让年轻人对STEM感兴趣是出了名的困难，但如果我们在其中加上一个“A”，让它成为STEAM呢?
“A”在这里代表艺术。他们的观点是，在工程教育中加入艺术，可以传授一种冒险的方法和创造性的解决问题的方法，这些方法可以应用于气候变化和医疗保健等世界上最大的问题。事实上，一些工程学院和高等教育机构，如爱荷华大学(University of Iowa)和布朗大学(Brown University)，刚刚开始在他们的课程中引入创意艺术课程。
史蒂夫·乔布斯曾在一次采访中表示，“光有技术是不够的”，并确保在他所有的公司中，从苹果到皮克斯，科学家、程序员和技术人员必须与艺术家和设计师合作。他说:“科技与人文科学相结合，才有了让我们的心歌唱的成果。”
STEAM的核心理念是，通过共同努力，艺术家和工程师可以实现更好的改变。“这个世界现在并不适合很多人，”总部位于伯明翰的公共艺术项目Eastside Projects的主管加文•韦德(Gavin Wade)说。“艺术家、工程师和技术人员应该站在要求变革的最前沿。我们应该指导我们的政客们如何用艺术思维、工程思维和生态可持续技术来实现它。”
艺术家Laura Couto Rosado和她的科学伙伴James Beacham在欧洲核子研究中心的粒子物理研究中心(图片来源:欧洲核子研究中心)
但这是艺术吗?
文艺复兴时期的先驱达芬奇不仅是一位工程师、发明家和数学家，还是一位植物学家、解剖学家和他那个时代的主要艺术家。但在当今世界，工程学和艺术的联系有多紧密呢?工程师们能从对创造性、艺术性工作方法的潜在理解中获益吗?
由Wade和Eastside Projects团队策划的伯明翰大艺术项目正在顺利进行，目的是安装“城市有史以来最雄心勃勃的公共艺术作品”。苏珊Philpsz站时钟最近被宣布为获奖方案。这个大型的“唱歌”钟将覆盖在高铁HS2即将建成的Curzon街站外的地面上。钟面的数字将被12个音阶所取代，从升A到升G。Philpsz将录下1092个声音，代表当今生活在伯明翰的人们的全部多样性，这些声音将在每时每刻响起，全天候。
伯明翰的历史有着艺术家和工程师相互作用的强大传统。这座城市的纹章上有两个人物——一个代表工业，一个代表艺术，这是城市身份中起决定性作用的力量。这座城市的盾形纹章部分是为了回应18世纪末月球协会的工作，它提醒市民，艺术家和工程师一起创造了铸造工艺、碳酸化技术、电镀和各种各样的发明和突破。韦德说:“文化并不是独立于其他事物的东西。“艺术不是一种独立的东西。它是一个城市的各个层面。这是我们城市的思想。我相信工程师可以从美术人员的有条不紊和深思熟虑中学到很多东西。”
年轻的英国艺术家康拉德•肖克罗斯(Conrad Shawcross)在伦敦弗朗西斯•克里克研究所(Francis Crick Institute)入口处建造了一座14米高、棱角分明的钢制建筑，令人印象深刻。对于他来说，工程和艺术一直是相互关联的。他的雕塑,范式，于2016年揭幕，是一座“进步和努力的灯塔”，它承认了不确定性、科学的边界和工程的脆弱性。
与艺术家的关系
Structure Workshop从竞赛早期阶段就参与其中，并在设计中发挥了关键作用:从几何设计到结构解决方案;详细的有限元分析，原型设计，测试和制造和安装过程的规范。
阿塞洛-米塔尔轨道是一项工程壮举，也是英国最大的公共艺术品(来源:iStock)
灵感的火花
技术是艺术的根本力量，”肖克罗斯说，“但工程从一开始就一直是艺术努力的一个基本方面。”在过去的十年里，他与结构车间有限公司的结构工程师Pete Laidler密切合作。莱德勒的公司从早期阶段就参与了肖克罗斯的项目，并在他的艺术作品的结构解决方案的设计和开发、制作和安装中发挥了关键作用。肖克罗斯解释道:“有大量的合作和交叉。“我身上有一点沮丧的工程师气质，皮特身上也有一点沮丧的艺术家气质!”
Gavin Wade也表达了同样的观点:“美工和工程师长期在一起工作，互相学习。”“艺术家通常是第一个使用新技术的人，如果他们没有发明新技术的话，无论是雕刻一根棍子的技术，还是用化学物质生产一种颜色的技术。”
来自英格兰东北部的艺术家John O 'Rourke最近公布了他的最新雕塑——一尊2.8米高的罗马百夫长士兵雕像，被委托在Wallsend的Segedunum罗马堡标记哈德良长城的东端。他想要创造一个采用工业材料和制造方法的人物，以建立与该地区造船历史的联系。
虽然O 'Rourke没有看到工程师和艺术家之间有任何明确的界限，但他确实注意到两者之间存在差异。他说:“在艺术和工程中，手工技能和灵巧远远不够。作为一名艺术家，我认为许多工程结构都是令人惊叹、美丽和富有创造力的形式，而且通常对它们是如何制作的有合理的理解。”
即使是最专注于科学和技术的社区也在收获将艺术和艺术家带入其中的回报。欧洲核子研究组织(CERN)最著名的是深埋在法国和瑞士边界下的大型强子对撞机(LHC)。在这里，亚原子粒子以接近光速的速度碰撞在一起，有助于揭示宇宙基本结构的秘密。欧洲核子研究中心的艺术CERN国际关系主管夏洛特·瓦拉卡勒(Charlotte Warakaulle)称，自2011年以来，该项目一直在粒子物理研究中心运行，将杰出的科学家、工程师和艺术家聚集在一起，“以新的创造性表达方式相互启发”。
碰撞艺术家驻地奖是旗舰项目欧洲核子研究中心的艺术．今年的参展艺术家将与该中心的研究人员进行长达三个月的密切合作。最近，艺术家劳拉·库托·罗萨多直接与欧洲核子研究中心物理学家詹姆斯·比彻姆合作，项目包括有香味的对象这本书探讨了受基本粒子启发的设计原则，以及物理学家描述这些基本粒子的方式。Rosado和Beacham的目标是创造一种词汇和方法论，帮助设计师和艺术家在未来探索粒子物理学。罗萨多说:“我很幸运有詹姆斯做我的科学搭档。”“他很开放，很专注;他为我提出了探索的想法，并为我提供了开发项目的工具。”
位于越南的龙桥在2016年获得了工程奖(来源:Getty)
创造性思维
那么，我们如何跨越文化，培养工程和艺术之间的联系呢?STEAM的支持者认为，将艺术融入工程课程可以帮助学生学会更创新地思考，以更创新和有效的方式与他人交流，并了解艺术方法可以在一生中发挥实际作用。
2013年，美国罗德岛设计学院(RISD)率先倡导将艺术与STEM结合起来，以培养学生的创造力和批判性思维。罗德岛设计学院公共关系主任杰米·马兰(Jaime Marland)说，其目的一直是“开发一种全面的教育模式，为未来几代人在21世纪创新经济中的竞争做好更好的准备。”
罗德岛设计学院政府关系与对外事务主管Babette Allina补充说:“创造性仍然是罗德岛设计学院领导的推广STEAM运动的核心。”“它成功了，因为它是由学生的兴趣和美国各地的教师推动的——不久之后在北爱尔兰和英国——他们知道跨学科的、基于项目的学习的实际应用是一种熟悉的有效方法。”
该计划包括双学位课程，参与者在罗德岛设计学院学习艺术和设计，同时在布朗大学学习技术或科学。学生们可以灵活地混合和搭配学科——例如数学和雕塑——并可以在五年后毕业，获得理学学士学位和美术学士学位。
罗德岛设计学院的STEAM学生团体仍然非常活跃，并帮助指导其他机构的学生，包括哈佛和耶鲁，组建他们自己的团体。在美国各地的“STEM to STEAM”运动中，领先的科技大学创建了艺术课程。例如，麻省理工学院(MIT)早在20世纪80年代就创建了跨学科的媒体实验室，并于2012年建立了艺术、科学与技术中心。“麻省理工学院一直将艺术作为创新的渠道，”该学院艺术项目执行主任莱拉·金尼(Leila Kinney)说。“艺术对于以科学和工程闻名的研究机构的创造性环境至关重要，并在培养灵活思维、有纪律的合作和创造性地脱离常规方面发挥着强大的作用。”
迈阿密的野蛮锻炼VI装置是关于艺术和健身的
在非信徒
Michael Lye教授负责协调罗德岛设计学院与美国宇航局的持续合作关系。今年，一组工业设计专业的学生和美国宇航局的工程师一起设计的宇航服进行了测试。整个夏天，参加HI-SEAS(夏威夷太空探索模拟与模拟)任务的宇航员都穿着这套宇航服，该任务旨在复制他们有朝一日可能在火星上遇到的环境。该团队的目标是创造一种舒适、易于穿着和脱下的西装。该套装的模块化特性意味着它可以很容易地适应各种各样的体型和身高，损坏的部件可以很容易地交换、清洗和固定。
在工程公司、机构和设计专业学生之间建立联系对双方都有好处，对最终产品也有好处。“作为设计专业的学生而不是工程师，他们为空间设计带来了有趣的视角，”Lye说。“工程师们正在制作坚固、安全、符合技术要求的防护服，但在这个过程中，穿防护服的人迷路了。”
然而，并非所有教育领域的人都认为STEAM是前进的方向。与许多人一样，加州大学戴维斯分校(University of California, Davis)校长加里·s·梅(Gary S. May)担心，当我们仍然需要更多学生选择这些学科并进入这部分劳动力时，将艺术正式整合到传统的科学和技术教育路径中，将稀释STEM运动的原始信息:“在我看来，STEM应该保持现状，”他在2015年的一篇文章中写道，“因为教育政策还没有完全接受它所代表的概念——而这个概念比以往任何时候都更重要。”
许多传统的STEM教育涉及产品设计、社会研究和历史等主题的艺术。那么，我们建议艺术需要成为工程师培训的正式组成部分，这是不是在伤害工程师?同样住在加州的B.E.约翰逊(B.E. Johnson)自称是艺术家兼工程师，他认为，说大多数工程师都在为创造力或愿景而奋斗是不公平的:“我认识的一些最好的工程师，从他们对待自己手艺的方式来看，他们是艺术家，不管他们是否意识到这一点。他们以一种流动或抽象的方式思考他们的项目或机器，同时权衡各种可能性。”
但STEAM的支持者认为，他们的方法有助于推动积极的变化。在英国，2016年Nesta的一份报告发现，将艺术融入STEM有许多积极的影响。该报告特别指出，与仅采用STEM技术的公司相比，将STEM技术与艺术和设计技能结合使用的公司的就业和销售增长更快。他们也更有创新精神。这样的“STEAM企业”只占非微型企业总数的11%，但却创造了22%的就业和22%的营业额，这可能是由于他们的创新能力增强。
罗德岛设计学院的马兰德说:“我们的校友在全球各个领域——教育、医疗、政府、技术和非营利组织，以及艺术和设计——都在推动变革和进步。”与其他许多事情一样，教育可能是影响文化变革的关键因素。
苏珊·菲利普兹的歌唱钟将覆盖伯明翰光标街车站外的地面(来源:苏珊·菲利普兹)
列奥纳多·达·芬奇:最初的艺术家兼工程师:
回到文艺复兴时期，人文学科和科学之间的界限几乎是看不见的。
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