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【“课堂”第3期】
课程名称：《能源与环境系统工程概论》
任课教师：徐象国
浙大制冷与低温研究所 博士，副教授，求是青年学者
去年，《能源与环境系统工程概论》的任课老师出国访问，于是我接了“班”。这是一门面向大三本科生的专业通识课，目的是让学生学习专业内的一些基本概念，比如太阳能是什么，风能是什么，煤炭怎么清洁利用，制冷空调有哪些技术等。我的疑惑是，这些内容上网一搜全都能搜到，学生们为何还要坐在教室里听我上课？
恰好在那时，我读到一个故事。
Mai
Tang是泰国北部一个非常贫穷的村庄，那里一个叫Jon
Jindai的农民前往曼谷当了一名“曼漂”，在做社会底层那些最累的工作，生活越来越迷茫。七年之后，Jon回到故乡开始了新生活。他开垦了荒地、修葺了果园、鱼塘，所得不仅满足了一家五口之需，还能分给邻居或卖掉。他建起了属于自己的庄园，十几栋别墅都是自己动手盖的。渐渐地，他的生活方式吸引了越来越多的人前来学习。
我的研究方向是制冷空调，探索如何更节能地为人类提供更舒适的室内热湿环境。当把科研目光投向如何进一步为“植物”提供理想的空调系统时，我开始关注农业相关的能源问题。Jon
Jindai的故事，用现在流行的说法是回归“有机生活”。如果以“农业能源”的视角去思考会很有意思，故事的发生地是在泰国，那里恰是太阳能非常丰沛的地方，如果换成西伯利亚，Jon的这点劳动投入，够吗？所谓的“有机生活”可能很难成为全球的生活方式。
我的课就在疑惑中开始了。我们那么多人在研究如何节能，那么节约下来的能量到底去哪里了？社会的能耗好像还在不停地升高。一边节约下来的能量，促进了其他需求的被开发。
于是，我想把《能源与环境系统工程概论》设计成学生和我的一次“探究”，给出一个一百万立方米的空间，让他们设计并思考：我到底要过怎样的生活？我的生活方式到底需要消耗多少能量？这个空间里总共有这么些能量，我应该怎么使用？可持续性发展到底是一个什么概念？
“让疑惑贯穿你的人生”
第一次课上，我向同学们发出了两项“警告”：1、这门课与你想象中的“能环概论”课差异很大，取消考试，但“玩”法也许把你“虐”得更惨；2、课程带给你的除了知识，更多的是疑惑！任课老师最大的目标是让这些疑惑贯穿你的人生。
第二节课上课之前，有一个同学很兴奋地跑过来说，这个空间必须是立着放的吗？可不可以把它倾斜过来？好像两个金字塔合在一起，一个埋在地下，利用地热能；另一个在地面上，发展一个社会。我说这个创意很好！我之前都没有想到。
还有一个同学跑过来说，这个空间四四方方的，对我约束太大了，我可不可以把它拆散，变成一个一个小方块来堆砌？我想可以，就把规则改成一百万个1m*1m*1m的空间，可以像堆积木一样，先把这个空间堆出来，再往里面放建筑，或者我们的制冷设备、太阳能设备。然后他们就脑洞大开，开始“玩”了。
因为课题有空间限制，大部分的学生放弃了高大粗壮的风力发电设备。有一个同学找到了一个非常小的风力发电装置——“风力之树”，每一个装置做成一片叶子的形状，远看就像树上挂着一片片叶子，它们可以被非常小的风力驱动，很容易就可以得到一些小的能源，来支撑照明之类的小设备。
这让我想到，如果当时一上来就由我讲，很多内容可能还不如他们找到的前沿。这门课实现的过程中，很多因素都是偶然的，一开始我自己只有一个朦胧的目标，对于能“玩”成什么样子，完全没有概念。
对于考试评分怎么进行？生活方式很难评判优劣，但是作为一门课程还是需要打分。
我想的办法是，每住一人得3分，首先假设一个小组的七个成员都住在这个空间里面，就有了21分；别的同学做完展示之后，其他同学觉得哪个“世界”是最舒服的，可吸引到一个同学得3分；我还请了其他专业的老师过来，吸引到一个老师居住得6分。按照投票的方式评判，没有技术上的优劣，只看大家的喜好。为了调动他们的积极性，还设计了一些规则：如果你觉得一个设计有缺陷，有理有据的“攻击”可以得1分；如果你分享的是别的同学没有想到的信息，也可以额外得分。
“脑洞”开得更大
大家创造的“世界”越来越丰富的时候，我想到这门课涉及的内容不仅仅是能源，其实可以作为一个点把很多学科融合进来，比如能源和环境合在一起本身就是一个大的概念；然后建筑的、社科的、经济的视角都可以融合进来。
于是，我把这门课的“游戏规则”发布到了学校的青年教职工的群，问大家我们有这样一门课，有没有老师愿意过来做评委？很开心有好多不同专业的老师有兴趣，航空航天的、经济的、土木的、化工的，还有茶学的老师，我们专门挑了一个星期天安排进行答辩。
建筑系的王卡老师说，我们的题目很有意思，建筑的人一般说建筑面积，而我们说立方空间。目前建筑学领域和能源领域都有“绿色建筑”的概念，但很难融合。我们有一个共识，在学生阶段，他们的思维应该是宽广自由的，不受利害关系的干扰。我们可不可以探索在学生阶段，用什么方式把两边融合起来呢？他说，建筑系大四时正好有专题化设计，可以把热力学的概念和建筑结合起来成为一个专题化设计——热力学的建筑。
我呢，鼓动同学们把设计好的“世界”做成展板，从玉泉校区搬到紫金港校区，放到建筑系的楼里展示、交流，这是双方合作的第一步吧。
我们7个不同专业的对教学有兴趣的老师建了一个群，希望后期还有其他专业融合进来。
希望这门课会“生长”
去年答辩的时候有一个建筑系的学生过来旁听，还很认真地给每个小组打分，评价各个设计的好处。今年秋学期我也希望有其他系的学生来选这门课。这触发我思考，本科阶段到底应该怎么鼓励学科交叉？选这门课对其他系的学生来说有什么用？我还在想，因为尽管我和学生在这门课上都玩得很开心，他们也有所得，但是对于他们再去学习后续的课程有没有帮助？
目前我只能按照我自己的理想的方式推进这门课，我想让他们发散，去想一些他们从来没有想过的问题，甚至世界观都有可能因此改变。我希望让他们接触一些从来没有想到过，但实际上存在的理念，再慢慢重建，他们越早受到这样的冲击越好。其实这里面不需要特别多的专业知识，很多信息都是他们自己去收集的，而收集的能力他们很早就具备了。
虽然这门课还远没有到达收获成果的阶段，但既然学校愿意把这门课传播出去，那我就以开放的心态把这个胚芽状态呈现出来，说不定会有新的机遇来找到我们，能够让这个胚芽往意想不到的方向成长。
课程收到的学生匿名评价：
——我对这个课程给好评的原因绝对不是这堂课轻松什么的，恰恰相反，这堂课可能是传热学以外我最下功夫的一门课，无论是资料收集还是模型制作，都花费了很大的精力，我给好评有其他原因。
是这个模型的想法很棒，不仅仅是因为这个课题很好玩很有趣，它也让我们从上课被动听课转变到自己找资料这个状态，太阳能、水能的效率、特点、不利因素、尖端科技，这类都翻了个遍，包括那几本课外书，这种模式比起背书，一下午38个知识点什么的好太多（虽然书上知识也有用，收集资料时有借鉴。二是上课也有意思，我们小组玩得很开心，学到了东西，感谢老师。
——此次能环概论最大的吸引力，对我来说是虚与实的结合，尤其是老师对能源与环境，与人类的关系，让我感受到了哲学性的思维方式，对工科人来说，钻研技术的同时能够想得更深、更远，也只有他们，才能成为技术革命的引领者。
——起初，我对于这门课的定义为枯燥乏味的需要背书的一门课，在此也感谢徐老师的课程改革为这门课注入了活力。微社会的创意设计让同学们互相有了更多的交流，让我们对于上课获取的大量数据有了初次的应用，让每个人都能开动脑筋异想天开。
（朱原之
周炜）