力學(xué)教材的簡單歷史

2017-07-03 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

力學(xué)教材的簡單歷史ansys分析案例圖片1

教材是每門學(xué)科發(fā)展和建設(shè)的關(guān)鍵之一,好的教材可以使青年人迅速地、牢固地、系統(tǒng)地掌握本門學(xué)科已有的成果,并把他們很快地帶領(lǐng)到該門學(xué)科發(fā)展的前沿。一部好的教材可以經(jīng)久不衰,影響數(shù)代學(xué)者的成長。例如法國天文學(xué)家弗拉馬里翁(C.Flammarion)所寫的《大眾天文學(xué)》于1880年出版后,被譯成多種文字,不斷補充重印。許多世界著名的天文學(xué)家就是由于受這本書引導(dǎo)走上天文學(xué)的道路的。

美國著名的物理學(xué)家費曼(R.P.Feynmann),一生有許多重要貢獻(xiàn),并且由于在量子電動力學(xué)方面的工作而獲得了1965年的諾貝爾獎。他同時還在教學(xué)方面有重要的貢獻(xiàn),他的《費曼物理學(xué)講義》影響很大。著名的物理學(xué)家1973年諾貝爾獎金獲得者賈愛弗把費曼看作是對他影響最大的人。加利福尼亞理工學(xué)院的副院長說:“從長遠(yuǎn)的觀點看來,他對物理學(xué)最重要的貢獻(xiàn)不是量子電動力學(xué),不是液氦、極化或旋子理論,他的真正的記功碑將是他的《費曼物理學(xué)講義》?！庇纱丝梢娊滩牡闹匾?。

隨著二十一世紀(jì)的臨近,我國現(xiàn)代化教育事業(yè)的不斷發(fā)展以及教育改革的不斷深入,為了適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)對人才的新的要求,各門學(xué)科教學(xué)改革的呼聲日漸高漲。作為自然科學(xué)七大基礎(chǔ)學(xué)科的之一的力學(xué),同樣遇到了如何順應(yīng)社會的要求,進(jìn)行教學(xué)改革的問題。事實上,力學(xué)教學(xué)的改革也是時代的要求,是我們目前必須面對的一個現(xiàn)實問題。力學(xué)教材改革的成敗,不僅影響大學(xué)力學(xué)專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí),而且對整個工科以及相鄰的理科專業(yè)也將會產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

教學(xué)改革包括了許多方面,其中十分重要的一點就是教材的更新,包括教材內(nèi)容的現(xiàn)代化以及教學(xué)方法、教學(xué)手段的現(xiàn)代化。

從理工科教育的發(fā)展來看教材

縱觀力學(xué)教材的發(fā)展歷史,我們認(rèn)為不能將力學(xué)教材的變革僅僅從力學(xué)本學(xué)科的角度來看,而應(yīng)將其與整個自然科學(xué)各門學(xué)科的教材的發(fā)展緊密聯(lián)系在一起。一部自然科學(xué)教材的發(fā)展歷史告訴我們,不同歷史時期的教材都是當(dāng)時整個學(xué)術(shù)思潮的一種反映,它或多或少地體現(xiàn)了當(dāng)時的理念。因此,為了把握力學(xué)教材的發(fā)展趨勢,必須放開眼界,縱的方面從歷史進(jìn)程中看,橫的方面從各門學(xué)科來看,廣的方面從世界各國來看,以求抓住教材發(fā)展進(jìn)程的主流。

1789年法國大革命后,為適應(yīng)在進(jìn)行的戰(zhàn)爭迫切地需要工程師做筑堡壘、修道路、建橋梁以及有關(guān)槍炮方面的工作, 1795年正式成立了巴黎綜合工科學(xué)校。這所學(xué)校的成立是在世界范圍內(nèi)理工科高等教育發(fā)展史上的大事。法國數(shù)學(xué)家蒙日是這所學(xué)校的第一任校長。

綜合工科學(xué)校與以往的學(xué)校最大的不同是由學(xué)校組織集中授課的方式進(jìn)行教學(xué),而以往學(xué)校則基本上還是師徒之間的個別傳授。由于這所學(xué)校開創(chuàng)了對學(xué)生集體授課的教學(xué)方式,于是就必須有相應(yīng)的教材。

如果說,在對大批學(xué)生集中授課才是現(xiàn)代意義上的教材產(chǎn)生的社會條件,那末,巴黎綜合工科學(xué)校所組織的新型的集中授課,就是近代教材的開始。學(xué)校組織出版了一批影響很大的教科書。如泊松著的《力學(xué)教程》、普朗尼著的《力學(xué)分析講義》、納維寫的《力學(xué)在結(jié)構(gòu)和機械方面的應(yīng)用》(后來經(jīng)過圣維南對該書的第三版修訂補充使篇幅增加了九倍),等。

其次,這個學(xué)校規(guī)定學(xué)生在進(jìn)入學(xué)習(xí)各個具體工程部門之前,都必須學(xué)好數(shù)學(xué)、力學(xué)、物理、化學(xué)等課程。開始有了基礎(chǔ)課與專業(yè)課的區(qū)分。它要求學(xué)生在頭二年里學(xué)習(xí)基礎(chǔ)課,在第三年才開始講專業(yè)課。后來干脆取消了專業(yè)課的教學(xué),這所學(xué)校變?yōu)橐凰唤淌诨A(chǔ)課的基礎(chǔ)培訓(xùn)學(xué)校。學(xué)生在這里上二年基礎(chǔ)課,然后被分入其他工程學(xué)校如橋梁道路學(xué)院、礦業(yè)學(xué)院、軍事學(xué)院等。

把基礎(chǔ)課與專業(yè)課分開來,相應(yīng)地就需要有基礎(chǔ)課的教材,在教材上基礎(chǔ)課與專業(yè)課也開始分家了。

把基礎(chǔ)課和專業(yè)課分開來,是教育思想上的巨大進(jìn)步。后來法國出現(xiàn)了一大批數(shù)學(xué)和力學(xué)的巨人(如柯西、泊松、納維等、就是該校第一班的學(xué)生)。整個彈性力學(xué)和流體力學(xué)基礎(chǔ)的奠定,可以說主要是在法國學(xué)者的推動下完成的。就是這種教育思想重大成功的實證。

這所學(xué)校的教學(xué)組織對世界上其他國家的教學(xué)影響很大,后來其他國家的工業(yè)高等學(xué)校大都仿照這所學(xué)校建立。如維也納工學(xué)院、蘇黎世工學(xué)院、俄國與美國的某些工業(yè)院校,都是按照它的模式建立的,有的則完全按照它的教學(xué)大綱教學(xué)。

“百科全書”式的教材

在19世紀(jì)中葉,許多自然科學(xué)學(xué)科得到了迅速的發(fā)展并逐步形成了自己的知識體系,如經(jīng)典力學(xué)方程的完善,有了拉格朗日及哈密爾頓力學(xué);電動力學(xué)方程的發(fā)現(xiàn),有了麥克斯韋爾方程組;流體力學(xué)的發(fā)展提出了納維-斯托克斯(Navier-Stokes)方程,由納維和柯西建立的彈性理論等等。

處于這樣一個時期之后,從19世紀(jì)末開始,自然科學(xué)的教材也就逐漸有了一種“百科全書”式的風(fēng)格:比如英國人樂甫的《彈性的數(shù)學(xué)理論教程》幾乎囊括了當(dāng)時所有的彈性理論的最新成果,并出版了四個版本,成為風(fēng)靡一時的標(biāo)準(zhǔn)的彈性理論教材;還有法國人阿佩爾(Paul-émileAppell)的《理論力學(xué)教程》,英國人湯姆孫(M.Thomson)的《流體力學(xué)教程》與瑞利的《聲學(xué)理論》都是這種風(fēng)格的教科書。這些教材的特點是以解法為綱,收集了當(dāng)時幾乎大部分已有的理論解;在數(shù)學(xué)教材方面,當(dāng)時最權(quán)威的教材當(dāng)數(shù)法國人寇薩(E.Goursat)的《數(shù)學(xué)分析教程》,從微積分到復(fù)變函數(shù)、微分方程的內(nèi)容應(yīng)有盡有。在物理學(xué)領(lǐng)域中,德國人索末菲著的《理論物理學(xué)教程》集理論物理各個方向之大成。其它學(xué)科的教材也有大致類似的特點。

到了本世紀(jì)四、五十年代,這種將教科書的內(nèi)容“百科全書”化的趨勢越來越明顯了。雖然刪去了一些較老的內(nèi)容,但不過是在新的水平上的無所不包。一本教材既包括學(xué)科基本知識,也包括專門知識。在新中國成立以后,我國高等教育從教學(xué)體系到教材建設(shè)均采用了前蘇聯(lián)的模式,因此我國的自然科學(xué)方面的教材普遍采用蘇聯(lián)教科書為樣板:力學(xué)方面,有洛強斯基的《理論力學(xué)教程》,有科欽等的《流體力學(xué)》,有穆什海里什維里的《數(shù)學(xué)彈性力學(xué)中的幾個基本問題》;數(shù)學(xué)方面,有菲赫金哥爾茨的《微積分學(xué)教程》,斯米爾諾夫的《高等數(shù)學(xué)教程》、甘特馬赫爾的《矩陣論》;在物理方面有福里斯的《普通物理》和朗道、栗福希茲的《理論物理》等等。這些教材大多是所謂大部頭的著作,不遺余力地把本學(xué)科的內(nèi)容集中在一起,形成了手冊式的教科書。

同時,在美國出現(xiàn)了以鐵摩辛柯的《材料力學(xué)》、《彈性理論》等為代表的一系列的固體力學(xué)教材,這些教材較以往的傳統(tǒng)教科書要精簡一些了,七十年代以來,我們的許多教材都是以此為藍(lán)本的各種翻版。

這種“百科全書”和“手冊”式的教科書的趨勢,從19世紀(jì)末興起一直延續(xù)到現(xiàn)今,經(jīng)過了一個多世紀(jì),還有人在堅持。盡管這些教材具有它們的重要價值,確實起過甚至還在起著重要作用。但是從教育思想上來說,卻不能不說是對巴黎綜合工科學(xué)校把重要的、基礎(chǔ)的東西和專門的東西相分開的教學(xué)思想的否定。

其所以會一再出現(xiàn)把教材弄得“百科全書”化,從根本上說是因為對教育功能的理解上有不同?；蛘哒f,把教育和職業(yè)培訓(xùn)不能區(qū)分,把學(xué)校和企業(yè)不能區(qū)分。實際上,我們也不能把教育看作單純傳授知識。教育的功能是提供一個人今后發(fā)展最重要的條件。由于對在學(xué)校教學(xué)中,沒有把什么是對學(xué)生今后發(fā)展最重要的條件弄清楚,所以在教學(xué)中就會認(rèn)為什么都重要,結(jié)果就形成百科全書式的教學(xué)了。

近年來教材改革的趨勢

力學(xué)教材的精煉化、現(xiàn)代化和通俗化是近年來改革的三個主要趨勢。

隨著現(xiàn)代社會的飛速發(fā)展,人類知識的大量增長,各個學(xué)科內(nèi)容的急劇增加,新的學(xué)科門類的出現(xiàn),以及一些傳統(tǒng)學(xué)科的相互交叉滲透,使得力學(xué)教材的內(nèi)容較以往有很大程度的增加。因而一個非常實際的問題就擺在了整個教育界和力學(xué)教育的面前了:是象以往一樣將我們的教科書寫成一種新的“百科全書”呢?還是另起爐灶,重新建構(gòu)我們的教材體系呢?就目前的情形而言,結(jié)論顯然是后者。通過對這些年來一些新的力學(xué)教材的觀察,我們認(rèn)為,新的力學(xué)教材體現(xiàn)了如下一些特點:

1. 教材的精煉化

五十年代以后,學(xué)科方向分類越來越細(xì),學(xué)科內(nèi)容急劇增加和膨脹,人們形容這種情況為“知識爆炸”。以往那種“百科全書”式的教材難于在有限的教學(xué)時間內(nèi)教完,即使作為學(xué)生的閱讀材料也不容易使人較快地抓住要領(lǐng),為了糾正以往教材的這一弊端,出現(xiàn)了砍掉其中某些內(nèi)容使教材精煉化的趨向。

所謂教材精煉化,就是在教材中只包含那些對學(xué)生今后發(fā)展最重要、應(yīng)用最普遍的內(nèi)容,并將這些內(nèi)容按新的教學(xué)系統(tǒng)加以整理,而刪去那些比較專門的、相當(dāng)獨立的課題。隨之而來的便是一門學(xué)科的基礎(chǔ)部分教材與討論專門課題專著的分離。這種趨向是更進(jìn)一步把巴黎綜合工科學(xué)校的教育思想貫徹到每一門課程中去。

以材料力學(xué)而論,較早的教材如鐵摩辛柯的《材料力學(xué)》(1930年出版),不僅包含了梁,彈性基礎(chǔ)上的梁以及薄壁梁等內(nèi)容,還包含了簡單的板殼理論,柱體扭轉(zhuǎn),塑性力學(xué),應(yīng)力集中等眾多的專題內(nèi)容。到了五十年代,大多數(shù)的材料力學(xué)教材都刪去了后面的那些專題內(nèi)容。而鐵摩辛柯的材料力學(xué)再版時也將專題部分與基礎(chǔ)部分分離出來,獨立出版為《高等材料力學(xué)》。

再以彈性力學(xué)而論,早期樂甫的《彈性的數(shù)學(xué)理論教程》是一本600多頁厚的巨著,它不僅包含了彈性力學(xué)的一些基礎(chǔ)知識,還包含了板殼理論,彈性體振動和波,彈性柔桿理論,非線性彈性理論等多方面的知識。到50年代以后,后面的各種專題都有了很好的專著出版,如前蘇聯(lián)哥爾琴文塞爾的《彈性薄殼理論》,諾沃日洛夫(Novozhilov)的《非線性彈性力學(xué)》等等。40年代蘇聯(lián)出版的列賓遜(Leibenzon)的《彈性理論》完全沒有后面的那些專題,而60年代出版的卡茨(Katz)的《彈性理論》僅有200頁厚,只涉及彈性力學(xué)最重要的基礎(chǔ)知識。

這方面代表性的教材還有德國人薩博的《高等工程力學(xué)》和馬格努斯的《工程力學(xué)基礎(chǔ)》,他們用相當(dāng)小的篇幅講述了相當(dāng)于理論力學(xué)、材料力學(xué)、彈性力學(xué)和流體力學(xué)的最重要的內(nèi)容(后一本書不到300頁)。德國大部分的工科學(xué)校的力學(xué)課程都是按照這兩本教材開辟的道路進(jìn)行教學(xué),輔以適當(dāng)?shù)牧?xí)題課,教授時間卻要四個學(xué)期。可以說內(nèi)容充分精煉,而且要求學(xué)生牢固地掌握。

2. 教材內(nèi)容的現(xiàn)代化

純粹的只靠刪去某些專題使教材的份量降低下來,突出最基礎(chǔ)的知識,是不能使教材滿足要求的。這是由于近代科學(xué)的發(fā)展,不僅僅是數(shù)量的增加,它往往要改寫整個學(xué)科的內(nèi)容,包括最基礎(chǔ)的部分。這也就是說,科學(xué)的發(fā)展有時會使整個學(xué)科產(chǎn)生質(zhì)的變化,它的最基礎(chǔ)部分的敘述方式、邏輯體系、以及應(yīng)用領(lǐng)域都會發(fā)生很大的變化,有時若干年后人們對它會有面目全非的感覺。

由上所述,教材的內(nèi)容還必須體現(xiàn)現(xiàn)代化的要求。對于力學(xué)教材來講,現(xiàn)代化最主要是體現(xiàn)在以下幾個方面。

首先,要引進(jìn)現(xiàn)代化的數(shù)學(xué)語言。近三十年來,30年代由數(shù)學(xué)家發(fā)展起來的一整套新的數(shù)學(xué)語言迅速地向物理界推廣和普及,而且業(yè)已證明它在表述物理規(guī)律方面的重要性。例如,外微分和微分形式的引進(jìn),流形、切空間等概念的應(yīng)用,黎曼幾何、辛幾何等新的學(xué)科在物理中的滲透,已經(jīng)使得許多物理定律的描述簡單明了了。蘇聯(lián)學(xué)者阿諾爾德(В.И.Арнолд)的《經(jīng)典力學(xué)中的數(shù)學(xué)方法》一書,是為莫斯科大學(xué)三年級學(xué)生寫的一本力學(xué)教材,它使用近代微分幾何的概念,總結(jié)了從牛頓力學(xué)到拉格朗日、哈密爾頓力學(xué)的發(fā)展,實質(zhì)上是對幾何認(rèn)識上的發(fā)展的不同階段,即它們分別對應(yīng)于歐氏幾何、黎曼幾何和辛幾何。武際可、王敏中在1981年出版的《彈性力學(xué)引論》,隨后美國馬斯登(Marsden)寫的《彈性的數(shù)學(xué)理論》都應(yīng)用了外微分的語言來敘述彈性力學(xué),十分精煉。前者主要應(yīng)用于線彈性力學(xué),后者則是非線性彈性力學(xué)。

其次,計算機的發(fā)展對力學(xué)教材內(nèi)容的現(xiàn)代化提供了很重要的一個檢驗手段。原來需要靠解析解或手工計算的重要內(nèi)容,現(xiàn)在讓位給計算機了,于是原來的部分便相對陳舊了,由新的適應(yīng)數(shù)值計算的方法取代了。例如,在彈性力學(xué)中,60年代以前,復(fù)變函數(shù)解法幾乎在每一本彈性力學(xué)的教科書中占有重要的位置,當(dāng)時,它是唯一的較普遍使用的求解方法,而現(xiàn)在它已經(jīng)被有限元法取代了。隨著彈性力學(xué)邊界元法的發(fā)展,彈性力學(xué)中位勢理論和基本解顯得比較重要了。近年來,隨著計算機的普及與發(fā)展,計算力學(xué)通用及專用軟件的完善,以及一些計算機輔助教學(xué)軟件的出現(xiàn),將力學(xué)內(nèi)容與計算機緊密結(jié)合的材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、流體力學(xué)、彈性力學(xué)、塑性力學(xué)的教材也大量出現(xiàn)了。與此同時,相應(yīng)的數(shù)學(xué)教材的內(nèi)容也有了較大的變化,以往的教材定積分的份量較大,有了計算機以及一些公式推導(dǎo)的軟件,定積分的計算訓(xùn)練就可以相對減少一些了;過去,常微分方程的內(nèi)容有很大一部分是講述可積情形,而現(xiàn)在既然數(shù)值解法的普遍使用,因而定性理論就顯得更為重要了。例如,阿諾爾德的《常微分方程》一書就重點介紹定性理論。

第三,現(xiàn)代化的教材還要以新發(fā)現(xiàn)的事實不斷充實教材。科學(xué)總是在不斷前進(jìn)的,新發(fā)現(xiàn)的定理、定律、規(guī)律與新現(xiàn)象層出不窮,一本好的教材總是要從中選擇影響深遠(yuǎn)的部分充實進(jìn)來。例如,在60年代以前的力學(xué)教材中,有百分之八十到九十是關(guān)于線性問題的,非線性問題很少涉及。近年來隨著非線性科學(xué)的發(fā)展,非線性這個名詞在教科書中出現(xiàn)的頻率也就越來越高了。非線性方程、奇異性、奇點、奇怪吸引子以及渾沌等新概念已經(jīng)在理論力學(xué)、振動理論、微分方程等教材中廣為介紹。在彈性力學(xué)的教材中,值得一提的是英國人阿特金(Atkin)著的《彈性理論引論(An Introduction to the Theory of Elasticity)》在薄薄的一本小冊子中不僅介紹了線性彈性理論而且重點介紹了非線性彈性理論以及近代本構(gòu)理論和不變性原理等新內(nèi)容。它是作為英國高校大學(xué)三年級的教材,寫得簡單明了。

3. 教材的通俗化

一本教材,精煉了,有了現(xiàn)代化的內(nèi)容,但如果人們不易看懂,仍然不能認(rèn)為是一本好的教材。所以,近來國內(nèi)外的學(xué)者在教材的易讀性上花了很大的功夫。

要使得教材易讀,必須重新改寫重要定理、定律的證明和闡述,以簡單易于了解的通俗的方式取代以往的方式。例如,在費曼(Feynman)寫的《費曼物理學(xué)講義》中,在介紹第一宇宙速度時,只要學(xué)生承認(rèn)兩件事,即:在地球表面水平飛行的物體第一秒下落16英尺;地球半徑為4000英里這兩個事實。然后,利用簡單的幾何推理就可以論證地球的第一宇宙速度為5英里(即7.8公里)。在這里他沒有引入速度,也沒有引入加速度,更沒有引入地心引力等概念的嚴(yán)格定義,卻通俗地解答了人造衛(wèi)星為什么能呆在天上這一事實。類似的優(yōu)秀論述在不少好的教材中不勝枚舉。

利用新的數(shù)學(xué)工具也可以使事情敘述得簡單明了。傳說俄國學(xué)者A.H.克雷洛夫很不愿意使用向量的符號,張量則更不用說了,結(jié)果除了自己書寫冗繁以外,上課時學(xué)生盡忙于抄黑板?，F(xiàn)在的力學(xué)、數(shù)學(xué)教材中大部分都采用向量、張量的語言。如在場論中,一個無旋向量場有勢的結(jié)論,以往要經(jīng)過冗長的復(fù)雜推導(dǎo)才能得到,現(xiàn)在的許多教科書中利用閉形式與恰當(dāng)形式的概念,只要幾句話便可以闡述得清清楚楚。

在教材中盡量采用直觀、生動和精美的插圖,是教材易于讀懂的努力方向之一。有的教材還采用了漫畫式的插圖更使教材富于趣味性。近年來隨著視聽技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了大量的光盤等影視教學(xué)教材。

我們應(yīng)當(dāng)怎樣去改進(jìn)力學(xué)教材

為了改進(jìn)力學(xué)教學(xué)與人才培養(yǎng),急需改進(jìn)我們的力學(xué)教材。這是我們的共識。而我們的不少力學(xué)專業(yè)的數(shù)學(xué)、力學(xué)教材卻還停留在四、五十年代的水平,不符合時代的要求。為了改變這種情況,力學(xué)科學(xué)工作者,特別是力學(xué)教師,必須努力工作,而首先是再學(xué)習(xí)。

第一要熟悉當(dāng)前物理、數(shù)學(xué)和力學(xué)這些學(xué)科知識的現(xiàn)代化的進(jìn)程,特別是其中較為基礎(chǔ)的知識的現(xiàn)代狀況。
第二要熟悉社會提供的教學(xué)條件的變化,特別是計算機、電化教學(xué)手段的發(fā)展。
第三要熟悉自己教學(xué)的本門學(xué)科內(nèi)容,特別要用以上兩條來重新審視這些內(nèi)容,加以改進(jìn)。

在這樣的基礎(chǔ)上,才能教好書,寫出新的好教材。

目前,我們的主要問題是基礎(chǔ)教材太老,基礎(chǔ)課的內(nèi)容太雜,在學(xué)校里基礎(chǔ)課不受重視。由于在學(xué)校里具有顯赫地位的大都是一些在比較狹窄領(lǐng)域取得研究成果的專家,他們滿腦子的具體課題,認(rèn)為這也重要、那也重要。搞斷裂的說斷裂重要;搞細(xì)觀的說未來是細(xì)觀的天下;搞計算的說編程序要緊。結(jié)果使學(xué)生學(xué)許多雜亂而無系統(tǒng)的知識。我國在春秋時代的重要著作《周禮·學(xué)記》上說:“雜施而不孫,則壞亂而不修。”意思是說,把雜亂而沒有條理的東西交給學(xué)生,是學(xué)不好的。還說:“記問之學(xué),不足為人師?！币馑际钦f,像活字典那樣,記得許多事情,是做不好教師的。這種狀況也是不符合國際上現(xiàn)代高等教育重視基礎(chǔ)的潮流的。我們現(xiàn)在這種在教學(xué)中輕視基礎(chǔ)的風(fēng)氣,恐怕是社會上急功近利風(fēng)氣在教學(xué)中的一種反映。如果輕視基礎(chǔ)的風(fēng)氣不能改變,基礎(chǔ)課的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法不能有明顯的改善,我們的教學(xué)改革就有流于形式的危險。

針對這種情況,尤其要緊的是,應(yīng)當(dāng)組織一些專家仔細(xì)研究:在現(xiàn)在的水平上來說,哪一些知識是最為基礎(chǔ)的,對學(xué)生今后的發(fā)展能起至關(guān)重要作用的,應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生確實學(xué)到手的知識。為此,可以開展適當(dāng)?shù)膶W(xué)術(shù)討論,在充分地爭論和討論的基礎(chǔ)上再做結(jié)論,或者不做結(jié)論。要避免過分簡單化。不能某個有名的人寫了一本教材,少數(shù)人一鑒定,沒有經(jīng)受過教學(xué)的實踐考驗,就匆忙向全國推薦,說是什么新世紀(jì)教材,如此等等。我們這么大的國家,應(yīng)當(dāng)鼓勵多出幾套教材,這并沒有什么壞處。應(yīng)當(dāng)下大功夫,編好針對這些基礎(chǔ)內(nèi)容的教科書、教學(xué)參考書。并且編好一批圍繞這些內(nèi)容的輔助讀物、通俗讀物、視聽材料等等。還應(yīng)當(dāng)把那些知識面寬、表述能力強而又在研究上取得重要成果的教員推到最重要的基礎(chǔ)課課堂上去。

與此同時翻譯借鑒國外優(yōu)秀教材也是一種可行的捷徑,過去一些已經(jīng)翻譯出版了的國外的教材,都有許多可資借鑒之處,已經(jīng)起到了良好的作用。

說到力學(xué)教材,我們不僅要關(guān)心課堂上使用的教材,還應(yīng)當(dāng)關(guān)心那種向公眾普及力學(xué)的以及著重于提高的廣義的教材。教材一共有三種,即供教師課堂講授的教本、供學(xué)生和大眾加深課堂講授的輔助讀物和供教師和學(xué)生提高的較深的教學(xué)參考書。目前我們所關(guān)注的只是教本,而對后兩類教材注意很少

說到力學(xué)科學(xué)普及讀物。迄今我國優(yōu)秀的力學(xué)科普著作、科普文章、科普影片、能夠使學(xué)生玩味的加深課堂內(nèi)容的課外讀物等如此之少,這不能不說是力學(xué)界的一大憾事。這里應(yīng)當(dāng)特別推薦的是蘇聯(lián)學(xué)者基爾皮切夫(Кирпичев)在1907年出版的《力學(xué)談話》,通過17次談話將力學(xué)中最重要的原理與內(nèi)容通俗地給以介紹。到1951年出版了第5版,至今它仍是一本適合大學(xué)生閱讀的好書。

我國的力學(xué)家們曾經(jīng)為國家做出了巨大的貢獻(xiàn)。一個作出了很大的研究成果的科學(xué)工作者,如果他能用通俗的語言講給學(xué)生,使學(xué)生對這件事感興趣,才能算是一個好的教師。如果他又能用通俗的文體向大眾介紹,使大眾了解他做了些什么。那他才能算作一個好的科學(xué)家?！吨芏Y·學(xué)記》上說“善歌者使人繼其聲,善教者使人繼其志”,信然也。

愿我國力學(xué)教育中涌現(xiàn)更多的優(yōu)秀科學(xué)家和教育家。愿我國的力學(xué)界健康繁榮地發(fā)展。

本文轉(zhuǎn)載自科學(xué)網(wǎng)武際可的博客,相關(guān)內(nèi)容最早以《對力學(xué)教材的幾點看法》刊于《力學(xué)與實踐》,2000,22(5):69~72,作者:武際可、黃克服。后進(jìn)行了補充,并在一些會議上進(jìn)行了介紹。

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