1960年,黄琳开始给本科生上课,当时他研究生还没有毕业。秋季学期一开学教研室当时的领导王肇明就来找他,要他给1956级一般力学的学生开设专门化课程。当时不只是生活上进入了困难时期,一般力学专门化的办学也进入了艰难时期,一方面是苏联专家已完成任务离开学校,而当时已是讲师的朱照宣和陈子晴也离开了北大,事实上朱照宣一段时间以来一直在负责一般力学的事情,而陈子晴曾经给1954级和1955级上过一次相对简单的调节原理的课程并留下了一份讲课的资料。另一方面数学力学系在“大跃进”的影响下于1960年宣布成立自动控制专业并在当年招生,与黄琳同时留校的六个人,包括陈滨、叶以同、丁中一、周起钊、邱淑清,和黄琳一起就成了办控制专业的主力。留校时陈滨确定将来搞陀螺力学,丁中一搞振动理论,主要是非线性振动,以便和固体力学的以线性振动为主加以区别,周起钊与黄琳搞控制。此前周起钊曾用陈子晴的材料给学生讲过调节原理的课程,由于黄琳回归研究生并搞控制而将他定位到理论力学上。邱淑清留校时的任务和丁中一一样做苏联专家的翻译,苏联专家走后她提出希望去教理论力学,叶以同因北大决定办北大附中把她调走了。在这种情况下,黄琳虽然是在读研究生,但不上课实际上已经是不可能的事了。
事实上在黄琳读研究生的最后一年里他就一直在上课,这些课的开设都相当仓促,几乎都是为了应急。在1960年他为当时五年级学生开设了专业主课的调节原理。当时国内尚没有合适的教材,1958年出版的钱学森的《工程控制论》面很广,是一本专著,难以作为教材,而苏联人索洛多夫尼柯夫的《自动调整原理》虽已由王众讬翻译陆续出版,但篇幅过大,仅中文译本就分上、中、下,其中每册又分分册出版,自然也无法使用。为了上课,黄琳买来了当时国际公认的经典著作,美国切斯特纳特(H.Chestnut)和迈耶(R.W.Mayer)合著的伺服系统与调节系统设计的俄译本,他用这套书边学边给学生讲。因为这本书涵盖的内容还是比较多,他只讲了其中的一部分内容。又据1956级同学后来留校成为同事的王敏中和叶庆凯回忆,黄琳还给他们年级讲了非线性调节原理、高精度控制和随机输入下的线性与非线性控制等①。非线性调节原理课程实际上主要讲授苏联专家曾讲过的绝对稳定性方面的一部分内容。开设高精度控制课程则纯属偶然为之,当时他刚好在外文书店看见了一本迈洛夫写的关于高精度控制系统篇幅不多的俄文原著,由于感兴趣就买来读之,于是在征得领导同意后就仓促上阵了,边学边教。而到了讲随机输入下的线性控制时,由于他因吃不饱饭导致身体浮肿而获准回家休养,于是他就使用刚影印出版的美国学者J.H.兰宁和R.H.白亭合著的《自动控制中的随机过程》一书,一边养病一边准备,这算是有较好准备的一次授课,但即使这样,要使没有学过附机过程和仅有简单微分方程知识的一般力学学生在课上听明自条然相当困难,例如对线性时变系统谁都知道它有一个共轭系统,但对其在控制中的作用的理解,到这次上课前黄琳也才刚刚弄明白,要想在课上讲清楚自然就相当费劲了。至于随机输入下的非线性系统,当时还不存在像样的理论,黄琳刚好看到了Davanport等人写的一本实际上是讲经过非线性元件前后信号变化特征的书,他选讲了其中的部分内容。可以说,为了讲好这些课程黄琳花费了大量的功夫,尽可能在能弄到的外文原著中找合适的资料,其中有些资料是刚刚出版的,这同当时国内在这方面几乎是一穷二白有关。为了上好课他尽了最大努力,可以说是呕心沥血了。
北大数学力学系1955级改成了五年制而1956级又改成了六年制,56级学生在1961年夏天本应毕业,现在又凭空增加了一年,原来五年制的教学安排就已经捉襟见肘,现在是越发困难了。此前黄琳因毕业后的去向还没完全确定,因此没有被安排上课。而现在已决定留校,王肇明没有其他办法,又来找黄琳救急。经过商量,黄琳答应先缓冲一下,讲一小课脉冲系统,半学期就结束,这样可以为他人披挂上阵赢得两个月的时间。这是黄琳最后一次救急,救急是当时的需要不得已而为之,但也为黄琳掌握控制理论各方向各学派的基础创造了条件。依仗着他能阅读英文、俄文的书籍和文献,同时具备钱学森和托洛依茨基带来的西方和俄罗斯两大学派的理论基础,又有救急任务的强大压力,加上在这个压力下绝不能马虎,要把看的东西都弄明白再讲的行事原则,诸种因素促成了黄琳不只是满足教学所需或想做一个题目就只看这个题目涉及的相对狭窄的知识领域,而是基本上掌控了当时控制的发展全局。再加上他在本科阶段学习普通物理和力学相关课程中所接受的注重追求问题的实际意义的思维训练以格的数学训练,确实让他有了一点与众不同的特殊素质,这些特质让他受益终身。及严后来经过一段时间的教学实践,经研究决定将黄琳的教学工作稳定在三门课上,即调节原理(考虑到理科特点与工科有所区别,黄琳将其称为控制系统动力学)、最优控制和稳定性理论。并说好待控制系统动力学的教材稳定后将这个课交给后来的老师上,理由是这门课更应结合工程实践,争取能开出相应的实验课,这样由能搞实验的人接手更好些。当时单在这个方向从1956级就留下了叶庆凯、俞达成和陈乃斌三个人,其中陈乃斌是专门按模拟计算机方向留下的,叶庆凯曾被派往清华大学自动控制系进修一年,而俞达成是支部书记同时也在弄调节原理,可以讲当时找人来上调节原理课应该没有什么问题。稳定性理论课一直由数学专业搞常微分方程的人在讲,但由于力学系搬到了十三陵,离校本部较远,不好安排就决定由黄琳来上。由于当时国内已先后出现秦元勋和许淞庆写的运动稳定性的著作,前者是秦先生完全参照俄文的两本类似的书(李雅普诺夫的博士论文和杜博兴按这个论文而写的一本教材)而编写的;后者则是许淞庆留苏回来后写的一本教材,书中还阐述了作者的一些研究工作。这样黄琳也就不急于去弄这门课的教材了。
关于相关的控制理论课程,多位老师在《唯真求实 矢志创新-纪念黄琳先生八十华诞文集》中的文章中都有所提及。1956年入学的王敏中教授在《刻苦研究辛勤躬耕 提携后辈》一文中写道:“一两年内,他给我们开设了好几门课,如非线性调节原理、高精度系统、随机输入下的线性和非线性系统。当时这些课程都是很热门的,其内容大都是在新出版的书上或杂志上。”叶庆凯教授在《与我相处半世纪的老朋友》一文中写道:“1956年我考取北大数学力学系力学专业学习,1960年提前毕业进入力学专业一般力学教研室工作。当时给我指定的第一个指导老师就是黄琳老师”;“记得,上世纪六十年代初,正值困难时期,黄琳老师常常在寒冷的教室中,手里拿着一本刚出版的外文书,把控制理论中的最新成果仔细地、耐心地介绍给学生们。黄琳老师开设的课程内容往往在北京地区是唯一的,常常能吸引其他高等院校的学生来听课”。1957年入学的毛剑琴教授在文中写道:“黄琳老师那时刚刚毕业,我们应该算他的第一届学生,他教专业课自动控制原理,当时在北大首次开这门课”;“黄琳老师讲课时,让我感觉到他的功底很深,不像是第一次讲这门课”;“我后来几十年在自动控制理论及其应用领域里从事的教学和科研工作,也可以说就是在这时得到启蒙和打下基础的”。1958年入学的吴淇泰教授在《师恩难忘》一文中写道:“我的第一篇文章用映射方法分析非线性系统周期运动时用的一个算例就是黄琳老师在讲非线性控制系统中的一个带有间隙和时滞的例子。在我其它文章中用到的诸如谐波平衡法、动态规划法等等也都是老师在课堂上讲述的。”1958年入学的李铁寿、钱财宝、冯永清在《忆黄琳老师年轻时》写道:“黄琳老师在讲课中还非常注重体现北大力学专业的特点:从概念和定义到论断的叙述和推理都具有清晰的理论内涵和严密的逻辑性,并长于使用简洁的数学语言。比如,课程中利用复变函数论给出了线性系统频率域稳定性Nyquist定理的证明,使学生不但学到如何应用该定理来做控制系统分析设计,而且从推导中了解到系统零点极点与频率响应之间的对应关系、开环与闭环频率响应之间的关系,并进一步懂得用不同方式描述系统的重要性。据我们中的一位后来基本上一直从事这方面工作的同学介绍,这些都在他后来工作中起了重要作用,使他深深体会到黄琳老师在培养我们理论研究能力方面的良苦用心,是一位很尽责的老师。”秦寿珪教授在《耿直的黄琳》一文中写道:“在1959年刚刚成立的一般力学教研室里,他顶起了控制理论这个方向,很快就取得了一些当时在国际上领先的成果,并在国内较早地开设了包括最优控制在内的一些课程。”由于北大数学力学系一般力学专业没有招收1959级的学生,而仓促建立的自动控制专业由于严重缺乏工科基础加之高年级去农村“四清”和继而爆发了“文化大革命”,从严格意义上并未培养出应具备自动控制专业特征的
毕业生。培养学生只是在一般力学专门化内进行的。合起来听黄琳讲授有关控制课程的学生也就几十人,而真正以控制方向做毕业论文的也就十人左右,但在90年代成为控制方向教授与博导就有六七人之多。
黄琳学术上的成就与他重视教学,把教学和科研看成是相辅相成的理念也有着密切的关系。由于在他进入控制科学领域之初就开设了这些控制理论相关课程,且内容包含了当时控制理论中的最新成果,这也间接地使得他迅速牢固地掌握了控制领域相关方向的基础理论以及最新的研究方向,这毫无疑问对他的科研有很大的帮助,同时也使得他成为国内控制领域内公认的理论基础雄厚知识面宽广的少有的专家之一。
1960年,黄琳开始给本科生上课,当时他研究生还没有毕业。秋季学期一开学教研室当时的领导王肇明就来找他,要他给1956级一般力学的学生开设专门化课程。当时不只是生活上进入了困难时期,一般力学专门化的办学也进入了艰难时期,一方面是苏联专家已完成任务离开学校,而当时已是讲师的朱照宣和陈子晴也离开了北大,事实上朱照宣一段时间以来一直在负责一般力学的事情,而陈子晴曾经给1954级和1955级上过一次相对简单的调节原理的课程并留下了一份讲课的资料。另一方面数学力学系在“大跃进”的影响下于1960年宣布成立自动控制专业并在当年招生,与黄琳同时留校的六个人,包括陈滨、叶以同、丁中一、周起钊、邱淑清,和黄琳一起就成了办控制专业的主力。留校时陈滨确定将来搞陀螺力学,丁中一搞振动理论,主要是非线性振动,以便和固体力学的以线性振动为主加以区别,周起钊与黄琳搞控制。此前周起钊曾用陈子晴的材料给学生讲过调节原理的课程,由于黄琳回归研究生并搞控制而将他定位到理论力学上。邱淑清留校时的任务和丁中一一样做苏联专家的翻译,苏联专家走后她提出希望去教理论力学,叶以同因北大决定办北大附中把她调走了。在这种情况下,黄琳虽然是在读研究生,但不上课实际上已经是不可能的事了。
事实上在黄琳读研究生的最后一年里他就一直在上课,这些课的开设都相当仓促,几乎都是为了应急。在1960年他为当时五年级学生开设了专业主课的调节原理。当时国内尚没有合适的教材,1958年出版的钱学森的《工程控制论》面很广,是一本专著,难以作为教材,而苏联人索洛多夫尼柯夫的《自动调整原理》虽已由王众讬翻译陆续出版,但篇幅过大,仅中文译本就分上、中、下,其中每册又分分册出版,自然也无法使用。为了上课,黄琳买来了当时国际公认的经典著作,美国切斯特纳特(H.Chestnut)和迈耶(R.W.Mayer)合著的伺服系统与调节系统设计的俄译本,他用这套书边学边给学生讲。因为这本书涵盖的内容还是比较多,他只讲了其中的一部分内容。又据1956级同学后来留校成为同事的王敏中和叶庆凯回忆,黄琳还给他们年级讲了非线性调节原理、高精度控制和随机输入下的线性与非线性控制等①。非线性调节原理课程实际上主要讲授苏联专家曾讲过的绝对稳定性方面的一部分内容。开设高精度控制课程则纯属偶然为之,当时他刚好在外文书店看见了一本迈洛夫写的关于高精度控制系统篇幅不多的俄文原著,由于感兴趣就买来读之,于是在征得领导同意后就仓促上阵了,边学边教。而到了讲随机输入下的线性控制时,由于他因吃不饱饭导致身体浮肿而获准回家休养,于是他就使用刚影印出版的美国学者J.H.兰宁和R.H.白亭合著的《自动控制中的随机过程》一书,一边养病一边准备,这算是有较好准备的一次授课,但即使这样,要使没有学过附机过程和仅有简单微分方程知识的一般力学学生在课上听明自条然相当困难,例如对线性时变系统谁都知道它有一个共轭系统,但对其在控制中的作用的理解,到这次上课前黄琳也才刚刚弄明白,要想在课上讲清楚自然就相当费劲了。至于随机输入下的非线性系统,当时还不存在像样的理论,黄琳刚好看到了Davanport等人写的一本实际上是讲经过非线性元件前后信号变化特征的书,他选讲了其中的部分内容。可以说,为了讲好这些课程黄琳花费了大量的功夫,尽可能在能弄到的外文原著中找合适的资料,其中有些资料是刚刚出版的,这同当时国内在这方面几乎是一穷二白有关。为了上好课他尽了最大努力,可以说是呕心沥血了。
北大数学力学系1955级改成了五年制而1956级又改成了六年制,56级学生在1961年夏天本应毕业,现在又凭空增加了一年,原来五年制的教学安排就已经捉襟见肘,现在是越发困难了。此前黄琳因毕业后的去向还没完全确定,因此没有被安排上课。而现在已决定留校,王肇明没有其他办法,又来找黄琳救急。经过商量,黄琳答应先缓冲一下,讲一小课脉冲系统,半学期就结束,这样可以为他人披挂上阵赢得两个月的时间。这是黄琳最后一次救急,救急是当时的需要不得已而为之,但也为黄琳掌握控制理论各方向各学派的基础创造了条件。依仗着他能阅读英文、俄文的书籍和文献,同时具备钱学森和托洛依茨基带来的西方和俄罗斯两大学派的理论基础,又有救急任务的强大压力,加上在这个压力下绝不能马虎,要把看的东西都弄明白再讲的行事原则,诸种因素促成了黄琳不只是满足教学所需或想做一个题目就只看这个题目涉及的相对狭窄的知识领域,而是基本上掌控了当时控制的发展全局。再加上他在本科阶段学习普通物理和力学相关课程中所接受的注重追求问题的实际意义的思维训练以格的数学训练,确实让他有了一点与众不同的特殊素质,这些特质让他受益终身。及严后来经过一段时间的教学实践,经研究决定将黄琳的教学工作稳定在三门课上,即调节原理(考虑到理科特点与工科有所区别,黄琳将其称为控制系统动力学)、最优控制和稳定性理论。并说好待控制系统动力学的教材稳定后将这个课交给后来的老师上,理由是这门课更应结合工程实践,争取能开出相应的实验课,这样由能搞实验的人接手更好些。当时单在这个方向从1956级就留下了叶庆凯、俞达成和陈乃斌三个人,其中陈乃斌是专门按模拟计算机方向留下的,叶庆凯曾被派往清华大学自动控制系进修一年,而俞达成是支部书记同时也在弄调节原理,可以讲当时找人来上调节原理课应该没有什么问题。稳定性理论课一直由数学专业搞常微分方程的人在讲,但由于力学系搬到了十三陵,离校本部较远,不好安排就决定由黄琳来上。由于当时国内已先后出现秦元勋和许淞庆写的运动稳定性的著作,前者是秦先生完全参照俄文的两本类似的书(李雅普诺夫的博士论文和杜博兴按这个论文而写的一本教材)而编写的;后者则是许淞庆留苏回来后写的一本教材,书中还阐述了作者的一些研究工作。这样黄琳也就不急于去弄这门课的教材了。
关于相关的控制理论课程,多位老师在《唯真求实 矢志创新-纪念黄琳先生八十华诞文集》中的文章中都有所提及。1956年入学的王敏中教授在《刻苦研究辛勤躬耕 提携后辈》一文中写道:“一两年内,他给我们开设了好几门课,如非线性调节原理、高精度系统、随机输入下的线性和非线性系统。当时这些课程都是很热门的,其内容大都是在新出版的书上或杂志上。”叶庆凯教授在《与我相处半世纪的老朋友》一文中写道:“1956年我考取北大数学力学系力学专业学习,1960年提前毕业进入力学专业一般力学教研室工作。当时给我指定的第一个指导老师就是黄琳老师”;“记得,上世纪六十年代初,正值困难时期,黄琳老师常常在寒冷的教室中,手里拿着一本刚出版的外文书,把控制理论中的最新成果仔细地、耐心地介绍给学生们。黄琳老师开设的课程内容往往在北京地区是唯一的,常常能吸引其他高等院校的学生来听课”。1957年入学的毛剑琴教授在文中写道:“黄琳老师那时刚刚毕业,我们应该算他的第一届学生,他教专业课自动控制原理,当时在北大首次开这门课”;“黄琳老师讲课时,让我感觉到他的功底很深,不像是第一次讲这门课”;“我后来几十年在自动控制理论及其应用领域里从事的教学和科研工作,也可以说就是在这时得到启蒙和打下基础的”。1958年入学的吴淇泰教授在《师恩难忘》一文中写道:“我的第一篇文章用映射方法分析非线性系统周期运动时用的一个算例就是黄琳老师在讲非线性控制系统中的一个带有间隙和时滞的例子。在我其它文章中用到的诸如谐波平衡法、动态规划法等等也都是老师在课堂上讲述的。”1958年入学的李铁寿、钱财宝、冯永清在《忆黄琳老师年轻时》写道:“黄琳老师在讲课中还非常注重体现北大力学专业的特点:从概念和定义到论断的叙述和推理都具有清晰的理论内涵和严密的逻辑性,并长于使用简洁的数学语言。比如,课程中利用复变函数论给出了线性系统频率域稳定性Nyquist定理的证明,使学生不但学到如何应用该定理来做控制系统分析设计,而且从推导中了解到系统零点极点与频率响应之间的对应关系、开环与闭环频率响应之间的关系,并进一步懂得用不同方式描述系统的重要性。据我们中的一位后来基本上一直从事这方面工作的同学介绍,这些都在他后来工作中起了重要作用,使他深深体会到黄琳老师在培养我们理论研究能力方面的良苦用心,是一位很尽责的老师。”秦寿珪教授在《耿直的黄琳》一文中写道:“在1959年刚刚成立的一般力学教研室里,他顶起了控制理论这个方向,很快就取得了一些当时在国际上领先的成果,并在国内较早地开设了包括最优控制在内的一些课程。”由于北大数学力学系一般力学专业没有招收1959级的学生,而仓促建立的自动控制专业由于严重缺乏工科基础加之高年级去农村“四清”和继而爆发了“文化大革命”,从严格意义上并未培养出应具备自动控制专业特征的
毕业生。培养学生只是在一般力学专门化内进行的。合起来听黄琳讲授有关控制课程的学生也就几十人,而真正以控制方向做毕业论文的也就十人左右,但在90年代成为控制方向教授与博导就有六七人之多。
黄琳学术上的成就与他重视教学,把教学和科研看成是相辅相成的理念也有着密切的关系。由于在他进入控制科学领域之初就开设了这些控制理论相关课程,且内容包含了当时控制理论中的最新成果,这也间接地使得他迅速牢固地掌握了控制领域相关方向的基础理论以及最新的研究方向,这毫无疑问对他的科研有很大的帮助,同时也使得他成为国内控制领域内公认的理论基础雄厚知识面宽广的少有的专家之一。