钟士模：科学家的光荣归宿

张迪迪

西安工业大学

钟士模（1911-1971）,原名钟子范,1911年7月8日生于浙江省浦江县。1932年,考入国立交通大学（今上海交通大学）,学习电机工程。1936年,获工学学士学位。1938—1943年,任昆明西南联合大学电机工程系助教教员、讲师。1943—1947年,公费派遣留美,入美国麻省理工学院电机工程系攻读,获科学博士学位。1947—1971年,任清华大学副教授、教授；工业企业电气化教研组主任、自动学与运动学教研组主任、电机工程系副主任、自动控制系系主任、校务委员会委员。他是中国自动控制学科和自动控制教育的开拓者,组办中国第一个自动化进修班,创办中国第一个自动学与运动学专业和自动控制系,参与筹建中国自动化学会,建立了紧密结合中国实际的自动化学科和教学体系。他长期担任教学和科研工作,培养了大批自动化科学技术人才,主持和组织多项重大研究课题,在自动控制和计算机领域取得重要成果,为中国自动化事业的发展作出了突出的贡献。直到1971年5月11日在一次重要会议上,钟士模因劳累过度,心脏病突发逝世,年仅60岁。

漂洋过海为报国

1911年7月,钟士模出生在浙江省浦江县一个普通农民家庭。小学时,他经常半耕半读或在家务农,很自立,能吃苦。他省吃俭用,不多花一分钱,通过自己的不断积攒,用零花钱做学费和路费。1923年,他考入浙江建德第九中学师范讲习科,这所学校可以免费提供食宿,这样就减少了家庭的困难。

毕业后,钟士模没有经济能力继续读书,只能在小学当教员。这样的环境,无法满足他对知识的渴求。大约在18岁那年,他被过继给家境富有的叔父为子,得以进入上海大同中学高中部,从此奋发求学,刻苦努力。1932年毕业后,钟士模以优异的成绩考入国立交通大学电机工程系,这一年可以说是他人生中的重要转折点,这个机会像是老天对他的眷顾,他也感恩这样珍贵的学习机会,从此潜心钻研,不断汲取精神食粮。

1936年毕业后,钟士模在清华大学任电机工程系助教。1937年“七七事变”后,钟士模迫不得已南迁,任长沙临时大学助教,1938年起任昆明西南联合大学助教、教员、讲师。

钟士模的妻子比他大三岁,没上过什么学,但粗通文墨,她待人和善、知书达礼。钟士模为人亲切、平易近人。他们的性格相和,学历的差异,似乎并没有造成感情上的隔阂,他们一辈子恩恩爱爱,相敬如宾,诠释了夫妻最幸福的模样,他们共有有三子一女。每个和睦的家庭背后总有人默默付出,钟士模为了工作不断奔波,和妻子儿女的交流较少,正是妻子的体谅和支持,才使得钟士模更专注于工作,为了国家的发展默默奉献。

国家兴亡,匹夫有责。在抗战艰难的1943年,钟士模选择了另一种报效祖国的方式,他争取了学校资助的留美资格,辗转缅甸、印度来到美国、进入麻省理工学院（MIT）电机工程系攻读博士学位。这个时期新兴科技开始蓬勃发展,国外先进的研究技术和浓厚的学习氛围,让他有机会钻研电机工程科学的先进理论和前沿学说。他十分珍惜这来之不易的机会,如饥似渴地学习,广泛参加学术活动,展现了出众的研究才华。

学习期间,他另辟蹊径研究电机理论,获得出色的成果,得到了教授们的赞誉,担任了美国西格玛赛科学荣誉学会（Sigma－Xi）和美国电气工程师协会（IEEE的前身）的会员。1947年获科学博士学位。四年的深造学习,为他后来的学术研究奠定了扎实的基础。出国留学只是途径,钟士模一心只为报效祖国。在1947年学成立即回国,任教于清华大学电机工程系,开始时任副教授,一年后晋升为教授,主讲电路理论、电机学等多门课程。

“一颗螺丝钉，哪里需要哪里拧”

20世纪50年代,中华人民共和国刚成立不久,为了国防建设和提高国民经济的需要,国家对自动化专业和电子计算机专业的人才非常急需。此时钟士模主动改变了近二十年的专业方向,受命开创了清华大学工业企业电气化专业。

钟士模在麻省理工学院的博士论文

所谓隔行如隔山,他日夜操劳,废寝忘食,在苏联专家的帮助下,完成了从教学计划、课程设置、实验室建设到具体实施等一系列环节的设计和落实,授课和开设实验,他都亲力亲为。每每深夜,他还在耐心准备第二天的专业课教案或对全系工作发展的统筹安排。在他的严明带领下,短短几年电气化专业已经初具规模,每年的毕业生超百人,在一定程度上满足了国家工业发展对人才的需要。

1955年,国家决定在清华大学筹建一批为尖端工业服务的新专业,钟士模再次调任筹建自动学与运动学专业,随后,此专业又和当时也刚建立不久的数学计算仪器与装置专业合并,组成自动控制与计算机专业,获聂荣臻副总理批示同意,确定由钟士模主持。专业刚成立时,只有四个年级九个班的学生,其中包括抽调的清华大学汽车专业、机械系、电机系,以及上海交通大学电机系的部分学生。1958年,清华大学决定成立全国第一个自动控制系,钟士模被任命为系主任。国家为了更快地培养专业人才,紧急抽调287名重点高校学生来学习。

老子曾说：“天下难事必作于易,天下大事必作于细。”在钟士模的身上,有股不服输的韧劲儿。面对学生多,任务急,学科新,当时学校的设备、资料有限以及经验不足等等困难,临危受命的钟士模并没有因慌乱失了阵脚,他亲自带领全体教师,从教学计划到教学方案再到课程设置,甚至是课程试讲、实验的设置,都一一参与,正是这种事无巨细的责任精神才使得教学任务圆满完成,解决了国防尖端工业发展的燃眉之急。1958年到1966年,钟士模一直坚持亲自主持和精心策划,累计开设了41门新课程,培养了1179名毕业生,完成了9项重大科研项目。钟士模像抚育婴儿般细心呵护着自动控制系的成长,培养了大量的尖端技术人才和骨干,为现代化建设作出了重要贡献。

“星星之火，可以燎原”

谈起自动化,人们可能不太了解,它广泛应用于电子计算机技术,信息处理,研发等各个领域,它对国家工业、农业、国防和科学技术现代化有着重要意义。中华人民共和国成立之后,经济、政治发展的需求,迫切需要建立我国自己的自动化控制学科,服务于科技发展。

万事开头难,我国的自动化控制专业的最初建立困难重重,其中的难题数不胜数。资料不足、器材缺乏等等困难,让钟士模碰了不少壁,尽管问题众多,钟士模依旧耐心规划和安排,起初他先研究自动控制和计算机领域的课题。1958年,他组织师生开始设计和制造大型通用电子管计算机。经过不断实验,克服不足,直到1964年,我国第一台自行研制大型计算机终告完成。

清华大学自动控制系405、406班（1964届）毕业合影，二排右七为系主任钟士模

鲜花绚烂的背后总是默默付出的艰辛。据钟士模女儿钟环珠回忆,夜色已深,父亲时常还在伏案疾书夜读。正是因为有一批像钟士模一样的科学工作者的日夜操劳,自动控制学科才获得了一个又一个伟大的成就。1959年,钟士模亲自主持研制我国第一台三自由度飞行模拟实验平台,解决了许多控制理论和技术问题,其后,研制成改进型的由16阶模拟计算机控制的电动试验平台,为我国自行研制的几种新型号歼击机的驾驶仪搭建了平台。

此后,钟士模与其他同仁又设计研制了我国第一台核反应堆控制系统,这个系统在我国具有里程碑式的意义,它是我国全部依靠自身的技术力量和部件设计完成的系统。1960年,我国第一台6阶非线性小型模拟计算机研制成功,并投入生产,随后又相继研制成功20阶非线性中型模拟计算机。1965年2月,开始研制全晶体管小型通用数字计算机,钟士模亲自设计指导,精心计划,仅用一年时间就获得成功,我国高等学校中第一台自行研制的第二代计算机诞生,该计算机作为我国第一台数字计算机投产后的产品在日本展览。一个个技术攻关的顺利完成,其背后,钟士模付出了别人无法想象的艰辛和努力。

细节决定成败,每一次大型科研项目的顺利完成,与钟士模扎实的自动化控制学科的基础知识研究是分不开的。1956年,他和童诗白、郑维敏合作完成了脉冲调节器的研究。他不仅有扎实的专业基础,而且虚心学习,始终钻研在学科前沿,随时了解学科发展的新动向。

除此以外,他举一反三,把全系工作人员的学习发展也挂在心上,他经常主动和同事交流合作,听取他人的意见和建议,争取更好的科研效果。1960年他参加国际自动控制联合会第一次世界大会（莫斯科）归国后,立即组织清华大学自动控制系的青年教师,对学科知识开展学习和研究,把最新的原理方法运用到科研项目。他善于启发年轻教师和学生,鼓励他们开设最新的专题课程和相应的选题论文。他主张理论联系实际,把科学性和思想性相结合,更好地运用到实践,解决现实问题,以身作则,让学生更能真切地感受到学习和应用的价值。

功夫不负有心人。1961年,中国自动化学会成立。著名控制论科学家钱学森当选为理事长,钟士模当选为副理事长,被委任为学会正式学术刊物《自动化学报》首任主编。在1957年至1960年,他曾多次作为代表出席国际自动控制联合会（IFAC）的筹备会议、工作会议和第一次世界大会暨成立大会,为这个重要国际性学术组织的筹备和建立作出了重要贡献。此外,他还应聘担任了IFAC理论委员会委员。“星星之火,可以燎原”,中国的自动化事业像一颗幼苗,在钱学森、钟士模等人的培育下,迅猛生长,成燎原之势。可以说钟士模把最好的时光都奉献给了我国自动化控制学科,他的无私付出,为自动化发展事业奠定了扎实的基础。

钟士模（左）指导青年教师备课

“三尺讲台育桃李”

钟士模不仅是自动化控制专家,对教学也有独特的见解。他待人真诚、和蔼,脸上永远都有明媚的笑容。他治学严谨,学术上造诣很深,但又平易近人,能够用平等的心态与青年学者讨论问题,并虚心接受他们的意见。他的学术论文《旋转电机的统一力矩公式》在《清华大学学报》发表之前,曾油印出初稿,向系里控制电机专业的年轻同事征求意见。他做事亲力亲为,但又不忘锻炼年轻同事。

有一次,钟士模让自己的助教出期末考试题,题目拟出后,他觉得考题偏深,请助教考虑。这位助教衡量了学生的水平后,经再三推敲,认为难度适中,不必再做修改。他尊重助教的意见,一字未改地采纳了助教所出的考题,这件事在当时清华大学广为流传。

钟士模虽学术造诣深厚,教学经验丰富,但对待教学还是一如既往的严谨、认真。他在每节课前都重新备课,哪怕是上过很多遍的内容,他还会反复斟酌分析教学问题和改进方法,每次上课都有新的体悟,结合学科和学生的特点,尽量发挥更好的教学作用。钟士模先后讲授过电路理论、电机学、电力拖动、过渡过程分析、自动控制原理、自动控制系统等多门课程,得到学生广泛认可。同时给全体教师以启发,共同钻研,提高全校的教学质量。1961年,他在清华大学为全校教师作了题为“提高讲课质量的几个问题”的长篇报告,受到热烈欢迎。

钟士模（右）指导学生做电气实验

在潜心钻研学术之余,钟士模对教书育人也有独特的见解,他把学校比喻成制造人才的工厂,它面对的对象是“活”的人,是有主观能动性的人,这就要求教学方法要灵活多变,要从学生的角度出发,理解学生,让他们积极主动学习,吸收理解,正是这种正面的教学方法,让学生在轻松愉快的课堂氛围中灵活掌握知识。

钟士模曾说：“任何一个好的教学过程,都是‘教’和‘学’两方面紧密结合的结果”,“如果我们不希望教师的努力只收到小于50%的效果,如果我们不希望学生只会死记硬背被灌输进的一些知识的话,那就必须研究学生的‘学’”,“这是涉及到培养书呆子还是有创造性的人的问题”。

授人以鱼不如授人以渔,他认为,教师首先要处理好教授内容和传授方法的关系。教师要从自身做起,提高教学中的思想性和科学性,给学生树立榜样。其次,要教授给学生学习的方法,灵活的学习知识,如何听课、如何看参考书、如何学会工程分析、如何适应不同类型课程的学习、如何运用已学的知识解决实际中提出的问题等。

钟士模对待教学非常用心。他认为一个好的教师在课前必须做好两个准备,首先对专业培养目标及课程要求有清晰的认知。其次对学生的基础知识状况有个清晰的了解。只有这样课堂才能有的放矢,灵活抓住课堂的重难点以及学生的主动性。他说：“我在讲授之前,除了研究先修课程的教学大纲和听课笔记外,还和同学进行座谈及个别了解,并从学生刚学习本课程时所提出的问题中去掌握他们的实际水平。”

“学以致用”是清华大学的优良传统。钟士模主张考试不是教育目的,不能老师怎么考试,学生就跟着怎么学习,跟风学习是不对的,而是要将来如何进行科技实践,现在就如何进行有目的的考试。他将“学以致用”的思想继承并且发扬光大,其教育理念的科学性与前瞻性,一直影响到今天。

钟士模，郑大钟著《过渡过程分析》

如何让学生在有限的教学时间实现最有效的学习,钟士模提出教学活动非常重要的原则“少而精”。课堂教学要分清主次,突出重点,提出贯彻“少而精”原则的五个要点：第一,次要的内容坚决少讲或不讲。第二,坚决不讲后续课程的中心内容。第三,处理好数学推演问题。第四,主要内容要舍得花时间把它反复地讲透。第五,善于抓住每章每节的纲。他提倡教师要对自己多问几个“为什么”,把主要问题理清了,课堂也就没问题了。

钟士模非常关注学生的发展。他说培养学生不能单纯学习好,而且要从学生的实际情况出发,了解他们,让他们理论联系实际,更好地解决问题,在实践中少走弯路,教师要尽可能多把自己的经验甚至是失败的教训讲给他们,让他们学会问题的处理方法,解决工作中的问题,这才是教学的真谛。

三十年的坚守,钟士模把工作做成了自己的爱好,探究如何把工作做好,如何把学生教好,如何把人才培养好,如何把全系的教学质量提升,如何促进国家今后自动化事业的不断发展。他用一生奉献给了自动控制和教育事业。

爱国知识分子的光荣归宿

1947年,钟士模学成归国,目睹国内战乱,社会黑暗、政权腐败、民不聊生,正是这些经历让他渴望改变中国落后的局面,拯救苦难中的人民。中华人民共和国的成立,中国共产党的正确领导,以及周围的许多共产党员的模范行动,让钟士模深受教育,对党的政策和主张也有了更多的了解。他自觉服从需要承担创建新专业的艰巨任务,在工作中努力贯彻党的方针政策,做出了很好的成绩。

1956年春,钟士模正式提出加入中国共产党的申请,6月被批准为候补党员,1957年转为正式党员。钟士模选择了为党贡献自己的力量,选择了一个爱国知识分子的光荣归宿,选择了历史的必由之路。

“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”。作为一名共产党员,因为有了更高的使命,钟士模更加投入地工作,团结和带领清华大学自动控制系的师生,为创建自动控制学科,为培养自动控制专业人才,为中国的建设事业和教育事业作出了重要贡献。

清华大学中的钟士模雕像

在1971年5月11日一次重要会议上,钟士模因劳累过度去世。当人们心痛之余,整理他的遗稿时发现,他在与病魔作斗争时仍以顽强的毅力研究《控制理论》教学中的某些难点,不禁使人肃然起敬。钟士模为培养我国自动化科技人才,尽心尽力,战斗到了生命的最后一息。

不忘初心,牢记使命。钟士模一手创建的自动控制系,已经不再是往日的模样。2018年9月,清华大学计算机科学与技术系举行了建系60周年纪念大会。现在的清华大学计算机系,人才济济,英雄辈出。钟士模60年以前栽种下的一株株幼苗,经历了风风雨雨,如今已然长成了一棵棵参天大树。60年来,清华大学计算机系在科学研究方面,先后完成了以911机和112机等早期计算机、DJS-100系列集成电路小型计算机、人工智能问题求解方法、中国教育和科研计算机网示范工程、全球规模最大的下一代互联网示范网络、可视媒体智能处理、网络计算模式创新应用为代表的重要研究成果。清华计算机系累积为社会培养输送了约17000余名毕业生,在各行各业涌现出一大批学术大师、兴业英才和治国人才。

清华大学学子始终以钟士模先生为榜样,学习他崇高的人格、高度的责任感和精益求精的敬业精神,为祖国的繁荣昌盛贡献自己的力量。