簡介
劉仙洲,機械學家和機械工程教育家。中國機械史研究的開拓者。天津大學(原北洋大學)杰出校友。長期從事農業(yè)機械的研究工作,對發(fā)展適合我國國情的農業(yè)機械作出了貢獻。在教育上,倡導“工讀協(xié)作制”的教育思想,自編我國工科大學第一套教科書,首先進行了我國機械工程名詞統(tǒng)一工作。
生平
劉仙洲,原名鶴,又名振華,字仙舟。1890年1月27日生于河北省完縣一個農民家庭里。童年即隨其祖父、父親下地耕耘,深感農活之艱辛,素有改善農業(yè)操作之愿望。1897年在私塾讀書,經過8年學習使他精通了古漢文。1906年,進縣立高小和保定崇實中學學習。在此求學期間,正值甲午戰(zhàn)爭之后,清朝喪權辱國,他受到全國奮起反帝反封建斗爭的愛國主義教育,于1908年加入同盟會,參加了辛亥革命運動。他深感“欲求國家各種事業(yè)之獨立前進,非先求各種學術之獨立發(fā)展不可”,于是下決心走“科學救國”、“教育救國”之路。1912年,他以5年學習成績總平均96.4分名列前茅,畢業(yè)于保定崇實中學。1913年考入北京大學預科;1914年考取公費,進入香港大學工學院機械系學習;1918年獲得香港大學工程科學學士學位,畢業(yè)試卷經英國倫敦大學審查,評為“頭等榮譽”(First Class Honours)。
香港大學畢業(yè)后,劉仙洲本來有條件到英國留學,河北省高等工業(yè)學校也以高薪聘任他為講師,但為了培養(yǎng)大批清寒有志青年出國深造,毅然回到母校崇實中學,擔任留法勤工儉學高等工藝預備班的教員。劉少奇、李富春、李維漢都曾是這個留法預備班的學生。他不僅嚴格認真教好機械學這門課,而且主張學理與實踐并重,遠見卓識地提出“工讀協(xié)作制”,即學校附設實習工廠或者工廠附設補習學校,學生在學校學理,又在工廠求實踐,把學和工結合于一體,把學生和工人融合于一身,用最經濟的辦法造就出理論與實際兼優(yōu)的工程人才。他指出,這種教育制度不僅可以解決大批清寒子弟學習的困難,而且可以糾正工科學生只注重書本、自命清高的通病。為了倡導“工讀協(xié)作制”,1920年他曾上書教育當局,提出《我國工業(yè)教育應酌采工讀協(xié)作制意見書》,但都被當局以“暫緩推行”、“留備采擇”為名,不了了之。
。保梗玻茨辏陜H34歲的劉仙洲就擔任了中國近代第一所大學——天津的工科大學北洋大學校長。這所大學從1895年創(chuàng)辦起就由外國教授講課。劉仙洲銳意革新,聘請茅以升、石志仁、侯德榜、何杰等中國著名學者任教,親手擬定《北洋大學附設工讀協(xié)作制機械工學系意見書 》。他原想將這所大學創(chuàng)辦成“東方麻省理工學院”,但當時國立大學均在北洋政府統(tǒng)轄之下,派系影響很深,辦學經費不足,難以實現意愿。1928年,他辭去北洋大學校長職務,受聘為東北大學教授兼工學院機械工學系主任。
東北大學是在沈陽高等師范學校的基礎上于1923年建立的,經費充足,發(fā)展很快,正好劉仙洲到校那年成立了工學院機械工學系。他除了主講機械原理、熱機學、經驗計劃等課程,并取得很好的教學效果以外,還對該系的創(chuàng)建作出很大貢獻。
。保梗常蹦辍熬牛话恕笆伦儯毡镜蹏髁x侵占我國東北三省,劉仙洲立即來到北平,受聘為清華大學教授,參加了工學院和機械工程系的籌建工作,直至1937年“七七”事變,日本強占北平為止。在這6年中,他對機械系的課程設置、教學方法以及實習工廠和熱工試驗室的建設等方面提出了許多行之有效的倡議。他為工學院各系主講的機械原理和熱機學,理論聯(lián)系實際,深受廣大師生的贊譽。
“七七”事變后,劉仙洲隨校南遷到昆明,在清華大學、北京大學、南開大學三校合辦的西南聯(lián)合大學任教,直至1945年抗日戰(zhàn)爭勝利。在抗戰(zhàn)大后方的艱苦歲月中,他除了出色地完成繁重的機械原理等課程教學任務外,還孜孜不倦地查閱機械工程方面的書籍和文獻,從事教科書、機械名詞以及中國機械發(fā)明史等方面的編寫工作。
。保梗矗纺,劉仙洲訪美回國路過南京時,國民政府教育部長朱家驊擬設宴邀請,請他再次出任北洋大學校長。他拒不赴宴,連夜離開南京,北上北平,于清華大學任教。后來,教育部雖公開宣布這一任命,并一再致電敦促劉仙洲赴任,但他都置之不理。
中華人民共和國成立后,劉仙洲繼續(xù)在清華大學任教,并先后擔任副校長、第一副校長。從學制長短、專業(yè)設置、教學作風、科學研究、學生工作直到校園管理,事無巨細,他都一一過問,把自己豐富的教學經驗貢獻于學校的建設。1955年,劉仙洲以65歲高齡加入了中國共產黨。他是解放后最早入黨的知名老教授,在國內外引起強烈反響,帶動了一大批著名專家入黨。他還以極大的熱情參加了人民政權的建設,特別是科學技術的規(guī)劃工作,先后擔任華北農業(yè)建設委員會委員,河北省人民政協(xié)副主席,河北省人民政府委員,全國人民代表大會第一、二、三、四屆人民代表,國務院科學規(guī)劃委員會機械組副組長,國家科學技術委員會技術科學學科組副組長,中國科學院技術科學部常務委員兼機械組組長等職。他還和我國其他工程界的老前輩共同發(fā)起成立學會,擔任中國機械工程學會第一屆理事長和第二、三屆副理事長,中國農業(yè)機械學會第一屆理事長。由于劉仙洲對新中國的教育和科學事業(yè)作出了重要貢獻,毛澤東曾特邀他參加最高國務會議。
劉仙洲為祖國工科大學教育事業(yè),以及機械科學和中國機械發(fā)明史的研究奮斗終生,為后人留下了寶貴的精神和物質財富。
自編我國第一套工科大學教科書
早在本世紀初,劉仙洲就認為中國工科高等教育帶有濃厚的半殖民地色彩,在大學教學中都采用外國教材,長此下去,我國學術永無獨立之日。于是,他發(fā)奮編寫中文教材,教一門課,便寫成一本教材,由普通物理、畫法幾何、經驗計劃到機械學、機械原理、熱機學、熱工學等,編寫了15本中文教材,不愧為我國中文版機械工程教材的奠基者。他在編寫這些教材過程中,參考了大量國外有關書刊,并注意聯(lián)系中國實際,內容充實、條理清晰、深入淺出,深受師生的歡迎。這些教材大部分由商務印書館先后出版,有些教科書后來又多次增訂再版,并編入《大學叢書》、《萬有文庫》。例如《機械原理》一書長期廣泛使用于各大學工科院校,哺育了我國幾代工程人才。
為了編寫這些教科書,劉仙洲幾乎獻出了自己的全部課余時間和假期。清華大學工學院院長顧毓琇在為劉仙洲著作所寫的序言中,對這位機械工程學者“于教學之暇,孜孜不倦,努力著述,將大學機械工程之課本一而再,再而三貢獻于國人”,表示欽佩。
劉仙洲在教書和編書過程中,深感我國機械名詞相當混亂。許多機件只有外國名稱,僅有的一些中國名稱也是五花八門。同一種機件,工廠里一個叫法,科教界另一個叫法,書本上又是一種寫法。例如,工廠把彈簧(spring)音譯為“司不令”,聯(lián)軸器(coupling)為“靠背輪”,機車前的排障器(scraper)為“豬拱嘴”,機車進退轉向器月牙板(reverser)為“吊死鬼”,既不雅馴,又不統(tǒng)一。為了改變這種混亂狀況及增加更多的名詞,劉仙洲于1932年接受中國機械工程師學會的委托,編訂《英漢對照機械工程名詞》。他查閱了我國明代以來涉及工程的書籍數十套,匯編成記有各種名稱的萬張卡片,按照“從宜”、“從俗”、“從簡”、“從熟”四大原則,從中選取一個恰當的名詞。例如:pump一詞有“恒升車”、“抽水筒”、“運水器”、“哪筒”、“邦浦”、“泵”等14種叫法,他和大家反復琢磨,最后選定“泵”;carburator叫“油壺子”,含義不清,他就按從宜的原則,改為“化油器”;cam叫偏凸輪,不夠簡捷,便簡稱為“凸輪”;Ball bearing直譯為“球軸承”似乎很貼切,但考慮到當時很多人已習慣用“滾珠軸承”一詞,也就從俗保留下來。有些外文名詞的概念很難翻譯,他常?嗨级嗳詹坏闷涔,于是就創(chuàng)造出新字,如《熱工學》中重要概念熵(entropy),焓(enthalpy)等字。這項編輯工作歷時一年多,匯集成11000多個名詞,于1934年由商務印書館正式出版,又于1936年、1945年兩次增訂,詞匯由1萬多增到2萬多!队h對照機械工程名詞》的出版,受到工程界的熱烈歡迎。我國機械工程名詞山此逐步統(tǒng)一起來,象“節(jié)圓”、“齒節(jié)”等機械名詞,當初叫起來曾感到不很習慣,現在大家已經非常熟悉了。中華人民共和國成立后,中國科學院編定的《英漢機械工程詞匯》前言中指出:“本編是在劉油洲同志的《英漢對照機械工程名詞》基礎上進行編訂的”。
在教書育人工作中,劉仙洲素以勤奮、嚴格、誨人不倦著稱。他在授課期間,從不遲到早退,更不缺課:課前總是作充分準備,講課語句簡練,條理清晰,論述透徹;在黑板上寫字和作圖極其工整,一絲不茍。從學者感到容易接受,理解很深。他嚴于律己,又嚴格要求學生。他規(guī)定學生不得無故缺課,作業(yè)和考卷過時不收。有個學生計算飛輪半徑,把小數點錯移一位,1.2英尺竟成了12英尺,他嚴厲地指出:“半徑12英尺的飛輪,那個廠房要多高?!
一個工程師這樣馬虎將會造成多大的損失!”他在教學過程中一貫采用理論與實際相結合的教學法。讓學生在聽課的同時,觀摩和接觸實物或模型;在條件允許的情況下,讓學生拆裝有關機械,學會使用它們,從而加深理解原理及應用。他認為嚴謹正規(guī)、理論聯(lián)系實際是培養(yǎng)工程師基本素質的重要條件。他的很多學生畢業(yè)后.在工作崗位上勤勤懇懇,認真負責,理論與實際密切結合,做出了突出的成績,這是與劉仙洲當年潛移默化的影響分不開的。
結合國情研究我國農業(yè)機械
劉仙洲長期從事農業(yè)機械的研究工作,對發(fā)展適合我國國情的農業(yè)機械作出了貢獻。
1920年,華北五省大旱,他自行設計并在留法勤工儉學預備班的實習工廠試制了兩種提井水的新式水車,種用人力,一種用畜力,制造簡單,效率也高。這種水車被推廣200多架,受到農民好評,獲得農商部頒發(fā)的獎狀?谷諔(zhàn)爭期間,他在昆明搞過改良犁、水車和排水機的研究工作,并發(fā)表論文《中國農器改進問題》。1946年,他又專程到美國考察和研究農業(yè)機械,歷時一年半。他從西雅圖、舊金山到芝加哥,訪問了十幾個州的農學院、農業(yè)實驗站、農業(yè)機械廠以及灌溉工程,收集有關資料四五百種,并參加美國農業(yè)工程師學會年會,會見了該學會第一任會長戴維斯等許多著名農業(yè)工程學家。他從考察中得出見解:中國應首先偏重農業(yè),作為推動一切建設的基礎。農業(yè)機械必須適合中國國情,與其模仿外國的大型機械,不如先對我國原有的畜力機械加以改善,即機械部分改進設計,動力部分仍用畜力,然后求其發(fā)展。
劉仙洲回國后,在中國工程師學會作了題為《農業(yè)機械與中國》的學術報告,并寫成20萬字的教材《農業(yè)機械》,在清華人學機械系講授。新中國成立以后,作為華北農業(yè)建設委員會委員和華北農業(yè)機械總廠顧問,他熱情參加在華北推廣10萬臺水車的工作,每周星期六到廠研究農業(yè)機械改進試驗中的技術關鍵問題。1956年,他主持制定我國農業(yè)機械化電氣化的長遠規(guī)劃,為我國農業(yè)科技事業(yè)發(fā)展奠定了基礎。他還建議華北農業(yè)機械總廠創(chuàng)辦農業(yè)機械?茖W校,并親自擔任教務長和講課;建議清華大學成立農業(yè)機械系和農田水利專修科,并將自己多年收藏的農業(yè)機械書刊700余冊贈予學校。這些專業(yè)畢業(yè)生,今天已成為全國各地農業(yè)機械事業(yè)的骨干力量。
中國機械發(fā)明史研究的開拓者
劉仙洲在學術上最突出的成就是對中國機械發(fā)明史的研究進行了開拓工作。國外撰寫科學技術史的人,除了提到中國的四大發(fā)明外,似乎中國就沒什么其他重要發(fā)明創(chuàng)造了。實際上,在過去四五千年中,我國人民在機械工程方面的發(fā)明創(chuàng)造不僅數量較多,質量較高;而且發(fā)明的時間也較早,只是缺乏記載,或者記載不詳,更無圖例可據。早在20年代,劉仙洲就開始發(fā)掘這些寶貴的文化遺產,1933年寫出了《中國舊工程書籍述略》,1935年發(fā)表了包括交通工具、農業(yè)機械、灌溉機械、紡織機械、雕版印刷、計時器、兵工等13個方面的《中國工程史料》。在這以后的40年中,不管在怎樣困難的條件下,他從未間斷過搜集和研究有關資料的工作。特別是中華人民共和國成立以后,他建議在清華大學成立中國工程發(fā)明史編輯委員會,查閱我國古書籍2000多種,制成各種資料卡片16000多張。他依據這些文獻和考古挖掘的最新成就,深入分析研究了我國機械工程方面的發(fā)明創(chuàng)造,在許多問題上作出了自己的結論。1961年他向中國機械工程學會成立十周年年會提交專著《中國機械工程發(fā)明史》第一編。在這部專著中,他系統(tǒng)地總結了我國古代在簡單機械的各種原動及傳動機械方面的發(fā)明創(chuàng)造,有些項目早于其他國家?guī)装倌,甚至一兩千年,為人類科學技術史增添了新篇章。其中10多項重大發(fā)明創(chuàng)造,如東漢張衡、唐代一行與梁令瓚的水力天文儀,北宋吳德仁的指南車和盧道隆的記里鼓車,元末明初詹希元的五輪沙漏等,已復制成實物,陳列在北京中國歷史博物館。這部專著中的《中國在原動力方面的發(fā)明》一章,已譯成英文(Chinese invention in power engineering)在美國出版的Engineering Thermophysics in China雜志上發(fā)表。
鑒于我國在古代機械工程發(fā)明創(chuàng)造中,農業(yè)機械最多,劉仙洲又于1962年發(fā)表了專著《中國古代農業(yè)機械方面的發(fā)明》。這部專著系統(tǒng)地說明了我國古代在整地機械、播種機械、除草機械、灌溉機械、收獲、脫粒、加工機械、農村交通運輸機械等方面的發(fā)明創(chuàng)造。日本大阪大學專門研究中國農業(yè)技術史的學者天野元之助對這部專著很感興趣,曾在日本《東洋學報》上作了詳細介紹和評論。
在中國機械工程發(fā)明史的研究中,劉仙洲既反對民族自卑,又反對夜郎自大。他主張實事求是,有就是有,無就是無,早就是早,晚就是晚。西方一般認為,機械傳動的天文鐘是歐洲人在14世紀初創(chuàng)始的。劉仙洲經過長達20年的研究認定,早在公元130年,東漢張衡的水力天文儀就已附有機械性計時器,并據此于1953年編導了一部科教片《鐘》。1956年9月,他應邀到意大利出席第八屆世界科學史會議。會上,英國劍橋大學教授J.李約瑟(Needham)在《中國天文鐘》的學術報告中說:“通過對一些中世紀中國書籍的考察,我們可以確定在公元7~14世紀之間,中國已有創(chuàng)造天文鐘的悠久傳統(tǒng)”。劉仙洲在自己宣讀的論文《中國在計時器方面的發(fā)明》中指出,公元2世紀,中國在齒輪的實用上已有相當高的水平,可以推斷東漢張衡水力天文儀所附的計時器已經采用齒輪系作為傳動機構,否則很難得到上述天文鐘規(guī)律性的運動。李約瑟當場表示相信劉仙洲的這一推斷,在后來發(fā)表的論文中承認,這種水力機械鐘“肯定是8世紀,也許是2世紀的裝置”,并引用了劉仙洲設計的這種水力機械的復原圖①。他說“我早就認為,中國天文鐘的傳統(tǒng)似乎很可能是后來歐洲中世紀文鐘的直接祖先”。與會專家都異常推崇地說:“想不到在這樣的時候,中國已有這樣復雜的發(fā)明!”但是,有的學者對此仍有疑;貒院螅瑒⑾芍抻指鶕嘘P文獻和考古新發(fā)現進行深入究,將上述論文重新修訂發(fā)表,以更加令人信服的材料對這一題進一步作了明確回答。他確定:張衡是中國創(chuàng)造機械計時器的第一個人,比西方約早1000年。
在治學態(tài)度上,劉仙洲是非?炭唷乐數。有段時期,他每周講課12小時,總是爭取把課程安排在上午頭兩節(jié),利用天亮到課前的時間備課,課后全力著述。每天寫多少字的著作,他都訂出計劃,嚴格執(zhí)行。
1970年,劉仙洲在他80歲生日那天,工工整整地寫了一份《我今后的工作計劃》,并擬出《中國機械工程發(fā)明史》第二編共10章的寫作提綱,文獻資料也基本齊備,但癌癥使他未能完成這一宿愿。1975年10月,當他被胰腺癌折磨得一連數日不吃東西,僅靠輸液維持生命時,他仍用放大鏡一字字地閱讀文獻,用顫抖的手一字字地修改文章。在他很吃力地寫完一個“燕”字后,就再也提不動筆了。這是他生平著述300萬字中為后人留下的最后一個字 。
為了紀念這位我國機械工程界和工程教育界的老前輩,劉仙洲在國內外的學生和有關社會團體于1988年在清華大學設立了“劉仙洲獎學金”;于1990年劉仙洲誕辰100周年之際,在清華大學舉行了紀念會,并出版紀念文集。
簡歷
。保福梗澳辏痹拢玻啡铡〕錾诤颖笔⊥昕h。
。保梗保础保梗保改辍∠愀鄞髮W工學院機械系,獲工程科學學士學位。
。保梗保浮保梗玻茨辍〕鐚嵵袑W留法勤工儉學高等工藝預備班機械學教員。
1924—1928年 北洋大學校長。
。保梗玻浮保梗常蹦辍|北大學教授,兼工學院機械工學系主任。
1931—1937年 清華大學教授。
1937—1946年 西南聯(lián)合大學教授。
。保梗矗丁保梗矗纺辍「懊绹疾。
。保梗矗贰保梗罚的辍∏迦A大學教授,副校長。
。保梗罚的辏保霸隆∈攀烙诒本。
中國工程專家。中國科學院院士。1890 年1月27日生于河北完縣,1975年10月6日卒于北京。1913年入北京大學預科,第二年考入香港大學機械工程系,1918年畢業(yè),獲“頭等榮譽”畢業(yè)文憑。長期從事教育工作。歷任北洋大學校長,東北大學、唐山工學院、清華大學、昆明西南聯(lián)合大學教授,清華大學第一副校長,中國機械工程學會副理事長等職。在教學過程中,為改變中國工科教學,堅持用漢語講課,并發(fā)奮編寫中文教材,成為中國自編工科大學教科書的創(chuàng)始人。1933年,開始編訂《英漢對照機械工程名詞》,成為中國機械工程名詞的統(tǒng)一者。他長期從事機械工程發(fā)明史的研究,并積極從事農業(yè)機械的推廣和中國農業(yè)機械工程發(fā)明史的研究工作。著有《機械原理》、《熱工學》、《中國機械工程發(fā)明史》、《中國農業(yè)機械方面的發(fā)明》等。
教授機械工程發(fā)明史論著目錄
1. 《中國舊工程書籍述略》,清華周刊,1933年
2. 《中國機械工程史料》,清華大學土木工程會刊,1937年
3. 《二十年來蒸汽鍋爐之進展》,清華大學工程季刊,1937年
4. 《三百年前中國第一位機械工程學家王端節(jié)公傳略》,清華機工月刊,1937年
5. 《中國在熱機歷史上的地位》,東方雜志,1943年
6. 《三十年來之中國機械工程》,1946年
7. 《中國農具工作的略史和發(fā)展》,中國農業(yè),1951年
8. 《中國在原動力方面的發(fā)明》,機械工程學報,1953年
9. 《中國在傳動機方面的發(fā)明》,機械工程學報,1954年
10. 《中國在計時器方面的發(fā)明》,天文學報,1956年
11. 《介紹"天工開物" 》,新華社半月刊,1956年
12. 《王徵與我國第一部機械工程學》,機械工程學報第6卷第3期,1958年
13.《中國古代對于齒輪系的高度應用》(與王旭蘊合作),機械工程學報,1959年
14.《中國古代在簡單機械和彈力、慣力、重力以及用滾動摩擦代替滑動摩擦等 方面的發(fā)明》,清華大學學報,1960年
15.《中國機械工程發(fā)明史》(第一編),科學出版社,1962年
16.《中國古代農業(yè)機械發(fā)明史》,科學出版社,1963年
17.《從車的發(fā)明談到木牛流馬》,科學畫報,1964年
18.《我國獨輪車的創(chuàng)始時期應上推到西漢晚年》,文物,1964年
19.《我國古代慢炮、地雷和水雷自動發(fā)火裝置的發(fā)明》,文物,1973年
20.《我國古代在計時器方面的發(fā)明》,清華北大理工學報第2卷第2期,1975 年