[中国教育报]钱学森给教育留下了什么

2009年11月09日

[中国教育报编者按]

10月31日,一代科学巨星钱学森平静辞世。在深秋的寒风中,世人用各种方式追思、缅怀这位无愧于大师称号的伟大科学家。钱学森曾经就读和执教的北京师范大学附属中学、上海交通大学、中国科技大学,更是沉浸在哀悼和追怀的气氛中。

“小时候,他是故事书里的一个人物,我了解了他对新中国作出的巨大贡献;长大后,通过新闻报道,我看到了他的音容笑貌,知道他是个和蔼慈祥的老人;上了大学,在图书馆里,我读到他的洋洋巨作,感到他是个了不起的人……”“钱老是我最崇敬的人,是他让我在力学研究的道路上,有继续走下去的信心和勇气。”钱学森以爱国、奉献、创新6字诠释了98岁的科学人生,而人们连绵不断的思念,正在将钱学森一生秉持的严谨的治学态度和求新的科学精神传播、延续。

是的,中国航天之父、火箭之父钱学森不仅给中国留下了丰富的物质财富,更留下了无穷的精神遗产。他在中国科技大学的实践表明,他不仅是一位杰出的科学家,同时还是一位独具战略眼光和创新思维,有卓越组织管理才能的教育家。重温钱学森的学生时代、教学生涯,我们得以思考:钱学森给教育留下了什么?

1934年7月,钱学森毕业于交通大学机械工程学院铁道工程门。图为钱学森的毕业登记表。

中国科技大学·教学生涯

在中国科技大学58、59级学生的记忆里,钱学森上课只靠两根粉笔和四块黑板。口齿清楚、层次分明、板书漂亮,而且四块黑板、两根粉笔用完,下课铃即响。他上课总是先用几分钟讲讲大的科研背景,然后外衣一脱,旋即开讲,整整3个小时。

严肃、严格、严密的治学态度和勇于创新的科学精神诠释了作为教育家的钱学森的卓越品格。

“我把科学院的大炮给你们请来了!”

钱学森回国以后,所有的设想都是为了适应国防建设、经济建设的需要,特别是在培养人才方面。1958年中国科大创建过程中,学校应该设置哪些系和专业,开设哪些课程,甚至请谁来开课,都有他的意见和建议。他动员了几乎全力学所的专家,来校进行专业基础课和专业课的教学,这恐怕是我国力学教育史上绝无仅有的盛世。这些无不反映出钱学森的远见卓识。中国科大58级校友、中国科学院研究生院张瑜教授还清楚地记得,钱学森先生在全系大会上宣布聘任教师的名单时兴奋地说:“我把科学院的大炮给你们请来了!”大家谁都没有想到,竟然是著名物理学家严济慈讲授普通物理课,吴文俊先生讲授高等数学课,化学课是由当时刚从美国留学回来的蒋丽金博士讲授。到了大学二年级,著名科学家钱临照先生继续讲授普通物理课。大学三四年级时,钱学森先生又聘请了力学所的卞荫贵先生讲授流体力学,林同骥先生讲授高速空气动力学,郭永怀先生讲授边界层理论……当年的学生们提起这些大师级的任课老师,仍充满了自豪感。

中国科大成立后,郭沫若院长兼任校长,钱学森与力学所副所长郭永怀等著名科学家积极筹建力学和力学工程系(简称力学系),并确定该系设立高速空气动力学、高温固体力学、化学流体力学、土及岩石力学4个专业。钱学森兼任力学系系主任长达20年之久,为力学系的创建和发展奠定了基础,也为学校的整体建设贡献了力量。1963年,教育部要求学校调整系和专业,建议力学系高速空气动力学专业改名为空气动力学专业,钱学森与郭永怀、吴仲华商议后认为空气动力学不足以反映中国科大的特点,要求保留原有名称,以利该专业的发展。1964年,学校专业调整,有人建议取消化学系的物理力学专业,钱学森知道后,专门给学校党委书记刘达写信,认为应该保留物理力学专业,保留专业教师队伍,将该专业从化学系调整到技术物理系更为合适。学校最后采纳了钱学森的意见,将物理力学专业调整到技术物理系,推动了学校技术物理系和物理力学专业的发展。

1959年4月,钱学森亲自为力学与力学工程系招生介绍撰写了《力学的现状及其发展方向》一文。中国科大58级校友丁世有老师说,钱老同年5月发表在《人民日报》上的《中国科学技术大学里的基础课》一文,集中体现了他的教育思想,强调科大学生将来要从事新科学、新技术研究,培养在未开辟的领域去走前人未走过的道路的人才,因此一定要把数、理、化和现代技术的基础打好。他特别强调理工结合,培养有科学研究能力的工程技术人才。

1958年6月至8月,钱学森还与郭永怀合作,领导了中国科大化学物理系的创建工作,该系设高速化学反应动力学专业、物理力学专业。系主任由郭永怀担任,但是一些重大事宜主要由钱学森和郭永怀共同决策。

把最现代的知识传授给学生

尽管科研工作繁忙,但钱学森还是想尽一切办法抽出时间给中国科大学生讲课。据近代力学系(1961年5月,力学和力学工程系改为近代力学系)58、59级留校的学生回忆,钱学森每次来学校,从不穿西装,只穿土布中山装、戴布帽、穿布鞋。夏天来校时戴草帽、穿短裤,短裤上常常打着补丁。钱学森要求近代力学系的老师讲课不要按照以前的课本教,要按力学发展的最新内容讲,把最现代的知识传授给学生。

1961年9月,钱学森给近代力学系58、59级的学生讲授《火箭技术导论》,许多北大、清华、北航等院校的老师以及力学所、自动化所、物理所、电子所的一批专业人员,都来聆听大师的教诲。400多人,把自动化所的阶梯教室挤得满满的。钱学森每周上一次课,一次4个学时,他讲的课通俗易懂,对授课中的重点、难点和疑点讲述得十分清楚。他的板书非常规范,数学推导严谨,有时还事先准备图表,贴在墙上,以辅助教学。他尤其强调量级的估算和量纲、单位等,因为力学是一门定量的科学,火箭的设计是丝毫马虎不得的。有的学生做练习标错了小数点和单位,他都提出严肃的批评。中国科大59级校友张培强教授说,钱先生上课一口标准的普通话,声音洪亮,语言精炼,概念清晰,逻辑性强,授课中的重点、难点讲得深入浅出,十分清楚。因为教室大,他还专门让秘书坐在最后一排,检查声音是否听得清,板书是否看得见。甚至课后的习题和测试题,都是钱老经过反复推敲而出的。

一次,在课堂上,一名学生提出课后有的习题一再改动,增加了学生的负担,希望辅导老师出题时不要改来改去。钱学森听了没有说话,想了一会儿说:“习题是我出的,不能怪辅导老师。一开始觉得题目各方面都没有问题,让同学们做了。后来又感到给的条件不太好,就改了。后来又在车上想这个题目,觉得有必要再完善一下,所以又改了。”“钱老那么忙,却反复思考一个习题怎么出得更好,考虑得这么细,真是令人感佩。”张培强说。

钱学森为人和蔼可亲,但对于治学非常严肃、严谨,对学生要求十分严格。一次测试中,有个学生将第一宇宙速度7.8公里/秒写成7.8米/秒,钱先生很生气,十分严肃地说:“这个速度连自行车都比你快,这个问题我现在不提出来,以后就不光是流汗的问题,要流血啊,搞科学的要‘下笔千钧’!”说得同学们心里怦怦直跳,终生难忘。还有一次布置的课后作业很难,交完作业的第二周,钱老没有讲课,一堂课就讲了一些“细节”问题:小数点点错的问题,单位混用的问题,量级的估算和量纲问题等。最后,他在黑板上写了“严肃、严格、严密”几个大字,并逐一诠释。1963年,钱学森在中国科大开始招收、指导研究生,他和年轻同志一起草拟了物理力学专业研究生培养计划,从培养目标、研究方向、学习年限和时间分配、必修课程、学位论文、毕业论文、科学报告及讨论、教学实习、生产劳动9个方面对物理力学专业研究生培养工作提出了全面要求。

北师大附中·中学时代

“一辈子忘不了的六年”

1923年至1929年,是钱学森一辈子忘不了的六年。当时他就读于北京师范大学附属中学。

钱学森入中学时,校长是著名进步教育家林砺儒。当时,林砺儒着力进行学制改革,制定了一套以启发学生智力为目标的教学方案。在他的领导下,附中的教与学弥漫着民主、开拓、创造的良好风气,成为得天独厚的一片沃圃佳苑。

那是一段令钱学森最难忘的青春岁月:每天中午吃了饭,大家在教室里讨论各种感兴趣的科学知识,数学、物理、化学……不怕考试,不死记书本,玩得也很痛快,天黑才回家。

对于这段启蒙教育,钱学森十分怀念。教几何的傅钟荪老师用古汉语自编讲义,把道理讲得很透,常说:“公式公理,定义定理,是根据科学、根据逻辑推断出来的,在课堂如此,到外面如此;中国如此,全世界如此,即使到火星上也如此!”这使钱学森“第一次得知什么是严谨的科学”。矿物硬度有十度,为了加深记忆,博物老师教给学生的“矿物硬度歌诀”,依序十种,合辙押韵,“滑、膏、方、莹、磷、长、石英、黄玉、刚,金刚”(滑就是滑石,膏是石膏,方是方解石,莹是萤石,磷是磷石,刚是刚玉)。化学老师王鹤清启发了钱学森对科学的兴趣,当时,化学实验室随时开放,只要跟实验室管理老师说一声,不受课程科目的限制,学生进出自由。教生物的于君实老师,常带领他们去野外采集标本,教他们解剖蜻蜓、蚯蚓和青蛙。学校组织各种课外小组,并开设多门选修课,如非欧几里得几何、有机化学、无机化学、工业化学以及中国的诗词、音乐、伦理学,学生饱览各种课外书籍。有些课程用英文授课,到高中二年级就已开设第二外语,钱学森当时除学英语外,选修了德语,外语讲究情景教学,创造语言环境……因此学生的知识面广,求知欲强,把学习当成一种享受,而不是一种负担,师生关系密切,息息相通。

1991年钱学森在被授予“国家杰出贡献科学家”荣誉称号的颁奖大会上讲话时回忆说:“说起旧事,我还非常怀念我的母校北京师大附中,当时高中分文理科,我在理科,我今天说了,恐怕诸位还不相信,我高中毕业时,理科课程已经学到我们现在大学的二年级了。”

在他的中学时代,大家不讲究背书,谁要背书谁就没出息了,谁要是为了准备第二天的考试,晚上啃书本,让同学知道了,肯定会笑话他。(据《科技日报》)

一生都在思考培养拔尖人才的问题

《火箭技术概论》这门课的一次开卷考试,让中科大58级校友黄吉虎老师终生难忘。题目只有两道,第二题非常特别:“从地球上发射一枚火箭,绕过太阳,再返回到地球上来,请列出方程求出解”。题目很明确,但同学们冥思苦想,抓耳挠腮,很难下笔。上午8点半开考,到中午仍没有一个人交卷。钱先生说,先吃饭吧,回来再考。饭后继续考,直到傍晚,大家只好交了卷。

这次考试钱先生很不满意,他认为同学们的数理基础还不够扎实,需要补课。由此,近代力学系58级学生晚毕业了半年时间,钱先生选用了冯·卡门和比奥(钱先生在美国上研究生时的导师和师弟)写的《工程中的数学方法》一书作为一门课程,另外是补高等数学。半年下来,光数学题就做了近3000个。虽然工作晚了半年,但为同学们打下了扎实的数理基础,这使这届的许多同学在后来的科研工作中受益匪浅,成为同年龄科技工作者中的拔尖人才,不少人成为“两弹一星”的有功之臣。

1963年,钱学森为58、59级学生作“如何撰写毕业论文”的报告,指出做毕业论文是为今后从事科研工作练兵,所以一定要严谨。他还就学生毕业论文作了专门部署,并亲自听取学生毕业论文答辩。中国科大59级校友吴有生院士说,钱老关于毕业论文的报告,特别强调科学的态度和严肃认真的作风,甚至提出,画图也一定要严格按照机械制图的要求,要画得非常精细、认真。“我在做毕业论文的时候,就是按照他的要求画的图,这种画图方法以后延续了一辈子。”吴院士说。

对学生严格要求,但又充满关爱之情。在科大讲课时钱学森发现,许多工农子弟因为经济困难买不起计算尺等学习用具,他就毫不犹豫地将自己出版的中文版《工程控制论》一书的稿酬11500元捐给系里,资助困难学生购买学习用具。为此,1961年12月25日,中国科大党委专门给钱学森写了一封感谢信。

钱先生还十分关心学生的业余科技活动,亲自过问并指导力学系学生火箭研制小组的工作。张瑜说,当他知道我们取得了初步成绩,并了解了小火箭的设计、加工情况后,高兴极了,半开玩笑地对我们说:“你们的路子走对了,简直是‘发了科学洋财’。”

中国科大58级校友蔡有智老师回忆说,小火箭虽然飞上天了,但还是存在一些问题,比如燃烧振荡问题没有解决好。钱先生了解情况后给予了关键性的指导。他还请来郭永怀先生和燃烧专家林鸿荪先生,与同学们座谈,讲解有关知识。他多次与火箭小组座谈,指导小火箭的研发工作,有时在简易房,有时在系办公室。钱先生还为小火箭的进一步发展明确了方向,认为搞人工降雨和消除冰雹小火箭比较好。后来,研究小组在这个方面作出了成绩,引起了轰动,连中央气象台都来订制小火箭。

“除了作为伟大的科学家,钱老还一直在实践他的教育思想,一生都在思考如何培养科学大师和拔尖人才的问题,他的教育思想和实践值得我们很好地总结。”张培强感慨地说。■本报记者俞路石

上海交通大学·大学时代

师恩永志于心

■钱学森

我是北京师范大学附属中学高中二部(理工科)毕业后,于一九二九年夏考入上海交大机械工程系的。记得当录取名单在上海《申报》公布时,我在机械工程系的名次是第三。我于一九三四年毕业于机械工程铁道机械工程门。四年级大半年的专业设计课是在图板上画蒸汽机车。专业基础课中给我教育最深的是陈石英先生,他讲工程热力学严肃认真而又结合实际,对我们这些未来工程师是一堂深刻的课。我对陈先生是尊敬的,有幸于一九五五年十月归国后到母校参观,又是陈先生作为上海交大的领导接见了我。我一九八○年春在上海还去拜访了陈石英先生。还有许多老师如电机工程的钟兆琳先生对我的教育,我也是十分感谢的,师恩永志于心!只是毕业后未有机会再见到他们。

我在上海交大读了五年,因为在一年级与二年级之间的暑假快终了的时候我害了伤寒,康复时间长,只得休学一年。但休学一年对我也有好处,乘机看了些科学社会主义的书,对当时政府的所作所为知道了点底细,人生观上升了。于是再回到学校读二年级时,对每星期一上午的“纪念周”就想逃,不愿恭听黎照寰校长的讲话。正好这时同级的林津(也是北师大附中的)来动员加入学校的铜乐队,说在“纪念周”开始时乐队伴奏后就可以退席。我欣然从命,学吹中音喇叭。

一九三四年夏我报考清华公费留美,改行了,要学航空工程。录取后,在国内杭州笕桥及南昌的飞机工厂见习了几个月,算是入门。一九三五年秋就到美国麻省理工学院航空工程系学习,这才发现,上海交大的课程安排全部是抄此校的,连实验课的实验内容也都是一样的。上海交大是把此校搬到中国来了!因此也可以说上海交大在当时的大学本科教学是世界先进水平的。

近来我们国内对教育事业议论颇为热烈,都说问题不少,大家有危机感。所以不能不令人提出这样一个问题:我们三十四级校友毕业已五十五年了,中国的工科教育在这期间是不是退步了?这可是个重大的问题,是国家大事!科学技术是第一生产力嘛。

其实一切事物都在不断发展前进的,我们不进则退,三十年代麻省理工学院的工科教育安排是本世纪初的模式,对培养一种成型的工程技术的工程师是有效的,但对迅速发展进步的工程技术,如航空工程就显得不适应。当时美国加州理工学院就带头改革,大大加重基础课和专业基础课的分量,使学生毕业后能应付技术的新发展。这一措施和改革,到五十年代已是美国工科院校所普遍采用的了。这是工科教育在半个世纪中的大变革。

但我想今天已是二十世纪后期,我们正面临世纪之交,所以要考虑二十一世纪会需要什么样的工科教育:保持五十年代的模式不行,保持八十年代的模式也不行。我想现在已经可以看到电子计算机对工程技术工作的影响,今后对一个问题求解可以全部让电子计算机去干,不需要人去一点一点算。而直到今天,工科理科大学一二年级的数学课是构筑在人自己去算这一要求上的。从解析几何、微积分、微分方程、复变函数论、偏微分方程等,无不如此。将来全部可以用电子计算机了,这套课就失去意义。所以理工科的数学课必须改革,数学课不是为了学生学会自己去求解,而是为了学生学会让电子计算机去求解,学会理解电子计算机给出的答案,知其所以然,这就是工科教学改革的部分内容。

我们这些上海交通大学三十四级级友,一面对我们在三十年代受到的优良教育感到欣慰,另一面对二十一世纪的挑战感到兴奋!我们还要尽力做出贡献!让我们共勉。

(摘编自钱学森1989年2月为纪念毕业55周年撰写的《回顾与展望》,标题为中国教育报编者所加)