博雅GE微访谈｜陈江：人不贪玩枉少年

2019年11月26日下午，在北京大学第二教学楼地下的双创中心，我在办公隔间中见到了陈江老师。陈江老师的隔间立板上挂满了镊子、双面胶、螺丝刀等工具，桌上被示波器、打印机、实验用小车以及更多我不认识的专业设备所占据，只在电脑屏幕前留下了一小块供鼠标操作的空间。我们移步一旁更为宽敞的公共区域，开始本次采访。陈江老师从对通识教育的看法开始谈起，深入介绍了《创新与快速原型研制》课程，并进一步谈论了对当前慕课发展以及大学生创业的看法。短短一个小时的访谈，让笔者受益匪浅。

陈江老师开设的《创新与快速原型研制》在本学期被列为通识核心课程。在此之前，这门课程开设了四个学期，在全校范围内广受欢迎。

Vol.985

微访谈

陈江：人不贪玩枉少年

通识教育之师见

Q:

1、现代大学体制将学科不断细化，“专业”似乎成为无可置疑的真理。但北大一方面在本科生课程安排上设置大量的通识课程要求，一方面推出种种跨学科项目。您如何看待通识教育、专业教育以及学科交叉人才培养之间的关系呢？

我们培养人有很多种方法，一种方法是把他培养成在某一个领域非常优秀的专项人才。但是另外一方面，我们在本科阶段的时候，希望同学有比较广博的知识基础。有深厚的底蕴才能够走得更远，在未来没有人开辟过的交叉领域能够做得更好。我以前跟别人打过一个比方，我们在培养的是一个“图钉型”的人才，这个词不是完全我重新捏造的，在西方叫T型人才。T型人才大体的意思就是有一根横杠，你是有比较广泛的一个知识基础，然后有很长的一根棍是你的专长，这叫T型人才。而我说的“图钉型”人才包含的另一个意思就是图钉下面的面是用得上力的，这样的话那根针尖才能够扎得进很多东西。

如果一个人一开始时就舍弃了其他方面的知识，而专攻他这条路，这是一种赌博。当然，如果一个人真要走到极致，也许这样是对的。比方说一个小孩从小要开始做一个运动员，而他一定要选一个项目，可能是跑步，可能是游泳，但他选了游泳，很可能就不会再去做其他跑步、举重之类的项目了。这样的话他可能一开始选一个专项，这样才能达到极致，但是这样的结果就是我们培养出来的人，他是要冒极大的风险的。学生学一个东西，你可以说是很专门，但是也是很单一，一旦发生了任何的意外，比方说学科遇到了瓶颈，或者需要用到别的知识的时候，他很多时候就无能为力了。

我们北大现在的一个策略，就是希望同学们进来的时候有一个很好的知识基础，甚至前面提了20年要大体上做成一个大元培的方向。这件事情我认为在本科阶段是合适的。你要说到博士阶段所有人都是通才，这是不可能的事情，人的精力有限，但是在本科阶段还可以。尤其是北大本身又是一个这样的特殊的学校，多个学科都是优秀而且均衡发展的，那么做这件事情可以说北大是当仁不让。所以相应的北大的课程体系里面有大量的通识课程，这件事情对于学生来说应该是一个最好的福利。

《创新与快速原型研制》二三事

Q:

2、此前，《创新与快速原型研制》课程已经开设了四个学期了，受到全校同学的青睐和好评，从今年起被北大教务部设定为通识教育核心课程之一。您的这门课没有任何先修课要求，面向本科各年级几乎所有专业的学生，而内容又涉及到了模型设计、电路搭建、编程这一类的专业技能。您是如何处理这一对矛盾的呢？

这里面有两个问题，第一个问题是，我故意把这个课程做成不需要先修基础的课程，它的一个好处当然是所有的同学都能够来选，甚至我现在比较后悔的是这个课程的名字听起来太吓人了，其他老师也有同感，甚至学校里面也考虑过给这个课程改名，但是他们因为技术原因现在暂时改不了。我的目的就是为了让所有的同学都能够觉得没有后顾之忧地来选这门课。应该说有一些先修要求的话，可能同学们可以做得更好，但为了让大家都能够放心地选，所以把这些要求都去掉。当然这样的话要求我的课程里面有相应的设计和设置。

第二件事情就是这么做的坏处。你把所有的基础要求都降到最低的话，带来的问题就是课程里面遇到稍微深一点的东西，有的同学可能就不会了，我们叫做“入口处的学生的方差比较大”，这样带来的问题就是教学比较难设计。因为你希望在教室里面有基础的同学和没有基础的同学都能够有学有所得，都希望他们有所进步，而不是说有基础同学到这来就傻坐着，反正教的他都会，然后没基础的同学一看这东西好可怕。这种事情是设计课程里面最有挑战性的，也是最头痛的。我岔开句话，中国的高考进行筛选，筛出优良的学生和学习上技术比较差的同学，其中一个好处，就是水平相当的同学能够在一起学习，那么老师设置课程的难度可以减少很多。然后这个话再回到我们的课堂里来说，就是课程很有挑战性。

我的做法就是要尽可能的把所有的内容都做成有弹性的。首先是让没有基础的同学能够玩一下，也同时尽可能地让有基础的同学还能够在我给他指一个方向后，让他走得更远一点。当然并不是所有同学在所有的基础上都是做得很好的，可能有的这方面他做起来比较吃力一点，但有的方面他可能做得好一点，这是另外一件事情。但总体来说就是课程设计的时候需要有一定的弹性和一定的跨度，难度上的跨度。我尽力兼顾到各个层次的学生。举个例子来说，同样是写程序，对于零基础同学，我可以给他直接代码一段一段地显示出来，给他解释这是怎么做的。他们只要按照我给的模板，能够按部就班地完成就可以。但同时对于有一些基础的同学，我会让他去读书，告诉他代码是什么意思，甚至给他指一个稍微高一点的目标，让他自己去完成。

Q:

3、在《创新与快速原型研制》的课堂设计中，您会介绍诸如服务于二维设计的板材、2D CAD的使用以及服务于三维设计的3D打印以及CNC，在电路与控制方面，您主要介绍了Arduino这种开源电路板，而程序与应用方面您主要使用的是Python这种编程语言。您在选择这些技术的时候是基于什么样的考虑呢？

我们也尝试了别的技术，将来可能会继续用。先说你刚才说的这几件事情，在模型设计方面，我们选用了2D的CAD，也选了3D的CAD，这是因为在创新制作的过程中，这两个用得最多。3D打印的话，原则上是创新的过程中可能会用得更多。但是因为授课的条件决定了几十个同学同时去做3D打印这件事情，我们的设备条件支撑不了，所以我们就倾向于稍微把2D的份量加多了一些，因为切割比3D打印要快，又高效得多。当然有很多事情也可以通过2D的组合，让同学们得到更多的结构上的理解。

然后是电路部分。电路部分的话现在选的是Arduino为主的，主要是因为上手非常容易，而且遇到麻烦的概率也比较小，还有比较便宜。各方面的情况合起来就是大家可以放手地去玩，大部分的小创作里面的这些功能都可以用它来实现。与此同时我们也在考虑要加新的模块，在明年的课程里面可能就会引入树莓派，用来实现一些稍微高端一些的，比如说视频处理和显示这样的功能。

在编程方面的话，编程语言非常多，我们在中间选择的时候，希望是一个跨平台的编程的方法。其中可能候选的几项东西，一个是Python，一个是QT。QT我们学电子的人比较熟，它是一个跨平台的，笔记本或者普通的通用计算机，跨平台操作系统的手机，Linux、windows和MAC都可以支持。但是QT的环境搭建起来比较麻烦。我们这学期的已经跟同学们说了，会要用一点QT。总之选择编程语言的做法就是，一是环境比较容易设置，因为需要在同学们自己的计算机上来搭这个环节。第二是学习曲线比较平滑一些，容易入门。第三是还有足够的上升空间，就是学生有兴趣自己去玩，自己去发展的时候，它还可以有很多的东西可以去学，而且真正能够用的多。Python这个东西虽然是这几年火起来的，但大体上讲，它作为一个脚本语言，它作为一个解释性语言，效率不是特别高，但是它的库非常地丰富，既能够去做数据处理，也能够去做人工智能的应用。

图为陈江老师

Q:

4、《创新与快速原型研制》课程包括理论和实验两部分，实验部分的课程是如何进行的呢？同学们会动手进行哪些实验呢？

这门课程我们现在最希望的是直接在实验室里去讲，因为我们希望同学在实践的过程中去理解我们讲的所谓的理论部分，因为我们理论部分讲得比较科普性，我们不喜欢去用长篇累牍的这种大段的定义和文字来描述东西，我们希望同学们在直观的实践过程中去获得对理论的一些了解。完整的体系在我们这门课程里面是难以建立起来的，我们希望的事情是通过这门课程的实践，让同学们得到直观的概念、学习的勇气和新鲜的兴趣。有了这三样东西之后，在他有意愿的条件下，他可以去自学。北大同学的自学能力是众所周知的，而为师者把同学们领进门就可以了。

Q:

5、助教向我们提供了一张选课同学完成的作业实物图。您能给我们具体介绍一下吗？

图为选课同学完成的WIB作业实物

这是我们叫学生做的一个课程项目，叫WIB（Wheels in Box），盒子中的轮子。我们给学生一个要求，就是一个在几乎密闭的盒子里面，要做一个轮子，轮子能从外部驱动它，能够让它转，让它停。然后有的同学就比较花力气去做，也做得非常棒，结果是他做了一个实质的步进电机。他把轮子变成了一个可以从外部用磁场去控制，随便想走多少角度都可以停下来的东西。

我们刚才说直观的概念、学习的勇气和新鲜的兴趣。我们设置作业也是这个原则，目的的话都是不要让学生一开始就吓倒了，或者非常为难他们，或者让他们觉得特别浅或者特别水，总之是让作业既有挑战性，让有水平的同学能够有所发挥，也可以让从来没做过的同学能够基本完成，得到一个信心的建立和巩固。

Q:

 6、《创新与快速原型研制》在指定的课程实验之外有学生们自由选题设计创新项目的环节，在以往的授课过程中，您有没有印象深刻的有趣选题呢？

创新项目环节在不同的学期我们的设置的位置不一样，有的时候在开学，有的时候在期末，我们的大体上的想法就是让学生在这学期的小锻炼之后，从思维的角度来启发一下他们，让他们对创造新的东西觉得不陌生，或者慢慢地熟悉起来。不光是有一个动手上的练习，还有一个动脑上的练习。在这方面，我自己作为一个老师，要利用本身带学生参加创新项目比较多的经验，然后给他们一些启发。

比方说上学期我给生命科学系开过一次课，然后他们因为题目比较集中，所以大家讨论得比较热烈，因为都是他们相对比较熟悉的背景。有的同学想得很远，甚至准备做一些东西，在暑期的课里面也有这样的小想法，甚至我还给他们做学生互相之间的投票，确实能够有一些同学慢慢地在这样的场景中变得比较自如地表达自己的新想法。

生科那里，同学们大部分是从自己本身的实验室需求直接就开始来要提目标，比方说怎么样去用我们学的这些东西来做能够简易而实用高效的，还有廉价的，比如说移液枪。他们有一系列的想法。也有的同学要判断某种小线虫的雌雄。我们通过开学和期末的两次报告，看他们这一学期学完之后，他们的想法是否更成熟。

Q:

7、听说您还给元培的新生讨论班开过这门课？

在去年的秋天，开学之前元培就找到我，是说听了我讲的我这门课程的设定，就说能不能给他们新生研讨班开这个课。以前的新生研讨班是请每位老师上一两次课，去年开始他们打算改革，就请几位老师上不同方向的贯穿一个学期的课。因为我以前给他们讲过研讨班的课，他们觉得我现在讲的这个话题很适合他们，所以的话直接就说陈老师你能不能开两个班，同一个时间，给元培专门开一个班。我觉得可以，然后我正好开课的时间他们也说合适，所以去年就同时开了两个班，而且是同一个时间。不过元培他们只有一个学分，就只开8次课，然后我其他的班是16次课，实际上15次课，两个学分。我设定的内容是原则上元培的同学有几次可以不来，但实际的结果是他们大部分都来了，所以他们后面也有少许抱怨，就是我们上了这么多的课，但为什么只有一个学分，但是还好他们最后课程评价给的蛮高。今年元培就改了，这学期元培设了一个两学分的课，和我们这门课是一样的，就在周五，上满整个学期。他们会觉得这个课很合适的原因，也是因为这课的课程体系相当于给同学们，尤其是以前没有学过任何的工科基础的同学，一个小小的敲门砖。

Q:

8、我可以理解为您这门课，可以使得不是工科专业的同学，在他们遇到具体的有需求的时候，可以自己地主动去实现它。

还要再往前一点，是同学们在有自己的需求的时候可以来判断，是由自己去解决，还是请专门的人来解决？如果在自己解决的时候应该怎么去学一些什么东西？因为并不是所有的事情门外汉都能解决得了，但是他有一个初步体验之后，知道这件事情的难度怎么样，这是一件事情。学了之后，他遇到事情的时候，能够判断是比较简单，自己还搞得定，去想办法去自学一些东西来完成，还是自己搞不定的，需要找专业人士去解决。他通过学我们这个课程，也知道怎么去跟专业的人去做交流。有了专业背景知识就——按照我们的说法——不会“开荒腔”。

网络教育与创新的故事

Q:

9、您在课堂上会使用一些网络教育课程，在参考资料中特别提到了网络上的辅助视频素材。您也是现代网络在线教育的推动者。您是怎么看待网络教育和线下教育的关系呢？

北大在2013年的时候开设了第一批慕课，其中有两门就是我的课程，但是之后我的慕课视频一直没有做出来，因为自己不能忍受前面做的质量太低，不停地想改。所以网络课程只能说抱歉。当然今年我的课程全部录像了，所以明年可能可以会做成视频。你如果说我是实践者就会有问题，但是你说是推动者，我觉得一点问题没有，是因为2013年我做了两次课上线之后，参加了很多全国各地各种关于慕课的会议和培训活动，请我去做讲座也很多。13年到16年四五年间，我做了大概五六十场经验介绍、教训介绍。总之推动的事情我是做了不少。我觉得去推广这件事情更重要，你让几百个人鼓舞起来能去做事情，比我一个人在这吭哧吭哧地做可能更有价值。

其实我对网络教育和线下教育的看法有一个变化的过程。在13年的时候，我认为这件事情简直是风雨欲来，当现代的网络技术结合上优秀的老师结合以后的制作，这个课程可以做得很棒，几乎可以打败大部分的学校的大部分的老师，以至于成为学生们的主要学习资料。这件事情能够极大地提高我们教育的水平，或者叫做教育教学的底线。

但是这个观点在之后被我修正了。有几方面的原因，一方面是因为很多老师做出来的课程并不能达到我们一开始的期望，大部分的课程没有太大的提升，老师本身又缺乏表演经验。很多的老师在教室里面就算讲得很好，但是在屏幕面前表演表现得非常地僵硬，我也是其中一个。面对真的人和面对摄像机是感觉是完全不一样的。因为会觉得所有摄像摄下来的东西都 会作为呈堂证供，你所有的讲错的地方、讲得不好的地方都会被人笑话，所以制作课程会偏谨慎，而不敢在像是在教室里面这样随性发挥，这样课程做出来一般不太吸引人。但是最关键的、影响最后的成败的，主要是因为网络上的考试不能出很多非客观题，一般都是选择题、填空题，导致这些课程的考试比较水。

学生要分两部分，一部分是自我驱动能力很强的同学，这一部分同学真正能够从现在最好的互联网慕课里面受益，这个是毫无疑问的，但是更多的同学是被迫去学慕课的，他们并不很认同这样的课程的情况。由于相对教室里面的上课来说，网上看视频约束力更弱，在你的形式和你的表现没有得到一个质的提升的时候，学生并不买账，结果反而有很多同学认为用慕课来上课，效果不如在教室里面听来好。

当然现在又有一点变化，这又一点变化就是什么呢？是国家把它做成一场运动，做什么精品慕课、网络金课，国家在尝试这些东西，我只能说国家在有意做改革，勇于改革这件事情是好的，但是现在有大量的课程不尽人意，还有很大的提升空间。

Q:

10、您有多年指导学生创作、实习和参赛的经验，对于多数学生在创新项目中会遇到的问题有清楚的认识和了解，《创新与快速原型研制》就是基于此而开设的课程。您尤其提到了“就差一个程序员了”这一类的招募启事。请问您如何看待创业中程序员比例和整体技能要求提升的现状呢？

我这门课并不能把一个以前没有很多编程经验的人培养成一个很厉害的编程员，但是有一点背景知识之后，知道这些东西真正做起来并不是很可怕。当你真正需要做一个非常严肃的创业的项目的时候，你知道在团队里面程序员应该是个什么地位，你知道怎么样去跟他交流、怎样去在你的团队里去招募相应的程序员。

程序员比例提升有几个方面的原因。最根本的原因是，世界正在软件化，绑上了互联网、人工智能，而很多的硬件可以采用通用的平台来做，导致了很多东西需要软件的部分越来越多。另外一方面，创业的产品是要去跟现实世界中的商品竞争的，通过程序员的编程提升产品的品质、层次、复杂度，这些要求都是实际产品的要求。随着用户的品味的提升，这个事情设计起来的难度也是与日俱增的。不过，虽然系统的这些各种要素都在提升，但是工具也在与日俱进地进步，又有很多时候需要会用新工具的，在学校里面学的大部分的课程，有的时候会有些滞后，那么很多时候需要招聘的人可能不一定要在学校里找，可能需要有在社会上摸爬滚打的、有实际项目经验的人。

Q:

11、您怎么看待现在鼓励大学生在大学期间就进行创业的声音呢？

我和另外几位老师的观点是：第一，学生应该要去学习和锻炼创新能力。第二，学生应该知道创业大概是什么样的流程和有什么样的风险。第三，学生应该根据自己实际的情况来判断是否应该去做创业的事情。我们没有说鼓励所有学生去创业，而是鼓励创新，然后了解创业，然后是要有合理的判断，需要根据自己的个人情况，本身的能力、领导力、沟通能力和创新能力，以及业界的竞争环境、投资环境等等，再进行综合的判断。最根本的是因人制宜，找到合适的活动和伙伴、团队。

Q:

12、这些您目前指导的学生的创新项目当中，有没有相对成功的案例？

有一个光华的同学和一个北邮的同学组成的联合。因为有3到4年的时间了，我都忘了他们当初是什么时候找到我的、出于什么原因找到我的。我给他们做了比较多的指导和辅导，他们做的产品现在已经商业化。他们的产品是可换内筒的洗衣机。平常的洗衣机的内筒是固定的，但是如果你用在公用的洗衣机房的话，每人自己用自己的那个桶，这样的话干净卫生。当然那个产品还不成熟，是第一代产品。真正去做创业的团队不多，能成功的就真的是非常少，但是尽管如此，同学们还需要了解，存在这种可能性和相应的风险。

图为该洗衣机在北大双创中心的样品与介绍

Q:

13、最后一个问题：您想对未来来上咱们这门课的同学说些什么？哪一类同学适合上您这门课？

我认为所有同学都适合。本身喜欢动手的同学适合；原本不喜欢动手的同学，更应该来学，然后他就了解他自己是不是这块料。当他没有体验的时候，他可能会拒而远之。但是有过体验之后，他的感觉可能会不一样。如果要说一句话的话，那就是“人不贪玩枉少年”，到这门课程上来玩一会儿。

诗瑜  供稿／秦沅  编辑／丹阳 校对

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