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【西电往事】陈怀琛:莫道桑榆晚 皓首雄心在
时间:2015-12-15 10:34:29来源:西电往事工作组点击:

前言:为了深入实施大学文化建设计划,挖掘西电红色文化资源,发挥文化育人功能,提高人才培养质量,党委组织部、党委宣传部、机关党委、离退休处、档案馆、图书馆、人文学院、校友总会等单位联合,主要面向离退休老同志和校友推出“讲述西电故事、留存西电记忆、传承西电精神、弘扬西电文化”等征文、访谈等活动。为此,我们特开设“西电往事”栏目,对征文、访谈的内容进行选登,稿件内容仅代表作者(受访者)本人的观点。欢迎广大师生积极投稿,可发送邮件至news@mail.xidian.edu.cn。联系电话:81891716。今年是抗战胜利70周年。为了弘扬抗战精神,增强广大师生的爱国爱校之情,我们将陆续对抗战老战士进行访谈,也欢迎大家踊跃投稿。

陈怀琛:莫道桑榆晚  皓首雄心在

■采访/王庆毅 赵玉娟   文字整理/赵玉娟

陈怀琛,男,1934年出生,上海人,中共党员,西安电子科技大学教授,历任研究生部主任、副校长,1998年退休。退休后致力于推动大学课程的计算机化,推广用MATLAB解题,1996-2014年期间,共编著书籍八本,销量逾20万册。2005年起,专注于非数学系线性代数课程的改革。2009年,被高教司指定为“用MATLAB和建模实践改造工科线性代数”项目负责人,组织全国19所大学试点两年,受益学生四万余人,现正致力于将改革成果制成“慕课”,以便在职工程师能学习和普及。

立志参军  热血卫国当少年

记者:陈老师,当初您是如何参军的?能给我们讲讲当时的情况吗?

陈怀琛:那是正值抗美援朝的时候,1950年朝鲜战争爆发,直接威胁到祖国的安全。中央军委颁布了通知,要招收大量青年学生,参与国防建设。1949年,正值全国解放,民众们都非常信任人民政府,全国参军热情很高。那时我还是一名高中生,在上海中学读高三,即将高中毕业,但是我也积极响应国家号召,不顾家里人的反对,踊跃报名参军。还记得当时我们班共有40人,最后15名同学都参军了。

1950年12月,刚满16周岁的我被批准正式参军。得知这个消息后,我非常兴奋,也算是如愿以偿。我们先在上海集中,坐火车到南京整训两个星期。发军装,领背包,同时按照文化水平分为初中、高中和大学三类。初中水平留在南京,高中水平去武汉,大学水平去张家口。可是由于学生太多,工作人员把我的信息情况登记错了,和我同行的同学都登记安排去了武汉,结果就剩下我一个高三学生留在南京。最后,工作人员安排我跟着大学水平的学生一起出发。就这样阴差阳错,我坐上了开往张家口的火车。

记者:请您谈谈您在军委工校上学期间的情况?

陈怀琛:一下火车,就感觉到扑面而来的寒冷,一月份的张家口要比上海冷的多,到处都已经结冰。学校位于张家口的东山坡,整个学校就建在一个很大的山坡上。

到达学校后,首先就编班进行政治学习,学习《自然辩证法》、《社会发展史》等课程,历时 5个月的政治学习后,每个人都要进行思想总结。

7月份,我被分配到实习工厂的二区队,也叫做第二届电讯机械班。我们二区队一共四十个人,分为三组,一组、二组共25个人,学习机工;三组15个人学电工。每一小组里还会再分,分别学习钳工、刨工,电工、木工、翻砂、内燃机等。

每周三天学习理论课,主要开设有数学、微积分、理论力学、制图、材料力学、机械设计等课程。两天半在车间做学徒,半天政治学习,学习两年后毕业分配工作。

记者:在军委工校实习工厂学习期间发生过什么印象深刻的事情?

陈怀琛:我在实习工厂学习期间,因为年纪小,不太会照顾自己,每年一到冬天,我的棉衣经常就是乌黑油光的。因为工厂的机器上有很多机油,我在实习车间实习,天天在机器上蹭来蹭去,没几天我的棉衣就变得油光乌黑了。张家口的冬天,可是寒风凛冽,经常是零下20度,棉衣要穿五六个月,脏了也没有办法洗,因为一洗的话,三两天是干不了的,那么明天起床就没衣服穿。

记得有一次学校的院长周维来工厂视察工作时说,“有些同志的衣服脏脏的,军装这么油也不洗。”大家都说,院长就是批评我呢,可是有没办法,被批评了还是没办法去洗棉衣。

在张家口期间,最不习惯的就是吃饭了。我是南方人,主要是吃米饭。在学校期间平时主要吃高粱米饭和窝头,改善生活时吃二米饭,就是小米和大米混合起来作为主食。每到吃饭时间,以小组为单位到食堂去领菜,一般会端回来两盆菜,其中一盆菜里会有点肉片。然而更有挑战的是如何吃饭,因为张家口风沙很大,吃饭都是露天的,大家围着菜盆,一不留神,就会刮进来满盆的沙子。

多次更改专业  执教育人60年

陈怀琛:1953年7月,我以学校一等奖的成绩毕业,分配到学校的机工教授会(现教研室)力学教研室,杨俊老师带领着我教制图,刘治汉、叶尚辉老师带领着我教理论力学、材料力学等课程。

1956年,学校为提高教师水平,派遣部分无本科学历的老师外出进修。我被派往天津大学材料力学教研室进修一年,1957年6月份回到学校。一年后,学校从张家口迁址西安。告别了张家口寒冷的冬天,告别了人人都爱的冻柿子和溜冰,我们来到了古城西安。

记者:从张家口到西安后,您好像多次改变了专业和所教的课程,是吗?

陈怀琛:来到西安后,1958年大跃进, 1959年学校建立了自动控制系。学校把我调到自控系,又派我到哈尔滨军工去进修学习了三个月。进修回来后就在自动控制系任教研组长,教导弹概论、飞行力学和自动控制。1972年,由于国家政策调整和文化大革命,我调到了电子工程系教雷达随动系统等其他课程。

记者:您曾被派往美国做访问学者,您能谈谈这段经历和体会吗?

陈怀琛:1978年改革开放初期,全国开始选派出国留学生。教育部统一举行了出国选拔英语考试,没想到我竟考了全校第二名。因为自从高三参军后,我就再也没有学习过英语,英语学习仅仅依靠平时阅读专业书籍积累的。

在这期间还有一个有趣的小插曲,1979年,学校邀请美国的卡尔教授来校讲学一个月,内容是微型计算机,这是学校第一次邀请外国嘉宾进行交流学习,学校指派我担任口译,我只好硬着头皮上阵,一开始非常紧张,最后竟然还顺利完成了任务,卡尔教授和听众都比较满意。

1980至1982年,我有幸作为学校首批赴美访问学者,赴美国费城宾夕法尼亚大学系统工程系进行交流进修。在美国期间,主要是学习系统工程和计算机使用,当时的美国大学的公用机都是大型的计算机,用的算法语言是FORTRAN,编程很麻烦;微机也刚刚起步,主要是用来做硬件开发,没有高级语言支持。所以计算机主要用在研究大型的科研项目,很难与普通的课程习题结合起来。

十年行政工作  努力推动学校转型

记者:您曾长期担任学校的副校长,主管科研和研究生教育工作,请您谈谈当时学校建设发展的情况,重点谈谈科研工作、研究生教育等方面的情况,有哪些鲜为人知的故事。

陈怀琛:1984年2月,学校派我担任研究生部主任。10月,电子部任命我为副院长,辅助保铮院长工作,我具体分管科研处、外事处和研究生部等,直到1994年退下来,做了10年的行政领导。我之前从来没有担任过领导,最大是个教研组长,一下子担任一所大学的副校长,自己深感责任重大。决心要推动学校进步,并尽力做到大事不出错。

我们学校是军校出身,优点是比较听命令,纪律性比较强。缺点是不太会跟外面打交道,过于保守和传统。吃了不少亏。比如说国家重点实验室,兄弟院校成都电子科技大学在1984年前已经拿到了两个国家重点实验室,从世界银行获得合计三百多万美元的贷款和1:1的国内配套资金。我们不仅一个重点实验室都没有,而且根本就不知道这个消息,更不会去争。

后来,我校在北京出差的石宝魁同志得知又可以申报国家重点实验室的消息,而且成电已通过他们的学部委员又向教育部申报了两个。于是我和通信系主任陆心茹连夜坐火车到北京,到教育部去找有关的领导交涉。领导不在,我们中午也没敢外出吃饭,饿着肚子在大门外等待下午上班,交涉后他承诺这次的通信重点实验室将根据电子部提出的意见,教育部不直接决定。我们又赶忙去找电子部教育司司长。他答应此事将公开进行,根据所属学校送来的申请报告,经过专家评审决定。这样我们才放了心。后经多方努力,1989年,综合业务网理论及关键技术国家重点实验室由国家计委批准立项,正式在西电建立。根据这次事件的教训,我校加强了与北京的联系。后来又争取建立了雷达信号处理和微波技术两个国防重点实验室。

创新工作方法  科研经费创新高

陈怀琛:管科研的最大问题是如何促进科研经费的增长。1984年全校的科研经费约为400万元,其中一半左右是上级部门下拨的。由教师直接与外单位联系来的经费很少,这也源于过去部队编制造成的封闭性和“等、靠、要”的陋习。要鼓励教师与外界联系,起码要解决好联络的工具,于是装个人电话就成为一个焦点。过去学校的规定是按级别,级别高的优先。学校的经费限制了总机的门数,只够装到副厅级,一般教师根本轮不上。于是我们就在科研口补充了一条,允许各单位用科研经费安装电话。用经济手段代替行政手段后,出现了老资格的处长家里没电话,某些科研组管器材的工人家里却有了电话,这在校内曾引起一定风波,但我们坚持了改革的做法,事实证明这是正确的和必要的。经济手段使电话站有了经费,迅速扩大了几百门分机,教师对外联系项目的积极性也空前提高。加上其他一些条件和措施的进步,到我离任的1994年,学校的年科研经费增加了十倍,达到了4000万以上。

倾情科学计算  致力推广二十载

日前,西电荣获2015全国大学生数学建模竞赛一等奖4项、二等奖6项(规定每校最多可获10项),并有3份答卷入选全国优秀论文(全国共10篇),由张鹏程、刘辽和陈映宇组成的团队从25558支参赛队伍中脱颖而出,夺得全国本科组惟一的MATLAB创新奖。

然而,在西电推广MATLAB的第一人正是陈怀琛。

记者:您一直致力推动大学生课程和教学的计算机化,积极推动使用计算机取代计算器解决课程问题。请您谈谈您在这方面都做了哪些工作?

陈怀琛:我一直认为,在大学教育中使用计算机和网络是提高教育质量和效率、实现课程和教育现代化必不可少的环节。从1980年去美国做访问学者时,我就带着这个问题进行探索,但由于当时的技术条件限制,没有找到理想的答案。到了90年代,由于微机、因特网的普及和各种科学计算软件的出现,出现了解决的曙光。1992年,我就从杂志上得知,美国的机械系和电机系90%以上采用MATLAB作为他们的主要教学软件。

1993年,我到香港大学出差,和他们电机系达成交流协议,第二年我们派一位青年教师去香港大学进修三个月。我嘱咐他回来的时候,一定要把MATLAB软件初等版带回来,尤其是要把说明书复印件带回来。当时MATLAB软件的初等版没有什么防盗版的措施。就这样,我们学校也有了第一套初等的MATLAB,并且可以随意复制,进行推广。1994年我已六十,离开了副校长的位置,也知道几年后即将退休。我把自己退休后的学术目标确定为把MATLAB用于机械、电子、控制系的各门课程。

1994年底,我把各个系的相关领导都请来,做了个报告会。在会上,我给大家发了一本《MATLAB语言介绍》,并提议面向学生教师开设相关课程,帮助大家用计算机来解决课程中的计算问题。

然后我开始写第一本书《控制系统CAD和MATLAB入门》。当时我在自动控制教研室,就围绕自动控制课程中如何使用MATLAB来撰写。这本书1996年12月出版,在中国是第二本关于MATLAB的书。

1996年,我去美国参加女儿的婚礼。在此期间,我和美国的Mathworks公司取得联系。得知一套教育版MATLAB软件在美国买可省去进出口税,只需要1200美元,不到一万元人民币,可以在校内复制使用。与学校沟通后,学校同意出钱购买。至此,我们学校就有了第一套MATLAB正版软件。这也是Mathworks公司卖给中国的首套软件。后来,学校雷达信号处理国家重点实验室也购买了适用于信号处理的全套MATLAB专业版软件。

记者:退休后您一直笔耕不辍,先后出版了多本著作,请您谈谈您在这方面都做了哪些工作?

陈怀琛:软件我们已经买到了,随后的问题是如何在本科的各门课中去使用MATLAB,用程序取代笔算。1995年到2004年期间,我就专心开始做这件事,在十多门课程中用MATLAB算了几百道题,使自己真正掌握它,并让它和课程浑然结合,写出书来。如此先后作为主编撰写翻译了五本书,平均两年一本。先后出版发行[1]《控制系统CAD和MATLAB入门》(1996年);[2]《数字信号处理及其MATLAB实现》(1998年译);[3]《MATLAB及其在理工课程中的应用指南》(2000年),此书讲了数学、物理、机械、电路、电机领域中的十几门课程如何用计算机解题的百余个实例;[4]《MATLAB及在电子信息课程中的应用》(2002年),此书讲了电路、信号与系统、数字信号处理、自动控制等四门课中用MATLAB解题的上百个例子;[5]《数字信号处理教程——MATLAB释义与实现》(2004年)。

此外,为了便于师生自学MATLAB,我还录制了一个教学视频《MATLAB入门》,由我校电教制成光盘,现在依然在网上免费流传。

这些书在社会上的影响还是挺大的,销量合计超过20万册。这个数目听起来不小,但与中国大学生的基数相比,还不到百分之一,推广还是慢。我发现推广中的主要问题在于很多老师和学生大一时线性代数没学好,没有和计算机相结合。于是从2005年起,我把改革的重点放到了线性代数课程上,这时我已年过七十了。

老当益壮  推动线性代数的课程改革

陈怀琛:线性代数原本是数学系的课程,从来只在数学系开设。从1960到1980年,国内外才把它引入非数学系,并作为必修基础课。这个变化的诱因是有人在1949年用计算机解出了42阶的线性经济方程而获得了1973年诺贝尔奖经济学奖。设这门课的本意是想使学生学会用计算机解决工程学科中的大方程,但早期这门课实施的效果却普遍很差。

其原因在于原来数学系老师只会教这门课的古典理论部分,不懂得也没法教与计算机结合的现代实践部分。而非计算机专业的学生最需要的却是后者,于是出现了“教了的没用,有用的不教”的怪现象。美国在1990年最早发现了这个问题,并提出了改革的方针,其要点是要求线性代数课必须与计算机结合,并大力培训线性代数教师,使他们都学会MATLAB,会计算实践,教材也随之改变。而在中国这些年来,很多数学教师仍不学计算机、又不看国外教材,继续只教古典理论,不教现代实践。名义上教的是线性代数,实际上丢了实践部分,等于只教了半门课,所以无法解决工程问题。

针对这个时弊,2005年9月,我写出了《线性代数实践与MATLAB入门》一书,就是专门弥补线性代数的后半门课程,这也是国内首创。在教务处长陈平支持下,办了一个教师培训班,全校的线性代数老师都来参加培训。我主讲了8个小时,介绍美国的做法和教材,介绍了MATLAB的用法。以前解3阶的题都非常繁,现在只要在计算机上打一个命令,几十阶的工程题也不在话下。大家在讲座结束的座谈会上反响非常强烈。美国从1990年就强调用现代计算软件,可我们直到现在还是使用传统方法笔算,太落后了,我校应该学习推广这个做法。

试点改革初进行  国家立项助推广

记者:您曾主持负责“用MATLAB和建模实践改造工科线性代数”的国家项目,请您谈谈您在这方面都做了哪些工作?

陈怀琛:在教务处和数学系的支持下,第二年校内就开始了学生班的试点改革,试点两年,同时我和两位年青教师于2007年合编出版了学生用的教材《工程线性代数(MATLAB版)》,2008年召开成果鉴定会,教育部高等学校数学与统计学教指委的负责人马智恩教授等参加了鉴定会。会上他们高度评价线性代数和MATLAB的结合。非常同意我的建议,可是他们没有行政权和财权,无法组织推广。

于是,2008年6月,我写信给教育部高教司司长,寄上了我们试点和鉴定会的全部材料,并提议从改革线性代数入手,推动大学使用MATLAB。8月份,高教司给我回复邮件说,预备采纳我的建议,进行立项,征求我的意见。当时我在美国,通过电话交换意见后。很快把实施办法确定下来了。

2009年1月,高教司下文,指定西安电子科技大学为“用MATLAB和建模 实践改造工科线性代数课程”项目的全国牵头单位,下拨经费四十万,组织19个大学共同推广试点,我被任命为项目负责人。项目实施了两年,共有200名教师和45000名学生受益,2011年,由徐宗本院士牵头的数学教指委再次评审并高度评价了该项目。许多学校在以后坚持了这项改革的成果,受益更为深远。

以西电为例,每年约有5000个学生在学习线性代数时,也学习了MATLAB初步。从2009到2015年,已经实施了7年,35000名学生初步学会了用MATLAB机算。学生非常喜欢这门课程和MATLAB,并在全国建模竞赛中一直领先。

但是从另一方面看,全国总共有2000多所高校,试点的只有19所大学,也就是说全国还有99%的大学需要推广,有上万的线性代数教师需要进行MATLAB培训。所以这个工作还需要继续努力去做。

记者:您这次回国主要是录制慕课,继续面向大众推广MATLAB,请您谈谈您在这方面都做了哪些工作?

陈怀琛:我国过去几十年内毕业的成千万在职工程师也需要学习用计算机解决问题,这就需要学习MATLAB和补修线性代数实践。他们没时间,也不需要学太深的数学理论。为此我写了一本面向继续教育和低学时大纲的普及性的教材《实用大众线性代数(MATLAB版)》,于2014年8月出版。这本书采用了一些新的讲法讲解理论,并删除了一些没用的内容,使得理论部分简洁易懂,却能解决绝大多数的应用问题。全书内容比较平衡,20学时讲理论,10学时讲实际,其中包含四十多个应用实例。30多个学时就能学完(本科大纲一般为40-50学时)。这本书也是一个创新,它特别适合于应用型、技能型人才的需要。为了宣传推广这个思想和讲法,我在数学杂志和学术会议上发表了好几篇文章,明年春天还要在一个苏州举行的国际会议上作报告。

我已年届八十,这是我的最后一本著作。经验告诉我,要推广一本有创新的书,是很难的。首先要使一批教师学会并接受新的思路,再通过行政领导的支持进行试点。过去我们可以通过办教师培训班、再通过学校或教育部支持推广,没几年功夫是很难见效的。2005年靠教务处支持,三年时间推广了1000人,2008年靠高教司支持,两年推广了45000人。不过对于广大在职工程师继续教育来说,这些办法都不行了,必须要依靠创新的方法。

现在我主要目标是通过慕课(MOOC)来推动。慕课是一种在线课程开发模式,通俗的讲,就是把《实用大众线性代数》这门课录制成视频,作为一种网络课程放到网上。让大家不受时间、地点限制进行在线学习。通常可以有上万人选课,这样就省去了培训教师的工作,推广起来的速度就比较快,而且录制一次可以长期使用。今年我回国的主要工作就是要把我这本书做成慕课,趁着我现在还有点精力,争取各方的支持和更多的青年教师与我合作,乘着国家大力支持“创新”的东风,把这件事做成功,也算是圆我的“普及实用线性代数”之最后一梦吧。

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前言:为了深入实施大学文化建设计划,挖掘西电红色文化资源,发挥文化育人功能,提高人才培养质量,党委组织部、党委宣传部、机关党委、离退休处、档案馆、图书馆、人文学院、校友总会等单位联合,主要面向离退休老同志和校友推出“讲述西电故事、留存西电记忆、传承西电精神、弘扬西电文化”等征文、访谈等活动。为此,我们特开设“西电往事”栏目,对征文、访谈的内容进行选登,稿件内容仅代表作者(受访者)本人的观点。欢迎广大师生积极投稿,可发送邮件至news@mail.xidian.edu.cn。联系电话:81891716。今年是抗战胜利70周年。为了弘扬抗战精神,增强广大师生的爱国爱校之情,我们将陆续对抗战老战士进行访谈,也欢迎大家踊跃投稿。

陈怀琛:莫道桑榆晚  皓首雄心在

■采访/王庆毅 赵玉娟   文字整理/赵玉娟

陈怀琛,男,1934年出生,上海人,中共党员,西安电子科技大学教授,历任研究生部主任、副校长,1998年退休。退休后致力于推动大学课程的计算机化,推广用MATLAB解题,1996-2014年期间,共编著书籍八本,销量逾20万册。2005年起,专注于非数学系线性代数课程的改革。2009年,被高教司指定为“用MATLAB和建模实践改造工科线性代数”项目负责人,组织全国19所大学试点两年,受益学生四万余人,现正致力于将改革成果制成“慕课”,以便在职工程师能学习和普及。

立志参军  热血卫国当少年

记者:陈老师,当初您是如何参军的?能给我们讲讲当时的情况吗?

陈怀琛:那是正值抗美援朝的时候,1950年朝鲜战争爆发,直接威胁到祖国的安全。中央军委颁布了通知,要招收大量青年学生,参与国防建设。1949年,正值全国解放,民众们都非常信任人民政府,全国参军热情很高。那时我还是一名高中生,在上海中学读高三,即将高中毕业,但是我也积极响应国家号召,不顾家里人的反对,踊跃报名参军。还记得当时我们班共有40人,最后15名同学都参军了。

1950年12月,刚满16周岁的我被批准正式参军。得知这个消息后,我非常兴奋,也算是如愿以偿。我们先在上海集中,坐火车到南京整训两个星期。发军装,领背包,同时按照文化水平分为初中、高中和大学三类。初中水平留在南京,高中水平去武汉,大学水平去张家口。可是由于学生太多,工作人员把我的信息情况登记错了,和我同行的同学都登记安排去了武汉,结果就剩下我一个高三学生留在南京。最后,工作人员安排我跟着大学水平的学生一起出发。就这样阴差阳错,我坐上了开往张家口的火车。

记者:请您谈谈您在军委工校上学期间的情况?

陈怀琛:一下火车,就感觉到扑面而来的寒冷,一月份的张家口要比上海冷的多,到处都已经结冰。学校位于张家口的东山坡,整个学校就建在一个很大的山坡上。

到达学校后,首先就编班进行政治学习,学习《自然辩证法》、《社会发展史》等课程,历时 5个月的政治学习后,每个人都要进行思想总结。

7月份,我被分配到实习工厂的二区队,也叫做第二届电讯机械班。我们二区队一共四十个人,分为三组,一组、二组共25个人,学习机工;三组15个人学电工。每一小组里还会再分,分别学习钳工、刨工,电工、木工、翻砂、内燃机等。

每周三天学习理论课,主要开设有数学、微积分、理论力学、制图、材料力学、机械设计等课程。两天半在车间做学徒,半天政治学习,学习两年后毕业分配工作。

记者:在军委工校实习工厂学习期间发生过什么印象深刻的事情?

陈怀琛:我在实习工厂学习期间,因为年纪小,不太会照顾自己,每年一到冬天,我的棉衣经常就是乌黑油光的。因为工厂的机器上有很多机油,我在实习车间实习,天天在机器上蹭来蹭去,没几天我的棉衣就变得油光乌黑了。张家口的冬天,可是寒风凛冽,经常是零下20度,棉衣要穿五六个月,脏了也没有办法洗,因为一洗的话,三两天是干不了的,那么明天起床就没衣服穿。

记得有一次学校的院长周维来工厂视察工作时说,“有些同志的衣服脏脏的,军装这么油也不洗。”大家都说,院长就是批评我呢,可是有没办法,被批评了还是没办法去洗棉衣。

在张家口期间,最不习惯的就是吃饭了。我是南方人,主要是吃米饭。在学校期间平时主要吃高粱米饭和窝头,改善生活时吃二米饭,就是小米和大米混合起来作为主食。每到吃饭时间,以小组为单位到食堂去领菜,一般会端回来两盆菜,其中一盆菜里会有点肉片。然而更有挑战的是如何吃饭,因为张家口风沙很大,吃饭都是露天的,大家围着菜盆,一不留神,就会刮进来满盆的沙子。

多次更改专业  执教育人60年

陈怀琛:1953年7月,我以学校一等奖的成绩毕业,分配到学校的机工教授会(现教研室)力学教研室,杨俊老师带领着我教制图,刘治汉、叶尚辉老师带领着我教理论力学、材料力学等课程。

1956年,学校为提高教师水平,派遣部分无本科学历的老师外出进修。我被派往天津大学材料力学教研室进修一年,1957年6月份回到学校。一年后,学校从张家口迁址西安。告别了张家口寒冷的冬天,告别了人人都爱的冻柿子和溜冰,我们来到了古城西安。

记者:从张家口到西安后,您好像多次改变了专业和所教的课程,是吗?

陈怀琛:来到西安后,1958年大跃进, 1959年学校建立了自动控制系。学校把我调到自控系,又派我到哈尔滨军工去进修学习了三个月。进修回来后就在自动控制系任教研组长,教导弹概论、飞行力学和自动控制。1972年,由于国家政策调整和文化大革命,我调到了电子工程系教雷达随动系统等其他课程。

记者:您曾被派往美国做访问学者,您能谈谈这段经历和体会吗?

陈怀琛:1978年改革开放初期,全国开始选派出国留学生。教育部统一举行了出国选拔英语考试,没想到我竟考了全校第二名。因为自从高三参军后,我就再也没有学习过英语,英语学习仅仅依靠平时阅读专业书籍积累的。

在这期间还有一个有趣的小插曲,1979年,学校邀请美国的卡尔教授来校讲学一个月,内容是微型计算机,这是学校第一次邀请外国嘉宾进行交流学习,学校指派我担任口译,我只好硬着头皮上阵,一开始非常紧张,最后竟然还顺利完成了任务,卡尔教授和听众都比较满意。

1980至1982年,我有幸作为学校首批赴美访问学者,赴美国费城宾夕法尼亚大学系统工程系进行交流进修。在美国期间,主要是学习系统工程和计算机使用,当时的美国大学的公用机都是大型的计算机,用的算法语言是FORTRAN,编程很麻烦;微机也刚刚起步,主要是用来做硬件开发,没有高级语言支持。所以计算机主要用在研究大型的科研项目,很难与普通的课程习题结合起来。

十年行政工作  努力推动学校转型

记者:您曾长期担任学校的副校长,主管科研和研究生教育工作,请您谈谈当时学校建设发展的情况,重点谈谈科研工作、研究生教育等方面的情况,有哪些鲜为人知的故事。

陈怀琛:1984年2月,学校派我担任研究生部主任。10月,电子部任命我为副院长,辅助保铮院长工作,我具体分管科研处、外事处和研究生部等,直到1994年退下来,做了10年的行政领导。我之前从来没有担任过领导,最大是个教研组长,一下子担任一所大学的副校长,自己深感责任重大。决心要推动学校进步,并尽力做到大事不出错。

我们学校是军校出身,优点是比较听命令,纪律性比较强。缺点是不太会跟外面打交道,过于保守和传统。吃了不少亏。比如说国家重点实验室,兄弟院校成都电子科技大学在1984年前已经拿到了两个国家重点实验室,从世界银行获得合计三百多万美元的贷款和1:1的国内配套资金。我们不仅一个重点实验室都没有,而且根本就不知道这个消息,更不会去争。

后来,我校在北京出差的石宝魁同志得知又可以申报国家重点实验室的消息,而且成电已通过他们的学部委员又向教育部申报了两个。于是我和通信系主任陆心茹连夜坐火车到北京,到教育部去找有关的领导交涉。领导不在,我们中午也没敢外出吃饭,饿着肚子在大门外等待下午上班,交涉后他承诺这次的通信重点实验室将根据电子部提出的意见,教育部不直接决定。我们又赶忙去找电子部教育司司长。他答应此事将公开进行,根据所属学校送来的申请报告,经过专家评审决定。这样我们才放了心。后经多方努力,1989年,综合业务网理论及关键技术国家重点实验室由国家计委批准立项,正式在西电建立。根据这次事件的教训,我校加强了与北京的联系。后来又争取建立了雷达信号处理和微波技术两个国防重点实验室。

创新工作方法  科研经费创新高

陈怀琛:管科研的最大问题是如何促进科研经费的增长。1984年全校的科研经费约为400万元,其中一半左右是上级部门下拨的。由教师直接与外单位联系来的经费很少,这也源于过去部队编制造成的封闭性和“等、靠、要”的陋习。要鼓励教师与外界联系,起码要解决好联络的工具,于是装个人电话就成为一个焦点。过去学校的规定是按级别,级别高的优先。学校的经费限制了总机的门数,只够装到副厅级,一般教师根本轮不上。于是我们就在科研口补充了一条,允许各单位用科研经费安装电话。用经济手段代替行政手段后,出现了老资格的处长家里没电话,某些科研组管器材的工人家里却有了电话,这在校内曾引起一定风波,但我们坚持了改革的做法,事实证明这是正确的和必要的。经济手段使电话站有了经费,迅速扩大了几百门分机,教师对外联系项目的积极性也空前提高。加上其他一些条件和措施的进步,到我离任的1994年,学校的年科研经费增加了十倍,达到了4000万以上。

倾情科学计算  致力推广二十载

日前,西电荣获2015全国大学生数学建模竞赛一等奖4项、二等奖6项(规定每校最多可获10项),并有3份答卷入选全国优秀论文(全国共10篇),由张鹏程、刘辽和陈映宇组成的团队从25558支参赛队伍中脱颖而出,夺得全国本科组惟一的MATLAB创新奖。

然而,在西电推广MATLAB的第一人正是陈怀琛。

记者:您一直致力推动大学生课程和教学的计算机化,积极推动使用计算机取代计算器解决课程问题。请您谈谈您在这方面都做了哪些工作?

陈怀琛:我一直认为,在大学教育中使用计算机和网络是提高教育质量和效率、实现课程和教育现代化必不可少的环节。从1980年去美国做访问学者时,我就带着这个问题进行探索,但由于当时的技术条件限制,没有找到理想的答案。到了90年代,由于微机、因特网的普及和各种科学计算软件的出现,出现了解决的曙光。1992年,我就从杂志上得知,美国的机械系和电机系90%以上采用MATLAB作为他们的主要教学软件。

1993年,我到香港大学出差,和他们电机系达成交流协议,第二年我们派一位青年教师去香港大学进修三个月。我嘱咐他回来的时候,一定要把MATLAB软件初等版带回来,尤其是要把说明书复印件带回来。当时MATLAB软件的初等版没有什么防盗版的措施。就这样,我们学校也有了第一套初等的MATLAB,并且可以随意复制,进行推广。1994年我已六十,离开了副校长的位置,也知道几年后即将退休。我把自己退休后的学术目标确定为把MATLAB用于机械、电子、控制系的各门课程。

1994年底,我把各个系的相关领导都请来,做了个报告会。在会上,我给大家发了一本《MATLAB语言介绍》,并提议面向学生教师开设相关课程,帮助大家用计算机来解决课程中的计算问题。

然后我开始写第一本书《控制系统CAD和MATLAB入门》。当时我在自动控制教研室,就围绕自动控制课程中如何使用MATLAB来撰写。这本书1996年12月出版,在中国是第二本关于MATLAB的书。

1996年,我去美国参加女儿的婚礼。在此期间,我和美国的Mathworks公司取得联系。得知一套教育版MATLAB软件在美国买可省去进出口税,只需要1200美元,不到一万元人民币,可以在校内复制使用。与学校沟通后,学校同意出钱购买。至此,我们学校就有了第一套MATLAB正版软件。这也是Mathworks公司卖给中国的首套软件。后来,学校雷达信号处理国家重点实验室也购买了适用于信号处理的全套MATLAB专业版软件。

记者:退休后您一直笔耕不辍,先后出版了多本著作,请您谈谈您在这方面都做了哪些工作?

陈怀琛:软件我们已经买到了,随后的问题是如何在本科的各门课中去使用MATLAB,用程序取代笔算。1995年到2004年期间,我就专心开始做这件事,在十多门课程中用MATLAB算了几百道题,使自己真正掌握它,并让它和课程浑然结合,写出书来。如此先后作为主编撰写翻译了五本书,平均两年一本。先后出版发行[1]《控制系统CAD和MATLAB入门》(1996年);[2]《数字信号处理及其MATLAB实现》(1998年译);[3]《MATLAB及其在理工课程中的应用指南》(2000年),此书讲了数学、物理、机械、电路、电机领域中的十几门课程如何用计算机解题的百余个实例;[4]《MATLAB及在电子信息课程中的应用》(2002年),此书讲了电路、信号与系统、数字信号处理、自动控制等四门课中用MATLAB解题的上百个例子;[5]《数字信号处理教程——MATLAB释义与实现》(2004年)。

此外,为了便于师生自学MATLAB,我还录制了一个教学视频《MATLAB入门》,由我校电教制成光盘,现在依然在网上免费流传。

这些书在社会上的影响还是挺大的,销量合计超过20万册。这个数目听起来不小,但与中国大学生的基数相比,还不到百分之一,推广还是慢。我发现推广中的主要问题在于很多老师和学生大一时线性代数没学好,没有和计算机相结合。于是从2005年起,我把改革的重点放到了线性代数课程上,这时我已年过七十了。

老当益壮  推动线性代数的课程改革

陈怀琛:线性代数原本是数学系的课程,从来只在数学系开设。从1960到1980年,国内外才把它引入非数学系,并作为必修基础课。这个变化的诱因是有人在1949年用计算机解出了42阶的线性经济方程而获得了1973年诺贝尔奖经济学奖。设这门课的本意是想使学生学会用计算机解决工程学科中的大方程,但早期这门课实施的效果却普遍很差。

其原因在于原来数学系老师只会教这门课的古典理论部分,不懂得也没法教与计算机结合的现代实践部分。而非计算机专业的学生最需要的却是后者,于是出现了“教了的没用,有用的不教”的怪现象。美国在1990年最早发现了这个问题,并提出了改革的方针,其要点是要求线性代数课必须与计算机结合,并大力培训线性代数教师,使他们都学会MATLAB,会计算实践,教材也随之改变。而在中国这些年来,很多数学教师仍不学计算机、又不看国外教材,继续只教古典理论,不教现代实践。名义上教的是线性代数,实际上丢了实践部分,等于只教了半门课,所以无法解决工程问题。

针对这个时弊,2005年9月,我写出了《线性代数实践与MATLAB入门》一书,就是专门弥补线性代数的后半门课程,这也是国内首创。在教务处长陈平支持下,办了一个教师培训班,全校的线性代数老师都来参加培训。我主讲了8个小时,介绍美国的做法和教材,介绍了MATLAB的用法。以前解3阶的题都非常繁,现在只要在计算机上打一个命令,几十阶的工程题也不在话下。大家在讲座结束的座谈会上反响非常强烈。美国从1990年就强调用现代计算软件,可我们直到现在还是使用传统方法笔算,太落后了,我校应该学习推广这个做法。

试点改革初进行  国家立项助推广

记者:您曾主持负责“用MATLAB和建模实践改造工科线性代数”的国家项目,请您谈谈您在这方面都做了哪些工作?

陈怀琛:在教务处和数学系的支持下,第二年校内就开始了学生班的试点改革,试点两年,同时我和两位年青教师于2007年合编出版了学生用的教材《工程线性代数(MATLAB版)》,2008年召开成果鉴定会,教育部高等学校数学与统计学教指委的负责人马智恩教授等参加了鉴定会。会上他们高度评价线性代数和MATLAB的结合。非常同意我的建议,可是他们没有行政权和财权,无法组织推广。

于是,2008年6月,我写信给教育部高教司司长,寄上了我们试点和鉴定会的全部材料,并提议从改革线性代数入手,推动大学使用MATLAB。8月份,高教司给我回复邮件说,预备采纳我的建议,进行立项,征求我的意见。当时我在美国,通过电话交换意见后。很快把实施办法确定下来了。

2009年1月,高教司下文,指定西安电子科技大学为“用MATLAB和建模 实践改造工科线性代数课程”项目的全国牵头单位,下拨经费四十万,组织19个大学共同推广试点,我被任命为项目负责人。项目实施了两年,共有200名教师和45000名学生受益,2011年,由徐宗本院士牵头的数学教指委再次评审并高度评价了该项目。许多学校在以后坚持了这项改革的成果,受益更为深远。

以西电为例,每年约有5000个学生在学习线性代数时,也学习了MATLAB初步。从2009到2015年,已经实施了7年,35000名学生初步学会了用MATLAB机算。学生非常喜欢这门课程和MATLAB,并在全国建模竞赛中一直领先。

但是从另一方面看,全国总共有2000多所高校,试点的只有19所大学,也就是说全国还有99%的大学需要推广,有上万的线性代数教师需要进行MATLAB培训。所以这个工作还需要继续努力去做。

记者:您这次回国主要是录制慕课,继续面向大众推广MATLAB,请您谈谈您在这方面都做了哪些工作?

陈怀琛:我国过去几十年内毕业的成千万在职工程师也需要学习用计算机解决问题,这就需要学习MATLAB和补修线性代数实践。他们没时间,也不需要学太深的数学理论。为此我写了一本面向继续教育和低学时大纲的普及性的教材《实用大众线性代数(MATLAB版)》,于2014年8月出版。这本书采用了一些新的讲法讲解理论,并删除了一些没用的内容,使得理论部分简洁易懂,却能解决绝大多数的应用问题。全书内容比较平衡,20学时讲理论,10学时讲实际,其中包含四十多个应用实例。30多个学时就能学完(本科大纲一般为40-50学时)。这本书也是一个创新,它特别适合于应用型、技能型人才的需要。为了宣传推广这个思想和讲法,我在数学杂志和学术会议上发表了好几篇文章,明年春天还要在一个苏州举行的国际会议上作报告。

我已年届八十,这是我的最后一本著作。经验告诉我,要推广一本有创新的书,是很难的。首先要使一批教师学会并接受新的思路,再通过行政领导的支持进行试点。过去我们可以通过办教师培训班、再通过学校或教育部支持推广,没几年功夫是很难见效的。2005年靠教务处支持,三年时间推广了1000人,2008年靠高教司支持,两年推广了45000人。不过对于广大在职工程师继续教育来说,这些办法都不行了,必须要依靠创新的方法。

现在我主要目标是通过慕课(MOOC)来推动。慕课是一种在线课程开发模式,通俗的讲,就是把《实用大众线性代数》这门课录制成视频,作为一种网络课程放到网上。让大家不受时间、地点限制进行在线学习。通常可以有上万人选课,这样就省去了培训教师的工作,推广起来的速度就比较快,而且录制一次可以长期使用。今年我回国的主要工作就是要把我这本书做成慕课,趁着我现在还有点精力,争取各方的支持和更多的青年教师与我合作,乘着国家大力支持“创新”的东风,把这件事做成功,也算是圆我的“普及实用线性代数”之最后一梦吧。

责任编辑:付一枫
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