浙江大学：本科生中培育创新土壤

■我们的记者钟华

最近，在由中国工程院、美国国家工程院和英国皇家工程院联合主办的“全球重大挑战峰会”学生日竞赛单元中，评委们称之为“卓越创意”的“空气洗手装置”击败了麻省理工学院、剑桥大学和帝国大学等14所世界知名大学参赛队伍的作品，获得了全球最高分的金牌。

这个装置的发明者是浙江大学的7名学生。作为全球重大挑战峰会的重要组成部分，学生日竞赛的目的是鼓励大学生成为下一代工程领袖，以应对重大的全球挑战。该团队从校园竞赛到全国大学生节能减排竞赛和“全球重大挑战峰会”的采金之旅，也反映了浙江大学近年来在培育创新土壤方面的“精耕细作”。

梦想到现实，距离并不远。

“用水洗手是一种浪费。为什么我们不能用空气洗手？”当浙江大学能源工程学院的本科生陈普阳在学校食堂的餐桌上对他的同学说这句话时，很可能没想到一个真正的“空气洗手器”会从他们手中诞生。

事实上，自2008年中国工程院院士、浙江大学岑可法教授发起首届全国大学生节能减排竞赛以来，各种奇怪的“想法”像蒲公英种子一样在学生中传播和生长。到目前为止，全国大学生节能减排竞赛已经成功举办了八届。全国几乎所有“211工程”大学都参加了竞赛，参赛人数超过20万。浙江大学获得了12项大奖和26项一等奖。

在第八届全国节能减排竞赛中获得特等奖的李、等同学，以他们的作品《空气洗手器》参加了第二届全球重大挑战峰会，获得了竞赛中的唯一一枚金牌。作为小组的指导老师，浙江大学能源工程学院副院长高翔和该学院副教授郑对小组成员进行了认真的指导。他们经常和同学讨论创造力的可行性，并指出实践中需要解决的问题。高翔说:“学生本身有很大的潜力。他们收集信息和整合资源的能力很强。他们需要做的是发挥他们的创造力并应用这些知识。”

起初，当浙江大学能源工程学院的李·和陈朴阳两位主要成员提出他们的创意时，郑·对他们说:“你们先考虑几个想法，我们以后再讨论。”因此，团队中的每个学生每天都在绞尽脑汁，在不断修改计划的过程中思考新的想法，探索新的想法。“我们研究了水在洗手中的作用，发现只有5%的水用于溶解手上的污渍，95%的水用于洗掉污渍。基于流体的通用性，我们可以用空气流体代替这些水进行冲洗。”当把初步计划带给郑并提出“空中洗手装置”的想法时，的眼睛亮了起来。正是这种不断的反复试验最终导致了后来的“空气洗手装置”

对此，有自己的看法。他认为:“事实上，每个学生都很有创造力。思维的火花碰撞并产生许多结果。在他们提出自己的想法后，我可能会根据自己的经验做出判断。但是，我不会直接说出我的判断，否则会限制他们的思维。”他认为在学生的梦想从萌芽到变成果实的过程中，他所要做的就是引导。

团队成长之路

查找信息并咨询学院的教师...该团队也从最初的三人团队发展到七人团队。“起初，我是三所能源学院的学生，慢慢发现我需要其他专业有特殊技能的学生加入。例如，要做控制系统，我们找到了电气专业，而要做机械结构专业，我们找到了机械专业……”在组织这个小组的过程中，李成为了一名“采访者”:“我们每个选择都有几个候选人。为了吸引更好的团队成员，我们也“战斗”。例如，石玉昆，一个“面试”机械学院的学生，花了一个月的时间。整个团队轮流与他交流，并煞费苦心。”

此外，李还利用他参加中美数学建模大赛的机会。从空闲时间、专业背景和专业实力、参与热情、个性和团队契合度四个角度，运用数学建模方法对候选人进行定量分析。所有工作人员都参与了评分，并根据成绩被挑选出来组成最终团队。

一年之内，一种简单实用的“空气洗手器”诞生了:当使用者站在洗手器前面约22厘米高的踏板上时，踏板因人体重力而下沉，滑轮组拉动活塞挤压空气以获得高速气流，导致水龙头喷出水雾水滴。细雾和高速气流可以洗掉手上的污渍。

设备制造完成后，有必要检查洗手的效果，看它是否干净。郑说:“我们做了两个多月的初步验证实验，每天都在不停地洗手。”为了更加科学，主观比较已经变成了定量比较。

他们通过两个实验进行了验证:颜色反应和细菌残留。“发色是一种化学方法，油、酱油、灰尘...用不同的着色剂表示不同的着色剂，并比较两种结果。然而，残留的细菌会在医学院进行测试。”郑说:“这些都是常识，但在制作这个装置的过程中，我们不仅想到了这些知识，还把它们应用到了实验中。”

平均来说，个人洗手需要500毫升的水，而使用“空气洗手装置”只需要50毫升，平均节约91%的水。在高节水的同时，污渍和细菌残留的程度与用水洗手的效果没有区别。

“我不能说我们是学校里最好的团队，但我敢说我们一定是最好的团队。”回首这一年，李对有些感触地说道。正是这种不懈的努力，这种卓越，才使得他们的作品得到了一致的认可。今天，“空气洗手装置”已经申请了四项专利，并计划继续改进其设备和走向商业化。

在积极参与中提高创新能力

谈到取得的成绩，李认为，之所以能够取得这样的成绩，是因为他参加了高二学生组织的节能减排大赛，也是因为他有参加节能减排大赛的经验。“正是这些经历让我对竞争有了更深刻的理解。”

事实上，近年来，越来越多的浙江大学的学生积极参加比赛。“今年学校组织的节能减排竞赛吸引了全校100多支队伍和1000多名学生。参与率非常高。能源学院一半以上的学生参加了此次活动。”这种气氛让郑对很欣慰，“这次比赛是一个很好的平台，更具挑战性。学生们想从心里把这件事做好，这与老师布置的作业的效果完全不同。本科生必须完成整个项目，不仅需要大量的外部知识，还需要他们自己的主动性。他们在这个过程中接受了良好的科学训练。在这个过程中，团队合作的能力也得到了提高。”

“学生的大脑不是装知识的容器，而是需要点燃的火炬。纪律竞赛是火炬的火种。”浙江大学本科学院常务副校长陆表示，由于竞争尤其倡导创新，“多年来，浙江大学一直试图通过学科竞赛、科研和培训的第二课堂，将‘考生’改回‘学生’。”

现在，浙江大学正在努力做的是将以学科竞赛为主的第二课堂慢慢整合到第一课堂，通过这两个课堂，形成更好的组合。卢·说:“今后四年，当浙江大学的每一个学生在校学习时，将会有一些与专业课程相结合的学科竞赛，特别希望学生们能够参加各种跨学科的竞赛。”

《中国科学新闻》(第六版，2015年11月19日)