【专题访谈】勤耕不辍 开物成务 ——访清华大学电子工程系教授王华俭(二)

2021-01-19 11:50:33

科研事业结合国家需要

王华俭早年的兴趣培养始自他四叔手赠的一本《电的世界》,但仅凭兴趣还无法支撑他长期从事科研的坚强意志。在工作中他逐渐认识到,科研选题必须发扬无线电系的优良专统,结合国家的需要,科研组人员必须具有为国家尽职履责的高度自觉,是所谓“不担当,则无经世之事业”。  

回想起解放前夜的1947年,王华俭刚从浙江大学电机系电讯组毕业,他渴望了解国内的实际生产情况。正在此时,天津712厂招收实习技术员,他报名后获得录取,一同进厂的清华、北大毕业生有七人。一年左右时间,除了熟练掌握技术,他更了解到,我国无线电工业十分薄弱,基本依赖美国,毫无独立基础可言,元器件(包括电子管) 尤是如此。他发现,厂里所生产的“国产”收音机,除了外壳、机架和少量国产元件外,竟是用美制产品组装而成。不久,新中国成立,一切百废待兴,“不厚其栋,不能任重”,国家亟需栋梁之才。与无数有志青年一样,已奔向清华的王华俭正期待着报效祖国。  

1961年,无线电材料和元件实验室由雷达教研组领导,为雷达总任务需要服务,成效立显。实验室人力增多,由高永泉、赵惠庚、童瑯华三人负责。童瑯华是北工大雷达专业高材生,服从分配,工作十分出色。还参加编写教材,有独立见解。一年后调往南京雷达厂,立即参与新雷达设计,不久,升为厂长,到小三线建立新厂,后为电子部某重要研究所所长。他常提起在材料组学到很多知识,后来工作中很有用。王华俭与他成为好友,至今经常通信。原来材料组仪器设备散失损毁严重,无条件外购,必须自制。当时正研制动目标显示雷达,急需高效率的换能器代替石英换能器。于是,以容观澳为首组成材料科研小组,王华俭、洪小翠、姚克贤参加进来。小组参考王华俭和吕虎德在车间试制的规范改进、制定严格的烧结、磨片、镀银等工艺规程,人人自觉按规程操作,结果较快制成BCP-3(纵波)、BCP-4(横波)小批量钛酸钡压电换能片,BCP-3厚度0.13mm,各项性能合乎要求。用于延迟线其换能效率为石英换能片的30dB,在1964、1965两次飞行试验中,效果良好;尤其是1965年在车载雷达上实验,一出现就被观察手牢牢抓住,试验完全成功!此后,他着重研制固体延迟线,到文革前已研制出250us石英延迟线。对每一步工艺容观澳都亲自参与动手,严格俭查,带领全组协同配合,发挥出很大作用。1965年后转入“数字化”,承担计算机数字终端任务。1965年, 材料类课程按高教部规定停止了,教研组人员大多转业,设备大部迁往绵阳分校。

王华俭和同事在工字厅

文革结束,我国步入改革开放时代。1979年绵阳分校迁回北京,王华俭随同回京,雷达教研组更名为信号检测与处理教研组。时值数字集成电路(DIC)、电荷耦合器件(CCD)、声表面波器件(SAW)全球三大信号处理器件发展到实用阶段,国家当务之急是适应世界科技的发展潮流,科研事业亟需结合国家的这一新需要。教研组主任茅于海老师亲自开设研究生课程《数字信号处理》。王华俭回忆说:“声表面波器件为当时最主要的模拟信号处理器件,是在压电晶体基片上,以各种形式加权涂覆或刻蚀在基片上的金属或其他的叉指条(IDT),通过压电转换,其输出是加权函数的傅氏变换,从而实现延时、滤波、谐振、脉冲压缩、卷积等功能。这是材料器件化创新,极大简化了设计,大幅降低了设备体积和成本。”教研组指定王华俭、陆延丰、周祖成开设研究生选修课《模拟信号器件及应用》并筹建实验室。他们参考斯坦福大学G.S.Kino教授的《模拟信号器件课程大纲》并结合国内讲义拟定教学和实验计划,编写讲义。1982年开课并建实验室时,王华俭遇到了困难。声表面波器件是新型的信号处理器件,而他对信号处理知识知之甚微。茅于海老师高度重视,并给予支持。他以身作则,亲自指定研究生和选题,亲手安装计算机,亲领研一、研二研究生展开工作。陆延丰与应启珩实际上先后成了他的老师,实验室更由陆延丰一手建立。王华俭谦称,研究生教学质量不佳,自身有责。实际上,他负责的科研工作在全系和教研组的支持下,正不断取得佳绩。

教学的核心是育人成才   

教师的教学手段之高下、授课方法的优劣更直接关乎学生对知识技能的掌握。1990-2002年,王华俭担任教务处本科生教学顾问,加入听课小组,对教师授课进行评议、改进。他认为,听评新到学校教师所授课程,是关乎育人成才的关键环节,是对学生“德”(为人)、“智”(学业)的重要把关任务。首先,他责无旁贷、身体力行,使自身的求知心、认真听讲、提问与在读同学别无二致,预习不熟悉的课程,每门课程至少听三次。这得到了教务处唐德玲老师和教学顾问组长贾书惠老师的支持。起初一两年,主要听课重点集中于已选出的、备课熟练的优秀教师,总结其授课经验、有待改进之处,每学期报告教务处。他们之中,后来大多成了学术带头人。如吴建平成为中国工程院院士、计算机网络专家;李星成为IPV6网络建设者、中国教育和科研计算机网络CERNET中心副主任。

1998年,“评优”制度建立,标志着教务处听课制度日臻完善,各系对提高教师质量均高度重视。清华教师的学术水平较高,但在教学、授课方面参差不齐。其中,不乏业务出众、授课思路清晰、口齿流利、谆谆善诱者,比如留学归来的牛志升老师,善于结合国内实际应用,讲课生动流利,也包括从外单位进入本校执教的老师,如2002年,王华俭给一位从四川来的无线电专业老师写下最佳评语,推荐给教务处,他很快成为清华电子系信息研究所所长、北斗卫星负责人,他就是陆明泉老师;对于全国模范教师郑君里教授,王华俭全神贯注聆听了其《信号与系统》全课程,完成了听课报告。

还有一些教师因科研等原因,不注意授课方法的研究。在清华本科或硕士毕业后留校工作数年的老师中,有少数自身业务水平高、讲课技巧逊色者,经两三次才通过评优;也有从海外归来讲课经验不足者,王华俭听课后主动与之交谈,只要对症下药,解除顾虑,授课效果迅疾转变;一些年轻教师“首次”开课时情绪紧张,虽已认真“备课”,但一上课堂,就期期艾艾、龃龉难言。面对年轻教师遇到的普遍问题,王华俭将更着意于他们的心理状态,给予热情、细致、耐心的心理辅导,以解除其负担。在如何“备课”上,他强调 “讲法”:采用渐进启发式教学,“不愤不启,不悱不发”,设问以吸引同学举一反三,激发学习兴趣。此外,他还总结道:“先由授课教师试讲,熟练后请同事听评;陈述首讲体会,请同学评判;通过课堂测试等方法俭查教学效果……”

听课小组由两三人组成,课后他们扺掌而谈,相互学习交流。十余年来他与吴麒、徐伯雄、金千方等老师长期同组。他回忆道:“吴麒老师学识渊博,听课专心致志,每堂课都征求同学意见,课后当面或致电授课老师交换意见,裨益良多。”每学期王华俭都撰写总结报告上交教务处,其中不乏对优秀试讲教师的专门报告。他还特别致谢高以智老师对《电子物理》的听课评论指导。十余年来,他总共听课170门,每门课程至少听三次:学期初首次只能初步交换意见,第二次后或能扺掌深谈,期中小结后再听第三次,才能了如指掌,对授课教师实有助益。《新清华》1453期刊载了对王华俭的采访,他也荣获两次校“老有所为”先进称号,在他看来,这是听课小组的集体荣誉。

王华俭与同事和学生们

 

1986年,王华俭参加无线电系彩电CAD,获电子部三等奖、北京市二等奖,他提出“声电子器件和磁性器件黑盒模型和参数测定”,普适于“二端电路”CAD,其磁性器件于1990年通过鉴定,两者均在全国推广应用,经济效益巨大,分别得清华大学经济效益经推广奖。 他还研制成新型VCO-HBAR16频道新型振荡器,并撰写论文《HBAR(微波声体波高谐多模谐振器)的性能特点和应用前景》,在中国电子学会第四届年会和中国元件学会第六届年会同时发表,在1989年中国电子学会上被评为受奖论文。而HBAR作为高频高灵敏传感器,将完全取代SAW,成为应用极为重要广泛的“网络硬件化”器件。 1988年,他与电子物理教研组合作研制成研制ZnO/蓝宝石HBAR谐振器,实验室小量生产,性能优异一致,为国内首创。

金德鹏向王华俭转送校党委书记陈旭的90岁祝寿鲜花

 

耳闻目睹王华俭教授这一系列成果,我们发现,他一生事业的立足点、出发点都是在发扬清华优良传统、培养国家需要的清华人才。七十年前,电机系老主任章名涛教授曾指出“年轻人首先要为人,然后才是为学”。也正如电子系老主任张克潜教授在采访中所指出“人是第一位的,得人、育人、树人是教育部门的核心,……立志走科学道路的人需要有足够的自由成长空间,但又要和时代发展相适应”。他认为,每一位教育工作者都应牢记这些话语,更好地展现“自强不息,厚德载物”的清华精神。此刻,我们也不免想到,他践行“为国育才”的主张,应与他自幼耳濡目染祖父辈“教育救国”、“育人兴邦”的言传身教有关。

人生九十,不忘初心。王华俭确实做到了古人“志不可一日坠,心不可一日放”之不辍勤耕。对于应用性极强的材料学科,在他看来,显然是“目巧者不如尺度之精”,“开物成务”,其重要性不言而喻。在科研事业上他长期勤耕、注重实践,或许也与他在少年时代因抗战爆发而从家乡江阴辗转皖、赣、桂,于颠沛流离中吃苦耐劳不无关系。

如今风雨一生,无论昔日的无线电材料曾处在潮头还是蛰伏浪底,我们见到眼前的王华俭教授神态平和,颇显率真,也好似 “风恬浪静中,见人生之真境;味淡声希处,识心体之本然”,这样一位为国家科研事业奉献毕生的学者更具有一种超然远举的旷达胸怀,令人景仰。

 

采访合影

采访|王剑、乔元春、万军

撰稿|万军

图片|石加东

排版|陈孟孟

责编|乔元春

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    科研事业结合国家需要 王华俭早年的兴趣培养始自他四叔手赠的一本《电的世界》。无线电材料和元件实验室由雷达教研组领导。