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仪器仪表的领军人物能否出现在中国？

2007.5.23

中国仪器仪表问题系列报道（之六）

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有180余所，每年本科毕业学生达15000人。王大珩院士纳闷：在我国如此庞大的仪器仪表生力军中，至今没有出现在国内外具有影响力的“仪器仪表领军人物”。而这一事业是否能够真正崛起，关键还在于是否能培养出了一批人才。

由此，王大珩院士想起了自己走过的路，并掐着手指算道，“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情况下，我们通过自制仪器设备，解决了全年级600余人开设的普通物理课程困难，也培养锻炼师生的动手能力”。

他认为，在教育方面，目前国内理论教材使用的多为国外的教材，很系统，但苍白，使仪器仪表的教育缺乏系统训练。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，对原理理解不多，很难产生创新思维。

他记起了当年自己在英国帝国理工大学深造的一些情景。学校会尽量支持学生的动手能力。除上课外，整个时间都在实验室里，教授们重视学生的动手能力，工科学生的毕业都要经过实践能力考试。

他说，“中国科学院长春光机所1958年出研制出了‘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、光电测距仪等八种代表性的精密仪器及一系列新品种光学玻璃。虽然这些成绩在现在来看，只是一般仪器，但在建国初期无疑是高档仪器。之所以取得这样的成绩，是因为在此之前埋头苦干了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，王大珩院士培养的学生中，很多人后来被输送到全国许多光学机构，并做出了贡献。其中，有十几位成为院士。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做出原始创新成果，想从中国制造走到中国创造的境界，则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，他希望有人对目前中国研制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

根据王大珩院士要求，记者对一些高校进行了粗略了解。

在清华大学任教多年并担任过其精仪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前苏联。仪器仪表系设置有精密仪器、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、电子仪器及测量技术、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，减少了专业课程，因此仪器仪表方面的专业课几乎消失。

金国藩院士认为，就目前学生特点而言，主要增强了外语能力、计算机模拟能力等训练。与上世纪50年代学生比较，现在学生的确在外语和计算机方面较以前学生强很多，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。过去的学生还有零件设计、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，而现在多结合教师的科研任务。在清华大学，教师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、算各个方面的知识，还要有设计和加工制造的知识，甚至具有组织管理能力。因此，今后的教学改革任重道远”。

虽然我国高等院校有光学仪器和精密仪器的重点大学很多，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”现象。

另有学者告诉记者，一段时间以来，受我国科研评估制度影响，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。

但最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，该系学生本科毕业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，清华该专业约有40%研究生毕业后去了国有大中型企业。

业余训练动手能力成为新招

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抓紧训练。据悉，清华大学精密仪器与机械学系，每年4月末最后的一周都会举办“挑战杯”机器人大赛。在制作机器人过程中，学生动手能力得到提高。

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。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。

一本科学生说，“机器人的每一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。”

另一位同学也深有同感地说：“3个月做下来，电钻、台钻、锯子、改锥、扳手、丝攻……所有的工具我们都会用了。在实践中，他们还发现不少实际问题与理论不一致的地方。如理论上讲传感器探头在识别的时候只发一次信号，而我们做的传感器却发出两次信号。尽管在制作过程中，我们把两次信号作为一次信号来处理解决了问题，但是原理上的问题还没有解决。”

还有一位同学说，“开始做机器人时心里没谱，缺少很多相关知识。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，把问题弄得很明白。

一位班主任告诉记者，中国科技大学工程学院学生，通过假期的机器人制作训练，多数学生变瘦了，变黑了，但课堂上，他们的双眼却更加明亮了。

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”：给学生提供一个动手空间，为他们提供必要的材料和工具以及技术上的必要的指导，使学生有一个完成自己感兴趣的项目平台。

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、单片机编程与接口、工业机器人、机器人智能控制和编程、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。学生们在完成正常的学习的同时，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。

中国科技大学只是我国百余所大学之一，人们不难看到，我国仪器仪表人才培养方式正在得到改进，一定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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