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流體力學(xué)教授與水管工,如何將最小可行方案轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)?

    發(fā)布時(shí)間:2025-02-04   來(lái)源:筑招建筑人才網(wǎng)   瀏覽次數(shù):5584  
標(biāo)簽: 水管工

水管工

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相較于無(wú)中生有,親自體驗(yàn)后才能真正發(fā)現(xiàn)與理解,未知與困難所在。在此基礎(chǔ)上,你可以開(kāi)始思考問(wèn)題的來(lái)龍去脈,并逐步將最小可行方案轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

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如前所述,最小可行方案主要可以分為實(shí)踐知識(shí)和理論知識(shí)兩部分。許多人可能沒(méi)有意識(shí)到,雖然這兩者密切相關(guān),但它們實(shí)際上是不同的概念。

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流體力學(xué)教授/水管工
在大學(xué)時(shí),我記得一位流體力學(xué)的教授曾舉過(guò)一個(gè)至今仍令我深省的例子。

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他提到一位非常擅長(zhǎng)修理水管的老練工人,能夠處理各種水管問(wèn)題,無(wú)論是漏水、堵塞,或是其他機(jī)械性故障,這位工人都能迅速且有效地解決。

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然而,不論這位工人多有經(jīng)驗(yàn),他若僅停留在操作層面,而不去思索流體的本質(zhì),就永遠(yuǎn)無(wú)法理解如何透過(guò)連續(xù)性假設(shè)來(lái)描述某些流體問(wèn)題,從而在面對(duì)更復(fù)雜的情況時(shí)進(jìn)一步提升。

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例如,他可能熟練于解決單一水管的堵塞,卻對(duì)于如何設(shè)計(jì)一套高效的管道系統(tǒng)毫無(wú)概念。除了疏通流體以外,水管在工程領(lǐng)域其實(shí)還扮演了另一個(gè)重要的角色,那就是讓流體在管線里保持穩(wěn)定的流動(dòng)。

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更進(jìn)階一點(diǎn),甚至還要考慮如何讓兩種以上的流體充分且均勻地混合在一起;這些都不會(huì)是在單純維修水管時(shí)會(huì)考慮到的問(wèn)題。

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或許在不理解理論知識(shí)的基礎(chǔ)下,這位工人能成為一名出色的工匠,但在更宏觀的設(shè)計(jì)、處理復(fù)雜問(wèn)題與最佳化方面,他的能力將受到限制。

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相反地,流體力學(xué)的教授由于在理論與機(jī)制方面已達(dá)到極高的造詣——他熟知流體的動(dòng)態(tài)行為、壓力分布,以及如何利用數(shù)學(xué)模型來(lái)預(yù)測(cè)流體的流動(dòng)方式——因而能夠準(zhǔn)確地描述水流在不同管道中的行為,甚至可以設(shè)計(jì)出極創(chuàng)新的管道系統(tǒng)。

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然而,若他缺乏將水管安裝于水泥墻中的實(shí)踐知識(shí)與技術(shù),便可能在面對(duì)實(shí)際問(wèn)題時(shí)無(wú)能為力。當(dāng)遇到具體的水管問(wèn)題時(shí),他或許懂得理論背后的所有原理,卻可能連基本的修理工作都無(wú)法完成。

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過(guò)經(jīng)驗(yàn)老到的工人與熟知原理的教授,充分揭示了理論與操作之間的巨大鴻溝。簡(jiǎn)而言之,理論通常試圖將問(wèn)題簡(jiǎn)化,以便研究者能在特定領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。

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這些理論對(duì)于深入理解事物的本質(zhì)至關(guān)重要,但它們往往與現(xiàn)實(shí)世界的復(fù)雜性保持一定距離。與此同時(shí),操作層面的挑戰(zhàn)則在于如何將理論應(yīng)用到具體的實(shí)踐中,以解決眼前的問(wèn)題,應(yīng)對(duì)現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的不確定性。

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理論知識(shí)如同構(gòu)思階段的基本理解和預(yù)測(cè),旨在幫助我們建構(gòu)出一個(gè)有意義的框架,從而預(yù)測(cè)未來(lái)的可能性,并解決未來(lái)可能遇到的問(wèn)題。

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然而,實(shí)踐知識(shí)則要從實(shí)際操作中獲得,透過(guò)應(yīng)對(duì)具體挑戰(zhàn)、提升效率、解決問(wèn)題來(lái)完善設(shè)計(jì)。這種實(shí)踐知識(shí)不僅補(bǔ)充了理論的不足,還幫助我們?cè)诰唧w情境中驗(yàn)證和修正理論,使其更接近現(xiàn)實(shí)。

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在操作層面,我們往往面臨著需要立即解決問(wèn)題的壓力,而不僅僅執(zhí)著于理論的突破。

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再次思考前述水管工人的例子。針對(duì)修理管線,他的首要目標(biāo)是讓水管恢復(fù)正常運(yùn)作,而非改變整體設(shè)計(jì);而對(duì)于教授來(lái)說(shuō),理論的推導(dǎo)或許是其學(xué)術(shù)生涯的重心,但當(dāng)面對(duì)具體問(wèn)題時(shí),他仍必須學(xué)會(huì)將理論與實(shí)踐結(jié)合。

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因此,無(wú)論是設(shè)計(jì)新產(chǎn)品、開(kāi)發(fā)軟體,或是解決日常問(wèn)題,僅有理論或僅有操作都是不夠的。兩者的結(jié)合才能使設(shè)計(jì)與創(chuàng)新真正落地,這也是相當(dāng)關(guān)鍵的技術(shù)。理論建構(gòu)框架,實(shí)踐則賦予框架生命。

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唯有透過(guò)不斷的實(shí)踐,才能在現(xiàn)實(shí)中驗(yàn)證并完善我們的構(gòu)想,從而實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的真正融合。這樣的融合,既能產(chǎn)生出色的工匠,也能培養(yǎng)具備實(shí)踐能力的理論家,讓你在任何議題與挑戰(zhàn)上創(chuàng)新和進(jìn)步,并得以在現(xiàn)實(shí)世界收獲成果。

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水管門(mén)事件
在現(xiàn)代大樓的建設(shè)中,設(shè)計(jì)與監(jiān)造時(shí)通常會(huì)預(yù)留冷氣排水孔,好讓冷氣的凝結(jié)水順著排水孔流入大樓的存水槽。如此既有助于水資源的再利用,也能有效地維護(hù)環(huán)境。

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然而,我曾在新房子里遇到一個(gè)意想不到的冷氣排水孔堵塞問(wèn)題,不過(guò)這個(gè)例子剛好能幫助你體會(huì)理論與實(shí)踐之間的距離。

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在我搬入新家時(shí)看似正常的排水孔,卻因?yàn)槲以谘谉岬陌硗瑫r(shí)開(kāi)了兩臺(tái)冷氣,而突然涌出大量的水。不斷涌出的水不僅讓我措手不及,更讓我才剛鋪設(shè)好的木地板受損。

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心痛之余,我開(kāi)始思考:為什么會(huì)堵塞?

住戶在入住前,會(huì)檢查相關(guān)排水孔是否有問(wèn)題。而冷氣的安裝過(guò)程中,裝修師傅也會(huì)測(cè)試排水孔是否通暢。

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由于后續(xù)我還在該墻面新增了一個(gè)插座,因此我心想:該不會(huì)是配電人員,在新增插座時(shí)不小心讓碎石掉落,因而使排水孔堵塞?

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然而,當(dāng)前更重要的是找到堵塞的確切位置,并將問(wèn)題排除,而光是這一個(gè)步驟就已耗費(fèi)了大量的時(shí)間和精力。

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我嘗試了多種方法都徒勞無(wú)功,不論是從排水孔的物理檢測(cè)或使用鐵絲進(jìn)行檢查(由于排水孔嵌入在墻體內(nèi),經(jīng)過(guò)幾個(gè)轉(zhuǎn)彎后位置就難以確定)。

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最后我決定,還是請(qǐng)專家來(lái)幫忙。專家看了一下后決定先用高壓灌氣,試圖直接將阻塞的地方疏通。沒(méi)料到的是,當(dāng)高壓氣體灌入時(shí),由于該管線連接著兩臺(tái)冷氣的排水孔,氣體一灌入,水便從另一臺(tái)冷氣的接口處涌了出來(lái)。

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幸虧冷氣沒(méi)這么脆弱,沒(méi)有因?yàn)檫@逆流而上的水而損壞,不然災(zāi)情除了木地板,恐怕還要加上冷氣機(jī)一臺(tái)了。

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這時(shí)候,專家決定拿出一臺(tái)水管阻塞探測(cè)儀器,想透過(guò)該探測(cè)器尋找堵塞的位置,并開(kāi)始準(zhǔn)備拆墻。

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比較讓我訝異的是,這臺(tái)探測(cè)器有大約三公尺的誤差范圍,因而只能沿著墻面大面積地開(kāi)鑿。這種誤差范圍讓我什至都開(kāi)始懷疑,該探測(cè)儀到底有沒(méi)有發(fā)揮到任何功效,還是僅僅起到一種安慰劑(placebo)效果。

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在費(fèi)盡千辛萬(wàn)苦替換堵塞的水管后,當(dāng)然還要進(jìn)行墻面的修復(fù)。首先,我們需要在破損周圍涂上黏膠,并分次補(bǔ)上水泥。

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這個(gè)過(guò)程并不如想像中簡(jiǎn)單。如果忽略了地心引力的影響,直接一次性地將水泥填補(bǔ)在破損處,水泥便會(huì)因重力而下滑,導(dǎo)致墻面接合不完全。

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墻面修補(bǔ)的實(shí)踐知識(shí)在于:

除了水泥以外,必須使用能接合新舊水泥面的黏膠,且必須分多次進(jìn)行。

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若不在構(gòu)思階段充分地考慮各種可能性,就必然會(huì)在實(shí)踐時(shí)遇到更多困難。像是「黏膠要多久才能有效地與水泥結(jié)合」、「該過(guò)程要分幾次才能得到滿意的效果」??這些寶貴的實(shí)踐知識(shí),就是專家們透過(guò)細(xì)致的觀察與實(shí)作為我們累積下來(lái)的。唯有深刻理解這點(diǎn),你才能從心底感受到那份專業(yè)背后的堅(jiān)持與努力。

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理論知識(shí)固然重要——它就像設(shè)計(jì)階段的藍(lán)圖,為我們提供了基本的理解和預(yù)測(cè)——但有太多的細(xì)節(jié)是理論無(wú)法考量的。唯有當(dāng)理論遇到現(xiàn)實(shí)問(wèn)題時(shí),那些真實(shí)卻未曾被預(yù)判的問(wèn)題才得以浮出臺(tái)面。

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實(shí)踐知識(shí)則來(lái)自于我們?cè)诮鉀Q具體問(wèn)題過(guò)程中所積累的經(jīng)驗(yàn)。這些經(jīng)驗(yàn)教會(huì)我們?nèi)绾螒?yīng)對(duì)突發(fā)情況、提高工作效率,并揭示了理論知識(shí)中未曾考慮的細(xì)節(jié)。

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透過(guò)最小可行方案能夠獲得逐步改進(jìn)的過(guò)程,使得計(jì)劃不再只停留于藍(lán)圖中,而是在現(xiàn)實(shí)世界中發(fā)揮作用,帶來(lái)實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。

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最后,給即將入住新房的你一個(gè)建議:請(qǐng)親自檢查排水孔的狀況。不要只做象征性的檢查或表面測(cè)試,最好灌入大量的水測(cè)試,以確保排水暢通。


【觀點(diǎn)僅代表作者,不代表本站立場(chǎng)】



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