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记信息物理工程学院测绘研究所--张学庄教授

内容
    张学庄,一个在测绘界响亮,却并不为界外很多人知晓的名字。然而几乎所有了解他或和他有过接触的人都会对他肃然起敬。这是因为:做了一辈子的测量仪器,画了一辈子的地形绘图的张学庄教授,他的人生履历俨然“一张刻画测绘学者人生轨迹的端庄地图”。
    “在中国,走自己的路,作出了光辉的榜样。”这是清华大学储钟瑞教授对张学庄教授等研制的第一件测量仪器------变频式精密激光测距仪作出的评价。
    回忆起当时的情景,张学庄教授仍旧历历在目:70年代初,一次偶然的机会,我校测量教研室等7位教师前往湖南省地质局测绘大队,参观第一款国产光电测距仪。对这种新仪器,大家都未曾见过,更没有测过。张学庄和其他老师都积极主动尝试着用这台当时“罕见”的仪器来测量距离。由于仪器本身的缺陷,不管所有人怎么努力,都始终达不到要求的测量精度。面对这种只能够在夜晚测量且很难测出结果的仪器,张学庄想:我们这些经过专门训练的测绘老师都很难使用这台仪器,普通测量工人就更难用了,这仪器一定要改。针对该仪器存在的主要问题,张学庄当即设想了一种可在白天使用、操作容易的新型激光测距仪方案,在测绘队的参与下,说干就干,先用万元购买了最普通的示波器和电源等仪器,然后从零开始摸索前进,日以继夜,呕心历血,历时五年,终于成功地研制出了误差为±(10mm+lmm/Km*D)的小型10 km变频式精密激光测距仪并先后有8台仪器投入测绘生产使用。这种仪器的设计完全立足于国内元器件,原理独特,在国际上尚属首创。
    1989年,张学庄以高级访问学者的身份在西德4所大学讲学,首次指出国内外广为使用的野外六段基线比较法测定测距仪的乘常数的误差大,是方法本身的问题,还特别指出了在北京军博720 m基线和澳大利亚Tasmania地区600 m短基线上测定的乘常数误差大甚至不正确的原因,强调正确测定乘常数的方法是测频。他还向德国教授们展示了用于野外边频同测的测频准确度优于2E-8的小巧的高精度频率计——中国专利产品,此举引起了德国同行们的极大兴趣和高度评价。讲学的两篇论文被亚琛工业大学的B.Witte教授主动推荐在德国VR和AVN杂志发表。每次回忆起这段高访的经历,张学庄最大的感受就是:“我们中国人并不笨,我们缺少的是资金,中国人只要努力是可以做好一些事情的。”
    回国后,张学庄加快了在科研领域前进的步伐。1989年,张学庄在原有GP—1可自校准高精度频率计的基础上,通过进一步完善,将其发展成为EFC系列光电测距仪频率校准仪系列产品。这种产品在国内几乎所有的光电测距仪检定单位应用,成为我国为数不多的完全不依赖进口的高精度计量仪器之一。1990年,由张学庄教授等组建的中南工业大学光电测距仪检测中心首家取得国家技术监督局计量认证证书。90年代,他研制出由计算机控制的亚毫米级自动测距系统,解决了测定光电测距仪的测距标准偏差所需要的高精度空中基线边的测量问题,成功地使单波测距精度优于10-6 。
    关心国际军事情况的人都知道,自动陀螺经纬仪在地铁、隧道、地下工程和多种武器定向中有广泛应用,定向精度等于和优于±5〞的高精度自动陀螺经纬仪更是远程导弹运载车的初定向、海底隧道等精密工程测量和科学研究中必要的仪器。因为其研制与生产难度很大,只有美、德、俄罗斯等国有产品并被列入美对华武器禁运清单。张学庄教授明白:真正好的技术是“花钱也买不到”的,他决定自己做,从1991年开始,历时13年,张学庄终于攻克定向精度难关,研制出3种新仪器:1993年11月鉴定的GAOS陀螺经纬仪自动定向系统、2004年9月鉴定的AFS一1自动陀螺快速定位定向系统和AGT一1高精度自动陀螺经纬仪。逐渐将仪器的一次定向标准偏差从±10〞减小到±3-5〞。这是采用IT技术与现代测量仪器相结合的三种具有国际先进水平的仪器。它提供了一种创新的技术,用掌上电脑控制自动陀螺自动寻北的全过程。电脑有自动测量、数据处理、自动检核、记录、存储、报警和自动完成所有定向测量计算工作的功能。此外,仪器有精度受风吹和振动的影响较小、基本没有返工、操作简便、大大减少停工损失,在测量现场可以完成定位、定向和各种后续工作,效率很高的优点,受到使用单位的欢迎。特别是一次定向标准偏差优于±5〞的AGT一1的高精度自动陀螺经纬仪的研制成功,对于打破技术封锁,发展我国高精度自动陀螺经纬仪及其相关技术,为经济和国防建设服务有着重要意义。
    张学庄教授先后在国内外发表论文40多篇,著作2本;获省部级科技进步和自然科学一等奖各一项,获科技进步二、三等奖5项。他曾两次被授予湖南省劳动模范,并荣获“全国优秀科技工作者”和“五一劳动奖章”称号。
    当我问到:“您在攀登科学高峰的道路上是否有捷径和秘诀?”时,张教授平静地说到:“我庆幸自己始终还能够重视亲身实践,每当碰到问题时,无论巨细我都会亲自动手做实验来求证问题的答案。比如在做自动陀螺经纬仪时,开始时做了理论探讨,但是我也不知道最后的结果能否达到这样高的精度,我只是在做实验与研究的漫长过程中,逐渐发现与解决问题,一步步的提高仪器的精度,这种躬身实践得来的体会积累到一定的程度时,才发现原来自己是可以达到那个精度的。”                            
纬:学高为师 身正为范
    张学庄做了多少年的研究就教了多少年的学生。
    1963年,张学庄大学毕业后就被安排留校任教,至今仍然坚守在自己的教育岗位上。
    对自己,他说:“作为教师,我的首要任务就是让学生从我这里尽可能的多学些有用的东西。所以,首先我必须要做的就是不断地提高自身的业务水平,使自己有足够的能力去指导学生。然后,要尽可能的激起学生们的学习兴趣,使他们主动地去学习和探索。”他是这么说的,也是这么做的。
    张教授的第一门课程是《地形绘图》,一门测绘专业的基础课程,由于其内容简单枯燥,一些老师不太愿意教,但张教授却欣然接受了系里的安排。他课前认真研读相关资料,反复推敲上课思路。课上充分调动学生学习的积极性,不断展示有明显进步的学生的作业,增强学生写好字绘好图的信心,还手把手给学生们做示范。课下他和学生们同食同宿讨论问题,还经常带领学生上岳麓山进行野外实地训练。就这样,原本这门被学生们认为是“最乏味”的课程一下子成了系里“最受欢迎”的课程之一。
    带研究生后,张教授仍然坚持一边做研究一边教学生,他认为科研和教学是相辅相成的。他说,自己的知识不全面、会老化,只有在不断地科研中才能使自己跟上时代的步伐,才能使自己有能力去教学生们少走些弯路。张教授每次上课前都会把课上要讲的内容认真思考几遍,时而还要亲自通过做实验来对课本上的结论进行验证,课上他会结合自己的思考和做实验时的所得对学生们进行提问,注重培养学生们的创造性思维。
    曾经是张教授学生的周晓光现在也已是副教授了,他回忆起自己老师上课时的情景,印象最深的是:“张老师总是站在很高的角度,不断用带有启发性的问题提问,使学生主动地去深入思考问题的本质。”  
    对学生,张教授说:“学生首先要为自己确立一个目标,然后端正态度,扎扎实实做人,勤勤恳恳做事,同时要拓展自己的知识面,还要注意加强身体锻炼。”
    在学习上,张教授要求他的学生在学书本知识时一定要动手实践,真正做到“得心应手”。学生上交的论文,他不仅要求质量要高,还要求字要写得端正,他曾对他的学生这样说:“一个连字都写不好的人是不适合做精密测量仪器研究的。”除此,张教授还经常鼓励他的博士生多学习其他专业的知识,他认为一个合格的博士一定要学会跨专业学习。      
    在生活上,张教授对学生们的关怀无微不至。一位学生毕业后仍没找到工作,张教授带着她跑到各个测绘单位做推荐介绍。张教授自己从不抽烟,他经常劝学生们尽量不要抽烟,他说:“作为老师,我喜欢做正确的事情,我虽然没有权利决定学生的行为,但可以通过以身作则来影响学生的行为。”
    前不久,放弃了XX大学的邀请而主动申请留在张教授身边读博士后的周晓光副教授这样形容他的老师:“张老师为人正直、勤奋、务实,他关心学生,爱岗敬业。我还想留在张老师身边踏踏实实地再从他身上多学些东西。”
向:淡泊明志 宁静致远

    “非淡泊无以明志,非宁静无以致远”几千年前先贤说的这句话正适用于张学庄。
    面对越来越多的“达到国际先进水平的科研成果”,张学庄并没有以此来为自己获取相应的名声和利益。他一直清楚自己要做什么:    
    当年轻力盛时,他没有像一些人那样在外面包工程、揽项目,而是数十年如一日地坚守在实验室、在教学第一线。    
    当达到国际先进水平的科研成果一个接着一个出现时,他也并没有主动去申报国家奖项,而是考虑如何推广和完善自己的研究成果,真正使其转化成生产力。
    当有领导有意邀请他进入行政管理领域时,张学庄稍加思索便毅然回绝了。有人讥笑他傻,但他清楚:国家培养我这么个专业人才不容易,实验室和教学楼才是更加适合自己的地方。    
    今年67岁的张学庄看起来精神矍铄,在采访过程中,张教授的目光始终安详地注视着记者,当发现记者记录跟不上时,他会有意识的停顿一下。每当讲到有趣的地方时,他身体微微后仰发出爽朗的笑声,这样的笑声在整个采访过程中出现了不下五次。
    当记者问到:“您今后有什么打算?”时,张教授不假思索地答道:“首先,我想要尽可能地把我的研究成果投入生产,使其真正发挥出应有的作用,为社会造福。然后,我脑子里还有一些想法没有实现,我还想做一些东西。”
    采访最后,我微笑着对张教授说:“张老师,您一点都不老。”        
    这时,张教授哈哈大笑起来:“可能是因为我总不觉得自己老,我每天都在做我自己想做的事情。”
    本来约好了一个小时的采访结果持续了两个多小时,随后,我们一同走出了实验室,在同行的路上,记者向张教授请教了专业学习方法等方面的问题,张教授微笑着耐心地一一予以了回答并给了记者一些学习方面的建议,在走到第二个岔道时,张教授主动微笑着伸手和记者握别。当记者走出没多远回头再看张教授时,这才发现张学庄教授本应该在走到第一个岔道时就和记者分行的,原来他是绕着远道来和记者同行的!  

 

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