在这里,看见我们,发现世界
"真正的进步无法仅凭教科书实现,学习必须依托物理实验室、测试实验室与车间。"
——机械工程教授Guido Marx(约1891年)
"产品实现实验室让我的梦想具象化,将抽象概念转化为实体。"
——IDEO合伙人Chris Flink('94届本科,'05届硕士)
在斯坦福,制造即学习。即使最具创造力的学生也需要实践起点。学生们在产品实现实验室学习精密工程、原型制作与生产制造。这个开放式的创客空间始于189年的"学生工坊",始终是斯坦福教育使命的核心组成部分。如今,学生设计的木制、金属、织物、石材、塑料及电子产品在面向全校开放的"创客社区"中诞生。
除此之外,斯坦福大学还有众多的创客空间,包括LAB64、Marker Bar、Textile Makerspace、The GSE Makery、Create:space、PRL Autodesk Making + Prototyping Spac、Miller Makerspace。
工坊建筑是斯坦福最早的基础设施之一,许多至今仍延续原始功能。1904年,工程系学生每周需在机械车间(今530号楼)进行数小时实践训练——该建筑长期隶属产品实现实验室(Product Realization Lab)。随着时间推移,越来越多非工程专业学生涌入工坊寻求实践机会。正如1974年一名新生所言,他们渴望"做些阅读写作和解题之外的事情"。为此,导师们开创了"面向非工程师的通识课程,帮助理解我们身处的工业文明"。1970年代该项目定现名,并与斯坦福设计项目及哈索·普拉特纳设计研究院(简称d.school)形成深度协同。
斯坦福学生正将实验室工作从个人创作拓展至社会服务领域。通过"大二研修学院"等项目和"极端可负担性创业设计"等课程,实验室成果已实现:
为贫困婴儿提供保暖装置
为灾民输送清洁水源
改善动物园动物生存环境
这些创新印证着实验室的核心理念——让技术成为改善世界的触媒。
智造魔法:工程学院产品实现实验室中头脑与双手的碰撞缔造工程奇迹。
斯坦福产品实现实验室的创意教学实践
无需专业设计眼光,人们也能被斯坦福产品实现实验室主任戴夫·比奇(Dave Beach)办公桌后的装置吸引——这台充满童趣的手摇式NERF软弹发射器,足以让任何人对工程创意产生兴趣。
这台形似老式电影胶片盘的装置,是实验室教学理念的生动载体。每学期,比奇在讲授铸造原理时,会突然启动装置,让飞轮以每小时40英里(约64公里)的速度旋转,向学生发射软弹弹幕。这场"温和版加特林机枪"的突袭,不仅打破课堂沉闷,更激发学生对装置设计与制造工艺的好奇。"如果有人打瞌睡,这能让他们瞬间清醒。"比奇笑道。
该装置由实验室前助教阿里·贝内特(Ari Bennett,15届)和塔玛拉·哈松(Tamara Hasoon,13届本科/16届硕士)耗时数百小时打造,历经概念设计、原型测试到熔铝铸造精密部件等环节。尽管看似戏谑,它却完美诠释了比奇四十年来向学生传递的核心:当设计、材料、工程、工艺与美学融合时,产生的正是他称之为"魔法"的创造愉悦。
斯坦福产品实现实验室的教学哲学与实践
产品实现实验室(PRL)这一现代名称,由实验室负责人戴夫·比奇(Dave Beach)于二十年前赋予斯坦福历史最悠久的设施之一——"学生工坊"。比奇笑称,"实验室"比"工作坊"更能争取经费支持,但PRL始终延续着百年工坊的精神内核。
即便如今,PRL主实验室仍弥漫着传统金属车间的气息:空气中飘散着切削液的味道,机器轰鸣声此起彼伏。尽管实验室配备3D打印机、激光切割机和注塑机等现代设备,但当学生满身烟尘地从铸造车间走出(他们刚完成2100华氏度(约1149摄氏度)青铜熔铸作业),时空仿佛倒流至工业革命时代。
比奇认为这种传统并非守旧,而是永恒——"通过双手创造物件,是人类与觅食、筑巢、繁衍同等重要的本能需求"。对于许多成长过程中鲜少接触工具的学生而言,亲手实现创意的过程能带来"丰沛的喜悦"。
比奇以电弧焊教学为例揭示实践智慧:新手常为掌控300安培电流与炽热焊枪而兴奋,但真正精妙处在于"让心跳暂停、呼吸静止、心神凝注于等离子电弧的能量点"。他将这种状态称为"极致的专注与冥想"。
PRL的核心使命并非培养焊工或机械师,而是塑造更卓越的工程师与设计师。比奇强调:"优秀机械工程师必须突破理论、建模与CAD设计的局限,掌握材料特性与制造流程的切身实践知识。"
"若不知如何制造,你的设计将难以转化为经济耐用、切实解决问题的实体。通晓制造过程,才能成为更好的设计师。"
实验室墙外的红色标语彰显其理念——"我能造万物"。这种信念已深植学生心中。工程硕士西尼奥·乌登伯格(Signo Uddenberg)通过"极端可负担性设计"课程接触PRL,参与埃塞俄比亚手动钻井项目开发。他坦言:"在斯坦福才学会焊接——我的高中以不教'手艺活'为荣,本科工程教育也缺乏车间实践。"PRL经历让他坚信快速原型迭代的力量:"即时将创意转化为实体,这种能力具有惊人的解放性。"
(注:PRL通过"做中学"模式,将工业传统与创新技术融合,培养兼具理论深度与实践敏锐度的跨学科人才。其教学理念印证了斯坦福"手脑并重"的工程教育传统。)
斯坦福产品实现实验室的传承与革新
跨界觉醒:从理论到实践的蜕变
克里斯塔·唐纳森(Krista Donaldson,98届硕士/04届博士)在90年代中期以应用力学研究生身份初入斯坦福时,从未接触过机械车间——她的教育背景仅限解题与理论。直到某天路过PRL,透过窗户看到学生们操作车床、铣床与冲床的场景,她顿悟道:"这就是我选择工程的意义。"
这一瞬间改变了唐纳森的职业轨迹。她转向产品设计研究,在实验室长久的金属加工实践中找到热爱,更内化了PRL的核心理念。如今作为非营利设计机构D-Rev的CEO,她主导开发了80美元的ReMotion假肢膝关节等低成本医疗设备,延续着PRL的社会创新基因。
教学魔法:牛奶壶里的工程哲学
机械工程系教师戴夫·比奇(Dave Beach)以其充满感染力的教学风格闻名,曾获斯坦福最高教学荣誉戈尔斯奖。唐纳森回忆,比奇常带着塑料牛奶壶走进课堂,通过讨论其制造工艺激发学生思考。"他对制造过程的好奇心感染了所有人,他充满魔力。"
逆袭之路:车间达人的四十年坚守
比奇的职业起点并不光鲜。1972年获斯坦福硕士后,他放弃高薪选择留校管理学生车间,收入仅为市场价的四分之一。"这显然是个糟糕决定,"他自嘲道,"但我像被磁铁吸住般无法抗拒。"
尽管早期作品(如重现斯坦福骏马摄影装置的黄铜木质模型)已被坎托艺术中心永久收藏,比奇最初仍因缺乏专业焊工/机械师资质而忐忑。未曾想,这份工作成为他四十年教育生涯的起点。他接手无人愿教的课程,却意外展现教学天赋。
实验室的当代使命
据实验室联合主任克雷格·米尔罗伊(Craig Milroy,80届本科/82届硕士)介绍,PRL年服务学生从20年前的250人激增至现今超1000人。毕业生多进入特斯拉、谷歌、苹果等顶尖创新企业,持续成为改善世界理念的试验场,如"极端可负担性设计"课程。
"创客运动"兴起与3D打印等技术普及,使PRL这类"油渍车间"蜕变为"白领创客空间"。全球多所高校管理者慕名考察,寻求移植其教育模式。正如PRL课程助教马德琳·赛德斯(Madeline Sides,15届)所言:"这里汇聚最具好奇心与实践精神的群体,彼此协作,思想碰撞。"
(注:PRL通过保留传统制造技艺与融合现代技术,构建了理论-实践-创新的完整教育生态,持续影响着工程教育的范式变革。)
斯坦福产品实现实验室的变革与坚守
比奇的技术辩证观
面对3D打印等新技术普及,实验室负责人戴夫·比奇(Dave Beach)怀揣复杂情感:低门槛技术吸引更多创客,加速原型迭代。"下载文件启动打印"难比焊接或锻造的工艺美学
"熔铝铸造时金属流动的韵律,电弧焊中能量精准控制的禅意——这些传统技艺的‘诗歌性’正在数字化浪潮中稀释。"
PRL的存亡时刻
1960年代中期,机械工程系教授吉姆·亚当斯(Jim Adams,59届硕士/62届博士)亲历实验室危机,公式化、抽象化的工程教育浪潮冲击实践教学,高温气体动力学实验室扩建计划几乎终结PRL前身。那时,亚当斯以"机械工程师岂能脱离车间"为由强烈抗议,最终获权重组实验室。
比奇的破局之路
亚当斯选择比奇重组实验室,因其独特背景。在惠普装配线经验铸就精湛工程技艺,他的父亲(博物馆馆长/画家)赋予审美感知力,突破"统一蓝图教学",推动个性化设计实践。
"当百名学生各自进行车削、焊接、铸造等不同项目时,如何保持专业权威?"——这种焦虑最终转化为PRL"设计-制造融合"教学范式的基石。
当代PRL的荣耀
每学期末"Meet the Makers"创客展示会上,超百件学生作品亮相。共事46年的克雷格·米尔罗伊(Craig Milroy)评价:"实验室已融入比奇的精神基因,任何波动都会引发他的‘原力扰动’(《星球大战》梗,喻敏锐感知)"。68岁的比奇计划卸任行政职务,但誓言坚守教学一线——"制造魔法永不止息,这份痴迷随时间愈发深邃"。
(注:PRL从濒临关闭到成为全球标杆,印证了实践教育在技术变革中的永恒价值。比奇团队用半个世纪证明:当数字工具与传统技艺共振时,工程教育才能释放真正的创造力。)
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