[分享]：21世纪的工程教育(大学论坛）

guwenlong780306

21世纪的工程教育
刘西拉 (2004-04-09)

谢海光 ：
各位老师，各位同学，大家好，我们非常高兴请到尊敬的刘西拉教授，给我们做关于二十一世纪工程教育这样一个讲话，谈谈他的思想、思路和整个的畅想。大家都知道刘教授是非常著名的教授，待会儿我们会专门向大家介绍刘教授。为了更好使我们专题网上的学术报告能够做得更好，更加专业，更加有水平，我们最近一个时期，尽量安排专业的、素养非常高的学者进行嘉宾主持，今天我们请到的嘉宾主持是我们建工学院年轻的副教授宋晓冰老师，宋晓冰老师是清华大学土木学科的博士，也是上海交大的博士后，他和刘老师是长期的师生关系，又是在一个团队当中合作者的关系，对刘老师的思想，刘老师科学上的造诣比较了解，比较熟悉，对学科本身也比较了解和熟悉。下面我们非常高兴请出今天的嘉宾主持宋晓冰老师，下面的时间我们就请宋晓冰老师主持，大家欢迎。
宋晓冰 各位同学，各位老师，各位朋友，下午好。今天在网上报告，我们请来的是建工与力学的刘西拉老师，他报告的题目是二十一世纪工程教育，我是今天的主持宋晓冰。大家知道我们国家目前正处于世界经济发展的热区，针对入世的大环境，这为我们的工程领域带来了一个前所未有的机遇和挑战。单就土木工程而言，目前我们中国广阔的大地上正在进行世界上最大规模的基本建设。根据建设部一个统计，我们国家建设业的年总产值约占整个社会总产值的十分之一，如此重要的一个领域，在不断开放的大环境下，不免面临着来自国际上的一些激烈的竞争，而取胜的关键是人才，这就需要每一个同学认真考虑：什么样的人才是适应目前这样一种环境、形势的人才？而我们怎样才能成为那样的一种人才？
我首先介绍一下刘西拉老师，刘西拉教授1963年毕业于清华大学土木工程系，获优秀毕业生奖章，1981年赴美国PURDUE大学进修，现在是我校的责任教授，也是清华大学的双聘教授。他是世界工程组织联合会中国委员会副主席及教育与培训工作委员会中国代表，全国科协常委会国际联络委员会委员，中国土木工程学会常务理事兼国际合作与交流工作委员会主任委员，中国土木工程学会工程可靠度委员会主任委员，英国结构工程学会资深会员，英国土木工程师学会资深会员，国际桥梁与结构工程资深会员，国际建造理事会常务理事，英国皇家特许工程师，同时刘教授还是同济大学等五所大学的兼职教授；刘教授于1978年荣获第一届全国科学大会奖，1985年获美国土木工程师学会的结构科研奖，被誉为美国工程界有突出贡献者；1994年被国家科委任命为土木工程的首席科学家， 1998年获得美国佛罗里达大学Rinker杰出学者的称号，1999年当选为英国结构工程学会的副主席，并被法国Pascal大学授予名誉博士学位，。刘教授有长期丰富的教学经验，对我国工程教育有长期的深入思考，今天我们请刘教授主要是对二十一世纪工程教育的问题进行一些交流。下面就开始今天的报告，有请刘教授。
刘西拉
谢谢宋老师。同学们，老师们，下午好。今天跟大家座谈的题目是二十一世纪的工程教育，这个题目可能对我来讲太大了，因为我本人不是专门研究教育学的，但是谈谈二十一世纪的工程教育，我想也有一点我自己的切身体会。因为我这一生当中，大概当学生当了24年，研究生读了二次，文革以前按照苏联制度在清华读的研究生，读完，然后在改革开放以后，又到美国去读美国研究生，所以研究生读了两遍。论学位，美国PURDUE大学最后承认我清华本科学习和研究生学习，也相当于他们的学位，大概是四个学位，所以当学生时间比较长。当老师也当过十六七年，但是没有当学生的时间多。另外我有一段时间，就是文革的时间，正好在西南大三线搞工程，搞了13年。所以从自己的体会来讲工程教育，无论从工程方面也好，从教育方面也好，可以谈一点自己的切身体会。因为我自己经历了这些东西，而且这些都是个人亲身的体会。另一方面，最近又有组织上安排，我担任了世界工程组织联合会中国委员会副主席，而且是教育培训委员会的中国代表，有一些机会跟世界各方面关于工程教育的专家在一起商量、讨论、甚至争论，所以有一些新的信息。再说关于二十一世纪工程教育这个论题并不是从现在刚刚开始的，实际上在十年以前就已经开始，那时从台湾地区，或者是美国，都开过若干个有关二十一世纪工程教育的会议，我想结合自己的切身体会，再加上一些国际上的信息来谈谈这个问题，所以不是教育家在谈，还是一个老师在谈，或者是更像一个学生在谈，跟大家谈谈自己的体会。
那么大家看一看，我因为2000年到华沙参加过第五届世界工程教育大会，这个大会里面谈到，二十一世纪对于工程教育和训练有些什么具体要求。我今天谈的问题里面，有一些就是参考大家总结出来的一些经验和要点。那么再过两个礼拜，我要去美国Nashville参加第六届世界工程教育大会，这是美国组织的。在这个会上，我受世界工程组织联合会教育与培训工作委员会的邀请，在那里有一个报告，谈在二十一世纪对工程教育的一些反思，所以这些正好可以做为我今天讲话一个很主要的内容，这是我准备在美国发言做的PowerPoint。
我们先谈一下工程教育。我想谈这个之前，我们先弄清楚什么是工程教育，它就是针对工程技术人员进行的教育。我想在谈这个以前，先把科学家和工程师区别一下，因为现在无论在国际还是国内，都是把科学家和工程师混合在一起，认为这都是搞技术的，他们不是科学家就是工程师，但是科学家和工程师有一点不同，这点不同也是和一些教授们在一起谈天，悟出来的。
第一，科学家主要的约束是来自自然规律。那么工程师的工作就不仅仅是自然规律约束，还要受到社会规律约束。如果你的社会不发达，你想搞一些新的产品，可能本身社会就没有那个需要，或者是技术水平到不了，你做不出来，所以受社会的约束条件还是很大的，这是工程师和科学家的第一点不同。第二，如果从作用上看，科学家是“认识自然”，工程师的作用就是“改造自然”，“改造自然”这句话不能讲了，一讲自然要“反击”你，“报复”你，所以现在是讲“与自然协调地发展人类社会”，就是“天人合一”。这样，应该是“在符合自然条件限制的情况下，发展人类社会”。这是工程师和科学家的不同。
那么在“工程”里面有很多的领域，也不完全一样，我们看这跟轴，这个轴我们可以联想成是连续性轴，如果轴的一端是化工，即我们工程界里面讲化学工程，它的生产线比较像连续生产线，连续生产线的意思就是你要一开机器以后，它的产品就不断连续地生产；那么如果我们到机械领域就不一样，机械领域他们的生产线是离散生产线，是按个数算的。要进行优化，不能说今天产量五个半是最优，要么就是六个，要么就是五个，不能是五个半，都是整数优化。那么如果到连续性轴的另一边，就是我们讲离散性更大的这一边，就是土木工程。土木工程它几乎不是一个生产线，它是一个工程一个样，在世界上我们还很难找到两个工程是完全一样的。所以不同的工程领域，大概它的性质也不完全一样，但是不管是什么工程，只要是工程，大概有两个特点是都有的，一个就是它需要有一个积累，解决工程当中有很多问题，不是完全靠数理化那一点公式就能解决的，它有很多地方还需要人的经验，还需要综合的判断。所以说，如果要是我们找一个有经验的工程师问，你这一辈子，你解决了这么多的问题，那么有多少问题是真正靠计算解决的？那么我想，至少对土木工程师来讲，靠计算来解决的部分，还是很小的一部分。比方说是这一小小的部分，才是真正靠计算来解决的，大部分还是靠工程的综合分析和判断解决，所以经验很重要，这是工程当中的一个特点，即“个性”。还有一个特点，就是工程它需要综合，它需要不同领域的结合，没有一个工程领域它单独就靠自己领域可以把它全部完成，它一定要涉及到其他领域。所以“综合性”、“个性”应该说工程领域的特点。那么，现在我们大家都在谈创造性，我想创造性对工程师和科学家也有所不同。比如说对科学家，科学家的创造性怎么讲？科学家的创造性最重要就是他需要有原创性（Original work），因为他是要发现自然的规律。如果他是第一个发现这个规律的，尽管第二个人也发现这个规律，第二个人发现规律的作用等于零。因此，对于科学家，原创性非常重要。对于工程师来说，原创性当然也好，但是很多工作是体现在对工作的创新、革新。此外，工程师也可以集成，比如说把各个领域比较好的东西集成起来，解决某一个问题；他也可以是移植，比如把信息领域、计算机领域好的技术引到土木工程里面来，这就是移植，移植本身也有它的创造性。甚至还有一些工程师，他能够把过去的一些经验，一些规律，能够很好的表达出来，这也能够反映他的创造性，不一定所有的东西都一定是原创的。但是，工程师不管是创新、集成、移植、表达，他最后都必须要应用，如果工程师的成果、工程领域的成果不能应用，那么这些创造性也都没有什么太大的价值。
那么对工程师来讲，从18世纪末我们就开始讲工程师了。从瓦特发明蒸汽机那个时代开始，到现在为止，大概可以说已经经历了五代，这个划分是在华沙世界工程教育大会上大家比较认可的划分。
大家注意这个划分，这个划分有五代：第一代工程师是从18世纪末到19世纪中，它的特点是多才多艺，比如说瓦特发明蒸汽机，是算出来的还是做出来的？他能不能修？我看他也能修，什么都能干，这才能把蒸汽机做出来。但是，由于技术的发展，就会发现领域开始专业化了。早先，像土木工程，它的原意就是民用工程，Civil Engineering, 民用工程包括，传统的机械、化工等等所有的领域，但是现在Civil Engineering只是土木工程。从20世纪初到20世纪中，这段时间整个工程技术就发展到非常专业化，非常专业化的情况正好是我们建国以后，“全盘学苏”的时候，那时候可以说专业分得非常细。那时候，我到清华学习的时候，机械系有专门搞焊接的，有专门学铸造的，有专门学机械制造的，你搞焊接和搞铸造就是两个完全不同的专业。那么在土木系就有的教研组是专搞钢筋混凝土结构的，也有专搞钢木结构的，他们就不一定放在一起，这就是“非常专业化”。前苏联搞这一套是因为它的社会背景和工程教育发展的历史决定的，但是这个状态在计算机出现以后，很快发生变化。比如说20世纪中到20世纪七十年代，就出现第四代工程师，这代工程师是什么特点？就是有一部分人开始研究系统，不仅仅是搞非常细节的专业，而是搞到系统上去了。那么这主要就是用了计算机，可以提高他的工作和研究层次，或者是，他的工作、生产，考虑的范围就大起来了。那么从20世纪七十年代到20世纪末，一般认为是第五代工程师，这时候工程师的领域之间就会杂交，领域和领域杂交，这是五代工程师的特点。
问题就是在这里，我们的工程师一代一代演变发展，我们的工程教育有没有发展。比如说，我们是否处在结束第五代工程师的时代，在走向第六代工程师的时代，而我们工程教育的基本理念还停留在第三代，即是“非常专业化”的水平？这值得我们考虑。
二十一世纪对于工程师来讲，国际上说是第六代工程师，对第六代工程师面临的特点来说，我想归纳起来是两个：一个是科技发展非常快，科技非常迅速地发展；第二个特点就是信息全球化。科技迅速地发展和信息全球化这两个特点，应该说它的基础还是由于计算机技术的发展。那么有了这两个特点以后，我们有没有反过来想：在这两个特点下，我们整个教学理念、工程教育的思想也应跟着变化？对这个问题，我觉得是需要我们很好思考的。
那么二十一世纪的工程师需要什么样的知识技能呢？这个问题，就牵扯到我们今后应该在学校教些什么东西的问题。这个说法不大一样，比如说搞工程教育的学者们，比较强调二十一世纪应该着重在基础教育，而且专业和专业中间的痕迹应该尽量地淡化。如果我要问一个行政官员，他也需要一些工学院毕业的学生到那里工作，他认为二十一世纪工程师最重要是灵活，要适应各个方面。这些答案是普查的结果，就是大家在二十一世纪对工程技术人员的一些希望。如果问工程技术人员，比如说老工程师，他们希望新工程师在二十一世纪具备什么技能？他们会希望不仅有传统的知识，还需要有新的科技知识。那么问搞大企业的领导人这个问题，当然他们要求二十一世纪的工程师具备的知识更广阔了，希望他不但具有一般的知识，还要有系统知识，不但要有系统知识，而且还可以跟人家合作，还可以交流，最后还能够管理。那么这个要求就比较全面了，不仅是系统知识、管理、交流都要。如果问公众，作为家长比较关心的是，学生四年要完成全部教育，因为公众还是希望孩子们能够到时候毕业。那么二十一世纪需要什么样的知识技能呢？如果我们对工学院毕业的学生做一个调查，那答案也不是唯一的。比如说对刚毕业的学生，你问他今后在大学应该加强哪方面的教育？比较多的就是答实践知识，大学里面实践知识教得比较少。但是对毕业五年以后的大学生，你再调查一下，普遍大家就觉得大学里面应该加强基础知识的教育，基础还是最重要的。那么毕业五年到十年以后，学生做的层次慢慢高起来了，你这时候问他应该加强什么？他们会普遍说要加强管理能力，因为他做的事情要大一点，要指挥别人做事；对中年的校友，问他们大学应该多学些什么知识？他们说要做投资、管理方面的知识，因为他做得更大了。对退休以前的校友，你问他们大学应该多学点什么？他们认为大学还是少学了，特别应该多学一点“真正重要的事情”。什么叫“真正重要的事情”？老学长就说，“真正重要的事情”就是音乐、美术、字画…,它们都重要。这个问题，对不同的角度、不同的年龄段来看，要求都不一样。但是，结论应该是这样：如果人的生命就像沿这个时间轴走的话，学生在学校里面的时间是一小段，在大学里面的时间是一小段里面的一小段，那么这一段应该花在学什么？在国际上比较多认可的就是认为：在学校里面还是应该注重“基础知识“。任职以后可以在“专业知识”方面继续增加积累，而且终身都要不断地学习，所有的知识都是需要的。这大概是一个比较统一的答案。
那么在这种情况下，我们看看知识结构应该是怎么样的？对二十一世纪，我们所需要的知识结构应该具备什么样的特点？大家知道做工程，在古代的时候，工程师就是工匠，所以那时候没有知识结构，就是经验。比如说最早建柱子，这是希腊的柱子，这个柱子多粗多高，那根据人体的宽度和高度来做，如果这个柱子塌了，就做粗一点，不断总结经验，所以那时候知识就是实践、经验，很难说这是一种什么知识结构。比如，大家知道这是一个平衡的概念，这谁都有；但是不一定计算，可以看出后头的压重太大。又如，砂土不能受拉，绳子不能受压。如果做一个桥，让几个人坐在一起，加几个杆撑住手臂，上面还可以坐一个人，这种东西实际上在桥上也是这样一个思想，都是非常非常直接的东西。大概到了十七世纪的时候，从伽利略开始，当时做梁的强度实验，后来慢慢有了虎克定律，那时候实际上就有了实验物理，后来到牛顿，又有了理论物理，知识结构就是实践和理论两级。这个情况一直维持了很长了时间，一直维持到了计算机出来。计算机出现以后，计算机是一个发展很快的工具，我们有人做过统计，计算机发展到现在，如果你把它的硬件发展历史统计一下，每四年到七年，这大概是一个循环，每过一个循环，计算机的速度增加10倍，重量降低10倍，体积缩小10倍。这就是说，重量和体积都是以十倍十倍的速度在降低，而计算速度是以十倍十倍的速度在增加，是这样一个速度。那么这种情况下，势必要影响我们整个的知识结构要出现变化。现在比较完整的知识结构，应该说包括实践(包括实验和经验)、理论和计算。我们现在可以检查一下，我们在这三个方面有没有在哪个环节上相对来说比较弱，如果你在哪一个环节上弱了，将来在你竞争过程当中可能就比较被动，如果你能在这三方面都有很扎实的基础，那么将来你会非常主动。我记得1987年我在荷兰DELFT大学向大学老师演讲的时候，就讲到这个三角形的知识结构，我感觉到下面听众中的年轻教授们都非常同意，但年纪大的教授没有反应，所以我感觉到不同年龄的老师对这个说法不一定都能够接受。
由于计算机的出现，这个理论会出现一些变化，原来我们算一个东西，输入一个A，拿出一个B；现在我们要再算一个东西，我们可以考虑到信息的不确定性，这个不确定性是包括了随机性和模糊性，也包括了信息的不完整性，即信息的不确知性。也就是说，我们可以输入一个大致是A的东西，拿到一个似乎是B的东西。理论不是那么硬了，这就是所谓的“理论的软化”。这就是说，由于计算机出现以后，使得理论出现“软化”。
另外一方面，大家还可以看到，随着计算技术的发展，我们很多的经验，似乎是摸不到的东西又“硬化”了。比如说我们一些“经验”，过去工程师脑子里面的经验，是很难把它用一个规则表达出来，现在有很多知识工程的方法，可以把一些“案例”储存起来，把一些经验储存起来。比如说，正如我给大家演示的，我们有很多的工程案例，这个案例比如说是我设计过的一个一个高层建筑，高层建筑有一些很重要的参数，这些参数如果他们相对来讲各自都非常重要，而且有相对独立的关系，那么我就在空间可以做一个N维的坐标系统。在这个系统里面，可以把过去做过的“案例”放到里面。如果现在有一个新的工程项目来，我就可以把它放在这个多维空间里面去，量出这个项目和其他做的各个已经做过的案例之间的距离。看看其他各个案例是怎么决定的？有那些因素？影响多大？这就可以反过来给我们新的项目做一个很重要的参考。距离越近，影响越大。这种东西实际上就是怎么样储存“案例”，怎么利用已知的“案例”给我们未知的“案例”提供依据。这个过程，在工程师脑子里，过去是常有的事情，但是现在可以用计算机做出来。这就出现了“经验可以硬化”。理论那套东西软化了，经验相对硬化了，这个不能不说是计算机的功劳，当然计算机的出现，还可以使我们很多的实验，例如土木工程上完全的足尺实验，变成真正的科学实验。比如说模拟地震的“拟动力试验”等等。
但是，实践、理论和计算三者关系不管怎么样，在科学发展当中，知识结构的三个极最终还是要靠实践来带动，实践提出问题，然后我们的理论和计算跟上去把这个问题解决。在土木工程当中非常典型的就是桥梁设计，过去桥梁做得非常厚，刚性非常大。后来慢慢桥越做越软，跨度越做越大的时候，就出现一个问题，就是在风的作用下，它就可以垮。对这一点，在过去是没有很强的概念的，1940年美国Tacoma桥刚刚通行几个月，这时候来一阵风，大概每小时70公里的风速，正好跟桥本身的周期、频率符合了，这个桥就振起来，发生了一个非常可怕的情况，正好有一个摄影师照了下来。像一个桥振到这个地步！这时候大家就知道：这个桥，风一过来可能整个桥就垮掉。风引起桥振动的这件事，一代一代桥梁工程师进行研究，到现在为止也没有完全解决。香港的青龙大桥，明年施工，主跨一千四百多米。这个桥号称“第三代桥梁”，就是在桥面中间有很大的空洞在“透风”，这个透空的东西，就是让风透过去以后使得不出现桥面扭转的破坏，这种在桥梁设计当中，这都是非常重要的前沿问题。
这是讲的知识结构，知识结构是三极的。下面再讲一下知识的层次，知识的层次大概是这样，有这么几条：
我们过去比较多的是学“工程分析”，现在由于计算机的出现，使得我们可能更多上到“系统工程”和“社会工程”方面综合考虑。这个知识层次要增加上去，而我们大学里面，一般来讲“系统工程”和“社会工程”的课给得还是相对比较少的。我们“分析”做多了以后，它会出现一个什么问题呢？举个例子，这就像对中国的杆秤一样，大家研究这个东西，要提高它的精度，一个教授把秤杆上的刻度画得很细很密，第二个教授说不够准，就把刻度画得更细更密。这样，第二个教授认为自己总比第一个教授更准一点，以为可以提高杆秤的精密度。实际上，大家都忘了这个秤砣不准。大家在教学当中要教会学生先看看秤砣准不准？比如说地震，在对房屋进行分析时，有没有想到分析的精度取决于地震的作用是否准？有没有让学生知道看问题要看系统，先看秤砣有多准，再看杆秤的密度该刻多细？又比如说我们盖房子，过去盖房子就是讲怎么省钱把它盖起来，但是对任何一个结构都有一个“生命周期”的问题，如这张图，纵轴是平均风险率，比较高的是施工阶段，到正常使用以后就好一点，老化以后又比较容易出现问题，可以看出来这个风险率又增加了。那么我们常常希望房子能够盖起来，能够用了，我们省点钱就好了，但是想没想到房子坏得快，使用时间短了，你是考虑光盖房子，还是要施工和维修一起考虑？这就我们必须要有系统的和社会的概念，就是说，从仅仅盖房子的角度，要考虑到它今后的老化和维修。这样，延时间轴就展开了。这里还有一个例子，是纽约曼哈顿岛南部有一个桥叫Brooklyn桥，这个桥正好是通往哈顿的南部。1825年左右曼哈顿发展起来，100多年形成高楼群聚的一个区域，当时这个区域和这个桥非常有关系，这个桥一直就可以通到高楼群聚区域。但是这个桥最近老化得一塌糊涂，现在要修，但是不知道怎么修，大家看看这个平面图，这是曼哈顿岛的南部，这是那个桥，这个桥通过到曼哈顿南部，如果把交通断了，整个南部就要瘫痪，或者是把桥停了，再盖一个新的桥，那就要在这个高楼群聚的地区拆高楼，这可是个“寸土寸金”的地区，这样一来经济就完了。负责修桥的总工程师雅聂夫在美国“911“事件以后到中国来访问，他对我说，这个桥修起来非常困难，这个桥，如果说我们把它的交通停下来修，在这个区域造成的经济损失可能几个桥也补不回来。所以我们想一个工程、一个桥的重要性不是由它本身（Project Level）决定的，它要从整个区域(Network Level)来研究它的重要性的。所以有的桥根本不能坏，有一点坏马上就要修，所以现在就要在桥上做监测系统。人的思想就从针对一个具体的工程变成针对一个区域，这样在空间也展开了。那就是说，时间展开了，空间也展开了，这就是系统的概念。
在华沙世界工程教育会议上，有对新一代工程师的要求，对需要新一代工程师具备的方方面面排一个序，比如说他学土木工程，对新一代学土木工程师的要求是什么？排在第一的是要有“技术热情”，如果他根本不喜欢这个专业，再改革你的教学方法，也很难迎合他的兴趣，创造性是能力的问题，排在前面。那么在这个排序里面，什么地方排到专业技术？专业技术排在倒数第四。也就是说可以看到对新一代的要求方面，对能力、素质的要求排在前面，对知识的要求开始往后排，这也是一个特点。因为你有能力，有了素质，有些知识可以通过各个方面去学，不一定都是在学校里面灌进去的，这些观念就开始有了一些变化。那么在能力的要求方面，我自己也做过一些调查，如果在工科这方面调查，什么东西最重要，能力里面最重要是什么？大家一般来讲创造能力是最高，但是在英特尔公司和IBM公司，他对年轻人的Interview排序，很重要的第一条是适应能力，第二条是合作能力，因为你不能合作，你再聪明，在大集体里面也起不了作用，创造能力排在第三，下面才是组织能力。所以首先要能适应新情况，能与人合作。要看你是不是一个Team player, 如果你不能跟人家一起踢球，自己单干，别人不大欢迎。所以看到这个排序，相对能力来讲，对能力的要求开始往前排，这是一个很重要的启示。因为今天宋晓冰老师主持，他博士论文是搞钢筋混凝土耐久性中钢筋腐蚀的，后来在博士后阶段搞了个工程，要在云南世博会艺术中心3000人广场上要加一个顶，这个顶下面有3000人在看表演。因为云南经常要下雨，不下雨要能开开，下雨的时候能盖住，而且还有音乐喷泉，60米高，顶开开时还要看到60米高的音乐喷泉屏幕，所以总的要求就是要让顶动起来。大家知道房子不能动的，机械是能动的，那么如果设计屋顶是能动的就不光是土木的事，还要懂机械，而且要跟周围的环境结合。这要知道土木、建筑、机械、控制，变成几个专业的事。让一个搞钢筋锈蚀的博士来搞，可结果搞得不错，去年还得了教委优秀设计奖。这是我们交大牵头来做的事情，做得还不错。大家看到顶在施工过程中，将来造成了就可以张开，让大家看到音乐屏幕，整个屋顶现在已发展成为布景的一部分，演不同的场景都可以动，这个广场叫做孔雀广场，结构要像孔雀的造型，大型的歌舞都在里面演出。这些东西在制作的时候，当然对这些钢结构、模结构，在结构上有一套特殊的要求。它的机械部分，我们学校里面的机械学院做了很大的贡献，我们起重机的专家们真是很辛苦，做了很好的贡献。另外这个膜，如果在动的时候和刮风的时候怎么样，还要做风动实验，对不同的张开角度都要做风动实验，有很多的工作要做。所以从这个工作大家可以看出来，就现在做东西，与钢筋混凝土中的钢筋锈蚀根本没有关系。一个博士生毕业以后，可能99％的时间不是在做你的博士论文了，而是在做其他的东西。这时候，对博士生的训练结果如何，就是看你有没有这个能力去适应，有没有这个能力去合作，有没有能力在适应、合作的前提下，去发展你的创造性。所以能力的问题非常重要，我想把这个做为能力训练的例子。
我在教学的过程中，也要训练学生的能力。2001年9.11事件，那时候我正好在莫斯科，看到世界贸易中心倒塌，我是9月13号赶回国的，因为16号在长春有一个报告，17号又回到学校教课。我就跟同学讲，我说：美国垮了两座摩天大楼，美国人交了学费，我们中国人要学东西。要利用所谓的信息全球化，要想办法在美国人付学费时中国人学东西。行不行？当时，我给学生上的是弹塑性力学，我说，你们自己去利用学到的东西和程序去模拟一下，结果在9月18号，也就是在“9.11”一个星期以后, 我们组织了一个报告会，我来讲，也让学生来讲，学生还演示大楼是怎么倒塌的。因为当时我们有一个判断，由于信息全球化，使得我们的学生在获得信息上和国外没有时间和空间的差别，而我们的学生并不差。我跟美国教授讲，请你们注意，中国学生很聪明，我们在获取信息上已经没有时间、地区上的差别，如果你们想拿到的信息，我们也能拿到，下面就看谁聪明了。这时候我们就让学生做模拟，结果大家可以看出来，这两座楼原来如何雄伟，最后如何倒塌。这些照片都是美国方面用电子邮件寄过来的，告诉我们现场是怎么倒塌的。结果让我们的学生分析一下，学生们把倒塌过程做出来了，也就是一个礼拜以后就做出来了，而且南楼、北楼都做了。可以看出来，飞机刚撞的时候楼并不坏，当汽油燃烧，热度使得钢柱突然失稳，楼才迅速倒塌，上半部像重锤一样砸下来。这个模拟的结果，我们又E—mail传给美国的教授们，实际上大家是在比谁的学生做的最快。
我们做一个小结，二十一世纪的工程师要有一个完整的知识结构；要有完整的知识层次，除了会工程分析之外，应该懂社会工程和系统工程；第三是相对知识来说，强调能力的重要性。
那么二十一世纪怎么搞教学，我提一点自己的看法，跟大家讨论。因为我不是教育家，可能有点班门弄斧，我想有几点是否可以研究：
第一，不管怎么样，我们总是要从“一加一等于二”开始教，然后让学生最后做到“一加一不等于二”的水平。过去在这个方面，我们应该有这个观念，如果我们光去想要创造，要发挥，“一加一等于二”都没有学好，就要来搞“一加一不等于二”，这能不能做好？这是不是规律？那么我觉得在教“一加一等于二“和“一加一不等于二”的时候，里面有一个灌输和启发的教育方法问题。这是：在教“一加一等于二”时灌输教育多些，教“一加一不等于二”时启发教育多些。
第二，从“教师为中心”回到以“学生为中心”，整个教学应该从“以教师为中心”回到“以学生为中心”。第三，我们教育总是认为知识很重要，我们在传授知识的过程当中，要把我们的重心慢慢移到对学生能力的培养上去。我觉得这三个理念是不是需要我们来研究？一个就是从“一加一等于二”开始“到一加一不等于二”；一个就是把我们“以教师为中心”的教学体制逐渐回到“以学生为中心”；一个就是以知识传递作为重点，过渡到以能力培训作为重点。
我看过一些文章，比较东方和西方的教育，说东方就是灌输制，西方就是启发制，而我也不完全苟同这个看法。我跟美国人讨论过，我说美国的孩子只要会说话就会写作文，因为你是拼音，你会讲一段话就可以拼出来，中国孩子会讲一段演说，但是不会写作文，他需要硬碰硬背上几百个单字才会写作文，所以中国有中国的背景，西方有西方的背景，所以中国“一加一等于二”的灌输式多一些，而美国启发式多一些。但是我们总的来讲不能总是灌，灌就要灌死，所以教的过程当中也可以启发他为什么“一加一等于二”，这方面老师可能有很多经验，然后再提高到“一加一不等于二”。我在的美国指导教授给了我一段话，说这段话是中国成语，我找了半天，不知道是什么中国成语，好象中国人也有同感。就是说：如果你教我的话，我将忘掉；你如果做给我看的话，我可能能记住；如果你把我整个带进去一起干，我将会理解。我不知道用中文用哪个成语能把这个意思归纳起来，美国人说这是中国传过来的一个成语，我自己不大清楚。这里面就是告诉你不能仅仅是教，你光教，学生要忘掉，你要把学生带进来一起做，学生理解更快。我是搞土木工程教育的，我到法国觉得法国有很多土木工程系的课程都是在课外教的，我们学生曾对我说：我们学习的环境能不能“多一点蓝天”？这样，我们学的可能更主动。所以我们在学生学的过程当中，怎么考虑启发他们，比如说外国人讲的，你教课你怎么让学生从“被动学习”变成“主动学习”，不要上课老是老师一个人讲，能不能有反馈？我看过交大开的一些双语课，教课过程当中有反馈。这是第一个问题。
第二个问题就是整个计划教学的安排，因为我们服务的对象是学生，如果说，学生的质量就是我们“产品”的质量，那么我们整个的思考是在“以学生为中心”，还是“以老师为中心”？我跟美国教授谈过，在2500年以前，孔夫子教课没有教室，对他的学生来讲，在许多不同的地点讲许多有不同的谈话，甚至他自己也没有教课笔记，是学生记录下来，后来编成孔子的“论语”。在过去，包括私塾老师，都是以学生的特点来制定 “教学计划”的，这是“以学生为中心”。引进西方教学以后，我们就以班级的形式上课，在一个固定的时间，固定的地点，有一个固定的老师来上课，所有的学生按照这个计划来读，这个学生和那个学生不一样，但是不管，都是按照一个计划来读。就是“以教师为中心”，“以教师为中心”比“以学生为中心”的那种教法效率提高了，但是成功率不一定比原来高，这里面有进步，也有照顾不到的地方。今后我们多了多媒体，教室加上多媒体，将来我们能不能让多媒体多做一点“繁”的事情？教师多抽出空来多解决一些学生个性上的问题，解决一些“乱”的问题？这有没有可能？我想用计算机帮助我们，应该有一个新的状态。因为教学还是要把学生培养出来，所以应该还是“以学生为中心”。现在我们应用多媒体有一个问题，老师和学生是用多媒体接触，老师不看学生，就看着屏幕，学生也不看老师，也看着屏幕，因此“眼睛对眼睛”就没有了。老师和学生也不见面，大家E—mail联系，这就有一个问题。现在的教育，二十一世纪的教育，老师和学生要不要加强交流，我们以前的老师和学生的直接交流是多了还是少了？从学生的角度来讲，觉得还是少。从教育的角度来讲，还是应该加强学生和老师的直接接触。这不是我说的，在华沙工程教育会议上很多专家都是这样说的。
比如说多媒体，图上这分别是不同的时间、相同的时间、不同的空间、相同的空间教学，如果是相同的空间和相同的时间教学，这就是班级，在相同的时间和不同的空间教学就是远距离教学。同时在几个不同的地方开几个教室上课，这方面我们还不是很有经验。八十年代初期，我在美国就上过相同的时间不同的空间的课，大家在不同的教室听一个老师上课。最重要是老师不能和学生直接交流，也不能控制学生的提问。比如说，他在一个地方上课，还要答不同地方问的问题，答到后来，时间不够了，就弄得乱七八糟。如果是不同时间和不同空间教学，那就是上网，大家都可以在网上下载一个课件学一学。应该说，我们在班级以外的另外几块教学上，还不是很有经验，直到现在，我们不能说有成套的经验，应该说还要继续积累经验，摸索规律。在教学方面，我们看到多媒体很多优点的时候，也要看到在传统教学方法上也有很多的优点，波兰教授们提出很好的意见。比如说，波兰教授提出数学教学的问题。关于数学教学问题，马上在6月20号开的下一次世界工程教育大会还要讨论，现在已经在网上开始了争论。比如说用多媒体，一维一个线，二维一个面，三维一个体，那么N维空间多媒体怎么演示？传统教学方式，一个老师推导一个公式，有快慢节奏，有抑扬顿挫，希望同学这个地方特别注意，这个地方特别重要，老师就可以慢一点，强调一下。每个班的学生，作为教学对象，都不一样，一个有经验的老师上20遍课，20遍都不一样，因为学生对象不一样，所以传统的教学方式有很多的优点。多媒体在形象传播上不可替代的优点，所以说，各有各的优点。在个性问题上，可能传统的教育可以针对个性。我刚才讲，你在交大教同样的专业，不同的年级，每一年的教课计划不可能完全一样，这就是要有一个个性问题。另外就是共性，多媒体的教学可能在强调共性的教学方面比较好。
所以我们想能不能人机分工，教师多处理“乱”的问题，计算机处理“繁”的问题，教师可以从“繁”的工作里面省出时间集中解决“乱”的问题。这样可能使我们的教学成功率、效率都高。也就是，让多媒体去解决共性的问题，教师多做个性的问题，这样使我们的工作能够往前走，可以使我们“以学生为中心”体现得更好一点。
第三个问题就是能力教育，这个问题在中国早已讲过，到底是给人以“鱼”，还是教人家打鱼，在中国古代就有“授人以渔”这样的说法。我当学生的时候，校长就讲：是交给学生“猎物”还是教学生怎么打“猎枪”。比如说家庭作业和上课的例题不一样，考试题和家庭作业也不一样，这叫“教一做二考三”，把我们传统的“传递知识“为主过渡到 “能力培养”上去。当然在能力方面，适应、合作能力很重要。我们让一些学生做一些社会工作，组织一些学生活动，我想这都是非常重要的。在国际上招聘，非常看重这方面，因为时间关系我不想展开，这里面有很多例子。
最后一个我想谈谈：要适应二十一世纪发展的工程教育，关键是什么？我想谈一谈自己的看法，一个是要有一流的教学，一个是要有一流的教师。当然关键是要有一流的教师。
一流的教学里面，我觉得非常重要的是教材，学生们现在特别提出来的就是“我们需要真正的学分制”。我们现在来看看我们设的课程，实在是太繁多了，这里面很重要的问题，就是我们没有把课程很好的整合，以适应二十一世纪这样一个形势。如果我们首先把核心课很好地整合，门数没有那么多，但是它们覆盖的面足够广、基础足够深，这就要好得多。所以在教学上，我觉得现在实行学分制不是在于我们大家有没有这个名字，而是我们有没有真正提供了学生可以选课。课程要非常有层次，不能主要课和次要课都一样，每一个系的核心课是哪些？有没有脱离“第三代工程师”那种“非常专业化”的影响？有没有真正按照二十一世纪来整合我们的课？我想这方面还有很多工作要做。在目前这个情况下，我们再编写教材应该考虑：教材对全国不同水平的学校，不同发展水平的地区应该是不一样的。王教授和李教授应该是不一样。教材的统编，不合适。如果我用统编的教材教交大的学生，我觉得交大的学生要吃亏，交大学生的教材就要比统编的教材要高一点、深一点。，因为他们进来的水平就比较高。所以教材是非常重要的，但是，教材的编写绝对不是教育行政部门的事，是教授的事。教授应该多写教材，写各种风格的教材，最后让学生挑选，让市场选择。教学评估，包括对人才的评估，大家只知道按上级的办法，习惯于这样一种办法，一个综合评价值后面是跟着好几个子项，每个子项都有一个固定的权重，大家看看，我们所有的综合评价权重都是常数。我想，这样非常有才能的学生就进不了大学，因为他有一个子项特别好，评价值特别大，大得比别人都要大，但是权重还是大家一样，不变，那么总分不会高多少。这样，华罗庚能到清华大学当教授吗，吴晗能够进清华吗？这样可能会漏掉一些人才。另外,一个老师教课也不能太窄，也要了解另外老师教的课，因为我们课是一门一门纵向教的，而工程问题常常是横向把各门课打通了考虑的。所以老师对与自己教授的课有关系的各个方面都要知道。如果一个老师在现场教学的话，你常常不仅要知道自己的学科，另外几各学科也要熟悉，也要沟通。
课程的安排，为什么一直上来就是基础课，然后是专业基础课、专业课。这是“串联”，能不能“并联”？比如说,我们开始是以基础课为主，但不是都上基础课，可以上一点专业的东西。土木工程里面有关随机变量的课即可以到高一点年级再上，有一些介绍专业的课，像土木工程概论，这些东西一年级就应开始。甚至工程制图，画工程画，最后的作业可以让学生“设计“一个学生宿舍，他可能说， “我还没有学过设计”。他就去抄，抄也可以，因为主要是练工程画。事后学生认为非常好，把他们的专业兴趣提上去了。所以把这种完全串联的形式变成并联，有没有可能？当然有可能。但是总体还是先学基础，先学“一加一等于二”，再学“一加一不等于二”。毕业就应该是“真刀真枪”，就是练习综合性。这是讲教学这方面。
教学这方面最重要的当然还是教师。我自己觉得很重要就是：交大能不能让年轻教师踏踏实实地、觉得非常有前途的在这块土地上奋斗一辈子？这件事情，我觉得做为老教师，大家都要给他们创造条件，让他们踏下心来，因为这是很神圣的事业。首先进来的教师很重要的是质量要高，交通大学进来的老师质量要高。当然我们需要进很多的老师，但是千万要注意，你再怎么需要，质量是重要的。由于标准不够不能多进，今年只能进两个，空了八个位置，长远来讲可能还是好的。因为你十个都占满了，再进两个更好的就难了。如果政策能够把不理想的淘汰，人出得去，那还可以。所以怎么保证质量，怎么保证最好的教师在学校里面呆着，这是非常重要的事情，特别是在年轻教授队伍里面。
另外老师来这里以后，需要有发展空间。我们年轻教师、年轻教授有的有发展空间，但是很多还没有。老教师怎么把年轻教师发展空间做为工作重点，这很重要。我觉得，年轻教师缺钱，但他们最重要还不是钱，是希望他自己做的东西，他的事业能够得到承认。 Money is some thing, but not every thing。另外，他们需要有竞争机制，现在最明显的就是洋博士、土博士。我是洋博士，我刚回国的时候，我觉得洋博士吃亏，升职称都是先升土博士，因为他的导师都在旁边帮他们说话，而我的导师在国外。现在又反过来了。洋博士和土博士应该一样。我承认你洋博士比土博士做的好，才更快给你职称；我不是认为洋博士就一定比交大的博士读得好，我不认为是这样的。如果是平等的竞争机制，那么就要大家比，要公平竞争。对年轻教师，当然还需要一些组织条件的保障。比如说，我们在一个系里面，现在我们专业分得很细，这边做结构，那边搞岩土，分得太细，相互都在尽可能地划分清楚，这样好吗？
看看这张图，我们能不能不管大教授，小教授都是这个网络平面上的一个一个节点，每个节点可以跟周围人（节点）建立很多的联系，如果这是个大教授，就应该跟每个节点都可以联系，如果是个小副教授，刚来胆小，只跟邻居节点认识。但是在组织国家重大项目时，不管是搞结构、还是岩土，搞电力、还是电机，可以找很好的一批节点，在这个网络平面外组成临时的梯队，他们有很严格的组织,梯队要很好的完成任务，听命令，这都没有问题。但是，我特别强调这个梯队不能永远保持下去，不能说这个人挂头一直是头，老二老是老二，老三老是老三，这种长期呆下去的梯队没有希望。所以，这个梯队完成国家任务后，可以得奖，可以挂头的排为第一得奖人，但是完成任务以后，你不管是大教授还是小教授都要回到一个平面上。不能说我是大教授，永远都是尖上，不能是这样的，这样下去，下面的人能抬你多久？而现在比较讲究固定的梯队。田常霖校长生前做过一个报告，说现代大学要“组织机动化”, 即“Organizational dynamics”，不能搞一个一个僵死的、孤立的梯队。在搞某个项目的时候，确实有权威，但是他不能老是权威。我特别佩服，如果老教授能给年轻的教授当梯队员，如果我们交大有这样的风气，我觉得，肯定要爆炸出来很大的能量！当然也有一些人，现在说要挣钱。我不反对年轻人去挣钱，但是我用这张图来说一下。
这个钱（$）越挣越多，但是对钱的热度（T）是不一样的。就是说，对做学问的人，最必要的钱热度高一点，钱再多热度就要降下来一点。有的人是钱越多热度越高；这种人好像适合搞经营。在学校搞教学科研的话，就是要这种工作有兴趣，热情（T）随着钱多了就要降一点。我常常看一个年轻教师，适合不适合一直教书，就是看他到了一个很必要的钱已经挣到手的时候，他的挣钱热情是继续上升还是下降？这是我找助手一个很重要的内在标准。
下面我想再简单总结几句。
二十一世纪第六代工程师面临的是科技迅速发展，信息全球化。这种情况下，知识结构已经变成实验、理论、计算三级；知识层次不仅是工程分析，还有系统工程甚至社会工程。整个的教育重点已经开始从知识传递过渡到能力的培养，这是我们教育当中很重要的一件事情。这里面有几个重要的理念，就是不管怎么样，我们还是应该先教好学生“一加一等于二”，然后再到“一加一不等于二”，但是不等于“一加一等于二”全部是灌输式教育，“一加一不等于二”全部是启发式教育。第二，我们要从效率比较高的“以教师为中心”回到“以学生为中心”，这样我们既有比较高的效率，也有比较高的成功率。这里关键是一流的教师和一流的教学。我想刚才讲的这些思想，韩愈都说过，“师者、传道授业解惑也”。更重要的是，韩愈说过，“弟子不必不如师、师不必贤於弟子。闻道有先后、术业有专攻、如是而已。”这句话，是我最好的一名硕士生在和我谈话时提到的。我很高兴有这样的学生。
今天我想跟大家座谈，就说到这里，谢谢大家。
宋晓冰
各位同学，各位老师，各位朋友，我们这里是上海交通大学抗击非典在线谈第39场，主讲嘉宾是刘西拉教授，主讲内容是二十一世纪工程教育，希望大家在网上踊跃提问题，这里面已经有了不少的问题，我来看一下。刘老师，这里有一个问题，就是请问刘教授，你觉得交大土木工程系要赶上同济大学要有多长时间；还有交大土木工程系和清华大学在教学上面有什么区别，比如说交大土木工程系分得比较粗，没有其他的专业，有没有开其他专业的打算？
刘西拉
我想要谈一谈历史，我在清华读书时有两个土木界老先生，一个是张维先生是唐山交大的，已经过世了，张光斗先生是上海交大的，都是土木界的老权威。张维先生跟我讲，他说他当时没有想考清华，原因是什么？就是当时国内最强的，最大的，教师水平最高的土木系是交大的土木系，所以应该是说我们交大的土木系在历史上有很辉煌的时期。当然在院系调整以后，五十年代调整以后，土木系并到同济大学，所以大家不要忘记同济大学一些老的老师，像孙均先生、范立础先生、沈祖炎先生等等这些都是交大土木系的，交大土木系应该说还是培养了相当好的一批人。解放以后，院系调整以后，我们等于土木系没有了，到1985年才恢复，所以在恢复以后，要有一段非常漫长艰苦的积累过程。所以说，如果我们现在跟清华，或者是同济去比，我们当然还有很多不够的地方。比如说我们没有那么几十年的积累，我们中间断了那么大一块，但是我们还有很多有利的条件，刚才也讲到，比如说我们土木系里面，现在的教师当中，有博士学位的教师，占的比例恐怕比清华、同济还要大。而且我本人认为，这批年轻教师在任教、教学过程当中，那种作风，不是那种喜欢炒作，喜欢宣扬，急功近利的，是非常踏踏实实的，这个作风也让我们感觉到希望。
另外就是我觉得比较好的，就是我们这里专业相对来讲分得不细，这是我们比较符合第六代工程师要求的地方。就是说，我们在基础学科上要求深一点，但是覆盖面要求广一点。这个对于我们将来要进入工程界以后，我们跟有些专业分得很细的学校来相比，我们可能进去时开始表现要慢一点，但是由于我们基础比较厚，我们将来冲上来还是比较快。我想补充一点，在清华，至少我了解，清华也跟我们的模式一样，同济分得比较细，清华也比较粗。所以我觉得在大学里面分粗一点，重视基础是一个优势。但是，什么时候能够赶上？一个系要赶上是需要比较长的努力，需要辛辛苦苦努力，要一门课一门课地一步一步地赶。但是到现在来讲，我到交大的这几年，我觉得我们还是可以做一些事情，我们甚至可以做一些在清华做不到的事情。比如说教科书的改革，我在清华就不大敢改，因为教我的老师还在那里，我当着老师的面不敢改，到交大就可以改，大家还很支持我。当然，我改了以后，还要请我的老师们写序，大概这也是他们希望的，弟子要多做一些事情。
另外，不要老看哪个大学怎么样？我讲，不要老看清华怎么样？同济怎么样？要想我们自己应该怎么样？我的思想是反过来的，说清华怎么样，同济怎么样，光说这个没有用；能不能想清华不怎么样，同济不怎么样，我们应该怎么样？你们把好的都拿完了，100％都拿完了，我交大就扛老二的旗子？我不甘心。清华可以拿8面旗子，另外2面我们要拿。自己要立第一，如果不能立第一，我们怎么吸引一流的师资到我的旗子下面来？所以我们大家下面一定要有一个“一流”的思想，暂时我们拿不了那么多“一流”，但是我们还有我们的几个“一流”，你有你的“一流”，我有我的“一流”。这靠什么？我看，一个是判断准确（Well prediction）；一个是要组织起来(Well organization)。
宋晓冰
谢谢刘老师，你的回答使得我们很多在校的学生，可能会产生更大的信心。还有一个问题，就是我们国家的工程事故现在非常多，它的主要原因是什么？是不是与我们土木工程教育中间存在的缺陷有关？
刘西拉
我们土木工程的教育，因为今天讲工程教育，如果单讲土木工程教育，单讲安全问题，国际上有三个说法，要做三个E：第一工程技术要解决，即 Engineering；第二是教育问题要解决， 即 Education；第三是法制问题要解决， 即 Enforcement。你要把安全问题做好，这三个E都要做好，少了两个E，光解决工程技术是不行的。这个工程事故多不能跟教学上一并谈，但是我们教学上确实是“工程分析”教得太多，还要增加一些“系统工程”和“社会工程”的东西，比如说经济、法律这方面的东西，学生对这方面也要很熟。将来的工程决策不是从“分析”层次到“社会”层次的，而是“社会”到“分析”的。我在美国加州路政署讲学，有一个高级工程师对我讲，他所做的工程决策中，从“分析”层次到“社会”层次的很少，都是从“社会”到“分析”。可能在我们教学当中，在“系统工程”和“社会工程”领域内容要增加，但是现在的问题就是不能光做“加法”，一定要胆子非常大地做“减法”，要凝聚课程，否则学生太累。
宋晓冰
刚才你把热情放在第一位，我想问问兴趣应该怎么样培养？有的同学学习土木不是自己的初衷，很多同学都选择了转行，继续从事本行的未必有很大的热情，你觉得这样的事情怎样来解决？
刘西拉 前两天我跟土木系的同学晚上有一次交谈，谈了四个小时，他们也提了这个问题。我想每个人的爱好总是要有的，我跟大家直说，我上清华土木系是我的第七志愿。我当时进土木系，特别对“土木”心理恨透了，又土又木，后来土木系跟建筑系合在一起了，结果又叫“土建系”，这个“土”就是拿不掉！但是现在，如果我还有第二辈子的选择，我还是要选土木。那么兴趣哪来的？兴趣是在工作当中逐渐培养起来的。因为当时我到了土木系了，我有这样一个培养兴趣的环境，你要知道，你周围同龄人中能够上到交通大学，能够有这个环境的也不是很多。你今天考得好点，考得差点，并不是太重要；你一毕业，人家是不看你是考多少分的，而是看你是交通大学哪年的毕业生的。你的好坏，影响学校的名声；你到国际上干事，你是代表中国的。你这时候就会有一种责任感，做任何事情都要做好。我一直讲，人会有个人利益，会有个人欲望，但是还有另外一面，就是人要有责任感，这也是素质当中很重要的一部分，一个人的品质是体现在当他个人的利益和需要他做的事情中间有矛盾的时候他怎么处理？他能够说我现在在国家给我的这个条件里，我一定要读得好好的；要在这个领域里，给我们学校、给我们国家争气争光，这就是好样的。这样的人，如果能把这些一直当作自己生活当中的一个重要部分，这个人就不会跌倒，跌倒也会爬起来！但是一个人，只知道爱护自己，他很难一直向前。其实，你对你想学习的那个东西真正懂吗？也不见得。所以我劝大家，我们以后还有机会，和那些一辈子从事土木工程的好好谈一谈。前两天，我们的校友，在上海打洞特别有名的刘建航院士来校做报告。你跟他谈谈，你看他怎么跟你谈，你看看他的乐趣，他的兴趣在哪？所以我想这个问题，应该说，是很好的一个领域。我一直跟我们同学讲，我们在从事世界上最大规模的经济建设，我们这种生产建设的背景，可以说西方也没有。我不是今天跟你们讲这个话，我在香港的时候，那时候香港还没有回归，我跟那些鬼佬，也是这样说。我说，二十一世纪的中国土木工程找谁当竞争对手？我说，我们不能找你们英国人。他们问我为什么？我说我去英国开会，从伦敦到哥拉斯科，从哥拉斯科到爱丁堡，从爱丁堡再回伦敦，一路上我连一个塔吊都没有看到。我说你到上海来看看，这是一个巨大的三维的建筑工地，天天都在变样。我带我们的学生参观东方明珠，站在陆家嘴，我说，这是世界上变化最快的地方。我们非常自豪。过去都是别人说发展最快，现在该我们说发展最快了。所以我跟学生说你在这个领域从事一辈子，值得！在我们领域，将来不是什么“赶上”西方的问题，我们土木工程这个领域，对西方来说，是“超越”！
宋晓冰
这里还有一个关于能力教育的问题。能力教育的问题谈了很多年，一直说要重视能力的培养，但是本科教育仍然是课本的灌输，没有什么改变，学生还是辛苦应付考试。好多课开了，但是只是形式，老师讲课，而学生没有什么兴趣；考试的时候，老师在画重点，学生来做突击，您觉得这种情况还要多久才能够改变？
刘西拉 这个同学谈的情况，恐怕是在一定情况下反应了我们的现实。因为我摸过这个情况，我做过调查，没有调查就没有发言权，我是调查过的。那么我看这个情况，一定要解决，但是绝对不是一朝一日能够解决的问题，需要我们在每一节课上，都认认真真、踏踏实实来做。我们要形成共识，要一步一步、一点一滴来做。这里面不能够急功近利，这里面需要一步一步积累，积累起来才能把事情做成。
比如说“教一做二考三”，我们能不能这样：上课教的东西，我出家庭作业的时候，就跟上课讲的例题不一样；出考题的时候，就要出的跟家庭作业不一样。这时候老师就要花多长时间来想这个题，要花工夫，而且目前为止花工夫不一定得到应有的回报。但是，要为了这个共同的事业，我们要共同努力。一个人努力不行，一个号召不行，一个文件不行，需要我们一起努力。我们看得很清楚，我们一个老师，特别是年轻的老师，我的房子、妻子、儿子等等问题，心里有多少烦的事情？但是，当我们上课，看到学生不注意听讲的时候，我们心里又是什么心情？我们有没有想到这是我选择的职业，教师这个神圣的职业是我选择的！不是职业选择我，是我选择的这个职业！所以我就要付出，我就要踏踏实实地来做，我就要来琢磨，我怎么样从那些眼睛不能集中、思想不能集中的学生那里，把他们的精神汇集起来，怎么教到他们愿意听？怎么教到他们愿意想？怎么教到他们上课愿意讨论？我想问问，如果一个班上的学生有30至50人，你能不能把这个班级的学生在这个学期过一半的时候能够叫出名字来？如果叫不出来，你怎么说是“以学生为中心”？你怎么说是跟他们接触了？这方面，我们确实还有很多的工作要做。有的学生是对付你的课。有的学生说：交大的同学自学能力很强，有些课平常我们不要听，我们最后复习两天就可以“搞定”了。我们只要拿本书K两天对付考试就能过关。你作为老师，怎么让他们过关的？你是否好好出考题了？所以我要求我的助手，教书要“一次大考、三次小考”。这样，要多改三次卷子啊，谁给你加钱？没有，但是这值！因为这是你挑的工作。所以还是要从老师做起，从一件件小事做起。我们还需要有一个长期的积累，踏踏实实的一个阶段一个阶段做。这一点是回避不了的，我们不可能一天变成一个大胖子。通过我们前一段时间的努力，我们已经看到，只要你花劳力下去，只要下去跟学生接触，是有报偿的。但这不是钱，而是从学生的反映。从他们给你的E—mail就可以知道你的教学有了效果。
宋晓冰
这使我们很多年轻教师知道我们工作的方向。还有一个问题是建筑和结构关系的问题，这里他提到建筑和结构比起来，建筑师很容易出名，而结构师都是幕后英雄。那么他们了解到设计院工资分成的比例，建筑大概是40％，而结构大概是30％。那么你感觉结构是不是就会低人一等，就比建筑低一等？
刘西拉
这是一个不全面的了解，我的同班同学江欢成院士就是搞结构的，你问这个“东方明珠”工程是他负责，还是建筑负责？建筑有建筑负责的地方，结构负责有结构负责的地方。看看大桥，看看黄浦江隧道是谁负责？对不同的工程来说，不同领域的工程师就起不同的作用，最后大家是集成，集成这个项目。比如说，在台湾就是有规定，房屋的层数一高，因为有台风和地震，所以必须由结构工程师负责，但是层数低一点，建筑师可发挥更多作用。所以现在说，“建筑领导结构”，还说“建筑拿的钱多”，这种调研和说法，我觉得好象层次不是很高。我们还是从一个大面积上看，恐怕结论不是这样。我看到的邓文忠先生，他是在德国留学，是美国工程科学院院士，也是中国外籍科学院院士，在世界各地做了许多桥梁？他常出来讲学，他讲到的那些结构美学的时候，怎么理解，他完全是一个典型搞结构的。东南大学的齐康院士他是学建筑的，他就告诉我，“对不懂得结构的建筑师，我从来不认为他是一个好的建筑师”。所以这种说法是不全面的。
宋晓冰
这里还有一个问题，可能是一个年轻的教师提的问题，他提出牛顿发现万有引力的时候是在树下躺着休息发现的，这就涉及到科技创新环境的问题，是在空间比较宽松的环境下容易产生灵感，还是在比较紧张的环境下容易产生灵感？
刘西拉
我们要分清楚，牛顿整个来讲，他还是一个科学家，科学家他主要是发现自然的规律，我刚才讲了，而且原创性非常重要，原创的东西不一定都成功了，有的时候会失败，甚至有大量的失败。有的时候你就比别人慢半拍，别人就通吃。比如说这次SARS病毒的基因排序，本来这个成果中国可以拿的，这个竞争是非常激烈的。如果属于原创性的情况，当然你要成天琢磨，我不相信牛顿什么思想准备都没有，一看一个苹果掉下来了，就知道是万有引力，他一定是对天体的运行的各种现象感到有一种东西，他也琢磨很长时间，今天这个苹果掉下来，正好窗户纸捅破了。他肯定有很长时间的积累，有一个很艰苦的过程。想得很轻松，躺在树底下，半睡眠状态，苹果掉下来就有一个大发现，我想是不可能的。但是对一般科研的东西，恐怕按我的想法，还是要在一个比较宽松一点，比较放长一点的环境下，要能够稳得住，安下心，坐下来，才能有比较好的突破。那种时不时地就想宣传自己的成果，这恐怕不是很好。要忍得起寂寞，甚至在目前情况下，特别是做那种原创性的工作，还得忍得起清贫，资金可能都不够。往往在这种情况下可以出成果。我举过好几次一个例子，就是到匈牙利参加世界科学大会的时候，从匈牙利人身上，学到很多东西。他们在二十世纪给世界贡献那么多的科学家，从钱学森老师的老师冯.卡门，维生素C的发现者…那么多的科学家都是匈牙利的。我想：一个小小的国家怎么贡献那么多的科学家？那里的人真是心态非常平稳，有很高的文化修养，我去过那里，有很明显的感觉。所以我建议还是要有一个宽松、稳定的环境。
宋晓冰
这里还有一个问题，刘教授能不能谈一谈昆明世博园和孔雀广场的问题？
刘西拉
我觉得这是非常有意义的事情。第一件事情，它是一个动态的结构，因为我们过去讲结构是静态的，这是动态的，当然这以前也有动态结构，比如说网球场的顶可以平移打开关上，但是整个屋顶整个张开闭合，好象没有见到过。它是一个动态的，用薄膜覆盖的，我觉得作为动态膜结构，这是第一个。第二，它是体验了机械、建筑、土木、结构和控制这几个领域多学科的交叉。还有一个事情，大家可能不知道，因为薄膜要保证质量，是从澳大利亚进口的薄膜，但是整个施工图画完以后，由于现场某种情况，柱距要重新改。我们有人在现场量柱距怎么改，用电话通知交大这边，交大再在计算机上重算，核对以后，再用E—mail传给澳大利亚，澳大利亚再裁膜，整个从签合同到完成合同是5个月。如果没有信息支持，这种跨国、跨专业，从制作千斤顶、油路、电路，这么大的工程是很难完成的。还有风动实验里面那些学问，就这一点看，这就是非常不错的工程。这一次也是考验了一下我们交通大学，原来在结构上面没有太大的影响，但是弄几个人干还是可以干出不错的事情来。在当然这件事情上，我是唱配角的，宋晓冰老师是唱主角的，我想今后这方面潜在的能量是非常大的，这件工程给我自己也很受教育。
宋晓冰
不知不觉中，两个小时已经快要到了，提最后一个问题。这里说到计算机是一种有利的工具和手段，那么做为正在学习基础理论知识的本科生，应该在何时学习计算软件比较合适？是在大二、大三，还是大四？
刘西拉
我们大学生，交大的学生，学习计算机首先要知道，遇到一个项目，人和机器怎么分工？这你非要懂得计算机才行。懂计算机，不是看你知道多少种语言，当然这个也要会，但是这不是重点，重点是你要会在做项目时分工。计算机怕乱，人怕繁，你遇到事情把繁的事情交给计算机做，乱的事情由人来做，怎么分工？这是你需要掌握的东西。所以这个事情不是说从哪个年级应该学软件、学输入输出能解决的。这个概念，从一开始就要有。我们土木工程系，从结构力学来讲，由于计算机出现，因为计算机可以解决繁的事情，整个教学脚本都要分清楚，哪些事情是可以以后让计算机算的，哪些是必须人做的，这些都要体现在新的教材里面。对这个问题，不要老想哪一天我学用软件，学用软件这不用上交大，上一个训练班就可以了。如果你有兴趣，你一年级到了假期上个训练班就会了；但是会了，我告诉你，也不一定懂计算机。
宋晓冰
非常感谢刘教授，相信今天的谈话，很多同学知道自己的学习动力和方向，同时对于工程技术人员，还有像我这样学校里面的年轻教师，也可以使我们整理一下思路，更加明确我们的主要的方向，非常感谢刘教授。最后我来预告一下明天报告的内容，上海交通大学抗击非典在线谈活动第40场，也就是明天，是由生命科学技术学院的教授刘建华教授主讲，名称是DNA芯片的研究和应用，欢迎各位同学、老师和朋友在明天的统一时间来参加我们的节目，再见。
上海交通大学