2013秋实验室探究课概论

清华大学训练中心

李双寿

卢达溶

汤彬介绍“实验室科研探究”－－探讨大学的学习方式传统传带传承12课程的内容和进行方式课程改革的理由和背景沟通教与学3主要内容课程的宗旨挖掘科研积累，扩展教学资源落实通识教育，启发文化自觉全校筛选典型科研成果实验室100个2学时教学单元的课程群组织教师学生依托教务处实验室与设备处注册中心基础工业训练中心评估办基本形式教师：用通俗的语言和直观的形式在现场全方位

展示科研过程，现身说法地与学生交流讨论，讲

述项目的背景、立项和实施的过程、所依托的装

备条件和遇到的问题、解决问题的思维方法、经

验教训和心得体会；同时精选人文讲座，从文化、传统、伦理、论理、心理等方面引导学生思考和

体验。学生：从所有单元中跨学科自主选择８个单元计

１学分，各学期可接续选探究课(Ⅰ)－(Ⅳ)，最多可积4学分，跨学科观摩32个项目。02单元太阳能利用中的材料科学14单元高分子的材料设计及新奇应用12单元现代电子制造与可靠性17单元水污染控制生物技术及原理20单元智能机器人中的视觉传感与控制技术30单元陶瓷艺术31单元汽车驾驶实践与工况测试35单元河流模型试验与数字仿真39单元用电子动量谱仪进行电子轨道成像75单元碳纳米管合成实验课42单元物流配送系统规划66单元清华古籍与文物—收藏、保护与研究67单元（院士讲座）自主创新之路在前8

周课程的基本部分完成后，后8

周将有第

2,12,29,40,45,49,50,97等单元的老师有意进行“究”的试点，上述单元老师将会尽早上传相关“究”的资料，比如所选题

目名称，学生报名截止时间，上课地点及时间，结题要求等。其他老师也会上传自己SRT、研讨课、大赛组队的信息，供

同学们深入参与探究学习参考。方法:同学登陆网络平台后，找到相应教学单元页面，可发贴子申请加入该单元的合作探究式学习活动。并留下相应的联系方式，以便单元老师及时同你进行联系。学生也可通过登陆该单元看到老师所发的相关探究学习信息进一步深入的学习更进一步的学习……12课程的内容和进行方式课程改革的理由和背景沟通教与学3主要内容为什么要组织实验室科研探究？改造我们的学习介绍一下近年趋势、国外动向和我们的努力，大家一起来做一个思考教育界讨论通识教育几十年来，世界著名大学校长多次聚首研讨：当代理想的大学生应该具备什么素质？在三点上达成共识：道德素质；通识素质；应用技能及其素质。•素质道德素质通识素质应用技能及其素质工程界倡导社会工程学1995年美国工程院院长奥古斯汀关于工程学分期的说法：结构时代机械时代动力时代信息时代产业界呼唤将才和帅才----整体工程师现代工程的复杂程度已空前提高，单一专业已难以应付；另一方面，人类的总体知识越来越丰富，个人已不再能够掌握所有的知识。不同专业学科的人员只有进行跨学科的合作，才能提出和解决更为全面的问题。整合的战略，已是决定成败的关键。整体工程师是指对工程或者经济实体有整体观的工程师，这不是一个具体的职业，而是一种素质要求。整体工程师专长于综合，在一定深度的基础上掌握着相当宽广的知识。整体工程师的长远观点作为原则纳入工作之中，去协调完成各项任务。这是一种进行思维调整的特殊能力，包括：观察到更高层次的相互关系，并对此进行描述；反映并权衡各种论据对整个项目的意义；提出长远观点或至少是初步设想；提出新的解决问题的方法；对各专业的专家进行多方面了解；对综合性课题做出预分析说明。学术界强调教育综合化2001年至2006年，美国国家科学院、国家工程院和国家研究理事会共50名院士联合完成了题名为“2020年的工程师”项目研究，在

2004年和2006年分别做出《新世纪工程学发展的远景》和《适应新世纪的工程教育》２个总结报告，为美国的未来发展做准备。该报告认为，适应未来的教育必须确定综合化的思路，创建综合化的课程；酝酿面向文科的工程教育该报告的主旨是呼吁和规划工程专业教育的改革，但同时还对工程学位可能成为21世纪的一种通识教育学位的趋势进行了展望。社会和经济的发展，在21世纪将使工程学科成为一种“文科学位”。传统的文科学位的特点是为政府、工业界以及社会的方方面面提供领导者所应具备的知识、能力和宽泛的思考能力。随着我们今天的生活越来越离不开技术，并且我们的工作从决策到执行都要使用技术方法，了解“工程方法”对所有人来说都变得更有意义。越来越多的人主张可以为不同学生的不同目的提供多种工程学科的成长道路，使之成为“培养有实力和有效益的专业平台的最佳方式，即首先具备工程知识，但是同时也有医学、法律和商业等方面知识”。从这些计划毕业的学生可以得到工程知识的熏陶以及系统、实践的思考习惯。这些概念的提出一方面出自时代对工程应该提高人文性的呼唤，另一方面也是其他学科教育从工科教育的成功方面汲取营养以适应社会需要的结果。前者已趋共识，后者尤须强调。工程师的知识结构自身，以科学技术为基础，强调实践性对理论的检验与改进。这种全面彻底的实践性、系统性是很多其他学科并不具备、或者并不集中强调的。面向文科的工程教育，并不是要对文科普及专业的工学知识或工程技术，而是要将工程师素质中的方法、思想作为一种通识传播到其他专业人士的基本素质中去。人类社会向知识经济时代迈进“知识经济时代”所指的“知识”，应该是一种什么样的知识？它从何而来？具备什么特征？如何准备它？工业革命以来几百年生产力的发展，已经为新的社会文明准备好了条件，知识经济时代呼之欲出了。这对我们是机遇也是挑战。社会发展的阶段可以借后发优势跨越，但绝不能超越。我们工业化的课还得补完。工业文明将被扬弃，其积淀下来的工程文化必然担负起两个时代过渡的认识支撑。于工程文化有一个明确的认识对我们至关重要。它可以使我们现代工业化阶段走得更扎实，同时为向知识经济时代过渡自觉创造条件。“旧中求新，方为真新”（贺麟）。以此缩短与发达国家的距离,而不是被落下更远。钱学森之问与费孝通之嘱艺术、政治大学文化的整体感经、法、新闻文、史、哲学技术进步工业实践工程文化科学精神人文精神价思审行值维美为取向方式情趣规范非宁静无以致远倚综合推动创新文化自觉教育确实任重道远哈佛大学新上任的女校长德鲁.福斯特在2007年她的就职演说上说：“一所大学的精神所在，是它要特别对历史和未来负责，而不完全或哪怕是主要对现在负责”。面对不确定性、不平衡性大大增加的世界，她也要反思了。随后出台的全面教育课程调整方案，虽在总体上比先前还有所倒退，但也不能不更加

强调传统、伦理、科技和国际化。美国产业界曾对美国管理

教育课程设计的九点批评：对学生的视野方面的培养不足//跨职能的综合性科目不足//过于重视数量技术的分析//对人的管理注意力不够//对沟通技术注意力不够//对企业外部环境注意力不够//对企业道德注意力不够//对商业的国际层面注意力不够。一位著名的美国管理学教授说得更直白：管理人才将来的管理人才有两类：一类是宏观的，一类是没有工作的。也就是说，如果没有宽阔的知识面和工作能力，就只能失业了。北京大学前校长许智宏先生在完成他9年任期后说：回过头看，最早的教育理念是要培养一个完整的人。后来由于各种各样的原因，社会比较功利了，教育逐

渐偏离了原来的方向。不仅中国，整个世界都是这样。现在是我们重新思考这个问题的时候。很多大学现在

提倡要回归到教育本意上去，但随着时代的变化，面

对的事情不一样了，当你偏离了，想把它转回来的时

候，总是有各种各样的阻力。所以，从这一点上讲，

教育的初衷还没有完成，还要继续努力。人文日新在清华大礼堂内有一块1926级毕业生赠送母校的“人文日新”牌匾。“人文”二字源自《易经》“文明以止，人文也……观乎人文，以化成天下”，概指人类一切文化创造；“日新”一词典出《大学》“苟日新，日日新，又日新”，意为每天都要革故鼎新。如果把“人文日新”断成“人、文日新”或“人，文，日新”呢？清华大学坚持“文科生学习一些理工科的知识，理工科学生学一些文科的知识”（梅贻琦）“又红又专”（蒋南翔），复建文科圆综合性大学梦，还要联合起来整合工程文化，建构广义工程学，为的就是推动文化的融合创新，培养出能担纲领军的人才更重要的是解决现实的需求，靠着文化在这个浮躁的世界沉稳下来，把问题想明白，思路理清楚，脚步走扎实，不与恶人一起翻车，挺过经济危机，实现凤凰涅槃。清华大学第24次教育工作讨论会我校第23次教育工作讨论会的主题是，清华新百年人才培养的使命和战略。切入点是认真反思“人才培养是学校根本任务”这一办学理念的落实情况。今天下午此时正在开幕的第24次教育工作讨论会，主题拟定为“创新教育模式，激发学术志趣，提高培养质量”，将通过深入剖析当前教育教学工作面临的挑战，在课堂教学转型、培养方案结构、教学评价体系、教育国际认证、人事制度支撑等方面开展深入调研，形成政策意见，推出改革举措。这表现出学校的勇气和决心。同学们……那么，同学们是不是也应该反思一下自己已有的学习经历和学习状态呢？当内陆的灵魂走向大海，他将欣喜若狂。他走出家园，通过海岬，进入那无际的永恒。我们生长在崇山峻岭，水手们能否理解，离开了陆地者的那种极致欢愉与神圣的欣喜?－埃米莉.迪金森进入大学学习就意味着生活中许多方面需要改变。大学教育为个体的成长和发展而设计。努力学习，自身投入加上老师们的指导，大学生将为自己成为具有独立学习能力、工作能力和生活能力的有用之才奠基。那位著名的美国管理学教授说的其实是：也就是说，如果没有宽阔的知识面和工作能力，就只能失业了将来的管理人才有两类：管理人才建立充满创新活力的高效知识结构的途径传统的学习方式创造性的学习知识创新终身学习的意识和习惯在“博”学中求聚变以聚变求创新学校的责任要让同学建立充满创造活力的高效的知识结构，进而发展出所学所做与自己内心世界统一的完整人格，那我们的培养过程和模式就不能是静态的、僵化的封闭式结构；而应该是动态的、弹性的开放式结构。一定要充分利用学校长期积累起来的广泛的科研资源和广大师生聪明才智，把它融合起来、活化起来，建立一个活跃的环境。在广度上----搭脚手架

人类个体通过学习，取得知识，实现自身与自然界及人类社会的联系。

这个过程就像建筑业盖房子，首要的是搭起脚手架，而不是一上来就急着一块一块地垒砖。

实验室科研探究课程结构的设计和教学单元的选择，以清华百年工程积累为基础，着意实现对主要学科门类的覆盖，就是想用直观的实践方式，帮助同学们突

破跨学科认知的主、客观障碍，了解各门

课程所学知识在实际中的应用及相互关联，取得向更广阔空间发展的抓手，建起这个

脚手架，在发现学校资源的同时进一步发

现自己，规划自己，设计安排好自己的大

学学习和生活，取得更好的发展。在深度上---加催化剂

再进一步想，人的学习过程，不是知识

信息的简单堆砌，更应像是一个化学反应，由已有的思想材料和新取得的实践进展融

合出创新的认识。因此，学会思维就显得

格外重要了。

实验室科研探究中，老师们用自己亲历的科研案例，在实验室现场现身说法地向同学展示他们解决实际问题的思维过程，同时也就向同学提供了思维对象和思想材料。希望同学们能以更加能动的姿态积极参与进去，梳理自己的思维，体悟方法论的重要，并把它联系到自己大学学习的全过程。这其实是一种催化剂，对学习可以起到效果倍增的活化作用。在厚度上---建营养基

说到位，人的成长更像生物过程。实验室科研探究希望成为同学们发展成长的营养基。

基于广泛科研资源和人文资源的工程文化体验，是对整个学习的一个很好的铺垫。

宏观看，工程是工业文明的载体，工程将基础科学和文化理念变成现实，课程为学生提供了新的视角和视野认识现代文明，并为向知识经济时代迈进做好准备。

微观看，每一个教学单元提供的都是一线科研活细胞的全息图景，不仅知识综合思想活跃，(续)而且浸透着清华百年积淀下来的传统和作风，洋溢着科学和人文的整体感。

希望同学们能在这种氛围的滋养下，养成定期整理和序化新知识新信息的习惯，培养使零碎、点滴知识不断系统化的治学品格，学会对知识进行组建和重组，把零碎的知识进行整合，解决我们面临的问题。要努力把学校提供给你的有形的和无形的资源用足，使自己的潜能得到充分的发挥。这也是清华大学一以贯之的办学理念梅贻琦：“社会所需要者，通才为大，而专家次之；以无通才之基础的专家临民，其结果不为新民，而为扰民。”“通识为本，而专识为末”

“从游”西南联大在大迁徙中完成了教育史上的创举。建国后，蒋南翔主持清华工作学校虽然已调整为工科院校，但通过建新校园（眼光），办新专业（责任），狠抓全面发展，重视实践教学，关注着学科的交叉融通和人才的综合化培养。厚基础理论教学强实践全面工程训练（知识、能力、作风）有文化文艺社团体育代表队工程文化熏陶会思考哲学和方法论教育能领军双肩挑眼光气质把发展的主动权交给自己世界是发展的，人的认识也不会终结。实

验室科研探究课程本身就是一个不断探究的

过程，其发展期盼着师生携手进一步的实践。更期盼的是，同学们能将这个自己身处其中的教改实践也作为一个案例，把课程也当作自己的一份事业，当作对自己和社会的一种研究，在将课程实践推向前进的过程中学会探究，与课程共同成长，同时也培养自己具有更好的合作、交流能力。敏锐、独到、深刻的观察力

人的自由、丰富、高质量的想象力能动灵巧、细心、高效的实验操作能力

性独立实现对知识的探索创新，形成高效创新的知识结构：纵横有序相关支撑点众多信息触角灵敏充满创造活力追问大学的灵魂——“人--文--化”大学最看重的是人，有人才有文。文的核心就在于“人内在的感动”。大学一定要成为让人内心产生感动的地方！如果一个学生从没有感动过，大学就白上了。办大学也就失去了意义。这份感动来自大逻辑，大历史观，靠的是百年奋争中沉淀下来的忠诚和百业实践中历练出来的研究的态度。再以此“高贵的个性”经纬天地、化成天下。老师以这样一种真情去关怀学生，学生就能更好地用真情去关怀社会。其实这就是两袖清风教书人心底的那点乐儿！老师们最看重的清华的好东西有两样，一是学生的优秀，二是被聪明的学生倒逼出来的全员经久不息的努力。这是一个催人奋进的地方，拼搏---成果---学识---精神……久而久之就渐渐聚成了一个高地，在这个高地上就可以看得到前后左右，可以整合更多的资源去完成更尖端的攻关。二者相互促进，师、生的灵气与悟性都得以淋漓尽致的发挥和进一步的养成。引天下英才共学共进（这或许就是中国的书院传统），不亦乐乎？这是社会的正能量，是健康的能量。梦想—思考—会通（改编自经管学院钱颖一院长对2012研究生新生的致辞）梦想给你激情，思考助你创新，会通使你开放。拥有梦想，学会思考，善于会通，这是我对你们在清华就读期间的期望。无论你们目前的专业是文科、理科、还是工科、医科，无论你们是博士生、普通硕士生、还是本科生，也无论你们终身从事同一职业，还是中间转换不同职业，我们都有着一个共同的期待，那就是让梦想激发你们的行动，让思考伴随你们的一生，

让会通使你们与众不同。我深信凡真正的教育都是风气作用。风气就是空气，空气好，使一班青年朝夕浸染其中……学问都会好的……因为学问这东西，属于无形，所求于朝夕的熏染陶养……古人所谓春风化雨，乃得空气教育之真义……——林语堂12课程的内容和进行方式课程改革的理由和背景沟通教与学3主要内容沟通学校和老师的想法和努力老师们把自己在科学研究中悟得的思路和

学科最前沿的理论成果迁移过来研究教学，

这也是一种创造。同学们从中也可得到启发。对同学学习的希望和要求学习是非常个性化的行为，一定要发挥主观能动性。一个真正的大学，应该具备三个“大”“大”校长——一个大学的兴衰与校长的人品胸襟及办学思想极有关联“大”师——教师是大学的灵魂……以研究学问为毕生事业，以教育后进为无上责任，自然会养成良好的学风，不断地培育出来博学敦行的学者。

(竺可桢)“大”学生——一些精神上有追求，“冒险想成为自己的个体”真正大学的本质是让人激动的，它把一群优秀的年轻人聚集在一起，激发他们的热忱和创造力，产生使他们得以独立存在于世界的智慧。“大”学生如何当？勤实践最新的学习理论——实践性学习重参与有效的学习形式——合法的边缘性参与所以，我们设计了第一个考核内容——出勤。如果那位同学在出勤方面遇到困难，请及时与我们联系。我们会尽力提供帮助。广融通与新生研讨课融通，延续扩大其思想成果与SRT计划相融通，感受学术研究与学生赛事相融通，投入实战训练与创新创业培养计划相融通，寻找技术商业化的途径与第一课堂教学相融通，增进第一课堂的教学效益。在整个教学活动中，比重最大的还是第一课堂教学。如何使探究课与第一课堂教学相融通，既是第一课堂的前期铺垫，又是其后继实践，激励第一课堂学习兴趣和动力，活化第一课堂的研讨，优化培养过程这门课有可能打通很多其他课程打不通的脉络会思考大学，自古就是出思想的地方；到大学，最重要的就是要学会思维。学习思维的三部曲：要了解自己的思维过程要关注自己思维方式的变化要打下良好的元认知的基础我们在创业教育的教学实践中进一步将其发展了一下：创业的基础是创新创新源于元思维元思维培养的关键是建立起自己与世界的多元链接结构，培养起真正的开放性思维需要拐棍：所以，在进入每个单元学习之前，要预习该单元的课件，带上自己的问题，去观察、思考、提问、讨论。把每个单元都上成

“有味儿的”研讨课。每个老师的课件均已放到网络学堂。大学的课，就是“师父领进门修行在个人”。要学会使研讨成为大学学习的常态，否则就不是上大学，就是“高四、高五…高十”。并且，我们为大家还设计了第二个考核内容——要求每个教学单元后均需记学习日志（扎记），记录自己的心得和发现，梳理自己的思维，并在网络学堂上提交，与老师交流。积累后你会发现，那真是个好东西。本节概论课的日志---阅读课件没有讲细的内容后，说一说对自己学习状态的反思和对自己心目中大学学习生活的憧憬。用这样的办法提高自己知识的相关度和内聚力，提高作为拔尖人才必不可少的自省和专注，这是一种气质。“我，作为一个思考着的人，通过一种内省的行动，来关注对我本人的个体存在的理解问题，抓住事实的真相。”---

大医生 张孝骞思维还需要引导除单元老师讲课之外，还请资深老师开专题讲座，进行文化学和方法论引导。理工类学生取得自然知识与人文知识的整体感，技术的世界将会变得更深刻。越深的人文素养，越能使人的思想能力成熟，学术根基就越稳固。文科学生也可借此向文理融通发展，跟上现代社会的脚步。讲座地点：请及时关注网络学堂通知,讲座考勤采用学生卡刷卡签到方式，多选的讲座可计为《文化素质教育讲座》考勤，两者只计其一。要关注观察与思考方法的多样性我们的眼----观察方法,如同大脑一样,具有丰富多彩的多样性:它是深厚而复杂的。它不仅仅只是书本上有限知识的反射。观察与思考方法的多样性,形成了人类历史发展的推动力。创造性比知识更重要！善合作培养团队精神和组织能力达到与社会和谐并进优化培养过程专业研讨课以赛代考专业培养新生研讨课 实验室科研探究必修理论和训练识面跨学科通识深入研究与专业结合，启发思维拓宽知通识基础上的宽口径专业教育转系 交换

SRT

学生创新创业团队找到兴趣点创新平台基础平台稳定的教学计划活跃的实践探究混沌边缘

创造性环境优化学习模式理论课：向老师学习探究课：自己去研究实践课：向一线、向基层、向社会学习学生的视野潜能发挥多样的知识背景，多样的拔尖人才多彩的花朵：各个学生知识结构各有不同，从而有不同的思维角度因材施教＋因材求教牢固的根基：每个学生都有扎实的专业基础发现学校，广用资源，文理融通，德能并茂，实现全景铺垫下的拓展式全面发展发现自己，规划征程，各按步伐，共同前进，成为通识基础上的宽口径专业人才因材求教教育是一种理想在十年、二十年后，我们学校培养的学生要在国家未来的发展中起到重要作用,要在各个学科、各个领域中发挥重要作用。要有这样的眼光，才能为十年、二十年以后的社会提供服务，为十年、二十年以后的社会需要提供人才。让我们共同努力安全！！安全是课程顺利进行的保证，也是学习的重要内容。人类最大的灾难就是对于灾难的无知和漠视。每个教学单元开始时，要求老师介绍本实验室安全要求和本领域的事故特点，同时要求同学认真了解并做出遵守承诺。安全！！先强调几条共同的基本要求：认真了解和严格遵守实验室老师介绍的安全须知，。在实验室内，没有老师的允许不得碰触实验仪器、镜头、基座、手柄、按钮、附件和各种药品、材

料。不得串位到非课程的其他试验工位。对于有要求的实验室，进入之前要按规定换鞋或衣服，出实验室前洗手。在实验室内禁止抽烟，不得打闹和大声喧哗。课程考核方式每学期上满8个教学单元，自行参加系列讲座亦可补做有效考勤，跨学期无效，计1学分。本课程采用过程控制，以出勤记录、学习日志为考核依据。第10周前除将8个日志分别提交到对应单元作业栏下，还需做一简要回顾，与8篇日志一并打包再发一次到网络学堂学生作业栏下的“全部日志合集提交处”处。一至四年级可多次选取本系列课程（1、2、3、4没有顺序

要求，每个课号只能用1次），满8个教学单元可再计1学分，最多可积4学分，记入文化素质教育核心课程限选学分。每次上课前学生应上网络学堂再次确认所选单元时间及地点是否有变更，有些教学单元可能临时调整上课地点，应及时看该课程网络学堂布告栏下的通知或通告。教学单元地址（印在学生的考勤表背面的）如有变化，应以网络学堂通告为准，并请及时在考勤表相应位置改正。课前请事先下载网络学堂课程文件下的教学单元地图，了解相应上课地址的方位，或者联系相应教学单元老师（联系方式已经上传到网络学堂的课程文件下），了解该教学单元的大致位置，以免耽误上课时间。学生注意事项学生每到一个教学单元要认真遵守各教学单元的安全要求，并进行登记；上课结束后确认教学单元教师在学生的考勤表上已经盖上图戳；学生考勤表请注意保存，上足8次课的最后一个教学单元课后将学生考勤表交到基础工业训练中心综合办公室（南北干道与东西干道十字路口南70米东侧红楼2层右手第一间,电话：62782458

）。网络学堂–所有课程教学单元的授课教师都属于该课程的合教教师；–各单元教师按教学单元编号在教学工作室的相关模块下及时发布信息，在公告栏发布公告；–在电子教案栏下教学单元可上传教学资料并及时更新课件。为每个教学单元分配10条信息容量；–学生提出问题，各教学单元老师完成相应的答疑工作，实现师生互动；–要求学生在学生作业栏中按教学单元编号撰写并提交电子版本实践日志（参加究的同学还需提交大作业），做为训练、考评依据和和学习效果反馈。寻宝图地图及各教学单元的联系方式已发到网络学堂中的课程文件下。重温阅读：无用”知识的有用性（改编自经管学院钱颖一院长对2012本科新生的致辞）我们清华的本科教育改革既有理念，又有行动。我们的教育理念是建立基于通识教育与个性发展相结合的国际化本科教育体系。在当今日益全球化的世界中，作为中国最优秀的大学，国际化不是选择，而是必须。而我们在本科教育上的最大创新则是提出了通识教育与个性发展相结合的理念。“通识教育”是相对于“专业教育”而言。同学们来清华学习专业知识。但是，不管你是哪个专业，作为清华的本科生，你都要接受与这些专业没有直接关系的通识教育。我们把通识教育定位于价值塑造、能力培养、人类核心知识获取三位一体的教育，目的是培养同学们不仅成为专业人士，更要成为一个现代文明人。“个性发展”则是融合学生个性的发展和对学生个性化的培养。清华为学生提供多种选择和机会，使得同学们可以根据自己的个性特点去发展、成长。通识教育与个性发展相结合是我们本科教育追求的基本理念，希望同学们从入学第一天起，就把它牢记在心，并用以指导你们在清华的四年本科学习历程。在行动方面，学校不断完善新的本科培养方案。我只想告诉同学们，从教育理念到教育提供，清华在全国各高校中领先。领先在哪里呢？就是我们这里有培养学生成长的自由土壤。同学们可以在这样的一个环境中吸收人类文明的养分，根据各自不同特点，独立地、自由地发展。每年的开学典礼上我都会讲一个主题。今年的主题，我想从我暑期美国之行的一个片段讲起。我上个星期到普林斯顿高等研究院（Institute

for

AdvancedStudy）访问我当年的博士论文导师马斯金（Eric

Maskin）教授。马斯金当年在哈佛大学任教，从2000年起他到普林斯顿高等研究院任教，2007年因在机制设计方面的开创性研究获得经济学诺贝尔奖。他带我参观了他现在住的房子（

112Mercer

Street,Princeton），那是爱因斯坦在普林斯顿高等研究院任教近二十年间的住房。在从高等研究院通往著名的“小树林”的小路上，我们谈起了高等研究院的历史，特别是它的创始人、首任院长佛来克斯纳（Abraham

Flexner）。我们一起谈起他的那篇有名的文章“The

Usefulness

ofUselessKnowledge”（memo

1921；Harper

Magazine1939），即“无用知识的有用性”。我今天要讲的主题，正是“无用”知识的有用性。佛来克斯纳是一位对美国教育有重大影响的人物。1885年他从约翰•霍普金斯大学毕业后回到自己的家乡创建了一所实验中学，实施他的教育理念，非常成功。1910年以他的名字命名的报告“佛来克斯纳报告”(The

FlexnerReport)彻底改变了美国的医学院教育。他在1930年创建了普林斯顿高等研究院，并在1930至

1939年期间担任首任院长。在他的领导下，高等研究院从一开始就聘请了世界顶级学者，包括爱因斯坦（Albert

Einstein），冯•诺依曼（

John

vonNeumann），哥德尔（Kurt

Godel）等。研究院规模很小，到今天也只有28位常驻教授，分属四所学院：历史研究学院、数学学院、自然科学学院、以及社会科学学院。这些教授们的共同特点，就是从事看上去“无用”的研究，就是那些在近期，甚至在可遇见的未来都没有用的研究。但这正是佛来克斯纳的远见，也是高等研究院的魅力。思考一下，什么是“无用”？什么是“有用”？这与时间期限的长短很有关系。让我来举三个例子说明那些短期看上去“无用”的知识在长期的巨大有用性。第一个例子是关于理科的，是物理学的例子。这是佛来克斯纳文章中开头讲的例子。当年佛来克斯纳问柯达先生谁是最有用的发明家时，柯达立即回答是无线电收音机的发明人马可尼（Guglielmo

Marconi）。佛来克斯纳反驳说，麦克斯威尔（

ClarkMaxwell）和赫兹（Heinrich

Hertz）的理论贡献更加有用。虽然麦克斯威尔在1873年发表的电磁理论完全是抽象的数学，虽然赫兹在1887年对他做的电磁波实验的实用价值毫不关心，但是这些看上去“无用的”的研究却为后来有用的发明打下了基础，没有他们的工作就没有后来马科尼的发明。正因为那些当时看来“无用”的知识，成为后来有用发明的基础。因此这些“无用”知识是有用的。第二个例子是关于文科的，是经济学的例子。这是马斯金教授的“机制设计”理论。这个理论的起源是研究市场经济与计划经济在利用信息上的效率问题，不仅是抽象的理论问题，而且本身也是非常抽象的数学模型，看上去没有什么有用性，特别是在市场经济中的有用性。但是后来，机制设计理论有着非常广泛的现实应用，比如它成为研究市场中的拍卖问题的理论基础，为设计有效率的拍卖规则提供了方法。拍卖不仅适用于传统的艺术品，拍卖也适用于诸如无线频谱等产权的拍卖，而这是当前移动通讯行业面临的实际问题。第三个例子是关于工科的，是计算机工程的例子。这是乔布斯（Steve

Jobs）的故事。2005年在斯坦福大学毕业典礼上他的那篇著名演讲中的第一个故事讲的是他读大学第一学期之后辍学之后的经历。他并没有离开学校，而是听了一些自己感兴趣的课，其中一门是美术字课。这在当时看来完全“无用”的课，十年后当他设计第一台麦金塔（Macintosh）个人电脑时，为发明电脑上的可变字体发挥了作用。乔布斯这样回忆说：“如果我当年没有去上这门美术字课，苹果电脑就不会发明这么漂亮的字体；又由于微软视窗是照抄苹果的，所以很可能所有个人电脑上就都没有这样的字体了。”这三个例子对我们很有启发。如果说第一、二个例子是关于科学研究中的“无用”与“有用”的话，那末第三个例子就说明了对于一名大学生来说，在学习中的“无用”与“有用”。当然，我们知道并不是所有无用知识最终都是有用的。但是，这些例子说明了，我们过去对知识的有用性的认识过于狭隘和短视。我们必须面对这样一个现实，就是我们身处一个功利主义，更确切地说是短期功利主义的大环境中。无论做研究还是学习，人们总喜欢先问“有用”“无用”，“有用”指的是立竿见影式的马上有用。比如在校学生选课前喜欢问这课有什么用？对面试和找工作有用吗？我在听取在校生对课程设置意见时，就常常会听到对找工作没有用的课的抱怨，或对找工作有