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期待中国仪器仪表领军人物

发明科技控中国仪表网2008年02月13日 14:03人气:533

老前辈探索新课题
 
据教育部统计,至2005年底,我国设有仪器仪表专业的高等院校180余所,每年本科毕业生达15000人。王大珩院士对此很纳闷:在我国如此庞大的仪器仪表行业生力军中,至今没有出现在国内外具有影响力的仪器仪表领军人物。而这一事业能否真正崛起,关键在于能否培养出一批优秀人才。
 
由此,王大珩想起了自己走过的路,他向记者介绍:“我1948年回国,1949年参与筹建大连大学,担任应用物理系主任。在当时物质条件极度匮乏的情况下,我们通过自制仪器设备,解决了全年级600余人开设普通物理课程的困难,也培养锻炼了师生的动手能力。”
 
他认为,在教育方面,目前国内仪器仪表专业理论教材使用的多为国外教材,虽然很系统,但也很苍白。学生缺少实践上的求知过程,养成了避难就易的思想作风。买来仪器很省事,一按钮数据就出来了,但学生对仪器原理理解不多,很难产生创新思维。
 
他回忆起当年自己在英国帝国理工大学深造的情景。当时,学校会尽量支持学生的动手能力。除上课外,学生的整个时间都花在实验室。教授们也很重视学生的动手能力,工科学生毕业都要经过实践能力考试。
 
他说:“1958年,中国科学院长春光机所研制出了‘八大件和一个汤’。即:电子显微镜、高温金相显微镜、多倍投影仪、大型光谱仪、万能工具显微镜、晶体谱仪、高精度经纬仪、光电测距仪8种代表性的精密仪器及一系列新品种光学玻璃。虽然现在看来,这些成绩只是一般仪器,但在建国初期无疑是高档仪器。之所以能取得这样的成绩,是因为在此之前我们埋头苦干了5年,是因为我们为此作了长时间的技术基础锻炼,培养了一批善于动手、善于思考的青年技术人员和技术工人。”
 
据悉,王大珩培养的学生中,很多人后来被输送到全国各地的光学机构,并作出了贡献。中科院长春光机所由此也成为世界上著名的光学设备研发基地。
 
他说:“如果中国想在科学仪器上作出原始创新成果,想从中国制造向中国创造转变,需要先推出仪器仪表的人才培养计划,重视理论与实践相结合,使之具有创新能力,并培养出一部分领军人才,让年轻人从掌握基本原理升华到技术创新。”
 
为此,他希望有人能对目前中国仪器仪表的人才培养状况进行调研。
 
专业学科消失在“专才”转“通才”的轨道上
 
根据王大珩院士的要求,记者对一些高校进行了粗略调研。
 
在清华大学任教多年并担任过精密仪器与机械学系主任的金国藩院士介绍,我国自1952年院系调整之后,仪器仪表的人才培养模式全面学习苏联。仪器仪表系设有精密仪器、光学仪器等专业,但“文化大革命”后,随着改革开放,教育指导思想逐渐定位为面向世界、面向未来、面向现代化、面向市场经济。我国高等教育由专才教育向通才教育转变,许多高校陆续将专业归并。1998年,教育部颁布了新的本科专业目录,把仪器仪表类11个专业(精密仪器、光学技术与光电仪器检测技术与仪器仪表电子仪器测量技术、几何量计量测试、热工计量测试、力学计量测量、光学计量测量、无线电计量测试、检测技术与精密仪器、测控技术与仪器)归并为一个大专业——测控技术及仪器
 
在这一转换过程中,各高等院校均希望加强基础教育,扩大学生知识面,于是减少了专业课程,导致仪器仪表方面的专业课几乎消失。
 
金国藩认为,就目前学生特点而言,各高校主要增强了学生的外语能力、计算机模拟能力等训练。与上世纪50年代的学生比较,现在的学生的确在外语和计算机方面较以前的学生强很多,但学生的实践能力、动手能力较弱。
 
他介绍,过去清华精仪系专业的学生有很多这样的课程:认识实习、生产实习和毕业实习;而现在的学生只有短短几周的社会实践,而且在实践中多以参观为主,直接接触仪器的机会较少。过去学生还有零件设计、仪器零件设计和仪器设计等课程,学生的毕业设计也多从工厂实际情况中来;而现在则过多地结合教师的科研任务。在清华大学,教师的科研任务多为高精尖的科研纵向任务,前沿课题较多。
 
他说:“学习仪器专业不仅需要光、机、电、算各方面的知识,还要有设计和加工制造的知识,甚至要具有组织管理能力。因此,今后的教学改革任重道远。”
 
尽管我国高等院校设有光学仪器和精密仪器专业的重点大学很多,但有的只有光学工程却无精密仪器,有的只有仪器仪表没有光学,呈现出“缺胳膊少腿”的现象。
 
此外,有学者告诉记者,一段时期以来,受我国科研评估制度的影响,我国高校学生毕业论文多追求在国外杂志发表,却与中国的生产情况严重脱节。与此同时,学生在市场经济环境下,追求高报酬,毕业或取得学位后,纷纷到外国企业任职或出国深造。由此出现了一种情形:一流学生走出国门,二流学生在国内做外国公司代理。
 
不过,近几年情况似乎有所好转。清华大学精密仪器与机械学系长江学者尤政介绍,前几年,该系学生本科毕业后有70%~80%继续考研究生,研究生毕业后绝大部分出国。最近几年,国内经济发展迅速,该专业约有40%的研究生毕业后去了国有大中型企业。
 
业余训练动手能力成新招
 
近些年,在培养学生的动手能力方面,一些学校以增加课外活动方式抓紧了训练。据悉,在每年4月的最后一周,清华大学精密仪器与机械学系都会举办“挑战杯”机器人大赛。在制作机器人的过程中,学生的动手能力得到提高。
 
在中国科技大学,学生们也认为,“既动手又动脑,才能学得更好”。
 
不久前,中国科技大学组织了该校第五届机器人比赛。其精密机械与精密仪器系的同学创作了校园轻喜剧《爱在芳华》,剧中主角是两只造型别致的七星瓢虫机器人。同学们介绍,这种机器人有6只脚,行走自如而且非常稳定,善于攀爬。
 
一位学生说:“机器人的每个零部件都是我们自己加工制作的。这样可以学到许多书本上学不到的知识。”
 
还有一位学生说:“开始做机器人时心里没谱,缺乏很多相关知识。但进入训练后,缺什么就补什么,边学习边摸索。在解决实际问题中自主学习,在与同学的交流中相互学习。一场机器人比赛之后,就能基本掌握单片机编程的原理。”
 
中国科技大学指导学生制作机器人的陈继荣教授认为,二年级大学生在暑假参与机器人制作的效果非常好,这样可以把三年级将要学习的“微机原理”和“数字信号处理”等课程,在制作机器人的过程中预先涉及,并可以将理论与实际结合。
 
中国科技大学工程科学院副院长孔凡让教授介绍,为了改变应试教育的教学模式,实现从“以教师为中心”向“以学生为中心”的转变,提高学生学习的主动性、积极性及在学习过程中的动手能力,该学院创立了大学生实践与创新基地,陆续开设了反向工程、创意组合、电路原理与实践、工业控制、数字加工、创新与实践方法学等课程。机器人比赛只是其中一部分。在此基础上,机械工程学院已得到学校支持,将建立一个“动手超市”:给学生提供动手空间,为他们提供必要的材料和工具以及技术上的必要指导,使学生有一个完成自己感兴趣内容的项目平台。这个平台主要围绕机器人主题,聘请全校各相关院系教师为主讲,设立全校性、综合性的交叉学科大课,讲授机器人制作的关键基础知识以及设计等知识。主要包括:三维虚拟设计和装配、机械结构原理设计、传感器原理和选用、电路原理和制作、机器人制作综合训练等子课程,采用讲座和实训交叉的教学方式展开。学生们在完成正常学习的同时,利用业余时间和暑假,在教师的指导下,进行专题学习、查阅资料、选题、提出设计方案、论证和制作,即可顺利接受一整套完整的动手能力训练。目前,“动手超市”已获得校方批准,并给予了经费支持。
 
从中国科技大学的转变不难看出,我国仪器仪表人才培养方式正在得到改进,未来将能为我国仪器仪表发展培养出新一代优秀人才和将帅人才。
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