事关“工程师思维”

本文由Yurii原创,转载请注明来源: Life Sailor

本文链接 事关“工程师思维”


今天金山的刘鑫老师在邮件里谈到了“工程师思维”(工程师的思维能力,就是一种可以把想法实现出来,一步步的变成现实的思维和实践训练),借题发挥一下吧。

我上高中的时候,学校算是本市最好的中学,班主任物理老师也是特级教师,但我一直不是觉得,他讲课说不上多好,无非是循规蹈矩的套路,甚至有点死板——就拿受力分析的题目来说吧,多简单的题目,都要画坐标系,而且就只有那么几个力:重力、摩擦力、牵引力等等,来来去去地分解,真是麻烦,许多题目明明一眼就能看透的嘛。
到我大学快毕业的时候,辅导一个小朋友做高中物理题,忽然就让我改变了之前的看法:那是个很简单的问题,物体在斜面上的受力分析,我问他:这个题目要怎么想呢?出乎我所料的是,他胡乱画出了一堆力:扯力、顶力、拉力…
就在那一瞬间,我明白了,我们的物理老师的做法有多么高明:复杂问题是不能单纯依靠直观思维来解决的,我们往往需要从简单的情况中提炼出章法,再循序渐进,把章法练到纯熟,这样才有能力解决更复杂的问题。物理老师那看似繁琐的重复,其实就是在培养章法,把握问题的核心——做到了这一点,再复杂的问题,都可以一眼看到本质,而不会困扰、迷惑。

可惜的是,这样的思维和习惯,似乎还没有在我们身边扎下根基。我目力所及,看到的很多问题的解决方案,很多教育、探索和反思还只停留在对天赋、才气的吹捧和推崇上,而没有强调练习章法、探究规律、把握本质的工作。可是,才气、天赋等等都是太微妙的因素,难以把握,无法复制,也不易推广,甚至很可能遗失——研究中国古代科技史的李约瑟博士就指出,中国古代的发明有个特点是“重复发明”,前人发明了某件东西,后人不重视,于是失传了,直到许多年后,再由后人发明……
在这方面,西方似乎比我们做的好得多,他们会有人不满足于直观的思维,努力探究日常生活各种现象背后的原理,总结出不依赖“才气”、“天赋”的章法,再经由一代又一代的人传承、积累,结果知识与生产力就像滚雪球一样,越来越多,能量也越来越大。
再举个例子,小时候我做过不少“智力题”:比如几个人各说了一句话,其中几个人说了真话几个人说了假话,让你判断到底谁说了真话谁说了假话;又比如河上有一条船,河边有狼、羊、人、草等等,一次只能渡两样过去,要怎样安排顺序,才能全部安全渡过去。这样的问题,我有一段时间做起来很快,也尝试总结过一些思路,但还是碰运气、凭感觉的成分居多,而且,这样的习题书,也没有告诉我们应该怎么解这类问题,它的本质是什么。直到后来学了离散数学,我才恍然大悟:第一个题目其实就是真值表,第二个题目其实就是图算法。问题提炼到了这个层面,就有现成的章法(或者说“套路”)解决了,再不需要什么才气、天赋:天赋再高、才气再旺盛,也无法大规模推广,也快不过计算机。于是,普通人也可以解决这类问题,其他人(也包括我们)的精力就不用再耗费摸索这类问题的答案上,而可以探索更加深入、更加新鲜、更有价值的问题。

我们还可以再举一个身边的例子:西方的很多书中,一个简单的道理,往往要翻来覆去地讲,非要把各个细节、各种情况都涉及了,才善罢甘休;许多人觉得很罗嗦、很累赘,他们关心的是“正对我胃口的知识”、“核心的结论”。但是,如果有时间认真研究这些细节,了解了各种情况,往往可以站在一个更高的角度来审视这些“核心的结论”,对它的认识更加全面——不但知道价值在哪里,也知道局限在哪里。
其实,这也是我当年阅读《精通正则表达式》之后的体会,在细细阅读了整本书之后,我不但了解了各种功能,用正则表达式解题的一般套路,也知道了在什么情况下要使用什么功能,更知道了什么情况下不应该使用正则表达式——这样的知识,很多就来自书中那些“繁琐”的内容。

正是因为有了这样的体会,我也奢望为大家提供一些这样的便利:《怎样翻译更地道》系列文章尝试总结一些应对翻译难点的通用套路,希望读者遇到这类问题时,查到对应内容就可以解决;《正则表达式傻瓜书》希望重点讲明白的(也是本书的重点),不但有各种功能的应用场景和选择规则,还有正则表达式解题的思维步骤:归纳一个应用场景的文本特征(转化为对正则表达式的需求);照这些特征一一写出子表达式,合理组合起来;最后优化整个表达式。掌握了这三步,并有意训练,就可以熟练准确地运用正则表达式,解决各种问题。

希望我可以努力做到。

Yurii

Recent Posts

德国育儿经验:家长需要和儿童谈论”空气动力学“吗?

家长应当和儿童,尤其是低龄儿童谈论“空气动力学”吗? 我的答案曾经是非常肯定的:不应当。不要说儿童,就是成年人也不见得理解这些抽象的概念,与儿童谈论这些名词,只会让人望而生畏。身为父母,我们应当做的是,以孩子能理解的、感兴趣的方式谈论相关的具体问题,但绝对不要提这些大词。 不过世界的奇妙就在于,父母对教育并没有绝对的权威,总是需要根据实际情况来修正自己的观点。在“空气动力学”的问题上,我就吃到了教训。 那是一个下午,家里小朋友在iPad上看完他最喜欢的Blippi(这个节目我之前介绍过,对80后父母来说,Blippi可以理解为“带你见识各种新鲜玩意的董浩叔叔”),忽然抬起头来问我:“爸爸,你知道什么是aerodynamics吗?” “什么?你问我知不知道什么是aerodynamics?”我的下巴都要掉下来了。“空气动力学”这种词还是上中学时,身为军迷的我们在《航空知识》上知道的。再往后英语好一些,能看原版科普视频了,才知道“空气动力学”的原文就是aerodynamics。可是,我家这个还没上小学的家伙,竟然就能真诚地瞪大眼睛,一本正经地问我“知不知道什么是aerodynamics”。 (more…)

4 months ago

忆孟繁超老师:他从来没有给我上过一堂正式的课,但我永远都是他的学生。

我本来是不应该认识孟老师的。 2001年,我在寝室夜谈里第一次听到孟老师的名字。当时有同学说“公共选修课的《法学概论》讲得真好,那个老师叫孟繁超”,开始我不怎么在意,慢慢才发现这么说的人还不少。那个年月网上的资料正丰富,出版管制也不那么严格,刚进大学不久的我正自由自在地看得过瘾,心想“大学里的法学概论讲再好,能讲些什么,还不是教科书上老一套”,所以这种课,不听也罢。 但生活就在这么奇妙。那年冬天,有天中午我吃过饭正准备午睡,忽然有人敲门问“计算机系有位叫余晟的同学在这里吗?” 大中午的谁会来找我?我正好奇这个问题,门一推开就有同学喊“孟老师,孟老师来了”。 那是我第一次见到孟老师,中年人,国字脸,身材高大,打扮很精神,披在身后的深色大衣让我一下子想起电影里的斗篷。他笑眯眯地说“你是余晟?听同学说你搞电脑很厉害,我家的电脑坏了,想请你去看看。” (more…)

4 months ago

“历史照进现实”,这似乎不太现实

中国人大概都对历史有一些特别的偏好。对我们普通人来说,历史首先是文化的象征,一个人“懂历史”,基本等于这个人“有文化”;历史也是民族自豪感的来源,哪怕考古上仍然存在争议,但是“五千年文明”的说法是普通人都耳熟能详的。 不过等我长大之后才发现,这种偏好大概还有更深层次的原因,那就是历史看起来有种道德的意味,因为我们从小就熟悉“以史为鉴”的智慧,也熟悉各种“历史的选择”:每当我们对现实感到失望、困惑的时候,我们经常去历史——而不是先贤的智慧中——中寻找解答。找到曾经发生的类似的故事,就可以预言未来的结局。 于是乎,失望也好、困惑也罢,总归会有光明的未来,历史总会给我们支撑的信念。 我曾经很相信,熟谙历史是种智慧,而且是深层次的智慧。但是看得越多、经历得越多,我就越觉得,这很难称之为“智慧”。 为什么? (more…)

4 months ago

无人出租车,是技术进步的一粒灰,还是普通人头上的一座山?

“无人出租车要来了”。以百度“萝卜快跑”为代表的无人出租车,眼看就要在国内多个城市成规模运营。 熟悉IT的人都知道,IT的独特优势就在于“大规模扩展时边际成本极低”。在软件时代,微软开发的Windows,多卖一份的成本只是多刻录一张光盘而已。在无人驾驶时代,从10辆车到10万辆车的成本,也遵循同样的规律。换句话说,一旦模式“跑通”了,就可以迅速大规模铺开。无人出租车的大规模应用,也是“指日可待”了。 只不过,新技术这一次似乎没有那么激动人心,反而引起了很多争议——无人驾驶出租车大规模推广,会不会影响广大出租车、网约车车主的收入甚至生计?如果是,这样的技术进步,真的是我们所需要、所期待的吗?对于这个问题,不同的人有相差迥异的答案。 按照我的观察,许多人对此是相当乐观的。理由在于,“技术的每一次飞跃发展,虽然有阵痛,最终都创造了更多的新岗位”。既如此,无人出租车短期“看似”抢了许多人的饭碗,但也只是短期的“阵痛”而已。看看历史,纺织机的发明,蒸汽机的改良,汽车的诞生,无不证明了“阵痛说”的正确性。 坦白说,这种观点我是怀疑的。 (more…)

4 months ago

回国感受:松弛一点,愉快一点

因为小朋友放暑假,近期带小朋友回国待了几个礼拜。最深的感受就是标题所说的:松弛一点,愉快一点。 我第一次突出意识到这点,是在上海下飞机乘地铁。当时我们乘的直梯就要关门,远远看见有个年轻小伙子跑过来,我连忙按住开门按钮,并招呼他”别着急,慢慢来“,等他进了轿厢才关门。本来我以为大家起码会打个招呼,露个笑脸,因为我已经习惯如此,但完全出乎我意料的是,他进来之后对我们完全视若不见,自顾自掏出手机,盯着看得入迷。 我继而发现,不管是在电梯里,站台上,还是车厢里,虽然四下里都是广播”请扶好站稳,抓好扶手,不要看手机“,但是似乎人人都盯着自己的手机。年轻人在打手机游戏,年纪大一点的在滑各种小视频,还有不少人在聊天软件里打字如飞……对着屏幕的表情都很生动,可是一旦抬起头来,似乎马上又换了个人。 后来又有一次,我乘地铁的时候,因为比较拥挤,一个小伙子倒退时踩了我一脚,他大概意识到了,很快把脚挪开,脸上闪过一丝不安,马上又恢复正常,我也没有计较。不幸的是,过了十来分钟,他又踩了我一脚,同样是先有一点不安,很快又恢复正常。 这次我忍不了了,于是我开口告诉他:“小伙子,你已经踩了我两脚了。” (more…)

4 months ago

First name, last name, middle name,浅谈外国人名

前几天,国内朋友发来一条消息,原来是乌克兰F-16坠落,飞行员丧生的新闻。我本来以为他要讨论此事的真假和原委,他真正的问题却完全出乎我的意料: 新闻里说,飞行员叫阿列克谢·“月鱼”·梅斯,对应原文是Alexei “Moonfish” Mes,为什么会有人把“月鱼”写在自己的名字里,而且还打引号。 之前看新闻,乌克兰还有一个著名的飞行员叫安德烈·“果汁”·皮尔希科夫(Andrii “Juice” Pishchykov),怎么“果汁”也是正式的名字? 未必Moonfish和Juice之类,还有什么特别的含义吗?…… 这堆问题看的我有点想笑,因为自己以前也很苦恼外国人的名字,只有在国外长期生活,才逐渐搞清楚这其中的名堂。所以,除了解答朋友的问题,我也把自己的解释写下来,搞清楚两个最不容易理解的点,就不会对外国人名有那么多问题了。 (more…)

4 months ago