供稿|解紅葉
板形之先,滿井之霖
——記冶金機(jī)械專家、中國(guó)工程院院士陳先霖
供稿|解紅葉
內(nèi)容導(dǎo)讀
為學(xué),他嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、敢為人先;為師,他兢兢業(yè)業(yè)、無(wú)私奉獻(xiàn);為人,他質(zhì)樸淳厚、無(wú)欲則剛。在 81 年的人生征程中,陳先霖先生始終以堅(jiān)守者的姿態(tài),穿行于科學(xué)界和教育界,人如其名,為霖濟(jì)物,清輝溢世,灼灼明然。文章以細(xì)膩的筆觸,以感人肺腑的篇章:“云騰,豐富學(xué)識(shí)的積累”,“霖蔚,照耀科研的殿堂”,“雨潤(rùn),滋養(yǎng)教育的良田”,“霖頌,奏響一生的贊歌”,勾勒了一幅陳先霖先生簡(jiǎn)約平和的人生長(zhǎng)卷。
陳先霖 (1928.9–2009.1),四川省遂寧縣人,原北京科技大學(xué)教授,冶金機(jī)械專家、工程教育家。1949 年畢業(yè)于上海交通大學(xué)機(jī)械工程系;1954 年起任教于北京鋼鐵學(xué)院,歷任北京科技大學(xué)機(jī)械系冶金機(jī)械教研室主任、機(jī)械系副主任、研究生院副院長(zhǎng)、圖書(shū)館館長(zhǎng),中國(guó)首批博士研究生導(dǎo)師。曾任:國(guó)務(wù)院學(xué)位委員會(huì)第一、二、三、四屆學(xué)科評(píng)議組成員;中國(guó)金屬學(xué)會(huì)冶金設(shè)備學(xué)會(huì)理事長(zhǎng);中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)會(huì)管委會(huì)委員;《北京科技大學(xué)學(xué)報(bào)》和中國(guó)金屬學(xué)會(huì)《鋼鐵》、《金屬世界》雜志編委。長(zhǎng)期從事重大冶金設(shè)備運(yùn)行性能的研究,是應(yīng)用彈性系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)理論及斷裂力學(xué)理論分析解決重大零件斷裂事故的先期工作者之一,在冶金機(jī)械力學(xué)、強(qiáng)度方面的研究中取得系統(tǒng)的創(chuàng)造性成果。多年來(lái)針對(duì)武鋼、寶鋼的寬帶鋼軋機(jī)及攀鋼、鞍鋼等大型轉(zhuǎn)爐設(shè)備在生產(chǎn)中出現(xiàn)的各種重大技術(shù)疑難問(wèn)題,如提高寬帶鋼軋機(jī)板形質(zhì)量、創(chuàng)制新輥形軋輥、重大設(shè)備失效分析及安全性判定等,取得多項(xiàng)重要研究成果,成功地解決了生產(chǎn)中的關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)難題,應(yīng)用成效顯著。曾被國(guó)家科委及冶金部聯(lián)合表彰為“六五”國(guó)家科技攻關(guān)“有重要貢獻(xiàn)人員”及冶金部通令嘉獎(jiǎng)為“深化移植引進(jìn)技術(shù)工作中先進(jìn)科技工作者”。1995 年被評(píng)為全國(guó)教育系統(tǒng)勞動(dòng)模范并授予人民教師獎(jiǎng)?wù)隆?995 年當(dāng)選為中國(guó)工程院院士。
1928 年,陳先霖出生在四川省遂寧縣的一個(gè)知識(shí)分子家庭。天資聰穎的陳先霖勤好學(xué),垂髫之年就到私塾讀書(shū),深得老師喜愛(ài)?!叭酥?,性本善。性相近,習(xí)相遠(yuǎn)”。從《三字經(jīng)》、《千家詩(shī)》、《幼學(xué)瓊林》到《唐詩(shī)三百首》,中國(guó)傳統(tǒng)文化中仁愛(ài)謙和的思想好似涓涓細(xì)流般滋養(yǎng)著他的品行。
近代的中國(guó)歷經(jīng)血雨腥風(fēng),國(guó)家基礎(chǔ)建設(shè)基本陷于停滯。作為一名鐵路工程師的兒子,陳先霖深受父親的影響,很小便決心投身交通事業(yè),實(shí)業(yè)救國(guó)。1945 年,他順利考入上海交通大學(xué),學(xué)習(xí)船舶工程。學(xué)習(xí)一年后,他感覺(jué)機(jī)械為工業(yè)之首,發(fā)展實(shí)業(yè)離不開(kāi)機(jī)器設(shè)備,隨即轉(zhuǎn)入機(jī)械系。
大學(xué)四年,春秋易序,陳先霖把精力投入到學(xué)習(xí)當(dāng)中,豐富著自己的學(xué)識(shí),不斷向?qū)崢I(yè)救國(guó)的目標(biāo)邁進(jìn)。數(shù)不清多少個(gè)清晨,陳先霖在舍友熟睡時(shí)就已起床,日復(fù)一日地刻苦學(xué)習(xí),成績(jī)出眾。然而,孑身在上海求學(xué)的陳先霖?zé)o依無(wú)靠,通過(guò)課余在校外打零工維持學(xué)費(fèi)和生活費(fèi)用。陳先霖當(dāng)時(shí)有兩份兼職:為雜志社測(cè)繪地圖以及翻譯英文。看似謀生的手段,陳先霖卻也熱情投入。測(cè)繪讓他的繪圖功力大增,翻譯英文幫他打下了堅(jiān)實(shí)的外語(yǔ)基礎(chǔ)。美好的校園生活對(duì)陳先霖的影響是深遠(yuǎn)的,勤奮成為他不變的習(xí)慣,實(shí)踐對(duì)學(xué)習(xí)的促進(jìn)讓他深感學(xué)習(xí)方式方法的重要。
1949 年,新中國(guó)成立。陳先霖異常興奮。在百?gòu)U待興的大環(huán)境下,他決心把自己的本領(lǐng)毫無(wú)保留地奉獻(xiàn)出來(lái)。經(jīng)過(guò)四年學(xué)習(xí)生活的陳先霖就像一朵飽含學(xué)識(shí)和理想的云,準(zhǔn)備在新中國(guó)的舞臺(tái)上揮灑甘霖。
新中國(guó)成立后,陳先霖被分配至東北重工業(yè)部工作。1954 年陳先霖來(lái)到北京,進(jìn)入剛剛成立不久的北京鋼鐵工業(yè)學(xué)院任教。在這里,陳先霖開(kāi)始了他一生科教報(bào)國(guó)的征程。
陳先霖剛到鋼院時(shí),正值我國(guó)“一五”計(jì)劃起步。國(guó)家正大規(guī)模開(kāi)展冶金工業(yè)的建設(shè)。為了國(guó)家的需要,陳先霖毅然肩負(fù)起責(zé)任,把自己一生的精力投入到科研和教育工作中。從煉鋼機(jī)械到軋鋼機(jī)械,從生產(chǎn)工藝到機(jī)械裝備,從實(shí)驗(yàn)研究到大規(guī)模的工業(yè)測(cè)試,從經(jīng)典力學(xué)分析方法到現(xiàn)代計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),從鋼鐵工業(yè)老基地鞍鋼到現(xiàn)代化鋼鐵工業(yè)的代表寶鋼,從國(guó)內(nèi)研制的煉鋼轉(zhuǎn)爐到國(guó)外引進(jìn)的大型冷、熱寬帶鋼軋機(jī),50 多年的時(shí)間,陳先霖以飽滿的熱情、勤奮的工作解決了鋼鐵設(shè)備運(yùn)行中的重大科技難題,完成了一系列國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目。
初戰(zhàn)攀鋼,勇?lián)D(zhuǎn)爐安全責(zé)任
20 世紀(jì) 70 年代初,攀枝花鋼鐵公司安裝了我國(guó)自行設(shè)計(jì)制造的 3 座 120 t 大型轉(zhuǎn)爐。正是這組當(dāng)時(shí)十分先進(jìn)的設(shè)備,成了陳先霖走向科學(xué)研究與企業(yè)生產(chǎn)結(jié)合之路的開(kāi)端。
1972 年,攀鋼 2 號(hào)轉(zhuǎn)爐直徑 800 mm 的合金鋼主軸突然發(fā)生斷裂。由于當(dāng)時(shí)科技界對(duì)于斷裂知識(shí)的匱乏和“文革”的特殊背景,很多人懷疑這是“階級(jí)敵人”的破壞之舉。人心惶惶之際,陳先霖率課題組從主軸的斷口特征入手,對(duì)轉(zhuǎn)爐主軸的動(dòng)應(yīng)力進(jìn)行了系統(tǒng)測(cè)試,運(yùn)用斷裂力學(xué)理論,對(duì)主軸斷裂的現(xiàn)象給予了科學(xué)解釋:在大幅交變應(yīng)力的持續(xù)作用下,存在于主軸溝槽根部的裂紋缺陷失穩(wěn)擴(kuò)展而導(dǎo)致斷裂。然而,在當(dāng)時(shí)特殊的時(shí)代背景下,這個(gè)結(jié)論一出立即遭到眾多質(zhì)疑:同樣的轉(zhuǎn)爐攀鋼有 3 座,為何獨(dú)有2號(hào)轉(zhuǎn)爐主軸發(fā)生意外?陳先霖也因此背負(fù)著無(wú)形的輿論壓力。不過(guò),僅 5 年之后,1 號(hào)轉(zhuǎn)爐主軸也發(fā)生了同樣的斷裂現(xiàn)象,這一事實(shí)最終成為陳先霖結(jié)論正確的有力證明。陳先霖對(duì)攀鋼 120 t 轉(zhuǎn)爐主軸的失效分析,成為那個(gè)年代將動(dòng)力學(xué)及斷裂力學(xué)理論成功用于實(shí)際工程的典范,他成功破解了實(shí)際生產(chǎn)中重大零件斷裂事故的發(fā)生機(jī)理,其研究報(bào)告也被多次轉(zhuǎn)載,引起了業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注。
1978 年,攀鋼 3 座轉(zhuǎn)爐的托圈上也發(fā)現(xiàn)與主軸類似的裂紋。轉(zhuǎn)爐托圈是支承和帶動(dòng)總重近千噸的轉(zhuǎn)爐爐體傾動(dòng)的要害部件,用厚度 80 ~ 100 mm 的鋼板焊成,直徑 8470 mm、自重 180 t 的托圈一旦斷裂,800 t 爐體必會(huì)從十多米的高處轟然墜落,爐體內(nèi)百余噸、千余度沸騰的鋼水將立刻化身為洪水猛獸將現(xiàn)場(chǎng)的一切吞噬殆盡。面臨如此重大的安全隱患,原設(shè)計(jì)單位提請(qǐng)冶金工業(yè)部組織專家對(duì)轉(zhuǎn)爐托圈的可靠性進(jìn)行評(píng)估,專家的結(jié)論將決定托圈是否繼續(xù)使用。這次任務(wù)的艱巨性不言而喻:如果結(jié)論是“托圈不可用”,那廠方將被迫停產(chǎn)更換托圈,專家可以不承擔(dān)任何意外事故的責(zé)任;但如果結(jié)論是“托圈可用”,雖能避免造成經(jīng)濟(jì)損失,可一旦結(jié)論不準(zhǔn)確,出現(xiàn)事故而造成的后果將不堪設(shè)想,專家也將難辭其咎。面臨這樣十分棘手的問(wèn)題,陳先霖懷揣著對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)利益和人員安全的強(qiáng)烈責(zé)任感,再次接受任務(wù)。受命于危難之際,陳先霖頂著巨大壓力,帶領(lǐng)課題小組從北京趕赴四川,連續(xù)兩個(gè)月在爐溫高達(dá)千度的煉鋼爐前進(jìn)行轉(zhuǎn)爐托圈工作應(yīng)力及工藝參數(shù)的實(shí)測(cè)工作。他還將當(dāng)時(shí)在國(guó)內(nèi)剛剛起步的有限元仿真技術(shù)用于托圈三維應(yīng)力場(chǎng)的分析,終于在 1979 年得出明確結(jié)論:由于托圈上的裂紋不具擴(kuò)展的條件,3 座轉(zhuǎn)爐的托圈均可繼續(xù)安全使用,不僅無(wú)需更換,還可將轉(zhuǎn)爐擴(kuò)容到 150 t。結(jié)論一出,聞?wù)咩等唬翰粌H不用更換,而且還能擴(kuò)容?出了事故誰(shuí)來(lái)負(fù)責(zé)?為了免除企業(yè)的后顧之憂,陳先霖冒著巨大的風(fēng)險(xiǎn)表達(dá)愿意承擔(dān)一切生產(chǎn)責(zé)任,他的擔(dān)保使得廠方避免了轉(zhuǎn)爐停產(chǎn)造成的巨大損失。
九十年代,與工廠技術(shù)人員和學(xué)校教師在武鋼 1700 冷連軋機(jī)科研現(xiàn)場(chǎng)(左三為陳先霖先生)
此后十幾年托圈的安全工作證實(shí)了陳先霖結(jié)論的科學(xué)性。相關(guān)文件指出:這一結(jié)論所起的作用“實(shí)非經(jīng)濟(jì)效益數(shù)字所能估算”。陳先霖因此也獲得中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)全國(guó)機(jī)電裝備失效分析預(yù)測(cè)預(yù)防優(yōu)秀成果一等獎(jiǎng)。
轉(zhuǎn)戰(zhàn)武鋼,挑戰(zhàn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)
在成功完成重大設(shè)備失效分析及安全性判定后,陳先霖的科研工作從攀鋼轉(zhuǎn)移到了武鋼,但是科研工作仍然沒(méi)有離開(kāi)企業(yè)。時(shí)光荏苒,日影橫移,陳先霖焚膏繼晷,孜孜不倦,為廣袤的中國(guó)科技之田,帶來(lái)云霞的光芒。
武漢鋼鐵公司在 20世紀(jì) 70 年代時(shí)從德國(guó) SMS 公司引進(jìn)了 1700 mm 寬帶鋼冷連軋機(jī)組,這同時(shí)也是我國(guó)第一套現(xiàn)代化的冷連軋?jiān)O(shè)備,冷軋薄鋼帶年產(chǎn)量達(dá)到 100 萬(wàn) t。但投產(chǎn)后經(jīng)常發(fā)生工作輥輥頸與工作輥軸承粘結(jié)的事故,進(jìn)入 20 世紀(jì) 80 年代后,情況愈發(fā)嚴(yán)重,3 年內(nèi)發(fā)生事故 130 余次,每次事故都使軋輥、軸承和軸承座同時(shí)報(bào)廢,不算耽誤生產(chǎn),每次直接經(jīng)濟(jì)損失就達(dá) 10 萬(wàn)余元,德方對(duì)此一籌莫展。
(后排右一為陳先霖先生)
難題面前,陳先霖再一次臨危受命。盛夏時(shí)節(jié),“火爐”武漢炙陽(yáng)如烤,軋鋼車間內(nèi)更是高溫難耐,然而已過(guò)半百的陳先霖卻帶領(lǐng)課題組的老師和學(xué)生進(jìn)行了歷時(shí)5個(gè)月的兩次大規(guī)?,F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,完成了系統(tǒng)的理論分析和工程計(jì)算,從理論和實(shí)踐兩個(gè)方面論證了這套進(jìn)口設(shè)備存在軸承負(fù)載能力不足、潤(rùn)滑方式欠當(dāng)、軸承座結(jié)構(gòu)不合理等設(shè)計(jì)缺陷,并將研究結(jié)果正式提交給德方。
對(duì)于陳先霖給出的結(jié)論,德方完全接受并給予書(shū)面認(rèn)可,并積極采取措施,提供改進(jìn)方案,使得此類事故的發(fā)生率大幅降低。德方隨即對(duì)正在實(shí)施中的寶鋼 2030 mm 冷連軋機(jī)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了改進(jìn),避免類似事故重演。汗水澆鑄出成功的果實(shí),陳先霖的辛勤付出為國(guó)家年均創(chuàng)收 280 余萬(wàn)元,國(guó)家級(jí)科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)的榮譽(yù)是對(duì)陳先霖實(shí)至名歸的肯定。
校企合作,板形控制成果豐碩
陳先霖不僅在理論知識(shí)的應(yīng)用方面輕車熟駕,在未知領(lǐng)域亦能不畏崎嶇,勇攀高峰,他沉穩(wěn)而輕快的科研腳步一直緊緊跟隨世界科技前沿。武鋼公司有過(guò)這樣一筆核算:該項(xiàng)目“年增收金額 544.45 萬(wàn)元”;在試驗(yàn)與應(yīng)用的 4 年時(shí)間內(nèi)“節(jié)支金額累計(jì)為 2450.005 萬(wàn)元”。而數(shù)據(jù)中提到的項(xiàng)目正是陳先霖在寬帶鋼軋機(jī)輥形與板形控制方面的研究成果。
20 世紀(jì) 70 年代以來(lái),國(guó)際市場(chǎng)對(duì)板帶產(chǎn)品的板形質(zhì)量要求愈來(lái)愈高,板形控制作為寬帶鋼軋機(jī)的一個(gè)核心關(guān)鍵技術(shù),成為薄板生產(chǎn)技術(shù)中最前沿、最具競(jìng)爭(zhēng)性的課題。當(dāng)時(shí),合計(jì)年產(chǎn)量 300 多萬(wàn)噸的武鋼 1700 mm 和寶鋼 2030 mm 寬帶鋼冷連軋機(jī)組均由德國(guó)引進(jìn),占據(jù)著我國(guó)冷軋薄板生產(chǎn)能力的 70 %,但在生產(chǎn)中卻同樣存在著無(wú)法避免板形不良的問(wèn)題。板形不良不僅影響鋼板的生產(chǎn)過(guò)程,還直接影響板帶產(chǎn)品的質(zhì)量;前者導(dǎo)致產(chǎn)品造不出,后者導(dǎo)致造出的產(chǎn)品賣不出?!昂т摗奔词巧a(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)板形不良板帶的形象描述。
當(dāng)時(shí),國(guó)際上雖有多種軋機(jī)機(jī)型,如 HC、CVC、PC 等,但在板形控制方面均未達(dá)到穩(wěn)定和成熟。針對(duì)這一難題,陳先霖又一次站在學(xué)術(shù)科研的風(fēng)口浪尖。那段時(shí)間,雙鬢雪白的陳先霖在研究現(xiàn)場(chǎng)以一貫嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,親自編寫(xiě)程序,在計(jì)算機(jī)上模擬了 3000 多種生產(chǎn)工況;帶領(lǐng)由工廠技術(shù)人員和學(xué)??蒲腥藛T組成的課題組,在冷軋和熱軋生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行貫穿全機(jī)組的軋件全長(zhǎng)取樣,成為當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)外規(guī)模最大的工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境下的實(shí)物取樣。他運(yùn)用先進(jìn)的仿真技術(shù),建立支持輥——工作輥——軋件三體接觸的復(fù)雜有限元模型,并編制出輥系變形仿真程序,并進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)測(cè)試。
憑借科學(xué)的方法和堅(jiān)毅的精神,陳先霖完成了以 VCR 板形控制技術(shù)為代表的多項(xiàng)成就。其研究成果應(yīng)用于武鋼 1700 mm 冷連軋機(jī)、寶鋼 2030 mm 冷連軋機(jī)及武鋼 1700 熱連軋機(jī),使鋼廠板形質(zhì)量明顯提高。陳先霖團(tuán)隊(duì)因此獲得 1993 年國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng),在我國(guó)冶金行業(yè)科技研究的發(fā)展史上寫(xiě)下了濃墨重彩的一筆。
敢為人先,計(jì)算機(jī)仿真拓新路
在科研求知的道路上,清瘦溫和的陳先霖不懼挑戰(zhàn)、開(kāi)拓創(chuàng)新的勇氣日益彰顯。20 世紀(jì) 70 年代末,電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用在國(guó)內(nèi)剛剛起步,當(dāng)時(shí)學(xué)校尚無(wú)計(jì)算機(jī),全北京的高校和科研院所也僅有幾臺(tái)。陳先霖敏銳地意識(shí)到新技術(shù)的應(yīng)用前景,直面“無(wú)設(shè)備、無(wú)基礎(chǔ)、缺資料”等實(shí)際困難,帶領(lǐng)一批年青教師滿懷熱情地投入新領(lǐng)域。由于計(jì)算機(jī)資源緊張,他多方聯(lián)系,終于得到在北京大學(xué)計(jì)算中心上機(jī)的機(jī)會(huì),但時(shí)間卻被安排在了凌晨?jī)牲c(diǎn)至六點(diǎn)。當(dāng)年,陳先霖與教師們一起騎自行車前往,經(jīng)常是夜深而出、日出而歸,陪伴他們的有漫天繁星的細(xì)語(yǔ),亦有狂風(fēng)雨雪的呼嘯。天道酬勤,陳先霖等人終于完成了一個(gè)科研項(xiàng)目的三維有限元的仿真工作,撰寫(xiě)的兩篇學(xué)術(shù)論文在國(guó)外科技期刊上發(fā)表后取得良好反響。不久,他率領(lǐng)一批年輕教師組建了計(jì)算機(jī)研究室,引進(jìn)了學(xué)校第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī) TQ-16,學(xué)校從此跨入運(yùn)用計(jì)算機(jī)開(kāi)展教學(xué)和科研活動(dòng)的新時(shí)代。
20 世紀(jì) 80 年代初,學(xué)校購(gòu)進(jìn)了第二臺(tái)計(jì)算機(jī) M 150,安裝了用于結(jié)構(gòu)分析的大型有限元仿真軟件 SAP 5。該計(jì)算機(jī)的輸入靠卡片、輸出靠打印、使用要排隊(duì)。年過(guò)半百的陳先霖經(jīng)常出現(xiàn)在預(yù)約上機(jī)的青年教師和研究生中間,成為計(jì)算機(jī)中心一道特別的風(fēng)景。也正是從這個(gè)時(shí)期開(kāi)始,陳先霖帶領(lǐng)他的團(tuán)隊(duì),步入板帶軋機(jī)板形控制的研究領(lǐng)域。
20 世紀(jì) 90 年代初,計(jì)算機(jī)應(yīng)用進(jìn)入到 PC 時(shí)代,但硬件和軟件尚不具備進(jìn)行大型三維有限元計(jì)算的條件。陳先霖將專業(yè)理論與計(jì)算技術(shù)巧妙結(jié)合,設(shè)計(jì)并編制了變厚度有限元仿真程序,在采用 DOS 操作系統(tǒng)的 PC 機(jī)上,實(shí)現(xiàn)了多輥軋機(jī)輥系變形的高精度仿真,開(kāi)發(fā)出變接觸支持輥軋制技術(shù) VCR,在武鋼等鋼鐵企業(yè)應(yīng)用,獲得了國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。陳先霖還應(yīng)邀在法國(guó)召開(kāi)的國(guó)際軋鋼會(huì)議上做報(bào)告,其學(xué)術(shù)論文也在英國(guó)著名學(xué)術(shù)刊物Steel Technology International 上成功發(fā)表。諸多成就,確立了陳先霖在板帶軋制與板形控制研究領(lǐng)域的突出地位。
進(jìn)入 21 世紀(jì),德國(guó)、日本等國(guó)的冶金設(shè)備制造商開(kāi)發(fā)了多種以高精度板形控制為重點(diǎn)的板帶生產(chǎn)技術(shù)和裝備,并向鋼鐵工業(yè)大發(fā)展的中國(guó)積極推銷,這在促進(jìn)中國(guó)與國(guó)際接軌的同時(shí)也使得國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)在技術(shù)開(kāi)發(fā)和設(shè)備引進(jìn)上難以抉擇。陳先霖就此進(jìn)行了大量的理論和工程實(shí)踐工作,系統(tǒng)地闡釋了熱連軋機(jī)組的“上游”與“下游”、冷連軋機(jī)組的“門戶”與“成品”、板形控制中輥縫橫向剛度的“剛性”與“柔性”、軋輥非對(duì)稱磨損的“危害”與“利用”等關(guān)系,提出了“機(jī)型、輥形、控制”一體化的板形控制理論,為提高國(guó)內(nèi)鋼鐵企業(yè)板帶生產(chǎn)裝備的建設(shè)水平和產(chǎn)品質(zhì)量做出了重大貢獻(xiàn)。
科研路上的前行者陳先霖,在談及引進(jìn)技術(shù)的消化吸收與自主創(chuàng)新的關(guān)系時(shí)說(shuō):“對(duì)引進(jìn)的成套技術(shù)和裝備,應(yīng)區(qū)別其中大量的一般先進(jìn)技術(shù)部分和核心的技術(shù)密集部分。對(duì)前者可以用常規(guī)方式處理,并逐步減少引進(jìn);對(duì)后者則宜組織專門力量進(jìn)行有深度的消化和跟蹤?!标愊攘睾V信“外國(guó)的月亮不一定比中國(guó)的圓”,他以敢為人先的精神、不辭勞苦的品格和創(chuàng)新求實(shí)的態(tài)度,為我國(guó)板帶冶金機(jī)械事業(yè)做出了巨大的貢獻(xiàn)。
陳先霖執(zhí)教杏壇半個(gè)多世紀(jì),在北京科技大學(xué)這片熱土上灑下了珍貴的甘霖。蘇軾有云:“博觀而約取,厚積而薄發(fā),吾告子止于此矣?!苯虒W(xué)育人,是一種緩慢的智慧釋放。陳先霖為師 55 載,厚積薄發(fā),精益求精,寬嚴(yán)相濟(jì),桃李滿園。
★ 細(xì)致教學(xué),堅(jiān)守講課 1:10 原則
陳先霖曾在一篇名為《談?wù)務(wù)n堂教學(xué)的基本功》的文章中提到了講課的要求,包括“講課要有一個(gè)設(shè)計(jì)”和“講課要 1:10”。講課的設(shè)計(jì)包括內(nèi)容設(shè)計(jì)和表達(dá)設(shè)計(jì):內(nèi)容設(shè)計(jì)即選材和組織思路,而表達(dá)設(shè)計(jì)則包括講稿的設(shè)計(jì),這些成功與否直接關(guān)系到教學(xué)成果的好壞。陳先霖經(jīng)常講到這樣一個(gè)故事:二戰(zhàn)期間英國(guó)首相丘吉爾以即興演講精彩而著稱,后人從其子的回憶文章中得知,丘吉爾在凡有集會(huì)的前一天都要花整晚的時(shí)間做準(zhǔn)備,哪怕演講的時(shí)間只有五分鐘。陳先霖認(rèn)為“精彩來(lái)自于精心的準(zhǔn)備”。因此,無(wú)論是備課的內(nèi)容設(shè)計(jì)還是講課和板書(shū)的表達(dá)設(shè)計(jì),他都會(huì)在事前做好充足的準(zhǔn)備,甚至是黑板的哪個(gè)地方寫(xiě)哪個(gè)公式,一節(jié)課黑板需要擦幾遍這樣的小細(xì)節(jié),他都能做到運(yùn)籌于心。
2006 年 11 月,陳先霖應(yīng)邀為本科生講課。在講課的前一天晚上,他緩緩走到教室的最后一排坐下,請(qǐng)陪同的教師一頁(yè)一頁(yè)地播放上課的課件,并用話筒試音。他則仔細(xì)地聽(tīng)著、看著,認(rèn)真地記錄下課件中有待改進(jìn)的地方。如此嚴(yán)謹(jǐn),是擔(dān)心最后一排的學(xué)生看不清或聽(tīng)不到。作為一位古稀之年的教授,陳先霖為這短短的一堂課足足準(zhǔn)備了 3 個(gè)月,他用實(shí)際行動(dòng)躬親實(shí)踐著“講課要 1:10”的原則。此后因身體原因,他告別了鐘愛(ài)一生的講臺(tái),這堂課也就成為了他為學(xué)生上的最后一堂課,但每一名聽(tīng)過(guò)他講課的學(xué)生都會(huì)將老師的隆情厚意永銘于心。
字斟句酌和厚積薄發(fā)使得陳先霖的課堂上下連貫,因果呼應(yīng),張弛有度,一氣呵成,每一節(jié)課都像章回故事一樣高潮迭起、緊張生動(dòng)。學(xué)生們都風(fēng)趣地評(píng)價(jià)“聽(tīng)陳老師講課,是一種享受,上廁所都舍不得去。”
★ 進(jìn)廠下鄉(xiāng),助學(xué)生在實(shí)踐中成長(zhǎng)
“千里之行,始于足下?!笔煜り愊攘氐娜擞幸粋€(gè)共識(shí):“他把教學(xué)科研的重心放在企業(yè),走對(duì)了路?!边@是對(duì)陳先霖多年來(lái)將研究生教育、科學(xué)研究和企業(yè)技術(shù)變革緊密結(jié)合的真實(shí)概括。也是北京科技大學(xué)“學(xué)風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)、崇尚實(shí)踐”光榮傳統(tǒng)的最生動(dòng)寫(xiě)照。
1954—1966 年,除了兢兢業(yè)業(yè)的課堂授課,陳先霖必不可少的一項(xiàng)工作就是每年兩次帶學(xué)生下廠實(shí)習(xí)?,F(xiàn)場(chǎng)教學(xué)的同時(shí),為工廠完成一些試驗(yàn)、測(cè)試和技術(shù)革新。他將工廠考察幽默地稱為“了解機(jī)械設(shè)備的日?!睢保⑾M麑W(xué)生從“學(xué)會(huì)如何與工人一起工作”中受益。
談起與企業(yè)合作進(jìn)行科研和研究生的培養(yǎng),陳先霖有三點(diǎn)體會(huì),他說(shuō):第一,沒(méi)有實(shí)干的態(tài)度就建立不起良好的企業(yè)人際關(guān)系,沒(méi)有成果就不可能最終為企業(yè)所承認(rèn);第二,校企合作是一種互補(bǔ)關(guān)系,要拿出企業(yè)拿不出的東西;第三,高校有不同于科研院所的特殊優(yōu)勢(shì),那就是有人數(shù)眾多的研究生群體,特別是博士生群體,他們掌握著最新的理論方法、計(jì)算機(jī)武器和現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù),如果培養(yǎng)得當(dāng),完全可以成為一支深入到生產(chǎn)中去的科研生力軍。
自 20 世紀(jì) 70 年代來(lái),陳先霖先后與攀鋼、武鋼和寶鋼進(jìn)行了校企合作。學(xué)校課堂與工廠車間的緊密配合,有效地縮短了科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)變周期,為國(guó)家創(chuàng)造了更多的物質(zhì)財(cái)富。這對(duì)學(xué)生的研學(xué)也有著深刻的影響。學(xué)生回憶說(shuō):“陳老師具有踏實(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)風(fēng)范。20 多年來(lái)他長(zhǎng)期堅(jiān)持深入現(xiàn)場(chǎng),進(jìn)行艱苦的測(cè)試工作。在陳老師的影響下,幾代學(xué)生都秉承了不怕吃苦受累、堅(jiān)持深入現(xiàn)場(chǎng)的傳統(tǒng),給現(xiàn)場(chǎng)人員留下了深刻的印象?!?/p>
1973 年,首批采用推薦與考試結(jié)合錄用的“工農(nóng)兵”學(xué)員進(jìn)入學(xué)校。陳先霖與 9 名教師組成教學(xué)集體,帶領(lǐng)冶金機(jī)械 73 級(jí) 5 班進(jìn)行教育改革試點(diǎn)。從基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課、專業(yè)課內(nèi)容改革,到深入鋼鐵企業(yè)開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)活動(dòng),各處都離不開(kāi)他的身影。他還積極參與春秋兩季的農(nóng)收實(shí)踐。收割、扛拉、收捆,不顧驕陽(yáng)的照射、不顧學(xué)生的勸阻,這位身體力行的師者,一個(gè)人扛起一百多斤麥子,一步一步,從地里走到地頭,待到上車、上架等一系列環(huán)節(jié)結(jié)束后,這才騰出時(shí)間,擦試額上的汗水,呼吸谷物成熟時(shí)吐出的別樣芬芳。在那段與學(xué)生“同吃、同住、同勞動(dòng)”的時(shí)光,陳先霖與同學(xué)們結(jié)下了深厚感情,每當(dāng)同學(xué)們?cè)谡劦竭@段經(jīng)歷,對(duì)陳老師的敬佩之情溢于言表。
★ 注重德育,強(qiáng)調(diào)“敬業(yè)”、“嚴(yán)謹(jǐn)”、“內(nèi)心健全”
德才兼?zhèn)涫顷愊攘赜说闹匾砟?。他認(rèn)為,教師的責(zé)任不僅是傳授知識(shí),更是要培養(yǎng)合格的人才。所謂人才,不但有知識(shí),還要有文化;不僅有學(xué)問(wèn),更要有品格;不但會(huì)做事,還要會(huì)做人。從傳授知識(shí)到培育人品再到教學(xué)生做人,是一個(gè)又一個(gè)臺(tái)階。關(guān)于德育的特殊性,陳先霖特別強(qiáng)調(diào)了“培養(yǎng)學(xué)生的敬業(yè)精神”、“培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)”和“開(kāi)導(dǎo)和熏陶學(xué)生鑄造一個(gè)健全的內(nèi)心世界”三個(gè)方面。
針對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的敬業(yè)精神,涉及對(duì)人生的追求以及執(zhí)著的人生態(tài)度。陳先霖認(rèn)為生活的歷程是不可逆轉(zhuǎn)的,但是可以隨時(shí)加以修正,教師應(yīng)該幫助學(xué)生發(fā)揮這種修正的作用。教學(xué)多年以來(lái),陳先霖一直注重言傳身教。他是學(xué)生們的良師益友,會(huì)把學(xué)生空著的生僻字補(bǔ)上,把學(xué)生常犯的錯(cuò)別字暗自改正,把學(xué)生洗壞的賬本用塑料殼套好,把每個(gè)年輕人的名字親切地掛在嘴邊。他以身作則,讓學(xué)生們?cè)诙δ咳局姓嬲龑W(xué)會(huì)敬業(yè)。
作為一名工程教育家,陳先霖非常重視學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)思維習(xí)慣的養(yǎng)成。他的學(xué)生講過(guò)這樣一個(gè)故事:“記得一次在翻譯一篇文章時(shí),自己認(rèn)為陳老師將原文中的‘optional’譯為‘可選的’是錯(cuò)誤的,我認(rèn)為應(yīng)該譯為是‘最優(yōu)的’,就說(shuō)陳老師錯(cuò)了。陳老師沒(méi)有否定,而是說(shuō),‘也許你是對(duì)的’,并馬上拿出字典進(jìn)行查詢。原來(lái)我把他混淆為‘optimal’了。但是陳老師并沒(méi)有責(zé)怪我,反倒像小孩一樣得意地說(shuō),‘看,還是我記對(duì)了吧?!?/p>
陳先霖在學(xué)生的小錯(cuò)誤上十分寬容,但在關(guān)乎治學(xué)態(tài)度時(shí)卻不留情面,他曾在會(huì)議上當(dāng)指出弟子的不嚴(yán)謹(jǐn)之處,堅(jiān)決遏止學(xué)生投機(jī)心理。陳先霖說(shuō):“搞科學(xué)技術(shù)容不得粗制濫造,更容不得弄虛作假?!?001 年學(xué)校組織的一次重點(diǎn)學(xué)科申報(bào)工作匯報(bào)會(huì)上,陳先霖院士認(rèn)為匯報(bào)人準(zhǔn)備的材料不夠充分,甚至在一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)上出錯(cuò)。他堅(jiān)決地說(shuō):“材料如果是這樣的,我們就應(yīng)該放棄申報(bào)?!标愊攘匾回灥膰?yán)格要求成為其學(xué)生日后有所建樹(shù)的重要鞭策。身教勝于言傳,學(xué)生從陳先霖的一言一行中體會(huì)到:只有一個(gè)內(nèi)心豐盈的人才可能在紛繁世界中的獨(dú)立清守、成就自我。
做好德育工作一直是陳先霖的教學(xué)追求。他認(rèn)為一個(gè)人的內(nèi)心世界是一個(gè)非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu),“德育的范圍很廣,從世界觀、人生觀、價(jià)值觀到政治方向、道德情操、精神品位等等?!?/p>
陳先霖把自己的一生獻(xiàn)給了他鐘愛(ài)的冶金機(jī)械領(lǐng)域。正是嚴(yán)謹(jǐn)、樸素和執(zhí)著繪就了陳先霖人生的壯麗華章。
(后排右二為陳先霖先生)
他注重身教勝于言傳。陳先霖結(jié)婚后一直忙于教學(xué)和科研,妻子在學(xué)校附屬小學(xué)工作,兩人婚后即雙雙投身教學(xué)事業(yè)。夫妻兩人白天工作,晚上在家中備課,年幼的兒女也會(huì)拿起書(shū)本,一板一眼地學(xué)著父母嚴(yán)肅認(rèn)真的樣子進(jìn)行緊張的“備課”。幾十年如一日,正是陳先霖的影響讓家中書(shū)香如蝶,滿室蹁躚。
他喜愛(ài)繪畫(huà)。受其母親的影響,陳先霖非常喜愛(ài)繪畫(huà),尤其熱愛(ài)繪制地圖。地圖能夠精密準(zhǔn)確地反映客觀存在,陳先霖在做學(xué)問(wèn)和做人上也體現(xiàn)出這樣的特性。2008 年北京奧運(yùn)會(huì)期間,陳先霖因病在家休息。他每天通過(guò)電視報(bào)紙,關(guān)注奧運(yùn)圣火的傳遞情況,繪制出火炬在全球的傳遞路線,火炬途經(jīng)的百余座城市,幾乎無(wú)一遺漏。陳先霖講課所用的幻燈片圖文并茂,學(xué)生和同事們都喜聞樂(lè)見(jiàn)。但很少有人知道,所有配圖在掃描成電子版之前,都是他一筆一劃親手畫(huà)在紙上的。陳先霖自大學(xué)起不安排午睡,工作后利用中午時(shí)間整理資料然后繪制配圖,一毫一厘都十分用心。他曾說(shuō)自己退休后最想做的“一是看古典小說(shuō),二是繪編地圖”,言語(yǔ)之間,流轉(zhuǎn)的是一份樸素的摯愛(ài)。
他看待科研高于自己的生命。2008 年患病后,陳先霖的體質(zhì)每況愈下,但卻超然地藐視病魔。在完成了企業(yè)的一個(gè)研究課題,提交完一生中最后一份研究報(bào)告后,他在學(xué)生面前表現(xiàn)出一種別樣的輕松。這時(shí)候,學(xué)生們都不曾料到,陳老師的時(shí)日已不多。2008 年年末,他重病的消息終于為人所知,這對(duì)陳門弟子來(lái)說(shuō)不啻于晴天霹靂。當(dāng)日前去看望的每一個(gè)人在靜默的沉痛中,來(lái)到老師的病塌之前,學(xué)生們淚眼婆娑卻又不敢涕泣。春風(fēng)化雨,陶熔鼓鑄,他博學(xué)海納的教師形象,光明磊落的透明心界,寬厚包容的博大胸懷和通世達(dá)觀的大家風(fēng)范,所有一切,無(wú)不令人感懷。
陳先霖敏而好學(xué),是孜孜不倦的“求學(xué)徒”;嚴(yán)謹(jǐn)無(wú)畏,是求真創(chuàng)新的“領(lǐng)航員”;行遠(yuǎn)自邇,是博學(xué)開(kāi)通的“牧羊人”;淡泊名利,是潤(rùn)物謙然的“萬(wàn)世師”。正如他墓碑上的單箭頭字母“C”(源于其大學(xué)設(shè)計(jì)的畢業(yè)徽形象) 和環(huán)繞著的橄欖枝,讓人感到簡(jiǎn)約平和而力量飽滿。陳先霖的一生,虛懷若谷,專心致志,實(shí)事求是,決不附和。他漫漫求索的是科學(xué)的真理和教育的境界。而這些追求的實(shí)現(xiàn),恰是他內(nèi)心真正的自由與坦然。面對(duì)這樣一位機(jī)械專家和工程教育專家,面對(duì)陳先霖曾經(jīng)行走中的形象以及他身后那一行行腳印,人們似乎能感覺(jué)到,自己身上的那些平庸與淺薄,那些拿不起放不下的東西,正一塊塊脫落,粉碎,甚至察覺(jué)到內(nèi)心深處的某種覺(jué)悟、清潔和升華。
《說(shuō)文》有言:“霖,雨三日以往也?!焙靡粓?chǎng)潤(rùn)物無(wú)聲的甘霖!
注:主要參考文獻(xiàn)《把教學(xué)科研的重心放在企業(yè)——陳先霖院士自述》及《陳先霖教授論為師之道》(《北京高等教育》1998 年第 6 期)。
該文已收錄在《師韻——北科大走出的院士》,北京:冶金工業(yè)出版社,2012作者簡(jiǎn)介
解紅葉 (1990—),女,籍貫山東,就讀于北京科技大學(xué)文法學(xué)院公共管理系,擔(dān)任北京科技大學(xué)院士寫(xiě)作團(tuán)編委,北京科技大學(xué)學(xué)生會(huì)副主席。
筆者札記
起筆的清晨,與北京盛夏之甘霖,不期而遇?;蛟S,上天于冥冥之中善意安排,讓筆者在一片清涼之中,書(shū)寫(xiě)陳先霖先生的點(diǎn)點(diǎn)滴滴。整個(gè)過(guò)程,收集資料、走訪長(zhǎng)輩、寫(xiě)稿潤(rùn)色,有關(guān)先生的故事不斷被提及,被鋪陳;他的形象也就不斷被勾勒,被演繹。從前……從前的故事是遙遠(yuǎn)的,那些斑駁陸離的歲月雖滿是缺損劃傷,卻也在雨后的日光中充滿傳奇色彩。而當(dāng)我們真正面對(duì)故事主角時(shí),哪怕只是通過(guò)一張張黑白照片,亦能從其舒緩的眉宇間讀出真誠(chéng)、謙遜與坦然。
《說(shuō)文》有“霖,雨三日以往也?!毕壬?jīng)歷的故事,所走過(guò)的世界,先生對(duì)“陳門弟子”的熏陶,對(duì)中國(guó)科學(xué)事業(yè)的貢獻(xiàn),一切,都如這場(chǎng)潤(rùn)物無(wú)聲而永久滋養(yǎng)的滿井之霖。
一切都已成為過(guò)去,一切并未成為過(guò)去……
每個(gè)人的生命,都是一個(gè)奇跡,每個(gè)人,也都是一個(gè)完整的宇宙。誠(chéng)然,幾組詞藻,并不能概括先生事跡的哪怕十分之一。但謹(jǐn)愿以此,瞻仰先生,激勵(lì)吾輩在追求真理,報(bào)效社會(huì)的路上,不憚?dòng)谇斑M(jìn)。
關(guān)于《師韻——北科大走出的院士》
在北京科技大學(xué) 60 周年校慶之際,《師韻——北科大走出的院士》由冶金工業(yè)出版社正式出版。
對(duì)于《師韻》一書(shū)的命名,編委會(huì)做了解讀:院士,乃國(guó)家所設(shè)立之科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的最高學(xué)術(shù)稱號(hào),可謂大師。大師者,大道克勤,傳業(yè)治德。北科大走出的大師,他們正直偉岸的風(fēng)骨、堅(jiān)忍不拔的品格、虛懷若谷的心胸,如同蒼翠堅(jiān)挺的青竹,巍然聳立于華夏大地,在莘莘學(xué)子心中巋然不可磨滅;他們的學(xué)者風(fēng)范、師者風(fēng)華、行者風(fēng)度,如同古韻悠悠的筆觸,在素白如緞的紙上舒閑留下墨跡,縈繞細(xì)膩書(shū)香。因此,全書(shū)定名為《師韻》,并將青竹和“為中華之崛起”水印于全書(shū)封面。
《師韻》全書(shū)共 43 萬(wàn)字,以嚴(yán)謹(jǐn)厚重的文風(fēng)、平實(shí)細(xì)膩的文筆為我們娓娓敘述了 31 位院士一路走來(lái)的風(fēng)雨歷程,重點(diǎn)梳理了他們的生平事跡、學(xué)術(shù)生涯、人生感悟等,從院士這一特殊的視角,講述了一代又一代北科人愛(ài)國(guó)奉獻(xiàn)、求實(shí)鼎新的奮斗歷程,匯集了北科人追求卓越的真實(shí)寫(xiě)照。寫(xiě)作過(guò)程力求經(jīng)歷之全、資料之真、選材之精,讀者可以在書(shū)中重溫院士們的奮斗歷程,銘記他們的卓越貢獻(xiàn),感受他們的大師風(fēng)采。
自寫(xiě)作策劃至正式出版,全書(shū)歷時(shí)將近一年,先后有六十余名師生參與,經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次的返稿修改、推敲琢磨,最終經(jīng)北京科技大學(xué)黨委書(shū)記羅維東、校長(zhǎng)徐金梧、黨委副書(shū)記謝輝、副校長(zhǎng)王維才等校領(lǐng)導(dǎo)審閱定稿,于校慶之前順利出版。校長(zhǎng)徐金梧還親自為本書(shū)題寫(xiě)了書(shū)名。
我們相信,《師韻——北科大走出的院士》將為讀者打開(kāi)一扇明亮的窗戶,讓我們一起領(lǐng)略院士們追求真理、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的科學(xué)精神,領(lǐng)悟他們愛(ài)國(guó)奉獻(xiàn)、造福人民的人生觀和價(jià)值觀,創(chuàng)造與譜寫(xiě)精彩的詩(shī)篇!
Chen Xianlin, Pioneer of Plate-Shape and Proud of University of Science and Technology Beijing
XIE Hong-ye
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