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錢學森與中國科大力學係

(2024-07-23 20:52:43) 下一個

【科大瞬間】特刊
《我們心中的科大》--建校60周年慶

錢學森與中國科大力學係

黃吉虎(5807)

 

2011 年 12 月 11 日,是享譽海內外的傑出科學家、我國航天事業的奠基人錢學森先生誕生100 周年紀念日。錢學森先生是中國科學技術大學的創建者之一,並在科大任力學和力學工程係主任達20 年之久,又始終關心中國科大的成長。我們懷著崇敬的心情深切地緬懷這位為國家的富強、民族的振興不懈奮鬥並做出傑出貢獻的偉大的科學家。我與很多同學一樣,作為錢老的學生,有義務把親受錢老恩澤的往事告訴年輕的同學們,並與大家共勉。


一、錢學森先生是科大最早的創建者之一


據“二彈一星”功勳獎章獲得者郭永懷先生的夫人李佩教授回憶:1958 年 4 月,錢老與郭永懷先生、楊剛毅先生一起在北京西山討論中國科學院力學研究所應承擔的12年科學技術發展遠景規劃綱要任務時,都感到力學研究需要一批新型的、年輕的科技人員。郭先生是力學所的副所長,楊先生是力學所的黨委書記,他們都感到近年來分配到力學所的大學畢業生使用起來不稱手,北大的偏理,清華的偏工,而急切需要的是介於兩者之間的科學技術工作者,也就是需要一批介於科學家和工程師之間的人才。因此他們三位提出力學所要辦一所大學,就叫宇航大學。對這件事他們幾位研究探討了好幾次,並得到當時力學研究所所有高級研究人員的讚同。

但是一個研究所要辦一所大學談何容易,麵臨著很多困難,人力、財力、師資、場所都有相當的難度,一時要解決這些問題確有力不從心之感。幸好,到四月底,郭沫若院長召開的在京各研究所所長的會議上,錢學森先生提及力學所打算辦一所大學的事。此事一提出就引起了與會所長們的高度關注,大家紛紛表示讚同,因為各所究所年輕研究人員的選配都與力學研究所的情況類似。當時,中國科學院各研究所的所長都是大師級的人物,如原子能所的趙忠堯先生,物理所的施汝為先生,電子所的馬大猷先生,自動化所的武汝揚先生,動力室的吳仲華先生,地質所的侯德封先生,數學所的華羅庚先生,生物所的貝時璋先生,地球物理所的趙九章先生等等。他們對辦大學的事都有濃鬱的興趣,都說,幹脆中國科學院用自己的力量辦一所大學,培養國家和科學院急需的尖端科學人才。

在郭老的積極支持下,形成了由中國科學院辦一所大學的共識。5 月9 日,張勁夫副院長代表中國科學院向主管國務院科技工作的副總聶榮臻元帥打報告,聶總又於5 月21日呈報中共中央書記處,並得到周恩來總理的首肯。1958 年6 月2 日,鄧小平同誌在中央書記處會議上批示,同意中國科學院成立一所大學,並由郭沫若院長、教育部黃鬆令副部長、竺可楨副院長、吳有訓副院長、嚴濟慈學部委員會主任、以及錢學森、杜潤生、鬱文、趙守攻等9 人組成籌備委員會。新成立的籌備委員會立即著手開展工作,工作的速度和效率使現在的人都感覺吃驚,僅僅三個月的籌備,一所新型的理工科大學——中國科學技術大學於1958 年9 月20 日在北京西郊玉泉路19 號正式開學。這些史實都完整地記載在中國科學院的檔案中。

在籌備中國科學技術大學的過程中,錢學森先生每次會議都參加。錢先生當時的工作已經很忙:1955 年10 月8 日錢先生一家返回祖國後,1956 年1 月16 日由陳毅副總理親筆簽署批複了中國科學院關於成立力學研究所的報告,中國科學院發文任命錢學森為力學研究所所長;1957 年2 月18日,國務院總理周恩來簽署任命書,任命錢學森為國防部第五研究院院長並兼任該院一分院(即今日的中國運載火箭技術研究院)院長。在籌備成立中國科學技術大學的過程中,錢學森先生是在京各所中唯一一位以所長的名分進入國務院任命的籌備委員會中,當籌委會需要中國科學院力學研究所大力支持時,錢學森先生不僅自己親自承擔力學和力學工程係的係主任達二十年之久,同時又把力學所的副所長郭永懷先生推薦給學校,擔任化學物理係的係主任。動力室的主任吳仲華先生擔任了工程熱物理係的係主任。在籌備初期,錢先生還割愛,讓力學研究所的副所長晉曾毅先生參與到科大的領導班子,擔任中國科技大學的副校長。這都是在科大創業時錢學森先生對科大的鼎力相助。

二、請一流科學家給學生上課

錢學森先生十分重視對年輕學生的培養,在中國科技大學創建初期,親自出任力學和力學工程係主任。開學初期,就給同學們介紹專業背景,使大家明白以後要學什麽、將來要從事什麽工作。這極大地提高了同學們的學習興趣。不僅如此,他還在1959 年暑期高考前,撰寫《力學的現狀及其發展方向》一文,登載在科大的招生刊物中,對高速空氣動力學、高溫固體力學、岩石力學及土力學和化學流體力學作了精辟的介紹,這對於當年和以後很多青年學子報考中國科學技術大學力學和力學工程係均產生了很大的影響,吸引了一大批優秀青年學生報考中國科學技術大學。

錢先生對科大學生的基礎教育十分重視。1959 年 5 月26 日《人民日報》刊登了錢先生撰寫的《中國科技大學裏的基礎課》一文。他說“中國科技大學是為我國培養尖端科學研究幹部的,因此學生必需在學校裏打下將來作研究工作的基礎…理論的比重在科技大學比一般工科學院要高而基礎技術的比重又比一般理科專業要高”。

在培養目標、專業設置確定後,錢先生還精心製定教育計劃、確定課程設置,特別強調在教育內容上做到理工結合和科學技術的結合。為了把學生培養成技術科學工作者,讓學生打好基礎,錢先生親自聘請了一批一流的科學家給學生授課。在開學初的全係大會上,錢先生十分興奮地對同學說:“我把科學院的大炮都給你們請來了!”不敢想象,在我們學生日後的學習中,竟有物理學家嚴濟慈講授普通物理,著名數學家吳文俊講授高等數學,結構力學家黃荗光教授也主講高等數學,剛從美國回來的蔣麗金博士講授普通化學,物理學家鄭林森、著名物理學家錢臨照、核物理學家梅鎮嶽先生等講授光學和原子核物理學。這些科學大師們在科研上成就卓著、知識淵博,傳授知識又十分認真、嚴謹,對課程的內容都非常熟悉,對課程中的難度也非常清楚,對必須掌握的知識都作重點交待。這些大師們上課各有各的風格,對於難懂的章節,他們用深入淺出的例子講得有聲有色。在他們的教導下,同學們得到很深的啟發,打下了堅實的基礎。

大三時,我們進入了專業基礎課和專業課的學習,錢先生們動員了力學所幾乎所有高中級研究人員為學生開課,郭永懷、吳仲華、林同驥、鄭哲敏、李敏華、卞蔭貴、吳承康、胡海昌、鍾萬勰、潘良儒、吳文、葛紹岩、沈誌榮、何竹修等一大批專家到講台上給學生上課,很多課程沒有教材,他們就自己編寫教材,把最新的科研成果融入其中,他們中的大多數當時已是學部委員或後來當選的院士。這批一流的科學家都有繁重的科研任務在身,但為了培養科學技術人才,他們都將在科大授課看作是一項光榮而神聖的任務。正如錢學森先生所說: “為了這一光榮任務,再多一些白發又算什麽呢?”

正因為有錢先生為同學們打下了堅實的基礎,使同學們在畢業後走上工作崗位時都發揮了積極的作用,為我國的兩彈一星做出了不可磨滅的貢獻。學生中的極大多數都成為所在領域的骨幹,僅力學和力學工程係前三屆學生中就有七名同學成為中國科學院或中國工程院的院士。

三、研製脈衝發動機


1959 年五一國際勞動節過後,學校開展向國慶節獻禮的活動。當時我們都是大學一年級的學生,全校各係對這一號召都紛紛響應。一時間成立了很多科研小組,都希望能在新中國成立十周年之前能做出一點科研成果。力學係的同學確定的研發項目是人工降雨小火箭,經過一段時間的努力已有相當的進展。我當時在工程熱物理係學習,與力學係還是兩個不同的係,到1961 年上半年學校係科調整時,撤消了工程熱物理係,將該係的所有建製倂入力學與力學工程係,並改名為近代力學係,係主任仍是錢學森先生。即使是在1959年,錢先生對工程熱物理係也十分關注,他在到學校看望力學和力學工程係的同學時,也順便看望一下工程熱物理係的學生,因為吳仲華先生所領導的動力研究室也將倂入中國科學院力學研究所。

工程熱物理係58 級學生經過幾次討論後,確定向國慶十周年獻禮的項目是研製脈衝發動機。脈衝發動機是二戰時德國用於攻擊英國大量使用的飛航式導彈V-1 的動力裝置,從1944 年6 月首次向英國發射,到1945 年4 月,在不到一年的時間裏向英國發射了近一萬枚V-1 導彈,使英國造成6000 多人喪生和18000 人重傷,其威懾能力不小。脈衝發動機的結構簡單,呈紡錘型,能在常溫、常壓下無須助推便能點火起動,產生推力。當時我們有10 多名同學利用課餘時間參加了研製工作,如叢義興、於顯成、黃開禧、盛達昌、潘增富,閔斌、楊躍傑、何啟華、周漢興和我等等。其中叢興義、於顯成是六級鉗工,周漢興是四級鉗工,他們都來自工農速成中學,都有比較豐富的機械加工的實踐經驗,在車、銑、鉗、磨、铇等金工技術上都很熟練,對加工技術和研製工藝提供了保障。

暑假期間,大部分同學都沒有回家,正好是一段相當完整的工作時間。1959 年秋季開學時,脈衝發動機的研製工作有了很大的進展。9 月初,裝配完工後,作台架點火試驗,一次點火不成,二次點火不成,再次點火隻響了幾下又不工作了。正當大家沒有主意時,錢學森先生順便來到了科研小組。我們清楚地記得在上半年6 月初錢先生也來過一次,給我們講解了脈衝發動機的熱力過程,這次他看了一下安放在台架上的脈衝發動機,詢問了試車情況後,他叫我們在簧片上下功夫。原來簧片是既作為發動機進氣通道的活門,又是作為堵塞燃氣返泄的重要部件,這樣就是要選用一種既有彈性又能承受高溫的金屬材料做簧片。

經過大家查閱資料,我們找到了一種比較薄的鎳鉻鈦合金板材比較理想。目標有了,但北京沒有這樣薄的板材。當了解到沈陽黎明機械廠有時,立即報請係領導,派人去沈陽求救。盛達昌不負使命,星期六下午出發,三天時間來回,要來了既有彈性又耐高溫的鎳鉻鈦合金金屬薄片。經過精密加工後按裝上去,試車成功了。此時已是9 月下旬。試車的那天晚上,實驗組做好了各種準備,十二點過後,試車開始,發動機發出了雷鳴般的吼聲,聲音之大傳遍全校,當時學校秘書長王卓在幾百米外的家裏聽到了吼聲,他不知是怎麽回事,趕過來一看,看到同學們正在忙著做台架試驗,王秘書長十分高興,還熱情地勸同學們去食堂吃夜宵。

1960 年2 月28 日,學校召開科學研究工作報告會。會上,朱小光代表力學和工程力學係作了人工降雨火箭試製工作的報告,黃開禧作了脈衝發動機試製工作的報告。錢學森主任作了人工降雨火箭及脈衝動發動機試製工作的總結。他對同學做科研給予了高度評價,他認為,大學二年的學生能做出這樣的成果十分可喜,雖然這些不是了不起的成就,但學生在學習時接觸到尖端科學技術, 為將來的科學研究打下了堅實的基礎。

四、聽大師講述宇航知識

1961 年 4 月 12 日,以科羅廖夫為首的蘇聯航天科學家和工程師們,首先用火箭將“東方1 號”載人飛船送入了太空,尤利•加加林乘飛船用108 分鍾繞地球一周並安全返回地麵。在當時,這是破天荒的一件大事,標誌著人類首次進入了太空領域,在世界上引起了轟動,報紙、雜誌、廣播、電視接二連三地報導和評論這一創舉。未來將投身尖端科學技術的中國科學技術大學的學生,渴望能更多了解載人航天的有關知識。

僅過了二十天,即1961 年 5 月 2 日,錢學森先生就應郭沫若校長的邀請來到科大給全體師生作了一場關於“載人宇宙飛船”的精彩報告。學校當時真是萬人空巷。都去聽錢學森先生報告。記得會場設在玉泉路校址的大禮堂。由於錢先生是近代力學係的係主任,所以近代力學係的同學得到了優待,當時58、59、60 三個年級的600 多名學生和係裏的老師,全部被安排在禮堂聽報告,其他係的同學則在教學大樓的各個教室,以有線廣播的方式聽報告。大禮堂900 來個座位全部爆滿,連中間走廊,樂池和台上以及禮堂東西兩側的走廊都站滿了人,因為不少同學都希望親眼目睹大科學家的風貌。錢學森先生的報告讓師生們聽得十分入迷。

錢先生從人類對航天的向往、前人的各種航天科技活動、載人航天的動力需求,到飛行器結構的設計、試驗、製造,飛行軌道的設計、發射、製導、運行和回收及宇航員的超重、失重和空間醫學等一係列難題中,有層次、簡明扼要地作了講解。他還在報告中以美、蘇當時的火箭、衛星和飛船為例,及時分析其運行軌跡,計算出火箭的節數,每節推力的大小、飛船的重量及離開地球引力場的理想速度。同學們對錢先生淵博的知識,佩服得五體投地,感到充分地享受了一次科技知識的精神大餐。兩個多小時的報告很快就過去了,同學們報以熱烈的掌聲,都希望錢先生再多講一些。

報告結束之前,錢先生還特別對同學提出了要求。錢先生講到了蘇聯在20 世紀30 年代創辦的技術物理學院,為蘇聯人造衛星上天、返回式衛星的發射成功及載人航天等輝煌成就培養了一大批尖端科學技術人才。錢先生說,今天的科技大學,也要為國家在未來的10至 15 年內培養出一批高素質的尖端科學技術人才。他要求同學們的勤奮學習,紅專並進,團結協作,艱苦奮鬥,要肩負國家使命,將來為國防現代化作出貢獻。回想錢先生的這次報告,至今難以忘懷,深深地印在當時在場的每個學生的腦海裏。

46 年後的2009 年 6 月,我有幸參與《錢學森先生與中國科學技術大學》一書的編輯,其中看到了錢學森先生1961年5 月 2 日在科大所作的那場精采的《關於蘇聯載人宇宙飛
船》的報告的親筆手稿,手稿有9 頁之多,字跡工整、次序分明,計算簡潔扼要。手稿中用到西方人的人名用英文書寫,蘇聯人的人名用俄文書寫,連用一個標點符號都十分注意,大師這種認真嚴謹的科學態度,永遠是我們學習的楷模。

五、聆聽錢先生講課

1961 年秋,我們第一屆科大學生結束了大學三年級的基礎課學習,轉入到專業課的學習。8 月底,還在暑假期間,根據學校的安排,近代力學係58 級的同學從玉泉路本部搬到中關村85 樓,即當時的科大一分部。騰出玉泉路本部的學生宿舍,讓給9 月即將入學的61 級新同學居住。58 級同學則在中國科學院力學研究所裏上課。

開學不久,錢學森先生親自講授的《火箭技術概論》在大家的期盼中終於開課了。按錢先生製定的教學計劃,總課時為45 學時,分13~14 講,每講3 學時,用一個學期的時間講完。至今我仍然清楚地記得授課時間是每周一上午,而且是8:30 開始上課。因為聽課的人很多,其中近代力學係59 級同學還住在玉泉路,近200 名學生要乘車趕到中關村來聽課。課程一直按照教學大綱進行,隻有在學期中,有一次錢先生有急事要出差而調課,其它時間從未缺過課。最後一節課是在1962 年 1 月 8 日。

錢先生對《火箭技術概論》這門課非常重視,事先也作了充分的準備。9 月初,錢先生召集該課的所有助教開了一次會,並帶全體助教視察教室。由於科大一分部和力學所都沒有能容納400 多人的教室,所以借用中國科學院自動化研究所側樓的大階梯教室。他讓助教們分坐在教室四周,進行試講,看用多大的聲音講課在最後一排能聽清楚,在黑板上寫多大的字,坐在最後麵的人能看得清楚。

能聆聽大師的直接麵授,同學們都興奮不已,感到十分驕傲。當時聽課的不僅有近代力學係58、59 兩個年級高速空氣動力學、飛行器結構力學和噴氣技術熱物理三個專業14個班的學生,還有北大、清華、北航、北京工業學院等兄弟院校的不少教師,以及中國科學院力學研究所、自動化研究所、物理所、電子所的一批專業人員,總人數約500 人。由於自動化所的階梯教室隻有400 個座位,所以當時規定,凡不是科大58、59 級學生,都得自帶小板凳或馬紮,坐在階梯教室的過道上聽課。當時上課沒有用麥克風,因此每次上課都有幾個助教坐在離錢先生最遠的地方。

每逢星期一上午8 點多,同學們都陸續進入教室,在自動化所的西門外,總有同學輪流值班,檢查聽課證。值第一班的是58 級一專業一班的班長張瑜同學,另外還有一位同學協助。值班者不僅檢查聽課證,還負責迎候錢先生。錢先生一般在8 點 20 分左右到達,他們把錢先生引導至教師休息室小坐,8 點半,錢先生準時站到講台上。

聽錢先生的課真是一種幸福的享受。錢先生講課時聲音洪亮,一口標準的北京音,語言精煉。他對授課的重點、疑點和難點,都講得十分清楚。四塊大黑板,從左到右,板書非常規矩。數學推導嚴謹、漂亮,他經常不看講稿,熟練地板書,從來沒有因推導公式卡殼。加之所講內容的先進性、前瞻性,使所有聽課者都聽得十分專注、投入。

錢先生每次上課時,總是先用4、5 分鍾講述火箭技術的國際動態,鼓勵同學們將來為國家的航天事業貢獻自己的才智。每次課程結束時,錢先生又給同學們布置一些思考題,使同學們在課後多加思索,培養幹一行愛一行和善於思考的良好習慣以及在科學技術方麵的創新能力。

同學們聽課時沒有書本,也沒有講義,課後複習全靠課堂上的筆記。錢先生每次授課內容均由幾位助教筆錄,再由喻顯果、雷見輝兩位老師整理,再由錢先生審閱修改後,交付印刷成活頁文選,一個星期後發給同學。由於課程涉及國防機密,同學們拿到的講義都有編號,平時由班上的班幹部保密委員負責保管在保密櫃中,同學上課的筆記本也屬於保密範疇。同學需要複習時,可以向保密委員登記借用,用後歸還銷借。我所在的近代力學係58級 6 班由潘增富同學擔任保密委員,他不厭其煩地為全班同學服務,深得大家的好評。這一措施也為同學們日後嚴謹作風的養成、保密製度的遵守起到了良好的作用。

六、考試和補課

每學期結束照例要進行期末考試。1962 年的1 月 22 日至27 日是該學期所有課程的考試時間。《火箭技術概論》安排在最後一天考試,即1962 年 1 月 27 日(農曆辛醜年的臘
月23 日)。上午8 點 30 分開始考試。錢先生的考試很特別,是開卷考試,可以帶講義和課堂筆記,甚至做過的作業。其實我們學生最怕的是開卷考試,根據以往的經驗,開卷考試的試題肯定不好做,在講義和筆記本上肯定是找不到的。

考試的那天,天氣突然特別寒冷。力學係58 級同學在自動化所階梯教室考試,住在玉泉路的59 級同學就不過來了,在本部教學大樓的一個大教室裏考試,兩地都有約200名同學。錢先生親自主持58 級的考試,考場鴉雀無聲。考到中午,竟然沒有一個人交卷。我至今清楚地記得,試卷隻有兩道題:第一道是概念題,占30 分,要求同學們推導出第一宇宙速度、第二宇宙速度、第三宇宙速度、齊奧爾可夫斯基公式、阿克萊公式、霍曼軌道、……等等。這道題還比較好做,當然第三宇宙速度、阿克萊公式和霍曼軌道的推導有一定難度,要有很好的數學功底,想把題目做得完美並不容易。上午相當長的時間就用在推導上了。一般來說,這30分中可以拿到20 分左右,但要拿到25 分以上會有一定難度。第二道題非常棘手,占70 分。題目是:從地球上發射一枚火箭,繞過太陽,再返回到地球上來,請列出方程、求出解。題目很明確,可大家就是沒法下手。火箭的速度要達到第二宇宙速度是必定的了,但首先得脫離地球的引力,也就是先要達到第一宇宙速度,再加速到第二宇宙速度。而地球附近還有月球,地球本身不僅在自轉而且還在繞著太陽公轉,因此邊界條件的確定就十分困難。同學們冥思苦想、抓耳撓腮,都感到很難落筆。
錢先生一直在考場陪著同學們考試。到中午了,錢先生說,先去吃飯吧,吃完了午飯回來再考。說真的,午飯誰也吃不好,腦子裏一直在想著這道題。當時的考風真好,在飯
廳和來回的路上,各人思考各人的試題,沒有互相討論的事情。那時的人們都認為,作弊是十分醜惡的事情,所有的同學都自覺遵守考試紀律。大概在下午三點多鍾,陸續有四位同學暈倒,被監考的助教抬了出去。其餘同學繼續奮發,一直到傍晚,大家隻好交卷了。
考試成績出來後,卷麵竟有95%的同學不及格。錢先生也有辦法,他把卷麵所得分數開方,再乘以10,這樣卷麵成績36 分的同學,就成了60 分,卷麵成績100 分的,還是100分。當然,這次考試沒有得100 分的。用開方乘10 處理後,70%的同學及格了,再加上平時的測驗、作業等因素,80%的同學通過了。隻有20%的同學在下學期開學後的第二周需要補考。我的這門課考得比較好,隻是在列方程時沒有考慮到由於地球有自轉而產生的科裏奧利力,所以在求解方程時得到的結果有偏差。

事後得知,錢先生在考我們之前,把同樣的試卷讓輔導兩個年級14 個班的助教們也考了一下,結果把他們也考得滿頭大汗。

對於這次考試,錢先生很不滿意,他認為同學們的基礎還不夠紮實,需要用一定的時間補課。因此近代力學係58級學生在學校多停留了半年。這半年期間,錢先生選用了馮•卡門和比奧合著的《工程中的數學方法》(作者分別為錢先生在美國加州理工學院讀研時的導師和師弟),作為主要參考書。他親自請童秉綱先生(後當選中國科學院院士,科大下遷合肥後曾擔任近代力學係主任多年) ,為200 多名同學補習力學,以便使同學們認識如何從實驗研究或工程技術中抽象出質點和質點係模型,導出數學表達式,再從計算結果中分析其物理意義,再回到實際問題中去。這個過程中,不僅要定性,還要定量。另一門課是補高等數學,從極限開始直到數理方程。半年下來,光數學題就做了近3000 道。58級同學雖然畢業晚了半年,但對同學最大的好處是打下了堅實的數理基礎。這使絕大多數同學在後來的科研工作中受益匪淺,很快成為同齡科技工作者中的拔尖人才,為兩彈一星的成功做出了貢獻。

七、錢先生給貧困學生雪中送炭

1961 年 9 月,錢先生給近代力學係58、59 級同學開《火箭技術導論》這門課程時,每隔2、3 個星期,總會布置點作業,要求同學們在課後進行演算。演算後的作業本由科代表收集交輔導老師批改。錢先生有時也從助教那裏抽幾本看看,以便了解同學們對這門課程內容的理解狀況。兩個月下來後,錢先生從助教那裏得知交作業的情況不太好,主要是時間拖得太長。如該交第三次作業的時候,有的同學還隻交第一次的作業。錢先生就問助教們是否他出的作業題太難?回答說是同學中大部分沒有計算工具,而影響了完成作業的時間。

確實,錢先生留個同學的作業題一般不會很容易讓你做出來,往往要讓同學們思考一下。而且要完成一次作業,都要在作業本上用2、3 頁來推演。作業內容大多要進行計算,得出數值。我所在的班級是近代力學係三專業六班,全班30來名學生。這學期除了《火箭技術導論》外,還有《機械設計》、《氣體動力學二》、《電工電子學》和《傳熱學》等課程,課後也都有作業要做,也要進行計算。當時數值計算的主要工具就是計算尺,但全班有計算尺的人很少。由於大部分同學來自工農家庭,家境一般比較清寒,買不起計算尺。隻是用《四位數學用表》把數據從表中查到以對數為底的數值,再在草稿紙上進行加減乘除的手工運算,把得到的結果再從《四位數學用表》上還原成應得的數值,既費時間,又不方便。何況,專業課中的計算很多都帶有冪次方的關係,經常還是非整數的方次,如1.3、1.4 次方等,用手算根本不能完成。而用計算尺計算,既方便,又快捷。班上大多數同學,隻能等有計算尺的同學用完後去借用,這樣做作業的進度當然很慢了。錢先生有時下午也到教室來看看同學們複習和做作業的情況。他把所聽到和所看到的情況記在心裏。
1961 年 12 月 25 日,錢先生將《工程控製論》出版的稿費和買“公債”到期的付款加在一起,總計人民幣1 萬 1千5 佰元,作為改善教育設備之用,贈送給中國科學技術大學。學校決定將這筆贈款全額轉給近代力學係。係總支書記胡導環、係副主任王群、係總支副書記彭瑾等領導,根據錢先生的初衷,把贈款的一部分購計算尺,分送給家庭出身清寒的同學。此事有係教學幹事張菊生老師、行政幹事孫守井老師去教育儀器商店,購買了110多把計算尺。

這裏還有一個小插曲:雖然買回來一百多把計算尺,而且把商店都買空了,但是還不夠,還缺十多把。所以在分發時,貧寒出身的班幹部暫時還不能拿。所以我第一次沒有得到。錢先生知道買的計算尺不夠,就說:好一點的買來也好,反正以後是用得著的工具。所以又買了十多把,質量比第一次買的要好但更貴了。所以我就領得了這種計算尺。
錢先生捐贈的11500 元,當時是一個很大的數目。在那個年代,我們的夥食費是每12.5元,一般機關幹部的月工資也隻有幾十元。錢先生此舉真是為同學雪中送炭,大家都非常感激錢先生的義舉,都想:我們隻有好好學習,刻苦鑽研,來報答錢先生對學生的關懷。
這把計算尺伴隨了我四十多年。2007 年 6 月,錢先生的兒子錢永剛先生到合肥參加《火箭技術概論》手稿及講義的編委會議,我也是編委。在一次會議的休息時間,錢永剛問我:“老爺子當年贈送給你們的計算尺,你還保存著嗎?”我說:“計算尺現在還非常好,在家裏放著。但外殼已經散架了。”錢永剛又說:“您能不能把這把計算尺還給老爺子,上海交通大學錢學森圖書館正在搜集老爺子的相關文物。我說:“行!應該這樣。放在我這裏沒有用了,放在錢學森圖書館倒可以發揮它的作用。”我在會後把使用、保存了四十多年的原物交給了錢永剛先生。2009 年 12 月,上海交通大學錢學森圖書館還專門給我發了捐贈證書,由錢永剛先生轉交給我。

八、 如何做畢業論文

1963 年春,58 級同學已經進入五年級第二學期了。由於補了半年課,這學期的課是專業課和專題閱讀。專題閱讀是由力學所的研究人員負責,每人帶2、3 個同學進行大量的文獻閱讀,之後要寫出專題總結報告。每隔幾周研討一次。

一人在台上講,老師和同學們在台下聽,不時提出問題進行討論。這是為了培養同學們大量閱讀相關資料和善於總結的良好工作作風,也為同學們在不久以後做畢業論文打下基礎。

到63 年的5 月份,每個同學的畢業論文題目都確定下來了。我們近代力學係首屆畢業生的畢業論文都是指導老師所承擔的科研任務的一小部分,有的搞計算,有的搞理論推導,有的搞實驗,也有3、4 個同學一起完成一個稍大的題目。無論題目如何,所有畢業論文都是真刀真槍的科研任務。

當時我們還是學生,但已經介入了實際的科學研究工作。雖然同學們閱讀過許多文獻,但之前隻寫過實驗報告,沒有寫過論文。為了讓同學們能作出符合規格的畢業論文,錢先生在1963 年 3 月 25 日 特地給58 級 同學做了一場“ 如何做好畢業論文”的報告。報告是借用海澱區五道口工人俱樂部的電影院進行的。在中關村各所做畢業論文的58 級同學都到會聽了錢先生的報告。

我回憶和查看了當時的記錄,深深感到錢先生的報告,即使對現在的學生來說,都具有非常重要的意義。錢先生開頭就講了,要把我國建設成為具有現代工業、現代農業、現代科學文化和現代國防的社會主義強國,這首先就要求有科學技術的現代化,要認清黨和國家對科學工作者的期待。他鼓勵同學們將來要勇敢麵對、承擔艱巨、光榮而迫切的任務。錢先生用周恩來總理在上海科技會議上提出的“實事求是,循序漸進,齊頭並進,迎頭趕上” 的方針,激勵同學們。

錢先生告誡同學們,做畢業論文是練兵,但要嚴格要求,要真刀真槍地練。論文內容不能要求過高,要切合實際、實事求是、恰如其分。應該以嚴肅、嚴密、嚴格的“三嚴”精
神來對待論文。論文要按照一般世界科學論文的總格式來寫。在具體的撰寫過程中,這一套格式就是:第一部分首先要寫明題目,指明論文的目的,指出前人在這些方麵所做的工作,引出不同於前人的觀點,用什麽方法來解決問題。第二部分,如果是理論性的分析論文,要介紹本題;若是實驗性的論文,就介紹具體實驗。第三部分是具體結果。理論分析論文要清楚地寫出計算結果;實驗性論文要寫出實驗結果。第四部分,由所得結果可以總結出什麽規律,並進行討論,是否解決了問題,如果問題解決得不那麽徹底,要提出今後工作的建議。要老老實實,不能含糊,不能亂吹。最後還要引出文獻索引。

錢先生還要求同學們不要標新立異,字要寫得端正,不能潦草,文句要通暢、達意、正確。一就是一,二就是二,不能模糊。論文裏的圖必須上墨。這就是世界科學論文的總
格式。如果論文是幾個人合作的,就應該有所分工,要同心協力,一個人隻做某一方麵的工作。

他還鼓勵同學們去掉做論文的恐懼心理,要在戰略上藐視困難,在戰術上重視困難,刻苦勤奮,樹立遠大理想,不怕苦不怕累,將來黨要我們做什麽就做什麽,雄心勃勃地去攀登科學高峰。

聽了錢先生的報告,同學們心裏有了底,在“三嚴”精神的指引下,同學們得到了一次全麵的鍛煉,為以後走上工作崗位打下了堅實的基礎。這樣的訓練,使我們在以後的工
作中,終身受益。

九、畢業留校

科大首屆學生除近代力學係的學生延期半年分配外,其它各係58 級的同學都在1963 年 7 月下旬按照教育部核準的分配計劃任務書走上了工作崗位。近代力學係的畢業分配計劃任務書鎖在係裏的保險櫃中,到1964 年 1 月才得以公布,派遣學生。

近代力學係58 級同學的分配方案,從宣布的名單中來看,將近三分之一的同學分配在中國科學院力學研究所,三分之一的同學分配到國防科研係統,其餘三分之一的一半分配在部隊,另一半分配在中央與省市機關或留校任教。第一屆近代力學係畢業生留校同學有21人,其中4 位在學校機關工作,另有17 名在力學係裏任教。這個名單是錢先生親自審定的。當時,係裏各教研室、實驗室都在籌建之中,急需一批年輕的、專業對口的生力軍加以充實。我也是畢業留校的一員。

1964 年 3 月初的一個下午,係裏召開留校同學開會,事先告知不要請假,是錢學森係主任和留校同學開座談會。我們一到會場,看到錢先生已端坐在沙發上。留係裏的十七名同學很快就全部到齊了。座談會由係付主任王群主持。會上,錢先生要求每位同學用一兩分鍾的時間做自我介紹,包括自己的姓名、所學的專業、來大學前就讀的中學,等等。錢先生非常仔細地聽著每個同學的介紹,有時還在留校學生的名單上記著什麽。錢先生也親切詢問每個同學的一些情況,如:什麽地方人?現在住在什麽地方?生活方便不方便?畢業論文做了什麽題目?等等,同學們都作了回答。整個座談會的氣氛十分融洽,錢先生一直笑咪咪地聽著同學們自我的介紹。等大家介紹完後,錢先生首先表示了對留校同學的歡迎,他說:“我們現在是同事了。我們一定要共同努力,把近代力學係建設好,培養出一批為科學技術現代化做貢獻的學生。”接著,錢先生著重講了如何當助教、如何做人、如何做學問、如何教書育人等。他告訴大家:作為教師,本身就應為人師表,以身作則,自強不息。要愛護學生,要虛心向老教師學習,隻有先做學生,才能成為真正的老師。他說:你們都是二十多歲、三十來歲的青年,是學習和掌握知識的最好時期,結婚的事可以放後一點。錢先生拿自己做比喻,他說:“我是36 歲才結婚的,不是也很好嗎?趁年輕的時候把精力投在知識的增長上”。他諄諄教導我們:在做學問、在教書的問題上,一就是一,二就是二,不能似是而非,要求真。做教學工作要有“三嚴”的作風,即嚴肅,嚴密,嚴謹的作風。錢先生還用《三字經》裏麵的二句話“養不教,父之過。教不嚴,師之惰”來教育我們。他還要我們不怕困難,碰到問題要有善於思考的精神。

錢先生與留校同學的座談,充分體現了他對年輕一代的關愛,體現了他對教育事業的重視。這給我留下了深刻的印象。這些教導為我們繼承科大的優良傳統,為我們後來的成長,起到了十分重要的作用。

十 、五十餘載的關懷

1961 年底,錢先生出資為貧困學生購買一百二十餘把計算尺,極大地解決了同學們做作業、搞設計時的困難。1963年春,錢先生將他親自給同學授課的《火箭技術概論》講義進行整理,交由科學出版社印刷出版,更名為《星際航行概論》,第一次印刷了三千本精裝本。我們科大58 級、59 級兩屆學生都得到了錢先生贈送的這本書,同學們非常高興,也非常感激。這本《星際航行概論》不僅在我們做畢業論文時有用,而且在以後漫長的教學、科研中均有很好的指導作用。這部著作所闡述的科學原理和技術方法,對推動我國航天技術的發展和人類探索太空都具有重要的現實意義。我始終把這本書存在案頭,無論科大從北京下遷到安徽、還是從合肥退休回北京,無論是下工廠或去研究所從事任務、還是到基地參與工作,我都把它帶在身邊。半個世紀過去了,我仍然珍藏著它。

1964 年 7 月,我與顧國勝、石燦興、何啟華等4 人帶領60 級同學去南昌洪都機械廠參加教學實踐,該廠當時正在試製“強5”飛機。60 級同學分兩批到廠:一、二專業先去,三個星期後回校,三專業的同學接著去。出發前,錢先生親自召集我們4 個人布置任務:要求同學們在廠裏遵守紀律,尤其是保密紀律;要求同學們認識軍工產品在生產過程中需一絲不苟;要求嚴格按操作規程辦事。絕對不能敷衍潦草;要求對產品的設計,加工和裝配的過程多加思索,可以學到書本上學不到的知識;要求多向工人師傅和技術人員學習,提高自己的責任感。他強調說,生產實踐是教學環節中增強感性知識的一個重要環節,你們要辛苦一點,把這次實習帶好。

8 月中,60 級一、二專業120 同學的實習順利結束後返回了北京,何啟華老師帶著三專業的100 名同學抵達了南昌。但剛剛開始一個來星期,我們幾個帶隊的老師就接到係裏打來的加急電報,要求馬上終止實習,返校參加“四清運動” 。遵照學校的指示,我們4 名老師向洪都機械廠有關部門說明情況並於9 月初返回學校參加赴順義縣“四清工作隊”的工作。1965 年 5 月,第一期“四清工作隊”結束在順義的工作,返回學校。60 級同學是應屆畢業生,還有一個多月的時間就畢業了,做論文時間不夠。錢先生提出60 級一、二專業的同學在學校參加實驗室的建設,三專業的同學在南昌的實習隻進行了一個星期尚有欠缺,可到附近的軍工廠補完實習,可選在民航101 廠實習。民航101 廠是在首都機場裏麵,是飛機和發動機的維修車間,近代力學係的學生實習完全對口。經過聯絡,三專業的一百來名同學在幾位老師的帶領下,在首都機場民航101 廠又進行了二十來天的生產實習,充實了實習的教學環節、又不必等待畢業而浪費時間。錢先生對學生的培養考慮得十分周全。

1966 年 6 月,“文化大革命“開始,學校就亂哄哄了。當時,高校是受衝擊的重點,中國科大也未能幸免:同學們不上課了,校、係領導幾乎都被打倒了,老師也都成了“封、資、修”的批判對象。但是,1968 年 4 月份,錢學森先生還專門到學校來看望大家,並參加了座談會。可惜我因出差不在學校,沒能聆聽錢先生的講話。
1968 年 7 月,我參加的科研項目完成了,由於無事可幹,我壯著膽子去位於阜成路8 號的七機部找錢先生。我在錢先生的辦公室談了學校和係裏的情況,也匯報了科研任務的完成情況,並說了“現在沒有事可做了”。錢先生當時就說,有事可做。他讓我們到基層去、到工廠去,去實踐、去鍛煉。他說,在基層有很多工程技術上的問題需要有知識的人去解決實際問題,與工人同誌、技術人員一起解決生產過程中的困難和問題,一點一滴地去做,這對國家有好處,對自己的成長也有好處。錢先生還讓我把他的意見告訴係裏的工宣隊、軍宣隊。這樣,從1968 年下半年開始,陸續有老師和同學走向工廠、走向研究機構。我也從此開始去了株洲、景德鎮、沈陽、酒泉等地,參與了811 發動機改型。815 發動機改型、910 發動機研製、915 發動機燃燒室研製等科研任務,做了點力所能及的工作。

1970 年,中國科技大學下遷到安徽省合肥市。安徽省革委會解散了合肥師範學院,中國科大就落腳在這所學校裏。錢先生因重任在肩,不能與我們同到合肥,能見到錢先生的機會就很少了。但錢先生始終關心著科大的發展和成長。例如,1976 年 10 月, “四人幫”倒台,1977 年恢複高考招生,到1981 年改革開放已有了三年的經驗。錢學森先生從加快我國航天事業後備人才培養的戰略高度出發,建議中國科大在課程設置中重新開設他曾講授的《火箭技術概論》。

我在時任近代力學係主任童秉剛教授、校主管教學的副校長尹鴻鈞教授的鼓舞與指導下,主講了《航天技術概論》課程。由於當年親受過錢先生的教導,日後又有過科研實踐的經驗,所以聽課的學生十分踴躍,在400 人 的大教室上課,一講就是18 年,到1999 年退休時還有同學希望選修這一課程。

中國科大下遷到安徽合肥後,錢先生先後與校,係領導及教師通信達數十封,內容涉及他對中國科大係科、專業、教研室調整的看法,對科研的前瞻性觀點,對教育的創新理念,以及對課程設置的指導性建議。2008 年,在科大建校50 周年之際,錢先生複信時任中國科學院常務副院長白春禮,在祝賀中國科大50 年以來所取得的巨大成就的同時,更對學校今後的發展寄予厚望,他希望中國科大在“理工結合”的基礎上能夠進一步發展,走理工文藝相結合的道路,培養世界一流的科學家和科技領軍人才。字裏行間流露著對中國科大的深切關懷之情。

科學巨擘錢學森先生“愛國、奉獻、求真、創新”的偉大一生,永遠是中國人民的巨大財富,永遠是我們後輩學習的楷模。
(作者簡介:黃吉虎,男,浙江省湖州市人,1938 年生,中國科學技術大學近代力學係首屆畢業生,畢業後留校任教教授,火箭動力專家,1993 年起享受國務院政府津貼。)本文網上來源:
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泥中隱士 回複 悄悄話 火箭,脈衝發動機是德國人在二戰中做的。衛星軌道的計算用到常微分方程組涉及牛頓第二運動定律加萬有引力定律。把它們作為大學學習內容還是可取的。加州理工應該有這樣的專業。錢把這個專業辦到科大算是件成就。不清楚他後來為什麽對人體特異功能有那麽大興趣。
eatseafood 回複 悄悄話 國家棟梁
常態 回複 悄悄話 放大衛星

quanquan1125 發表評論於 2024-07-24 02:07:54
讚歎老一輩科學家嚴謹的治學態度及科研精神
quanquan1125 回複 悄悄話 讚歎老一輩科學家嚴謹的治學態度及科研精神
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