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創意工廠MIT:學習如何思考,在麻省理工

創意工廠MIT:學習如何思考,在麻省理工

The Idea Factory: Learning to Think at MIT

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內容簡介

  「你的書說得還不夠嚴厲。」──一位拿到MIT博士學位、之後又在哈佛醫學院拿到一個學位的朋友對我說。(一九九九年)

  「我讀了這本書,而這也是我想進MIT的原因。」──一位MIT大學生說。他在MIT修的一門課將《創意工廠MIT》這本書列入必讀課本之一。(一九九六年)

  「那本書在會議中一直被提出來。」──一位MIT教授說。(一九九三年)

  「如果你想知道我為什麼從未捐錢給MIT,讀一讀懷特的這本書吧。」──一位很有錢、曾經在MIT念研究所的潛在捐款者如是說。(一九九二年)

  「這是我有生以來讀過最悲傷的一本書。」──在MIT合作社工作的一位收銀員對《創意工廠MIT》的感覺。(一九九一年)

  MIT並非Made in Taiwan,
  而是赫赫有名、培育出一流科學與工程人才的麻省理工學院!

  這麼厲害的學校到底怎麼教育學生?在這裡念書又是什麼滋味?

  且看「機械工程系」的懷特如何效法「物理系」的費曼,
  嘻笑怒罵挑戰「創意工廠」MIT,激發出終身受用的創造力!

作者簡介

派帕.懷特(Pepper White)

  1979年畢業於約翰霍普金斯大學環境工程系,1981年進入麻省理工學院,1984年取得機械工程碩士學位。現於麻州開設一家能源顧問公司。

譯者簡介

吳程遠

  美國 Gustavus Adolphus College 大學畢,主修物理和數學;北卡羅萊納大學教堂山校區物理碩士。曾任台灣大學物理系助教、《牛頓雜誌》科學主編、天下文化出版公司研發主編、《天下雜誌》出版部編輯總監;現任遠流出版公司財經企管與科學叢書總編輯兼《科學人》雜誌編輯顧問。前往美國念大學之前,曾在飛利浦轄下的電子公司任職學徒,四年期間在電子工程部、機械工程部、生產線、工業工程部、金工部、木工部、倉庫、印刷電路部、儀器維修部等部門受訓及工作。當時沒想過,這些經驗後來對翻譯工作大有幫助(特別是你手上拿著的這一本)。
 
  譯作有:《實現創業的夢想》(與齊若蘭合譯)《別鬧了,費曼先生》《物理之美》(與陳芊蓉合譯)《神經外科的黑色喜劇》《這個不科學的年代!》《行善的誘惑》《大策略家》以及《現代科技大百科--物理篇》(與楊玉齡、林榮崧、李傳楷合譯)。

 

目錄

【導讀一】激發創意的大搖籃◎鄭石岩
【導讀二】MIT教育精神對我的深刻影響◎劉格非
【導讀三】用手思考與人文教養◎李仁芳
【導讀四】孕育哲學家與工匠的夢土◎張正陽
寫在MIT版之前

序曲
第1章  入學登記
第2章  第一堂課
第3章  分手
第4章  期中考
第5章  尋找金主
第6章  期末考
第7章  機械聖殿
第8章  工頭們
第9章  春天
第10章  一切都在控制之中
第11章  西格瑪.戴爾塔
第12章  二七○
第13章  自殺不會痛嗎?
第14章  永動不停
第15章  秘密大行動
第16章  閃靈教父
第17章  六之喜悅
第18章  結果
第19章  不,不會不痛
第20章  品質管理
第21章  學習,繼續學習,永遠學習
附錄  筆記

 

導讀一 

激發創意的大搖籃 鄭石岩(心理學家)

  美國的MIT(麻省理工學院)培養了許多傑出的科學家、企業家和解決問題的高手,是首屈一指的名校。你一定很想了解,這是一所怎樣的學校呢?《創意工廠MIT》這本書便讓你一窺究竟,得到一些反省和啟發。

  MIT成立於一八六五年,從創校開始,即標榜「知識要追求廣博和有用」,崇尚從做中學,並重視創意和解決問題的能力。這所學校催生了無數發明,從盤尼西林和維他命A的化學方程式,到第一架登陸火星的機械,乃至目前的多媒體實驗室(MIT Media Lab),在數位化資訊科技的成就,其創造發明之質量,都令人敬佩。

  這所學校培養許多著名科學家和企業家。就華人世界而言,諾貝爾物理學獎得主丁肇中出身於此,台積電董事長張忠謀也是校友,台灣科技界和學術界有很多翹楚都是這裡出身的。MIT校史中列載有十位校友獲得諾貝爾獎,校友創辦了四千多家公司,例如惠普科技(HP)、麥道飛機(McDonnell Douglas)、德州儀器(Texas Instrument)以及英特爾(Intel)等等。目前的多媒體實驗室,更是在數位化資訊科技方面扮演火車頭角色,吸引世界各大企業與它合作,或前來取經。從二○○一年起,該校把所有課程放到網路上,與大家分享,這又是一大創舉。

  你一定很想知道MIT的校園文化,以及他們怎麼教育學生、怎麼發展他們的創意。讀讀這本書,便會有感同身受的體驗。本書作者懷特(Pepper White)於一九八四年取得MIT機械工程碩士,現開設一家顧問公司,誠如他所說︰「我真做到自力更生,MIT讓我有能力這樣做。」我相信國內大學生讀這本書,會令自己更振作用心,積極向教授討教,心甘情願接受考驗和練習,參與各類研究計畫,接受腦力激盪和詰問,用更寬的視野去看學習和研究的內涵。學校的經營團隊和教授,也可藉著這本書,檢討怎麼提升辦學效能,怎樣在教學上啟迪創意,從而提升研究、教學和服務品質。

  我認為MIT的校園文化之中,師生互動的活潑和傲骨,最值得在此一提。首先,他們關心學生想學什麼;學生踏進校門也必有自己的方向。這與一般國內大學生,依賴教授指導做什麼的被動態度不同。MIT的師生都很主動,雙方在商談之中產生創意,決定自己的選課、研究專題、承擔助理等事項。如果學生準備不夠,就不能具體交談,有時會被教授「棒喝」一番。

  其次,他們也教學生做人做事的踏實態度,但不是說教,也不是訓誡,而是在談話中嚴肅點到為止。例如作者選了能源工程這門課,下課後請教格連(Allen Greene)教授說:「我對你講的課很有興趣,但已選修三門課,目前滿檔。如果我先登記你的課,聽完整個學期,然後登記延修,這樣好不好?」教授的回答是:「那聽起來不太老實喔。你要旁聽我很歡迎,然而不寫習題,很可能只有浪費時間。何不等到一月份再來找我,屆時談談,或許明年春天,我可以當你的指導老師,做做專題研究。」作者當時回答說:「這聽起來不錯。那我先把你這門課退掉,幾個月後再來找你討論。」類似像這樣的交談,既有智慧,又堅持了教導者的原則,學生也從中受益,並學會踏實不馬虎的態度。

  MIT的教授在教學上嚴格但不嚴厲。他們願意隨機啟發學生,逼得學生不得不下功夫準備。作者回憶當年選修熱力學,作業中有一道題目很難,衝著教授曾說「辦公室的門永遠為學生敞開」,於是上門請教,只希望能得到一點兒指點或提示。結果教授卻把它演變成即興的口試和討論,要作者在身邊的黑板答覆、演練其詢問,結果他有許多細節說不上來。霎時教授不再微笑,並說「很明顯你還沒有準備好討論問題,我很忙,如果沒準備好問題,請不要再踏進這裡。」(第三章)

  要請教老師就得自己充分準備和努力。這是態度問題,也是做人做事的基本條件。這樣的事,如果在台灣的校園發生,會不會在網路上受到抨擊呢?在我們的校園裡,這種追求真理和踏實的風骨,似乎還不普遍。但在這本書中,我隨處聞嗅到這種肅穆的學術氣氛,實在值得我們學習。它正是振興學風的關鍵,也是砥礪和提升大學教育的根本。

  大學不是中小學,大學必須有面對真理和勇於求知的嚴肅態度。當學術沾染太多浪漫,校園有了拈輕怕重的想法,學術這棵大樹會枯黃,它怎麼庇蔭國家社會呢?《創意工廠MIT》這本書或許能給我們一些反省。

  第三,著重創意的啟發和對話。在專題研究時,作者從比利時的風車得到靈感,因此想到,美國堪薩斯州和內布拉斯加州的冬天,何不利用風力來驅動熱泵,為房子和穀倉提供暖氣呢?他找到湯姆.白賴(Tom Bligh)教授討論,教授回應說:「這態度不錯,我們來討論,你想研究什麼?」於是學生便被逼上思考問題和創意的路子上。最後學生回答說:「首先我會找個現成的風車,然後將它接到一副轉換能量的齒輪機械系統上。接下來我會分析風車的功率曲線圖,以及熱泵在不同溫度時的表現曲線圖;之後我會建議各種大小配合策略。最後,我會弄一些經濟分析,算出它比傳統的燃油暖氣系統省下多少錢。」教授聽完之後說:「那就是你四個部分的大綱,一個禮拜之後見。」(第五章)在MIT的平凡校園裡,一個研究接著一個研究,許多不凡的創意,就在這些談話、討論和工作中孕育出來。

  第四,MIT敞開學術宮牆,與企業界和研究單位合作。企業和研究機構,往往是大型研究計畫的贊助者和協同研究者,從太空科技到資訊科技,從能源到環境工程等研究工作蓬勃進展。這些企業和機構也是學生研究的金主,許多學生就在這種機制中申請到獎學金。合作的結果,產生了資源共享和創意,並締造了技術回饋的機制,這使大學的功能,即教學、研究和服務完全的結合起來,師生互動更加緊密,學術研究水準也不斷提升。就這一方面來說,我們正在起步,有些一流大學已經有了基礎,但大部分的大學正朝這方向努力。我們確實該自我期許和努力了。

  第五,學生接受嚴格的試煉,但也重視輔導。在MIT這樣嚴格的大學中求學和研究,免不了有人面臨淘汰和挫敗,例如功課不及格被迫離開學校、成績不夠好而不能進研究所,或者經過多年努力卻沒有獲得學位,甚至教授之間的競爭也是激烈的。這是為了維持學校的水準,你不可能為了幾位不適應的人去改變學校的文化。因此作者指出:MIT就是這樣,你可以轉學,轉學之後一樣可以過得很好,毋需看不開。也因此,學校對學生的輔導相當重視。本書作者曾經擔任導師,亦即舍監助理,他處理過許多因挫敗而想不開的學生。他的看法是:「爬聖母峰,結果因暴風雪而沒有登頂,實在不用覺得羞恥。」他說得真好,在這樣一流的學校學習,有勇氣接受考驗就很不錯了,失足實在不必羞恥。

  讀這本書,會讓我們反省國內的高等教育。因為我們很需要有幾所像MIT這樣的一流大學來帶動風潮、創造新時勢。眼前我們最需的的正是它的辦學精神;學得廣、學得實用,並在「做中學」裡拓展創意。

  我們的高等教育正面臨三個新挑戰,其一是少子化所造成的招生不足,其二是國際高等教育的競爭,其三是產業升級的人才培育問題。於是各大學相繼競爭起來,這雖然是一個好現象,不過我們看到的似乎太看重於提供獎學金以招攬學生,而鮮少真正在教學、研究和推廣上發揮創意和提升品質,提出更豐富的誘因。於是,我覺這本書值得大家參考,激發我們的熱情、創造更多優秀的一流大學,這才是我們福氣。我不是鼓吹照單全收,把MIT的制度搬來台灣,實際上也辦不到。我們要學的事是:拿別人當借鏡,啟發自己創意;從了解別人之中,孕育自己的新機,從而提升我們的大學水準。

  讀讀這本書,能引發你許多思考。無論你是高中、大學的師生或社會人士,它都能給你一些激盪和新的想法。MIT真是一所激發創意的大搖籃。

  (原導讀文刊於本書2005年版,於2013年3月新修訂)

導讀二

MIT教育精神對我的深刻影響 劉格非(台灣大學土木工程學系教授)

  什麼樣的人要讀這本書?

  一本好書不只是要有故事,故事還要曲折並富含趣味,讀完書之後,能讓讀者再三的深思,並覺得收穫匪淺,才是一本真正的好書,《創意工廠MIT》正是一本這樣的書。而且這是一本值得多讀幾遍的好書,相信每位讀者讀完後,都會像我一般產生深刻的體悟,而且更多不同的感想與心得,在讀第二遍時如潮水般湧出。

  作者派帕.懷特在大學時代就很優秀,大學畢業後,他先到歐洲充電一段時間,並幸運的申請進入MIT。但在MIT的第一年,他幾乎是各方面都在及格邊緣,時時刻刻都為了「繼續在MIT生存」而搏鬥。經過一年的訓練,他第二年表現突飛猛進,不但各科成績進步,而且研究出色,並獲選為MIT代表隊,參加與柏克萊大學的校際競賽,甚至因此產生了繼續攻讀博士的願望,但最後殘酷的MIT博士資格考仍然將他淘汰出局,他也因此心靈受創多年。不過憑著MIT的訓練,雖然只有碩士學位,他仍然闖出自己的一片天。

  回首過去,他認為他求學階段的生活點滴,許多人可以參考借鏡,因此有了這本書的誕生。書中詳實描述作者剛進MIT時的徬徨與缺乏信心,不過隨著時間過去,信心漸漸建立,最後得到對自我的肯定。這其實是大部分進入MIT的學生必經的心路歷程。書中敘述的事情都是真實的,絕無虛假,例如書中提到將一隻牛放到圓拱屋頂上,那裡連人都很難爬上去,足足有三層樓高,這便是我親身聽過的事;而同學的自殺,在MIT也並非新聞;書中對於課程內容與研究過程的描述,更是每一位MIT人都有的深刻體驗,這些內容,為本書讀者提供了多方面揣摩MIT的資料。

  全世界的人都對MIT抱著尊崇與好奇的心,大家都想知道,到底什麼樣的地方能夠產生多位諾貝爾獎得主,同時又能產生許多科技界首富?為何MIT的博士學位,在美國人的眼中就等於財富?這本書提供了這些成就背後流血和流汗的過程,讀者可以真正了解成功的代價,更可深刻體會到「天才是孤獨的」、「成功是經過不斷的磨鍊」還有「天才是一分天賦、八分努力和一分運氣」等至理名言。

  因此有幾種人一定要讀這本書:想要知道MIT學生如何搞怪、想要明白如何以科技創業、想要了解MIT如何訓練全世界頂尖的人才、想要知道MIT學生如何自我挑戰極限,以及想做自我生涯規劃的人。就讀工學院的同學如果想知道該如何念書與做研究,也一定要讀這本書。若你的家人或朋友有人就讀工學院,也該讀讀這本書,才能夠了解你的家人或朋友的想法,不時鼓勵他們一下,或甚至在他們迷失之時指點一下。國內的教授還可以看看,會不會解書中的一些問題!

  MIT的教育精神與特色

  我自MIT畢業,轉眼已經十多年了,現在看到這本《創意工廠MIT》的出版,真是帶回太多深刻的回憶,同時也讓我頓悟到,過去在MIT求學生涯所受的訓練,竟然對我影響這麼深遠!

  只有過來人,才知道在MIT究竟有多麼緊張。有些MIT的教授便自嘲,MIT是一個訓練「快速思考工程師」的地方,意思是說,加州理工學院可以讓學生躺在草坪上慢慢思考一個問題,那是一個培育天才的地方,但是MIT卻往往要求學生在短時間內解決一般研究機構束手無策的問題。按照這種要求,這些學生早已是一般人公認的小天才,再加上MIT對於效率的要求,便成了「創造力是可以培養」的活證了。

  在MIT,只要你想學,永遠有學不完的知識。在校園裡,走著走著就會與一位諾貝爾獎得主擦身而過;同一個辦公室的同學都是來自各國的菁英,光是與他們交談和討論,就會讓你永遠充滿新奇感與樂趣;每一天的生活都有新的突破等待著你,每一次聊天都有著身歷童話故事般的神奇感動;每一年,MIT都會提出上百個有用且影響深遠的專利,而這些專利創新者也都會毫不藏私的教導學生。在MIT,週末一定有體育、社團或接觸大自然的活動,這樣的環境,你捨得離開嗎?

  在這本書中,MIT的許多精神與特色,都藉由作者所描寫的事件歷程,非常生動且忠實地反應出來,例如第三章提到作者與翟夫妥普羅斯教授碰面時被問問題的情況,這種情況現在也常常發生在我和我指導的研究生身上,雖然學生因被教授指責而感覺受到屈辱,但老師絕對不是故意刁難,而是希望強調獨立自主思考與基礎學識融會貫通的重要!

  在MIT,每個人的專長、指導教授的個性、研究的題目與身處的環境都不同,因此每個人的感覺當然會差很多,但相同的是,MIT非常強調獨立思考與動手實踐的重要。

  我的指導教授曾告訴我,凡是碰到問題,一定要先自己思考,有了初步結果再找別人已經做過的來比較,若有不如人之處,再檢討自己為何做得不好。這與許多人要求學生先找文獻再思考可說大異其趣,事實上,若是先閱讀前人文獻,難免就會落入別人的思考模式中,那麼如何能談到突破?獨立而自主的思考方式,正是MIT永保領先的要訣,而這也正是產生創意的不二法門。

  其實,連作者寫這本書的方式,我都覺得非常的MIT,他凡事都一定會說因為什麼原因,所以下一步會想什麼或該做什麼等等。

  此外,MIT所做的研究,永遠都是以正確且深厚的理論基礎為出發點,再利用身邊的資源,以最有效率的方式解決現實生活的問題。其中,第十二章提到的機械系二七○號課程,代表的就是MIT的訓練精髓:動手實踐,這種課程就需要學生了解基礎知識、能夠利用所學的知識來設計規劃,然後再貫徹實踐、動手做出實物來,如此才能讓學生真的融會貫通,並進一步引導出學生的潛能。而MIT的每一科系幾乎都有這種課程,就像書中也提到電機系的六一一一號課程(見十七章)。

  這種實踐精神的發揮,創造了MIT周圍無數個因研究成果而成立的公司,這些公司又對各行各業產生了極大的影響。常常有人盛讚MIT與企業的良好關係,但事實是,MIT創造了這些企業,並使這些企業更為精進。

  本書的第四章還提到同學間的討論情況,以及作者對自己缺乏自信的感覺,這也是我在MIT時的感受。剛開始覺得同學們都是來自世界各地的菁英,個個都顯得聰穎出色,但其實每個人心中都覺得自己樣樣不如人。不過在MIT經過一整年紮實且重量級的訓練後,我們都變成學弟妹眼中絕頂聰明的超人了。

  對於台灣教育的反思與體悟

  除了一些事實的敘述外,這本書還有許多地方值得讀者深思,並設法自行領悟出答案。例如作者一開始功課並不好,但是卻能在MIT生存,為什麼呢?我認為,他一直觀察環境中的事物來得到靈感,同時也能快速感受到環境的特性並做調適,更多方面深入學習新科技,還有一種知道如何爭取資源與經歷的能力,這正是弱勢者努力生存與奮鬥的方法。不過我相信,不同的讀者對此會有不同的感受。

  台灣的教育,一直以來都被批評為壓抑創造力,因素有很多種,但我認為最重要的原因在於「要求單一答案」。不同的個體,隨著天賦不同,應該可以展現不同面貌與不同程度的創造力,只可惜我們沒有提供這樣的教育環境,也沒有教導學生要以多個不同方向看事情。而且在我們傳統的觀念中,高級知識分子是不太動手的,以至於研究與實踐脫節,才會有許多人批評研究者都躲在象牙塔中。如果我們能在工程學訓練過程中加入實踐的精神,而且企業界與學術界能夠結合得更緊密,將會更好。

  近年來,隨著創造力教育的推動,台灣的創造力環境,的確有了不少改進,例如教育部舉辦的「智慧鐵人創意競賽」,其實就是把本書中機械系二七○號課程的精神稍變化產生的,許多高中職老師接觸到這比賽,也都認同並推薦給學生,這就表示創造力教育與動手實作的觀念已經慢慢在台灣紮根。在這種環境下,本書的再版,相信將會讓更多人有更深入的體會。

  最後,身為推動「創造力教育」的一員,我必須說,《創意工廠MIT》這個書名並不是很完備,因為「創意」指的是點子、靈感,而實現這些靈感的能力,應該稱為創造力。我個人認為,MIT訓練的是全方位的創造能力,絕不只是訓練學生空想。但是這一點點不完美並不影響整本書的價值,細細品嘗之後,讀者一定會慢慢感受到MIT精神的深意,甚至可能會喜歡這種乍看之下似乎缺乏人性的文化。就像我們這些MIT校友,一旦習慣了它的訓練方式,離開學校之後,對MIT都保留了美好的、有趣的而且極富教育寓意的回憶。

  (本文作者現任教育部顧問室智慧鐵人創意競賽主持人,曾任麻省理工學院中華民國同學會會長,為MIT土木碩士與博士。)

  (原導讀文刊於本書2005年版,於2013年3月新修訂)

導讀三 

用手思考與人文教養 李仁芳(政治大學創新管理教授)

  一萬多個世界上最聰明、最用功的人聚集在MIT方圓幾百英畝的校園之內,由更加聰明的一千多位教授不斷鞭策。在體育館考流體力學與熱力學時,三百個聰明絕頂的人圍在你左右,靜靜地思考,快速地思考,完全沒有空隙胡思亂想。你理智地進行推論,看著自己畫下的圖,寫出方程式,聆聽內心的聲音,等候解題的想法浮現出來……

  是在這樣一個隨時處於高壓的「工程系統」中接受鍛鍊,難怪MIT的學子們走在著名的整整三百一十九步的「無盡長廊」,走起路來都跟跑的差不多快。而且,「回到航空電子實驗室的路上,在無盡長廊碰到三個我認識的人,三個都沒跟我打招呼;他們眼睛只看到前面。」(第十九章)

  超級菁英鍛造出來的成果不得不令人印象深刻──如果沿著一二八號公路,上下左右瀏覽這條八線道高速公路,公路兩旁盡是延綿不絕的兩層樓建築,你會經過漢威聯合公司(Honeywell)的光電部門、雷神公司(Raytheon)的貝德福飛彈系統分部、迪吉多電腦以及EG&G公司,這些公司要不是由MIT畢業生創辦,不然就是聘用了一堆MIT的畢業生。有很長一段時間,美國最有勢力的高科技人才都在MIT方圓二十英里之內上班。

  用腦也用手

  穿過康可特市中心,會經過奧森(Kenneth Olsen)的家。一九五○年代畢業於MIT的奧森,曾經追隨系統動態學的領航者佛睿思特(Jay Forrester)教授,後來創辦了迪吉多這家著名的電腦公司。

  不像我們對秀異分子的教訓是「君子不器」,MIT的座右銘則是「Mens et  Manus」(動腦也動手,手腦並用)。
 
  也許是因應西岸矽谷微軟、臉書、谷歌、蘋果..等「新經濟」時代,軟科技巨人族對東岸一二八公路沿線的硬科技族的挑戰。MlT這座「少林祖庭」,也在二十八年前成立了現已名聞遐邇的「媒體實驗室」,致力人-機介面、媒介藝術與科學的研究。

  從此,在MlT所謂的異花授粉跨界研究,所跨之界不再只侷限於理、工、醫、農諸學院間,甚至也跨界內容、訊息、媒體、出版、藝術、教育、城鄉營造、社會設計等諸多酷領域。

  創新是異質性元素令人驚艷的結合。就像高加索血統與亞洲血統的混血,屢屢出現風姿氣品,璀璨萬千的美麗。

  幅跨領域血統雖更廣潤,但交配混血的過程中,古典紀律仍然嚴守。譬如說,媒體實驗室的大戒律是「業精於勤,更精於嬉。」(Serious Play, Hard Fun.)以及「不演示,就完蛋」(Demo or Die)。完全與MlT「舊約」中的「Mens et Manus」(動腦也動手,手腦並用)相呼應,落實一致MlT一以貫之的用手思考藝匠達人精神(craftsmanship)!

   做為雷達、人工智慧、電腦、慣性導引系統、電子閃光超高速攝影等先進創新科技的發明地,MIT可不只是強力要求她的子民「用腦思考」而已。MIT人常嘲笑說,有一天被工學院課業逼急了,「畢竟永遠都有商學院可以投靠」;他們也嘲弄理學院的科學家可以盡是發揮想像力就好,然而一流工程師的訓練卻總是要「做出」一個能照設計構想運行的系統,除了原創的科技想像力之外,還要具備能夠「用手思考」(Think with hand!)的「工藝達人」的能耐,這絕對是必備的核心專長。

  手腦並用,實事求是,面對課題,劍及履及。思考如行動者,行動如思考者。不能夠展示的點子只能算是空想(Make knowledge alive!)。MIT運用二七○號「設計入門概論」這樣的課程,以及包含其內的「大競賽」(也就是列有經費預算上限,全班同學比賽誰設計出來的機械最優良的競賽),來訓練學生的實作能力。這雖是一門大學部課程,卻是作者和許多MIT人自承「位於我和我的碩士學位之間最巨大、最恐怖的障礙」。工程師和設計師無時無刻不生活在工業界的激烈競爭之中,腦子中無時無刻不繚繞著如何用最經濟的成本設計∕製造出最卓越的產品,那麼,除了直接以受限制的預算、實際做出自己設計的系統,還有什麼教育方法比這更能有效訓練出一個傑出的工程師呢?

  工程藍圖如舞譜

  二七○號課程之於機械系,正如化學系的「有機化學課」;有機化學的實驗課對於想念醫科的學生給予莫大的壓力,二七○則讓工程系學生體驗生產線上的壓力,逼他們不但學做發明家、研究者、生產線工人,還得學習成為成本會計師,和一個小小經濟學家,將時間與勞動力轉換成成本與創新產品。在時間、體力與預算的三重嚴厲壓力下,對二七○的學生而言,「這個設計已經變成我,我已變成這個設計。」

  到後來,經過嚴酷工程系統設計訓練的MIT人,當他們根據實驗數據畫出實驗的流程圖表時,就好像精熟其技藝的舞蹈家在設計舞步,或像音樂大師安排音樂總譜一般從心所欲而自在流暢!

  此外,一流研究大學的實驗室,還需要工程知識創意與巧手工藝兼備的另一種「A型團隊」成員。創意工廠中有一個不可或缺的角色,也是台灣的大學與研究機構經常忽視的盲點,就是「創意聖殿」的助理祭師長──像尼克.緯妥魯(見本書七、十八、二十一章)這樣的實驗室工藝達人,而在台灣,我們會稱呼緯妥魯為「技工」。本書作者懷特在偉斯特教授的內燃機實驗室時,緯妥魯擔任技術員與研究助理,他教過機械加工的實習課,協助懷特執行論文實驗中繁複的內燃機操作,也能教導懷特有關金屬工藝的實作技能。他是世界上所有卓越傑出的實驗室都不可或缺的「常任士官長」。

  「創意聖殿」中不可或缺的助理祭司長

   懷特要飛去休士頓第一次求職面試時,緯妥魯可以在臨上飛機前,就著黑板幫他惡補火星塞的結構設計與運作原理。一九九四年懷特念完碩士十年後,終於有機會與緯妥魯重聚。他們跑去波士頓南面海邊吃海鮮午餐,雖已間隔十年以上時光,懷特還是很感念緯妥魯教他許多做人做事的平實道理。

  課堂裡教授的講演代表了MIT的動腦訓練,而實驗室裡工藝達人操作演練的指導則是MIT「動手」聖訓的操練。能同時具備「用腦思考」及「用手思考」,「動腦也動手,手腦並用」的MIT人,才是造就這座「創意工廠」盛名偉業的最根本要因。

  也因為既能在工程設計上有所創新,又能在工藝實作面實踐創新的堅強實力,因此MIT有許多教授一腳踏在科學界,另一腳踏在工程界,左右兩手則分別伸到政府與產業的口袋裡,執行許多攸關國防系統與產業核心競爭力的「產學」、「產研」合作創新計畫。

  二○○三年,MIT接受的總贊助研究經費高達九億九千四百三十五萬四千美元,研究發明成果四百五十二件,美國專利申請二百三十五件,專利授權金收入二千四百二十五萬美元,衍生的創設公司十五家(二○○○年更高達三十一家,為全美第一)。

  MIT三號大樓的四樓則以「開放實驗室」型式出租給產業界,當作產業界在MIT這個「創意工廠」、「工程聖殿」的「原創產品育成中心」。教授群成為這些育成中心的當然顧問,原創理念在育成中心與教授研究室間來回流轉,「概念通量」特別高,MIT的教授便在其中收取每小時數千元的顧問費。

  偉大科技心靈的人文涵養

  MIT的「創意工廠」幾乎是完美無缺的,那麼像懷特這樣的畢業生所說的「心靈的疤痕」(見第二十一章)又是怎麼回事?他心靈中的喃喃獨語:「我試著保留我的純真∕……我竭力不要變得太自我中心∕我很努力地嘗試∕思考時要像個人。」又是怎麼回事?

  如果你翻開《大英百科全書》,查看「狄塞爾」這個條目,你就會知道,狄塞爾(Rudolph Diesel,1856-1913)這位德國的熱力學工程師,不只是在奧斯堡唸技術學校時,有次因看到有人展示公元前一千年中國人發明的「火棒」而有了創造內燃機的靈感,他同時也是極出色的藝術鑑賞家、語言學家和社會學家。我們暫且不談傑出的工程與科技界菁英,來看看美國生物醫學界當前最有影響力的兩位諾貝爾獎得主,一位是前美國國家衛生研究院院長、現任史隆凱特靈癌症中心主任法姆斯(Harold E.Varmus),另一位是現任加州理工學院(這是唯一令作者心悅誠服、承認地位高過MIT的學府)校長巴爾提摩(David Baltimore)。

  法姆斯在大學時主修哲學與英國文學,而巴爾提摩大三以前在生物系,大四則轉到化學系,他所念的史瓦茲摩爾學院(Swarthmore College)提供了完全開放的學習空間,在那兒,巴爾提摩接觸到無可取代的人文經驗,因此終生愛好古典音樂、藝術、攝影、政治及現代文學。另外,愛因斯坦愛好小提琴,費曼則是森巴鼓好手,這些都是眾所周知的例子。而為什麼不少MIT出身的人會說「有些時候我覺得,MIT好像是一條我要殺死的噴火巨龍」呢?

  Soft is hard.  看不見的才是強悍的

  MIT過分機械式的世界觀而衍生出來的無力感,那種邏輯和理性最是神聖,至於精神、靈魂以及人文層面全被視為無關緊要甚至不存在的無力感,會不會是它的「阿基里斯之腱」?女同學坐在車內,接了排氣管的廢氣伸進車廂內,她自殺了,可是她的MIT同學聽到這消息,還坐在那兒計算:如果車子維持空轉,每分鐘八百轉,排氣量兩公升,每分鐘會有四百公升廢氣灌進車裡,得寫出適切的微分方程才能求出車內一氧化碳濃度……假定車裡那人肺活量兩公升,每分鐘呼吸二十次……也是出身MIT的明茲柏格(Henry Mintzberg),加拿大皇家研究院唯一的管理領域院士,他的博士學位便是畢業於MIT的史隆商學院,也就是本書作者等工學院的人常嘲弄的「(萬一在工學院走投無路時,)畢竟永遠都有商學院可以投靠」的那個史隆商學院。明茲柏格毫不留情地批判「過度重視分析」的後果。例如他嚴厲批評越戰時期甘迺迪政府的國防部長麥納馬拉(Robert McNamara),於越戰決策時導入大量的系統分析方法(例如「設計計畫預算制度」[PPBS]和成本效益分析等),卻忽略了許多軟性資訊。

  是不是系統本身根本就無力(或無心)處理這些軟性資訊呢?死亡人數統計的另一面,呈現的是農民臉上怨恨但堅毅的神情;用電腦計算出多少炸彈與燒夷彈才能鏟平整座窩藏著越共的叢林,但它的另一面呈現的卻是敵人鋼鐵的意志力。

  若干年前,筆者參訪越南河內的「胡志明紀念館」,特地抽空去「瞻仰」這位以人文打敗科技、以「低科技」打敗「高科技」、以在地農業技術打敗老美尖端精密科技武器「系統」的奇男子。紀念館裡展示著一九五一年胡志明的講話內容,翻譯成英文是:

  Rice Fields Are Battle Fields,稻米田即是戰場,
  Hoes And Ploughs Are Weapons,鋤與犁即是武器,
  Farmers Are Fighters,農人即是士兵,
  The Rear Emulates The Front.後衛部隊可與前鋒部隊匹敵。
  Everybody Emulates,每一個人都積極求勝,
  Every Branch Emulates,每一個小隊都積極求勝,
  We Shall Certainly Win,我們定將勝利,
  The Enemy Will Definitely Loss.敵人定將慘敗。

  機械式思考的限制在哪裡?

  筆者到胡志明市(以前稱西貢)南邊附近的古芝地道(越戰當時越共的地下戰鬥總部,為總長達兩百公里的驚人構造),看到一些當時美國大兵以打火機燒蝕留下的一些文字,其中最讓人印象深刻的如下:

  We Are The Unwilling,我們是不情願的,
  Led By The Unqualified,領導者不能勝任,
  Doing The Unnecessary,做

 

詳細資料

  • ISBN:9789573271659
  • 叢書系列:大眾科學館
  • 規格:平裝 / 456頁 / 16k菊 / 14.8 x 21 cm / 普通級 / 單色印刷 / 初版
  • 出版地:台灣
 

內容連載

十月六日,星期二

熱力學第三組作業的第四題十分困難,我需要一點協助。在第一組習題的滿分六十分當中,我拿到四十八分(我和馬特對過答案,他給我的提示讓我多拿了十五分;我是在翟夫妥普羅斯的課堂上緊急改正答案)。第二組習題我則是獨自完成,沒有依靠馬特的幫忙,結果五十分我拿到三十六。作業的分數是越靠近一百分越好,因為這占了總成績的百分之十五。每一組作業都耗掉我十五到二十小時,但在考試時更會因為時間壓力而使我表現不理想,因此作業的分數可能成為救命仙丹。

翟夫妥普羅斯曾經說過,他辦公室的門永遠為我們打開,我決定要付諸行動。他好像很和善,很像約翰霍普金斯大學的沃嘉(Walker)教授。沃嘉教我大一的物理學,他很鼓勵學生去他的辦公室問任何問題。對他來說,沒有笨問題這回事,什麼事都可以問。我預期翟夫妥普羅斯也是如此。

但這是研究所,而且這裡是MIT。
下午三點四十五分,厚厚的雲層使得天色好似已是黃昏。天氣開始轉冷了。秘書敲了敲門上的窗,翟夫妥普羅斯示意我進去。他正在錄音,剛要錄完給牛津大學一個朋友的信。「我很期待一月能在馬賽的核熱力學研討會上和你會面。你誠懇的朋友,伊里阿斯。」

我坐在他柚木書桌前的柚木椅子上。他問:「派帕,到目前為止覺得MIT怎麼樣?」

「我覺得功課很有挑戰性,特別是你的課。我花了很多時間在習題上,花了十五到二十小時。」

「很好。我之所以要給這些習題打分數,其中一個原因就是鼓勵學生多花點時間在我這門課上。我覺得,理解及掌握熱力學的基本知識,是成為優秀工程師的必備條件。那麼,今天我能替你解決什麼事情呢?」他問。

「嗯,我在解那道三塊金屬、溫度各異的題目時碰到一些小困難。你問我們,如果用最有效率的方法將熱量從一塊金屬轉到另一塊時,其中一塊金屬能達到的最高溫度是多少。我真的不太曉得應該從哪裡著手,我在想,不曉得你能不能幫幫我,」我說。

我希望他會給我一、兩個提示,指點我如何把解題的步驟組織起來。比如說,也許他會告訴我,首先將兩塊溫度比較低的金屬放在一起,使得一塊變得較冷、另一塊變得較熱,然後重覆這步驟再做一遍,讓我剛剛使之加熱的金屬和原先三塊之中最熱的一塊接觸;又或者,他會告訴我其他的訣竅。我只希望得到一點提示。

「這道題目並不是很容易,」翟夫妥普羅斯說。「事實上,我有一個朋友,牛津的克拉克(Clarke)教授,剛剛才送了一篇論文到《熱力學期刊》,內容就是這個題目的答案,而我認同他的答案。我有興趣的是,班上有沒有人能得到同樣的答案。」

棒極了,我想。克拉克教授需不需要每星期寫四份習題?
翟夫妥普羅斯繼續說:「派帕,你何不過去黑板那邊,我想問你幾個問題。這些問題也許可以給你指出正確方向。」

喔哦。我還以為只有法學院和商學院才會用蘇格拉底的辨證教學法呢。拜託!我只希望得到一些提示,而不是即興口試。

我從滿是粉末的鋁盤子檢起一根粉筆,這時他說:「請替我定義出可供使用的能量。」

講什麼呀?那是三星期前的東西了,而還要再過三星期才會考試。他不應該預期我已經溫習完所有筆記,而且連開學後第二堂課所講的東西都溫習好。救命,拜託讓我離開這裡。

我回答:「可供使用的能量就是,就是……可用來作有用的功的能量。」我腦袋裡只記得關於這些概念的幾頁筆記。那些筆記我讀過一次,原本打算期中考之前找馬特或貝里塔或翟夫妥普羅斯給我說明一下。

翟夫妥普羅斯緊咬著我,不肯放鬆。「我要的是更精確的定義,」他說。
我在黑板上畫了一個上下顛倒的馬蹄形符號,也就是希臘文最後一個字母「奧米加」。我努力地回想,翟夫妥普羅斯在第三堂課寫在黑板上的一條不等式。

開始想起來了。奧米加減奧米加零乃是大於或等於T零乘以S減S零。「什麼什麼零」就是在那個什麼什麼符號下面加上一個小小的「o」。

「S是什麼?」他試探我。
這個容易。「熵。」
「請定義熵。」

這很困難。「熵是,呃,它是,嗯,呃,它跟亂度有關,以及,呃,系統作功的能力和它有多熱之類的。」

他不再微笑了。「很明顯你還沒準備好參加這樣的討論,」他說,面帶寒霜。「我是個大忙人,而如果你還沒有準備好,沒有把你的問題整理好,請再不要踏進這裡來。」

不要哭,我告訴自己。大男孩都不會哭。只要我一哭,他永遠不會像從前那樣看待我了。但是,我是那麼的累。外面的天色越來越陰暗低沉。我欠了很多錢。我不曉得跟絲蒂芬妮該何去何從,該如何對待她。

淚水和鼻涕從我身體內直往上湧,從我眼睛、嘴巴,和鼻子湧出。
「如果……如果……如果,」我說不出話來。

如果我知道怎樣把這個題目組織起來,就用不著來問你了。
「哪,哪,用不著這樣,」他說,語氣稍微多帶一點感情。「去洗洗臉,坐個幾分鐘,我們再來解這個題目。」

我穿過候客間,經過貝里塔和秘書,儘量不與他們的目光接觸。我那紅通通的臉卻一點沒引起任何困擾,也許這種情景他們早已司空見慣。

我把黏在眼睛上的鹽分洗去,坐在其中一個馬桶上,關上門,深呼吸。然後再跑回他的辦公室取回我的筆記本。

貝里塔坐在辦公室裡另一張柚木椅子上,正和翟夫妥普羅斯說著話。貝里塔把一張草圖交給我,那是解這個題目的初步說明,然後他們倆一起告訴我,如何著手解這道題目。

今天,有人開槍把埃及總統沙達特打死。子彈撕開他的胸膛時,他像往常一樣站著,全神貫注,挺起胸膛,毫不妥協。

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