百年清华

回忆力学研究班——纪念工程力学班创办50周年

2009-06-17 |

郑哲敏*1947机)

力学研究班是由中国科学院和清华大学合办的,1956年开始策划,经过紧张的筹备,1957年反右运动开始前第一届力学班开班。这个研究班一共办了三届,它的三批毕业生后来成为我国首批力学科研和教学方面的骨干,为我国的经济和国防建设、高等教育事业的发展做出了重要的贡献,其中不少人成为力学界知名的学者。我有幸参与第一届力学研究班理论力学的教学,印象很深。今年早些时候,参加第一届力学班的辅导老师和学员们准备聚会,顺便纪念力学班成立50周年,张兆顺教授和何有声院士要我写一点当时的情况,当然是很令人高兴的事。

(章光华提供)

郭永怀教授为第一届力学研究班学员讲流体力学(1957年秋季于清华大学第二教室楼)(章光华提供)

根据我的回忆,创办力学班的主要目的是为了在较短时间内为我国培养一批研究生以上水平的力学工作者,以满足国家的急需。大家记得,1956年中央提出了向科学进军的号召。同年,制定了十二年科学技术发展的远景规划并随即开始执行,与此相配合,科学院正式招收少量研究生。力学界面临为国民经济和国防建设培养和输送科研骨干的紧迫任务,而当时却只有北京大学设有数学力学系,主要培养本科生,显然难以满足需要。参与制定十二年科学技术发展的远景规划,并起了十分重要作用的钱学森先生和钱伟长先生,对这种情况自然十分了解,因此由他们联合力学界其他领导人发起由中国科学院力学研究所和清华大学联合创办力学研究班,是一件顺理成章的事。

成立力学研究班的指导思想是有鲜明特色的。两位先生和195610月回国的郭永怀先生深知国际力学发展的状况、特点和力学教育应遵循的路线。他们对我国高等教育中传统力学教育的不足也有不少共同的认识;他们都主张理工结合,都主张在工科教育中加强数学、物理和力学教学的分量,要在工科教育中强化这些基础科学知识的掌握和运用,要克服传统工科教育中基础科学教学与专业教学脱节的状况;他们都认为力学应当坚持当代应用力学的方向发展;都认为力学工作者要有一定的工程背景或工程知识,因而从工科本科学生中培养研究生是一个好的途径。这些精神在力学研究班的组建和教学中得到了贯彻。例如,确定主要从工科院校的青年教师中选拔辅导老师和学员,成立分别由青年教师、来自科研部门的青年研究人员,以及提前选派来的应届毕业班同学和高年级同学组成的三个学员班。郭永怀先生选择L. Prantdl的《流体力学概论》为力学班的流体力学教材;虽然分了两个专业,但是应用数学、理论力学、弹性力学和流体力学是两个专业的学员都必须学的;这些都体现了创办力学研究班的指导思想。

第一届力学班是在北京西郊动物园西侧原中国科学院植物研究所的几间教室里上课的,条件简陋但环境幽静。我记得应用数学是由钱伟长先生亲自设计、亲自任教的一门很有特色的课程,例如,一开始便讲近似计算和误差分析。

钱学森先生指定我开另一门两个专业都上的课,即理论力学(确切的名字不记得了)。原因我想是因为我在加州理工学院教过几年理论力学(大学工科本科)和一学期的高等数学(工科,研究生第一年),学习过机械振动,做过一点振动方面的研究。但这门课程毕竟是新的,需要自己组织教材,因此感到任务很重。好在我有清华大学李方泽同志的大力协助,我只需要准备教材、上课和出试题,其余如整理和编写讲义、答疑、改习题和准备试卷等重担,全都落到了李方泽同志的肩上。总之,我把琐碎的事都交给他了。对此我一直感到歉意并想对他出色工作表示感谢。很可惜,几年前他过早地离开了我们,而这是在以后才知道的事。又听说在他退休前,教授尚未提上,对此我有些不平。难道又是一位“文章数”的牺牲品?

对这门课我花了些功夫,虽然现在手头没有材料,大体的印象还是有的。这门课的目的除了强调一些基本概念、方法和手段之外,也试图强调一些观点和有意加强了一些应用的例子。在质点系力学部分,系统地应用矢量;在刚体力学部分介绍了张量;在介绍分析力学时,引入了变分原理和广义坐标;比较全面地介绍了质点系的线性微幅振动,并通过它介绍了矩阵和线性代数、富氏级数、富氏积分、反应谱、功率谱和随机振动、机电模拟和模拟计算机、振动测量原理等;在这个基础上讨论了简单弹性体的振动以及如何借助于变分原理求得近似解,从而说明有些质点系动力学的基础意义和实用价值。当时我手边有J. J. Stoker的《非线形振动》一书,结合在加州理工学院从DePrima教授那里学到的知识,我在这门课程中对非线性振动作了一些入门性的介绍,算是一种展望。

三个班一起上课,听课人数是比较多的。教室的条件十分简陋,取暖设备也很差。然而,课堂的秩序井然,大家的学习热情很高,整个气氛是积极进取、一心向上的。这种情景使人难忘。

这种状态持续的时间可惜不长,因为不久“反右”运动就波及到了力学班,钱伟长先生首当其冲,不再上课了。1957年下半年力学班离开动物园这个“世外桃源”,迁到了运动高潮中的清华园。接着就是“拔白旗,插红旗”、“大跃进”、“大炼钢铁”等一连串运动,因此以后的印象模糊了,不记得在清华园是否系统地上过课。有清晰记忆的只限于做毕业论文时的片断。当时成立了若干论文小组,学员们每人有自己的题目。我指导的那个组大约有十几人,题目是我出的。我也参加过几次研讨,是关于火车过悬索桥所引起的振动,进展如何,有什么结果?好像没有人告诉我。另一件尚有印象的事是:有一天,我们力学所的一些人,以钱学森先生为首,被请到清华大学礼堂参加对钱伟长先生的批判会。以后,在比较长的一段时间里,除了应邀到力学班为第二或第三届学员做个报告外,我与力学班的接触中断了,但我始终怀念那段印象深刻的经历,那些与力学班学员们相处的日子。

20056

(选自《工程力学研究班创办五十周年纪念文集》)

* 作者为中国科学院院士、中国工程院院士。

第一届力学研究班毕业前夕部分学员在清华大学诚斋门前合影(1958年冬)

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