被低估的哥大工程学院

提起哥伦比亚大学,本科通识教育、法学院、商学院、医学院、新闻学院赫赫有名。但有一个学院——工程学院被低估了。学院全名哥伦比亚傅氏基金(Fu Foundation)工程与应用科学学院。

China Campus - - CURRENT AFFAIRS - 文/郭娇(华东师范大学) 责任编辑:尹颖尧

人文关怀

( Engineering for Humanity)

2017年5月,哥大工程学院庆祝建院150周年。哥大(北京)全球中心在官网上发布了中英双语专题故事《哥大工程学院:是工程,更是人文关怀》。这一专题 不仅浓缩了哥大工程学院150年来留下的印记,更展望未来,强调从五个方面——可持续( sustainable)、健康( healthy)、安全( secure)、连接( connected)、创新( creative),突出工程人文关怀。与斯坦福、MIT等靠理工立校的竞争对手相比,哥大工程学院定位清晰。

哥大工程学院的前身是一所冶金矿业学校,但它在过去150年从未缺席美国的飞速工业化,从蒸汽船、医用X光射线、FM调频广播、盘尼西林的规模化生产、核潜艇,到修建纽约的第一条地铁、林肯中心的大都会歌剧院等标志性建筑。哥大“制造”有三大特点:技术突破,哥大工程学

哥大工程学院院长博伊斯指出,人文情怀对工程教育至关重要,他说:“这能启发年轻人参与工程事业,让他

们看到接受数学、科学和工程教育能推动社会的发展,推动自身的发展,影响地球的未来。”

院锁定了十大技术——感知、造影、可视化、建模、纳米、模拟、材料、电子设备、机器人和数据科学;多元合作,与哥大其他院系的跨学科合作,与政府、智库或其他组织的跨机构合作;国际影响,不限于纽约、美国,还给全球挑战提供哥大方案。

比如2050年,全球城市人口对空气、用水、能源、食品、交通、住房等都将产生前所未有的需求。打造“更加清洁、健康、安全且宜居的城市”,是哥大工程学院的五大攻关方向之一。技术上,数据科学为切入点,牵头人是电子工程与计算机工程学助理教授姜小凡。他在北京开发了低成本感应系统,首创颗粒物污染实时评估独立系统,可监测包括房屋与基础设施在内的城市环境。多元上,他的同事来自土木工程等研究领域。国际影响上,北京、纽约以及其他国际化大都市,都可运用他的系统。哥大工程学院院长博伊斯指出,人文情怀对工程教育至关重要,他说:“这能启发年轻人参与工程事业,让他们看到接受数学、科学和工程教育能推动社会的发展,推动自身的发展,影响地球的未来。”

本科生科研( Undergraduate Research)

在《美国新闻与世界报道》公布的最新排名中,哥大工程学院在美国各大学工程学院中排名第12。现有全职教师173人,研究生2004人,本科生1425人,每年接受工程教育的哥大本科生仅300多人。这样小而美工程学院, 2015年院方公布的录取率为9.9%,2018年下降至7%,申请难度仅次于MIT。除哥大光环、地处纽约和人文优势,本科生科研也是哥大工程学院的一大吸引力。

哥大本科生科研分为学期与暑期两 类,主要区别在于每周投入的时间。学期科研贯穿整个学年,每周工作时间15至20个小时;暑期科研一般不超过三个月,每周工作时间高达40个小时。

2018年哥大工程学院的暑期科研项目之一是建模印度新德里的空气污染极端情景。项目周期是五月中旬至七月底,每周工作35个小时,没有报酬,可换算成学分。除了大四,其他年级的哥大工程学院本科生可申请,申请者要会Python或Matlab编程语言。在这个项目中,同学们要根据新德里的空气污染情况调整模型,具体工作包括整合排放、气象、大气化学文献数据,建模,分析数据。

另一个暑期科研项目是利用滴滴出行数据,建模分析复杂的行为模式。项目周期是五月初至七月底,每周工作10个小时,算是“轻松活”,没有报酬,提供学分。掌握Python或Matlab编程语言的哥大工程学院的在校生,均可申请。具体任务包括按格式与步骤提取、分析数据,用可视化工具呈现模式,生成表格、图表与统计模型。

这两个项目揭示了哥大工程学院暑期科研的“秘密武器” ——掌握技术, Python或Matlab等编程语言是实验室的敲门砖;跨学科合作,空气污染属于化学工程领域,滴滴出行属于土木工程,它们都要与计算机、数据科学、城市规划等学科交叉;国际视野,来自中国或印度的国际学生,或在这两个国家有过学习或生活经验的同学无疑会“加分”。

她们都去哪儿?

( Where are those undergraduates going?)

人文关怀、工程教育与暑期科研,三者合力打造出一份什么样的哥大工程学院本科简历?

2018届毕业生潘文迪( Wendy Pan音译),来自中国,入学前没有编程背景,只想读物理专业,涉猎数学或生物医学工程。选修了两门计算机初级课程,文迪爱上了编程语言,选修了高级编程课,换专业,学习计算机理论,担任首席助教。在教授指导下,文迪用机器学习模型对医学数据(包括早产与老年痴呆症)进行分类,这成为她“第一次学术研究的启蒙探索”。连续两个暑期,文迪前往谷歌,用机器学习对网上的评论进行分类。今年夏天文迪本科毕业,她留在纽约,成为一名软件工程师。她的长远目标是管理生物信息,优化医疗服务。

另一名亚裔女生的档案更令人瞩目。她是马里兰州的2018届毕业生朱莉亚( Julia Di)。电子工程、计算机与机器人,都是朱莉亚的专长,探索宇宙实现太空移民,是她的真正研究兴趣。大二时,她与同学成立了哥大空间计划( Columbia Space Initiative),招募了70多名成员,全都是热衷酷项目的“太空学霸( space nerds)”。在科研方面,她加入了创新机器实验室( creative machines lab),帮教授用感知数据与机器学习研发开源机器人,攻克困扰这一研究领域数十年的难题,比如机器人行走。讲起这段科研经历,朱莉亚形容“简直就是一部科幻小说”。他们最终要让机器人具备自我意识,并能把科研成果运用于医疗、农业等不同领域。暑期,她前往美国航空航天局( NASA)飞行机器人实验室,帮助开发能捕捉卫星的机器手臂。探索宇宙,校内校外科研经历,朱莉亚当选为美国航空航天所“20名20岁出头”航空俊杰,并获得美国国家科学基金提供的奖学金,在斯坦福大学机械工程系读博,继续研究机器人。2018年本科毕业的夏天,朱莉亚也没闲着,她在一家与火箭相关的创业公司实习。

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