绝缘学科教育屡有建树

张和康　绝缘学科教育屡有建树

◎王寿泰

张和康教授

张和康（1926—　）男，上海人，上海交通大学教授，共产党员。1944年上海中学毕业后，考入交通大学电机系电力乙组，1948年毕业后留校任著名教授钟兆琳的助教，1952年教授电机学和绝缘专业课程。1955—1956年莫斯科动力学院曼特洛夫（Μ.И.MаHTро）副教授来校任教时兼任翻译。1957年翻译出版Α.Ф.Bальтeр编的《电介质物理学》，这是我国第一部电介质物理领域的专著。1959年翻译出版苏联教材《电缆理论》，这是我国第一部电缆领域的专著。1959年在西安交通大学教授绝缘结构设计课程，1960年调回上海交通大学电机系，任绝缘电缆技术教研室主任直至1967年。1986年主持上海市科技重点攻关项目“红外有机光导鼓”，1987年至1993年，先后主持和指导了“聚合物电子状态理论研究”、“分子级信息记忆材料光谱开孔研究”、“分子级光信息存储有机光子选通材料研究”、“有机光电导空间电荷现象研究”、“纳米微粒有机光电导研究”等5项国家自然科学基金项目和“光子选通材料”、“激光打印机有机光导鼓”两项863项目，取得重要成果。1993年主编《绝缘材料的结构分析》一书，为高分子材料的结构分析及材料剖析提供有效的理论基础，被列为绝缘专业的教材。

开拓电气绝缘与电缆技术专业

1953年，张和康调入绝缘教研室，担任苏联专家的技术翻译。1955—1956年任苏联专家曼特洛夫的课堂翻译，把前苏联绝缘专业的主要课程传授给中国，为创建我国电气绝缘与电缆技术专业做出了重要贡献。在此期间，他翻译出版了多种绝缘、电缆领域的教科书。

1957年，张和康翻译出版了A.Ф.Baлbтeр编的《电介质物理学》，这是我国第一部电介质物理领域的专著，受到了物理界和绝缘界的高度重视。1959年翻译出版了苏联教材《电缆理论》，这是我国第一部电缆领域的专著，对电缆中的电场和热场以及电性能和热性能作了系统阐述，是电缆领域的重要著作。这些著作不仅成为交通大学的教学用书，而且也成为许多大学、工厂和研究所的重要教学参考书，对教学、科研和生产起了推动作用。

在创立电气绝缘与电缆技术专业中，张和康有许多创建。他用高分子材料替代天然材料，开辟了绝缘材料的一个新领域。1959年，他提出在绝缘领域用高分子材料替代天然材料，竭力支持青年教师马诚研制出国内最早的聚酯漆包线，开辟了一个新领域。

1962年，他首开绝缘试验统计学。鉴于绝缘材料有一个寿命问题，不同于一般的高分子材料，他提出要重点抓绝缘材料的老化问题，并借鉴生物学的多因子分析和实验设计，在绝缘专业首先开出了《试验统计学》课程，并用于绝缘结构的老化试验，把温度、振动、潮湿和电击穿的作用因子分开。这在当时的国际电工界，是一种新的尝试，得到一机部电工局的重视。至今有关绝缘热老化寿命曲线皆按此统计方法进行处理。

他对双水内冷汽轮发电机的研制做出重要贡献。1960年，上海电机厂研制的双水内冷汽轮发电机，遇到了转子绝缘引水管的漏水问题，经张和康调查分析，得出了原有橡胶管存在电化腐蚀问题，为采用聚四氟乙烯塑料管替代原有橡胶管，提供了根据，解决了双水内冷汽轮发电机制造工艺的一个难关。“文革”中，他在工厂举办的漆包线短训班中，编写了《漆包线工艺理论及设备》等教材，且在行业范围推广，教材由上海中国电工厂印刷发行，影响深广。

当时的漆包线制造厂制造漆包线，一到黄梅天，质量就差，产量降低，这是行业中存在了多年而没有解决的问题。张和康深入车间，仔细分析，发现主要是因为黄梅天炉子通风不畅，溶剂挥发不完全所致。他提出加强炉子通风的措施解决了这一问题。另外，他提出漆包线的耐热性能应满足热老化、热冲击和热软化3项指标，其关键是控制它们的交联度。他提出，除配方外，还可以用制线工艺中的线速度来调节等。这对提高漆包线产品质量起了很好的作用。这些措施既简便实用，又节约了大量资金。

他所指导的研究生尹卫军毕业后，在美国发明了变频电机用漆包线，并起草了IEC相关标准，大大延长了变频电机的寿命，使变频电机获得广泛的应用，为世界节约了大量能源。

教学和科研中不断创新

“大跃进”期间，在张和康主持下，学校改造了苏联以电为主的绝缘专业，建立了以材料为主的绝缘技术的发展方向。20世纪90年代初，有一次学校召开座谈会，他在这个会上向学校建议成立一个小组，专门研究21世纪交大的发展规划，后来被学校制定发展规划时采纳。

1959年，他从西安交大回到上海交大后，力主以材料为主办绝缘专业。认为以高压为主的苏联模式，让西安交大去办已足够。但这时“大跃进”狂热席卷全国的余波仍盛，电机行业流行“发电不用机，输电不用线”等怪论。他的以材料为主的改造绝缘专业的计划，到1966年“文化大革命”开始，被束之高阁。流失了20年的时间，在这段时期，国际上绝缘材料已经大大超过了中国，我国失去了宝贵的时间。

“文革”中，张和康下工厂办培训班，得以与老工人和生产实际相接触，获得多方面的锻炼，取得多项成果。

“文革”结束，学校百废待兴。绝缘专业成为上海交大应用化学系的一个组成部分。张和康被任命为应用化学系副主任后，即提出建立高分子材料学科，以开发光、电、磁功能材料为科研方向，得到了校领导的赞许。首先，他进行教研室改组，由于绝缘专业原来属于电机系，所以电学和物理学的基础较好，而且留下的学生都是班级中的优秀者。系里提出学科建设需要加强计算机人才培养，也需要培养测试技术人才，他决定原有的4人转行到这两个方向，另外也招聘了一些优秀的化学化工人才。如一位教师原在上海有机氟材料研究所工作，到化学化工系后，专攻光电特性的高分子材料，做出了很大的贡献。

张和康根据学校加强基础教学和发展新兴学科的要求，提出了建立高分子专业的设想和建议，以功能高分子为研究方向，获得学校批准。他领导并积极参加筹建了高分子材料测试中心；为研究生开出了新课“高分子凝聚态物理”，出色地完成了多项有关科研任务，如研制出骨愈膜、静电复印胶印纸版等，在国内处于领先地位，并获得应用。

在国际原子能机构组织的亚洲辐照交联电线培训班上，张和康是主讲人之一。1985年国际原子能机构和平利用原子能委员会与上海科技大学联合，在上海举办亚洲地区辐照交联电线培训班，使辐照技术在亚洲和中国电缆行业得以推广。在此培训班上，他担任辐照交联聚乙烯部分的讲课任务，为亚洲和我国辐照电线工业发展起到了推动作用。他的教材由上海科技大学印刷发行，在行业中产生很大的影响。

1976年，他担任《辞海》中有关绝缘、电缆部分的撰稿负责人、大百科全书有关词目的撰稿人，任《电工绝缘手册》副主编，该书为我国绝缘行业的巨著，影响广泛。

1978年，教研室改组，增设计算机、材料分析测试等课程。主要为多因子实验分析编出程序，为有机实验做出计算机模拟等。

张和康引入量子理论与分子电路概念，为研究生开出了《高分子凝聚态物理学》课程，建立了多学科交叉学习、科研的基础，这在高校高分子材料专业中属首创。

1984年，张和康主持多项上海市与国家科研项目取得丰硕成果。他主持并与张国光、王寿泰、陈中伟、马元璋、沈骏惠等共同发明、研制、使用高分子驻极体——骨愈膜。与中山医院、瑞金医院、上海铁路中心医院紧密合作，将氟塑料驻极体进行动物和临床试验，用于治疗骨折，取得了显著疗效，获得国家科技进步三等奖，并拍成了科教电影。张和康认为由此可延伸研究人体电磁学。

从1987年至1993年，他主持和指导了“聚合物电子状态理论研究”、“分子级信息记忆材料光谱开孔研究”、“分子级光信息存储有机光子选通材料研究”、“有机光电导空间电荷现象研究”、“纳米微粒有机光电导研究”等5项国家自然科学基金项目和“光子选通材料”、“激光打印机有机光导鼓”两项863项目，取得重要成果，特别是有机光道鼓的项目，经潘道成教授与恒久光电技术公司合作，实现了产业化。

张和康（中）和王寿泰（右1）等合影

他研制出自聚焦塑料光棒。利用界面凝胶法，在PMMA中掺杂，在国内首次研制出折射率沿径向分布为梯度型的自聚焦塑料光棒。

他主持研制氧化锌静电胶印纸板项目，并与华联胶印公司合作成功，提高了胶印纸板的耐折性和静电电荷量，使产品质量过关，并推向市场。

1993年，他主编出版了《绝缘材料的结构分析》一书，为高分子材料的结构分析及材料剖析提供有效的理论基础，被列为绝缘专业的教材。

研究教学法　独辟蹊径

1952年院系调整后，张和康受命到电机系电讯组讲授电机学，这是一门成熟的课程，他经过3年的“爬摸滚打”的助教生涯，对这门课的教学轻车熟路。他在授课中创造了一种新的教学法：“悬疑法”。即是把一连串的悬念引进课堂讲授中。例如在讲三相交流鼠笼式电动机的工作原理时，他利用实验室的一个可旋转的磁铁群教具，用手将其旋转，即可带动其中的铜片转动。提出如何产生旋转磁场的问题，启发学生的思考。到下次正式讲课时，利用三相交流电在三个线圈中的作用，通过生动的教学示范简明地就推导出来。这使学生深感兴趣，形象地加深了对抽象问题的理解。

张和康（二排左4）和化学系教师合影留念

平时，他非常注意教学法的研究和创新，甚至在已停课的“文革”中，他一有机会就抓起教学方法的研究。由于过去讲授电机绝缘设计，其中浸渍漆和漆包线是重点。所以他从实际应用出发，对漆包线的要求，即性能指标，研究得非常透彻。如对耐热等级，他分成热老化、耐热软化、热冲击3个指标来讲解。在办训练班时，他下车间与工人师傅密切切磋，于是对配方和工艺及设备熟悉起来。进一步从配方——工艺——性能这个链上，得到很多信息，他做出多种判断，令人佩服不已。

由于训练班学员在工厂的实践经验丰富，对电流绝缘问题早就带有一连串的悬疑。他联系学员们提出的问题，加以分析。比如，他告诉学员们，绝缘体耐磨性不足，是由于溶剂挥发不够，过去困扰工厂数十年的黄梅天绝缘不好的问题，只要加强通风即可解决，结果，他们回到工厂一试即得到了证实。学员们欣喜异常，觉得学到了真本领，特别是中国电工厂、天津漆包线厂的老工人感触尤深。

他认为学生有悬念，对学习有好处。在国外和国内有许多成功的教学，其中多有采用讨论班的教学形式，达到因材施教、师生交流的目的，他就是这样教育学生的，有的由学生自己提问题，自己解答，甚至没有答案也不要紧。实践证明，他的教育方法不失为一种上好的教学方法。

在80年代中期学校召开的科研工作大会上，他曾对科研项目的管理提出很好的建议。他说，在当时国家经济迅速发展的大背景下，学校应该先确定要办的专业，明确科研方向，培植相应的教师队伍成为一个学派，招收优秀的学生，逐步成为一支高智能的力量，这样才能为国家尽交大的责任。这不无远见。

由于他完成了教研室的重组，建立了一支实力雄厚的教师队伍，使得学术研究上在同行中占有了一席之地。

他一贯提倡教师要有“思想”，即是说，如谈技术，就要谈技术科学和基础科学，最后要谈到哲学层面。他后来研究漆包线、研究配方、工艺、性能，能从性能层面上升到做配方和工艺的评判。这是一种多层次的思维逻辑结构。他说，这是哲学上的因果规律，西方科学的基本是十分讲究因果规律的。佛教则不然。其中的唯识学派，也就是唐玄奘的主业，也是多层次的思维逻辑结构。这种思维包含着多种知识，可以得出常人所无的结论。漆包线的研究即是一例。思维世界原是多元的，这是学术中的哲学。

他犹记钟兆林琳教电机学时，谈到电机是电磁作用的产物，是铜铁材料的组合，而铜、铁材料的比例影响着性能。但由于铜在矿藏中的含量占的比例比铁低得多，所以铜价要比铁价高得多。这就把电机学从理论层面提高到技术层面，使他深受启迪。即使过了一个甲子之年，他对钟先生的这段话还记得清楚。他说，往往教师的一句话，能使人终身难忘，甚至影响一个学生的成长道路，这是教育学上值得思考的问题。

张和康支持学校实行导师制，他认为这可使师生亲密的接触，对培养学生的人格有益，他认为教师的主要任务是育人，并非只是传授知识而已。

张和康从一个电机专业毕业的学生，到一个国内外知名电气绝缘和高分子材料专家的人生历程，见证了一个不断更新自己的知识结构，适应时代发展之需求的创新人才的成功之路。