我國最早開辦計算機專業(yè)的大學
1956 – 1966 的十年,是我國計算技術(shù)和計算機產(chǎn)業(yè)起步和奠基的十年,也是迎頭追趕取得輝煌業(yè)績的十年。
20 世紀80 年代中,一個曾經(jīng)從事過數(shù)學、國際關(guān)系和中國歷史研究的美國人,John H. Maier, 來到中國,對新中國的計算機技術(shù)發(fā)展史做了一番考察?;氐矫绹?,在美國信息處理學會聯(lián)合會( AFIPS) 的1988年報《計算技術(shù)史》上發(fā)表文章, 對中華人民共和國計算機科學發(fā)展的歷史做出了以下的評價:
“20 世紀60 年代至70 年代初,中華人民共和國完全依靠自己的力量完成了若干顯赫的計算機科學成就。雖然還不能完全同西方或蘇聯(lián)的計算機技術(shù)并駕齊驅(qū),但是卻宣告了中華人民共和國在完全封閉的境遇下確實參與了20 世紀后期全球科學技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)象。我們不應(yīng)忽視中華人民共和國的潛力和追求?!?
清華大學是這“潛力和追求”中的一員。
從全國來說,發(fā)展計算機技術(shù)的主力軍是中國科學院、軍工和軍隊,高等學校只是一支方面軍,處于配合、保證地位。但是在我國計算機技術(shù)發(fā)展的前期醞釀、起步、奠基和全面發(fā)展的各個階段,清華大學都是一支十分活躍和富有成效的突擊隊。早在50 年代初,清華大學先后在電機系和數(shù)學研究所,由閔乃大教授和華羅庚教授領(lǐng)導,開始了計算機技術(shù)前期的預研工作,主要是開關(guān)電路理論和計算機設(shè)計的探索。從英國留學歸來的夏培肅和清華電機系研究生王傳英等參加了這一階段的工作。
1955 年初,毛主席、黨中央決定獨立發(fā)展我國的原子能事業(yè)。為了配合這方面的人才需要,1955年10 月清華大學增設(shè)十個新專業(yè),其中包括設(shè)在電機工程系的“遠距離機械及電氣自動裝置專業(yè)”, 后來正式命名為“自動學遠動學專業(yè)”。1956 年初,清華先后獲得蘇聯(lián)莫斯科莫洛托夫動力學院和列寧格勒加里寧多科性工業(yè)大學《數(shù)學計算裝置及儀器專業(yè)》的教學計劃,決定增設(shè)電子計算機專業(yè)。2月25日,清華大學向高等教育部申報了增設(shè)新專業(yè)和1956 年的招生計劃。3 月31 日,高等教育部以(56)工曾字682 號文件正式批復:“? 電子計算機專業(yè):同意你校意見提前于今年設(shè)置。” 清華大學隨即在無線電系設(shè)置了電子計算機專業(yè),從本校電機系、動力機械系抽調(diào)二、三年級學生,轉(zhuǎn)學電子計算機專業(yè),原計劃1958 年第一批畢業(yè)。1956 年4 - 6 月,我國制定的《1956-1967 科學技術(shù)發(fā)展長遠規(guī)劃》將發(fā)展計算技術(shù)列為緊急措施。要求清華大學提前提供計算機專業(yè)畢業(yè)生。 教育部決定從上海交通大學抽調(diào)電機專業(yè)( 強電) 高年級學生到清華大學轉(zhuǎn)學此專業(yè)。同年暑期又招收了一年級新生。這樣,清華的電子計算機專業(yè)就同時啟動了一至四年級。1957 年培養(yǎng)出第一批畢業(yè)生。這是新中國最早建立的計算機專業(yè)。
1957 年初,國防部第五研究院錢學森院長同蔣南翔校長簽訂合作協(xié)議,確定清華大學的自動學遠動學專業(yè)和電子計算機專業(yè)除配合國家原子能事業(yè)的需要外,也要同他們密切配合,為國家的航天事業(yè)服務(wù)。1958 年6 月,聶榮臻副總理批準高等教育部的報告,進一步確定了清華大學自動學遠動學和電子計算機兩個專業(yè)為國家尖端工業(yè)服務(wù)的方向。
1958 年7 月3 日,清華大學1957-1958 年度校務(wù)行政會議第七次擴大會議決定成立自動控制系,鐘士模任系主任。清華大學黨委決定成立電機系與自動控制系總支部,由凌瑞驥擔任總支書記。
同年9 月,黨中央下令從全國十所重點高等學校抽調(diào)287 名高年級學生到我系為航天工業(yè)與核工業(yè)定向培養(yǎng)。國防部分配一批技術(shù)兵種的復員戰(zhàn)士到清華支援新技術(shù)專業(yè),其中百余人到我系。我們這個剛剛誕生的“嬰兒”,一下子變成學生和教工總數(shù)近千的大系。
自動控制系建系不久,根據(jù)實際需要進行了專業(yè)調(diào)整,取消了運籌學專業(yè),全系設(shè)自動學遠動學(又名自動控制)和計算機兩個專業(yè)。自動遠動學專業(yè)包含自動控制理論、自動控制系統(tǒng)兩個學科方向。自動控制系統(tǒng)又分為“ 飛行器自動控制”和“核能生產(chǎn)自動控制”兩個專門化,分別由副系主任章燕申、唐澤圣兼任兩個控制系統(tǒng)教研組的主任。吳麒任自動控制理論教研組主任。計算機教研組主任由金蘭擔任。
隨后,根據(jù)需要,又新增設(shè)了“自動控制元件”專業(yè),副系主任王繼中兼任自動控制元件教研組主任。
我們系的發(fā)展幾乎是“ 白手起家”的。 以計算機專業(yè)為例,當時,參加創(chuàng)建這一新專業(yè)的除去剛從美國歸來的周壽憲外,其他的年輕教師都是從傳統(tǒng)的電機工程專業(yè)(強電、弱電)轉(zhuǎn)行過來,都從未學過計算機專業(yè)課程,更沒上機工作過。當時,雖然拿到了蘇聯(lián)的教學計劃、課程大綱,但大都沒有參考教材。
而且那時蘇聯(lián)的計算機專業(yè)偏重機電式(或電子式)模擬機,數(shù)字機的比重很小。再者,他們只把計算機當作數(shù)學計算儀器而不是軟硬結(jié)合的應(yīng)用系統(tǒng)。1957、1958 年請到的兩位蘇聯(lián)專家,一位是自動控制(隨動系統(tǒng))專家,另一位是機電式解算裝置專家。他們對電子計算機(尤其是數(shù)字計算機)都不太熟悉。當時,處于西方對我國全面經(jīng)濟技術(shù)封鎖的國際環(huán)境,無法從西方進口計算機和自動控制設(shè)備,國內(nèi)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)剛剛起步,更提供不出這類產(chǎn)品。因此,要真正掌握這門技術(shù)就不能停留在書本上,必須把教學同科研、生產(chǎn)結(jié)合起來,在研究、設(shè)計和制造計算機及其應(yīng)用系統(tǒng)的過程中鍛煉成長。一切全靠自己解決。不言而喻,1958 年蔣南翔校長提出了“教學、科研、生產(chǎn)三結(jié)合”的口號,對于新技術(shù)專業(yè)有著特殊重要的意義。
1958 年夏,自動控制系打響了研制新技術(shù)專業(yè)試驗設(shè)備與系統(tǒng)的硬仗。1958 年6 - 9 月,我系同機械系、電機系合作研制我國最早的程序控制銑床。王爾乾等為該系統(tǒng)研制程控計算機。同時,計算機教研組參考蘇聯(lián)的MH-7 型小型模擬計算機,研制成功六階非線性電子模擬計算機。兩個自動控制教研組分別研制了一自由度飛行模擬平臺和核反應(yīng)堆控制裝置的原理樣機,并在北京鋼鐵學院舉辦的“高??蒲谐晒褂[會”展出,受到國家尖端技術(shù)最高領(lǐng)導的重視。
1958 年10 月,我系決定自力更生研制一臺中型通用電子數(shù)字計算機,得到校領(lǐng)導支持,正式列為1959 年第11 項校重點科研項目,代號911。我系計算機專業(yè)和工程力學數(shù)學系計算數(shù)學專業(yè)的青年教師和高年級學生參加911 的設(shè)計、實驗和研究,系車間和學校實驗設(shè)備工廠承擔試制任務(wù)。立項后,僅用短短的幾個月就完成了911 機的設(shè)計和試驗,進入試制,并在60 年上半年完成了部件和主機的組裝、調(diào)試, 實現(xiàn)了設(shè)計功能。但是由于工藝不過關(guān),未能達到預期的穩(wěn)定性指標。決定建立嚴格的零部件老化、篩選標準,大力提高各個環(huán)節(jié)的工藝水平,重新組裝。
1960 年前后,六階非線性電子模擬計算機在系車間正式投入小批量生產(chǎn)。三自由度飛行模擬平臺和核反應(yīng)堆控制系統(tǒng)的實用系統(tǒng)都由相應(yīng)的教研組研制成功。1960 年1 月海軍全國科學技術(shù)大會上,我系承接了慣性導航的研究課題,建立了同海軍有關(guān)研究所以及上海航海儀器廠的合作關(guān)系。慣性導航成為飛行器控制系統(tǒng)專門化的重點發(fā)展方向。
1961 – 1963 全國經(jīng)歷了三年經(jīng)濟困難時期,中央提出了“調(diào)整、鞏固、充實、提高”的方針。在這一時期,清華的新專業(yè)建設(shè)沒有止步,而是得到充實和提高。計算機專業(yè)、自動學遠動學專業(yè)的學制從五年變?yōu)榱?。新增的學時用于加強基礎(chǔ)(數(shù)學、物理、外語)和“真刀真槍”的畢業(yè)設(shè)計。學校要求在確保師生身體健康的前提下,教學中實行“少而精”、“因材施教”,科研上縮短戰(zhàn)線、確保重點。
張軸材等一批學業(yè)優(yōu)異的同學成為“因材施教”對象,得到重點培養(yǎng)??蒲泄ぷ饕矝]松勁,911 被提升為重中之重的校級科研項目。作為中國自動化代表團團長,鐘士模教授兩次率團出席國際自動控制聯(lián)合會(IFAC)的成立大會和世界大會。開會回來,在鐘士模領(lǐng)導下確定了我系在自動化理論方面的重點研究課題:最優(yōu)控制、自適應(yīng)控制、極大值和快速隨動系統(tǒng)。
1963 年之后,隨著全國經(jīng)濟形勢逐漸好轉(zhuǎn),各項事業(yè)加速發(fā)展,我系也迎來了創(chuàng)業(yè)年代的大豐收。
1964 年,經(jīng)過全系師生幾年鍥而不舍的努力,我系兩項影響深遠的科研攻關(guān)項目終于獲得成功。其一,清華“屏蔽實驗反應(yīng)堆” 控制系統(tǒng)自動啟動一次運行成功;其二, 911 機成功地投入運行。1965 年,在高??蒲谐晒褂[會上展出我系兩項新成果:我國最早的印刷電機以及一批其它微型特殊電機,556 型自動搜索電子模擬計算機。1966 年初,小型晶體管數(shù)字計算機(112 機)也登上全國高等學??萍汲晒褂[會。112 機研制得到北京市儀表局大力支持,北京計算機三廠和沙河半導體研究所的大力協(xié)作。從設(shè)計、試驗、元部件測試、老化、篩選,到整機組裝、調(diào)試、通過考機,只用了11 個月。不久,計算機三廠便投入小批量生產(chǎn)。此外,1965 年4 月,在校黨委副書記、黨委科技小組組長何東昌同志的直接關(guān)心和支持下,我系副系主任章燕申教授帶領(lǐng)飛行器控制教研組,把靜電陀螺儀及其控制系統(tǒng)定為新的重點研究方向,并開始了這一領(lǐng)域的探索與研究。5 月,在第二教室樓會議室召開了校、系和部分教研室領(lǐng)導干部會上,蔣南翔校長作了長篇講話。他以卓越的戰(zhàn)略眼光,指出計算技術(shù)已經(jīng)成為當代世界科學技術(shù)發(fā)展的制高點,號召全校各系、各專業(yè)加快普及和應(yīng)用計算技術(shù),把它變成清華辦學的特色和亮點。
1956 年,鐘士模教授領(lǐng)導成立510 教研組,從那時起就以為數(shù)不多留美、留蘇歸來的學者和校內(nèi)畢業(yè)的青年骨干教師為基礎(chǔ),著手組建一支素質(zhì)高、刻苦學習、努力工作、全面發(fā)展、生機勃勃的教師隊伍。
1956-1961 年陸續(xù)吸納從蘇聯(lián)、捷克留學或進修歸來的章燕申、金蘭、吳麒、劉植楨、王耆、郭尚才、郭仲偉、岳震伍、廖先、李三立、傅金鐸、王博文、張毓凱等十余人。1957-1965 年每年都有畢業(yè)(或提前抽調(diào))生留系任教,累計總?cè)藬?shù)多達八十余人。各教研組力量大大加強,不僅僅體現(xiàn)在人員數(shù)量的增多,更重要的是通過將教學同科研、生產(chǎn)結(jié)合起來,教職員工在研究、設(shè)計和制造計算機或自動控制系統(tǒng),以及其它實際課題研究開發(fā)的過程中得到磨煉,增長知識和才干,造就出一支能打硬仗的教學科研隊伍。
回顧我系和專業(yè)的十年創(chuàng)業(yè)歷程,有以下特點:
立足學科,面向應(yīng)用,以航天工業(yè)與核工業(yè)為主要服務(wù)對象。遵照蔣南翔校長的高瞻遠矚的指導意見,始終將專業(yè)和系的建設(shè)同關(guān)系國家安危與發(fā)展的重大任務(wù)緊密聯(lián)系在一起。使得專業(yè)的發(fā)展方向明確、動力十足,得到多方支持。
計算機專業(yè)同自動控制專業(yè)的緊密聯(lián)系。不把計算機單純當作科學計算工具,十分重視計算機在其它領(lǐng)域的應(yīng)用。始終遵循教學實踐同科學實踐、生產(chǎn)實踐的三結(jié)合。把培養(yǎng)人、發(fā)展新技術(shù)和支持新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展作為己任。
這十年正是清華大學自動控制系的創(chuàng)業(yè)期,“十年磨一劍”成果十分顯著:為國家培養(yǎng)出1179 名畢業(yè)生,其中大部分輸送給了航天工業(yè)與核工業(yè);完成多項重要的科研、開發(fā)、試制直至小批量生產(chǎn)的項目;建立起一支高素質(zhì)、強戰(zhàn)斗力、具有腳踏實地扎實作風,及創(chuàng)新精神的師資與科研隊伍;初步建成開展教學、科研和生產(chǎn)所需的基礎(chǔ)設(shè)施。這樣,也就為其后的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。
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