百年清华

学校工厂合成一气 学生工人备于一身——刘仙洲与中国的机械工程教育

2021-08-20 | 冯立昇 | 来源 《中国科学报》2021-08-17 |

刘仙洲

“巧心劳手成器曰工。”中国科学院院士、中国机械史学科奠基人刘仙洲认为,《春秋公羊传》注疏者东汉何休给出的“工”的定义非常好。

他认为,机械工程人才需兼备“巧心”和“劳手”两种条件。只“巧心”而不“劳手”,只有学理而无实验,充其量不过是一位理论的工程家,可以做文章,可以勉强教书,而一遇到实际问题,却难免失之不切实。

只“劳手”而不“巧心”,只有实验而无学理,充其量不过是一位熟练的老工匠。可以按图制造,可以照样仿做,但一问其所以然,则茫然不知。

19248月,年仅34岁的刘仙洲受北洋政府教育部委派,担任中国近代第一所工科大学——北洋大学校长。

近百年后,他倡导理论与实践相结合的教育理念,提出学理与实践并重的工程教育主张、学术研究工作与教育实践始终紧密结合,真正做到“知行合一”的形象,依旧深入人心。

提倡“工读协作制”

1918年,刘仙洲以优异的成绩从香港大学机械工程系毕业。当时国内赴法勤工俭学运动刚刚兴起,他的母校保定育德中学创办了留法勤工俭学高等工艺预备班。为了使大批青年知识分子出国深造,他放弃了英国留学的机会,回到育德中学任教。他担任预备班机械科教师并兼任班主任,开启了将毕生精力奉献给我国教育事业的历程。在他的学生中,有后来成为党和国家领导人的刘少奇、李富春、李维汉等人。

预备班采用半工半读制,上午上课、下午劳动。学习内容包括法文、机械学和木工、钳工、锻工、翻砂等技术科目,刘仙洲主要承担机械制图和机械学等课程的教学任务。他早在香港大学读书时,就深知机械理论与生产实际相结合、动脑和动手结合是培养学生的好方法。因此,在教学中,他注意理论与生产实际相结合,并自编了适应学生特点的机械学、内燃机等讲义。

在刘仙洲等人的倡导下,育德中学创办了铁工厂,在学生中试行“在学校求理论,在工厂求实验”的教育方法。

刘仙洲还认真思考中国工业教育制度的改革问题,结合美国的经验,提出了“工读协作制”,主张工业技术学校学理与实践并重,即学校附设实习工厂或者工厂附设补习学校,学生在“在学校求学理,在工厂求实验,换一句话说,就是把学校和工厂合成一气,把学生和工人备于一身,是用最经济的办法,以造就工业人才的一种制度”。他指出,这种教育制度可以纠正工科学生只注重书本、自命清高的弊病。

他还认为,工读协作制与勤工俭学不同。勤工俭学是把学和工分成两个阶段,先做几年工,积蓄钱财,再去读书,做工与将来所读的书,不一定有直接关系。工读协作制所做的工,则力求和他所学的课有关联,课程的分配也力求和所做的工作接近,因此比勤工俭学好。

推动机械工程教育本土化

1924年,刘仙洲赴任北洋大学之际时局动荡,学校办学困难重重。他上任不久,就呈文北洋政府教育部,指出各种工业以机械工之应用最为普遍亦最为吾国现时社会所需要,请求在北洋大学添设机械工学门(清末该校一度设有机器门)。

北洋大学时期的刘仙洲(第一排右一)。本文作者供图

自北洋大学创办以来,就由外国教授用英文讲课。聘用的教务长和教师大多为美国人,工资一般比中国教师高二三倍。此后数十年间,外籍教师薪金一直比中国教师高很多。刘仙洲掌校后,逐步聘请中国专家学者代替美籍教师,辞退学识较差的美籍教授。

他认为,中国的大学教育应适应国情,科系设置和教材内容应符合中国的实际需要,全由外国教师授课,达不到这样的目的。刘仙洲先后聘请了石志仁(机械学家)、笪远编(机械学家)、茅以升(桥梁专家)、侯德榜(化工专家)、何杰(地质采矿专家)、温毓庆(物理学家)、张含英(水利专家)、张倬甫(土木工程专家)等中国著名学者任教,并逐步改用汉语讲课。

在刘仙洲任内,北洋大学增办了机械工学系和电气工学系,所聘的教授绝大多数为国内外知名学者,学生专心读书,是公认的国内著名工科大学。

19328月,刘仙洲受聘为国立清华大学机械工程学系教授,此后在清华执教四十余年。

在清华大学和西南联大期间,刘仙洲非常关注农业机械的发展和传统农具的改革问题。1946年,刘仙洲专程到美国伊利诺伊大学进修农业机械,历时一年半,形成了自己对中国农业机械发展模式的认识。他认为,在中国与其模仿外国生产大型机械,不如先对传统的畜力机械加以改善,即机械部分改进设计,动力部分仍用畜力,再求进一步发展。

1949年,他被刚成立的华北农业机械总厂聘为顾问,教学之余,每逢周六去总厂了解产品设计、试验和生产情况,帮助解决技术问题。他还向政府建议,在清华大学附设农田水利专修科,在华北农业机械总厂附设农业机械专科学校,厂校结合培养人才,这一建议很快被采纳。

194911月,清华大学开办农田水利专修科,培训农业技术干部。他同时被农业机械专科学校聘为教务长,并讲授农业机械课程。在他的主持下,两校学生一面在学校学理,一面在总厂做工(实践),真正做到了把学校和工厂合成一气,把学生和工人备于一身。两校在短期内培养出近百名农业机械专业人才,他们后来成为全国农业机械事业的骨干力量,在农机事业的发展中发挥了重要作用。他高兴地看到,自己多年提倡的理论与实践相结合的教育理念,终于得以实现。

统一机械工程中文名词

上世纪20年代,中国的工业发展迅速,多所大学先后设置了机械工程专业。用中文发表关于机械工程论文和编译机械工程书籍日渐增加,而机械名词不统一、不规范问题十分突出。如Mechanism课程,有译为机构学、机件学、机械学和机械原件学的。即使同一所大学,不同系所用名称也不统一。

1932年,中国工程师学会决定推动解决中文工程名词的统一问题。编译工程名词委员会委员长顾毓秀知道刘仙洲长期关注机械名词的翻译与使用,于实用名词,盖已富有经验,便委托他承担机械工程名词的编订工作。

刘仙洲指出:“一学程之名称,其不统一之程度已如此,更无怪一般普通名词之异常纷乱也。长此不已,恐用本国文字编译之机械工程书籍越多,名词纷乱之情形亦愈甚,其有碍于工程学术之进步,实不待言。”在多人的协助下,他历时一年半时间完成工作。

由刘仙洲编订的《英汉对照机械工程名词》在1934年由清华大学工学院印刷刊行后,广受工程界的欢迎,仅五百本,不数月即行告罄19365月,中国机械工程学会在杭州成立,成立大会的一项提案是尽快增订再版《英汉对照机械工程名词》。刘仙洲立即着手开展工作,历时三个月完成。增订后的《英汉对照机械工程名词》词汇达到2万,数量约增加一倍。

一批新的科学名词被刘仙洲修订的《英汉对照机械工程名词》收录。如物理学界确定的“熵”(Entropy)被收入《英汉对照机械工程名词》。单词“Key”,也是他从古文献中找到一个字而定名的。“pump”一词, 过去有恒升车、起水筒、运水器、抽水筒、吸水机、抽气机、抽筒、唧筒、唧机、邦浦、泵等14种译法,他反覆推敲,最后选定一个字。他还创译了Enthalpy)等名词。

刘仙洲编订的《英汉对照机械工程名词》,对我国机械工程名词的统一具有开创之功。上世纪50年代末60年代初,中国科学院编订《英汉机械工程词汇》一书仍以刘仙洲编订工作为基础。该书前言特别强调本编是在刘仙洲同志的《英汉对照机械工程名词》基础上进行编订的,可见其工作影响之持久。

编著机械工程中文教科书

上世纪二三十年代,中国工程教育多直接采用欧、美等国原版教材,教科书普遍采用欧、美等国的工程规范、数据,存在脱离中国工业实际的情况,特别是对工程教育普及和学术自主发展有不利影响。

刘仙洲很早就关注中国机械工程学科的本土化和学术独立发展。他指出,“国人教授本国人以实用学术,恒用外文课本,且有时更用外国语讲解焉。长此不易,则吾国工程学术,恐永无独立之期,其间影响于工程学术之普及者,尤为重大也。”

为此,他主张用本国文字编写工程教科书和著述,不遗余力地推动工程学术的本土化和自主发展,并一直“居恒以此为念,授课之余,每从事编译,成就甚微,然各种工科课程应各有相当之中文课本以渐达于能用本国文字教授工程学术之主张,则始终未变”。

早在1921年,商务印书馆就出版了他编写的《机械学》,此书多次修订再版。到1939年,该书作为职业学校教科书,已出到了第38版。

在清华大学任教后,刘仙洲为工学院各系主讲机械原理和热机学等课。上世纪30年代,他编著了《机械原理》《热机学》《经验计划》等大学机械工程专业的中文教科书,这些图书是我国最早编写的一批工科大学教科书。

同时,刘仙洲也十分注重学术成果的普及,学术研究与普及工作并重是他著述的特点,也是他“知行合一”理念和学术与精神遗产的重要体现。许多从事机械工业的技术工人通过学习他的著作,成为了机械领域的专家。例如,中国科学院院士、中国第一台万吨水压机总设计师沈鸿,就是通过学习刘仙洲的著作掌握了机械工程知识,最终成为有突出贡献的机械工程专家。

(作者系清华大学科学技术史暨古文献研究所所长)



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