严谨求实做科研 开拓创新兴教育——记北京科技大学机械工程学院工学系樊百林副教授

○文/苏庆 陈国辉

严谨求实做科研 开拓创新兴教育
——记北京科技大学机械工程学院工学系樊百林副教授

○文/苏庆 陈国辉

机械工程是一门涉及利用物理定律为机械系统作分析、设计、生产及维修的工程学科。其知识可广泛应用于汽车、飞机、空调、建筑、桥梁、工业仪器及机器等各个领域。随着社会的发展，这一学科不再是男性的专属，越来越多的女性进入这一领域，并取得了优异的成绩。北京科技大学机械工程学院工学系樊百林副教授就是其中的佼佼者，她不仅在机械工程科研领域做出了突出贡献，同时在该专业的实践教育上进行创新突破，为行业发展培养了更多优秀人才。

选择源于热爱

出生于山西的樊百林，年轻时就希望到太钢集团这样的地方锻炼自己，高中毕业时，和父亲商量后她毅然选择了北京钢铁学院（现为北京科技大学）机械系冶金机械专业。她热爱自己的专业，像海绵一样吸取着大学丰富的专业知识，憧憬着毕业后能用知识实现心中的那份愿景。1986年大学毕业后，樊百林如愿被分配到山西太原重型机器厂，并先后担任研究所轧钢室、经营处工程师。为了进一步提升自己的专业知识，1990年她又回到北京科技大学机械工程学院冶金机械专业攻读研究生学位。研究生毕业后，她来到北京市冶金设备自动化研究所担任工程师，致力于冶金设备的专业设计并取得突出成绩。1995年，樊百林再次回到母校机械制造调研室工作，之后又负责了工程训练中心大学生工程训练传统工艺的金工实习等工作。2001年，在时任机械学院书记邀请下，她建立了现代工程发动机实践教学，并被邀请到机械工程学院工学系工作至今。在这二十余年工作经历中，由于所跨专业比较多，从最初的冶金机械、机械制造及自动化到目前从事的机械设计及理论、车辆工程等专业，她全面把握机械行业发展的几大方向。凭借着丰富的知识，樊百林教授先后主讲过《机械制造工艺基础》、《焊接工艺》、《现代制造新工艺》、《汽车构造》、《机械设计与制图》、《机械制图》、《CAD实践》、《机械制图发动机拆装实践》等十几门课程。

进步离不开创新

谈到创新成果，樊百林老师显得很谦虚，她认为原子弹成功爆炸的惊天动地、火箭上天的震撼人心才是真正的创新成果，而她所从事的冶金行业设备的设计、工程产品设计只能称之为工作的一部分。

在太原重型机器厂研究所轧钢室工作期间，樊百林从事了半年太重企业减速器系列产品标准化制图工作，参与了“1700酸洗生产线的生产服务技术指导”总装生产服务、“胜利油田飞焊内补小车自动焊补机组”技术指导、“￠76轧管机设计”、“自动步进式冷床机械系统设计强度分析研究”。在太原重型机器厂经营处工作期间，她负责联络北京与太重之间的科技、营销、信息联络工作。在北京市冶金设备自动化研究所工作期间，她参与了“￠76高频焊管车间整体布置和设计”工作，取得了诸多创新成果。

在攻读硕士学位期间，樊百林跟随导师管克志教授进行中国有色金属总公司“八五”计划重点科研项目：有色金属铜流动应力数学模型的研究。1995年来到北京科技大学后，她从事太钢不锈钢流动应力数学模型的研究、“离心机设计”、减定径机架仿真分析与优化设计、驱动桥壳应力分析及柔性体动力研究、防火幕温度场分析与大宽度舞台研究、舞台升降台优化设计和应力分析、电动汽车结构件优化设计以及实验平台的建设、电动汽车构件优化结构设计和绿色再制造研究、特种车辆的车身结构性能分析、汽车发动机再制造管理系统的软件开发研究、工业袋式除尘器管道阻力软件开发以及袋式除尘系统性能分析和计算机模型研究。

感恩生活 硕果累累

樊教授说自己生在一个好时代，虽然家里困难，她还是依靠国家接受了高等教育。能够取得今天的成绩，离不开那些帮助、影响她的人。以身作则、言传身教、淳朴善良的父母，悉心培育她的老师，包容大度的爱人，团结友爱的兄弟姐妹，背后支持自己的孩子，互帮互助的领导、同事都给予她巨大的支持。“没有他们，就不会获得今天的成就。”

学校工作期间，樊百林参与和负责了多项创新科研题目，并获得诸多荣誉。2001年“磁感应接近开关系列化产品的研究与开发”获中国钢铁工业协会、中国金属学会、冶金科学技术进步奖，排名第二。“在机械基础系列课程改革中注重培养学生创新设计能力”，获2001年北京市教育教学成果（高等教育）一等奖，排名第五。由她负责筹建捐资开展的实践教学研究和实践《机械基础课堂教学与实践教学综合改革的研究与实践》，2005年使其他5名教师获得国家教学成果二等奖。她还获得实用新型专利两项：利用重力势能发电的机动车和螺旋啮合举升装置，后者获得中国科技创新最佳成果发明奖。2003年完成了北京科技大学第四批本科生教学改革面上课题“非机类学生金工实习实践环节综合改革的研究与实践”。其“机械设计制图课程”2006年-2008年被评为北京市精品课程，2006年被评为北京科技大学校级优秀课程。2009至2012年，她完成了第六批本科生教学改革课题“在实践教学和课堂教学中提高现代工程意识与能力的研究与实践”课题。2011年12月，她获得北京科技大学第六届“本科生教学优秀奖”二等奖。2012年“机械系列课程创新综合工程设计型实践与实验教学开发系统”荣获北京科技大学第十届实验技术成果二等奖，排名第一。2010年荣获北京科技大学第25届教育教学成果奖“机械基础课程研究型教学综合素质人才培养质量保障闭环系统”北京科技大学一等奖，排名第三。作为大班导师，她所带的机械2012-05班，2013年评为北京科技大学优秀班级体。2014年，她完成了全国教育科学规划教育部重点课题“校企合作实训基地办学模式的创新研究”。2015年，她获得第26届北京科技大学教育教学成果奖特等奖“基础技能、动手实践与大赛磨练同步分层次培养一条龙制图教学体系”，排名第五。“《金工实习》课程教学改革的研究与实践”获得1999年北京科技大学教学成果三等奖，排名第三。1997年，樊百林被北京科技大学评为文明校园建设先进个人。

培养具有爱心、责任心的德才兼备的科技优秀人才，是樊百林的心愿，她自己就是这样一个人。捐资助贫是樊百林一直热心参与的事业。她和她的朋友们捐助了江西石城县琴江镇仙源村人尿毒症患者张超群、江西石城县琴江镇大人米畲村恶性骨肉瘤患者温小芳、江西石城县小别乡小别村肾病患者温集良、江西宁都县田埠乡金钱坝村余兰英的7岁和9岁两个孙子等。此外，她还热心捐资贫困山区修桥，如江西石城县罗口大桥，“希望他们的生活再艰难也能看到希望。”

樊百林家书多，她捐书也很多。河北涞源县的中小学校，山西五台山的学校，北京门头沟的部分中学都收到过她捐赠的书籍。

现代工程实践教学

2000年，樊百林将工程设备发动机引入大学课堂，开展了现代工程教育发动机实践教学，并从实践教学课堂逐渐引入到理论课堂。在多年教学中，她创建了以人为本的‘人文工程、科技工程、绿色工程’三工程实践教学新理念，着眼于培养德才兼备的优秀人才。

樊百林认为：现代工程教育模式的引入与传统教育模式不同在于，在教学过程中直接学习工程问题，贯穿工程基础知识的传递，强化工程实践基础知识和综合实践能力教育的培养。以设计为主线的现代工程教育应以工程实践为教学背景，以发现问题为前提，以培养创新设计能力为目的，实现以培养团队和谐合作能力为基础的产品研发，达到以产品服务于社会以解决现实生存问题为最终目的工程系统运作能力。

项目创办之初，不为人理解，樊百林在领导的支持下没有放弃。项目筹建中她亲力亲为，自己买设备，自费到清华大学学习，自己花钱购置劳保用品。教研工作刚有起色，四个小时的课时又被砍成两小时，她始终坚持。她的认真和执着，使得这一课题成为获得国家奖最重要的一部分。为了教学顺利开展，2009年之前，樊老师捐资维持开展现代工程实践教学，使其他五位教师获得了国家教学二等奖。

攀百林将别人眼中的不可能变成了现实，学生赵泓瑜说：“对北科大学生而言，发动机实践教学是我们的自豪和骄傲”，王慧学生说：“这是一堂无比重要的课，知识量远大于普通课堂的十倍、百倍”。全国37所学校的教师参观学习后感慨：“搞这么大的教学改革，无私奉献，从教30年的见过的独你一人”，“你的实践教学渗透到理论课堂的方法，正是国际上研究的CDIO工程教育模式，你是中国高等教育CDIO工程教育模式的最早开创者，没想到你已经默默地干了14年了”，“北京科技大学国家教学团队实践教学筹建者负责人，中国高等工程教育实践教学的创始人当之无愧”。

创新是一种希望

“创新包括制度、科技、文化等多方面内容，它是新时代到来的一种新体系、新空间，一种新的动力、新的希望。创新的提出，就像一潭水开了一个活口，让水流动起来，让它具有了可持续性发展的倾向和趋势”，这是樊百林理解的创新。身在教育领域，樊百林在教学中将工程设备直接纳入教学，进行工程教育的实践课堂，以此提高学生的创新能力、实践能力，这是她身体力行的创新活动。

樊百林捐资筹建开展的现代工程发动机实践教学和模型教学不一样，它是大学生工程能力培养的直接场所。学生们说：“百闻不如一实践，ppt做的再生动形象，但是看的是平面图，不如看实物更生动形象。不注重理论联系实践，不注重积累经验，就是一个百无一用的书橱”。樊百林的实践教学让学生看到了自己知识和能力的不足，看到了机械设计中的奥妙，激发了他们学习和创新设计的动力，产生了投身到机械行业的渴望，也对加工制造的工人产生了敬意。对于这些收获，学生们感慨中充满感谢——“踏实、坚持、坦然、奉献，这几个词概括了老师您的品德，科大学子走出去了，但我相信永远会有人在心中不断感激，在心中不断祝福、感谢樊老师”；同学们还作诗一首献给老师：二木双×一大师，呕心沥血教人子；一横一撇感顽石，日上当头艳如斯；人道单本欠殷实，双木方能成大势；今日为国育学子，任劳任怨又无私；学子感恩心自知，他日功成名就时；科大校园舞雄狮，献上硕果谢恩师。

两岸合作 共赢未来

随着海峡两岸四地的交流不断加深，教育方面的交流也随着增加，但仍存在着很大的差距。“目前港澳台地区在机械工程教育领域特别注重实践教学，重在实业、实践，社会实践的时间占到一门课50%～70%的时间，同时为学生提供很多发挥创新能动性的机会。大陆的实践课程时间仅占到总课时的2%～10%。因此，在学生与社会沟通能力、创新能力和自学能力的培养方面差距明显。另外，在考核制度和教学模式上也有很大差距，港澳台地区教学重视成果，大陆学校注重成绩。”樊百林认为，海峡两岸双方应该加强交流，共同培养，合作共赢。

在她看来，要想促进海峡两岸机械工程学科共同发展，首先要加强合作，共同开发，进一步提高机械自动化程度；其次，提高机电一体化程度，实现人工智能的交互工作；再其次还要考虑到以人为本，提高人的舒适型，降低劳动操作者的压力的工业工程设计；同时要加大力度加强环保性工程性设计，注重安全性、防腐性工程设计，特别强调防电子辐射性工程设计；加强绿色再制造的开发运用。

当然，研发自己的自主品牌，提高设计人员的自主创新能力，建立高素质的科研团队等等都是工程学科未来需要努力的方向。樊百林教授期待有更多的创新人才加入到创新型国家的建设中。