李家同/精密工業應從教育做起!

李家同/精密工業應從教育做起!
李家同/精密工業應從教育做起!

    我們國家如果有相當高級的精密工業,一定能夠使得我們的國人普遍地有更好的收入。精密工業與教育是有關係的,國人如果對精密的技術有興趣,就會設法研究這類技術是如何達到的。反過來說,如果國人普遍地對精密技術無感,當然也就不會做這種研究,如此一來,我國是很難有精密工業的。

    因此,我希望學生對於精密技術有好奇心,老師們應該設法讓學生知道這些非常令人驚豔的技術。我相信在我們國家的中學並沒有這種教育,恐怕連技職體系都沒有這種教法。

    我在此給各位看看一些精密工業技術的例子。

    一、我們都看過粉粒,也以為粉粒一定是看得見的,比方說,我們買奶粉,奶粉一定是看得見的,不可能有人賣看不見的奶粉,可是有些粉粒是真的看不見的,那是因為這種粉粒是奈米級的。1奈米等於10億分之1米。我們的視力是有限的,這種極為微小的東西當然看不見。

    同學們應該會問這種微小的粉粒是如何做成的?同學們大概會知道用研磨技術可以將粉粒變小,但是如何能夠變得如此之小?

    還有一個問題,粉粒小了以後反而會結坨,這在工業上是犯大忌的,如何能夠保證粉粒不結坨,到底是用了什麼樣的技術?

    二、有一種工具機叫做線切割機,顧名思義就可知道線切割機需要用線,這種線當然是金屬線,越細而又堅固的金屬線是最值錢的。世界上有公司可以做出半徑只有10萬分之1米的金屬線,據我所知,這種線也是用研磨技術做出來的。但是公司以外的人都不知道這是如何做出來的。

    三、中學生大概都知道電流以安培為單位,學生也應該知道我們需要量測非常微小的電流。我們有公司可以做到千兆分之一安培的量測,1兆等於1萬億。這種電流實在小到不可思議,但是半導體工業越來越精密,需要偵測有沒有這種小電流存在。

    四、有時我們需要量測厚度,最精密的厚度量測是可以量測到1億分之一米。

    五、 如果我們想知道馬達轉了半圈,應該不是難事。馬達轉一圈,我們說它轉了360度,馬達轉1度已經很難量測了,世界上有公司可以量測到1700萬分之一度。

    六、在農業上,我們有時需要一種水,這種水裡面有很多氣泡,氣泡越多越好。有一種技術可以使得1cc的水中含有1億個氣泡,可以想見這種技術有多厲害。

    七、中學生都會使用顯微鏡,最高級的光學顯微鏡放大率大概是幾千倍,可是電子顯微鏡的放大率可以到達幾百萬倍以上。同學們也應該好奇這是如何做出來的。

    我們的教育界至少要讓孩子們對精密技術有興趣,比方說,孩子們應該知道機械中間的零組件有壽命問題。很多先進國家可以做出壽命極長的零組件,這種國家因此可以輸出非常高附加價值的工業產品。零組件壽命長,機械才會穩定,比方說,有些高價的機械可以不停地運作非常長的時間,但性能表現絲毫沒有改變。這一定和零組件有關,同學們應該對如何有這種零組件感興趣。

    當然我們的老師先要對精密工業有興趣,在中學,老師們在教物理和化學時,最好告訴同學們一些精密工業與科學的原理,比方說,告訴同學們量測距離是很重要的事,有很多量測的方法,也都不太難懂。最精密的量測方法往往是保密的,如果老師們知道一些相當高級的量測方法,而且能夠解釋得很清楚,那就已經不錯了。

    在大學,教授們最好自己知道很多工業界的技術,不能只傳授教科書內的學問。就以放大器為例,我個人發現教科書裡的放大器和工業界用的放大器相當不同,工業界的放大器要複雜得多,說實話,也相當難懂。但是如果能夠將那些複雜放大器講得很清楚,同學們立刻會對線路極有興趣。

    我們希望國家能夠創新,能夠超越先進國家,這不是容易的事。中國曾經有所謂超英趕美的口號,懂得的人都知道,中國到現在還沒有能夠趕上先進國家。我們教育界應該對於發展精密工業負起一部分的責任來,我們應該至少讓學生知道精密工業,使他們對精密工業有興趣,也盡量地讓同學們知道這些偉大的技術是如何達成的。

    希望中學老師和大學教授都對精密工業有濃厚的興趣,也能使學生們對精密工業好奇。

 

 

作者為清華大學榮譽教授

●更多文章見作者臉書,經授權刊載。

●專欄文章,不代表i-Media 愛傳媒立場。

 

 

查看原始文章

你可能還想看