黃真：中國的高等教育模式和教學改革

點擊：  作者：黃真    來源：昆侖策網【原創】  發布時間:2018-11-04 09:40:22

 

【作者簡介】黃真，燕山大學教授、博導，1959年畢業于哈爾濱工業大學，燕大機器人研究中心名譽主任，中國機械工程學會機構學專業委員會名譽主任。他是我國最早從事并聯機器人研究的學者，在國際上也是最早的幾位學者之一。他是燕大最具特色享譽海內外的一個學術方向，他的學術著作為我國各方面并聯機器人理論研究與應用提供一個高的理論平臺。他在學術上最突出的貢獻主要在三個方面：建立了并聯機構機構學系統理論；解決了國際上持續爭論了150年的統一通用的自由度原理與公式；首創并聯機構的通用綜合原理。黃真教授將120余篇論文發表在國際頂級期刊或國際大型會議上。出版學術專著六部，包括2012年由IFToMM（國際機構學和機器科學聯合會）推薦由Springer出版社出版的《Theory of Parallel Mechanisms》。黃真的研究被譽為中國機構學發展的第三個里程碑，2010年還獲得國際機械工程 IFToMM組織授予的“卓越成就獎”，是該獎開獎來第一次授予華人。黃真團隊并成功將并聯機構學理論直接應用于國家高技術的多個方面，取得許多成果，包括亞洲最大的上海65米射電望遠鏡，和貴州500米口徑FAST射電望遠鏡的研制工作。該望遠鏡機械系統的核心部件饋源倉就是依據6自由度并聯機器人機構學理論所建造。

 

哈爾濱工業大學

本文討論關于中國的教育模式和教育改革。由于我是50年代哈爾濱工業大學的學生，那時接受的大學教育完全是蘇聯模式，改革開放后又學習和實踐了西方的教育模式，對于兩種模式都有親身體會，我又經歷了多次的教學改革，愿意對這教育模式和教學改革這兩個問題做一對比分析，總結一下我們的經驗教訓也許是有益的。

 

1. 如何看待建國初期教育

模式上的學習蘇聯

 

現在普遍認為前蘇聯的教育模式是有缺陷的，它的“專才教育”過于強調專業化，還不利于培養創新性人才，是計劃經濟下的產物。然而探討蘇聯的教育模式要考慮到他們當時的歷史背景。眾所周知，在蘇聯十月革命前，俄國還有農奴制的殘余，國家遠未工業化，生產力十分落后低下。1917年革命勝利到1941年發生了德國入侵而開始了衛國戰爭，其間還有約3年的蘇維埃政權保衛戰，歷史只留給了蘇聯人不到20多年的和平時期，只有在這個時期內他們可以穩穩當當地發展他們的工業。

 

讓我們先看看從戰爭開始到1945年打敗希特勒，此期間蘇聯生產出重型軍事裝備：

 

火炮：83.4萬門（含迫擊炮34.8萬門）
坦克自行火炮：10.8萬輛
飛機：158,218架

 

同期美國生產：

 

飛機：296,429 架
坦克和自行火炮：102,351 輛
大炮：372,431 門

 

德國生產：

 

坦克和自行火炮49,341

  飛機113,514架

 

雖然說當時蘇聯是處于嚴重資源匱乏，自制的武器也相當的簡單粗陋，勞動力也嚴重缺乏且是經過全民極限地動員，但比較地來看生產力確實是大大提高了，其工業化的發展速度也因此還是顯得相當地驚人。而且22年中蘇聯面臨無情地的現實就是它處于四面楚歌之中，敵對勢力的嚴密包圍。工業化，建設國防，這是他們第一的任務。

 

有文獻記載；“一段時期內，實行計劃經濟的蘇聯，發展速度大大超過了實行市場經濟的國家。1929-1933年，美國爆發經濟危機，隨后蔓延到資本主義各國，企業大批破產，工人大量失業，資本主義世界工業生產總體上下降了37.2%;其中美國下降40.6%，法國下降28.4%，英國下降16%，日本下降8.4%。一些國家的經濟退回到20世紀初、19世紀末的水平。蘇聯經濟卻沒有受到沖擊，反而蓬勃發展，僅用 20余年時間就走完了西歐資本主義國家用 100年走完的工業化道路，成為歐洲第一、世界第二的強國，奠定了后來能夠與美國爭霸的基礎。二次世界大戰，蘇聯模式也成功經受了考驗。”到1975年，蘇聯的工業總產值已達美國工業總產值的80%以上，而農業總產值達到85%。

 

蘇聯工業化過程有如此高速的步伐，他們高等教育的貢獻率高必定是其中主要原因之一。從這個角度看，不能不說他們的教育為此立下大功。而且時間上僅僅短短的（1917-1941）24年！

 

第一個太空飛行員蘇聯加加林

再進一步看，在二戰之后的冷戰時期，蘇聯軍工更突飛猛進，幾乎與美國并肩，成了世界上的兩霸之一。導彈，核武器，人造衛星……都能夠時而領先。而且這些是在美國絕對地封鎖下獨立完成，自然其中包含了大量的創新。例如在航天上，是蘇聯的航天員加加林首先遨游太空。

因此，也就不能說，蘇聯教育體制下培養的人不能創新，不會創新，不能說說蘇聯的教育模式不利于培養創新性人才。

 

從實踐是檢驗真理的唯一標準看，蘇聯教育滿足了蘇聯工業化和大力發展工業的需求，其教育模式十分適合蘇聯那時的國情，達到了讓它能夠快速發展的目的，而且創新也層出不窮，所以對當時的蘇聯教育應該給與恰當的正面的評價。在他們的這個計劃經濟階段的‘專才教育’模式是正確的。是適合蘇聯當時的國際和國內的現實，雖然它也有自身的缺點。

 

對于那個在特殊歷史條件下的蘇聯教學模式的思考，最后還應該從它這個特殊性中，發現其所具有的有意義的普遍性內容。首先就是蘇聯的教育模式也可以培養出大批創新性人才；其次，它的專才教育模式它仍有一定的意義，他能盡快地大批的有針對性地培養出適用的人才；第三，蘇聯教材具有的理論的高度系統性，這是想培養高層次人才學習理論所取的正確之道。我想，這幾條是有普遍性意義的。

 

再談到我們新中國在建國初期的教育，由于那時中國也是計劃經濟，那時的大學教育模式完全是學習蘇聯，采取蘇聯教學模式，包括蘇聯教材。我就是在蘇聯教學模式下讀完了大學，有親身的體驗。改革開放后的幾十年，又學習西方的教育模式與經驗，我也一直在教育戰線，因此可以再看看和對比兩種教育模式。

 

我是1953年上的大學的，我上大學時正值“全面學習蘇聯”。上的恰巧是中國學習蘇聯教育的樣板哈爾濱工業大學，它完全是按照蘇聯模式進行教學的。我體會那時蘇聯的基礎教育還是十分嚴格、十分系統的。具體的說，那時哈工大正是采取蘇聯一流的鮑曼工業大學的模式，許多教授也直接請自鮑曼。在學制上，鮑曼是實行五年制，哈工大也是五年制；在專業劃分上，鮑曼是專才教育，哈工大也取專才教育，專業劃分的很細；再看看那時學的課程，學習了鮑曼的重視基礎理論教學。就拿“高等數學”說，這門課要學習兩年四個學期，我們高等數學課程的主要教學參考書就是他們用的內容非常系統豐富的斯米爾洛夫著的6卷本《高等數學》，再看機械工程專業的四大門專業基礎課《理論力學》，《材料力學》，《機械原理》和《機械零件》也都是取的蘇聯教材。這四門教材后來又由我們自己根據中國情況不斷地改編。改革開放后這30余年來，又學習西方，包括引進他們的教材。可是對于這四門課的教材不斷地改編來改編去，再看看如今我國許多大學機械類專業應用的經過多次改編后這四門課程的教材，還都是又回到了蘇聯教材模式，或看到原蘇聯教材體系的影子。可是對這四門課我們卻沒有看到西方更合適的教材。哈工大五年的學習，教材理論系統完整，學生的基礎是很扎實的，基礎的扎實也使后來轉行的一些學生并沒有發生太大的困難。從道理上說，“理論越深，其覆蓋面越寬”，這應該是不爭的哲學道理。

 

幾十年過去，回過頭來再看看。我們都知道，思考問題要理性，做科技工作的更要理性地思考分析。什么是理性的思考？就是要依據已有的理論。因此，理論學習就很重要了。如何能夠深刻掌握理論？這只有系統地學習才行，不系統地學理論，蜻蜓點水那是學不到手的，不系統的理論學習絕對學不到理論。如此說，系統性強的蘇聯教材是非常好的教材，中國繼承了這個好的傳統。這讓我們看到至今教學改革，改來改去，現在的中國教材又顯現出蘇聯教材的影子。無論是機械類的四大基礎：《理論力學》，《材料力學》，《機械原理》和《機械零件》都是這樣。這個回歸方向是正確的，這也是必然的合乎規律發展的結果！

 

說到蘇聯機械類專業的劃分，確實是“有一個機械工業部門，就有一個對應的機械類專業”，是典型的細分的"專才教育”。拿我在哈工大所學專業來說，那時我的專業就是“軋鋼專業”，其實軋鋼專業又被分為更細的兩個專業，當時北京鋼鐵學院和東北工學院它們的軋鋼專業是“軋鋼工藝”，而哈工大的是“軋鋼機械”，偏重于軋鋼機械的設計與制造。看來學習蘇聯的專業劃分真是窄的無法更窄，真正是計劃經濟下的‘專才教育’。可是再看看東重“軋鋼機械”這個專業培養的學生，畢業后大都按“計劃”分配到全國重型機械行業眾多的工廠、企業、研究所、學校。不可否認，中國重型機械行業為中國今天能夠成為制造大國，以重型機械制造為培養目標的東北重型機械學院培養了大批需要的人才，他們為建立和發展重型機械行業做出了巨大的貢獻。這些學生在學校里學的是重型機械，工作是重型機械，他們出去就勝任了工作，做的又很好。如此說，那時的‘專才教育’這個教育模式確實也真是適合當時的中國國情。為中國工業化做出了貢獻。

 

如今我國的主要教學模式已經不再是“專才教育”，國家也已不是那時的計劃經濟。但其實，學校里的“專才教育“的優點也真不能完全否定。前些日子不是看見發生了兒科大夫嚴重缺少的問題嗎？特別是當放開二胎之后問題更為突出。我總想不通，難道你不可以把其它學科的大夫轉過來嗎？應急調些其它學科大夫來是可以，但輿論界都說那僅是暫時的應對。1983年我國曾設立兒科本科專業，但從1998年開始被合并取消。今年政協委員聯名致信教育部，請求恢復本科中的兒科專業。這里看到還是應該由兒科專業來培養兒科大夫，由其它專業轉來是不能滿足要求。這個專才教育在醫學界還真是很必要的，不可或缺的，更是不能夠否定的。

 

說到這里，也牽涉到計劃經濟下優先發展重工業和自由市場經濟下優先發展輕工業兩種發展途徑的對比。若中國當時不發展重工業，一直按自由市場運作搞輕工業，是能夠從制造暖瓶發展到熱水器，從電扇發展到空調，從高壓鍋發展到電飯鍋電磁爐，從計算尺發展到計算機……，這將會是什么樣的一個緩慢過程？何時能夠制造飛機、汽車、核潛艇？當時的國際環境允許這么緩慢發展嗎？而且‘教育’又是不著邊際的“通才教育”。如果是這樣，今天決成不了制造大國，更難望何時能成為制造強國。

 

印度就是這樣的反例，它沒有堅強的重工業的基礎，又總幻想成為軍事強國，這正是一直為人們所詬病的原因。

 

我們且看，印度首架國產先進戰斗機“光輝殲擊機“ 2015年1月才交付了空軍。該機研制用了從 1983年至今長達32年的周期。至2014年，共計生產14架。而中國的殲-10戰機1984年正式立項，2004年列裝部隊，至2014年這時中國空軍已經裝備了200架。這就是為什么有人說：“唱不衰的中國和贊不起來的印度！”

 

俄羅斯以及今天的中國，都放棄了完整的計劃經濟，原來的教育模式也發生了變化。市場經濟下，專業過細也就難以找到對口的工作，教育也就要口徑寬些。欲想達到寬的口徑，當然其基礎不僅不應該縮減，相反應該加強甚至應該更寬些，唯如此才能以適應不同的工作需要。若再考慮到美國的那幾所世界頂級高校（不是全部高校），它們與其一般高校有極大地不同，那就是在這些頂級高校里他們更是那么地重視基礎理論學習，對基礎理論重視的程度甚至還遠遠高于中國，這是我不曾想到的。那么我們想要在科學技術的探索上獲得更多的原始創新，我們不能不考慮是否應該和如何再加強基礎理論的功底。

 

當然，我們現在的教育模式也存在許多方面應該提高應該改進的問題，包括如何克服應試教育的弊病、學校在科研中如何去行政化，但這些不是本文主題。

 

2．關于教學改革

 

“理論要結合實際，教學要適應寬口徑，更好地適應社會需求”，我想它真應該是像我們這樣類型大學教改的出發點。而對于國家企望建設的那些“國際一流大學”則不應該是這樣，像清華北大真正是不應該以就業為培養學生的直接目標。

 

潘建偉在實驗室

 

理論要結合實際，這不僅是原則，也須要具體體現在教學的過程中，是大學課程教學的一大原則。人類的知識是包括了兩個方面，理論知識只是其一，另一半就是實際知識。不僅任何理論知識都是來自實際，是實際認識和經驗的理性“升華”，而且理論只有回歸去服務實踐才有其理論的價值，它必須服務實踐的。在學校里我們集中精力學習了理論知識，畢業了也還僅僅掌握了人類知識的一半，所欠缺的實際知識就要在畢業后的實際工作中努力去彌補，努力向實際學習。雖然在學校以學習理論為主，但完全脫離實際不僅學不好抽象的理論，它不符合人的“由感性而理性”的哲學認識規律，更不符合我們的培養目標。

 

但就理論與實踐兩方面來說，學校里當然毫無疑問應該是把理論學習放在第一的位置，而且是完整，系統的理論學習，這才能為將來出去做實際工作打好理論基礎，我們只有把理論掌握的越深，越寬，才能適應出去后寬闊的就業面，在工作中就更能夠舉一反三地處理所遇到的各種實際問題。如果在學校里沒有學到完整的系統的理論，遇到實際問題，將很難做出理性的思維判斷。出去到實際中再系統學習理論困難就大得多了。所以無論如何進行教改，完整系統的理論學習是不可割裂的。我們掌握教改的干部教授，必須有一點哲學功底，掌握一點理論與實踐辯證關系的哲學認識，這樣才能正確地把握教改方向。如只憑熱情，憑學生“鼓掌”，哪可會引導到歧途，那可能是＂一失足成千古恨，再回首以百年身”。將會給國家人民和學生造成難以挽回的損失。

 

袁隆平說“我培養研究生第一個條件你要能下田，你怕下田，我就不接收你。我說電腦很重要，書本知識也很重要，那些都是基礎，水稻還是要到田里面種出來……”

袁隆平在稻田里

 

這正說出了理論學習的目的。機械工程專業的學生，你學習機械工程理論的目的就是要去發展和提高我國的機械工程，使它做大做強。大學里學習那么多理論，目的都是為了去改造世界。這就是認識世界與改造世界的關系。去農田去生產車間可能臟一點，累一點，這有什么，洗一洗、歇一歇就過去了，而且今天的農業生產和工業生產的現代化、環境大大提高了，大強度的手工操作幾乎沒有了。

 

關于向實際學習，我還想介紹下面這件事情對我的觸動。我在美國留學時的導師Tesar教授，那次他到中國參加學術會議，會后我邀請他到燕大來講學。一天抽空我帶他去北戴河游樂園轉轉，去看看在地理上具有特殊性的海邊高大的沙丘。當我們進了游樂園大門，正要穿過軌道車鐵軌，他站住了，凝視著地面說，中國的鐵路叉道為什么是這樣？我大吃一驚，教授竟然關注這個再普通不過的東西！再往前走，要坐纜車去到大沙丘上面，他又站住了，對著纜車的大轉輪的齒輪傳動系統他又觀察了許久。我真是汗顏和自愧不如！作為機械工程教授的他處處關注實際機械，而我這個機械工程教授卻從來沒有像他這樣處處關注實際的機械。我多次將這段經歷介紹給機械工程也包括其它學科的同學，我們就應該像Tesar教授那樣隨時隨地地向實際學習，心里永遠裝著“向實際學習”，處處有心地向實際學習！有心與無心是大不一樣。

 

所以我們在學校學習理論時也要盡量安排實踐性的教學環節，教改的目的就是尋找和最優的“理論與實際兩方面教學的最佳配比“。什么樣的配比是最佳的？在我當老師那幾十年來是反復經歷了無數次的教學改革，下面介紹我所經歷的正反兩面的教學改革經驗。

 

1958年大躍進中，我在大學四年級，為結合實際題目，我的課程設計就參加了軋鋼教研室王老師領導的實際的軸承環軋機的設計。

 

五年級時做畢業設計，我們班同學被分別組隊去到不同的工廠，有的下到哈爾濱平房某廠為它們設計鋁板軋機，我就來到富拉爾基為重機廠設計小型軋機機組。

 

畢業后我當了老師參加了多次教改。各次教改都是圍繞教育如何結合實際的問題。早在1958年為了教育更好地結合生產實際，把哈工大的重型機械類專業搬到了富拉爾基的第一重型機械廠旁邊，建立了東北重型機械學院，想以此取最好的廠校結合，理論與實際結合方式，這是一次大的教改舉動。類似的事情有北京農業大學搬出了北京，北京石油學院搬到了石油基地大慶等等。59年東重建校時，教學設備極度地缺乏，為了教學聯系實際，我們老師發起自做教具，那時我設計出許多既形象有趣又能夠深刻反映物理實質的教具模型，自己動手做出了許多鐵木結合的教具模型。1960年教改提倡做真刀真槍的課程設計題目，于是中斷了學校的教學，我帶著一批學過機械零件的學生去到昂昂溪電機廠，駐廠了幾個月，結合該廠電機的轉子的矽鋼片生產，搞了一條沖床上下料自動生產線，我們完成了從測繪、圖紙設計、零件加工、裝配、調試的全過程。

 

文化大革命中為了教學更緊密聯系實際，又有一個大的教改動作，就是改變了學校的教學的組織形式，拆散了原有的教研室，組成“專業連隊”，將所有包括基礎課的各科老師全部分別下到各個專業連隊。教學不再按年級大班上課，而是直接結合每個專業的實際進行基礎課的教學。

 

那時教改中出現尖銳的思考與爭論，就是發生在那個建專業連隊時期，是教改中最具有典型性和值得我們回顧與思考、值得去總結和汲取經驗教訓。那時清華大學的汽車專業提出：力學課應該是按“汽車力學”，還是“力學汽車”進行教學？一些人認為為應該徹底結合汽車專業的實際，力學課就應該是，汽車上遇到什么力學問題，老師就講相關的力學部分。而堅持力學汽車的人則還是認為，力學是應該按力學本身系統地講解與學習，但講授要去結合汽車，結合汽車學習力學。到底孰是孰非，也分別進行了許多實踐，還爭論了不短的時間。

 

我認為理論學習就應該按理論的科學體系完整系統地學習，就應該取“力學汽車”而絕不是“汽車力學”。力學課程它是理論，是科學，它有自己的完整體系。這個體系表現在它應該先交待基本概念再逐步深入到定理、定律；邏輯上它一個是逐漸由淺入深，先靜力學而后動力學。如按汽車力學講授，那力學一定是被講成支離破碎，失去體系，汽車上能夠遇到的就講，遇不到的就無法講，先遇到的先講，后遇到的后講，這樣也就沒有了力學的合理學習的系統，力學學習也就不完整了。這樣將不僅僅會造成可能有些力學理論部分，汽車中遇不到也就沒有學習；更嚴重的是，理論學習一定要掌握系統、掌握體系，這樣才能真正學到這個重要的基礎理論。掌握理論，才能以后解決與汽車不同的其它力學問題時，有理性的思考，能夠發生舉一反三的效果。不然，沒有體系，那知識就是零零碎碎，這是絕對學不到理論。前面已經提到，理論學習掌握越深，它就越有普遍性，越發能夠解決遇到的不同的各種實際問題。這正是我們大學要學習到的知識。

 

關于理論學習要系統性的問題，這里再舉一個非常明顯的例子，在我的另一篇關于“贊嘆螺旋理論”的文章中是這樣介紹我學習螺旋理論的：“在螺旋理論方面大家最常讀的，引用的是Hunt的那本書，然而由于該書的系統凌亂，且其語言的艱深晦澀，致使讀者如墜煙海。但我下定決心，無論如何要啃下這本書。前前后后加起來大約花了不少的時間。可是回過頭來看，如果不是先從Duffy那里學到系統的螺旋理論，讓我先看Hunt的那本書，毫無疑問的是難以讓我對螺旋理論有系統的認識，……相信如果那樣我不會繼續沿螺旋理論再向前走。”確實，那本書它不是教科書，它不會系統地給你講螺旋理論。而什么人想從Hunt那本不系統的書中，學到系統的螺旋理論知識，那幾乎是不可能的。所以學習理論一定要系統，要系統地學習理論才能真正掌握理論的系統。到用的時候，才會有理性的思維。

 

毫無疑問，理論是應該與實踐相結合的。問題是結合要擺清主次、結合的配比以及如何結合？上面說到的 “汽車力學” 與 “力學汽車”之爭就集中反映這個問題。我是認為年輕時上學讀書，是人生最理想的最適合學習的黃金時段，是人一生唯一難得的學習的好時期，畢業后再想系統讀書不是不可能，但遇到的困難要多得多。因此上學以學習為主，且主要是學習理論，實踐也僅僅是幫助理論的學習。兩者的主次關系配比關系應該是這樣的。特別是對于想要在更高的學術理論的程度上取得創新，想和國際上頂尖大學展開競爭的學校，更要進一步再加強他們大學的理論學習，這特別要緊。否則會影響到我們長遠的發展，這點我們不能不深思，不能不有一點長遠的戰略眼光！

 

回想在哈工大上學時，開始時工大說按蘇聯模式，畢業發“工程師學位畢業證”，后來因“運動”來而取消。那時工大5年制，3次工廠實習，兩次課程設計，一次畢業設計，實踐環節真不算少。這個模式已經是十分重視理論學習和實踐學習的結合。如此方案下培養出來的學生也已證明，是很能夠完成實際給予的各種各樣的技術任務。

 

過去幾十年的教改經驗希望對今天從事教學工作的老師能夠了解到，希望對他們能有所幫助，有了過去的經驗教訓希望不要讓我們再走彎路。

 

（作者系燕山大學機械工程學院教授、博導；本文曾編入作者所著《隨想錄》，燕山大學出版社出版；來源：昆侖策網【原創】） 

 

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