中国教育

　　三、将方法论引入探究课程

　　尽管学生对笔者讲授的第13单元一直比较满意，但个人认为，不能停留在已有的授课水平上，而应该将完成科研工作所采用的方法论告诉学生，或许这样能引导学生更加科学、深入地思考问题，对他们今后的成长更有好处。

　　1．探索工艺领域的科研方向

　　顾名思义，清华大学的金属工艺学教研室是一个工艺性教研室。因此，其研究方向就很容易定义为工艺。20世纪80年代，我们教研室还属于教学型教研室，那时对工艺研究的理解，尚局限于刀具材料、零件的加工工艺，以及焊接材料等方面。比较典型的情况是，如果某个企业需要解决一种新材料的切削加工问题，教研室可采用不同的刀具材料，不同的切削参数，来优化对被加工材料切削参数的选择。这种对工艺领域科研方向比较片面的理解，使教研室科研的选题空间变得很窄。在笔者1984年出国留学英国之前，教研室几乎每年都要讨论科研方向，但都很难得出结论性的意见，也没有实质性的改进。

　　英国两年的留学经历，不仅使自己增长了见识，拓宽了视野，而且在工艺研究方向上形成了独立的看法。笔者认为，工艺领域实际是一个很宽的研究领域，既包括对新材料切削参数的选择研究，新型工艺方法的研究，也包括工艺装备和试验装备的研究；既包括常规刀具和磨具的切削加工，也包括电加工、激光加工和超声波加工等处于迅速发展起来的特种加工。以这样的思路来看工艺研究，其方向就比较明确，选题的思路也拓宽了很多。在这种新思路的指导下，既坚持了原来的工艺研究领域，又拓宽了新的研究方向。

　　在回国后的25年中，笔者共主持研制了先进的机电一体化系统8台套，主要是新型的工艺、试验和测试装备。其中，包括数控旋转电加工磨床2台，汽车离合器超速试验机1台，十二工位数控激光淬火机床1台，多功能木材力学试验机26台，数控线切割二维创新设计与制作系统1套（推广到全国有数控线切割实验的高校），游泳训练水上牵引系统5套（推广到国家游泳队、北京游泳队、解放军游泳队和广东游泳队等），体质智能化测试系统1套（获发明专利，并转化为企业产品，至今仍在生产），数控旋转超声波加工机床3台。这些新型的装备和系统，广泛应用于高校、企业、社区和其他部门。我们利用研制的数控旋转电加工机床，解决了英美等发达国家难以解决的小直径聚晶金刚石麻花钻头加工的工艺难题，解决了颅内血肿排空器的核心零件-超细长不锈钢功能螺杆的加工难题；采用我们研制的设备进行激光表面淬火，解决了普通淬火方法对易切削钢表面不能达到的高硬度问题，懂得了确立正确科研方向、明确科学方法的重要性，也领悟到“科学技术是第一生产力”和“高技术带来高效益”的深刻含义。