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“百万立方”计划:一片“野地”上的惊喜

《能源与环境系统工程概论》课程答辩速写

发布时间:2016-12-02来源:浙大新闻办作者:柯溢能浏览次数:3376

一次课程项目答辩,吸引了来自网易公司、环保公司的管理人员,以及包括浙江大学环资学院、航空航天学院、化工与生工学院、建筑设计及其理论研究所、计算机学院、课程与教育研究所和智能农业装备研究所等7个不同领域的青年学者。

作为课程外的人,不禁要问,《能源与环境系统工程概论》何以撬动如此多不同领域老师前来坐镇?

看得见的学科交叉

9位校园内外的评委此行的目的,是点评制冷与低温研究所徐象国副教授的课程项目设计——百万立方”计划。

学生通过利用一百万个1米×1米×1米的立方体,自由组合形成空间,在其中建设一个人类社会。而徐象国要求,这个空间能源自给自足,能够维持100个人的生存。允许自然界的物质流入流出这个空间,但要将对自然界的影响降到最低。

今年,是徐象国主讲《能源与环境系统工程概论》的第二年,也是项目设计尝试的第二年。在设立项目的最初,他便抱有一个颇具野心的愿望:以开放性的初始条件,让百万立方有可能对接真实世界中所有可能的专业,而不仅仅只是能源。为了尝试学科融合,今年他对课程设计做了新的调整,他与浙江理工大学艺术与设计学院的副教授高宁合作,将这两所大学的两个专业班级打通一起上课,一起讨论,一起来完成“百万立方”。

面对能源与设计专业的融合,学生即觉得惊喜,却也一时无法找到对接的头绪。在历经一个多月的项目设计过程中,争执、妥协、再争执是每个项目组的日常。不同专业的同学们往往想退回到自己擅长和熟悉的专业领域,去享受知识壁垒中的确定感和既有成就。对此,徐象国说:“学生个体专业知识的漏洞和不确定性,提供了一片野地,荒芜却可能充满惊喜。”

最终,学科交叉的奇妙作用开始了。

当人们对所住的环境产生厌倦,想从某一功能区移居时,一般想法是“跑得了和尚,跑不了庙”。而在“百万立方”加达屿项目中,迁移的却是整个房屋的位置。

这样的设计创意就是先由浙江理工大学环境设计专业同学提出,而他们在此问题上也抛出一个疑惑,能源供给是否可以支撑他们的设想。浙江大学方面的组长加达宇则通过理论计算,验证了可行性。加达宇说,不同专业间同学们的碰撞,促进了专业知识的共享和设计思路的拓宽,比如他们对功能区块划分、道路分布合理性有了更为直观的表达。

 “百万立方”合作教师浙江理工大学副教授高宁说,在课程融合中,设计使科技生活化、可视化。与此同时,科技为设计拓展视域,捕捉到解决实际问题的途径。

能源设计是课程主打

我们设计的概念模型图,类似于一个WIFI标志的梯级扇状结构。蔚蓝参差组的组长漆映荷说,这样的设计与能量流动的理念不谋而合。

在具体的设计中,“蔚蓝参差”的能量从钻井平台获取,根据扇环辐射的路径流动,从前一级提供给后一级。而废弃物从生活区开始收集,又沿扇环辐射的相反方向流回,在废物处理区进行最大程度的净化和处理,避免工业废弃物的二次污染,达到人类活动对环境和自然的影响程度最小的要求。

像这样的“百万立方”本次共展示了8组,学生们围绕能源开展设计与布局,除了对常规能源的开发使用,不少同学们也涉及到对风能、太阳能、潮汐能等清洁能源的应用。而这些能源的演算公式,除了课堂上徐象国的讲述,更有他们在通过网络参考国内外文献中的公式,进行演算和推导。每本厚厚的项目设计说明书都涵盖了大到整体设计概念,不同设计区之间的能源流、物质流、交通流,小到人均膳食需求、能源消耗,不同品种农产品产出,不同能源形式的效率。

参加当天答辩的建筑设计及其理论所的王卡老师在点评时说,很多团队的“小世界”都用到了潮汐能并将之转化为电能,然而这样的能量转换过程应该有更多想象的空间。

例如在“日月星辰”小组的世界内,所有建筑是否可以随着潮涨潮落转换彼此的对接,在不同时刻形成不同的建筑格局王卡遐想,在未来城市中,可以运用不同能源的个性特点,在社区中做出不同的呈现。这些能源利用角度,是值得大学生思考的方向。

 “课程形式很好,这次来做评委很受启发,自己也会有适当的尝试。”来自环境与资源学院赵和平说,“我认为在设计项目时也要有适度的边界,这样学生既可以有天马行空的发散,也会有解决具体能源问题的落脚点。”

面向未来的接口

诚如科学家们对人与自然的关系的思考,本次百万立方,也要求对环境的影响降到最小。这其中一个重要的命题,就是思考未来人类的生产生活的方式。

海洋之心组大量使用了3D打印和粉碎技术,通过粉碎技术即可粉碎大部分的固体废弃物。与此同时,3D打印工厂对可重复使用的材料重新加以利用,打印生产出各个领域所需要的材料甚至成品。他们期待在中国的南海,建立一片如海洋之心般璀璨的美丽世界。

 “新的时空环境,我们不想让人们生活在历史和记忆中。”在设计过程中,“蔚蓝参差”组开始思考人们在百万立方里的思想文化生活。他们设计出单独文艺和科技的研发中心,将作为未来“百万立方”文明进程的动力源泉。“我们想要给予生活更多的活力,让人们活在未来与希望之中,在已有文明的基础上开展学习,形成新的文化形态。”漆映荷说。

“凡是通过技术能够解决的问题,个人认为都不是很大的事儿。”网易农业部产品经理徐凌涛表示,除了纯技术的构想,“百万立方”项目里的很多同学思考了社会中人的属性问题,应该要肯定一种人文情怀表达。

徐象国说,课程越到后来,越超过了能源课本身的边界。这不仅仅表现为答辩时评委构成的复杂性,更表现为学生在思维碰撞中涉及更广领域,而这种多学科的思维训练也让学生有了更多与外界联系的接口。

“百万立方”计划成果

(柯溢能)