体积在不同的温度下会发生变化。实质上,低温会使绝大多数材料的物理及化学性质发生许多根本变化。如无色无味的空气在零下196℃时会变成浅蓝色液体,很多材料,如塑料、橡胶、鲜艳的花朵放进液态空气(液氮)中会变成玻璃一样,轻敲会发出“叮当”声,重敲则会破碎。不但上述物质,金属也怕“冷”,低温时,很多金属的内部结构会变得松散,也就是一般所谓的“金属的冷脆现象”,包括锡,铝、镁甚至钢铁也都怕冷。只有金属铜和一些合金(如铝合金、钛合金等)不怕低温。所以对于低温设备,如盛液态空气,常使用金属铜或铝合金作容器。

  免费网络公开课程因为其公益性的属性有助于解决教育机会不平等的问题。对于因无法支付高昂大学学费接受高等教育的人,免费网络公开课程可以成为他们接受高等教育的一种替代选择,大规模免费网络公开课程平台为他们提供了一个提升自己的知识水平和能力的学习机会,而且不受经济因素和地理位置的限制。此外,免费网络公开课程有助于实现优质教育资源的全球共享,使精英教育大众化,特别是对那些考入水平一般大学的学生,由世界一流大学知名教授主讲的公开课程为他们开启了一扇了解学科的前沿研究最新进展和成果的窗口。

  还有,我要感谢母校清华当时加强基础教育的举措:一个学生的基本功扎实的话,可以提高他的综合素养,解决复杂的问题;可以让他在一个动态环境中面临选择的时候有更大的选择余地和应变能力。

  对低温研究的兴趣还来自于低温下各种奇妙的物质现象。自然界物质在低温下呈现出在常温下所不具有的特殊物理性质,如超导电性,超流动性,磁有序态,量子霍尔效应等,改变了人类对自然物质世界的看法,并极大的促进了自然科学和工程技术的发展。

  免费网络公开课程新特征和对中国高等教育的影响

  学者需要耐得住寂寞,做重要的研究

  超导现象的一个基本特性就是电阻为零。因此采用超导材料制作的电缆没有焦耳热损耗,与传统电缆相比,它具有在输电过程中能量损耗低、输送容量大、体积小、电磁污染少等优点;在相同截面下,超导电缆的输电能力是常规电缆的3-5倍。研究人员已制造出大型超导磁体,它电阻很小、热损耗小,易产生强大磁场,且节省电力。低温超导技术在加速器的应用是上世纪高能粒子物理领域的重要突破之一,也是当今加速器领域的发展和应用热点。这主要体现在超导磁体比常规磁体具有明显优点,例如在环半径相同的情况下,超导加速器能量可相应提高数倍,而且也可大大的降低电能消耗和运行费用。用于大型高能粒子探测器的超导磁体技术不断地得到推进,这些超导设备都需要液氦温度或更低的低温制冷技术的支持,从而推动了低温技术的进一步发展。

  新一代的免费网络公开课程具备一些新的特征。移动性:课程与移动互联网的高度整合使浏览者可以利用任何具备网络接入功能的设备(电脑、iPad、手机等移动终端),随时随地观看这些课程资源。互动性:借助Khan、 Piazza、Youtube等网络工具, Class2Go使得学生除了观看课程视频和阅读课堂笔记,完成教授布置的作业外,还可以与授课教授保持互动,体验上课的真实感受。规模效应和协同创新:网络公开课程的平台建设花费昂贵而且开发起来相当复杂。edX和Class2Go搭建的大学联盟,降低了单个大学的网络课程开发成本,形成了规模经济,联盟的形式还这让这些世界一流大学有机会相互学习,有助于实现协同创新。

  在我做博士后期间,导师经常说的一句话是相对于论文数量而言,他认为商学院的学者更应该做Significant的研究。也就是说,要选择商业活动中的重要问题或现象来研究、所建数学模型要能反映问题的本质、所得的观点要有说服力并揭示问题的规律;归根结底,是要做开创性的研究而尽量避免只在现有的结果上进行推广。他这样说的理由就是人的精力是有限的,如果有限的时间不是用来做最有意义的、根本性的研究,则对不起自己付出的时间和汗水。当时,我并不完全认同导师的观点,觉得如果能靠着推广现有结果把文章发表出来不是更省心省力了吗?后来我逐步认识到,业内对学者的评价,数量是一个重要方面,同时对领域是否有开创性的贡献也很关键。

  超导现象的另一个基本特性是完全抗磁性。材料一旦进入超导状态,体内的磁通量将全部被排出体外,磁感应强度恒为零,即迈斯纳效应,也就是磁屏蔽的原理,同时磁悬浮也是基于此原理的。磁悬浮列车就是利用上述磁悬浮的原理制作的一种没有车轮与轨道无接触式的有轨交通工具,时速可达到500公里以上。由于列车“悬浮”在轨道上面作无摩擦的运行,从而克服了传统列车车轨粘着限制、机械噪声和磨损等问题,并且具有启动、停车快和爬坡能力强等优点。经过数十年的发展,磁悬浮技术形成了两大研究方向——德国的EMS(常导磁吸型)系统和日本的EDS(排斥式悬浮)系统。EMS系统,是利用常规的电磁铁与一般铁性物质相吸引的基本原理,把列车吸附上来悬浮运行,例如上海的磁悬浮列车。EDS系统,则是用超导的磁悬浮原理,使车轮和钢轨之间产生排斥力,使列车悬空运行。由于超导磁悬浮列车具有快速、低耗、环保、安全等优点,因此前景十分广阔。