身负使命 精心耕耘
傅水根
(清华大学基础工业训练中心)
一、我的教学使命
清华大学的老校长梅贻琦先生说过，所谓大学者，非谓有大楼之谓也，有大师之谓也。这句话，不知被多少高等教育界的知识分子引用过；这句话，不仅点明了称之为“大师”的教师在高等教育中不可动摇的地位，而且由于大师同样是广大教师中的一分子，因此也点明了教师在大学中的重要地位。
在这个世界上，谁天生为大师？有一点可以肯定，大师一定来自青年教师，也一定来自普通教师。大师是在长期的教学实践、科研实践和做学问实践中严格要求，不断探索、磨砺与提升自己，并不断接受实践和时间的检验，而被世人所公认的。因此，作为一名青年教师，要以大师为榜样，淡泊名利，耐得住寂寞，经得住时间的考验，在教学、科研和学术生涯中不断提升与完善自己。当然，学校也要积极引导和给予适当的政策，提供培育大师的良好环境。
我自清华大学毕业后有幸留校工作，开始作为“新工人”，很快有资格进入教师队伍，有一种很强的自豪感和荣誉感。面对全国选拔而来的优秀学生，不由得产生一种很强的责任感。我经常对同事和同行们说，清华大学超过三分之二的本科生都要到训练中心参加实践教学，相当比例的优秀学生都要经过我们的亲手培养，这便是孟子称之为“人生三大乐事”之一的“得天下英才而教育之”，该多么荣幸。在清华当教师，这样的机会特别值得珍惜。
指导学生实践中
刀具课讲授中
在1996年创建的清华大学基础工业训练中心（由金工教研室、电子工艺教研组和机械厂实习教学三部分组成）。清华大学的大多数学生在大一或大二阶段，都要经历他们在长达12年的基础教育阶段——小学、初中、高中最缺乏的和一生中难以忘怀的唯一一次工程实践教学。他们要在精心安排的工程实践教学计划里，通过3-6周的时间，在知识、能力和素质方面得到普遍提高，智商、情商、健商和创新思维的培养方面获得一定发展。无论作为一名普通教师，还是作为金工教研室或基础工业训练中心的主任，肩负着如此重大的使命，我告诫自己：一定要忠于党的教育事业，竭尽全力，业精于勤，开拓前进，不辱使命！
在长期的工作实践中，我搞教学想着学生，搞科研想着学生，搞管理仍然想着学生。因此我在备课中、授课中、批改作业中、答疑质疑中、批改试卷中、指导学生的实践教学中、指导学生的创新实践中、将科研成果反哺本科教学的转化中、实践教学和课堂教学的综合性改革中，都舍得花时间、花工夫、花精力。因此，我们的学生也喜欢听我的课。有学生在其实习小结中亲切地称我为“傅师傅”，我由衷地感到高兴。
我的本科教学工作有三部分内容：第一部分是在实习、实验现场指导各种类型、各种学分的实践类教学。40多年的教学时间里，我都在实践教学一线。基于实践教学对人才培养重要性的理解，我心甘情愿地长期在一线指导学生的实习与实验。1977年我国恢复高考之后，面对清华大一、大二的学生，在实践教学现场指导他们的金工实习、机械制造实习，以及继后发展出的工程训练。在清华大学校史馆的清华大学百年校史展里，有一张我在一线指导学生车工实习的照片，这就是我长期实践教学生涯的真实写照。第二部分是机械制造工艺的理论教学。这部分教学工作在教室里进行，为了提高教学效果，有时候也与相关的实验结合；第三部分是针对工程训练基地不断充实、演进的实践教学资源，开设新的选修课程。我还开设过制造工艺设计选修课、特种加工技术选修课；主管并开拓出实验室科研探究大型公共选修课；为青年教师策划、开拓出颇受学生欢迎的机械创意设计与制造选修课；与工业工程系的教师合作，开出用英语授课的研究生课程Manufacturing Technology。总之，与时俱进，我不断开设出各种新的课程。在清华工作看似漫长、实则短暂的日子里，作为一名教师，我始终把教学看成是一种不可推卸的责任和光荣的使命。
二、将科研成果反哺本科教学
我在长期的教学实践中发现，无论是实践教学，还是制造工艺理论教学，教学基地的装备和课堂教学所采用的教材内容往往滞后于生产实际，尤其滞后于科研实际。怎样在教学中突破原有教学条件的局限，使学生获得更为基础、广博和新颖的知识，并在培养创新思维能力方面更好地发挥作用呢？作为大学的工科教师，不少人本来就是一边从事教学，一边从事科研工作的，为什么不能将这二者有机地结合起来，将获得的科研成果融入教学中呢？为此，我提出了“将科研成果反哺本科教学”的学术观点，并在几十年的实践中一以贯之。
我回国后20多年的科研工作中，共主持研制出8种类型、46台套先进的机电一体化装备和系统。这些装备和系统，被一批高校、企业和研究单位采用。我发现，科研成果除了可以用于发表论文、申报专利、申报奖励、指导研究生，以及通过不同途径实现产品转化，直接为国民经济服务外，还可以直接为深化教学改革服务，为提高人才培养质量服务。为了使科研成果反哺本科教学，我在创新实验教学手段、丰富授课内涵、更新教材内容、充实模型教具，指导研究生和毕业设计，以及成长师资队伍等方面进行了系统性探索，并取得了一些实效。
创新实验教学手段
1987年，我从英国回清华工作的第二年，申请到国家自然科学基金项目“人造聚晶金刚石复杂型面的放电加工与加工机理研究”。经过课题组近三年努力，所获成果获得了国家专利。《科技日报》头版、清华大学闭路电视予以报导，美国国家科学基金委员会邀请我参加“美国国家科学基金受资者学术会议”。在赴美代表团团长师昌绪院士的指示下，我代表国内多所大学教授作学术报告。之后，我将该科研成果转化为“数控旋转电火花磨削聚晶金刚石演示实验”，使清华学生及时了解到国际上加工聚晶金刚石的最新工艺方法，特别是具有国际领先水平的小直径聚晶金刚石麻花钻头。1992年，该实验技术荣获清华大学实验技术成果一等奖。1993年，我将该成果在《电加工》杂志发表了论文。1996年，该论文获得中国机械工程学会全国会员大会优秀论文奖。2019年，该论文再次获得中国机械工程学会特种加工分会的优秀论文奖并受到表彰。
1998年，“211工程”的第一批经费到位。我开始主持“局域网络条件下数控线切割二维创新设计与制作系统”的研究。我大胆起用青年教师，自行研制局域网络系统。经过半年多的共同努力，研制成功该局域网络系统，并于当年开出了数控线切割二维创新设计与制造实验。这是在特种加工领域，我国高校和企业利用局域网络将4台数控线切割机床联网，实现数控线切割二维创新设计与制作实验的首次尝试。该成果于2000年获得清华大学实验技术成果一等奖，所发表的论文获得教育部高等学校首届现代教育技术学术研讨会优秀论文奖。该实验技术成果在我国高校工程训练中心的实验教学中获得广泛推广。
丰富授课内涵
1997年，我开始认识到，超声波加工不仅是特种加工研究领域的一个薄弱环节，在我国的本科实验教学领域更是一片空白。而对于像玻璃、陶瓷一类不导电的硬脆材料，采用切削加工和放电加工都是勉为其难的。因此，我果断将研究方向转向旋转超声波加工。经过近两年努力，研制成功旋转超声波加工机床，并用于特种加工教学实验，使学生学习到一种新型的加工硬脆材料的有效方法。该机床经过前后15年的深入研究改进，无论在机床本身、加工工具、超声发生器和超声振动系统、控制系统，还是加工范围和加工精度，都有实质性的进展，这项成果于2012年获得了清华大学实验技术成果一等奖。这种先进的超声波加工机床，除了在我校用于实验教学外，先后被哈尔滨工业大学工程训练中心、北京石油化工大学选用。
介绍数控旋转超声波加工机床
2001年，我主持完成的“体质智能化测试系统”通过了教育部组织的技术鉴定，并获得国家发明专利。清华大学体育部利用这套系统，建成了我国高校第一条“体质测试走廊”，广泛用于清华本科生的体质测试。这项成果，经过技术转化，实现了产业化，其产品用户遍布全国。更重要的是，这项技术打破了进口价格昂贵的日本和韩国产品的历史，成为我国本科体育教学和开展人体体质综合测试和研究的一种新型关键装备。
更新教材内容
1998年以来，训练中心引进了一大批数控加工机床、特种加工机床和先进制造系统等。借主编各种教材的机会，我不仅将这些新装备、新技术和新工艺引入新教材，而且将科研工作中取得的成果，如数控旋转电加工机床、数控线切割二维创新设计与制作系统、十二工位数控激光淬火机床、旋转超声波加工机床的典型案例，编入国家教委教材建设委员会研究重点项目的后续成果——《机械制造工艺基础》教材（获北京市教学成果二等奖）、国家级“十五”规划教材《现代工程技术培训》、国家级“十一五”规划教材《机械制造工艺基础》（第2版，北京市精品教材）、国家级“十二五”规划教材《机械制造工艺基础》（第3版，第二届中国大学出版社优秀教材一等奖）和《机械制造实习》（北京市精品教材），以及全国工程训练实验教学示范中心系列教材《以项目驱动的机械创新设计与实践》（第四届中国大学出版社优秀教材二等奖）中。我的科研成果典型案例，还被清华大学、东南大学、山东大学、西北工业大学、北京航空航天大学等大学的教授们主编的教材采用。这些努力不仅提高了清华教材的编写质量，形成了清华教材的特色，而且还拍摄成获得广泛推广的电教片《特种加工——电声光部分》（1996年获全国首届教育优秀音像出版物一等奖），扩展了清华教学和科研在国内高校中的影响力。
充实模型教具
对于面向工科学生的课堂教学，模型教具是工科领域课堂教学中不可缺少的重要辅助手段。我们利用研制的新装备，制作了颅内血肿排空器，人造聚晶金刚石车刀、铣刀、小直径麻花钻头和立方氮化硼车刀等。这些模型教具，学生可以细致观察，仔细触摸，充分发挥学生的多感观功能。这些很具展示度的模型教具，市场和高校罕见，极大提高了学生的学习兴趣和探究潜能。
指导研究生和毕业设计
在金工教研室，既没有指导硕士和博士研究生的任务，也没有指导本科毕业设计的项目。经过20多年的艰苦努力，金工教研室形成了先进机电一体化设备、制造工艺、特种加工和精细材料成形等多个科研方向，成长了一批科研骨干，为包括清华大学在内的多所高校指导完成3篇博士论文，9篇硕士论文，10多名本科毕业设计。学生们在预定的论文工作或毕业设计期间，都高质量地完成了任务，按期获得相应学位。其中我为北京理工大学指导的一名在职博士研究生，不仅按期获得学位，并获评该校优秀博士论文，我也因此获授该校优秀博士论文指导教师。
成长师资队伍
无论是主持科研项目，还是主编教材，我都尽量组织青年教师和实验技术人员参加，让他们全程参与，使他们在战斗中成长，以便承担更重要的任务。丰富的实战经历，使这些青年教师很快成为教学和科研的工作骨干。工程训练中心虽然只拥有11名教师的编制，而获评的北京市精品教材就有8部，国家级“十五”规划教材3部（全国同领域5部），国家级“十一五”规划教材7部（全国同领域约60部），国家级“十二五”规划教材一个系列（实践类教材4部）加1部（全国高校1024个系列和部），发表研究论文200多篇。无论是数量还是质量，训练中心出版的教材无疑在全国名列前茅。我于2006年主持完成的《机械制造实习双语挂图》，被包括清华大学在内的全国60多所高校采用。在我任金工教研室主任和训练中心主任期间，依靠取得的过硬业绩，除了择优晋升的我，还晋升了严绍华、卢达溶、王天曦、李鸿儒、张学政、李双寿等共7名教授，以及李生录、洪亮、王坦、汤彬、左晶、张秀海、王豫明等一批副教授、高级工程师和高级实验师，这在全国高校同行也属首屈一指。
三、引领全国高校的工程实践教学改革
项目引领与实践教育理论探索
1998年，教育部高等教育世界银行贷款项目中的全国高校教学实验中心立项会议在京举行。当时工程训练中心立项的专家组组长为北京航空航天大学的前教务长陈孝戴教授，组员为浙江大学蒋静坪教授和我。所幸工程训练中心项目的立项被教育部通过，为我国高校工程训练中心建设争取到一个极好的发展机遇。紧接着，教育部又组织专家组对全部已立项的项目制定实验中心建设目标和设备配置方案。教育部专家组仍由原三人组成，我担任组长。专家组制订的建设目标和设备配置方案被教育部审核通过。世界银行贷款，使得获批的每个训练中心能得到数十万美元的资金支持。这就像一场甘霖，使我国的工程实践教学领域摆脱了长期资金亏欠的困境。这样，教育部批准的全国11所重点高校的工程训练中心建设项目，就按照专家组制定的中心建设目标和设备配置方案抓紧实施，驶入高速发展的快车道。
我一边从事教学、科研实践，一边不断思考，系统性开展工程实践教育科学研究，共发表了180多篇论文。这些论文所提炼出的重要学术观点，促进了我国实践教学的改革与发展。
其一是实践的内涵与价值功能：
实践是内容最丰厚的教科书；实践是贯彻素质教育最好的课堂；实践是实现创新最重要的源泉；实践是心理自我调理的一剂良药；实践是完成简单到综合，知识到能力，聪明到智慧转化的催化剂。
其二是实践对人才培养的转化功能：
将知识转化为能力，将潜力转化为实力，将自疑转化为自信，将历练转化为素质，将聪明转化为智慧，将才能服务于国家和社会。
其三是实践中的认知过程与认知规律：
在实践中观察，在观察者思考，在思考中领悟，在领悟中成长。
没有想到的是，这三段话曾被华南理工大学、华中科技大学、清华大学、武汉理工大学、吉林工业大学、钦州学院、首都师范大学和长春理工大学等多所大学选挂在训练中心、创新中心或相关教学单位的墙壁上。
其四是将原金工实习的课程教学目标“学习工艺知识，提高动手能力，转变思想作风”，通过吸纳其合理内涵，经过进一步思考、提炼，推进为“学习机电工艺知识，增强工程实践能力，提高综合素质，培养创新精神和创新思维能力”，并写入教育部课程教学指导小组制定的课程教学基本要求。
我在多次学术报告中向老师和学生提出“要从做事转化为做学问”“要从浅度思维转向深度思维”和“要着力培养学生的深度思维能力”；2008年，在袁驷副校长主持的清华大学名师座谈会上，我还提出清华大学要为国家培养“事业的中坚，社会的中坚，国家的中坚，世界的中坚。”
国家级教学成果大满贯 教育部以工程训练中心项目实施为促动力，紧接着“211工程”“985工程”、质量工程的经费随着而来。这迅速促进了工程实践教学基地教学基础设施的更新换代，以及由此引起的实践教学课程的全面深化改革。我于1996年任训练中心主任，经过多年的基地建设和实践教学改革，实践教学的成果已经在全国高校中崭露头角。
2004年，金工实习课程的内涵已经发生了重大变化，不仅增加了不少新装备、新技术、新工艺的实习实验内容，而且创建了“集工程基础训练，先进技术训练，创新实践训练和综合素质训练为一体，以模块式选课为基本特征，理工与人文社会学科相贯通，整体开放，资源共享，服务清华，面向北京，辐射全国的工程实践教学体系”，更重要的是，同时形成了“面上普及，重点突出，课外延伸，赛课结合”的创新实践教学体系。在征得教务处主管宋烈侠教授的同意后，将课程名称改为“机械制造实习”，并申报了北京市精品课程和国家级精品课程，成为我国高校工程实践教学领域的首门国家级精品课程。
2005年，我以“创建国内领先的工程训练教学示范中心”为题，申报北京市和国家级教学成果奖，结果获得了国家级教学成果二等奖，成为我国工程训练领域第一批获国家级教学成果奖的单位（共3所高校）。
2006年，我将清华大学基础工业训练中心所获得的成果申报国家级实验教学示范中心。因为那时全国高校的工程训练中心能够拿到国家级精品课程和国家级教学成果奖的只有清华一家。基于我们实践教学基地建设和课程改革的实际业绩和对外的影响力，通过专家组评审后，训练中心跻身于首批11个国家级工程训练实验教学示范中心的行列。同年，我获评第二届高等学校国家级教学名师奖，成为我国高校工程训练领域的首位国家级教学名师；并获评北京市总工会“北京市教育创新标兵”称号。
2009年，我主持申报国家级工程训练系列课程优秀教学团队，由于队伍结构优良和业绩突出，结果也如愿以偿。该业绩在清华大学110年校史展览中展出。
1998-2009年11年间，在学校领导的支持下，以国家和清华累计投入约1500万元的较小代价，获得了国家级教学成果的大满贯，为我国工程训练领域的实践教学改革提供了典型样本。兄弟院校纷纷表示，本以为清华的经费投入很大，原来并不大。清华提供的实践教学改革经验是值得我们学习并可以学到的。
教育部兼职发挥作用
1996-2013年，我连续三届兼职教育部机械学科教学指导委员会委员、教育部机械基础课程教学指导委员会副主任委员和教育部工程材料及机械制造基础课程教学指导小组组长。其间，我带领教育部课指组全体成员，以清华大学基础工业训练中心取得的业绩为出发点，依靠全国各省市的金工研究会、跨省市的金工研究会、《金工研究》杂志和每三年一届的国际现代工业培训学术会议，注重我国工程训练中心建设的理念提炼、内涵建设和可持续发展，领导全国金工领域的数十名教授完成了“机械制造实习”教学基本要求和工程训练中心建设基本要求的制定，并完成了工程训练中心基地、课程、师资队伍和安全保障体系建设的全国性调查，每年召开一届课程教学指导小组的扩大会议，每五年召开一届全国性的学术会议，明确当前和今后课程改革和基地建设的重点发展方向。在我兼职的17年间，全国高校的工程训练领域共有33个工程训练中心跻身于国家级实验教学示范中心行列，18门课程跻身于国家级精品课程行列，3名教师跻身于国家级教学名师行列，有近百部教材跻身于国家“十五”“十一五”和“十二五”规划教材建设行列。这些名列在榜的国家级实验教学示范中心、国家级精品课程、国家级教学名师和国家级规划教材，为我国工程训练中心的可持续发展奠定了难以撼动的根基。
教育科学研究
我于1970年清华毕业当了“新工人”，参加汽车生产的大会战，1971年开始指导工农兵学员的学工劳动。我的第一篇教育研究领域论文发表于1992年。我吸取了金工教研室老领导张万昌、李家枢、金问楷等重视教学研究的经验，组织全体教师和实验技术人员积极开展教育科学研究与教学改革实践。虽然当时的经济实力不强，但对在各级刊物发表教研论文者，都给予一定的经济奖励。这使得大家的教育科学研究论文的数量明显增加，质量显著提高，获得一批优秀论文奖。作为第一作者，我获得的教育教学研究优秀论文奖就有13项。我意料不到的是，作为第一作者，我居然在国内外学术会议，《中国大学教学》《清华大学教育研究》《实验技术与管理》和《中国教育报》等杂志和报纸共发表教育科学研究论文150多篇。最后这些论文被收录到2000年出版的《傅水根教育教学研究论文集》（44篇，张学政主编，2000年），以及由傅水根编著、清华大学出版社出版的3本著作：《探索工程实践教育》（2007年）《探索工程实践教育》（第2辑，2013年）《探索工程实践教育》（第3辑，2020年）。这些论文，对工程实践教育进行了全方位的实践与理论探索，对我国高等学校工程实践教育的健康发展发挥了重要作用。对教育科学研究认识的逐渐深入，我最终对其内涵和功能提炼为：教育科学研究是凝炼教育理念，梳理教学规律，深化教学改革，提高人才培养质量，推进师资队伍成长的强大促动力。
学术报告
我应邀在教育部组织的会议、国际现代工业培训学术会议、各省市与跨省市金工研究会、2006国际机械工程教育大会，教育部国家网络中心、北京市高等学校学术骨干培训班，教育部机械基础课程教学指导委员会、教育部工程训练教学指导委员会，以及包括北京大学在内的全国数十所高校和国内外企业，就课程教学改革、工程实践教育、创新实践教育、创新人才培养、国外考察、教材编写、先进制造工艺技术、职业技术教育、高中基础教育、德国工业4.0和中国制造2025等方面作了360多场学术报告，及时向不同领域、不同层次的听众汇报经过长期实践积累和最新的研究成果，积极推进我国金工/工程训练和相关领域的改革与发展。
我能为我国高等工科教育的发展和清华大学向世界一流大学的发展奉献一点微薄之力，主要是在出国期间和回国以后（包括退休之后），即主要是在获授英国伯明翰大学名誉研究员、晋升副教授、择优晋升教授之后的30多年时间内完成的。对我来说，晋升职称并不意味着功成名就，而是有了一个带领团队，向未来发展重新起步的新台阶。在此之前，我只知道认真、勤奋、踏实完成领导交给的各项任务，还不懂得怎样以问题为导向去开拓事业、超越前人、将做事转化为做学问。因此，出国留学，是我人生的关键转折点。党领导下的改革开放国策，使我为国家为人民服务、实现人生价值的梦想搭上了时代的快车。对我来说（或许对不少人也是这样），尤其是工作在科研、教育和工程技术领域，获取成果大体在40岁以后，特别是1986年回国以后，以前主要是一个工作、学习、历练和逐渐积累的过程，体现出“九层之台，起于累土”。而这个积累不只是知识，或者说最重要的不是知识，而是为人处事、开拓进取、科研队伍的组织能力、知识的整合能力、批判性思维能力，包括胸襟、气度、阅历、胆识、见解和对研究方向的洞察力。
因此，人过了40岁，千万不要以为做不成事了；人过了50岁，千万不要以为已经老了！事实上，你还可以继续为国家和人民做很多事情。现在人的寿命延长了不少，事在人为，大有可为。即便退休，只要体魄健康，利用过去的积累和不停顿的学习、思考，还能为国家和事业的发展继续发挥余热。
四、结束语
我于1970年从清华大学农业机械系毕业以来，作为清华大学的一名教师，一直工作在教学、科研、管理和社会服务的基层和一线，尽心尽力，无怨无悔，做了我应该做的事情，终于实现了蒋南翔校长“争取为祖国健康地工作五十年”的嘱托。
回顾我的成长过程，是毕业后首先在清华大学汽车厂作为“新工人”，在生产一线打好了工程实践基础；接着在精密仪器系参加业余大学多门课程的教学工作，进一步打好了理论基础；继而出国留学，在科研领域取得突破，利用发展出的创新思维和科研成果反哺本科教学，最终在工程实践、创新实践、基地、课程、教材、团队建设领域取得整体性突破的。仔细观察，不难发现：人的天分是父母给予的，或者说是先天赋予的。但在人的成长过程中，做人的品格和做事的勤奋、思考、毅力和积累，却是可以自己掌控的。换句话说，我们难以改变天资，却可以通过后天的不懈努力，不断激发和提升自己的潜能。在现实世界中，不乏这样的事例，一个本来天分很好的人，最后未必能实现所期待的人生价值；而不少天分并非出众的人，凭着良好的品格和体魄、以及长期的勤奋、思考、毅力和积累，最后却较好地实现了他们的人生价值。
人来到这个世界上，无论是国家、父母、老师、朋友还是自己，都希望他有个美好的人生，都希望他活得比较有价值。那么，在短暂的人生旅程中，人生的最大价值究竟是什么呢？我的看法是：人生的最大价值，不是升官，不是发财，也不是出名，而是将个人的潜力健康地发挥到极致，为国家和人民提供最好的服务。若是长期拥有这么一种积极的心态，我想，一个人无论身处任何行业、任何环境，任何岗位，都会始终以饱满的热情，昂扬的斗志，激发出个人聪明才智和潜藏的创造力，并在集体的奋进中绽放出奇光异彩！
