本来送外卖虽不是什么好工作但我倒也安居乐业了。不料前几天雨人网友那求教计
算轮胎体积的一帖,在我这死水一潭的心中又击起了轮胎样的波纹-回国教书去。
北大这样的名校去不得的。因为网上红卫兵逼得那个紧哟。迟到20分钟就搞得
全球风雨。我到大学当老师本来就图个自由散漫和师道尊严, 所以俺就申请个普通
大学。教授是不当的, 当教授你就得招研究生, 同学们又献金又献身,我们这种普
通材料做成的凡夫俗子哪些那个定力,晚节不保要毁了一世清名,得不偿失,亏本
的买卖像我这么精明的人是不会干的。至于专业嘛,就工科吧。因为我在美国是专
业打工,非常对口。文凭不在话下,巴林顿大学的那个怕不好使了,这经济损失回
去要找杨澜的丈夫我的同窗吴胖子补。幸亏当年我多了个心眼,多买了一个希尔顿
的PhD文凭。总之,是万事俱备,但是的但是,还差一课。
事情是这样的,我申请了金陵中央大学汽车学院的一个讲师职位。院长已亲自回伊
妹,说欢迎加盟!这句的结尾用的不是句话而是感叹号。说不过,根据他们那里的
程序,在正式发聘书前申请人要面对全院二年级以上的学生作一次公开课。内容自
选,一切费用(包括三陪)全由他们承担。这院长老兄还一个劲解释,不是他们对我
水平不放心,这年头,连膳食科长都当教授了,实在是网上红卫兵逼得那个紧哟.
(赵忠祥老师要还不认领这话的发明权的话,我可要把这句话注册了,准发一笔。)
程序公正这程序不得不过一下场。你们说我有什么办法推脱?
下面是我为那公开课准备的提纲, 先在这里彩排一下,请各位洋博土教授帮我提提
意见。
同学们:
你们是学汽车专业的,轮胎于汽车的重要性就不用我多讲了。所以今天
就以前两天雨人同学的那个问题-如何求轮胎的体积为例子, 微言大义,给你们上一
课,什么叫工科?这是一个很简单很基本的问题是不是?是的。但是你们中有几个
回答得了?我想不多的。你们这里的教授院士有几个回答得了?对不起,这最后一
个问题PC (politically incorrect ),我收回。我们还是具体地讲轮胎体积这样的
科学技术问题。
轮胎在理科人的眼里就是一个圆,在商科人的眼里是金环和银环,
在法科人的眼里是半个手铐,而在我们工科人的眼里它可是一个充满无穷奥秘的美
妙世界。今天我就来讲讲其中最简单最基本的问题:轮胎的体积。这是一个很典型
的工程实际问题。以后在你们的工程师职业生涯中天天会遇到这一类问题, 能不能
解决好这类问题将直接关系到你们的饭碗,晋升,名声和性功能。
在具体讨论如何确定轮胎的体积之前,我想先问你们一个更基本的问题: 工程师和
科学家或技工相比有什么不同?(如果冷场)。。。今天因时间关系我们不能对这个
问题展开讨论,我先说一下我个人的观点,抛砖引玉。技工能解决一些具体问题但
不知道为什么,不能举一反三。科学家知道为什么但不能解决任何问题。而工程师,
就是你们,既能解决问题又知道为什么. (掌声笑声)。所以这工程师地位高呀, 从
一些小事就能看出。我的客户里面工程师比例最高,又说漏嘴了。科学家技工是很
少订外卖的。偶一为之,也是因为请工程师的客。有人说工程师还是没医生律师风
光。我说不一定的。举两个例子吧。在中国,你看看政治局常委们的学历。在加拿
大,工程师右手小指上戴一个白金戒指,那是身份的象征。走在大街上的时候,那
MM的眼光逼得紧哟。医生也不错,但总不能把白大褂穿到大街上去嘛,锦衣夜行有
啥劲。律师挣钱是多,但把自己的聪明才智贡献给为自己厌恶的男盗女娼的家伙,
这长此以往,搞出个人格分裂什么的那不是没可能的。总之,我要说的意思就是,
当工程师,正如赵忠强老师所说的那样, 这是件美好的事, 所以,你们想做是很自
然的嘛。你们有幸将成为一名工程师,我向你们表示热烈地祝贺(鼓掌)。
言归正传,我们继续讨论轮胎体的积问题。
有谁还能记得圆柱体的体积如何求并且愿意告诉我?(没一人举手)。在美国你们这
样内向的性格是要吃大亏的。那我只好点名了,请第一排左边第三位的那位女同学
回答。(学生回答:底面积乘高,底面积等于半径的平方乘怕也。怕也
等于3。1415926。。。老师您要精确到多少位?) Good enough. Beautiful mind
too!
请没有学过微积分的同学举手?一个没有。请做过基米多维奇习题集的举手。哇,
这么多,你们这基础那和美国的孩子没法比,那真叫扎实!所以嘛,我们和美国的
科技差距原因只能是工人素质低,管理水平落后,体制有问题,三无人员逼得TMD太
紧, 反正不是你们工程师的原因。不信让我们用事实来说话。
请大家准备好笔和纸。让我们来求一下轮胎的体积。题目是这样的:
轮胎的外半径为R,其横截面半径为r,求其体积。时间一分钟。
(一分钟后),请哪位同学告诉结果?(沉默)怎么没一人得出结果,是不是时间不够?
众声一词:“是。” 其实半分钟就够了,你们的思路错了。有一学生问到:“老师
难道用积分求解不对?” 对也不对。用积分的方法最终是可以得到一个正确的数学
解的,但作为工程师你是不及格分的。为什么呢?你不能满足时间的要求。你边上
的技工可能在一分钟内给出一个正确的答案。这就是横截面积乘轮胎的中径(外径和
内径的平均数)再乘2怕也。底面积乘高是也。要是这样的事在你的工作中出现过两
三次,你就改行吧。除非到我这里回炉。
好。这个问题我们先放在一边。现在来看第二个问题:
将前面一题的轮胎沿中线切割,求靠外的一半的体积。时间5分钟。
(半分钟后,一大半以上的学生举手)。这么快?A同学,请你告诉我们你的结果。A同
学说:“把前面一题结果中的中径改成中径和内径的平均数,横截面积给为前面的
一半。便得结果“。请坐下。你们是不是同意这结果?大都数人说是。B同学发言:”
我有更简单的方法,把第一题的结果除以2。“。
你看过400米跑道吧,那内外圈的起跑线干吗错开?C同学,你一直没开口,是否有
不同意见?C同学说”A说得好像对,但根据不足。“ 你还有时间继续推导吧。5分
钟时间到。有没有人得出答案?5分钟应该够。你们可以要求延长时间,但在现实中,
这会给人留下不好的印象。那我问你们,如果要你们现在作决定,是选择要求延长
时间还是就用A同学说的那个结果交差?现实中你们必须做出决定。但这次我就不为
难你们了。记住,如果用A同学那个结果设计轮胎出了问题,作为工程师是要坐牢的。
没有根据就敢做设计的决定,有这么大胆子,干脆抢银行去吧。我用平均半径,因
为我知道那中径是通过那横截面(整园)的重心的。你们说得那个平均直径是什么玩
意?半圆的重心在哪?好再给你们10分钟做这个题目。(10分钟后)只有两人用微积
分做出了正确结果。你们学了那么多微积分,不过差不多都还给老师了,所以这么
一个简单的微积分问题解决不了。这是为什么?这就是个如何把书从厚读到薄的问
题。其实,只要把你们在大学里所学得5%的东西变成自己的东西,这些问题就没有
了。当然关键是具体如何做?答案是:选我的一门新课,”最要紧的5%“。
让我们来看第三个问题。在工程实际中一般不需要求一般解,只要能把那个具体问
题的答案求得便可。而且不需要绝对的精确,只要误差在容许的范围即可。
前提是你要知道你的结果的误差范围。第三个问题和第二个问题一样,将轮胎沿中
线切割,求靠外的一半的体积。轮胎的外半径为1米,其横截面半径为1 cm。(这种
比例的轮胎是不现实的,你就认为是呼啦圈吧,原理是一样的)。结果误差不能超过
5%。时间一分钟。
(两个解出第二题的人把具体数字带入第2题的结果,很快得出了正确的答案。)今天
你们两位在第三个问题上可以得满分,但如果没有第二个问题的结果,是否能解决
这第三题还很难说。(其他人纷纷说我们没有第2题的结果,没法求解这一问题。)
实际上根本不需要第二题的结果。用第一个问题的结果就可以了。因为通过重心的
那个半径一定为于100 cm 和99 cm之间。不论用哪个数值体积的误差都只有1%左右。
这种简化问题建立模型的能力是工程师很重要的能力。
以上都是做数学题的方式。实际中绝大部分工程师工作不是这种做数学题的形式。
所以最后一个问题是:
在实际工作中遇到上述问题(求轮胎的体积),你能用哪些方法解决你的问题?
请列出6种以上,并对其适用性作评价。好吧,你们肚子饿了,那这个问题现在就不
要你们做了,就算今天的课后作业吧。
同学们,刚才我通过一个很简单的问题给大家展示了这样一个重要的问题:
如何才能成为一名常吃外卖的工程师 ?当然这样的问题不可能在这一
堂课中说透彻。为此,如果,我能得到这个讲师职位,我打算开三门课和同学们一
起讨论这个非常重要的问题。这三门课是: <<最要紧的5%“>>, <<Engineering Sense
& 判断力学>>和<<用科学理论解决工程实际问题的艺术>>.
谢谢你的笑声。
2006-06-06