嚴謹求實做科研 開拓創新興教育
——記北京科技大學機械工程學院工學系樊百林副教授

○文/蘇慶 陳國輝

嚴謹求實做科研 開拓創新興教育
——記北京科技大學機械工程學院工學系樊百林副教授

○文/蘇慶 陳國輝

機械工程是一門涉及利用物理定律為機械系統作分析、設計、生產及維修的工程學科。其知識可廣泛應用于汽車、飛機、空調、建筑、橋梁、工業儀器及機器等各個領域。隨著社會的發展，這一學科不再是男性的專屬，越來越多的女性進入這一領域，并取得了優異的成績。北京科技大學機械工程學院工學系樊百林副教授就是其中的佼佼者，她不僅在機械工程科研領域做出了突出貢獻，同時在該專業的實踐教育上進行創新突破，為行業發展培養了更多優秀人才。

選擇源于熱愛

出生于山西的樊百林，年輕時就希望到太鋼集團這樣的地方鍛煉自己，高中畢業時，和父親商量后她毅然選擇了北京鋼鐵學院（現為北京科技大學）機械系冶金機械專業。她熱愛自己的專業，像海綿一樣吸取著大學豐富的專業知識，憧憬著畢業后能用知識實現心中的那份愿景。1986年大學畢業后，樊百林如愿被分配到山西太原重型機器廠，并先后擔任研究所軋鋼室、經營處工程師。為了進一步提升自己的專業知識，1990年她又回到北京科技大學機械工程學院冶金機械專業攻讀研究生學位。研究生畢業后，她來到北京市冶金設備自動化研究所擔任工程師，致力于冶金設備的專業設計并取得突出成績。1995年，樊百林再次回到母校機械制造調研室工作，之后又負責了工程訓練中心大學生工程訓練傳統工藝的金工實習等工作。2001年，在時任機械學院書記邀請下，她建立了現代工程發動機實踐教學，并被邀請到機械工程學院工學系工作至今。在這二十余年工作經歷中，由于所跨專業比較多，從最初的冶金機械、機械制造及自動化到目前從事的機械設計及理論、車輛工程等專業，她全面把握機械行業發展的幾大方向。憑借著豐富的知識，樊百林教授先后主講過《機械制造工藝基礎》、《焊接工藝》、《現代制造新工藝》、《汽車構造》、《機械設計與制圖》、《機械制圖》、《CAD實踐》、《機械制圖發動機拆裝實踐》等十幾門課程。

進步離不開創新

談到創新成果，樊百林老師顯得很謙虛，她認為原子彈成功爆炸的驚天動地、火箭上天的震撼人心才是真正的創新成果，而她所從事的冶金行業設備的設計、工程產品設計只能稱之為工作的一部分。

在太原重型機器廠研究所軋鋼室工作期間，樊百林從事了半年太重企業減速器系列產品標準化制圖工作，參與了“1700酸洗生產線的生產服務技術指導”總裝生產服務、“勝利油田飛焊內補小車自動焊補機組”技術指導、“￠76軋管機設計”、“自動步進式冷床機械系統設計強度分析研究”。在太原重型機器廠經營處工作期間，她負責聯絡北京與太重之間的科技、營銷、信息聯絡工作。在北京市冶金設備自動化研究所工作期間，她參與了“￠76高頻焊管車間整體布置和設計”工作，取得了諸多創新成果。

在攻讀碩士學位期間，樊百林跟隨導師管克志教授進行中國有色金屬總公司“八五”計劃重點科研項目：有色金屬銅流動應力數學模型的研究。1995年來到北京科技大學后，她從事太鋼不銹鋼流動應力數學模型的研究、“離心機設計”、減定徑機架仿真分析與優化設計、驅動橋殼應力分析及柔性體動力研究、防火幕溫度場分析與大寬度舞臺研究、舞臺升降臺優化設計和應力分析、電動汽車結構件優化設計以及實驗平臺的建設、電動汽車構件優化結構設計和綠色再制造研究、特種車輛的車身結構性能分析、汽車發動機再制造管理系統的軟件開發研究、工業袋式除塵器管道阻力軟件開發以及袋式除塵系統性能分析和計算機模型研究。

感恩生活 碩果累累

樊教授說自己生在一個好時代，雖然家里困難，她還是依靠國家接受了高等教育。能夠取得今天的成績，離不開那些幫助、影響她的人。以身作則、言傳身教、淳樸善良的父母，悉心培育她的老師，包容大度的愛人，團結友愛的兄弟姐妹，背后支持自己的孩子，互幫互助的領導、同事都給予她巨大的支持。“沒有他們，就不會獲得今天的成就。”

學校工作期間，樊百林參與和負責了多項創新科研題目，并獲得諸多榮譽。2001年“磁感應接近開關系列化產品的研究與開發”獲中國鋼鐵工業協會、中國金屬學會、冶金科學技術進步獎，排名第二。“在機械基礎系列課程改革中注重培養學生創新設計能力”，獲2001年北京市教育教學成果（高等教育）一等獎，排名第五。由她負責籌建捐資開展的實踐教學研究和實踐《機械基礎課堂教學與實踐教學綜合改革的研究與實踐》，2005年使其他5名教師獲得國家教學成果二等獎。她還獲得實用新型專利兩項：利用重力勢能發電的機動車和螺旋嚙合舉升裝置，后者獲得中國科技創新最佳成果發明獎。2003年完成了北京科技大學第四批本科生教學改革面上課題“非機類學生金工實習實踐環節綜合改革的研究與實踐”。其“機械設計制圖課程”2006年-2008年被評為北京市精品課程，2006年被評為北京科技大學校級優秀課程。2009至2012年，她完成了第六批本科生教學改革課題“在實踐教學和課堂教學中提高現代工程意識與能力的研究與實踐”課題。2011年12月，她獲得北京科技大學第六屆“本科生教學優秀獎”二等獎。2012年“機械系列課程創新綜合工程設計型實踐與實驗教學開發系統”榮獲北京科技大學第十屆實驗技術成果二等獎，排名第一。2010年榮獲北京科技大學第25屆教育教學成果獎“機械基礎課程研究型教學綜合素質人才培養質量保障閉環系統”北京科技大學一等獎，排名第三。作為大班導師，她所帶的機械2012-05班，2013年評為北京科技大學優秀班級體。2014年，她完成了全國教育科學規劃教育部重點課題“校企合作實訓基地辦學模式的創新研究”。2015年，她獲得第26屆北京科技大學教育教學成果獎特等獎“基礎技能、動手實踐與大賽磨練同步分層次培養一條龍制圖教學體系”，排名第五。“《金工實習》課程教學改革的研究與實踐”獲得1999年北京科技大學教學成果三等獎，排名第三。1997年，樊百林被北京科技大學評為文明校園建設先進個人。

培養具有愛心、責任心的德才兼備的科技優秀人才，是樊百林的心愿，她自己就是這樣一個人。捐資助貧是樊百林一直熱心參與的事業。她和她的朋友們捐助了江西石城縣琴江鎮仙源村人尿毒癥患者張超群、江西石城縣琴江鎮大人米畬村惡性骨肉瘤患者溫小芳、江西石城縣小別鄉小別村腎病患者溫集良、江西寧都縣田埠鄉金錢壩村余蘭英的7歲和9歲兩個孫子等。此外，她還熱心捐資貧困山區修橋，如江西石城縣羅口大橋，“希望他們的生活再艱難也能看到希望。”

樊百林家書多，她捐書也很多。河北淶源縣的中小學校，山西五臺山的學校，北京門頭溝的部分中學都收到過她捐贈的書籍。

現代工程實踐教學

2000年，樊百林將工程設備發動機引入大學課堂，開展了現代工程教育發動機實踐教學，并從實踐教學課堂逐漸引入到理論課堂。在多年教學中，她創建了以人為本的‘人文工程、科技工程、綠色工程’三工程實踐教學新理念，著眼于培養德才兼備的優秀人才。

樊百林認為：現代工程教育模式的引入與傳統教育模式不同在于，在教學過程中直接學習工程問題，貫穿工程基礎知識的傳遞，強化工程實踐基礎知識和綜合實踐能力教育的培養。以設計為主線的現代工程教育應以工程實踐為教學背景，以發現問題為前提，以培養創新設計能力為目的，實現以培養團隊和諧合作能力為基礎的產品研發，達到以產品服務于社會以解決現實生存問題為最終目的工程系統運作能力。

項目創辦之初，不為人理解，樊百林在領導的支持下沒有放棄。項目籌建中她親力親為，自己買設備，自費到清華大學學習，自己花錢購置勞保用品。教研工作剛有起色，四個小時的課時又被砍成兩小時，她始終堅持。她的認真和執著，使得這一課題成為獲得國家獎最重要的一部分。為了教學順利開展，2009年之前，樊老師捐資維持開展現代工程實踐教學，使其他五位教師獲得了國家教學二等獎。

攀百林將別人眼中的不可能變成了現實，學生趙泓瑜說：“對北科大學生而言，發動機實踐教學是我們的自豪和驕傲”，王慧學生說：“這是一堂無比重要的課，知識量遠大于普通課堂的十倍、百倍”。全國37所學校的教師參觀學習后感慨：“搞這么大的教學改革，無私奉獻，從教30年的見過的獨你一人”，“你的實踐教學滲透到理論課堂的方法，正是國際上研究的CDIO工程教育模式，你是中國高等教育CDIO工程教育模式的最早開創者，沒想到你已經默默地干了14年了”，“北京科技大學國家教學團隊實踐教學籌建者負責人，中國高等工程教育實踐教學的創始人當之無愧”。

創新是一種希望

“創新包括制度、科技、文化等多方面內容，它是新時代到來的一種新體系、新空間，一種新的動力、新的希望。創新的提出，就像一潭水開了一個活口，讓水流動起來，讓它具有了可持續性發展的傾向和趨勢”，這是樊百林理解的創新。身在教育領域，樊百林在教學中將工程設備直接納入教學，進行工程教育的實踐課堂，以此提高學生的創新能力、實踐能力，這是她身體力行的創新活動。

樊百林捐資籌建開展的現代工程發動機實踐教學和模型教學不一樣，它是大學生工程能力培養的直接場所。學生們說：“百聞不如一實踐，ppt做的再生動形象，但是看的是平面圖，不如看實物更生動形象。不注重理論聯系實踐，不注重積累經驗，就是一個百無一用的書櫥”。樊百林的實踐教學讓學生看到了自己知識和能力的不足，看到了機械設計中的奧妙，激發了他們學習和創新設計的動力，產生了投身到機械行業的渴望，也對加工制造的工人產生了敬意。對于這些收獲，學生們感慨中充滿感謝——“踏實、堅持、坦然、奉獻，這幾個詞概括了老師您的品德，科大學子走出去了，但我相信永遠會有人在心中不斷感激，在心中不斷祝福、感謝樊老師”；同學們還作詩一首獻給老師：二木雙×一大師，嘔心瀝血教人子；一橫一撇感頑石，日上當頭艷如斯；人道單本欠殷實，雙木方能成大勢；今日為國育學子，任勞任怨又無私；學子感恩心自知，他日功成名就時；科大校園舞雄獅，獻上碩果謝恩師。

兩岸合作 共贏未來

隨著海峽兩岸四地的交流不斷加深，教育方面的交流也隨著增加，但仍存在著很大的差距。“目前港澳臺地區在機械工程教育領域特別注重實踐教學，重在實業、實踐，社會實踐的時間占到一門課50%～70%的時間，同時為學生提供很多發揮創新能動性的機會。大陸的實踐課程時間僅占到總課時的2%～10%。因此，在學生與社會溝通能力、創新能力和自學能力的培養方面差距明顯。另外，在考核制度和教學模式上也有很大差距，港澳臺地區教學重視成果，大陸學校注重成績。”樊百林認為，海峽兩岸雙方應該加強交流，共同培養，合作共贏。

在她看來，要想促進海峽兩岸機械工程學科共同發展，首先要加強合作，共同開發，進一步提高機械自動化程度；其次，提高機電一體化程度，實現人工智能的交互工作；再其次還要考慮到以人為本，提高人的舒適型，降低勞動操作者的壓力的工業工程設計；同時要加大力度加強環保性工程性設計，注重安全性、防腐性工程設計，特別強調防電子輻射性工程設計；加強綠色再制造的開發運用。

當然，研發自己的自主品牌，提高設計人員的自主創新能力，建立高素質的科研團隊等等都是工程學科未來需要努力的方向。樊百林教授期待有更多的創新人才加入到創新型國家的建設中。