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王守融:中国仪器仪表工程教育开拓者

人才新闻中国仪表网2015年09月21日 09:35人气:24565

  【中国仪表网 人才新闻】他的一生是精密仪器仪表发展的脚步,他开拓了中国仪器仪表工程教育和计量测试技术,为国家精密仪器仪表的教育做出重大的贡献,推动了国家仪器仪表领域的发展。
  
  他出生于苏州名门望族,自幼才华出众,学冠诸生;
  
  他16岁考入清华大学,抗日战争期间随校南迁,从未放弃科学研究工作;
  
  他曾任加拿大帝国机器厂机械设计工程师,怀着赤子之心回国出任上海机器厂厂长兼总工程师。
  
  他知识渊博,学术造诣精深,备课认真,治学严谨,在天津大学任教期间深受师生敬仰。
  
  他负责创建了中国第一个精密机械仪器专业和后来的精密仪器工程系。
  
  他主持研制的“不等分半自动刻线机”,是中国自行设计、制造的第一台计算尺刻线机。
  
  他组织教师自编出版了中国第一套精密仪器工程教育方面的教科书和教材。
  
  他被选任为国家首批研究生导师,治学严谨,诲人不倦。
  
  他是中国仪器仪表工程教育和计量测试技术的开拓者。
  
  他就是王守融先生,我国著名精密机械及仪器学家和仪器仪表工程教育家,天津大学教授,精密仪器工程系主任。
  
  如果从天津大学的主校门走进这所美丽的校园,在北洋广场尽头的北侧,赫然屹立着一座外观古朴的教学楼——第五教学楼。作为校园里早期的建筑物,这座被冠以“天津市历史风格建筑”予以保护的楼宇曾是精密机械仪器专业的根据地。半个多世纪以前,本文的主人公王守融就是在这里书写了光辉而绚丽的生命乐章。
  
  “大学之应贡献于国家民族者,在乎综合前贤之思想学术而传之现代青年,养成现代青年独立研究学术之能力,阐明思想学术而致之用以福利人群。”八十多年前,老北洋校长李书田的演讲至今依然能让人振聋发聩。作为中国仪器仪表工程教育和计量测试技术的开拓者,王守融在教学中传道授业,用知识引导学生,在科研中精益求精,让成果服务社会,似乎在用自己的人生历程演绎着李书田讲话的内涵。
  
  开拓与奠基——科学世界的“追梦人”
  
  王守融,江苏省吴县(今苏州市)人,1917年4月20日出生于一个书香世家,并受到了良好的家庭教育。他天资聪颖,不到十岁便从上海私立昌进中学附小毕业。1933年,年仅16岁的他从上海大同大学附中毕业,并以优异的成绩考入清华大学机械工程系,攻读航空工程专业。在大学里,他勤奋好学,才华出众,学冠诸生,因此在毕业后便被留校任教。1937年7月,抗日战争爆发,王守融随校南迁昆明,不久后便担任清华航空研究所庚款补助研究员,从事飞机性能与结构方面的研究工作,并发表了了多篇学术论文。1940年,他在昆明中央机器厂任工程师,并兼任七分厂厂长。抗战胜利后,他远赴美国与加拿大等地考察,后在加拿大麦哲尔大学从事研究工作,并在加拿大帝国机器厂任机械设计工程师。回国后,出任上海资源委员会下属的上海机器厂厂长兼总工程师。这段从教学科研到工程实践的独特经历,为他日后开拓中国仪器仪表工程教育奠定了坚实的基础。
  
  新中国成立后,应时任南开大学工学院院长孟广喆教授邀请,年仅32岁的王守融进入南开大学机械工程系任教。1952年,由于院系调整之故,南开大学工学院被并入天津大学,王守融也因此成为天津大学机械工程系教授,后任教研室主任、副系主任等职,并负责创建了中国第一个精密机械仪器专业和后来的精密仪器工程系。为此,他呕心沥血,辛勤工作,贡献出自己全部的聪明才智。
  
  1953年,王守融开始主持“不等分半自动刻线机”的研制工作。两年后,“津仪01型半自动刻线机”被研制成功,其刻线精度达到了国际水平,成为中国自行设计、制造的第一台计算尺刻线机,后为南京教学仪器厂和上海四达仪器厂所采用。1965年,该项成果获得了国家科委重大科技成果奖。
  
  1956年,王守融被聘为二级教授。同年,他还参与了中国科学技术长远规划的制定工作。1962年3月,他受邀参加了中央在广州召开的“科技工作会议”。由于教学与科研成果卓著,他还曾担任国家科委仪器学科组成员、中国科学院仪器馆(现为中国科学院长春光学精密机械研究所)学术委员会委员、中国高等工业学校仪器仪表类专业教材编审委员会主任委员、中央教育部高等学校自然科学学报编委等多项职务。在学术活动之余,王守融也十分关注国计民生,并当选为第三届全国人民代表大会代表,中国民主促进会天津市委员会常委等。
  
  在科学世界的逐梦过程中,王守融始终保持着持之以恒与独立思考的工作态度。在天津大学工作的日子里,他曾经和学生讲过,“在科学技术发达昌盛的今天,要想成为一个多产的发明家,确实是太难了。现在需要的是脚踏实地研究学问,做学问主要是两条:一是亲临实践,掌握别人未曾做过的实验和资料;二是就现有的资料做出前人没有做过的科学分析和解释。这两者都离不开个人的独立思考和独特见解。”这是他多年学习和工作的体会,也是他科研工作的真实写照。最终,他成为了中国仪器仪表工程教育和计量测试技术的开拓者,中国精密机械与仪器仪表学科的创建者之一。
  
  聪慧与勤奋——科学世家的“勤奋者”
  
  一个人的成长,与家庭的影响有着密不可分的关系。王守融出身东山莫釐王氏,这是苏州当地的名门望族,也是中国近代罕见的科技世家。其祖父王颂蔚,是晚清著名历史学家、文学家。他崇尚实学,希望士人“学习测量、化学、光学……”,曾力荐科举试卷不重程式的蔡元培为进士。祖母谢长达是苏州著名的女权运动先驱,曾组织成立放足会,宣传妇女解放、女子独立,与人筹资创办振华女校。
  
  而王守融的父辈则个个学有所长,几乎都是中国近代科学早期的开创性人物。伯父王季烈是清末民初物理教育家,曾翻译编写多部理科教材,是用“物理”来翻译西文physics一词的最早倡导者;叔叔王季点毕业于东京工业学院应用化学科,热心于“实业救国”,曾创办火柴公司及北京玉泉酿酒公司等企业,自任董事长,并参与产品的技术指导工作;叔叔王季绪是我国最早的机械工程专家之一,先后执教于北京大学、北平工业学院等,曾任北洋大学工学院代理院长。王守融的姑姑们也都接受过现代教育,她们或留学(课程)日本、美国,或考入清华大学等名校就读。姑妈王季茝1918年在美国芝加哥大学获得博士学位,是第一位华人女博士。
  
  在家庭教育上,父亲王季同对王守融的影响最大。他在机械工程和数学方面的造诣很高,曾赴英国任清政府驻欧洲留学生监督署随员,并先后在英吉利电器公司和德国西门子电机厂研究实习,是迄今所知的最早在国际学术刊物上发表现代数学论文的中国学者,并参与过中央研究院的筹备工作,后任工程研究所专任研究员至退休。王守融选择就读机械专业,与父亲平日的言传身教是有很大关系的。
  
  王守融的兄弟姐妹共12人,早逝5人,长成7人。除王守武和王守觉这两位中科院院士外,他们中有我国妇产科学奠基人之一、与林巧稚齐名、有“南王北林”之誉的留美医学博士王淑贞;有1928年获哥伦比亚大学哲学博士学位、中国第一位研究量子力学并卓有成就的学者王守竞;有我国著名的也是最早的女物理学家之一、清华大学第一位女教授王明贞……
  
  在这样的家庭环境熏陶下,王守融自幼便深受父辈影响,酷爱数理化各科学习,且动手能力很强,勤奋刻苦,加之天资聪颖,因此16岁便进入大学学习。在大学和以后的工作过程中,他阅读了大量的专业书籍与课外书籍,用以拓宽自己的知识面。在给学生授课之余,他曾经讲到,“学会读书并不是件简单的事,学好书内的知识当然重要,而学会书外的知识更为重要。书外的知识富于变化、更丰富,这得靠自己的积极思维去努力挖掘。……对专业知识的要求应是精深,对其他课程的要求应是通晓。知识面扩大后,开阔了眼界,就能更快地掌握新学科、新知识,就会以更大的决心和毅力去执著的追求本专业中疑难问题的解决。”而在平时的学习和工作中,王守融也是这样做的。正是由于他的这份勤勉好学,才得以在精密机械及仪器科学理论与技术的研究与教学工作中,取得了既有理论意义又有实用价值的研究成果,培养了一批仪器仪表工程和计量测试技术方面的高级专门人才,为发展我国仪器仪表学科与技术做出了重大贡献。
  
  坚持与不懈——精密仪器工程的“创业家”
  
  墨家有言曰:“工欲善其事,必先利其器。”墨家的工学前辈,在两千多年前就强调了测量技术的重要性。而作为近代科学的工具,仪器仪表广泛用于机械制造、冶金、化工、能源、环保以及国防工业等部门,成为观察、测量、计算、记录和控制自然现象与生产过程的工具。
  
  建国前,我国没有独立完整的仪器仪表工业。新中国成立后,在1953年开始的“一五”计划中,筹划陆续建设一批大型骨干工业企业和国防工业,而这些企业中必须配备大量的仪器仪表。为此,国家要在高等学校设立新的专业——仪器仪表类专业,以培养国家急需的仪器制造和计量测试技术方面的专门人才。
  
  1952年,受中央教育部的委托,天津大学开始筹建“精密机械仪器专业”,并任命王守融为该专业的筹备组组长。这是新中国成立后在高等学校中最先设置的精密机械仪器专业。俗话说:“万事开头难。”一个临时构建的团队如何能在一所古老的学府,凭空开设一个国内前所未有的学科院系?对此,王守融洞若观火,从宏观到细节,从整体到局部,从教学资源到教学方案都进行了全面设想。
  
  1953年,天津大学第五号教学楼竣工,成为了精仪学院的根据地。为满足工科专业以实验为主体的教学要求,王守融托人从苏联、瑞士与民主德国购置了大批实验器材,如当时最为先进的柯氏干涉仪、接触式干涉仪、阿贝线纹比干涉仪、光学测长仪等。与此同时,王守融老师着手开展教材编写工作。他先是组织人员翻译苏联的俄文教材,然后在这个基础上才从零散的总结到自己编写。在教材后面,他丝毫不照抄原有机械系老课本,坚持独立探索,由教师自行编写教材讲义,并自费到印刷社印刷下发。1961年,机械工业出版社出版了由王守融主编的《仪器制造工艺学》,成为了最早的精仪学院教材。据有关人员回忆,在编写讲义课本中,王守融态度谦和,待人客气,从不妄言。改稿过程中,对于“并”与“和”在表达效果上的差异,对于标点符号的运用作用于语句而产生的影响,王守融绝不马虎,更不会凭借职位与学术权威的双重地位,对相反的观点进行反驳。至今,这本教材仍然有很好的参考价值。
  

  为保证教学质量,在教师的选用方面,王守融与他的团队事必躬行,王守融本人先后开设机械制造工艺学,仪器制造工艺学等七门学科,而这个最早建成的专家团队,赋予了精仪学院最为淳朴的学术氛围。在国内专家齐心协力的同时,王守融明白“闭门造车是自取灭亡”,结合当时学习苏联的时代背景,在专业组建之初,便向学校领导提出聘请苏联专家的报告及安排。由于院系调整刚刚结束,许多存留问题未能妥善处理,教育局并没有马上处理这一提案。考虑到迟则生变,王守融又亲自去中央教育局联系和陈述聘用苏联专家来校的紧迫性,在他的努力争取下,先后有三名苏联专家来到天津大学工作。
  
  有了校舍,有了实验室,有了教材与老师,王守融便开始实施由他本人构想的继承传统机械学,同时应用于精密仪器学的全新教学方案。首先,参照苏联的教学计划,他开设了计时仪器专业,光学仪器专业,计算机专业与航行仪表专业;此外,他还设定了五年制的教学计划,开设以高等数学、物理学、化学为主的基础课和以仪器零件及结构、机密仪器制造工艺学、仪器制造刀具与机床、精密机械等为主的专业基础课及专业课,并在教学计划中安排了实践环节,如习题课,实验课,课程设计等,另规定学生在学期间,应进行三次实习,即认识实习,生产实习和毕业实习;最后须完成毕业设计。这些教学方案的设计在当时是非常前沿的,并为精密机械仪器专业的发展打下了良好的基础,即便在今天的教学方案中,依然有着很好的体现。1956年,根据中央高等教育部的指示,这份教学计划和教学大纲进行了重新修订,并对课程的门类、学时数、各实践环节的安排和要求均有明确的规定,成为指导教学的基本文件,对中国高等学校相关专业人才的培养起到了重要的指导作用。
  
  务实与求是——计量测试技术的“开拓者”
  
  王守融在他的科研生涯中做出多项重大贡献,与他对科学的执着追求、勇于开拓创新的献身精神、严谨治学和求真务实的科学态度密不可分。40年代初,王守融在昆明中央机器厂任工程师兼任第七分厂厂长时,结合生产需要,从事过精密加工机床和工具显微镜等仪器设备的设计和研制工作。50年代初,他在南开大学机械系任教时,在讲授金相与热处理课程时,为了使学生能观看到金属的金相组织,曾将生物显微镜改装为金相显微镜,以满足教学要求,受到学生好评。
  
  建国初期,由于工业生产和高等教育事业的迅猛发展,计算尺的需用量急剧地增加。当时,一些工厂和高等工业学校都在设法制作各种计算尺,诸如从最简单的照相纸计算尺到正规的刻线计算尺。但是计算尺制造过程中最关键的一道工序——刻线工序却依然采用手工方式进行。当时虽然也有一些专用的刻线设备,但一般都是用人工手摇丝杠对准刻度盘或对准样尺上的刻线,一条一条地进行刻划。这样不但工人的劳动强度高、生产率低,且刻线精度难于保证。
  
  为了解决计算尺的刻线问题,王守融从1953年开始研究制造一种半自动刻线机,使计算尺制造中刻线工序实现机械化和自动化。由于当时缺乏这方面的资料(在资本主义国家尚属企业机密),因此给研制工作带来极大的困难,工作中发生了不少周折,历尽艰辛,一直到1955年才制作出第一台样机。

  成功在久不在速,希望总在梦想中起航。王守融主持研制的半自动刻线机,是中国第一台自行设计、制造的计算尺刻线机,刻机解决了自动不等分刻线的问题。1956年2月,根据中央高等教育部的指示,将全部设计图样资料转给南京教学仪器厂组织批量生产。该项科研成果于1965年被国家科委授予重大科技成果奖。
  
  1956年1月,中共中央召开了关于知识分子问题会议,中共中央书记、国务院总理周恩来在会上作了“关于知识分子问题的报告”,接着在中国二届政协二次会议上,周恩来总理代表党中央发出“向科学进军”的号召。同年,为了开展中国仪器仪表的科学研究与产品开发,经中央人民政府第一机械工业部与天津大学共同商定,在天津大学创办成立天津仪表研究室,这是中国在高等学校设立仪器仪表科学研究机构的首例。经领导批准,任命王守融担任研究室主任。该研究室除有第一机械工业部派来的技术人员外,还吸引了校内众多的专家教授,如蔡其恕、马师亮、陈荫谷、昝宝澄、刘豹、吴又芝、苑文炳、吴继宗等来室工作。研究室的研究课题,大部分是结合当时国民经济的发展,特别是国防建设急需产品、军工项目等,为推动中国仪器仪表事业的发展、科学研究以及国防建设做出了重要的贡献。
  
  严谨与求新——人类灵魂的“工程师”
  
  早在50年代初,王守融就已经成为国内知名的教授。他知识渊博,学术造诣精深,特别是在近代机械加工工艺方面具有丰富的实践经验。在天津大学任教期间,曾为学生讲授“机械制造工艺学”、“仪器制造工艺学”等课程,由于他备课认真,治学严谨,因而在课堂教学中条理清晰、逻辑严密、论证科学、分析透彻,深受师生所敬仰。据天津大学精密机械仪器专业54级学生石振东回忆,王守融的第一堂课就给他耳目一新之感。课前,他就告诉学生,“一种学科只有成功运用数学后,才能达到完美的境界,‘仪器制造工艺学’亦不能例外。构成一台精密仪器各种不同的零部件,从毛坯到成品的工艺过程中,都不可避免地含有误差,一开始就应引起精密度的注意,加工时对于误差的来源、大小及影响,必须认真对待。”他讲课时,往往以实验测定为手段,以数学运算为工具,从而总结出了各种不同加工方法构成误差的规律性的东西。王守融操着一口具有男子阳刚的丹田之气又夹杂点吴侬细语之音的“江南国语”,语调温和,娓娓道来,令人有回味、思考的余地。
  
  对于实验课程,王守融也极为重视。他曾对学生说,“学生必须亲手做实验,独立操作实验是学生必须具备的一项基本技能。一个实验应有预习、实验、总结共三份报告。实验前,应先将写好的预习报告送交实验老师审阅,老师提问实验中的有关问题,回答不出者,可勒令退出实验室,另找时间待确实达到预习的目的后再重做试验;实验报告中的实验数据是在实验过程中完成的,这些数据须让老师审查,当达到技术指标及精度要求后,才可离开实验室,否则重做;总结报告简单些,只记录做完该实验后应牢记的规律性的结论及提出改进的意见等。”一个实验的三份报告的要求是:字迹工整、清晰,不准修改和涂抹,否则退回重写。王守融要求学生们在做实验时来不得半点马虎和草率,实质上是让他们在学生时代就养成严谨的工作作风,树立严肃的科学态度。
  
  1956年,王守融被选任为国家首批研究生导师,这是新中国专家教授自己培养研究生的开始。参照苏联培养研究生制度,他于1957年招收了副博士研究生一名,文化大革命前王守融共培养了六名研究生,现在他们大都已成为专家学者、大学教授、博士生导师和高级工程师。60年代初,在教师进修提高工作中,他曾亲自为中青年教师开设和讲授工程数学课程,使全系在学科建设、教学基础建设,科学研究、师资培训、研究生培养等诸方面都有了长足的进步与发展。早年间,在加拿大、美国的学习工作经历,让王守融养成了严谨认真的治学和工作态度,因此,认真、严谨、为了一件事情敢于付出,也是他要求学生必须具备的品质。
  
  由于他学识渊博,教学经验丰富,又有在工厂工作过的经历,因此对国内外精密仪器制造业的发展状况都了如指掌。在授课中,每当某一加工工艺讲授完毕后,还要给学生指出该工艺方法在国内的发展状况及国外已发展到了何等程度,还存在哪些疑难问题需待解决。譬如:机床导致的平面精细加工,国内多采用人工的刮研方法,费时费力、劳动强度大、生产率低。国外虽然采用了自动化的生产方式,但质量难以保证。能否采用光电方法进行自动化的刮研,这一疑难问题有待同学们去思考和解决。又如:与机构精度理论同时发展起来的尺寸链理论,一锥(直线)尺寸链理论目前已得到了满意解决,而二维(平面)尺寸链虽有所论述,但尚未形成系统化的理论,有待于同学们去解决。这些求新的思维方式带给学生们极大启发。部分学生在毕业后通过努力,在“自动刮研机”、尺寸链理论等项目都取得了成功,正是王守融无私教诲的结果。
  
  天波易谢,寸暑难留。王守融是个十分珍惜时间的人。在特殊的年代里,各类政治会议数不胜数,会议程序繁杂低效。面对这种情况,王守融尽可能的不参加和自己无关的会议,而是把宝贵的时间留给教学和科学研究。而在生活中,王守融很少和别人谈及自身所取得的科研成绩,而更愿将精力投入到文献阅读和理论前沿探索中。然而,正当他打算在科研工作有更大突破时,却因“文化大革命”的到来戛然而止。文革初期,他被打成“反动学术权威”,遭到了残酷迫害,身心都受到了极大的摧残。1966年8月28日,年仅49岁的王守融含冤而死。至此,一代名师黯然消逝。
  
  历史是一部永不落幕的剧作,而王守融绝对属于那个时代的精彩一幕。他的一生建树就如同波澜一般推动了国家仪器仪表领域的发展,而他的低调却有着禅者一般的平静,让后人也仅能透过这淡然的平静,想着曾经这里内心的起伏。大师已逝,学问长存。除了为祖国科技事业腾飞所做出的卓越贡献和在仪器仪表工程和计量测试技术等研究领域所做的不懈探索,王守融留给后人更多的是为了祖国科学事业呕心沥血、鞠躬尽瘁、死而后已的宝贵精神财富。如今,人们站在大师的背影之后,希望抓住和留下更多,其意义绝不仅仅是对故去者的怀念,更多的期许是今天的反思以及为未来存续种子,让后来者可以继续追随他的足迹,发扬传承他不朽的精神,做科学事业的开拓者。
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