仪表专业是文化大革命后期复课闹革命时组建的新专业。我分几个部分介绍一下它的组建过程和初期进行的教学基本建设。
一、与时俱进组建仪表专业
关于仪表专业组建的背景:在文化大革命时期,工厂不生产,学校不上课,国民经济停滞不前,国家经济陷入崩溃边缘,全国人民迫切希望国家尽快恢复正常秩序,于是中央决定复课闹革命。1970年,我们学校军宣队决定组建教育革命组,目的是在军宣队指挥下做好复课的准备工作,负责人是朱慧楠和李振民两位老师。在准备复课之前,全校开展了教育革命大讨论。大家结合国际科技和生产发展的形势,对学校原有的专业设置进行了讨论,建议局部调整,一部分淘汰,一部分改造,还需要新建一批专业适应国民经济和生产发展的需要。
当时控制论、计算机和自动化技术发展的很快,我国本来就落后,因为文革,落后的差距越来越大。世界已经进入了信息时代,钱学森说:“信息技术包括测量技术、通信技术和计算机技术,测量技术是关键和基础。”在这种信息大发展的情况下,我们要跟上步伐,组建仪表专业的问题就被提出来了,因为它是解决测量技术的关键问题,是自动化的源头。
1970年12月29日,上级批准我校“24个专业于1971年春季招生”,其中包括需要新建的“热工仪表”专业。这也说明了当时国家急需这方面的人才,否则也不会提出来这么快就要招生。学校觉得元月决定建专业、2月招生、3月上课,时间很紧。首先就要组建专业教研窒来承担和实施这个专业的教学工作。组建遇到的第一个问题是建在哪里﹖当时机械系提出来建在他们那里,觉得他们有大的机械制造设备专业,再加上小的精密仪器专业,整个机械系可以配套,比较完善。而且他们在大跃进年代也曾经提出过要建这个专业,还做过一些准备,包括教师的准备,后来因为三年自然灾害等原因就没有建成。动力系也提出来建在他们那里,因为动力系有多个热工方面的专业,比如热力发电厂等,就需要热工仪表专业配套。后来领导讨论了之后,认为动力系热能动力装置专业里有一个热工仪表和调节器教学小组,这个小组实际上就是搞热工仪表的,一直都有教学科研工作,而且还有一个实验室。当时要求上马很急,而动力系这边有一点基础,相对来说更方便一些,所以决定在动力系组建热工仪表专业。我当时在教育革命小组工作,有一天朱九思院长找我谈话说:“与军宣队领导商量决定调你去负责热工仪表新专业,考虑到你在国外留学时曾经学过一些这方面内容,在机关又是分工你在抓热工仪表专业组建工作,对领导意图比较清楚。”又说:“上这个新专业时间紧、困难多,你要设法尽快把新专业搞上去。”言谈中我说到建设实验室需要经费,朱九思说:“现在这个状况,国家没有钱,学校也没有钱,困难只能自己去想办法解决。”我就这样到动力系报到,开始了新的工作。
新专业教研窒领导班子由我担任主任和支部书记,陈毓斌和邝硕两位同志任副主任。教师队伍由三方面组成:一是原动力系热工仪表与调节器教学小组的老师,他们的热工理论基础扎实,而且对热工仪表知道的也比较多;二是调入动力系工业热能的部分老师,这部分老师既熟悉热工理论,又有机械知识;三是从自动控制专业调来一批擅长弱电的教师,这样我们的队伍就建起来了。当时的情况是一月份组建,二月份招生,三月份上课。时间紧、任务重、经费缺、困难多、上马急、基础差,面临着很多实际问题。但是当时无论是领导班子,还是教师们的思想状况都是积极向上的,希望能克服这些困难。领导班子认为“有条件上,没有条件创造条件也要上”。教师觉得文化大革命这么些年,没有摸过书本,现在有机会重上讲台,让自己的专业知识发挥作用,大家是很高兴的,而且教师们看到国家科技落后的状况,知识分子的责任心促使大家再困难也要顶着上。当时我们提出的战斗口号是:“鼓足干劲、白手起家,快速上马”。由于有这样的思想基础,教师都能迅速进入角色。
班子建起来后,大家对专业方向进行了研究。建立热工仪表专业,源于社会用量大。比如:之前大家认为电厂的自动化程度是最高的,电厂用多少电就得生产多少电,电是不能储存的,所以供和用要实时平衡,对自动化要求的程度比较高。像火力发电厂的热工仪表都比较多,包括测量温度、压力、流量、料位,以及对气体的燃烧成份分析等等。同样化工厂对热工仪表用的也比较多。热工仪表对国民经济发展确实有重要作用。但文革之后,我们看到国外自动化发展很快,包括钢铁工业、机械、纺织,自动化程度都已经很高了。印象深刻的是,我们到武钢看到进口的“一米七轧机生产线”,整个生产过程包括钢坯加热、粗轧、进一步精轧(加工到我们需要的厚度)、自动卷取这样的生产线。整条生产线上6个工件同时进行,一秒钟加工20米,每个环节需要达到规范并协调好生产节奏时间,这对自动化程度要求是很高的。整条生产线上有3000多个测量点,对仪表量要求很大,而且不仅仅限于热工仪表,还包括宽度、长度、速度、轧制力、重量测量仪表以及生产出来产品的质量检测仪器。我们这个专业要与时俱进,为适应自动化的发展,对仪表专业内容进行扩展,所以把专业改为“工业自动化仪表”。后来大家又觉得不仅是工业上需要自动化仪表,而且别的行业,比如:交通运输、医疗仪器都需要自动化仪表测量获取信息。范围越来越大,逐渐把“工业”二字也去掉了,就变成了“自动化仪表”专业。我们的专业是制造类专业,对口一机部,我们培养的人,社会需求量大,主要分配到一机部所属的企业里。我们觉得专业建设还是要有重点,在自动化发展过程中出现的问题是:信息处理能力过剩,信息获取能力不足。所以我们就将专业的重点方向偏向信息获取这个方面,这样专业才有特色。有了重点方向,我们的培养目标和课程设置都做了相应更改,比如:设置了传感器原理、自动检测技术等课程。而这方面的教师又缺乏,我们便动员了部分教师转行,以适应发展的要求。设置了相应的教学小组,完善了团队的分工,整个专业方向逐渐稳定下来。这样领导班子、教师队伍、专业名称、重点发展方向都确定了,也有了相应的培养目标、课程设置和教学小组,仪表专业组建就这样随科研、生产发展,与时俱进、不断发展、不断完善。
二、艰苦奋斗、筹组实验
我们新专业,一穷二白基础差,而且有着上马急、经费缺的实际困难,但是教学实验非常重要,同时也是历来教学质量的薄弱环节。实验环节不解决,即使讲课好,培养的学生动手能力差,教学质量也不会高,所以我们必须解决教学实验问题。当时经费缺,只能动员所有老师想穷办法,我们提出的口号是:“结合教学、立意创新、白手起家、各显神通”,困难逼出了一些创新思想和创新路子。
首先我们收集实物,进行直观教学,来弥补实验少的缺点。教师们将仪表外壳换成有机玻璃透明罩,让学生观察里面的结构;到工厂去要来报废仪器,拆解看内部结构;教师们到工厂去编教材时收集零件与实物,以恰当角度切割解剖来看内部结构;收集展览会上推销产品的各种实物样品,让学生看也一目了然。学生从中学到大学来,缺乏感性知识,只靠课堂讲解原理结构,学生不易理解,结合实物一目了然。逐渐发展成多一点时间到工厂参观,学生的感性认识也多了。后来决定开设拆装实验课,实验的基本内容就是拆、装、调。优点是使学生对结构了解得更清楚,提高了学生的动手能力,同时他们在调校的过程中要达到指标,对质量也有了更深的理解,在此之上我们有意将一些参数调错,让他们慢慢调试纠正,使他们了解参数的重要性。这种拆装实验对教学很有帮助,并在其它课程中推广。仪表零件机构课让学生进行钟表拆装,传感器课程像电容传感器拆装,电子学课程的放大器装调,物理课的万用表组装等。拆装实验形成了我们实验的基本形式之一。
我们想到的第二个办法是因陋就简,自制实验装置。我们看到力学实验室研究受力的悬臂梁装置,就借了他们的装置,改装开出应变片实验。另外利用手头有的零件,比如膜片等,筹划了变极距电容实验;还利用武汉热工仪表厂淘汰的电感传感器,利用其核心部分开电感传感器实验;利用积压的老设备做了一个综合流量实验台;还利用武钢淘汰的电子电位差计开出变量程实验。这里面我们自制的最有代表性的实验装置是差动千分尺,这是由裴庆安老师利用别人废弃的汽车活塞,将其洗干净,省下冬天发给老师的烤火煤炭,将它高温熔化,重新浇铸,自己加工,做出的四台差动千分尺,做的质量比较好,像新买来的一样。利用这四台差动千分尺我们开出了弹性元件特性新实验,这可以说是我们白手起家、艰苦奋斗的一面旗帜。
随着时间发展,我们又发现了新问题。毕竟有些实验装置是靠废旧材料做的,久用之后不太牢靠,功能和性能不断下降,所以我们要更新设备。还是没有钱买,只能用白手起家的精神来更新。这时我们看到社会上有“引进外资办合资企业”这种经营思想,我们就想也通过这种办法与工厂合作,我们出技术设计一个教学仪器,工厂可以拿去生产销售,给我们一些产品作为设计补偿。用这个办法解决了一些问题,解决我们无钱购买的困境。这样我们的敦学实验仪器就从简陋到正规,开始了教学实验建设的新阶段。之前我们是利用废旧材料解决了“从无到有”的问题,现在我们解决的是“提高”的问题。通过不断总结前期经验,我们重新设计,做定型规范的实验装置,当时做的还比较多,如:小位移传感器实验仪、双积分数字显示实验仪、弹性元件动态实验仪、力平衡实验仪等。这里面比较有代表性的是小位移传感器实验仪,这是我们设计,由二机部265厂生产的,他们的工艺很好,所以做出来的产品很漂亮。
为了设计出定型规范的实验装置,我们总结了过去的经验,在设计中重点考虑了几个方面:1、从实验内容上重新考虑新的仪器,过去关于仪表方面的实验开的比较多的是校验和分度,但我们的专业是制造类专业,只开这方面实验不能满足要求,为了配合教学的难点重点,我们按照要求来进行设计,产生了一些新的创见,开出了测量原理型、结构参数型的实验。2、从装置结构上来考虑,过去多采用工业生产用现成仪器来组合成教学实验装置,这些仪器任务比较单一,要求小巧准确、操作简单。工人不懂原理,只要会用就行,不需要繁杂的操作过程和步骤。但我们做实验的这些仪器不能只会用,还要知其所以然,得懂它的原理,我们制作的教学实验仪得配合教学难点重点,帮助学生理解教材相关原理、结构和性能特点,所以要求教学仪器结构透明化,动作形象化,对微观现象给予放大,瞬时现象拉长观测,长时间现象缩短体现,总之是能够一目了然。现成仪器只有输入输出信号,但中间的信号变化过程无法了解,我们必须要对中间过程了解,按照这个要求,我们将仪器或装置按生产流程或信号流程分解成若干单元模块,使学生看见信号的来龙去脉。3、从实验操作上考虑,过去学生来到实验室,是机械地按照指示操作程序完成实验,把实验数据记录下来就结束了。这种办法使得学生动脑不够,我们希望促进他们又能动手又能动脑,所以改进了实验过程,由教师提供部件器件,让学生自己设计实验、拟定操作步骤、记录表格、分析数据和实验结果、得出结论。这样就让学生非要自己动脑才能解决问题。前面所说的小位移传感器就是按照这样的思想设计,由265厂生产。265厂是专门搞仪表生产的,经过省国防科工委及中国仪器仪表学会全国教育委员会主持鉴定,一机部教材编辑室及有关专业的高校代表参加了审查鉴定,鉴定结果认为小位移传感器很有特色,符合教学要求,特别对于提出教学仪器设计思想给予了高度的评价和肯定。定型生产后,有近百个学校与单位购买了该教学仪器。265厂后来给了我们十台实验教学仪器武装了实验室,还给了一些销售提成。
一位德国慕尼黑大学教授来参观我们的实验室,认为我们的教学实验仪器比他们类似的实验装置考虑的更周全。后来我们的实验教学仪器还获得1982年学校教学研究成果一等奖,学校评语为:该仪器符合认识规律和教学特点,能满足开发智力和培养能力的要求。中国仪器仪表学会高校学组、工业自动化专业教学委员会及全国高校机械类工程测试技术研究会等教学研究机构分别推荐在他们专业的“传感器原理”、“非电量电测技术”、“测试技术”等有关课程中,采用该装置开出的实验作为基本实验。1982年,《仪表工业》、《工业自动化教与学》、《振动与动态测试》杂志、《光明日报》、《长江日报》都曾载文报导及推广过我们的教学实验仪器,后来还获得了湖北省科技成果三等奖,教学仪器能获得科技奖的情况还是比较少见的。这都是我们在解决实际问题中摸索出来的经验以及创新思路。
三、实验室的基本建设
新专业实验室应该怎么搞﹖原有的认识是实验室只是为了教学实验、管理实验设备等。在教育革命大辩论中,强调理论联系实际,为了联系实际,各专业实验室办厂之风很盛。我当时考察了工业企业电气化专业的办厂情况,他们都是从实验室发展到一个电控厂:磁性材料的专业实验室,利用原有实验设备进行生产磁性材料;热工实验室有锅炉、汽轮机等大设备,他们利用大设备的机械修理力量也在进行生产。我看了这些实验室的情况,总结其优点:主要是能保障教学,能配合科研,在很大程度上改变了教师理论脱离实际的情况。另外调查了全校教研室领导下的实验室,归纳其主要分为两类:其中一类是以科研为主;另一类是以教学为主。以科研为主的实验室只是配合科研,不管教学任务;以教学为主的实验窒是以教学实验为主,也利用设备做一些科研。我们通过已有的认识和调查了解的情况,确定了我们建实验室指导思想有三个:一是把我们的实验室建成两个中心—―教学中心和科研中心;二是按照“教学、科研、生产”三结合来建设,把实验室变成三结合的基地;三是虽然上马很急,但要把实验室建设的临时措施和长远规划远近结合。为实现指导思想,我们提出具体目标,让实验室具有小批量产品制作的能力。我们之所以提出这个目标,强调的是“能力”,并不是要像其他实验室那样办工厂、搞生产。有这个“能力”,我们才能研究教学仪器的制作,修理教学仪器和配合科研教学。不宜利用这个“能力”大搞产品生产,一旦生产涉及采购材料、组织生产、推销产品、售后服务、经济收支等很多具体工作,将会冲击教研室教学、科研任务。
建设实验室,还需要设备,但我们没有经费,只好自己想办法利用废旧的材料。我们找来了废弃不用的皮带传动车床,收集了晃动不精确的台钻、报废的牛头刨床、四肢不稳的钳台和若干个夹不稳扭不紧的老虎钳等等,收集起来之后我们进行修理,能够用的尽量用起来,总算是有了能够机加工的设备,虽然破旧总比没有好。另外,电加工设备比较简单,我们有一些电烙铁、绕线机和常用电工仪表,虽然数量少、质量差,但不管怎么说,也是有的。这些设备修理之后,为了让它们运转起来,我们仿制了十台通用的可调双通道稳压电源,费了很大劲做出来,但也暴露出我们设备上的问题。前面说“修复”,这是个软指标,但是一做东西,实战检验,问题就暴露出来了,需要继续改进。在做实物的同时,也暴露出我们实验室的薄弱环节―—印刷线路板的制作,现在这些都可以在外面的工厂加工,但当时处于文革后期,很难找到加工厂,即使找到加工厂,往往也需要等很久才能拿到实物,那时间就拖得太久了。我们一方面考虑这些很急需,另一方面考虑以后毕业设计可能也会碰到这些问题,所以我们就自己建造了印刷线路板土生产线,从照相、腐蚀、制板、钻孔、喷漆的一整条生产线。后来发现以产品带动实验室建设效果很好,实战检验能暴露更多矛盾,为完善实验室建设,接着我们又进行了十台自动平衡电子电位差计的装配。通过完成这样的任务来暴露我们实验室设备的不足,以便进行改进。为了武装实验室,除了自制设备仪器,我们还通过办短训班、搞短平快的课题来筹措经费。当时,教师们做这些事没有提成,全部收入都用来建设实验室,所以这种精神还是很可贵的。利用这些经费我们购置了一些设备,来武装实验室,购买了小型台式仪表车床、精密台钻、精密铣床和齿轮传动车床替代皮带传动车床。就这样实验室从废旧起家,慢慢地越建越完善了,具备了机加工的能力,车铣钳刨钻都有了,还有化学加工、电加工的能力。
实验窒建设起来,发挥了作用。一是为教学提供服务,在各个教学环节上给予了配合。为配合教学实验,我们做出了一批实验装置,包括十台应变片测力装置、十台电容传感器的实验装置、十台电感传感器实验装置、四台差动千分尺、十台电子电位差计改量程装置和研制的个别实验装置等。另外为配合电子学课程设计,设计和加工了十台直流放大器。唐山大地震时,我们的学生原本在天津实习,但发生地震后,学生撤回来了,实习时间还不到一半,实验窒补完了学生未完成的实习任务。学生实习后半期很重要的一个环节是到工厂的总装配车间,所以我们购置了很多零部件,让学生在实验窒装配调试,达到指标要求,完成了实习的任务。实验室也配合了毕业设计,简易加工就不需要去外单位了,节省了时间。二是在科研上发挥作用。为科研需要,教师们在实验室完成了很多工作,还做出了样机,包括十台漩涡流量计、十台白度计、十台防塔式吊车倒塌的单参数塔式吊车力矩限制器,以及十台煤矸石在线自动选择控制器。这样就把我们的实验室建设起来了,有了一定的规模,能够有序正常的工作,也实现了我们当时的指导思想:“既是科研中心也是教学中心”,成为了三结合的基地。
实验室在短时期能作出这样的成绩,离不开在党支部和教研室的统一领导,除了党的决策和思想工作外,很重要的因素有以下几点:
一是实验室的领导核心起了很重要的作用。核心人员包括教研室抓实验室建设的副主任邝硕、实验室主任陈志洪、指导工人的裴庆安老师。后来邝老师调去了系统工程专业,由徐恕宏老师接任他的工作,陈志洪老师后来作为援外专家出国,由黄南民老师接任,还是保存了这个领导核心。有了这个领导核心,他们每天安排工作,使得人人有事干,天天有进展,月月有成绩,年年有成果,精神状态很好。
二是实验室有一批基本力量,有一批实验员和新招的实验室工人,工人们大多是回城知青,他们勤勤恳恳、吃苦耐劳、踏实肯干。他们是上班制,虽然加班不少,但没有加班费,都是默默奉献。
三是教师们以实验窒为家。教师们都知道筹备建设实验室的重要性,每个人都自觉到实验室工作,即使备课也都是在实验窒。
四是培养队伍。我们对实验员和工人采用“使用-培养”相结合的政策,把所有实验员和工人都分配到各个教学小组去,让他们也参加教学活动,也去听课学习。教师和实验员、工人经常交流,结合的比较好,不断更新实验台,实验也随着课程的改进而改进。像振弦实验台、霍尔元件实验台、力平衡传感器实验台、弹性元件动态实验台都是教师、实验员、工人三结合研制出来的,也创造了拆装实验和设计性实验。而且这样做,实验员成长快,独立工作能力强,有不少实验员能参加科研、指导毕业设计。
四、毕业设计的基本建设
毕业设计过去的做法一般是“假题假做,纸上谈兵”。其性质为:综合运用所学知识,进行一次全面训练,总结式学习的一个教学环节。之后在毕业设计环节上,经过我们的不断实践,总结了两个经验。
一是“真题真做、真刀真枪、实战训练”的原则,关键在选题。过去“假题假做”,由教师出题,学生会遇到的问题跳不出老师的“手掌心”。现在讲“真题真做、真刀真枪”,课题来自科研和生产实际,学生遇到的问题老师无法全部预料到,学生在书本上找不到现成的方案,要克服困难,就要靠师生共同思考解决。这样一来,不仅能达到过去毕业设计训练的目的,还能更好的培养学生分析问题、解决问题的能力,也培养了学生的创新思想。
二是毕业设计后的考试检查。通过摸索总结,我们逐渐建立起以“实物表演为中心”的评分体系。过去的成绩评定主要看学生的论文和答辩,我们发现有的学生能说会道却不联系实际,成绩也会很高。建立以“实物表演为中心”的评分体系,让学生一边表演,一边答辩。这样做一方面检查了学生掌握知识的程度,一方面也考察了学生运用知识的能力,保证了教学质量。
通过不断实践,我们摸索到了以上两条经验,也做出了一些成绩。例如:与湖北齿轮厂合作,以2万美元的成本改革工艺,使产品达到国际标准,冲垮了日本人100万美元的要价;和蒲纺丝织厂合作,使得他们的次品率由6.02%下降到0.317%;与武钢合作的电子称重系统获得湖北省科技进步二等奖;与安陆粮科所合作的数字颗粒质量流量计获得湖北省科技成果二等奖等。当年的学生回校之后也向我们讲,这样的毕业设计使得他们走上工作岗位后,碰到实际问题很快能知道从哪里着手解决。后期我们把经验逐渐制度化,成为了毕业设计的基本建设。对于毕业设计也有了新的定义,即综合运用所学的知识,解决生产、科研中的实际问题,借以巩固所学的课程和培养学生分析问题、解决问题的能力,以培养学生的创新精神。
五、改革流于形式的工厂实习
工厂实习是一个很好的教学环节,我们也是“学苏”引进的,对于提高教学质量很有帮助。通过工厂实习,我们认识到:这是理论联系实际的一个教学环节,能增加学生的感性认识,提高学生的动手能力;让学生接触社会,知道这个专业对国民经济的作用;看到工人为国家创造财富的劳动态度和遵守纪律的组织性;以及了解工厂生产、组织、管理、经营的各个环节。因为有以上好的教学效果,我们在开办新专业的时候,也沿用了工厂实习这一教学环节,在整个教学计划中安排了四次:一是金工实习,让低年级学生在校内工厂认识基本工种和基本工艺;二是认识实习,让学生在开始专业课学习之前,到校外工厂参观,增加对仪表专业的感性认识;三是生产实习,让学生到校外工厂参加生产,提高动手能力;四是毕业实习,在学生毕业前最后一个学期初,安排他们到工厂去实习,目的是为毕业设计收集资料做准备。“文革”前是中央统一安排校外工厂实习,作为生产任务下达给工厂,所以很容易实现。但“文革”后没有中央的统一安排,工厂实习需要自己去找。有的工厂不太愿意学生动手参加生产,因为他们未经过操作培养和锻炼,会影响生产和产品质量,工厂本身也是“可做可不做的”,这样使得学生的实习变成了“靠边站,看一看,当观察员”,这样的工厂实习环节流于形式,达不到实习期望的效果。
这些情况使得我们必须想办法,改革工厂实习。首先是将毕业实习与毕业设计融为一体,统筹安排。因为“真题真做、真刀真枪”的毕业设计课题,事先一定要到现场了解环境与条件,做出结果还要到现场调试,接受考察,有的课题甚至整个过程都在工厂进行。因此完全能实现毕业实习的要求,而且下厂时间安排得更为合理。其次是让学生在实验室进行装配实习,聘请师傅到实验室指导,这样做的结果不会影响工厂生产过程和产品质量,使得学生有更多动手的机会,同时我们安排工厂参观,使学生接触社会。我们做过对比实验,让一部分学生出去实习,一部分学生在实验室进行装配实习,在实验室的学生,因为动手机会多,所以收获大。再次是我们保留了认识实习的环节,到工厂“下马看花”,增加学生感性认识,也很受学生的欢迎。最后金工实习,我们是在校内进行,学校安排更有主动性,能取得很好的教学效果。这是在专业建设过程中,我们基于现实的情况,改革了流于形式的工厂实习。
六、教材建设
因为我们是“文革”后期组建的新专业,要求1月组建,2月招生,3月上课,上课就需要教材,教材是向学生传授知识、技能和思想的基础读本,但新专业又没有现成可用的教科书。好在教学计划是先上基础课,再上专业课,这样就为我们编写专业课教材争取了时间。
先上基础课,也没有足够的教材,但因为有老底子,教师对课程熟悉,所以就采取“印一点、发一点、教一点”的办法。专业课因为没有老底子,市面上也没有合适的书,只能新编教材。但教师们思想上有顾虑,担心白纸黑字写的书,又成为下一次文化大革命批判的依据,原有写书论著的积极性都消失了。我们除了做思想工作外还提出“集体编写,教研窒领导审查,有问题领导负责”这样的方式,为教师解除顾虑。
对于如何编,我们客观总结过去一般教材的问题,在编写中重视理论联系实际,采取下厂编写和三结合编写等办法。当时学校流行“典型产品为中心组织教材”,我们下厂编写也符合这个要求,同时还能有机会邀请有经验的老师傅一起编写。
《调节原理与调节器》一书首先编完,我们进行了表扬,更多地消除了教师们的顾虑。教师们受到鼓励,加快了教材编写进度,第一轮全套专业教材抢在学生上专业课前编完了,解决了教材的“从无到有”的问题。
“文革”后期工厂逐渐恢复生产,我们针对工厂实际需要,举办了一些短训班。在短训
班中首先试用新编教材,有的是章节试用,有的是全书试用,同时还根据某些短训班的需要编写一些新的教材。为武钢引进的“零七工程”举办的短训班,都是讲述最新的国外仪表,这样做也丰富了我们原有的教材。第一轮教材经过教学实践后,我们又积极进行了总结。当时的学生主要是工农兵学员,来自生产岗位,又要回到生产岗位,他们也很重视实际,我们的教材尚能适应要求。但用典型产品组织教材,存在的问题是理论性不足,系统性缺乏。我们讨论,在有限的时间内要教给学生什么,应该不仅对他们现在有用,而且对将来也有用,“授之以鱼不如授之以渔”。所以我们改进教学体系,比如我们的传感器原理,以前以工厂测量参数产品为中心,如今以传感器原理来分类编写,加强了理论性,使学生能举一反三,还缩短了教学时间。其他课程也做了类似的改革,如仪表零件与机构,我们将其归纳为支撑、传动、连接三种基本类型组织教材。后来我们按照这个原则,不断实践、总结和修改。我们的《传感器原理及其设计基础》被选为通用教材,由机械工业出版社出版,多次印刷,在出版社内部还被评为优秀图书。还有一些比较成熟的教材,我们也进行了出版,比如《自动显示仪表》由华工出版社出版。
我们编写过通用教材,也用过别人编写的通用教材,这些统编教材、通用教材质量都较高,对国家发展教育事业有过巨大的贡献,但也存在一些问题。像同名的课程,由于专业不同,教材的要求也应该是不一样的。即使是同一专业,由于重点方向不同,教材也应该考虑个性。我们研究了西南联大相关的教学思想是“世界上各个著名大学之课程表,未有千篇一律者,即同一课程各大学教授之内容亦未有一成不变者,惟其能推陈出新,学术方可日臻进步”,“统得太死,教授难以自展其才”。我们觉得它的指导思想值得借鉴。经过不断总结,我们提出有条件的课程尽量按专业特点自编教材,使教材具有自身的特点和特色。
七、科研工作 先放后收 优化组合 凝练方向
教研窒领导班子从思想认识上还是比较重视科研工作的,明确认为科研是高校任务之一,能推动生产力发展,同时也能提高国家科技水平,而教师是一支重要的科研队伍。加上学校一直提倡要办成“两个中心”的理念,教师也愿意接触新技术、新知识,认为搞科研可以改造更新自己原有的知识结构,提高水平。
专业成立初期因为上马急、经费缺、时间紧、任务重,大家把精力都投入到教学的基本建设工作中去,等教学驶入正常秩序之后逐渐开始加大科研投入力度。即使是在上马初期,为了筹措资金,我们也抽出一小部分力量为工厂进行小规模的科研和技改工作,同时也摸索本专业如何开展科研的经验。
教学工作驶入正常秩序后,我们组织更多力量进行科研,大家提出了很多好建议,比如集中优势兵力,搞大课题,我们就这样做了,像激光测速、红外热像仪都是这样的,但效果不理想。总结原因是由于教师队伍年轻,过去缺乏科研经验和锻炼,每人都有不同程度的改行,所以难以独当一面。而且大家的水平不一、兴趣不同,难以在一个课题中发挥各人所长。后来我们很快就改变策略,请教师自由组合,自找课题,这样做能够适应各人的兴趣,发挥自己的水平,取得了好的效果。在这个阶段大家也做出了成绩,比如做出的纸浆浓度计、粒度分析仪、滴液流量计等都投入了批量生产。也有很多技术改造,如井式渗碳炉微机群控、数字颗粒质量流量计、电子称重系统、单参数塔式吊车力矩限制器等,先后有八项成果获奖。在这个阶段中出了很多成果,锻炼了老师的科研能力,培养了创新人才,为指导研究生打下了基础。
接着我们考虑这样下去科研方向不集中,过于分散,所以开始收缩合并,凝练研究方向。主要是以有成绩、有前途的项目为中心,把同类的项目归类合并,收缩优化成大课题组,形成一定的研究方向,最后整合成了三个研究方向,为科研向广度、深度发展创造了更好的条件。第一个方向是以二十年纸浆浓度研究为基础,同时与各种流量测量技术课题合并优化成立研究窒——以液固二相流的测量为方向的研究室。第二个方向是改革工艺,提高生产水平的项目。如增压机产品性能检验系统、分子电流碳特性在传感器中的基础研究、水轮机轴承温度场测量、汽车刹车试验台测量等,这一类研究项目特点都是解决了信号获取和弱信号处理才得以成功的,最后整合成了自动检测系统和弱信息处理为重点的智能仪器为方向的研究室。第三个方向是以漩涡流量计研究起家的研究室,以研究新型传感器为方向的研究室。这三个研究室成立后,力量大并且有了梯队建设,找到了研究方向,给研究生的任务提供了保障。可以说,前期的科研工作,最后形成了三个研究室,为今后更好地开展科研打下了基础。
八、师资建设
我们的教师队伍是由一些相近专业中的教师抽调组成。其特点是原有专业知识丰富,基础理论较扎实,但对新专业来说,知识结构不够全面。懂热工的,电工不熟悉;熟悉电的,机械知识缺乏;理论知识丰富的,动手能力不够。总之是各有所长,却不够全面,所以我们还是要改造教师的专业知识结构。当时因为上马急,任务多,没办法让教师脱产进修,所以我们提出了一个口号:“满负荷运行,战斗中成长”。教师们“缺啥补啥,填平补齐”。对教师我们提出要求,让大家要勇挑重担,逐步提高。第一步是先使自己具有在课程小组独立讲课的能力。第二步再综合运用各门课程的知识,指导学生毕业设计,并且参加科研。第三步要使自己有科研的研究方向,能给研究生授课。
按此程序给教师不断创造条件,使他们承担相应任务,逐步成长。主要有几个方法:一是组织教师编讲义,筹备实验,并且让他们承担短训班和校外电视大学的讲课任务;二是由全体教师分担毕业设计任务;三是组织教师参加科研。同时我们还组织教学方法研讨会,组织召开学术观点报告会,恢复教师的外语水平,通过种种办法提高教师动手能力。
在这些举措下,教师成长很快,能独立承担教学任务,以实验室为家。同时我们对教书育人也有要求,从效果来看有些教师表现很好,涌现出一些典型。比如在唐山大地震中,我们的学生正好在天津实习,带队老师刘纪明以身作则,见义勇为,并且把学生组织起来,抢险救灾,在瓦砾中救出一些灾民,深受当地政府和群众好评。另外也有班主任老师做的很好的,比如孔力老师。我记得有一次他去巡视学生的晚自习,发现有同学在喝酒,他就进去把酒瓶全部没收。学生很不高兴,有的说怪话,觉得老师拿走就是自己喝的,但碍于老师是班主任不好当面说。过了一会儿,孔力老师又回来了,把倒掉酒的空酒瓶放在桌上,并且掏出钱来压在瓶子底下,说:“这些钱本来是你们父母给你们学习用的,结果你们却用于喝酒,这像什么?”他批评完之后就走了,学生们鸦雀无声,被他这意想不到的行动所感悟,受到了教育。还有位教师叫余明书,他是教数学的。一开始招收进来的工农兵学员文化程度比较低,有些根本跟不上,余老师牺牲所有休息时间,给他们从中学课程补起,学生中午也端着饭碗到他家里去,一边吃饭一边聊天补课,余老师费很大劲帮学生补上课程。他也和学生打成了一片,他们之间无所不谈,包括家庭问题、恋爱问题等。现在他退休了,学生也还记着他,仍然和他保持着密切联系。我们的教师成长很快,从不太熟悉到能独立承担教学科研任务,有些教师还成了援外专家。
九、建立双赢的厂校关系
工厂对我们完成教育计划,包括实习、毕业设计等教学环节,以及科研技改课题上是有很大帮助的,同时我们也帮助工厂进行技术改造和培训技术人员,因此建立了良好的厂校关系,对双方都有好处。我们帮助工厂进行技术改造,如武汉自动化仪表厂,我们为他们开办短训班和技术讲座,提高工人技术水平。他们对我们也比较关照和重视,教师在他们的厂里进行劳动锻炼,搞科研合作坚持三十年不间断。工厂接纳学生实习,并把实习列入生产计划。学生在总装车间实习收获最大,能看到所有零件,以及组装和调试环节。工厂知道我们的实习时间,特意把产品总装时间压到学生实习的时间进行,厂校关系非常融洽。像武汉国营265厂,我们的实验设备加工都是在那里做的。这些都是经常往来建立的密切联系,除此之外还有普遍广泛的联系,我们主要通过学会,如参加各种专业的学会,担任学会职务,承担学会工作,通过这些往来,建立联系,进行相应的合作。
十、校际间相近专业经常交流互相学习
我们加入了仪器仪表学会高校学组,以及一些专业教学委员会,增加了校际交流。这些组织也开展了很多活动,互相参观访问,交流学习。仪表学会高校学组组织了很多活动,如:组织新教材学习,帮助教师成长;组织实验装置,各高校分工研制;彼此分享讨论国外相关专业的教学计划;组织部分学校进行实验汇编、习题汇编;开展学术会议。这些分工合作提高了效率,节省了时间,提高了大家的教学质量。我们在其中也担任了职务,承担了任务,作出了我们应有的贡献。
以上我讲的是专业组建初期进行的教学基本建设工作,为发展奠定了基础。讲述的目的是为记录建设过程中的经验与教训,也为纪念当年教师艰苦奋斗的精神,这其中有些老人已经去世,但他们作出的贡献值得我们永远记住。
(黄曰怀口述,李旭玫访谈整理。黄曰怀,自动化学院退休教授,曾担任第一任自动化仪表教研室主任。)