忆旧事丨六十年前从容化自奏序曲，浙大控制学科（化自）发展概要

《浙江大学控制学科（化自）发展概要》

——范菊芬

一、顺应国家需要，创建化自专业

20世纪50年代，中华人民共和国成立不久，国内教育、工业、经济等百业待兴。教育上不仅需要扫除文盲，普及初等教育，更需要高等教育为国家建设输送大量的管理和技术人才。1951年2月中旬，中央政治局扩大会议讨论“三年准备，十年计划经济建设”的问题。1951年11月3~9日，在北京召开了全国工学院院长会议，拟定了工学院的调整方案，经政务院第13次会议批准。全国院系调整的方针基本参照苏联高等教育模式，以培养工业建设人才和师资为重点，发展专门学院，整顿和加强综合大学，以华北、华东、中南为重点，实行全国一盘棋。 经过调整使我国高等教育基本建成具备机械、电机、土木、化工、矿业、冶金、地质等主要工科专业齐全且布局相对合理的体系。在1952年的院系调整中，浙江大学不仅调走了文、理、农、医、法等学院和系科，而且调离了很多著名的教师。

为顺应国家国民经济发展和学校学科的发展，浙江大学在20世纪50年代对现有的机械系、电机系、土木系、化工系下设的学科进行了比较大的调整，以实现自身的发展。当时，教育部根据国内建设的需要，希望浙江大学办一个用俄语译名为“仪表测量与远距离操纵”专业，浙江大学于1954年开始组织化工系和电机系骨干教师成立筹备组，由美国留学回来的化工系副主任( 力学专家)王仁东教授任组长，王骥程老师任副组长，开始筹建我国第一个化工自动化专业。 1956年教育部将这一专业正式命名为“化工生产的操纵及检验仪器”，简称“化仪”。浙江大学经过王仁东、王骥程、李海青、林新民、王静熙等老师的共同努力，第一届共招生60余名学生(从电机、化工、机械等专业调拨)，1956年9月正式开班，专业设置在化工系，该专业是我国在化工自动化领域最早一批设立的专业。

二、肩负历史使命，不断砥砺前行

当时我国的化工自动化是在零基础起步，专业初创时期，无论是学生教材、师资队伍、教学条件，还是仪器设备、实验装置，都是一片空白，一切都是白手起家。在专业创办过程中，任筹备组副组长王骥程老师和其他老师想方设法，聘请校内外学者为新生的“化仪”专业开设专业课，制定“化仪”本科专业的培养计划，自编专业教材，为浙江大学化自专业的发展奠定了坚实的基础。

【课程设置 】

专业成立初期，课程设置的指导思想是自动化专业的毕业生应具备三方面的基础知识：一是电机和无线电方面的知识，包括《无线电电子学》《电工基础》《电机及电器》《电工基础实验》四门课程；二是化学工程方面的知识，包括《化工原理》《物理化学》《热力学》《化工原理实验》《化工生产安全》五门课程；三是机械方面的知识，包括《理论力学》《材料力学》《机械零件与精密仪器》三门课程。与专业相关的测量仪表和自动控制方面的课程有《测量仪表》《气动调节器》《电动调节器》《调节原理》《化工自动化》《化工自动化设计》《化工自动化实验》《联锁保护》《文献阅读与检索》。加上大一、大二的基础课程，共有30多门课程。

在培养目标和教学大纲中，当时特别强调教育与劳动相结合，理论与实际相结合，在大学期间(学制为五年)安排三次到企业实习。第一次叫“认识实习”，主要任务是了解工业生产过程的实际情况，特别是化工生产过程，实地了解如何从原料变成产品，时间为二到三周：第二次叫“生产实习”主要是深入工厂生产一线，详细了解各种设备，如何组织生产，有哪些测量和控制设备等，时间为一个月；第三次叫“毕业设计实习”，主要任务是深入了解生产流程，生产过程如何操作，有哪些测量和控制问题，详细记录实习笔记，为毕业设计作一次真实环境下的学习和演练，时间为二个月。

为了贯彻教育与生产劳动相结合的教育理念，加强学生实习教学环节，周春晖、王骥程与其他老师一起，跑遍祖国的大江南北，与当时国内几大化学工业公司，如浙江衢州化工公司、南京化工公司、吉林化工公司、上海炼油厂、杭州民生药厂等建立起长期的合作关系，并将这些企业作为浙大化自专业学生的实习基地。每到实习时间，由老师带队，学生们自带行李下厂，与工人们同吃同住同劳动， 在实践中学习，既增长了才干，也为企业解决了很多的技术难题。

【师资队伍建设艰难】

专业成立初期，如何建设师资队伍是摆在筹备组负责人面前的重大问题。在这一时期，王骥程先生根据刘丹校长的意见，想方设法立足国内，放眼国际，努力建设高水平的师资队伍。1957年初， 中国科学院、清华大学、东北工程院在北京联合举办了一期面向全国的自动化专业师资进修班，王骥程和李海青老师参加，这也是当时国内为加快培养自动化人才和师资所开展的最有效方法。1957年9月，浙江大学化自专业在培养一支高素质师资队伍方面有了重大进展，除原有老师外，又分配来应届毕业的顾钟文、赵宝珍、沈平、陈鸿琛等，师资队伍壮大不少。1957年夏天，周春晖先生和一大批海外学子一起， 放弃了优厚待遇、良好的工作条件，毅然举家回国，参加祖国的第一个五年计划。当时，国内有多家单位都在争抢海外归来的学者，王骥程老师得知消息后，亲自到北京和周春晖先生长谈，并热情邀请周春晖先生到浙江大学工作。在听取王骥程介绍后，周春晖欣然答应到浙江大学任教。周春晖教授在随教育部考察组考察了国内一些企业后，于1958年5月正式加盟浙江大学，并主讲《过程控制原理》课程。1958年专业名称正式确定为“化工自动化”，简称“化自”，由周春晖教授任教研组主任，王骥程老师任教研组副主任。1962年， 周春晖教授任化工系主任，王骥程老师任化自教研室主任。至此在周春晖、王骥程老师的带领下，开启了浙江大学化自专业艰难的创业历程。

这一时期，王骥程先生根据校领导的意见，加强学科的对外交流和合作，聘请苏联专家等各方面的专业人才，以缓解专业创建中的师资问题。1958年9月，格德萨多夫斯基专家夫妇到达，并带来了不少苏联专业的书籍和资料，专家到校后即和系、专业领导讨论教学计划和教学大纲等，并主讲《自动检测及仪表》课程。

【教学与教材】

专业创建初期，化自专业教材非常缺乏。在教学过程中，化自教研室的青年学者们以“如何在工科教育中加强理论联系实际，既要教给学生坚实的理论基础，也要教给学生发现问题的能力和解决实际问题的能力”为核心，在为国家建设“多出人才、出好人才”上走出了一条自己的道路。

教材建设上，教学大纲中规定的基础课由电机系、机械系、化工系老师担任，但“测量和调节仪表”“调节原理”“化工过程控制原理”和“化工过程控制工程”等专业课的讲授上，可用的师资力量和教材非常短缺，所有这些专业课课程建设全靠教研室老师自己解决。当时老师们抱着力争上游、放眼世界的雄心，利用出差机会想方设法寻找资料，如饥似渴地学习自动化知识，完善自身的知识结构。1958年， 周春晖老师的加盟，带来了在美国学习的先进知识、实践经验和珍贵的资料，使教研室的老师学习到许多有关化工自动化和仪表方面的知识和先进的理念。周春晖先生和王骥程先生退休后，留下了许多在当年看来非常珍贵的资料，其中有英文、俄文和日文版的“化工过程动态学建模”“化工过程控制工程”“过程控制原理”“化工过程测量仪表”“计算机在工业过程中的应用”等(图1)。

图1珍贵的资料、书籍

20世纪60年代初期，我国兴办“化工自动化”专业的院校多了起来。为促进各新办专业的快速发展，1962年11月， 经国务院批准的“化工自动化专业教材编审小组会议”在浙江大学召开。华东化工学院、天津大学、北京化工学院、北京化工设计院、上海化工研究院等派人参会，会上确定由浙江大学牵头编写统一教材，周春辉教授被指定为专业教材编审组组长。周教授身体力行，集思广益，积极组织校内外专家编写教材，并亲自主笔。

此外，研究室老师还积极参加其他单位组织的教材编写。1961年，由天津大学牵头，浙江大学、华东化工学院等10所高校联合编写了国内第一本统编仪表教材《热工测量仪表》，周春晖和王骥程先生参与编写了“绪论”和“误差理论”中的有关内容，李海青负贵编写“液位测量”篇章。1972年4月， 由兰州化工设计院自控中心站组织编写《化工测量及调节仪表》丛书，李海青老师参与主编其中的《气动调节仪表》部分。

20世纪70年代后期，在周春晖教授主导下，浙江大学化自团队在工厂中宣传、推广自动化技术和理论，结合实际工作，总结编印了专业资料近十种。其中《化工自动化》《调节器的参数整定及校验》《复杂调节》正式出版，特别是《调节器的参数整定及校验》《复杂调节》这两本书，在技术专著匮乏的年代里，当时最具有理论水平与实际应用背景，受到广大工业控制与仪表工作人员的青睐，并多次作为自动化工程技术人员的提高进修教材和主要参考书。以现在的眼光来看，这两本书也许并不起眼，但在当时，对我国工业自动化水平的提高却有着十分重大的意义。

20世纪80年代，由周春晖教授主编的《过程控制原理》被评为化学工业部优秀教材。为了推动自动化事业的发展，周教授主编了一套《化工自动化丛书》，力求在科普基础上有适度的提高，以供自动化工程技术人员自学和更新知识。这套丛书共计出版26种，在同行中影响很大。90年代，为了满足自动化日益发展的需要，周教授还主编了一本大型的《过程控制手册》，包括工业自动化工作中需要查阅的理论性、技术性及工程性的内容。在数十年的教学工作中，周教授以他渊博的学说，高屋建瓴，随时随地关心着从事自动化工作人员的知识需要，并以最大的热忱，精心编马写多种教材和专业书籍，满足了各层次人员的需求。

在大家的共同努力下，浙江大学化工自动化专业发展特别快，教材也几经更新，特别是《化工过程控制原理》 和《化工过程控制工程》，成为全国同类专业采用的教科书和工程应用的重要参考书，由王骥程教授主编的《化工过程控制工程》还获得化学工业部优秀教材一等奖。

【实验室建设】

加强学生对生产现场的了解，培养学生解决生产实际碰到的问题，是大学教育的重要环节。为加强学生动手能力和对过程控制的认识，缩短从课堂到实际的距离，化自教研室的筹建者于1957年就开始建设“化工生产的检查、测量及自动调节实验室”，1964年通过师生们的共同努力，自动化实验室建设初见成效，搭建了液位调节、流量调节、压力调节等实验装置。到20世纪80年代初，建成了包括流量、液面、压力、套管换热、联锁保护、仪表校验等实验装置的实验教学体系，使学生在学习中较好地做到了理论与实践相结合。自动化实验室建成后，国内不少高等院校、企业人员来浙江大学参观交流和学习，在改革开放后成为全国高校自动化专业实验室建设应用的典范。

三、科研求是创新，解决实际问题

在20世纪50~60年代，浙江大学化自教研室的老师们，在忙着建设教育体系、完善师资队伍的同时，积极开展科学研究工作。在第三个五年计划期间，周春晖和王骥程等承担了重大项目“化工动态学及计算机应用”。当时我国工业自动化水平比国外要落后很多，老师们在周春晖、王骥程带领下，勇挑重担，根据国内企业的生产现状，首先开展化工炼油及石油化工生产过程核心对象的动态特性、工业生产过程操作和自动控制系统设计、调节器参数整定等方面的研究。同时，一方面在校内建设液力模拟、换热套管等装置，对这些在化工生产过程经常用到的生产对象进行对象动态学特性的研究；另一方面与上海炼油厂合作，开展对真实生产过程中炼油工业精馏塔的动态特性及计算机控制的实际应用研究(图2)。

在实际生产现场进行研究，要消耗许多物资，当时的条件又没有数字计算机，做不了模拟仿真试验。当时北京无线电一厂生产模拟电子计算机，每台模拟计算机可解六阶微分方程。浙江大学专门向该厂购买了两台六阶电子管模拟计算机和一台九阶半导体晶体管模拟计算机。有了这几台在当时来说的稀罕物件，研究者对上海炼油厂精馏塔上的测试数据进行动态建模，并对精馏塔前馈控制方案与一般单回路控制方案进行仿真模拟试验研究，为上海炼油厂常压精馏装置采用前馈控制方案提供了依据。在这期间，化自教研室的研究者们，写出了“精馏操作自动化进展”文献综述和“蒸馏过程动态特性研究现状”资料综述，发表了

图2项目工作总结

“套管热交换器流最通道动态特性的研究”和“前馈控制在常压蒸馏装置上的应用问题”等论文报告(图3)。

图3论文报告

这些综述和报告是第三个五年计划重大项目“化工动态学及计应用”的部分成果。这一.项目的研究虽然因“文革”而中断了，但前期研究过程中，化自教研室理论联系实际、敢为人先的精神，为浙江大学化工自动化专业的发展奠定了的基础，指明了作为科技工作者的老师要勇挑国家重担的方向。

20世纪80年代，吕勇哉教授研究开发的“钢锭轧前过程建模、优化控制和生产调度”取得了具有重要学术和工业应用价值的研究成果，在国际上居于首创地位。吕勇哉教授是浙江大学首届化工自动化专业的毕业生，1961年毕业后留校任教，1963 年开始为本科生主讲“化工自动化”课程，1980年晋升副教授并通过中科院考试，作为访问学者赴美国普渡大学“应用控制研究所”开展合作研究，在两年的合作研究期间，成功研发了“基于分布参数移动边界的钢锭坯轧前过程单一数学模型及计算机优化控制系统”，该成果成功应用于美国内陆钢铁(InIand Steel)和共和钢铁(Republic Steel)等公司，节能效果显著，并大大提高了产能和经济效益。回国后，他将在美国首创的钢锭轧前单一数学模型成功地应用于重钢加热炉的优化控制和鞍钢均热炉的优化控制和生产调度。

吕勇哉教授在担任浙江大学工控所所长期间，在周春晖和王骥程老一辈学科带头人支持下，与孙优贤和王树青两位副所长一起，成功地实现了体制改革，建立了一所四室的架构，为学科的拓展和人才的成长创造了良好的条件，并开始申请筹建工业控制技术国家重点实验室。鉴于吕教授在工业过程建模和智能控制领域所取得的突出成就，1996年当选为IFAC主席，1998年 当选为IEEE Fellow，并成功地领导举办了IFAC1999年(北京)世界大会。

20世纪90年代，以孙优贤为核心的新一代化自人，瞄准国家需求，主动对接国家科技发展五年规划，开发新一代自动控制系统，并在国内大型炼钢、石化、造纸企业得到广泛应用。在将科研成果转化为生产力，开展产、学、研相结合的探索中走出了一条新路。20 世纪90年代初成功建成工业控制技术国家重点实验室，申请建设具有孵化功能的工业自动化国家工程研究中心。工程中心建成后，依托扎实的学科背景，以“培育一流成果，转化一流技术” 为目标，面向技术创新主战场，在技术开发及产业化方面，成功地开发建成了国内第一套造纸机定量水分计算机控制系统，其成本不到同类引进系统的四分之一。此后，孙优贤教授团队又针对不同纸种、不同转速、不同纸机，开发了10多种动态数学模型、新型控制策略，推出了具有不同配置和功能的造纸机计算机控制系统。“八五”“九五”期间，孙教授一方面组织人员研制关键造纸专用仪表和设备，开发了几乎包括制浆造纸全流程的蒸煮，漂白、打浆、洗选、纸、蒸发、燃烧和动力等各个子过程的相应计算机控制系统；另一方面又瞄准“企业综合自动化技术集成系统”这一国际上自动化领域的新课题，在福建青山纸业股份有限公司铺开了“九五”国家科技攻关的战场，项目结束后的验收结论为达到国际先进水平。孙优贤教授本人因突出业绩，1995 年被评为中国工程院院士。

20世纪90年代中后期，新一代青年骨干秉承 “求是”“创新”校训，发扬化自人敢闯敢干、勇于求新的精神，开发了具有国际先进水平并填补国内空白的SUPCON JX系列集散控制系统，解决了可靠性的冗余技术，开创了大型自动化装备的国产化新局面。1993 年12月，SUPCON JX-100集散控制系统在衢化集团公司锦轮厂年产6500吨环已酮扩建部分的生产装置上成功投运。这是我国国内第一套具有1 : 1热冗余技术的集散控制系统。同时，在国内率先研制出JL系列无纸记录仪；研制了多种现场总线控制技术及智能仪表；开发了综合集成软件( AdvanTrol-PIMS)、优化与先进控制软件包(APC-Suite) 等系列高新技术产品， 并形成了产业化，振兴了民族工业自动化。2012年，“工业自动化国家工程研究中心”被评为优秀工程研究中心，同年工程研究团队获国家发改委颁发的重大成就奖，为国家民族工业自动化的振兴作出了重要的贡献。

四、重视人才培养，输送栋梁之材

【本科生教育】

从196年开始第一届招生到1965年共培养了60名本科毕业生，他们大多分配到国家最需要的军工或石化行业，成为自动化行业的领军人物。但从1966年1969年，由于历史原因，本科教学停滞，没有毕业生。但在1966年，化自专业招收了第一位外国留学生(阿尔巴尼亚籍)，同年秋季又招收5名越南留学生。

1970~1976年共招收工农兵大学生26名，1977年恢复高考，从1977~1996年，年招生规模基本上稳定在60~90人之间。随着国内信息化与自动化技术的发展，对自动化领域的人才需求带动了人才培养的市场。从1997年起，本科生招生规模超过了90人/届，目前学院本科生培养的规模稳定在130人/届左右。

【研究生培养】

1961年，化自专业首届本科生毕业，同时开始招收研究生，1962 ~1983年共招收26名硕士研究生。改革开放以后，科技发展对人才需求提出了更高的要求，从1984年开始，研究生招生人数得到较大发展，每年招生规模超过20人，并从1984年开始招收博士研究生。1989年， 浙江大学工业自动化学科建立了博士后流动站，开始招收博士后研究人员，谭善光是本学科第一名博士后研究人员。 目前学院每年硕士生招生120人左右，博士生招生45人左右。

【计划外培训】

从化自专业创办起，全体教职员工就以为社会输送人才为已任，在完成全日制学生培养的同时，为高校和企业培训师资和技术人员。1958 ~1959年，为加快化工自动化专业师资的培养，开办了多期自动化进修班。1958年10月，苏联专家在校期间举行的培训班上，陈光垣(大连工学院)、吴嘉麟(华南工学院)、李文衡(成都工学院)、张蕴端(华东化工学院)、李光泉(天津大学)、昌明瑾(北京石油学院)、刘汉鼎(华中工学院)、张心耳(福州大学)、徐亮山(南京林学院)等参加了进修。这些参加进修班的学员日后都成为中国自动化行业的领军人物。

1960年到20世纪90年代，企业对自动化技术需求不断提升，企业自动化技术人员严重不足，无法满足企业发展需求，化自教研室老师们不忘为社会提供技术革新和人才培训的责任，在完成繁重的教学科研任务的同时，为国内大型石化、炼油企业培训技术骨干，极大地提升了企业的技术力量，也推动了产学研的合作。

1992年工业自动化国家工程研究中心成立后，顾仲文老师组建了“仿真培训部”，开始举办面向大型炼油化工企业技术人员的自动化高级培训班。课题组前后开发了十二套SimuPro系列计算机仿真培训系统，帮助企业提高操作人员的操作技能，产生了显著的经济效益和社会效益。

五、加强交流合作，提升学科声誉

浙江大学化自专业从成立开始，创建者们就清醒地意识到专业要发展，要走在科技发展的前沿，必须与实际应用相结合，必须与国际一流水平接轨。化自教研室早在20世纪80年代就开始对外交流与合作活动，1982年，邀请国际知名专家美国里海大学化工自动化Luyben教授来校讲学，这是国门刚敞开后，在国际交流中请进来的第一人。1984年， 应里海大学的邀请，王骥程先生由浙江大学公派赴美高访一年，同时在那里讲授《过程控制》课程。1980~ 1982年， 吕勇哉老师应邀赴美国普波大学应用控制研究所开展合作研究。1984年，孙优贤获德国洪堡研究奖学金，赴德国斯图加特大进修学习。1985年4月，王树青赴英国拉夫堡大学进修学习。同年，曹润生赴美国马里兰大学访问进修。

1985年6月，吕勇哉等成功组织了“工业过程模型化及控制国际会议“，这是化自专业组织召开的首次国际会议，有数十位外宾参会，为浙江大学化自专业在海内外赢得了良好的声誉。

1986年，李海青、陈甘棠教授组织国内各有关高校和科研院所创立了“多相流测试专业委员会”，并于当年在浙江大学召开了全国第一届多相流检测技术学术讨论会，至今已成功召开了9届国内学术会议和9届国际学术会议。

1987年，日本京都大学教授高松武一郎先生应邀来浙江大学讲学，并受聘为浙江大学客座教授，同时浙江大学化工系也与京都大学化工系签署了长期合作协议。在王骥程先生的推荐下，褚健作为高松武一郎与王先生联合培养的博士，赴日本京都大学学习。

1987年，由浙江大学工控所组织和发起的“第一届中国过程控制学术报告会”在宁波溪口举行，孙优贤、钱积新任大会主席。该报告会后更名为“中国过程控制会议”，依托本学科创办成立了“中国自动化学会过程控制专业委员会”。三十年来，过程控制专业委员会已经举办了28届中国过程控制会议，对中国过程控制乃至自动化领域的发展产生了深远的影响，是中国自动化领域学术活动最活跃、最持久、最具影响力的会议之一。

1989年秋，在荷兰召开IFAC DYCORD 89国际会议，浙江大学化自教研室有三篇论文被录用，王骥程教授受邀出席会议。同年，吕勇哉获得美国仪器仪表工程师学会UOP技术奖，这是该奖首次授子外籍专家。

2004年6月，由浙江大学控制系和浙江省自动化学会等联合召开了第五届全球智能控制与自动化大会，与会代表近千人。同年9月，由李海青、张宏建等组织的第四届国际多相流检测技术学术会议在杭州召开，孙优贤院士任主席，与会外宾50余人，极大提升了本学科在该领域的国际影响力。此后，随着国际交流进一步发展， 浙江大学工业控制技术研究所(化自教研室)师生不断在国际舞台上展示学术成果，开展交流合作、访问和讲学，组织召开各种国内、国际学术会议，展示本学科最新研究进展和研究成果，其学术声誉得到了国内外学界的广泛认同。

六十年前从容化自奏序曲，一甲子后控制印象谱新篇。

新时期，控制学科将在学科带头人孙优贤院士带领下，面向科学前沿，面向国家战略需求，以解决重大技术问题为已任，力争在21世纪中叶，将本学科建设成自动化领域中具有国际影响力的科学创新研究基地和自动化领域高水平复合型人才的培养基地。

作者注本文写作过程中，王树青老师、李海青老师、叶松书记提供了宝贵的佐证材料和修改意见，在此深表谢意！