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;以教学为主的实验室是以教学实验为主,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。
实验室建设起来,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,实验室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,让学生在实验室装配调试,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。
三是教师们以实验室为家。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室。
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,教研室领导审查,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。