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张海霞︱悟道创新创业 修炼专业教学

已有 1455 次阅读 2019-4-17 10:15 |个人分类:科研心得|系统分类:教学心得| 创新, 创业, 教育, 老师, 培训

【题记】近几年随着创新创业教育的不断开展,各个学校对创新创业教育的师资培训十分重视,本人很荣幸受邀到很多学校讲过这方面的内容,近期做了一次详细总结,形成这个图文稿,希望对大家有所帮助。

 

今天特别高兴跟我们的新同事做一个分享。看了我的介绍可能很多人会以为我是专门讲创新创业的,其实我本人是一个专业教师,是在信息科学技术学院教微电子的,但我现在讲了很多跟创新创业相关的课程,其中最大的课是每周三的《创新工程实践》慕课,全国大约10万人的课堂,春季和秋季都上,所以今天想给大家讲讲专业教师和创新教育,分享两个内容:悟道创新创业和修炼专业教学

每个人都在专业里。我是信息科学技术学院微电子系的,我的专业方向是微电子的一个细分方向--微机电系统,很多人不知道。大家看这张2006年拍摄的照片,12年前,是我到北大工作时间第五年,很幸运那一年我得了一个国家技术发明二等奖,当时央视来采访,说找一个最专业的地方拍摄,于时就在我们的实验室,穿得跟太空人一样,拿着我们自己做的芯片,拍了这么一张非常专业的照片。大家今天看这张照片,觉得是不是跟现在的我不太像?甚至是非常得不像,可能很多人觉得当时的我看上去比现在年纪还大。没错,现在的我看上去确实比12年前精神状态更年轻。为什么?因为这12年来我从一个专业老师出发,做了不少跟创新创业相关的事情,就从我的容貌的变化来看,创新真的让人逆生长!所以各位一定不要拒绝创新,一定要积极热情地拥抱创新。

这当然是个意外收获了。不过作为一个教微电子的微机电系统方向的专业老师,我其实有更深刻的体会,因为,绝大多数人听到这个名字都不知道是干什么的,就连我自己的家人都搞不清楚我到底是做什么的!我是河南人,生活在四世同堂的大家庭里,我奶奶98,我爸爸、妈妈70多,为了给我照顾孩子他们从河南搬来跟我们一起生活了快20年了,虽然他们搞不懂我在干什么,但是他们特别骄傲,尤其是我奶奶,一下楼就跟人家说:我孙女是北大教授。人家问她你孙女在北大教啥的?她说不知道,反正是可高可高的高科技。所以我在我们小区有一个绰号叫高科技教授

但今年就不太一样,因为中美贸易战打起来,三月份那一天,中兴突然被罚,中国芯一下子就成了家喻户晓的热词。那一天我下班回家,我奶奶在楼门口站着,

我说:老太太,你站这儿干什么?

她说:我在这儿已经等你半天了,在家里坐不住啊。

我说:你咋的了?

她说:你爸说了你干的那行不行了,美国人要罚了,要罚好几亿美元,那咱家可怎么过啊?!

原来如此!坏事变好事,我的专业一下子就被全家人理解和接受啦!因为,微电子行业已经是我国乃至全球最重要的行业和领域了。

这是2013-2017年集成电路芯片进口的数据,蓝色是进口量,黄色是进口额。中国集成电路芯片的进口量在2013年就达到了2600亿颗2300亿美元,2017年更是达到了3750亿颗2600亿美元!2018年这个数据刚刚公布是3125亿美元!在国民生产总值所占的比重更是相当惊人,我国的集成电路制造能力比较差,不到全球7%,市场是全球的1/3,芯片进口连续五年排名大宗商品第一,是排名第二的原油进口的两倍,超过铁矿石、铜、钢和粮食的进口费用总和!

就从这里开始,我给大家讲讲创新创业跟微电子的关系,因为它确实关系着国家和全人类的命运。

一、芯路历程

我们先来看一下芯片成长的芯路历程。芯片跟计算机有很有关系,第一台计算机ENIAC1943年诞生在宾夕法尼亚大学,它的核心组成是17843个真空电子管,6000个开关,7000只电阻,10000只电容,50万条线。它是用来计算弹道火力表的,但是稳定性不行,就是因为17843个真空电子管是典型的不稳定因素。

这是40年代的真空电子管,这是我去南极科考的时候在英国南极科考站博物馆洛克港(建于1944年)拍的原件,它在科考站用来做通讯的。大的真空电子管跟暖水瓶大小差不多,形状也很像,小的也有矿泉水瓶大小,都是玻璃器皿。通电以后,玻璃器皿散热不太好,很容易发生爆炸。所以17843个真空管在一起的时候,一个巨大的不稳定性因素是容易发生爆炸。科学家为解决这个问题在二战期间在Bell实验室成立了科研小组,研发可以替代玻璃真空管的器件,一直到19471216日才研发成功:第一个点接触型的晶体管,它能够替代所有的真空电子管的功能,但是体积小到了万分之一,能耗小到了百万分之一,而且变成了一个非常可靠、稳定的器件。研究小组的三位科学家也于1956年获得诺贝尔物理学奖:约翰.巴丁、威廉.肖克利和华特.布拉顿。

得诺奖以后三个人走向不同的道路,约翰.巴丁继续做科学家,他去了UIUC(伊利斯诺大学香槟分校)物理系,拿到了第二个诺贝尔物理学奖(70年代做低温超导)。华特.布拉顿去了康奈尔大学,成为该校著名的实验物理学家。威廉.肖克利则在1956年回到自己的家乡--圣克拉拉山谷去创办了一家公司:肖克利实验室股份有限公司。

这家公司吸引了八个风华正茂的年轻人加盟,充满了雄心壮志,要跟肖克利一起创业大干一场。可是创业的故事发展得跌宕起伏。肖克利作为一名顶尖的科学家而不是创业者,犯了许多创业者不应该犯的错误,比如傲慢无礼,只尊重科学创新,不尊重技术,不尊重市场,最后导致这八个年轻人愤怒出走,成为著名的八大叛逆195710月份他们拿到仙童照相器材公司的3600美元投资,成了了仙童半导体,在肖克利实验室股份有限公司旁边租了一间办公室安营扎寨,要用硅材料替代赭材料做新型晶体管。他们把仙童公司做成了一家非常成功的公司,1965年在纽交所上市,著名的摩尔定律也在这里诞生。后来,他们再次凤凰涅槃,创建自己的公司,其中就包括1968718日创办Intel!

八大叛逆不仅仅是自己创业成立了一家又一家成功的公司,更重要的是影响了身边的人。在仙童所有的员工都想出来创业,都想成就一番了不起的事业,60年代末创业蔚然成风。1969年底某次集成电路巨头聚会,与会的400人中只有24人没在仙童工作过,这个成才率比黄埔军校要高很多。

在仙童公司出来创业更是带动了美国年轻人投身创新创业的热潮之中。在仙童公司所在的圣塔克拉拉山谷形成了聚集点,1971111日,一位记者在《每周商业》写了一篇文章,这个地方不要再叫圣克拉拉山谷,应该叫Silicon Valley,这就是闻名世界的硅谷的真正来历。

硅谷成了年轻人创新创业的圣地。197641日在硅谷长大的乔布斯成立了Apple公司,开始从intelAMD赊来芯片组装他们的第一台个人电脑,1980年他成为全世界最年轻的亿万富翁,接受采访时说了这句话:“仙童公司就像成熟的蒲公英,你一吹它这种创新创业的精神就四处飘扬了”。比尔.盖茨跟乔布斯的年龄差不多,他也到硅谷参观,回到哈佛写了DOS操作系统,后来进一步演化成Windows系统,开创了新模式:WINTEL,即windows+Intel,前面是软件操作系统,后面是硬件芯片的支撑,这个模式改变了全世界。沿着这个模式和思路下进一步的演化和传承,先后涌现了写第一个网上支付系统PayPal的埃隆.马斯克,让亚马逊、支付宝(阿里Pay),WeChat Pay做成了全球最大的生意。写第一个社交软件Facebook的扎克.伯格,改变了人类的交往模式。

从八大叛逆的创业开始,微电子芯片开始成为专业用户的必选推动了信息社会的发展,到微软、苹果则是把个人电脑推到了个人、走进家庭,再到互联网和智能手机的移动互联网,我们人人都变成了芯片的直接用户。这就是一个从原始创新移植到千家万户的真正的创新创业故事。

二、悟道创新创业

从芯路历程我们来看下创新创业的几个关键要素:

首先是科学上的原始创新和突破。如果没有晶体管的发明,也没有后面风靡世界的芯片,所以科学上的原始创新和突破是产生颠覆性创新的基本原点。

其次是技术上的不断创新和积累。如果没有八大叛逆在技术上不断做技术积累和创新,也不会有后面产业的发展。所以技术的不断创新和积累是创业成功的重要因素。

还有核心知识产权保护和应用。在原始创新、技术突破的过程中,如果没有知识产权的保护,大家都不会致力于创新而是会习惯性抄袭和盗版,这对创业将是毁灭性打击。所以知识产权的保护是促进行业良性发展的定海神针。

再次是青年人前仆后继创新创业。正是一代又一代的年轻人投身创业才把集成电路这个行业的雪球越滚越大,推动了各行各业的发展。所以年轻人前仆后继创业是发展的动力源泉。

最后就是在市场的考验竞争中发展。以上提到的硅谷创业者的成功都是企业的产品在市场检验中发展起来的。所以接受市场的考验和竞争是发展的硬道理。

这五个方面是科技创新创业的核心要素,当然也适用于其他领域的创新创业。

比如文创领域,阿凡达就是很好的例子。在经济管理领域,中国新的四大发明几乎都是商业模式创新的典范。当然还有一个领域,社会服务,很容易被大家忽略,但是它却改变了我对创新创业的看法。

这是一个让我特别感动的例子,作为高科技领域的教授,我每年在全国做很多场高大上的科技创新创业讲座,20161218日我被邀请到呼伦贝尔做讲座。呼伦贝尔,一个多摩美好的名字,大家首先想到的一定是一望无际的辽阔大草原、威武雄壮的蒙古大汉弹着马头琴、美丽大方的姑娘歌声嘹亮,可是我到的那天,呼伦贝尔零下38度!我一下飞机直接就被冻得瑟瑟发抖,接我的人同志直接把我送到酒店,换上他们准备好的蒙古袍我就去做讲座了。我有一个特别的爱好就是看书,书包里随时都有书,就这样那天我把书和书包全部扔在酒店了。等我讲座回来,发现我的书里夹着这个美丽的呼伦贝尔的书签,旁边还有一张温馨的纸条:

“尊敬的阁下您好,我在为您清理房间时发现您自带的书籍,特别为您准备了书签,以方便您的使用。”

准备这个书签的服务员叫艾亚云!真好,我带着我的书走遍了全世界,这是我第一次收到给我的书准备的书签,这个创新的服务瞬间打动了我!做过这么多场创新创业的讲座,我从来没有把创新跟服务员联系在一起过,而现在创新就在我的面前!因为,创新就是通过改变产品和服务,为客户提供价值和满意度。

这是1984年经典管理学家德鲁克写在《创新和创业家精神》里的给创新下的最好定义。

推而广之,作为老师,我们的产品和服务是教学和科研,我们的客户是学生和社会,我们通过改变和提升教学和科研,为学生和社会提供价值和满意度,这就是我们老师的创新。所以真正的创业教育,跟每个人和每个专业都是直接相关的,它是一种通识教育,创新能力所有人都应该拥有,经过学习都可以掌握和提高,在生活和工作中都可以随时随地能够拥有

那么创业呢?在绝大多数人心目中跟开公司、赚大钱、赶时髦等等是划等号的。我举一个创业者的例子,褚时健,解放前,他是游击队员,解放后,他分配的第一个工作是只有一台废旧锅炉的制糖厂,搞成以后被调去农场,然后下一个工作是频临破产的玉溪卷烟厂,再之后功成名就的他全家被抓。保外就医的时候他75岁,承包了几千亩荒山去种冰糖橙,褚橙又让他走上了人生巅峰。褚时健一生都在不同的领域创业,在一次采访中,记者问他为什么一辈子跌宕起伏还要创业?褚时健说了一句话:我认定的事只想赢不想输,这是我的信念

从褚时健先生的例子可以看出,开公司、赚大钱、赶时髦,那都是创业的表象,真正的创业是像他这样的创业者,凭借永不妥协的勇气和毅力开创一番事业,实现人生的价值

所以,真正的创业教育,不仅包括创业的技巧、过程、知识经验的传递和分享,更重要的是创业家精神的培养和训练。

真正的创新创业教育是一项长期的通识教育,是我们每个人每个学生都需要去练的通识教育。它有三项核心任务:

  1. 培养创新意识。所有的课堂都应该培养创新意识,都能够启发学生的创新意识。

  2. 提升创新能力。各行各业的专业知识练得越好,创新能力越强。

  3. 训练创业家精神。今天中国的学生最缺乏的就是坚忍不拔的精神。

我们的宗旨是把所有的学生都培养成具备创新创业能力的人,在各行各业开花结果。

三、我和创新教育

下面跟大家分享一下我和创新教育的机缘。2007年我发起了iCAN国际大学生创新创业大赛,那年91日比赛在上海举行,比赛结束后一位获奖学生给我写信:

老师我非常非常激动,不是因为我得奖了,从小到大我得过很多奖,可是这是我第一次不靠考试得奖,是我和我的团队一起从无到有,想了一个新点子并亲手实践出来得到大家的认可而获奖,我为我和我的团队感到骄傲。以前我认为比尔.盖茨和乔布斯都是神,现在我知道我一样能行,Yes I CAN

就是因为这句话成为我比赛的永久名字,iCAN,也是这句话让这件事坚持了12年,对我本人也是非常大的变化和提升。从原来做非常专业的小的比赛到现在做成一个国际大赛,而且在国际上开始轮转,不仅仅是在中国比,发源于中国开始走向世界,影响世界的比赛。

也是因为这句话让我在北大我开了一门创新课--创新工程实践iCAN·PKU,教学生如何打开创新思维,找到自己的创新项目,并提升能力去完成它,磨炼他坚持把一件事做完的创业家精神。这门课在2016年就变成全国第一门创新创业拿学分的慕课,2017年入选国家精品课,2017-2018年教了全国700多所高校的二十一万学生。在此基础上又拓展了四门这样的课,我们现在有五门在线创新创业课程,形成了一个系列,在全国形成了一定的影响。2018年我们得了全国教学成果二等奖。

12年来,我从一个普通的专业老师,一步步成为资深的创新老师,做了一个世界级的比赛,做几门影响全国的课,这就是一个专业老师的成长。从2006年那张非常专业的照片看起,到今天这样一个热情高涨的创新老师,这就是创新创业教育对我最大的改变、启发和激励。所以我希望大家都能够在今后的工作中修炼自己的专业创新创业教育。

四、修炼专业教学

今天适应这个社会的创新创业的人才,分散在各行各业,每个学生都需要成为这样的人才。怎么教?其实正如古人所总结的那样:教学相长,教和学是共同成长,教是主动轮,学是从动轮,没有飞速运作的主动轮,从动轮是转动不起来,所以,作为主动轮的老师要积极主动地转动起来,带动学生,带动课堂。我总结了做好主动轮的规律,希望对大家有所帮助。

1、知己知彼:了解学生、了解社会

我举一个真实的例子,我家四世同堂,我爸爸妈妈从我怀孕的时候就来北京照顾我,我的孩子他们一直带着,吃喝拉撒睡都管,能不了解吗?有一天过节,我爸爸张罗了一大桌子菜,搞得非常丰盛。大家刚坐下,还没开始动筷子,我老爸就跟我孩子说:

Lily你现在真是太幸福了,你看吃啥有啥,看这山珍海味应有尽有啊,以前我们在河南啥也没有,吃糠咽菜不说,还得挖野菜吃。

没想到,我孩子说:

姥爷,你简直太幸福,都能吃到野菜啊!那天我妈开车带我出去快100公里了,吃得还是假野菜呢……

出乎意料吧?!太出乎意料了!我爸爸觉得很了解孩子,但实际上他跟孩子之间隔着世纪鸿沟,这个忆苦思甜的例子就明显用错地方了。

这是不是也是我们教学中常犯的错误?

老师必须要换位思考:今天的学生要了解的是什么?希望知道的是什么?能够抓住他的心这才重要。有个小建议,所有的老师今后上课的时候不要总想或者说现在的学生如何如何。那个时代的学生都非常好,努力去抓住好的那部分,知己知彼才能真正把需要传递的知识传递下去。

2、围绕核心:提炼精华、利用资源

有一次我上课,一个学生私下跟我说:老师你讲得特别好,可是你就是太罗嗦了,你有一句话重复了八遍。

我说:这不可能,我怎么可能重复了八遍呢。

他说:老师真的,我给你数了。对,就是重复了八遍,我们都知道重要,你不需要那么重复。

下一次课我自己悄悄开了录音功能,回去回放了一下录音,发现有些话我甚至重复过十八遍!

当老师罗嗦是常态,但是罗嗦很烦人。所有我们上课的时候真要做好思想准备,必须好好把知识点和精华部分认真提炼出来,讲的时候直中靶心,避免太罗嗦,强调某一点的时候学会利用目前广泛的网络资源,把课上要思考的要点放给学生,让他们通过搜索、检索或其他的方式进行丰富和补充。这样既活跃了课堂也减少了废话。

但有一点,必须围绕核心。很多老师讲得特别炫特别好,可是下课以后基本全忘了,为什么?因为内容太散。所以老师要提炼净化,简明扼要提炼出来,课堂上充分注意利用学生的热情和现有的资源,让他们围绕你的核心进行补充和交换。

3、层层深入:循序渐进、注重过程

在东方的教学里,因为长期受应试的影响,我们只注重最后的结果,不注重过程,学生则是习惯于期末突击,但考完了又记不住,因为没有过程就没有真正的提高和收获。所以要注重过程管理,如果我们可以平时要求每节课都循序渐进,每个节点过程都很重视,要达到这样的目标和作业的认真程度,教学效果会有更大的提升。因为所有的学生最重要的就是在学习过程中的成长。

4、有理有趣:形式多样、新鲜生动

老师一定要用心准备上课资料,形式上也要好看,讲课要生动,视频也好、上网络也许好、动手也好,可以用各种手段让课堂活泼起来。

我给举一个例子,就是我博士阶段上的哲学课:道德经,对于当时读理工科的我来说莫过于一种折磨和浪费时间。第一节课,我们都往后坐,推门进来的是一位穿着中山装系着风纪扣满头华发腰杆笔直的老先生,他的开场很简洁明了:

同学们下午好,我叫涂又光,我今天来给大家讲《道德经》,现在咱们讲《道德经》的第一章:道可道非常道,名可名非常名。

没想到涂老师下面的举动立马让所有人傻眼了。涂老师在黑板上画了一个3×3矩阵,在纵横两栏里写上了天、地、人和名、利、道

什么?老师居然可以用数学的方法讲《道德经》?!

亲爱的同学们我们今天要讲的是《道德经》,这里其实重点就是天地人,名利道之间的关系,现在大家分析一下天地人,名利道的关系,每个人讲讲自己认为的天地人,名利道,可以结合你自己的故事、想法、人生经历来讲一讲,有没有什么样的故事可以分享呢?任意一个选一个就可以。我先来讲了一个我的亲身经历吧。

于时,涂老师讲了他自己的理解的天地人名利道之间的关系,在相应的矩阵格子里填了一段话。经这么一示范和提醒,同学们就开始七嘴八舌地讨论起来,下课的时候,每个人都在3×3的矩阵里填上了自己的故事。这节课上完后全班同学都开始对后面的课充满了向往,一个学期下来,我们把五千字的《道德经》学得通通透透而且充满了乐趣,每一篇都讲了很多自己的故事,最后的大报告每个同学都洋洋洒洒写了上万字。涂老师的《道德经》对我们的影响非常大,他通过创新的教学方法将《道德经》的道理融入了我们的生活和工作中,每个人真正开始想自己和道德经之间的关系和大的哲学之间的关系。

所以,无论是讲什么课,都可以讲得很有趣,讲得很有意思,只要老师真的创新地思考教育,方法和形式都在那里,只是看你怎么用。

5、与时俱进:终生学习、不落窠臼

《西游记》是最好的一部教材,每个时代都在讲这个故事:我们小时候看六小龄童版的电视剧,万人空巷;我们上大学的时候都痴迷中西合璧的《大话西游》,到现在是《西游降魔》《西游伏妖》等等,每年不知道改编《西游记》多少遍,但是依然火爆。可以说一部《西游记》常讲常新,为什么?因为每个时代的导演都在用新时代的手段和方式做符合当下时代特征的改编,所以都很受欢迎。那么,对于我们老师来说任何一门课也是一样,可以与时俱进、常讲常新,这就要求老师与时俱进地学习。

6、不懈努力:精诚合作、永不言弃

要想搞好工作我们每个人都必须要努力,精诚合作,永不言弃。下面这个故事是我们北大的老师的真实故事,他叫何子山,北大天文学科维理国际实验室的主任,他说:

“我每周工作125小时,我做到了,但我的学生绝大多数做不到,我告诉他们,你们每周如果工作少于100小时,你什么都做不成。”

这就是我们身边的教授,一个全世界知名的天文学家,值得我们学习和借鉴的榜样。

五、结语

最后我想送给大家大家三个秘笈:

1、起跑线:一定要有成就自我的自信

不管你是谁,一定要相信自己能够做好老师!有了这样的自信才能够真的前进。

2、加油站:面对困难绝不言弃的坚持

遇到困难总是很多,但是你永不言弃就总会找到解决的办法。只有坚持,你才能真的不断前进。

3、动力源:活着就为了改变世界的梦想

既然来做老师,就是有梦想的那一群人,坚信用教育将创新融入民族的血液,让每个人都成为创新人才,这才是伟大的中国梦,创新,中国影响世界才不是梦。

请相信:自信.坚持.梦想,YesiCAN

谢谢大家。

 



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