○文/蘇慶 陳國輝

嚴謹求實做科研 開拓創(chuàng)新興教育
——記北京科技大學(xué)機械工程學(xué)院工學(xué)系樊百林副教授

○文/蘇慶 陳國輝

機械工程是一門涉及利用物理定律為機械系統(tǒng)作分析、設(shè)計、生產(chǎn)及維修的工程學(xué)科。其知識可廣泛應(yīng)用于汽車、飛機、空調(diào)、建筑、橋梁、工業(yè)儀器及機器等各個領(lǐng)域。隨著社會的發(fā)展，這一學(xué)科不再是男性的專屬，越來越多的女性進入這一領(lǐng)域，并取得了優(yōu)異的成績。北京科技大學(xué)機械工程學(xué)院工學(xué)系樊百林副教授就是其中的佼佼者，她不僅在機械工程科研領(lǐng)域做出了突出貢獻，同時在該專業(yè)的實踐教育上進行創(chuàng)新突破，為行業(yè)發(fā)展培養(yǎng)了更多優(yōu)秀人才。

選擇源于熱愛

出生于山西的樊百林，年輕時就希望到太鋼集團這樣的地方鍛煉自己，高中畢業(yè)時，和父親商量后她毅然選擇了北京鋼鐵學(xué)院（現(xiàn)為北京科技大學(xué)）機械系冶金機械專業(yè)。她熱愛自己的專業(yè)，像海綿一樣吸取著大學(xué)豐富的專業(yè)知識，憧憬著畢業(yè)后能用知識實現(xiàn)心中的那份愿景。1986年大學(xué)畢業(yè)后，樊百林如愿被分配到山西太原重型機器廠，并先后擔(dān)任研究所軋鋼室、經(jīng)營處工程師。為了進一步提升自己的專業(yè)知識，1990年她又回到北京科技大學(xué)機械工程學(xué)院冶金機械專業(yè)攻讀研究生學(xué)位。研究生畢業(yè)后，她來到北京市冶金設(shè)備自動化研究所擔(dān)任工程師，致力于冶金設(shè)備的專業(yè)設(shè)計并取得突出成績。1995年，樊百林再次回到母校機械制造調(diào)研室工作，之后又負責(zé)了工程訓(xùn)練中心大學(xué)生工程訓(xùn)練傳統(tǒng)工藝的金工實習(xí)等工作。2001年，在時任機械學(xué)院書記邀請下，她建立了現(xiàn)代工程發(fā)動機實踐教學(xué)，并被邀請到機械工程學(xué)院工學(xué)系工作至今。在這二十余年工作經(jīng)歷中，由于所跨專業(yè)比較多，從最初的冶金機械、機械制造及自動化到目前從事的機械設(shè)計及理論、車輛工程等專業(yè)，她全面把握機械行業(yè)發(fā)展的幾大方向。憑借著豐富的知識，樊百林教授先后主講過《機械制造工藝基礎(chǔ)》、《焊接工藝》、《現(xiàn)代制造新工藝》、《汽車構(gòu)造》、《機械設(shè)計與制圖》、《機械制圖》、《CAD實踐》、《機械制圖發(fā)動機拆裝實踐》等十幾門課程。

進步離不開創(chuàng)新

談到創(chuàng)新成果，樊百林老師顯得很謙虛，她認為原子彈成功爆炸的驚天動地、火箭上天的震撼人心才是真正的創(chuàng)新成果，而她所從事的冶金行業(yè)設(shè)備的設(shè)計、工程產(chǎn)品設(shè)計只能稱之為工作的一部分。

在太原重型機器廠研究所軋鋼室工作期間，樊百林從事了半年太重企業(yè)減速器系列產(chǎn)品標準化制圖工作，參與了“1700酸洗生產(chǎn)線的生產(chǎn)服務(wù)技術(shù)指導(dǎo)”總裝生產(chǎn)服務(wù)、“勝利油田飛焊內(nèi)補小車自動焊補機組”技術(shù)指導(dǎo)、“￠76軋管機設(shè)計”、“自動步進式冷床機械系統(tǒng)設(shè)計強度分析研究”。在太原重型機器廠經(jīng)營處工作期間，她負責(zé)聯(lián)絡(luò)北京與太重之間的科技、營銷、信息聯(lián)絡(luò)工作。在北京市冶金設(shè)備自動化研究所工作期間，她參與了“￠76高頻焊管車間整體布置和設(shè)計”工作，取得了諸多創(chuàng)新成果。

在攻讀碩士學(xué)位期間，樊百林跟隨導(dǎo)師管克志教授進行中國有色金屬總公司“八五”計劃重點科研項目：有色金屬銅流動應(yīng)力數(shù)學(xué)模型的研究。1995年來到北京科技大學(xué)后，她從事太鋼不銹鋼流動應(yīng)力數(shù)學(xué)模型的研究、“離心機設(shè)計”、減定徑機架仿真分析與優(yōu)化設(shè)計、驅(qū)動橋殼應(yīng)力分析及柔性體動力研究、防火幕溫度場分析與大寬度舞臺研究、舞臺升降臺優(yōu)化設(shè)計和應(yīng)力分析、電動汽車結(jié)構(gòu)件優(yōu)化設(shè)計以及實驗平臺的建設(shè)、電動汽車構(gòu)件優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計和綠色再制造研究、特種車輛的車身結(jié)構(gòu)性能分析、汽車發(fā)動機再制造管理系統(tǒng)的軟件開發(fā)研究、工業(yè)袋式除塵器管道阻力軟件開發(fā)以及袋式除塵系統(tǒng)性能分析和計算機模型研究。

感恩生活 碩果累累

樊教授說自己生在一個好時代，雖然家里困難，她還是依靠國家接受了高等教育。能夠取得今天的成績，離不開那些幫助、影響她的人。以身作則、言傳身教、淳樸善良的父母，悉心培育她的老師，包容大度的愛人，團結(jié)友愛的兄弟姐妹，背后支持自己的孩子，互幫互助的領(lǐng)導(dǎo)、同事都給予她巨大的支持?！皼]有他們，就不會獲得今天的成就?！?/p>

學(xué)校工作期間，樊百林參與和負責(zé)了多項創(chuàng)新科研題目，并獲得諸多榮譽。2001年“磁感應(yīng)接近開關(guān)系列化產(chǎn)品的研究與開發(fā)”獲中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會、中國金屬學(xué)會、冶金科學(xué)技術(shù)進步獎，排名第二?！霸跈C械基礎(chǔ)系列課程改革中注重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計能力”，獲2001年北京市教育教學(xué)成果（高等教育）一等獎，排名第五。由她負責(zé)籌建捐資開展的實踐教學(xué)研究和實踐《機械基礎(chǔ)課堂教學(xué)與實踐教學(xué)綜合改革的研究與實踐》，2005年使其他5名教師獲得國家教學(xué)成果二等獎。她還獲得實用新型專利兩項：利用重力勢能發(fā)電的機動車和螺旋嚙合舉升裝置，后者獲得中國科技創(chuàng)新最佳成果發(fā)明獎。2003年完成了北京科技大學(xué)第四批本科生教學(xué)改革面上課題“非機類學(xué)生金工實習(xí)實踐環(huán)節(jié)綜合改革的研究與實踐”。其“機械設(shè)計制圖課程”2006年-2008年被評為北京市精品課程，2006年被評為北京科技大學(xué)校級優(yōu)秀課程。2009至2012年，她完成了第六批本科生教學(xué)改革課題“在實踐教學(xué)和課堂教學(xué)中提高現(xiàn)代工程意識與能力的研究與實踐”課題。2011年12月，她獲得北京科技大學(xué)第六屆“本科生教學(xué)優(yōu)秀獎”二等獎。2012年“機械系列課程創(chuàng)新綜合工程設(shè)計型實踐與實驗教學(xué)開發(fā)系統(tǒng)”榮獲北京科技大學(xué)第十屆實驗技術(shù)成果二等獎，排名第一。2010年榮獲北京科技大學(xué)第25屆教育教學(xué)成果獎“機械基礎(chǔ)課程研究型教學(xué)綜合素質(zhì)人才培養(yǎng)質(zhì)量保障閉環(huán)系統(tǒng)”北京科技大學(xué)一等獎，排名第三。作為大班導(dǎo)師，她所帶的機械2012-05班，2013年評為北京科技大學(xué)優(yōu)秀班級體。2014年，她完成了全國教育科學(xué)規(guī)劃教育部重點課題“校企合作實訓(xùn)基地辦學(xué)模式的創(chuàng)新研究”。2015年，她獲得第26屆北京科技大學(xué)教育教學(xué)成果獎特等獎“基礎(chǔ)技能、動手實踐與大賽磨練同步分層次培養(yǎng)一條龍制圖教學(xué)體系”，排名第五?！啊督鸸嵙?xí)》課程教學(xué)改革的研究與實踐”獲得1999年北京科技大學(xué)教學(xué)成果三等獎，排名第三。1997年，樊百林被北京科技大學(xué)評為文明校園建設(shè)先進個人。

培養(yǎng)具有愛心、責(zé)任心的德才兼?zhèn)涞目萍純?yōu)秀人才，是樊百林的心愿，她自己就是這樣一個人。捐資助貧是樊百林一直熱心參與的事業(yè)。她和她的朋友們捐助了江西石城縣琴江鎮(zhèn)仙源村人尿毒癥患者張超群、江西石城縣琴江鎮(zhèn)大人米畬村惡性骨肉瘤患者溫小芳、江西石城縣小別鄉(xiāng)小別村腎病患者溫集良、江西寧都縣田埠鄉(xiāng)金錢壩村余蘭英的7歲和9歲兩個孫子等。此外，她還熱心捐資貧困山區(qū)修橋，如江西石城縣羅口大橋，“希望他們的生活再艱難也能看到希望。”

樊百林家書多，她捐書也很多。河北淶源縣的中小學(xué)校，山西五臺山的學(xué)校，北京門頭溝的部分中學(xué)都收到過她捐贈的書籍。

現(xiàn)代工程實踐教學(xué)

2000年，樊百林將工程設(shè)備發(fā)動機引入大學(xué)課堂，開展了現(xiàn)代工程教育發(fā)動機實踐教學(xué)，并從實踐教學(xué)課堂逐漸引入到理論課堂。在多年教學(xué)中，她創(chuàng)建了以人為本的‘人文工程、科技工程、綠色工程’三工程實踐教學(xué)新理念，著眼于培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞膬?yōu)秀人才。

樊百林認為：現(xiàn)代工程教育模式的引入與傳統(tǒng)教育模式不同在于，在教學(xué)過程中直接學(xué)習(xí)工程問題，貫穿工程基礎(chǔ)知識的傳遞，強化工程實踐基礎(chǔ)知識和綜合實踐能力教育的培養(yǎng)。以設(shè)計為主線的現(xiàn)代工程教育應(yīng)以工程實踐為教學(xué)背景，以發(fā)現(xiàn)問題為前提，以培養(yǎng)創(chuàng)新設(shè)計能力為目的，實現(xiàn)以培養(yǎng)團隊和諧合作能力為基礎(chǔ)的產(chǎn)品研發(fā)，達到以產(chǎn)品服務(wù)于社會以解決現(xiàn)實生存問題為最終目的工程系統(tǒng)運作能力。

項目創(chuàng)辦之初，不為人理解，樊百林在領(lǐng)導(dǎo)的支持下沒有放棄。項目籌建中她親力親為，自己買設(shè)備，自費到清華大學(xué)學(xué)習(xí)，自己花錢購置勞保用品。教研工作剛有起色，四個小時的課時又被砍成兩小時，她始終堅持。她的認真和執(zhí)著，使得這一課題成為獲得國家獎最重要的一部分。為了教學(xué)順利開展，2009年之前，樊老師捐資維持開展現(xiàn)代工程實踐教學(xué)，使其他五位教師獲得了國家教學(xué)二等獎。

攀百林將別人眼中的不可能變成了現(xiàn)實，學(xué)生趙泓瑜說：“對北科大學(xué)生而言，發(fā)動機實踐教學(xué)是我們的自豪和驕傲”，王慧學(xué)生說：“這是一堂無比重要的課，知識量遠大于普通課堂的十倍、百倍”。全國37所學(xué)校的教師參觀學(xué)習(xí)后感慨：“搞這么大的教學(xué)改革，無私奉獻，從教30年的見過的獨你一人”，“你的實踐教學(xué)滲透到理論課堂的方法，正是國際上研究的CDIO工程教育模式，你是中國高等教育CDIO工程教育模式的最早開創(chuàng)者，沒想到你已經(jīng)默默地干了14年了”，“北京科技大學(xué)國家教學(xué)團隊實踐教學(xué)籌建者負責(zé)人，中國高等工程教育實踐教學(xué)的創(chuàng)始人當(dāng)之無愧”。

創(chuàng)新是一種希望

“創(chuàng)新包括制度、科技、文化等多方面內(nèi)容，它是新時代到來的一種新體系、新空間，一種新的動力、新的希望。創(chuàng)新的提出，就像一潭水開了一個活口，讓水流動起來，讓它具有了可持續(xù)性發(fā)展的傾向和趨勢”，這是樊百林理解的創(chuàng)新。身在教育領(lǐng)域，樊百林在教學(xué)中將工程設(shè)備直接納入教學(xué)，進行工程教育的實踐課堂，以此提高學(xué)生的創(chuàng)新能力、實踐能力，這是她身體力行的創(chuàng)新活動。

樊百林捐資籌建開展的現(xiàn)代工程發(fā)動機實踐教學(xué)和模型教學(xué)不一樣，它是大學(xué)生工程能力培養(yǎng)的直接場所。學(xué)生們說：“百聞不如一實踐，ppt做的再生動形象，但是看的是平面圖，不如看實物更生動形象。不注重理論聯(lián)系實踐，不注重積累經(jīng)驗，就是一個百無一用的書櫥”。樊百林的實踐教學(xué)讓學(xué)生看到了自己知識和能力的不足，看到了機械設(shè)計中的奧妙，激發(fā)了他們學(xué)習(xí)和創(chuàng)新設(shè)計的動力，產(chǎn)生了投身到機械行業(yè)的渴望，也對加工制造的工人產(chǎn)生了敬意。對于這些收獲，學(xué)生們感慨中充滿感謝——“踏實、堅持、坦然、奉獻，這幾個詞概括了老師您的品德，科大學(xué)子走出去了，但我相信永遠會有人在心中不斷感激，在心中不斷祝福、感謝樊老師”；同學(xué)們還作詩一首獻給老師：二木雙×一大師，嘔心瀝血教人子；一橫一撇感頑石，日上當(dāng)頭艷如斯；人道單本欠殷實，雙木方能成大勢；今日為國育學(xué)子，任勞任怨又無私；學(xué)子感恩心自知，他日功成名就時；科大校園舞雄獅，獻上碩果謝恩師。

兩岸合作 共贏未來

隨著海峽兩岸四地的交流不斷加深，教育方面的交流也隨著增加，但仍存在著很大的差距。“目前港澳臺地區(qū)在機械工程教育領(lǐng)域特別注重實踐教學(xué)，重在實業(yè)、實踐，社會實踐的時間占到一門課50%～70%的時間，同時為學(xué)生提供很多發(fā)揮創(chuàng)新能動性的機會。大陸的實踐課程時間僅占到總課時的2%～10%。因此，在學(xué)生與社會溝通能力、創(chuàng)新能力和自學(xué)能力的培養(yǎng)方面差距明顯。另外，在考核制度和教學(xué)模式上也有很大差距，港澳臺地區(qū)教學(xué)重視成果，大陸學(xué)校注重成績?！狈倭终J為，海峽兩岸雙方應(yīng)該加強交流，共同培養(yǎng)，合作共贏。

在她看來，要想促進海峽兩岸機械工程學(xué)科共同發(fā)展，首先要加強合作，共同開發(fā)，進一步提高機械自動化程度；其次，提高機電一體化程度，實現(xiàn)人工智能的交互工作；再其次還要考慮到以人為本，提高人的舒適型，降低勞動操作者的壓力的工業(yè)工程設(shè)計；同時要加大力度加強環(huán)保性工程性設(shè)計，注重安全性、防腐性工程設(shè)計，特別強調(diào)防電子輻射性工程設(shè)計；加強綠色再制造的開發(fā)運用。

當(dāng)然，研發(fā)自己的自主品牌，提高設(shè)計人員的自主創(chuàng)新能力，建立高素質(zhì)的科研團隊等等都是工程學(xué)科未來需要努力的方向。樊百林教授期待有更多的創(chuàng)新人才加入到創(chuàng)新型國家的建設(shè)中。