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“百萬立方”計(jì)劃:一片“野地”上的驚喜

《能源與環(huán)境系統(tǒng)工程概論》課程答辯速寫

發(fā)布時(shí)間:2016-12-02來源:浙大新聞辦作者:柯溢能5687

一次課程項(xiàng)目答辯,吸引了來自網(wǎng)易公司、環(huán)保公司的管理人員,以及包括浙江大學(xué)環(huán)資學(xué)院、航空航天學(xué)院、化工與生工學(xué)院、建筑設(shè)計(jì)及其理論研究所、計(jì)算機(jī)學(xué)院、課程與教育研究所和智能農(nóng)業(yè)裝備研究所等7個(gè)不同領(lǐng)域的青年學(xué)者。

作為課程外的人,不禁要問,《能源與環(huán)境系統(tǒng)工程概論》何以撬動(dòng)如此多不同領(lǐng)域老師前來坐鎮(zhèn)?

看得見的學(xué)科交叉

9位校園內(nèi)外的評(píng)委此行的目的,是點(diǎn)評(píng)制冷與低溫研究所徐象國副教授的課程項(xiàng)目設(shè)計(jì)——百萬立方”計(jì)劃。

學(xué)生通過利用一百萬個(gè)1米×1米×1米的立方體,自由組合形成空間,在其中建設(shè)一個(gè)人類社會(huì)。而徐象國要求,這個(gè)空間能源自給自足,能夠維持100個(gè)人的生存。允許自然界的物質(zhì)流入流出這個(gè)空間,但要將對(duì)自然界的影響降到最低。

今年,是徐象國主講《能源與環(huán)境系統(tǒng)工程概論》的第二年,也是項(xiàng)目設(shè)計(jì)嘗試的第二年。在設(shè)立項(xiàng)目的最初,他便抱有一個(gè)頗具野心的愿望:以開放性的初始條件,讓百萬立方有可能對(duì)接真實(shí)世界中所有可能的專業(yè),而不僅僅只是能源。為了嘗試學(xué)科融合,今年他對(duì)課程設(shè)計(jì)做了新的調(diào)整,他與浙江理工大學(xué)藝術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院的副教授高寧合作,將這兩所大學(xué)的兩個(gè)專業(yè)班級(jí)打通一起上課,一起討論,一起來完成“百萬立方”。

面對(duì)能源與設(shè)計(jì)專業(yè)的融合,學(xué)生即覺得驚喜,卻也一時(shí)無法找到對(duì)接的頭緒。在歷經(jīng)一個(gè)多月的項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中,爭(zhēng)執(zhí)、妥協(xié)、再爭(zhēng)執(zhí)是每個(gè)項(xiàng)目組的日常。不同專業(yè)的同學(xué)們往往想退回到自己擅長(zhǎng)和熟悉的專業(yè)領(lǐng)域,去享受知識(shí)壁壘中的確定感和既有成就。對(duì)此,徐象國說:“學(xué)生個(gè)體專業(yè)知識(shí)的漏洞和不確定性,提供了一片野地,荒蕪卻可能充滿驚喜。”

最終,學(xué)科交叉的奇妙作用開始了。

當(dāng)人們對(duì)所住的環(huán)境產(chǎn)生厭倦,想從某一功能區(qū)移居時(shí),一般想法是“跑得了和尚,跑不了廟”。而在“百萬立方”加達(dá)嶼項(xiàng)目中,遷移的卻是整個(gè)房屋的位置。

這樣的設(shè)計(jì)創(chuàng)意就是先由浙江理工大學(xué)環(huán)境設(shè)計(jì)專業(yè)同學(xué)提出,而他們?cè)诖藛栴}上也拋出一個(gè)疑惑,能源供給是否可以支撐他們的設(shè)想。浙江大學(xué)方面的組長(zhǎng)加達(dá)宇則通過理論計(jì)算,驗(yàn)證了可行性。加達(dá)宇說,不同專業(yè)間同學(xué)們的碰撞,促進(jìn)了專業(yè)知識(shí)的共享和設(shè)計(jì)思路的拓寬,比如他們對(duì)功能區(qū)塊劃分、道路分布合理性有了更為直觀的表達(dá)。

 “百萬立方”合作教師浙江理工大學(xué)副教授高寧說,在課程融合中,設(shè)計(jì)使科技生活化、可視化。與此同時(shí),科技為設(shè)計(jì)拓展視域,捕捉到解決實(shí)際問題的途徑。

能源設(shè)計(jì)是課程主打

我們?cè)O(shè)計(jì)的概念模型圖,類似于一個(gè)WIFI標(biāo)志的梯級(jí)扇狀結(jié)構(gòu)。蔚藍(lán)參差組的組長(zhǎng)漆映荷說,這樣的設(shè)計(jì)與能量流動(dòng)的理念不謀而合。

在具體的設(shè)計(jì)中,“蔚藍(lán)參差”的能量從鉆井平臺(tái)獲取,根據(jù)扇環(huán)輻射的路徑流動(dòng),從前一級(jí)提供給后一級(jí)。而廢棄物從生活區(qū)開始收集,又沿扇環(huán)輻射的相反方向流回,在廢物處理區(qū)進(jìn)行最大程度的凈化和處理,避免工業(yè)廢棄物的二次污染,達(dá)到人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境和自然的影響程度最小的要求。

像這樣的“百萬立方”本次共展示了8組,學(xué)生們圍繞能源開展設(shè)計(jì)與布局,除了對(duì)常規(guī)能源的開發(fā)使用,不少同學(xué)們也涉及到對(duì)風(fēng)能、太陽能、潮汐能等清潔能源的應(yīng)用。而這些能源的演算公式,除了課堂上徐象國的講述,更有他們?cè)谕ㄟ^網(wǎng)絡(luò)參考國內(nèi)外文獻(xiàn)中的公式,進(jìn)行演算和推導(dǎo)。每本厚厚的項(xiàng)目設(shè)計(jì)說明書都涵蓋了大到整體設(shè)計(jì)概念,不同設(shè)計(jì)區(qū)之間的能源流、物質(zhì)流、交通流,小到人均膳食需求、能源消耗,不同品種農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)出,不同能源形式的效率。

參加當(dāng)天答辯的建筑設(shè)計(jì)及其理論所的王卡老師在點(diǎn)評(píng)時(shí)說,很多團(tuán)隊(duì)的“小世界”都用到了潮汐能并將之轉(zhuǎn)化為電能,然而這樣的能量轉(zhuǎn)換過程應(yīng)該有更多想象的空間。

例如在“日月星辰”小組的世界內(nèi),所有建筑是否可以隨著潮漲潮落轉(zhuǎn)換彼此的對(duì)接,在不同時(shí)刻形成不同的建筑格局王卡遐想,在未來城市中,可以運(yùn)用不同能源的個(gè)性特點(diǎn),在社區(qū)中做出不同的呈現(xiàn)。這些能源利用角度,是值得大學(xué)生思考的方向。

 “課程形式很好,這次來做評(píng)委很受啟發(fā),自己也會(huì)有適當(dāng)?shù)膰L試?!眮碜原h(huán)境與資源學(xué)院趙和平說,“我認(rèn)為在設(shè)計(jì)項(xiàng)目時(shí)也要有適度的邊界,這樣學(xué)生既可以有天馬行空的發(fā)散,也會(huì)有解決具體能源問題的落腳點(diǎn)。”

面向未來的接口

誠如科學(xué)家們對(duì)人與自然的關(guān)系的思考,本次百萬立方,也要求對(duì)環(huán)境的影響降到最小。這其中一個(gè)重要的命題,就是思考未來人類的生產(chǎn)生活的方式。

海洋之心組大量使用了3D打印和粉碎技術(shù),通過粉碎技術(shù)即可粉碎大部分的固體廢棄物。與此同時(shí),3D打印工廠對(duì)可重復(fù)使用的材料重新加以利用,打印生產(chǎn)出各個(gè)領(lǐng)域所需要的材料甚至成品。他們期待在中國的南海,建立一片如海洋之心般璀璨的美麗世界。

 “新的時(shí)空環(huán)境,我們不想讓人們生活在歷史和記憶中。”在設(shè)計(jì)過程中,“蔚藍(lán)參差”組開始思考人們?cè)?/span>百萬立方里的思想文化生活。他們?cè)O(shè)計(jì)出單獨(dú)文藝和科技的研發(fā)中心,將作為未來“百萬立方”文明進(jìn)程的動(dòng)力源泉。“我們想要給予生活更多的活力,讓人們活在未來與希望之中,在已有文明的基礎(chǔ)上開展學(xué)習(xí),形成新的文化形態(tài)。”漆映荷說。

“凡是通過技術(shù)能夠解決的問題,個(gè)人認(rèn)為都不是很大的事兒?!本W(wǎng)易農(nóng)業(yè)部產(chǎn)品經(jīng)理徐凌濤表示,除了純技術(shù)的構(gòu)想,“百萬立方”項(xiàng)目里的很多同學(xué)思考了社會(huì)中人的屬性問題,應(yīng)該要肯定一種人文情懷表達(dá)。

徐象國說,課程越到后來,越超過了能源課本身的邊界。這不僅僅表現(xiàn)為答辯時(shí)評(píng)委構(gòu)成的復(fù)雜性,更表現(xiàn)為學(xué)生在思維碰撞中涉及更廣領(lǐng)域,而這種多學(xué)科的思維訓(xùn)練也讓學(xué)生有了更多與外界聯(lián)系的接口。

“百萬立方”計(jì)劃成果

(柯溢能)