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万百五回忆录

2016年03月28日 16:50  点击:[]

    我1928年生于江苏南京。1949年毕业于交通大学电机系电信组。1951年交通大学电讯研究所研究生毕业。后公派在英国伦敦City University系统科学系任高级访问研究员,10年后被聘为客座教授。现为西安交通大学系统工程研究所教授、博士生导师,享受国务院特殊津贴。主要从事自动控制、大系统理论和应用的教学和科研工作。

万百五教授(右三)青年时期

    我的研究方向为(大)工业过程在线稳态优化控制与模型辩识,以及开创大系统智能控制和产品质量控制的研究方向;曾任中国自动化学会第三届理事会常务理事,第四届理事会理事,现任荣誉理事;并曾任多届控制理论专业委员会委员;多届自动化名词工作委员会委员和副主任。曾任《中国大百科全书:自动控制与系统工程》卷编委和“发展史”分支主编。现任《自动化学报》、《控制理论与应用》杂志荣誉编委;曾任《控制与决策》编委(至2007年)、英国机械工程师协会会刊 Part I: Journal of Systems and Control Engineering 编委(至2007年)。担任多届IFAC大规模复杂系统理论和应用研讨会(Symposium on Large-scale Complex Systems: Theory and Applications)国际程序委员会(IPC)委员。1997年起任国际自动控制联合会(IFAC)大规模复杂系统技术委员会(TC)委员迄今。

   我的代表性专著有《大工业过程计算机在线稳态优化控制》和《工业大系统优化与产品质量控制》分别在1998,2003年由科学出版社出版。曾合编(译)著有《自动调整理论基础》(1957年出版,被记录在国际自动控制联合会出版的《Historic Control Textbooks》一书中)、《随机系统理论》(曾获1992年机械电子工业部电子类专业优秀教材一等奖)、《自动化(专业)概论》(被列为“普通高等教育‘十一五’国家级教材规划”)、《控制论——概念、方法与应用》(被教育部评为2011年精品教材)、《动力系统远动学》等五本编(译)著作。在国内外发表论文412篇。

   从教以来,共培养硕士研究生50余名,博士研究生30余名,获得省(部)奖励5次及“陕西省科技精英”称号。1998年被西安交通大学授予“有突出贡献的博士生指导教师”荣誉称号,1998年被陕西省学位委员会、陕西省教育委员会授予优秀博士生指导教师荣誉证书。2009年8月被“中国自动化学会”授予“中国过程控制教育贡献奖”。入选《20世纪中国知名科学家学术成就概览·管理学卷》(科学出版社)。

1、我的求学和工作经历

   我1949年从国立交通大学电机系电信组毕业的。这里说一下,之前有些从交通大学毕业的人,被说成是上海交通大学毕业的,这种说法不大确切。我看到钱学森传记或报道上,写的是他毕业于上海交大。这是不对的。在我们解放前毕业的时候就只有国立交通大学,设在上海。交大奉命西迁,后由国务院1959年决定分设两地之后才出现了西安交大和上海交大。

   我的家庭是上海的一个很普通的职员家庭,父亲是搞动画绘制和电影布景的。父辈兄弟为了酷爱绘画,受穷一生。对我们这一代,包括我的堂兄、弟等父辈都有一个家规,就是以后不能搞绘画,家族中流传南京谚语:“画神、画鬼不够糊嘴。”所以受家庭的影响,我就学了工科,希望有一个能养家糊口的饭碗,同时也能够报效国家,让国家富强起来。1937年继七七事变后的8月13日日寇在上海扩大侵华战争。我的小学后2年和整个中学6年的学习都是在战争和亡国奴的阴影下度过的。我深感到国家因贫弱受欺凌,人民遭到压迫甚至于屠杀。为此,我们希望国家富强的心情非常迫切。

   初中毕业后考入上海市纱厂联合会主办的上海工业专门学校。1945年后考入南京中央大学机电系。46年插班考入交通大学电机系二年级,在内战和上海学生运动的纷起声中进入四年级。

   1949年,旧政府的统治濒临崩溃。4月20日共产党领导的中国人民解放军发起渡江战役。旧政府想固守上海,为了巩固后方,就下令解散上海学生爱国反蒋运动的带头人——交大,并限令数日内要腾空校园、楼舍以充军用。5月25号上海解放,我们又重新回到学校补了一些未教完的课才毕业离校。

   为了想多学一点知识,同年夏,我考入交通大学电信研究所,师从张仲俊教授(后为院士)。一年上课、一年课题研究和论文使我学到很多知识,培养了独立工作能力。1951年我研究生毕业,被分配留校在电机系电信组作助教。

   1952年开展教学改革后学习前苏联,学校重新设置系和专业。其中有工业企业电气化新专业,属于改革后新成立的电力系。我被分配在该系工业企业电气化教研室。按苏联的该专业教学计划,有一门“自动调节理论和调节器”课,基本上就是今天的自控原理。当时我被要求准备讲授这门新课。这对我来说是一个挑战也是一种机遇。后来苏联专家带来了教科书、教学大纲。我就在一年多一点的时间里努力备课和编写教材,完成了任务。

   由于当时交大的工业企业电气化专业是教育改革后正式按苏联模式、并聘有苏联专家指导的新专业,带有全国示范性质。我就成为最早按新的教育计划和大纲、采用苏联教材讲授此课的人之一。教材是根据(前苏)伏龙诺夫著《自动调整理论基础》一书节译的。该书的全译本,由我作为主译者之一,1957年正式出版。作为全国自动控制、工业自动化等专业的部定教科书、教学参考书使用了20年。后来我还负责此课的部定教学大纲和教学法指导书的起草工作。

   1956年,国家制订了十二年科学规划以后,全国也兴起了向科学进军的热潮。根据国家建设需要,党和国家领导有意在高等院校里办一些新的专业,其中有工程物理、自动控制、计算机等等。我听到系主任严晙教授(我老师)参加完校务委员会后,回来说起了这事。这对我搞自动控制的人,听了备受鼓舞。后来我很幸运被选中参加新专业“自控专业”的筹备工作。并被派到清华大学进修2年。因为那里先行一步,已建立了这个新“自控专业”专业名叫“自动学与远动学”(苏联习用名称),并由苏联专家来在讲课。所以在这样一个优越进修条件下,我逐步地进一步成长起来。

   1958年9月我校的“自动学与远动学”新专业在迁校后的西安正式挂牌,我任该教研室副主任并主持工作。

   回顾这段历史我认为,当时建立这批新的专业是中央的一个非常英明的决策,是配套于十二年科学规划。我觉得彭校长高瞻远瞩及时部署决策,着手准备。经过几年准备这批新专业就陆续建立起来了。这对交大的发展起了极其重要的作用。

   改革开放后1978年我被调入新开始筹备的系统工程研究所,任大系统研究室主任。1980-81学年我公派出国进修,在英国伦敦City University系统科学系参与P.D. Roberts教授领导的大工业过程递阶控制的研究课题。学习到国外的一些先进的理论、实验研究方法和研究成果。回国后我选定这个有工业背景、在国内有良好前途的课题,并组成小组展开工作。并仿制了有关实验设备为展开实验研究奠定了基础。

   我和课题组开展对大系统广义稳态优化、大系统的智能控制、工业大系统产品的质量模型与质量控制的研究,将大系统的理论研究和应用推进到一个新的广度与高度。

   1999年我退休。此后,我整理和出版了我的第2本专著,编写2本大学本科教材和从事“控制论”的推广、传播工作迄今。

2、交大的重实践传统

   2013年我参加过一个由高等教育研究所组织的关于交大传统的座谈会。在听了与会老教师的发言后,我觉得有很重要的一点需要补充(因为在会上没有得到发言机会):交大办学的很重要特点就是非常重实践、特别是工程实践,非常重实验。这是一个十分重要老交大的传统。举例来说,我们念书的时候,除了一些原理性的专业课程,如电机、无线电,电话、电报、电讯网络外,我们还有一些非常实际的课程。这些课程在现在听起来可能很琐碎,很令人感到意外。当时我们就有“电机实验”课,采用两本很厚的电机实验书,由美国Karapetoff编著,是,每本大概有6-7厘米厚的英文书(解放前交大号称中国的MIT,所用的教材大多数都和MIT一致)。该课由系主任钟兆琳教授亲自讲授。

   另外,还有一个课程叫“蓄电池”,由上海美商电话公司(STC)的工程师王天一先生讲授。我们“电话学”课程的教科书就是由陈湖教授(该课讲授者)和他合编的。陈负责编写其中的“步进制电话”部分,王负责编写“旋转制电话”部分。电池是电话、电报、无线电设备里必用的电源。现在人们可以用交流电,通过可控硅把它整流成直流电。但当时没有,只能靠蓄电池。蓄电池要充电,如何充电,充电后如何使用、维护以延长其寿命是这些使用部门的一个实际大问题。我们就有这样的课程。

   还有一个实践课,现在听起来可能更“令人感到意外”了,我们电信组的学生有一部分将来要到电报系统(电信局)工作。当时,电报采用手按电键发报,就像我们在描述地下工作电影里看到的那样:用手按电键发电报,“滴滴滴哒哒……”。我们就有“电码接收”课。任课老师,是电信局的一个老技术人员,他就带着电键、蜂鸣器和扩音器到教室给我们上课。他给我们发,我们就在课上接收并随手译成英文字母。发的都是长、短码相结合的英文码叫摩斯电码(Morse code)。举个例子,“滴滴滴”三个短的码代表的是“S”,“哒哒哒”三个长的码代表的是“O”。“滴滴滴哒哒哒滴滴滴”就是代表的就是“SOS”,就是(save our soul)“救命”电码的缩写。航海遇险船舶只要发一串这样的电码,附近的电台、附近的船舶收到这电报就会过来救援。当然,教室里没有可能让全班学生同时练习发报。假期里我自己就在家里来练习。从这些课程来看,我觉得我们学校的课程安排是十分重视实践的。

   另外很重要的就是实验课,当时的专业课程(包括交流电机、直流电机)、无线电工程、电信传输等都有很重的实验课,一共贯穿四个学期。

   交大电机、电信等实验课有一个非常好的传统,就是preliminary report(预习报告)制度。当时实验课用的实验指导书都是英文的。(其实,我们老交大的所有东西都是英文的,包括学生的考试、考卷、学生答习题,实验报告等)。实验讲义上的就是第一行preliminary(预习),提出了一些要求和问题。根据这些问题、要求,学生就得去查书,做预习报告,每人一份要上交给实验指导教师。完成预习报告之后,学生对这个实验需要什么仪器,怎么接线、怎么操作,最后能够得到什么数据,说明什么现象或规律等,心中就都十分有数了。到实验室以后,学生就可以马上领仪表,立刻就去做具体接线、测量等操作,从而顺利完成实验。这使每个做实验的学生都能得到很大收获。学生如果没有交预习报告就不能参加实验。这是非常严格的。我任教后,曾经指导过一门课的实验,实验讲义上没有预习报告的要求。可能在教育改革过程中,个别新课还不是十分正规。结果,学生到了实验室以后,坐下来从书包中拿出实验讲义,低头开始看实验内容。当时我只能为学生较详细地讲解今天要做什么,怎么做,记录哪些数据等等,历时一节课。这样上实验课,其效果就降低多了。

   所以我认为实验课的预习报告制度是非常好的。像我们电机、无线电、电信传输实验都有这样的要求。此外,有些重要的无线电实验是较难做的,比较复杂,要调谐。例如电子管振荡器、超外差式接收机等实验等,因为换了电子管或其他元件,性能有些改变,有时候学生接好线路后调不出来。所以,在我留校以后,在学生做之前,不管去年有没有指导过这个实验。我们教师都要自己先做一遍。这是几位老助教提醒我的,而且我们晚上在实验室几个人一起准备。因为有的实验,不仔细准备,学生可能调不出来,而教师临场也不一定能在实验课的短时间内能查清和排除故障。这样就要拖延时间,甚至重做。教师先行准备显示教师对学生、对教学工作的认真负责的精神。

   所以,我觉得重视实践、重视实验、重视实验课程的预习安排和实验课质量,是我们老交大的一个非常好的传统。实验很多,我记得有一个时候,一个学期有三门试验,无线电实验,电机试验,电信传输试验,每周有三次实验课。因此,我们在实践、实验、动手能力方面得到锻炼,对理论加深了理解,收获很大。

   “文革”前自控专业坚持预习报告制度,还要求学生自己动手在真的设备上做实验。如“自动调节理论”课的电机转速调整实验。一个约20平方米实验室可安排三组,每组有好几个电机,安装在轨道上,都是固定好的,有地基、地脚螺丝在地基的轨道上固定,这样,是在真实的电机上做实验。

   对比之下,我觉得现在有一些不足了。有一些实验,现在做成较小型的实验装置成品(商品),像玩具一样。这样的好处是,可以节省实验所占面积,节约能源,实验起来接线、接仪器也很方便。像我们之前就需要用很粗的线来接电机,电机也近千瓦。要用水电阻来做发电机的负载,电动机又要用发电机做负载,耗能也比较大。但是现在是在小型实验设备上进行实验课培养的学生,据说有的毕业后到了工厂,看到电机转起来隆隆作响,感到害怕,怕电机转子会不会飞出来。这样缺乏实际锻炼就不能较快适应现场的工作了。

   还有,解放以前我们也有实习。当时我们就有这样一个制度:自己联系工厂去实习。我记得三年级念完以后的1948年暑假,由系办给我们三个同学开了一封介绍信,仨人到上海电话公司实习。这两个同学,一个是陈鸿彬(曾在我校无线电系任教授),一个是李人增(石家庄某研究所工程师)。电话公司的培训部门(学堂间)的负责人是我们交大的校友,他接纳我们,我们就在那里实习了一个月。计学堂间、外线部分(如电线杆上或端线盒接电话线)、交换机房(switch room)部分,(用户)检修各一个星期,共安排了一个月。回来写报告,写了数十页,交给公司学堂间看后再交学校。这个实习也没有学分,完全是为了锻炼,为了增加一些知识,是为了将来工作打基础。我班有的同学去上海电信局实习,但好像也不是班上每个同学都自愿去实习的。

   对比“文革”前,我觉得苏联高等教育体制下的实习分为:认识实习、生产实习和毕业实习。这个制度还是很好的。当时全国为了贯彻这个高等工业学院下厂实习制度,中央红头文件下达到各省委、省政府;各地区工业局党委、工业局,再下达到各个工厂(工厂都是国营的)党委、厂部,要求接受和安排好学生下厂实习。后来大学生实习由国家各工业部教育司统一安排。所以,那时大学生进工厂实习的机会还是较多的。相对来说,现在学生的工厂实习环节是比较薄弱的。所以,有的学生毕业后到了工厂或到了企业单位就会感到陌生,手足无措。这个跟过去是不一样的。

   当然,现在很多工厂都是私营的,不受国家指令性安排。在学生实习安排上就会有很多困难。但是,我觉得一些好的传统和过去行之有效的教学环节在新的条件下应予保留。更应该注意的是,现在有的专业的实习地点是学生自己找,学生自我管理。听说有的回老家找了一个什么地方实习一下。有的学生根本没有实习,实习报告就是编造的,找个认识的单位的老总签一个字,盖个章回来就混2个学分。我觉得这是非常令人痛心的事情。

3、新专业的筹建与交大西迁

   上世纪五十年代初,教育改革后高教部决定设置专业,其中一个是“工业企业电气化”新专业(简称“工企”专业,即现在工业自动化或自动化专业的前身)。我校是这个专业的先行首办学校。1953年我校设立工业企业电气化教研室,属电力工程系。沈尚贤教授(我老师)被任命为教研室主任、蒋大宗副教授(我老师)为副主任。记得1953年9月开学后我被分配到这个教研室。见面第一天,主任沈尚贤先生就对我说:我是他点名要求调到该专业的,并拿出苏联工业企业电气化专业教学计划要我准备讲授计划中的“自动调节理论和调节器”课程。当时教研室只拿到一张苏联的教学计划,上面仅有课程名称、课时数。因为我的研究生论文就是有关自动控制,并且在研究生时学过我导师张仲俊教授讲授的“伺服机件”课程。所以当时沈先生就分配我准备讲授这门新课。

   首先我需要面对的问题就是要找到教学大纲和教材或教科书,这些都没有。在当时的条件下,我只能对照着课程名称,经常跑到上海外文书店,找到有关自动调节理论方面的俄文书籍,都买下来阅读。直到1954年初援华来我校的工企苏联专家舒金(Щукин,А.И.)带来了该课的教学大纲和教材,情况才大有所好转。这样,在这门课的理论方面,困难虽大,但已经不是不可逾越,只要下功夫总可以克服。但在我自己的实践知识准备上却存在着很大的困难。因为当时国家第一个五年计划才刚刚开始,全国工业基础还很薄弱,谈不上使用上自动调节设备。自动调节器、设备都不能制造,甚至一些简单的器件、设备仍还处于试制和仿制阶段。对于专业书籍上出现的一些重要器件和设备,我都从未亲眼见到过,根本没有感性的认识。对于这门课的一个主讲教师自己缺乏必要的感性知识,对完成讲课任务我认为是一个不小的障碍。

   这样,我到原上海(美商)电力公司专门去参观美制自动化锅炉上的自动调节仪表。后来,我到过济南第二机床厂,仔细研究那里自动化程度较高的苏联及东欧机床上用的自动调节系统。当时我还利用带学生下厂实习的机会,在哈尔滨电机厂现场察看大型设备的自动调节系统、查阅图纸。拿着学校的介绍信去去过哈尔滨量具刃具厂,在先进的温度控制实验室细心观察过恒温的自动调节器。这样才对这门课的实践和实际知识慢慢地有所积累。记得教研室也集体参观了上海钢铁厂自动化电弧炉的炼制合金钢以及轧钢机的作业等等。有了这些感性认识,后来我站在讲台上虽然说讲授的是理论课,也觉得胸有成竹。

   自动调节理论新课程有多个实验,这方面的准备任务也很艰巨。在第一遍开设新课同时就开出多个实验。这得归功于和我同在一个教研室的同班同学郑守淇,他受命准备实验,为这门课的完整开出作出很大贡献。

   1956年面对世界科学技术迅猛发展的形势,国家制订了科学技术发展的12年规划,并提出了“向科学进军”的口号。教育部考虑逐步设置一些有关新兴学科的专业。我奉命从当时的工业企业电气化教研室抽调出来,筹建新的“自动学与远动学”专业(即自动控制专业的前身,现为电信学院的自动化系)。1956年暑假后我去北京清华大学进修,当时清华大学已建立该专业,并请了苏联专家来讲课和指导。

   从1956年暑假到清华进修,一直到我回校(西安)正式建立交大的自动学与远动学”专业共2年。这段时间我的工作主要集中在四个方面。当时清华有除了“自动学与远动学”专业,也有工企专业,后者也有苏联专家在讲课。当时在北京,进修的条件比较好。在1956年成立了科学院自动化研究所,就在清华对面的中关村。它集中请了多位一流苏联科学家来短期讲学,学术水平很高。讲的内容都是我们专业很需要的,所以他们讲课我都去听了,讲义也都购买了,我自己也做了学习笔记。这样,对于教学计划内的大部分课程,我逐渐都有了一定的了解。

   我的另一工作是收集教学资料和课程教材和讲义,譬如有关类似专业的教学计划、教学大纲,有关专业课讲义、教科书、参考书,以及在国外这些专业的相关情况和信息。

   另一工作是要建立起新专业的教师班子。所以,我去清华不久假期回校,就和学校、和工企教研室沈尚贤先生和蒋大宗先生请求:把陈辉堂从工企教研室调出来,支援新专业。当时他已经毕业留校了。后来此事办成,他来到新专业,我就想办法给他安排去清华进修,这是新专业师资班子的第二人。第三人就是后来在毕业生中提前抽调了施仁,也把他安排去清华进修。当然安排也不容易,所以当时教务处的主任秘书祖振铨同志负责新专业的筹建,他就嘱咐我说:安排清华进修有困难你就去找他们的教务长何东昌同志(何早先是上海爱国反蒋学生运动的一个地下领导人之一,故与祖相识。后来何是从团中央跟蒋南翔一起调到清华大学,兼党委副书记)。我就拿了学校公函去找他安排,他就答应了。这个也是我的工作。此外,我打听到北京航空学院有“自动化”元件这门课程,就从1957年电器专业毕业生中挑选黄士冲(班子第四人)。通过学校和北航联系派他去北航进修这门课程。

   搭建新专业的教师班子的事是逐步、陆续进行的。抽调学生(提前毕业),都要向校领导提出、等待批准。有一次还同时抽调多人,由人事处具体组织我和郑守淇(计算机新专业筹备人)参与一起研究、商量、选拔决定的。抽调出孙国基,李人厚等等多人,他们都是当时一些思想好、学习好、有培养前途的大学生。

   人员安排是这样的:每个人去清华或北航进修,就会给他一个具体的任务,交代他将来要讲的课。因为我已有苏联该专业的教学计划,类似参考书我也有了。譬如我安排陈辉堂将来主讲随动系统,施仁主讲模拟和计算技术,清华有这门课,苏联专家正在讲授;黄士冲主讲自动化元件。

   后来,还抽调了宣国荣。他原应是1956年工企毕业的,由于他半脱产兼做学生的思想政治工作,还是系的团总支书记,延至57年毕业。当时他没有能够到北京去进修,政治工作脱不了身。我只能让他就在交大自学远动学书籍。

   再一个工作就是向高教部工业司打听了解高教部有关于新专业建设的什么动静。当时高教部工业司有个工作人员,他原是上海大同大学的地下党员,也是祖振铨的朋友和同志。所以,每隔一段时间我就要找这个人,有时候到高教部当面去找,有时候打电话了解部里有关正式建立新专业的信息。在整个筹建过程中一直都是这样。

   我们在北京一直待到58年的春天,约是4月份,由高教部处得来消息说,部里决定:全国正在大跃进,交大的新专业可以上马。我马上把消息转给学校,实际上学校也已知道这件事。在这个形势下,进修的陈、施、黄都陆续回到交大(西安)。我回去得比较迟,因为清华有一个不成文做法,如果你来清华进修就要帮忙做些教学工作。我在1958年上半年为电机系学生讲了一个大班课“自动调节理论”。当时还有科学院和清华合办的自动化训练班,学员们在那里学习了两年并要做毕业设计,我就被要求指导3名学员的毕业设计,所以我一时走不了。一直到8月31号,我才结束了那里的工作动身回上海。

   回上海之后,我就马上联系学校负责迁校部门,要搬家去西安。这样,在上海逗留一个星期,9月8号就动身去西安。这是交大最后一批有组织的迁校的教职工及家属。

   当时在解放后全国历次政治运动的教育和全国的形势的鼓舞下,师生员工的觉悟、革命热情是非常高的。例如,我去负责迁校部门报到,他们都已登记有我和我爱人的名字及携带小孩在案。然后约好那一天,几点钟派车派人到我家里来拉书箱、搬家具、行李等。到约好的日子大卡车直到我家来,把东西都拉走,其中还有大立柜,衣柜上还有大的穿衣镜,工人就用草席、绳子等一捆,然后装上车。最后一样家具是我们的2辆自行车,也推了上去。我们就随身携带了一些杂物,9月8日一家上了火车。一个车厢的人都是交大的教职工和家属。那时到西安的火车要行走30多个小时,下午4、5点钟上车要到第三天的凌晨3点多钟才到西安。

   火车到了西安以后,学校派车来接,当晚住到学校的招待所(招待所就是已经拆掉的原来一村19宿舍)。第二天就到学校电机系报到,系里干部早知道我要来到,通知我;我的住房按讲师级别已经分配好了,是二村X宿舍,X零X号。然后我就拿上他给的钥匙,和我爱人带着小孩去看房子。进屋后发现我所有托运的书箱、家具、自行车都已经整整齐齐的放在我的房间里头了。当时发生了一个问题,因为当时我们家没有老人,我们分的那个房子是楼下的住房。我们就建议能不能换一个楼上的,因为我家白天没有人在家,窗上也没有栏杆。后来马上就给我换了一个房子,换到2村第7宿舍306号。房子原来水龙头漏水,故没有被迁校早到者入住,我到西安前刚修理好了。我对面305号是基础部的总支书记陈文健和教务处的乌美丽夫妇俩住在那里。都是上海时的同志和老朋友。我们就住了进去。这时学校的总务部门把我的书箱、家具及按人口需要借给我的家具如大床、小床、书桌、书架、椅子等又都完全放置好了。

   还有一件事情,我记忆犹新。搬进去以后,总务处派人来查问,有没有在搬迁过程中家具损坏需要修缮的。我们检查了一下,发现我们的缝纫机(50年代的那种脚踩的缝纫机)在搬上搬下运输的过程中因为比较重,掉了一个螺丝,是脚踩的地方的一个较大的M10螺丝,没有它还真不能用了。我们就给总务处的工作人员说了,工作人员查看了部位。过了几天,就配了一个新的送来了。这事的印象是非常非常深刻的。

   对于我们交大的迁校,我听得一位高教部的领导曾说过,教育部迁了很多学校,只有交大这个学校的迁校是成功的。这凝聚了我们交大全体,从彭校长开始,很多老教授、教职员工的全体努力,这里头感人的事迹是非常多的。像教务长陈大燮、机械系的周惠久、电机系的钟兆琳等老教授、我的老师严晙教授、沈尚贤教授,等等,他们都是四、五十岁的人。还有蒋大宗先生一家三代七口都西迁来西安。我当时只有三十岁。广大教职工都在积极响应国家的号召,志愿献身于大西北地区的建设,愿意艰苦奋斗要为国家教育事业贡献自己的力量。

   其次,学校也考虑得很周到,做了很多细致工作。譬如说图书馆全部迁过来了,实验室全部都迁过来了,像著明和[桑三博客1] 老资格的电机实验室西安新建的都比原上海的还大还好。在西安教学的用房、教研室的用房都比较宽敞,生活方面安排得很好。在原来学生区的食堂附近,设有豆腐房,学校可以自己做豆腐、豆芽;有酱菜厂可以做酱菜。在我们家属生活区,有洗衣房、裁缝店、小的百货公司、菜场、肉舖、邮局、银行、书店,还有理发店、澡堂。所以,这些方面都安排得非常非常的好,幼儿园(可以全托)、附小、附中都有。随迁家属的工作也要安排好。我们西迁教师的很多家属就进入我们的附小或附中,或者进我们的医院任职。

   特别我要说一下,在交大原来的医务室里面,有一个小型的病房,还有一辆救护车和两个司机。两个司机是轮流在医务室里值班,包括值夜班。半夜里有紧急病情,就由值班大夫叫醒司机,救护车马上可将患者送到市里的医院。这就减轻了大家的担心,因为西安的医疗条件不像上海那样方便、及时。这类事情确实考虑得非常周到。

   所以迁校成功,也与学校的周密安排和广大后勤职工的辛苦努力是分不开的。生活安心、无后顾之忧,使大家能集中精力搞好新校建设、搞好教学、科研。

4、新专业的建设与发展

   1958年上半年教育部批准交大建立“自动学与远动学”专业。陈辉堂、施仁和黄士冲都先后离开北京去西安报到。我在清华大学也提前结束了自动化训练班学员的毕业设计指导工作,9月1日回到上海。9月8日下午我举家由上海迁往西安。

   1958年在全国工、农业迅速发展和卫星上天、氢弹爆炸的国际形势下,我校“自动学与运动学”专业正式成立了。到西安后我被命令负责这个教研室。从电机系工企专业抽调了12名四年级学生作为自动学与运动学专业四年级(简称“自动51班”)学生,将新专业按五年制教学计划从四年级办起。同时也配齐了以下各班学生(“自动61班”等)。这12名第一届学生中有我校电子物理研究所著名女教授孙鑑 、博导和自动化系的邱祖廉教授、博导。与此同时,从工企教研室还支援了新专业教研室蒋大宗副教授和刘文江讲师。以及从工企、电器和机械制造 专业应届毕业班中抽调(提前毕业留校)了一批共6个品学兼优的学生,其中有从电器 专业毕业班中抽调的蒋正华和王月娟(女),从工企专业毕业班抽调出尤昌德、林贤忠、王秩泉,从机械制造专业毕业班抽调的有林文坡加入我们专业教研室教师的行列。

   当时蒋大宗副教授年龄最大,35岁;我刚满30岁,讲师。但蒋大宗教授在为我专业主讲了第一遍“自动控制元件”课后即奉调去筹备电机系的“仪表”专业。这样,以我为“排头兵”的教师队伍共11人。面对从新专业四年级到一年级各班睁着期望的眼睛、“嗷嗷待哺”的青年学生们,我深深感到责任重大。9月中旬“自动学与远动学”专业奉命由电机系调入由黄席椿教授任系主任的无线电系。教研室由东一楼迁入无线电系所在的东二楼。11月胡保生同志(28岁,讲师)由电机系调入无线电系任副系主任,并参与自动学与运动学教研室。他不时对我专业和教研室工作给予指导,并担任很重的讲课工作。其后我专业在东二楼西侧一层分到了实验室宽敞的用房,为建设专业提供了重要的基础。

   当时全国正处于“大跃进”的热潮中,我们新专业的教师朝气蓬勃、意气奋发、团结一致、艰苦创业,拼搏和建设新专业和实验室。时任教研室副主任并主持工作的我,提出“在工作中成长”、“边干边学”、“集体成长”和“又红又专成长”等口号激励大家。这些口号还用大红字钉在教研室墙上。为落实实验室的建设,我报请系批准由陈辉堂任专业的实验室主任。实验室从零开始建设,从订购电压表、电流表、转速表、直流电机、水电阻、自整角机、电子管、滑线电阻器等开始。同时按主要课程成立几个教学小组:自控元件、远动学、随动系统、调节理论、仪表和工业控制等展开教学、研究活动。

   当时虽然仓促办起新专业,但按学校和系的要求,应尽力保证教学质量:每一课程都在授课前要有书面的教材(至少要有讲义),并要根据教学大纲逐步开出必要的实验。由于新的专业,资料缺乏,所以对备课和编写教材带来很大的困难。虽然在近两年的筹备时间中我一直在收集和准备,但是仍很缺乏。我记得针对林文坡所准备的“液压和气动装置”课程,我只给他一本苏联专家在中科院自动化研究所讲学时的一本讲义。而林文坡原先根本没有学过自动控制,却要在一年多后要在备好课的基础上,编成讲义并要开出实验。结果他一面听我的“自动调节理论”、“自动控制元件”课,一面自己备课、准备实验,单枪匹马地苦干。除了他是“仓促上阵”外,其他的教师都还是比较成熟的或已进修过,例如作为“台柱”的陈辉堂和刘文江都是56年由工业企业电气化专业的三年制研究生毕业的。

   年轻的教师们一心一意,全部时间都扑在学习、备课、编教材和准备实验上。常常在实验室忙到深夜。当时对青年教师的培养也很注意,如尤昌德刚来报到,即被派往东北工学院进修,听一位苏联专家讲高炉自动化的课。而刘文江为了准备“仪表及调节器”和“工业自动控制系统”两课程,还和林文坡去了甘肃玉门的炼油厂调研仪表和调节器,包括气动仪表以及工业自动控制系统的使用情况和收集资料。当时玉门炼油厂是国内采用先进的气动仪表和调节器的自动化工厂。

   陈辉堂为“随动系统”课程,准备和编写了很好的讲义。后来在60年代初的全国《自动学与远动学》专业的教育会议上,该讲义被推荐由人民教育出版社1961年出版成书,后被很多学校采用。这是我国自动控制专业早期的重要自编教材之一。也就在这次会议上将专业改名为“自动控制”。

   其他如以宣国荣、林贤宗倆人的远动教学小组为“远动学”课程编写了厚厚的二本讲义。施仁为准备“模拟理论和计算技术”课也编写了厚厚的讲义,并准备了实验。胡保生为一年级新生讲授新的课程——“专业概论”课,并编写了讲义。在60年代初的全国“远动学”教材会议上我校所编的教材被会议定为推荐教材。我主讲的“自动调节理论”课是专业基础课,采用我参与翻译出版不久的(前苏联)伏龙诺夫的《自动调整理论基础》书,另加自编的非线性控制系统和脉冲控制系统部分的讲义。当时,因缺乏好纸张,讲义印在深灰色的纸上,由尤昌德帮助辅导。我们曾就自动调节系统的一些基本概念,组织了几次课堂讨论,后来还以直流电动机调速系统的实验为实例,由学生测量各参数,然而建立元件和系统的微分方程、传递函数、判断闭环系统稳定性,计算过渡过程,并将理论分析与实验所得的结果相比较。学生感到很有收获。后来胡保生也主讲过“自动调节理论”课,辛苦地编了厚厚的三本讲义。

   年轻的教师们意气奋发,工作和学习都很勤奋、刻苦,成长都很快。当时除了我和胡保生外,都是单身汉,分住在一村33-36宿舍。每日早起由教研室体育干事宣国荣率领大家集合跑步,我也参加了。每周教研室举行例会一次,大部分是教学法活动(如讨论教研室学期工作计划,讨论和修改专业教学计划、制订课程大纲、讨论实验内容、组织青年教师试讲等),再就是安排学术活动(由每个教师结合备课或工作,轮流作学术讲演,每学期每人一次)。我记得王月娟第一次讲的是“随动系统的校正装置”。每次教研室会议后由文娱干事林贤忠指挥大家唱歌。每周还有民兵操练,由系的民兵连长宣国荣在大操场主持民兵训练。而且还有黄士冲任党支部书记、王月娟任团支部书记(后王改任党支部委员,由王秩泉接任团支部书记)、由林文坡任工会小组长、尤昌德任教研室秘书,政治学习小组长由党支委兼,差不多人各有一个社会工作。教研室还有黑板报,由团支部主办。下午都可在单身宿舍旁的篮球场上活动,或者在大操场集体锻炼一段时间。生活过得十分生动、活泼。大家心中只有“教研室”,“小我”融化在“大我”中,常常在实验室忙到深夜,进步很快。

   第二届学生(自动61班)的“自动控制元件”课由黄士冲担任主讲。两年后,提前毕业的6位年轻教师都挑起了大梁,先后成为各门课程的骨干。如蒋正华为计算机专业讲授“自动调整理论”课程。全体教师为新专业的建设做出了重大贡献。

   当时是“大跃进”、“大炼钢铁”和后来“大搞科研”搞运动的形势,师生们一度停课到学校广场去轮流倒班大炼钢铁,通宵达旦。后又停课大搞科研,每晚都忙到深更半夜。专业课一些实验底版都是在这情况下由教师带领学生自制的,如直流随动系统和交流随动系统的底板,由陈辉堂带领第一届我专业学生制成。施仁带领学生试制带振子的、高放大倍数双通道运算放大器,以及尤昌德则试制乘法器等。林文坡在简单的实验台上装置了长的玻璃管、橡皮管、有刻度的长直尺和盛水银的容器,傍还有一台空气压缩机。他土洋结合地开出了两个实验,如基于喷嘴-挡板的气动放大器特性试验。而喷嘴是他自己加工和用锉刀锉成的,挡板被固定在千分表上,可以微调移动,注射针头用作气阻。元件组教师带领学生搞传感器,而远动组则利用电话继电器制成有触点式远动设备。尤昌德还利用我在1949-1951年作研究生论文时的控制设备底板改制成继电器型非线性控制系统的实验设备。就是这些自制设备以及自制的模拟计算机的基础上,开出一些专业课的实验,为提高专业教学质量作出了重要的贡献。而这些自制实验设备,在当时无论用多少钱都无法买到。

   但大搞运动冲击了正常的课堂教学,大搞科研里也有也有相当分量的劳动,如敲底板、打洞、安装、跑材料等。而有的项目的内容,在有关课程中都还没有来得及对学生讲授。学生参加了研制但并没有真正弄懂。后来学校又调转头来要求对学生进行“补课”。第一届我专业的学生最后也补全了教学计划所列课程,并在毕业前由尤昌德率领去武汉钢铁公司进行了毕业实习。但毕业设计没能安排。第二届的学生则都能在实验室从事每门课的部分实验和进行毕业设计了。

   1960年1月“自动学与远动学”教研室当选为先进集体,林文坡当选为先进个人。我和林文坡参加了在全校举行的“西安交通大学第一届先进集体代表和先进个人大会”。1960年7月自动学与远动学专业为祖国培养出我校第一届五年制的毕业生。邱祖廉毕业后留在我自控教研室任教,分担了“仪表及调节器”的讲授和准备实验任务。邱佳音另一学生分配留校作研究生。

   西安地处西北,当年本地农民没有种蔬菜的习惯。在上世纪50、60年代每年三、四月份蔬菜供应上有一个青黄不接的时期,即前一年秋冬所储存的大白菜和萝卜已经吃完,而新长的青菜还没能上市。这时只能依靠学校自制的咸菜和豆腐、豆芽作为主要的蔬菜。我印象最深刻的一次是:中午下班来到教工食堂,只见一字长蛇阵的下班的教职工排队购买饭菜。那天的菜是一碗青菜汤(半菜半汤)。有的人实在不够吃,就一手拿馍、一手拿汤,边吃边再排队买第二次。所以,那天的排队队伍特别长。此后不久,教工食堂就实行“菜证制”。每个入伙人每月发菜证一大张,上印有像邮票那样的小票,印有日期,还分中餐和晚餐票,凭当日该餐的小票购买当日该餐的菜,过期作废,也不能提前使用。在“三年困难”时期,1960年3月我首先病倒。过了一段时间,师生中出现由长期营养不良而造成的“浮肿”病。为保证师生的健康,学校要求教师们注意劳逸结合,不再熬夜加班。

   在彭康校长的领导下,根据当时形势,学校实行了“整顿、巩固、充实、提高”的正确方针。校长亲自来我们教研室,明确指示我要安排青年教师们补课,使青年教师们能对教学计划中别的课程也要有一定掌握。这才能符合指导学生毕业设计和今后提高教学质量的要求。我照此作了安排,青年教师还补做了毕业设计。实验室经过全体教师的努力,特别是陈辉堂、刘文江和施仁以及实验员沈钟贤等人的不懈努力,后来逐渐有了规模。

   迁校是很成功的,我们自控专业由于全体教职工的努力,除了清华大学外,是办得最早的学校之一。我们专业办了没有多久,华南工学院等都派教师来进修。1958年交大(上海部分)听到消息也上马办起自动学与远动学专业,把学生拉到西安来跟我们的学生一起合班上课。记得我在讲授自动6字头的自动调节理论课时,学生有我校的自动61班、计算机61班,上海交大的相应两个班。四个班都一起上课。我们专业第一届是60年毕业的。上海交大是1961年有第一届毕业生。所以我们专业还在教材建设和外校师生的进修培养上,都作出了贡献。

   现在回顾起来,当时新专业从四年级办起似乎早了一些,再加上“政治运动”的冲击,实际上,有些专业课实验到第二届学生时才开始逐步开出。我作为新专业的负责人,提出的口号也有些过头。但是当时的峥嵘岁月、大家的艰苦创业和拼搏精神、团结和无私、友爱至今令人难以忘怀。

   55年过去了,风云变幻,我在1978年调离自控教研室到系统工程研究所。其他11位同志中不少人离开了自控专业、离开交大。我非常怀念当年与我一起并肩战斗的好同志、好战友。今将他们退休前的情况节录如下:胡保生,我校无线电系主任、系统工程研究所所长,现为名誉所长,教授、博导;陈辉堂,我校自控教研室主任,后和王月娟一起调同济大学,教授、博导;刘文江和施仁,我校自控教研室先后任主任,教授、博导;黄士冲调南京船舶雷达研究所,后任高级工程师兼副总工程师、党委书记;宣国荣,任我校机器人与人工智能研究所所长,后调同济大学计算机学院院长,教授、博导;尤昌德,任我校信息与控制工程系总支书记、系主任,后调西安纺织工学院院长,教授、博导;蒋正华,任我校管理学院人口与经济研究所所长,后调国务院计划生育委员会副主任、当选为全国人大副委员长,教授、博导;王秩泉,后任西安建工学院自动化系主任,教授;林文坡后调我校机械系,教授。林贤忠,后调回浙江,任瑞安师范学校校长兼党委书记、县教育局局长兼党委书记。

5、我的第二次创业

   改革开放以后,钱学森等一些著名科学家提倡要研究和应用系统工程,要办这方面的专业,培养这方面的人才。我们学校的汪应洛(后为工程院院士)也参与了这些方面的呼吁。后来在1978年,我们学校就筹建系统工程研究所,把我调到系统工程研究所任大系统研究室主任。这样,五十岁以后,我开始了人生的第二次创业。当时,胡保生担任正所长,汪应洛也在我们系统工程研究所任副所长。后来他把他的系统工程方法论研究室独立出去,去筹建西安交通大学管理学院。

   当时研究所没有房子,就在自控实验里面借了一间房子,作为大系统研究室。当时我觉得压力非常大。因为,不像我过去筹建自控专业,还有两年的时间进修,听外国专家讲课,还有像苏联的教学计划可以借鉴,有清华可以请教、学习。但到系统所成立的时候就不行了,我已50岁,被认为是成熟教师了,不能再等了,也没有再等的余地了。另外经过“文革”的折腾,我们的科学水平和国际的差距已经更大了。这个时候大家都很着急,我自己也感觉到压力很大。这个不是说我们再坐下来,再花两年时间看看书,再怎么弄。这个时候,首先我们要弄清楚系统工程是什么学科,研究方向有哪几个。大系统当然是其中之一了。这里头又有什么前沿课题。另外,我要找到一个突破口,我们要一面学习,一面做一些研究工作。国内外的情况我们要掌握,也要调研。在大系统室的房间里,我后来被人们描述为长年累月“面壁而坐”苦读文献、苦思冥想。

   我们这个大系统室,在胡保生和我的领导下,逐步地建立和成长起来,包括引进来了一些优秀成员,像王浣尘、韩崇昭等。后来韩崇昭成长为我们系统工程研究所的副所长,也是综合自动化研究所的所长。王浣尘调上海交通大学后任管理学院副院长。

   从英国进修一年和参加几个国际学术会议的增长见识,我逐渐了解大系统研究的几个重要方面及其进展。1985年我任教授和博士生导师。以后直到1999年退休,我都潜心科学研究和研究生培养。博士生、硕士生和几位教师形成了团队,整个研究室的科技和学术水平正逐步赶上,打开了局面。

   我和课题组的研究从线性目标函数下的大系统稳态优化,随机稳态优化,并开创大系统智能控制、智能稳态优化以及大工业系统产品质量控制的新方向。我们系统工程研究所在胡保生所长的领导下全体同志齐心协力、努力工作取得较大成绩,在全国有较大学术影响。在全国的系统工程研究所评比中,多次荣获第一。

 

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