方正康体简体下载:钱伟长:人生没有如果

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第一次转折:爱国情怀使他弃文从理        1912年10月9日,钱伟长出生于江苏省无锡县鸿声乡七房桥村一个诗书家庭。他有个大名鼎鼎的叔叔——国学大师钱穆。“伟长”这个名字就是钱穆亲自取的。在16岁那年,钱伟长的父亲去世后,他就一直跟着叔叔生活。也许是受叔叔的影响,钱伟长的文学和历史都很好,在18岁那年,以中文和历史两个满分的成绩考入了清华大学,进入历史系读书。1931年,九一八事变爆发,这也促使钱伟长决定“弃笔从戎”,转投物理系门下,一心想学习怎么造飞机大炮。由于钱伟长的高考物理成绩只有5分,一开始他被物理系主任拒绝,几经周折,他得偿如愿,并且学习异常努力,没过多久就成为了物理系的尖子生。其实,学生时代的钱伟长爱国热情非常高,他还曾经参加过一二九运动和民族解放先锋队。第二次转折:师从名师,海外留学        1940年1月,钱伟长考取了中英庚款会的公费留学生,赴加拿大大学学习,他在导师辛格的指导下,用50天的时间完成了论文《弹性板壳的内禀理论》,发表于世界飞弹之父冯·卡门的60岁祝寿文集内,并受到爱因斯坦的称赞,奠定了其在美国科学界的地位。而后,钱伟长果真成了冯·卡门的门下弟子。1942年,他又赴美国,与钱学森、林家翘、郭永怀一起,在冯·卡门教授指导下从事航空太空领域的研究工作。受到冯·卡门学术思想的影响,成为固体力学和流体力学大师。在研究所和冯·卡门家里的学术讨论会,是富有民主精神和创造性的聚会。这种风格影响了钱伟长的一生,这就是敢想敢说,勇于探索和创新。海外时期成就:学术成就斐然,被丘吉尔夸赞钱伟长在国外的这段时间,学术成就斐然。他先后师从应用数学家辛格教授和应用力学大师冯·卡门,在飞行器结构力学、高速空气动力学和飞行器动力学方面作出多项成就。1940至1941年,在加拿大和导师辛格合作研究板壳的内禀理论,这项研究在板壳理论中开创了新的方向,受到国际学术界的重视;1941至1942年,研究雷达波导管内的电抗、和A.温斯坦(Weinstein)合作研究固支受拉方板的振动;1943至1946年,在美国加州理工学院航空系及喷射推进研究所,在冯·卡门领导下研究火箭弹道、火箭的空气动力学设计、气象火箭、人造卫星轨道、气阻损失、降落伞运动、火箭飞行的稳定性、变扭率的扭转、超音速对称锥流等问题;1944年夏,由于钱伟长在航空研究上的成就,他成为美国航空科学学会正式会员。同年秋,他在美国航空工程学会上宣读了《超音速对称锥流的摄动理论》,这是国际上第一篇这方面的论文。美国应用数学季刊这年分三期连载了钱伟长的博士论文的基本部分。其中一个重要方程,还被称为“钱伟长方程”;1946年,与冯·卡门合作发表了《变扭率的扭转》一文。冯·卡门曾说这是他一生中最后一项较满意的弹性力学工作,是经典型的工作。除了学术方面的成就而外,钱伟长最为人津津乐道的还有“救伦敦”的故事。二战中法西斯德国野蛮轰炸英国,英国首相丘吉尔向美国求援,美军方将此事交给喷射推进研究所。钱伟长和林家翘等对此加以分析,最后提出了解决办法,最终使得伦敦市区免遭袭击。

第三次转折:归国初期成穷酸教授

         1946年5月6日,钱伟长以思念家人和孩子为由,从洛杉矶乘船回到阔别多年的祖国,在母校清华大学当了一名普通教授。可是薪水很低,生活相当艰难,为了维持生计,他不得已只好在北京大学工学院和燕京大学工学院兼课,但仍不得温饱,他不得不向单身同事、老同学借贷度日。1948年友人捎信给钱伟长,告知美国加州理工学院喷射推进研究所工作进展较快,亟愿他回该所复职,携全家去定居并给予优厚待遇。于是,他到美国领事馆申办签证,但在填写申请表时,发现最后一栏写有“若中美交战,你是否忠于美国?”钱伟长毅然填上了“NO”,最后以拒绝赴美了事。

第四次转折:建国初期备受重用,“三钱”共享盛名

         1949年到1956年这段时间,钱伟长开始过得很顺遂。不仅在官方担任许多的职务,很受重用,学术研究也进行得很顺利。1956年,钱伟长参加中国第一次12年科学规划的确定,与钱学森、钱三强一起,被周恩来称为中国科技界的“三钱”。他们三人建议紧急研究原子能、导弹、电子计算机、半导体、无线电通信和自动化技术6个项目,以及其它50个重点项目,并得到了周恩来的支持。巧的是,“三钱”其实同出一门,都是五代吴越王钱镠的后裔。

第五次转折:被划为右派,停止科学研究               1957年1月31日,钱伟长在《人民日报》上曾发表“高等工业学校的培养目标问题”一文,对当时清华大学照搬苏联模式的教学思想提出了意见。这篇文章自然成了他向党进攻的罪证。1958年1月15日,他在清华大学被正式宣布为“右派分子”,并定为极右分子(这是最严重的等级),撤销一切职务,接受批判。由此,钱伟长开始了长达25年的右派生涯。因为右派的关系,钱伟长与夫人隔离,他的子女都没有能上大学,这也成为他一生的遗憾尴尬的“万能科学家”在科研上,钱伟长什么领域都去研究,在什么领域研究都有收获,于是有人戏称他为“万能科学家”,对此,他说,“祖国的需要就是我的专业”。从被打成“右派”到1966的9年间,这位被困在清华园里的科学家先后为各方提供咨询、解决技术难题100多个。1968年,这位56岁的科学家又被分配到北京首都特钢厂做了一名炉前工,和工人们一起建立起了热处理车间,还设计了当时北京最好的液压机床,由此,也和工人们结下了深厚的感情;1972至1974年,当他接到为坦克和野外作业部门研制大电流高能电池的任务时,他查阅了有关的国内外资料,成功地研制出多项指标超过国际水平的锌-空气电池,并协助建立了锌空气电池厂。

第六次转折:高龄出任大学校长

         1979年,钱伟长终于摘下了右派的帽子,开始担任一些职务。这一年,他已经68岁。1983年,70高龄的钱伟长出任上海工业大学校长,科学家钱伟长正式转身为教育家钱伟长。然而,当钱伟长来到上海工业大学时,他才知道,这个学校已经两年没有校长,全校学生不足千人,被上海人称为“四流学校”。针对这种情况,钱伟长提出“拆掉四堵墙”的新决策,并取得了不错的效果。1994年5月,上海工业大学、上海科技大学、上海科技高等专科学校和原上海大学合并,定名为上海大学。年逾八旬的钱伟长担任合并后的上海大学校长。钱伟长曾经出版过五十万字的《论教育》,强调务实,更强调“教育兴国”。

          只是,平反之后的钱伟长更多的精力都投入到了教育事业中去,作为“万能科学家”的他,这一时期最为人称道的科学成就竟然是汉字宏观字形编码,简称“钱码”,当然,这也有赖于他深厚的国学功底

          结语:当人生的轨迹被历史的车轮沉重辗过时,最容易被历史遗忘的个人悲喜,似乎也被掩埋在发黄的故纸堆中。但人们选择性收看雨过天晴的彩虹,至于暴风骤雨中那一声低沉的叹息,只有在时光的磨灭中,渐行渐远…… 钱伟长:矮个子的“科学巨人”

皓首童颜,精神矍铄。如果不是亲眼所见,真的难以相信眼前这位老人就是年逾九旬的钱伟长院士。早在上世纪60年代,他就被周恩来总理称为我国科学家中成就卓越的“三钱”之一。今天,这位世界上目前在位的最年长的大学校长,虽年事已高,但他仍然头脑清晰、思维活跃,精神仍处于相当年轻的状态。

“科学老爷爷”竟是铁杆“体育迷”

“活到老,学到老,做到老”是钱伟长的口头禅。“我36岁学力学,44岁学俄语,58岁学电池知识。不要以为年纪大了不能学东西,我学计算机是在64岁以后,我现在也搞计算机了,当然不像年轻人那么好,不过也吓不倒我。”

在很多场合,钱伟长总要现身说法,畅谈自己对体育一往情深的渊源。他幼时家境清寒,身体很瘦弱。18岁那年考入清华大学时,身高只有1.49米。然而,就是这样一个“清华历史上首位身高不达标的学生”,在就读的第二学年,竟一鸣惊人地入选清华越野代表队,两年后更以13秒4的成绩夺得全国大学生对抗赛跨栏季军。曾代表国家队参加远东运动会,跨栏、越野跑样样拿手,还是清华足球队的球星呢。看着他那种自得的样子,就像童心未泯、喜欢和年轻人拉家常的老爷爷。

历史考满分却要学物理

钱伟长出生在江苏无锡县一个名叫七房桥的小村庄。七岁过后,父亲把他送进了村里的一所学堂,开始了启蒙教育。

小学毕业后,祖母和母亲便劝他到铁路或邮局去作工。钱伟长虽然渴望升学,但家境贫寒,也就不得不辍学了。1925年,父亲受到无锡县立初级中学的聘用,薪水略有提高。钱伟长才得以到无锡求学,不久,又投考叔父钱穆任教的苏州中学高中部。

而此时,父亲突然病逝。接着,一个弟弟和三个妹妹先后夭亡。这给钱伟长极大的打击。家里更困苦了,他依靠叔父的接济才得以继续上学。

“中学毕业后,我在1931年6月一个月内,在上海连考了清华大学、交通大学、中央大学、武汉大学和浙江大学五个大学的考试,无非是想多考几个大学多些录取机会,但是喜出望外居然都考取了。那时大学试题不统一、也不分科录取,我以文史等学科补足了理科的不足,幸得进入大学,闯过了第一关。”

此时,钱伟长的叔父钱穆已到北京大学任教。他从北平来信,建议侄儿到清华读书。清华大学根据他的考试成绩——历史与国文成绩最好、历史竟得满分,准备把他分到中文系或历史系去。

的确,就成绩而言,就兴趣而言,钱伟长是应该读文史的。然而,当时中国正处于被列强欺辱的弱势,一股强大的力量推动着他走上弃文学理的道路,他决定读物理系。

但叔父钱穆不同意钱伟长学物理,钱伟长“曲线运动”跑去找史学大家顾颉刚,他知道叔父很听顾颉刚的话。难得的是,顾颉刚居然满口赞成:“我们国家站不起来受人欺负,就因为科学落后。青年人有志于科学,我们应该支持。”钱穆于是不再反对。

家庭这一关通过后,还有学校这一关。由于钱伟长物理仅得18分,物理系主任吴有训坚决不允。而历史系主任陈寅恪又到处打听这位历史满分的学生为何不来报到。陈寅恪处由钱穆去商量,吴有训处由顾颉刚出面通融。

吴有训教授被这个学生的诚挚热情打动了,他对钱伟长说:“那好吧,你先在物理系学习一年,如果到了期末考试,你的物理和高等数学的成绩达不到70分的话,再改学文史不晚。”

钱伟长欣然接受了这个条件。他凭着刻苦精神,攻克了学习上的一道道难关。一个学年下来,他各门功课的成绩均在70以上。等到他从清华毕业时,吴有训教授已经非常器重这个有志气的青年人了,把他收为自己的研究生。

归心似箭为报国

1940年夏,钱伟长从上海启航,开始了公费留学生活。在加拿大的多伦多大学,钱伟长是在应用数学系主任辛教授的指导下,进行研究工作。很快,他们合作共同攻克了板壳内禀统一理论这个世界性的难题。这时,钱伟长仅28岁。

1941年5月11日,是现代航空大师冯·卡门的60寿辰。为了向他表示祝贺,美国科学界的著名学者决定出版一本高质量的祝寿论文集。为这本文集撰写论文的,大多是世界上一流的科学家,其中包括鼎鼎大名的爱因斯坦。在这本厚厚的论文集中,第一次出现了一个陌生的名字:钱伟长。他是论文作者中最年轻的一个。

钱伟长在自己的论文里,提出了板壳理论的非线性微分方程组。论文发表后,许多科学家指出,钱伟长是国际上第一次把张量分析用于弹性板壳问题上的富有成效的一位学者。那组方程式,则被世界公认为“钱伟长方程”。

由于钱伟长的出色成果,多伦多大学于1942年授予他博士学位。就在这一年,他离开多伦多,来到了冯·卡门的门下,在喷射推进研究所任研究员。他担任的主要课题是火箭的起飞、飞行中火箭的翻滚、火箭弹道的控制等。

抗战胜利后,钱伟长以探亲为由回国。回国后,钱伟长到清华大学机械工程系任教授。可是薪水很低,生活的困难令他失望。为了维持生计,他不得已只好在北京大学工学院和燕京大学工学院兼课,奔波于北京的三所大学讲课,但仍不得温饱,他不得不向单身同事、老同学借贷度日。

1948年友人捎信给钱伟长,告知美国加州理工学院喷射推进研究所工作进展较快,亟愿他回该所复职,携全家去定居并给予优厚待遇。于是,他到美国领事馆申办签证,但在填写申请表时,发现最后一栏写有“若中美交战,你是否忠于美国?”钱伟长毅然填上了“NO”,最后以拒绝赴美了事。

噩梦醒来是早晨

解放后,钱伟长以空前的热情投入到新中国的建设事业,进入了他学术上的第二个丰收期,与钱学森、钱三强一起被周恩来总理誉为“三钱”。1954年,钱伟长和他的学生合著的科学专著《弹性圆薄板大挠度问题》出版,在国际上第一次成功运用系统摄动法处理了非线性方程。“钱伟长法”被力学界公认为是最经典、最接近实际而又最简单的解法。在第二年,这一成果获得了国家科学奖。

正当钱伟长雄心勃勃地攀登新高峰的时候,一场历时20余年的苦难落到了他的头上。他被错划为“右派”,受到了极不合理的待遇。“文革”期间,虽然缺乏起码的工作条件,但钱伟长以非凡的毅力,推导了12000多个三角级数求和公式。其中不少很有实用价值,也是前人所未知的。

文革后,钱伟长更是以极大的热情投入到学术研究中,而他深厚的国学功底,也对中文信息处理作出了重要贡献。钱伟长提出汉字宏观字形编码(即“钱码”)在1986年国家标准局组织的全国第一届汉字输入方案评测会上,从34种方案中脱颖而出,被评为A类方案,单人输入速度第一。

1983年,70高龄的钱伟长以年轻人般的活力出任上海工业大学校长。

作为教育家,钱伟长是上海大学校长、国内十几所大学的名誉校长和教授;身为科学家,他是中科院资深院士、应用数学和力学研究所所长、英文《应用数学和力学》杂志主编;作为政治家,他虽才退出全国政协副主席岗位,但出任多个组织的会长。因此,钱伟长的繁忙也是著名的。

“我没有休闲生活,不抽烟、不喝酒、不锻炼。不胡思乱思,所以我身体健康。工作就是我强身健体的秘诀,脑筋用得越多身体越好。我睡眠时间不长,但睡眠效率很高。工作其实就是最好的休息。” 钱伟长:我国近代力学的奠基人著名力学家

钱伟长

钱伟长,著名力学家、应用数学家、教育家和社会活动家。是我国近代力学的奠基人之一。兼长应用数学、物理学、中文信息学,著述甚丰。特别在弹性力学、变分原理、摄动方法等领域有重要成就。早年提出的薄板薄壳非线性内禀统一理论对欧美的固体力学和理性力学有过重大的影响。创办了我国第一个力学研究室,筹建了中国科学院力学研究所和自动化研究所。长期从事高等教育领导工作,为培养我国科学技术人才作出重要贡献。社会活动十分活跃,积极推动了祖国的统一大业。

钱伟长,1912年10月9日出生于江苏省无锡县鸿声乡七房桥村。20世纪初,中国正处于推翻帝制,建立共和,西学东渐,国学衰微之际。钱伟长就出生在一个具有国学功底、创办新学的贫穷的诗书家庭。在无锡这个毗邻太湖的鱼米之乡,为了家族的繁衍昌盛,还延续着义庄制度。由于做私塾先生的祖父早逝,钱伟长的父亲钱声一(钱挚)和叔父钱宾四(钱穆)就是靠从钱家的义庄领取粮米,艰苦求学的。他们在家乡七房桥办起了第一座新式小学,又到其他小学任教。少年的钱伟长有时就寄住在父亲和叔父的老师宿舍里。16岁那年,父亲钱声一病逝,他随叔父在苏州读书。后来,叔父钱穆到北京大学与胡适同时担任中国通史的教授,成为著名的国学大师,60年代在台湾作资政,继续研究国学。他的母亲王秀珍和善而勤劳,除操持家务外,还养蚕、桃花、糊火柴盒贴补家用。清贫的幼年生活和母亲的贤良品德,帮助造就了他在曲折的一生中独立支持的精神力量。妻子孔祥瑛毕业于国立清华大学文学院国文系,50年来是他生活上、精神上忠实的伴侣,也是他事业上成功的一个保障。

小学时期,钱伟长主要学习国文和历史,也学到算术、自然、音乐等新课程。由于家贫,还从事力所能及的劳动。起先,他就学于家乡的七房桥小学,家乡失火后,又进过荡口镇的三所小学和后宅小学,但受学时断时续,时间都不长。13岁时,他来到无锡,先后在荣巷公益学校、县立初中、国学专修学校读书。15岁考取苏州中学读高中,学习到数理化和西洋史,进一步打开了他求知的大门。苏州中学的数学老师严晓帆、西洋史老师杨人缏、中国史老师吕叔湘、地理老师陆侃舆,都给他留下终生难忘的印象。文学课则由他的叔父钱穆任教。他经常在严晓帆老师的宿舍里晚自修,在理科方面有了一些进步。步入青年时期的钱伟长文史成绩优异,但他为科学救国而弃文学理,自强不息,闯开了现代科学技术的大门。19岁那年,他以优异的文学和历史成绩考取清华大学和上海吴蕴初的清寒奖学金。来到清华大学后,即发生了九一八日本侵占东三省的惊人事变,出于忧国忧民之心,他要求读物理系,学习近代科学技术。物理系主任吴有训答应他试读一年。他克服了用英语听课和阅读的困难,数理课程超过了70分,从此,就迈进了自然科学的大门。理学院院长叶企荪,以及赵忠尧、萨本栋教授也常给他们上课。起初,钱伟长象学古文一样,熟读强记物理学的典籍。而吴有训教给他,不要以为书本上的东西都是正确的,都已经完善了,每读一本书都要能够看到没有完成的部分,发现一些新问题。钱伟长学到了这一点,并成为他一生治学的特点。1935年,他考取清华大学研究院和高梦旦奖学金,在导师吴有训的指导下做光谱分析。为呼吁抗日救国,他参加了一二九学生运动和民族解放先锋队。1937年北平(今北京)沦陷,曾在天津耀华中学任教近一年。1939年初,经香港、河内到昆明,在西南联合大学讲授热力学。是年与孔祥瑛结婚,并与郭永怀、林家翘以相同分数同期考取庚子赔款留英公费生。因第二次世界大战突发,船运中断,改派加拿大。本来,轮船将途经神户,日本在护照上签证准许登岸游览。公费生一致认为,抗日战争期间,有失国体,故全体愤然离船,返回昆明。延至1940年8月赴加拿大多伦多大学,在J.L.辛格(Synge)教授指导下研究板壳理论,1942年获博士学位。1942年至1946年,他在美国加州理工学院和喷射推进研究所,与钱学森、林家翘、郭永怀一起,在T.冯·卡门(von Kármán)教授的指导下从事航空航天领域的研究工作,受到冯·卡门学术思想的影响,成为固体力学和流体力学大师。在研究所和冯·卡门家里的学术讨论会,是富有民主精神和创造性的聚会。这种风格影响了钱伟长的一生,这就是敢想敢说,勇于探索和创新。

1946年5月,钱伟长以探亲为名只身返国,从洛杉矶乘船回到上海,应聘为清华大学教授,兼北京大学、燕京大学教授。1947年,有人带来美国有关方面对钱伟长全家赴美工作生活的邀请。在表格最后一栏,要求宣誓一旦中美交战忠于美方,钱伟长明确填“NO”,予以拒绝。中华人民共和国成立后,1949年,任清华大学校务委员会常委、副教务长,1950年,任中华全国自然科学专门学会联合会常委、组织部部长,1951年,任中华全国民主青年联合会常委、副秘书长,自1951年起,他还担任中国科学院数学研究所力学研究室主任;1952年,任清华大学教务长,1955年起,任中国科学院学部委员、中国民主同盟中央常委,1956年,任清华大学副校长、中国科学院力学研究所副所长、中国科学院学术秘书、国务院科学规划委员会委员、中国科学院自动化研究所筹委会主任、波兰科学院院士。1957年中国力学学会成立,他任副理事长。他还担任北京市第一、第二届人民代表大会常委,1954至1958年,任第一届全国人民代表大会代表。1952年他参加中国文化代表团访问了缅甸、印度,1955至1956年还多次访问苏联、罗马尼亚、匈牙利、捷克、民主德国,1956年,又参加了波兰的力学会议和布鲁塞尔的国际力学会议。

1957年,由于建议理工合校及参加民盟会议等,他受到批评。1958年,钱伟长被错划为右派分子,除保留教授职务外,其余职务全部撤消,并长期受到不公正的批判。“文化大革命”期间,他深受冲击。1968至1971年间,被下放到北京特种钢厂炼钢车间劳动锻炼。在与工人群众接触后,思想感情发生了很大的变化。1979年,中共中央改正了把钱伟长划为右派分子的错误决定。

1972年,钱伟长参加科学家代表团访问了英国、瑞典、加拿大和美国。1975年,当选为第四届全国人民代表大会代表。1980年,恢复为中国科学院学部委员,并任全国政协常委、中国文字改革委员会委员。1981年,任中国中文信息学会理事长、《应用数学和力学》杂志主编。1983年,任上海工业大学校长。1984年,任中国民主同盟中央副主席、上海市应用数学和力学研究所所长。1985年,任中华人民共和国香港特别行政区基本法起草委员会委员。1987年,任全国政协副主席、《中国应用数学和力学进展》杂志主编。1988年,任中华人民共和国澳门特别行政区基本法起草委员会副主任委员、中国和平统一促进会会长、中国陶行知研究会会长。1990年,任中国海外交流协会会长。

同期,钱伟长还担任漳州大学、沙洲工学院和暨南大学的名誉校长,并任南京华东工学院、镇江江苏工业大学、成都电讯工程学院、西南交通大学、泉州华侨大学等校的名誉教授,还任美国《应用数学进展》、《国际工程科学月刊》,荷兰《分析和设计工作中的有限元》,英国《薄壁构件》,乌克兰《应用力学》等杂志编委;《中国大百科全书》副主编;《简明不列颠百科全书》中文版中美联合编审委员会委员;《辞海》副主编;重庆出版社《现代化探索丛书》主编;科学出版社《应用数学和力学丛书》主编。

钱伟长从事过的学术研究主要有:1934至1935年,和同学顾汉章测定北京地区大气电参数;1935至1939年,在吴有训指导下做稀土元素等的光谱分析和X光衍射,在黄子卿指导下研究溶液理论;1940至1941年,在加拿大和导师辛格合作研究板壳的内禀理论,这项研究在板壳理论中开创了新的方向,受到国际学术界的重视;1941至1942年,研究雷达波导管内的电抗、和A.温斯坦(Weinstein)合作研究固支受拉方板的振动;1943至1946年,在美国加州理工学院航空系及喷射推进研究所,在冯·卡门领导下研究火箭弹道、火箭的空气动力学设计、气象火箭、人造卫星轨道、气阻损失、降落伞运动、火箭飞行的稳定性、变扭率的扭转、超音速对称锥流等问题;1946至1957年,研究圆薄板大挠度的摄动解和奇异摄动解、润滑理论、压延加工、连续梁、扭转问题、建筑史、扁壳跳跃和方板大挠度问题;1957至1976年,没有能够发表文章,仍从事飞机颤振、潜艇龙骨设计、化工管板设计、氧气顶吹的转炉炉盖设计、大型电机零件设计、高能电池、三角级数求和,以及变分原理中拉格朗日乘子法的研究;1977至1990年,从事环壳理论、广义变分原理、有限元、中文信息处理、薄极大挠度、管板、断裂力学、加筋壳、穿甲力学、三角级数求和等方面的研究。

钱伟长迄今已发表了论文200余篇,专著15种。

1951年,钱伟长在中国科学院数学研究所创办了我国第一个力学研究室。1956年他和钱学森合作创办了中国科学院力学研究所和自动化研究所。在教育事业方面,钱伟长参与创建北京大学力学系——开创了我国大学里第一个力学专业;开设了我国第一个力学研究班和力学师资培养班,培养了一大批优秀的力学工作者。他们已经成为我国力学界科研和教学的骨干,为我国的机械工业、土木建筑、航空航天和兵工事业建立了不朽的功勋。在教学上,钱伟长辛勤耕耘、不断进取,在繁忙的公务中常抽时间和学生、青年一起具体地探讨如何攻难关、做学问,他认为这是他最大的快乐。他思路敏捷,见多识广,心地坦诚,随时都有令人叹止的新点子。

50年代,他曾经指导了18名研究生和10多名共事的助手,以及三期力学研究班学员。他和学生们相处得十分融洽,例如,他和叶开沅等人的师生关系曾以“迷人的师生关系”为题报道过。80年代,在70高龄之后,他又创办了上海市应用数学和力学研究所,出版了《应用数学和力学》(中文版、英文版)及《中国应用数学和力学进展》(英文)两种杂志,继续指导了11名硕士生、38名博士生。

从切身体会出发,他在清华大学和上海工业大学办学的过程中,特别重视培养学生的自学、阅读文献和钻研的能力,重视教员的教学和科研的结合,重视理科工科的结合,重视自然科学和社会科学的结合,重视学校为社会服务。

钱伟长一生热爱祖国,追求进步。1935年一二九运动中,他曾作为自行车队副队长,带领部分清华大学的学生南下宣传抗日救国。1946至1948年,参加了反美扶日、反内战、反饥饿、反美援面粉等进步运动。1948年,曾骑自行车到石景山、良乡,欢迎解放军。见到了叶剑英、陶铸和钱俊瑞,并带回了中国共产党和解放军对清华大学师生的关怀和粮食补给。1956年,在全国自然科学规划会上,周恩来同志高兴地把他和钱学森、钱三强誉为“三钱”。1977年以后,他不辞辛劳,去祖国各地做了数百次讲座和报告,提倡科学和教育,宣传现代化,为富民强国出谋划策。1985年以后,又为香港、澳门回归祖国及和平统一祖国的大业奔走,献上他的一颗忠诚的心。

中国近代力学奠基人之一

钱伟长的早期工作是物理学的光谱分析,有3篇论文发表在《中国物理学报》(1937—1939年)。其中,硒的单游离光谱分析开我国稀土元素研究的先河。硒的光谱是4f电子光谱的基础,在30年代是用来验证量子力学计算的重要研究园地。该光谱线条众多,能位复杂,长期未能分析。1935年,首先由哈斯帕斯(Haspas)公布了一些分析结果,钱伟长证明其大部分是不可靠的。1937年,艾伯森(Albertson)和哈里森(Harrison)公布了从600条谱线中分析得到的一批能级,大部分的J值是21/2、31/2,钱伟长把能级的J值扩展到41/2、51/2,低能级扩展到38个,高能级扩展到75个,共分析了925条谱线,大部分离亮度的谱线都得到分析,并和玛吉诺(Margenaw)观察到的齐曼(Zeeman)效应相互校正。这一工作受到国际物理学界的重视,是稀土光谱的基础性工作。

钱伟长的成名之作是薄板薄壳的统一内禀理论。在第二次世界大战期间,航空事业取得突飞猛进的发展,喷气式飞机是争夺制空权的法宝,导弹被视为下一代的武器,航天计划处在摇篮中。从而力学,如飞行器动力学、飞行器结构力学、高速空气动力学,以及喷气发动机工程热物理和工程控制论等都成为热门科学,取得蓬勃的发展。欧洲的一批科学家在战乱中移居北美,形成了一些活跃的科学研究中心。钱伟长先后师从应用数学家辛格教授和应用力学大师冯·卡门,在飞行器结构力学、高速空气动力学和飞行器动力学方面作出多项成就,其中最有名的是和辛格合作,用微分几何与张量分析方法,从一般弹性理论出发,给出的薄板薄壳非线性内禀方程。他因此作为冯·卡门60寿辰祝寿文集中最年轻的中国作者赔身于一批世界上最知名的学者之中。钱伟长以板壳内禀理论为题目的博士论文,分成几部分发表后,一时间成为北美力学研究生的必读材料,被当作理性力学的开山之作。1980年,理性力学权威A.C.爱林根(Eringen)访问中国,特意到清华大学的照澜院,来拜见钱伟长,他说,当年他花了几个月时间拜读钱伟长的板壳内禀统一理论,从而开始了自己在理性力学方面的开创性工作,他把钱伟长认作自己的前辈。

在1941年钱伟长和他的导师辛格合作发表的弹性板壳内禀理论一文中,作者成功地用张量符号建立了薄板薄壳内力素张量所应满足的6个静力宏观平衡方程,并把微元体的平衡及变形协调方程写成适当的形式,避免了对板壳变形的先验假设。从这一精确理论出发,可以根据不同的实际情况做不同的近似处理,发展出系统的理论方法。

在1940年以前,板壳理论的各种近似处理是很混乱的,弹性薄板和弹性薄壳一般都是分开来讨论的,而薄壳又是按柱壳、锥壳、球壳、环壳、旋转壳等不同形状,采用不同坐标,写出不同的平衡方程和变形协调方程;一般是按板或壳的二维单元为基础,用宏观内力素的平衡方程为出发点,再根据(1)厚度方向变形可以略去不计,即设ez=0,(2)中面的法线可以在变形中继续保持为法线,即exz=eyz=0,(3)横向正应力略去不计,即σz=0等三项众所周知的Kirchhoff-Love假定来决定内力素和中面应变的关系,从而求出用三个中面位移分量(u,v,w)为待定量的三个平衡微分方程式。

钱伟长对于这种近似的板壳理论深感不满,曾在昆明西南联合大学(1939至1940年)对这一问题进行了研究,以三维微元体平衡方程为基础,引进三维应力应变关系,得到用应变分量所表示的平衡方程。

同时,采用拖带坐标(co-moving coordinates)(x0,x1,x2),在变形前,中面为x0=0,(x1,x2)为中面上的坐标。中面以外各点的坐标则用x0,以及中面的法线与中面的交点x1、x2为坐标,称为以中面为基础的高斯坐标系,这个坐标系在变形前的基本张量为g′ij(x0,x1,x2),其中:

g′01=g′02=0 在变形中,各点的坐标(x0,x1,x2)标称不变,亦即在变形中坐标架随着板壳变形的质点位移而被拖带着变形。所以,变形后坐标系的基本张量不再是g′ij(x0,x1,x2),而变为gij(x0,x1,x2),应变张量为:

eij=(gij-g′ij)/2 因为变形前和变形后的坐标空间都是平坦空间,所以,它们的曲率张量R′ijkl和Rijkl都恒等于零。由此可以得到六个协调方程。

然后,在中面上,即x0=0上,引进中面张量pαβ和qαβ,而

其中:pαβ为中面拉伸张量,qαβ为中面弯曲张量。最后,在中面上,可以求得用pαβ、qαβ表示的三个平衡方程和三个协调方程。

钱伟长的导师辛格教授原籍爱尔兰,是英国皇家学会会员,由于德军空袭来到加拿大多伦多大学,创建了北美第一个应用数学系,系内有L.因费尔得(Infeld)、温斯坦、A.F.史蒂文森(Stevenson)等教授,因费尔得是A.爱因斯坦(Einstein)的大弟子,著有《物理学的演化》等书。钱伟长在与辛格教授第一次面谈时,发现两人都在研究板壳理论,辛格用宏观的内力素张量求得在外力作用下板壳的张量平衡方程,称之为宏观方程组,而把钱伟长的方程称为微观方程组。辛格认为:虽然两种理论所用的力学量和符号有所不同,但其实质是等同的。两者都称变形后的中面基本张量为aαβ,变形后的中面曲率张量为bαβ,

辛格教授提出把两种理论合在一起,写成一篇论文,供冯·卡门教授祝寿文集之用。

这篇文章发表之后,很受力学界和数学界的重视,先后在多伦多大学、加拿大数学年会、美国加州理工学院航空系、美国数学学会西部年会等场合作学术报告;在英国和澳洲有人写过书,进一步研究这一问题。1973年,荷兰H.S.鲁坦(Rutten)教授在《壳体渐近理论和设计》一书中多次推崇这篇文章,说:“辛格和钱的工作,继承了19世纪早期A.柯西(Cauchy)和S.D泊松(Poisson)的工作,在西方文献中重新注入了新的生命力。”他又指出:“板壳理论由于成功地采用了先验的Kirchhoff-Love假设,人们已经长期没有研究板壳的三维理论了。”“辛格和钱的工作是三维理论的基本工作,仅用力学状态的内禀变量,应力和应变,严格地从三维理论中导出了任意形状的薄壳都适用的非线性方程,这里在各向同性的假定下,把应力和应变分量按厚度方向的坐标展开为泰勒级数。近似的二维方程只有6个基本待定量,3个代表中面拉伸应变,3个代表中面弯曲变形分量,这是辛格与钱工作最重要的特点。”1982年,在上海国际有限元会议上,执行主席R.H.盖拉格(Gallagher)教授向大会介绍钱伟长时说:“钱教授有关板壳统一内禀理论的论文,曾是美国应用力学研究生在40—50年代必读的材料,他的贡献对以后的工作很有影响。”

钱伟长把上述理论的思路进一步展开,完成了以薄板薄壳统一内禀理论为内容的博士学位论文,1944年在应用数学季刊上分三次连载发表。文中从三维弹性理论的应力平衡方程出发,配合着三维的应力应变关系,并假定材料均匀各向同性,对一般薄壳问题进行了系统的研究。薄板被看作是薄壳的特例。把应力应变分量展开为厚度方向坐标x0的泰勒级数,得到用6个待定量pαβ,qαβ(α,β=1,2)表示的3个平衡方程和3个协调方程,这里pαβ和qαβ分别为中面拉伸张量和中面弯曲张量。解出pαβ和qαβ以后,就能计算各点的应力和应变,也可以算出壳体中面各点上的内力素。文中并未采用位移为未知量,所以和常见的板壳理论在形式上有很大区别。文中应力、应变和曲率都采用张量表述,是一个大的进步。

1944年的连载文章中,利用中面拉伸张量pαβ、中面弯曲张量qαβ,以及中面曲率张量bαβ三者与板壳厚度的相对量级来进行板壳问题的分类和近似。当然,应变在这里都是小量。文中把板壳问题系统地分成12类薄板问题和35类薄壳问题。分别给出了6个基本方程的相应简化形式。在这些简化方程中,略去了量级较小的项,得到系统而且一致的近似。所得到的各类近似方程中,包括了常见的小挠度方程和一些已知的大挠度方程。但是有不少有限挠度的方程是新的,以前并不见于任何文献,而且很有实用价值。例如,浅壳就是由于这一分类引出的新概念,当壳体中面跨度的平均尺寸L和最小曲率半径R之比相当于厚度h和L之比时,称为浅壳或扁壳。在某些外加载荷下,浅壳会发生菱形皱折失稳。冯·卡门和钱学森在1939年和1941年研究了柱壳在轴向力下的局部失稳和球壳在外压下的局部失稳现象。如果把局部尺寸看做是壳的有效跨度,则对于局部区域而言,也可以看作是浅壳,用浅壳大挠度方程求解。圆薄板大挠度卡门方程,也可以由浅壳方程蜕化得到。1958年8月,在美国斯坦福大学举行的海军结构力学研讨会上,冯元桢和E.E.塞克勒(Sechler)发表了《弹性薄壳的失稳》,文中称浅壳方程为“钱伟长一般方程”,而称浅圆柱壳方程为“圆柱壳的钱伟长方程”。

在钱伟长的博士论文中,还包括从三维弹性理论导出壳体宏观平衡方程的证明,发表在1948年12月的清华大学理科报告上。这篇文章曾引起一场关于版权的争论。美国C.特鲁斯德尔(Truesde11)抱怨此文抄袭了他的文章。钱伟长回信请他到多伦多大学图书馆查阅钱本人的博士论文,这篇文章是该学位论文的一部分。后特鲁斯德尔来信道歉,并说明他的导师H.赖斯纳(Reissner)已向他说明,他在数学学会汇刊上登载的博士论文是钱伟长于1946年在乘海轮返国途中审查的,钱提出近50条意见,他大都接受并做了修改,特鲁斯德尔在1947年发表的轴对称壳文章也是钱伟长审查的,他都一并表示感谢。

1946年,与冯·卡门合作发表了《变扭率的扭转》一文。冯·卡门曾说这是他一生中最后一项较满意的弹性力学工作,是经典型的工作。

钱伟长回到祖国之后,主要精力放在力学人才的培养和相应教学与科研机构的创建上面。同时他还坚持亲自动手做研究。他的成就是多方面的,主要有以下几项。

圆薄板大挠度问题的摄动解法他回国后从事的一项有影响的工作是圆薄板大挠度问题的摄动解法。圆薄板大挠度问题,是一个典型的非线性问题,其非线性微分方程由冯·卡门在1910年提出,但长期没有找到好的求解的方法。1934年,S.韦(Way)提出了幂级数解法,但是,收敛太慢。冯·卡门在1940年提出这个问题还需要一种工程师能够运用的解法。钱伟长在1947年做到了这一点,其计算结果和1942年由麦克弗森(Mcpherson),朗布尔格(Rumberg)及利维(Levy)所完成的实验相符合。在有了手摇计算机之后,叶开沅用迭代格式计算这一问题(称为修正迭代法),在有了电子计算机之后,叶开沅的一个博士研究生用韦的级数解法进行了计算(称为精确解)。与这些晚近的数值解法相比较,钱伟长用解析法手算所达到的精度以及方法的巧妙都是令人赞叹的,也因此引起了国际上的重视。

钱伟长的摄动法是用中心点的挠度与板厚的比值作为参数的参数摄动法,摄动次数越多,结果越准确。当摄动参数在1附近时,只需要摄动一次。如果摄动参数大于1,例如3-5,则需要摄动两次以上。苏联学者曾经广泛地加以引用,并称之为钱氏摄动法。

所谓参数摄动法是把微分方程中的未知量按照摄动参数的幂级数展开,代回微分方程后,方程依照该参数的幂次分解为若干个方程,其最低幂次相应的方程,就是该非线性方程的线性近似,较易求解,低阶解依次代入较高阶的方程,就对线性解作出摄动性的修正,由此得出非线性解。

50年代初,钱伟长、叶开沅等曾经在清华大学召开薄板大挠度问题的研讨会,并出版了论文集《弹性圆薄板大挠度问题》。后来,钱伟长、叶开沅又计算了多种载荷和边界条件下的圆薄板和矩形薄板大挠度问题,参加了1956年布鲁塞尔的第九届国际应用力学会议。1957年,有关论著由莫斯科译文出版社译成俄文。此后,潘立宙在1957年和美国纳什(Nash)教授在1959年分别独立用此法求解了椭圆板大挠度问题。

钱伟长有关圆薄板大挠度问题的工作,曾在1955年获得国家自然科学二等奖。

在给出上述参数摄动法的同时,1948年,钱伟长还用奇异摄动法解决了圆薄板大挠度的问题,薄膜解适用于边界位移为零的挠度很大的情况,它除了不能满足转角为零的夹紧边界外,在全场适用,称为外场解。把边界法向的尺度放大,设立边界内层坐标,以无量纲化中心挠度为尺度参数,并以此量摄动展开,称为内层解。外场解和内层解的合成展开是用不同尺度来研究边界效应,在薄膜解的基础上进行修正,可以解决边界转角为零的问题。展开式中幂次有正有负,又称为奇异摄动法。

钱伟长的这一工作是国际上有关奇异摄动理论的最早的少数著作之一,在50年代,由于郭永怀的边界层匹配法获得成功,林家翘不动点理论、钱学森的爆炸波处理确立之后,奇异摄动理论才受到重视,被认为是摄动法的新领域。由于1948年中国的杂志在国外没有正常传播,晚至1956年E.布朗伯格(Bromberg)和1961年Л.C.克鲁布钦科(Cpyбщик)等人还用类似的合成展开法来求解这同一个问题。

在80年代,钱伟长指导研究生对上述圆薄板大挠度问题的研究工作做了进一步的完善和改进。如用均方根挠角做摄动参数,解决了在均布压力和中心集中力复合作用下,由于中心点挠度可能为零而带来的困难;又如在合成展开法中,用中心点位移替代载荷作展开参数,大大提高了收敛速度,并使所有边界条件都在各级近似中跨级满足。

圆环壳的一般解钱伟长的另一个贡献是给出了圆环壳的一般解。圆环壳是弹性元件和其它壳体结构中常见的形式之一。在赖纳斯(1912)和E.迈斯纳(Meissner,1915)轴对称壳二阶微分方程组的基础上,F.托尔凯(Tolke,1937),R.A.克拉克(Clark,1950)和B.B.诺沃日洛夫(Новожилов,1951)提出了三种不同的复变量方程,克拉克求出渐近解。诺沃日洛夫求出了非齐次解,但不能满足不同的边界条件。钱伟长给出了齐次解并且证明了解的收敛性,和非齐次解结合,给出圆环壳的一般解,解决了这个几十年来悬而未决的难题。

在圆薄板摄动解和圆环壳一般解的基础上,钱伟长在80年代里先后承接过两项国家重点攻关课题,提出了仪表弹性元件和波纹管膨胀节的理论计算方法,如U形波纹管非线性特性的摄动解法、三圆弧波纹膜片的设计,以及轴对称载荷下旋转壳弹性元件的非线性计算通用程序等。

钱伟长仍在对壳体的基础理论和工程应用进行新的探索,一方面开展对非Kirchhoff-Love假设壳体理论的研究,另一方面大力组织在仪表弹性元件行业和波纹管补偿器金属软管行业中壳体理论的工程应用。

对广义变分原理的深入研究除了在板壳理论方面的工作以外,钱伟长另一项享誉世界的成就,是对广义变分原理的研究。物质运动的规律,可以用时空坐标的函数,以微分方程的形式描述,也可以用这些函数的积分泛函,以其取极值或驻值的变分形式描述。最小位能原理和最小余能原理是最常见的变分原理,分别是以应变或应力为基本函数给出积分泛函。

由于60至70年代有限元方法的发展及其在工程上的广泛应用,变分原理作为其理论基础,显示出重要性。世界上有两个学术中心,引起各国学者的注意,一个是美国麻省理工学院的赖斯纳、鹫津久一郎、卞学鐄等人,另一个就是钱伟长等一批中国的科学家。

以往的变分原理工作,大都是凑出来的,即首先写出泛函,再取驻值验证。所以每一个新原理的出现都是一项重要成果。钱伟长试图找到系统的做法,他首先从最小位能原理和最小余能原理出发,把约束条件利用拉格朗日乘子引入泛函,从而先放松条件,得到相应广义化的变分原理。在变分中可以把待定的拉氏乘子确定下来,这是对建立广义变分原理的泛函提出合乎逻辑的数学方法,无疑是一个重要成果。可惜在1964年将文章投给《力学学报》后,该报的编委予以退稿处理。从审查意见中可以看到,审查者并不完全理解拉格朗日乘子法。日本鹫津久一郎在1968年出版的《弹性和塑性力学中的变分法》一书中,才比较明确地应用了拉氏乘子法,但还有一些要点上不够明确,如待定乘子通过泛函驻值条件来决定的观点还没有反映。一直到1977年,国外的文献上才有这一方面的论述。O.C.钦科维奇(Zienkiewicz)在《有限元法》一书中明确地把Courant和Hilbert的经典著作中有关变分约束条件,待定拉格朗日乘子法加以讲解,应用到弹性力学变分原理中。比起钱伟长1964年的工作已晚了15年。

1964年,钱伟长把拉格朗日乘子法应用到壳体理论方面,用变分原理导出壳体非线性方程。1978年,他进一步讨论了广义变分原理在有限元方法上的应用。多次开设变分法和有限元的讲座,听讲者总计达3000余人次,极大地推动了我国变分原理和有限元方法的研究。在1978年恢复研究生和建立学位制度之后,一时间,摄动法、变分原理和有限元的应用成了研究生论文中的一种时髦。1983年,钱伟长作了广义变分原理的系列讲座并出版专著。通过学术性的争论,启发了中国学者在变分原理方面更深入的思考,促进了拉格朗日乘子法在变分原理中的应用,推动了有限元、杂交元和混合元等方面蓬勃的研究活动和广泛的工程应用。

1982年,钱伟长等在广义变分原理方面的工作获得国家自然科学二等奖。

在广义变分原理方面,钱伟长的工作还有:(1)把广义变分原理推广到大位移和非线性弹性体。(2)提出以进入泛函而消除掉的微分方程或以约束条件为依据的分类原则,并由此而确定变分原理间的等价定理。(3)高阶拉氏乘子法,解决了在Hellinger-Reissner原理中消除应力应变关系的约束时所遇到的临界变分条件的困难,即待定乘子为零的困难。(4)在非协调元中采用识别了的拉格朗日乘子法,从而减少了和待定乘子有关的自由度,其《以广义变分原理为基础的非协调薄板有限元》一文被收进美国1984年《应用力学进展》,被认为是一项国际上重要的进展和贡献。

流体力学方面的贡献钱伟长在流体力学方面也作出积极贡献。在40年代,他用一种巧妙的摄动展开法,给出高速空气动力学超音速锥流的渐近解,大大改进冯·卡门和N.B.摩尔(Moore)给出的线性化近似解,与G.I.泰勒(Taylor)和J.W.麦科尔(Maccoll)的数值结果相吻合。文中证明了卡门-摩尔的线性解仅在圆锥角很小时适用。过去,人们在渐近序列中一般是采用幂级数,钱伟长拓宽了渐近序列的范围,采用幂级数-对数函数的混合序列,这对摄动法是一项重大突破,50年代之后,才被人们认识和接受。

1886年,O.雷诺(Rynolds)做了7个假设,提出润滑的原始模型,导出了著名的雷诺方程。1949年,钱伟长基于滑板间粘性流体层很薄的实际情况,以流体特征厚度为小参数,进行摄动展开,仅用3个简化假设,从流体力学的纳维-斯托克斯方程出发,导出了润滑问题的高阶雷诺型方程。并进一步建立相应的变分表达式,导出等价的变分问题,从而使计算工作量大为减少。并可用于计算有限宽矩形润滑轴承问题。算例表明,计算结果正确可靠,大大改进了M.马斯卡特(Muskat),F.摩根(Morgan)和M.W.默里亚(Merea)1940的结果,是润滑流体动力学一篇成功的早期之作。

对流体力学的变分原理,多数理论工作是从伯努利方程出发,研究无粘外部流动。1984年,钱伟长从流体力学的基本方程出发,对内流、外流等一般的粘性流动建立了更为普遍的变分原理,对不可压缩流体和可压缩流体分别建立了最大功率消耗原理。并以运动方程为基础,用拉格朗日乘子法消除诸如物态方程、连续性方程及边界条件等变分约束条件,建立了无条件的广义变分原理。从而把固体力学中变分原理方法推广到粘性流体力学,奠定了流体力学中有限元方法的基础。

研制出超过国际水平的锌-空气电池在清华大学学习时,钱伟长不但读了物理,还修完了化学系的主要课程。1972至1974年,当他接到为坦克和野外作业部门研制大电流高能电池的任务时,他查阅了有关的国内外资料,成功地研制出多项指标超过国际水平的锌-空气电池,并协助建立了锌空气电池厂。受到周恩来总理的称赞和支持,并获北京市1975年科技进步奖。

出版专著《穿甲力学》对高速撞击问题,他也有多篇研究论文,并出版专著《穿甲力学》,该书获1988年全国优秀科技图书一等奖。

推导三角级数求和公式在“文化大革命”期间,虽然缺乏起码的工作条件,但他以非凡的毅力,推导了12000多个三角级数求和公式。其中不少很有实用价值,也是前人所未知的。

对中文信息处理作出重要贡献钱伟长还以其深厚的国学功底,对中文信息处理作出重要贡献。1981年,他担任了中国中文信息学会理事长。1984年,他提出汉字宏观字形编码,简称“钱码”。汉字是由能够表达形、声、义等多种信息的字形部件组成的。平时,人们经常是近似地、模糊地捕捉字形部件特征来读音辨义。“钱码”以汉字的宏观字形部件编码,把151种基本部件按形状相似、相近归类,定义在39个键位上。例如,把“其、耳、且、目、自、白、臼、贝、见、页”等部件编为一码,便于联想,记忆量少,易学易用。“钱码”允许重码,其字频最高的字直接跳入文本,其他同码字按常用字频排列於下,可供选择。使得码长缩短,效率提高。一个汉字最多选3个字形部件完成编码,有39个最常用字一键为码。且“钱码”具有容错能力,很多汉字可以采用不同的分割方式,来适应各人理解上的差异。“钱码”的词组输入方式也是早期开创性工作。1986年,在国家标准局组织的全国第一届汉字输入方案评测会上,在34种方案中,“钱码”被评为A类方案,单人输入速度第一。并在同一年获得上海市科技进步二等奖。

教育与学术思想

钱伟长是一个才思敏捷、直言不讳、勤奋工作的科学家、教育家和爱国者。

作为上海工业大学的校长,钱伟长的办学宗旨是拆掉四堵墙:一是拆掉学校与社会之间的墙;二是拆掉校内各学科之间的墙;三是拆掉教学和科研之间的墙;四是拆掉教与学之间的墙。

他认为学校必须适应社会的变化,为社会服务,并且要和社会结合起来办教育。教育是否成功,要看毕业生是否受社会欢迎,学到的知识是否有用。学生在学校里要紧的是打好基础和培养自学能力,而不是开设过多的专业课程和灌输老化的、现成的知识。学生和教师都要养成不断更新知识的习惯。他提倡产、学合作教育,希望学生在学习基础课之后能在实际岗位上工作,再根据需要选课,而不要人为地划分过细的专业,一辈子背专业包袱。应当有能力随时改行,去做社会需要的工作。

他认为要办好工科,必须有坚实的理科做基础,理科和工科相互渗透有利于把科学技术转化成生产力。现在,一方面有很多新兴交叉学科出现了,学校里不教;另一方面是专业太旧、太窄,综合性不够。工程教育的综合性尤其不够。他要求学校里每一个学科,都要把电子技术和计算机技术渗透到自己的学科发展中间去。他号召理工科的学生学点文史知识,学点经济知识、管理知识和其他社会科学知识。他说,文学修养不仅能使我们更好地理解与表达科学技术知识,而且是我们在科学技术上有所创造和突破的不可忽视的因素。科学技术当然要靠逻辑思维,但它决不排斥想象力与形象化。我们培养的学生,首先应当是一个爱国者,辩证唯物主义者,一个有文化修养、心灵美好的人,其次才是一个工程师,一个有专业知识的人。

他要求上海工业大学的教师同时挑起教学和科研两副担子。他认为,一个教师在大学里能否教好书,与他搞不搞科研关系很大。教师的提高,主要不是靠听课进修,而是靠做研究。边研究边学习,缺什么学什么,边干边学,这是主要的方法。他对教师们说,科研要从小题目做起,对国家建设有利的题目都可以做,不要人为地规定科研方向,多做科研,方向就自然形成了。科研题目多得很,科研作出成绩并不难,也不神秘。我们许多教师长期只搞教学,没有进步,以为科研很难,其实不然。科研是培养教师的根本途径。

他认为应当切实端正教育思想,不能围绕高考的指挥棒转,不能让分数牵着鼻子跑。他说,教育界通常说“教学相长”,在我看来,学比教更重要。教是外在的,学是内在,外因通过内因起作用。如果学生缺乏学习积极性,就谈不上教学。现在,有的教师缺乏引导学生的方法,只有靠用分数、考试压学生,压是压不出学习积极性的。一个国家、一个民族为什么要办教育?在我国,流行的说法是为了培养人才。他认为,教育的主要目的不单是为了培养人才,更重要的是为了提高全民族的文化素质。由于教育指导思想不端正,我们的学校围绕拔尖人才办教育。为了追求升学率,搞题海战术,搞考海战术,功课太重,使学生和家长不胜负担。最后,受罪的是学生,损害的是国家的长久大业。

他提出,大学就是要把一个需要教师教才能获得知识的人,培养成为不需要教师也能获取知识,无师自通的人。如果毕业后,还是不教不会,就说明你办教育失败了。这就要改革传统的教学方法,培养学生获取知识的能力。他主张课堂上讲这门课的核心精华部分,提纲挚领地把几个观点交待清楚就行了,知识性的东西不讲,让学生自己去看,可以点几个中心内容,问几个问题,介绍一些参考书,让学生回去以后自己深入地研究。参考书要挑选得好。他认为,最好不要照讲稿念,要多联系实际讲解。他说,现在知识发展很快,永远也学不完,最好的办法是培养学生自学的能力。由学生自己去学。学习是一辈子的事。学校里固然是学习,工作以后同样要学习。一个人在工作中学习到的知识大大超过在学校里学到的东西。

尽管钱伟长受过委屈,但是他仍然认为,象他这样的教师,思想容易脱离实际,思想改造是必要的。他认为自己一生中受到的磨难和锻炼是有益的。他坚持了自己爱国、正直和勤奋的美德,接受了辩证唯物主义、历史唯物主义的世界观和方法论。他希望教师一起拆掉自己头脑里的障碍,破除旧的教学模式,探索中国式的社会主义高等教育道路。

钱伟长很重视研究生的教育,培养他们的社会责任心和爱国心,教他们读文献,给他们出题目,经常和他们进行阶段性的讨论。

他经常以自己在旧中国、在外国,以及回国后的经历和感受,来启发研究生的历史责任感,他说,中国知识分子有民族自尊心和自豪感,承认落后,不甘落后,要解决这个落后问题,宁愿牺牲自己在国外的舒服生活。他还经常用他在全国各地的见闻,以及近期欧美的见闻,说明我国社会主义建设事业的蓬勃发展和无限希望,这个话题,常常占去他和研究生交谈的大部分时间。

他认为,研究生和大学生的主要区别在于:大学生看到的东西,都是人家组织过、消化过、系统化了的东西,而研究生学的东西正在发展之中,其中不少问题还有争论。这种正在发展的东西就是一篇篇发表在科技杂志上的论文。怎样去看论文呢?他说:“我一般只看摘要。如果我发现有新见解,或者这个题目从来没有碰到过的,我就再看引论。引论告诉我们这个问题是从哪里来的,过去研究的过程怎样,看了之后对这个问题就大体有了一个轮廓,最后再看一下结论。当然,假如这个问题对我来说是全新的,那我当然要再看看方程式是什么,实验怎样安排。至于方程式是怎样求解的,只要不是用新方法,我就不看。假如看完引论、结论,觉得这个问题很重要,我就再看里面的东西。总之,一定要区别不同文章根据自己的情况来决定如何阅读。”

他教育研究生的方法是:把问题提出来,让学生吊在半空中,逼着他们想。他说,我喜欢主动的青年人,应当让青年人在老师面前有平等的感觉,要诱导他们勇于表达自己在学术上的见解。他善于把大问题分割成若干个较小的题目,引导学生一步一步地做。第一个题目,在提出问题之后,还提示解决的思路,介绍几篇有关的文献。下一步,要自己查文献,自己找解决的路径。再上一步台阶,就只提出方向,要学生自己找题目了。从研究生入学就开始做,几年里可以作出好几篇文章。他对研究生的工作通常并不做很明确的设想和安排,鼓励他们自己抓住机遇。过一段时间,他问问情况,提出一个新的方向,让学生去闯。在讲了问题之后,希望两三个月里就见到初步成果。钱伟长在做科研和教会学生做科研方面有其独到之处。他善于因材施教,把各种学生都培养成有用的人才。他的学生能够独立工作,多半要归功于这种吊在半空中,通过自己的思考,独立解决问题的培养方法。

钱伟长认为,科研是在前人的肩膀上攀登高峰的过程。前人的肩膀在哪里?在文献、专利和各种科学技术和生产的情报资料当中。我们把科学研究的成果写成论文或报告时,就为后面的攀登者提供了肩膀。期刊、会议、内部报告和专利,都是使科学工作者的成果社会化的重要环节。他很重视指导学生把自己的阶段性成果及时、恰当地以论文的形式发表,置身于人类知识发展的长河中。有了这样的认识,就不会在新鲜、生疏的领域缩手缩脚,也不会在熟悉的领域故步自封,而是不断探索,永无止境。

他认为,科学研究中的基础研究、应用基础、应用和开发,它们之间是相辅相成、缺一不可的。他主张基础研究与应用开发必须宏观综合平衡。不仅是国家的全局,即使是个人的研究实践,都必须把四种研究紧密有机地结合起来。要想在学术上创新,无论如何离不开基础研究。当一些部门的科研组织和安排出现急功近利倾向的时候,他号召有志于基础研究的同志们认定目标,安于清贫,把这个有意义的工作做下去。

钱伟长中学时代就在学生刊物上发表过有关我国古代科学发现的论文。50年代,写过《中国历史上的科学发明》,并在报刊上著文多篇,弘扬我们伟大祖国优秀的历史遗产。他常常感慨地谈到,西方摆脱中世纪的桎梏,一方面是吸收古希腊文化,作为精神武器,搞文艺复兴;另一方面,是从阿拉伯人手中学会了中国人的四大发明,作为物质武器。火药、指南针、造纸、印刷,对欧洲冲破封建制度,开创资本主义文明起了不可磨灭的作用。他还常谈起,在当今经济和科学技术发达的美国,华裔科学家在学术界占据举足轻重的地位。所以,他确信,在中国共产党的领导下,一个现代化的社会主义中国很快就要建设起来。

1978年以来,钱伟长经常到各省市、自治区,特别是贫困的边远山区参观视察。他提出过不少好主意。

例如,1980年参观福建马尾港时,其中有四个1975年建设的泊位因选址不当而淤塞。如迁南岸则费钱费时,且陆路不畅。钱伟长建议在对岸水中堆积卵石,束水攻沙,解决了马尾港泥沙淤积问题。

又如,黄河口的拦门沙造成河面冻结,冰凌成害。钱伟长建议用水枪冲沙,并指导博士生做原理性试验。后来冲开了10公里的拦门沙,使黄河口的港口建设、附近的油田及农田建设均获益极大。

在甘肃,他和民盟中央的同志建议用黄河的电力把黄河水送上高原。目前已形成11个灌区,500万亩良田,平均亩产400公斤。常年缺粮的甘肃省已经自给有余,并有了丰富的蔬菜瓜果。

他们还建议金川镍厂打破单一冶炼模式,超产留厂,深度加工。目前,该厂周围已形成有42个集体所有制厂的附属企业群,开发出多种贵金属和各种畅销国内外的产品。贫穷的金川已经变成河西走廊上一颗金灿灿的明珠——富裕昌盛的金昌市。

在云南,他建议恢复汉朝通商路线,把滇西变成我国云贵川地区与缅甸、印度、孟加拉、老挝、泰国、越南之间的商业大道。并建议开发矿产以繁荣西南边陲。

由于乡镇企业的发展,江苏省沙洲从沙滩上的棚户区迅速变成繁荣的江南集镇。为了永远摆脱贫穷和落后,农民办起了大学。钱伟长作为沙洲工学院的名誉校长,经常到校指导、支持和鼓励,深受师生爱戴。

钱伟长,这位出身清贫、热爱祖国、追求进步的学者,走过一条坎坷不平的人生道路。由国学,而西学,进一步学到马克思主义。他和祖国社会主义事业的联系越来越紧密。他超人的才华、坦率的品格和精辟的见解已经广为人知。钱伟长是中国近代力学的奠基人之一。他对中国应用数学和力学的发展,无论从学科开创、人才培养,还是近60年的辛勤耕耘和不断开拓,都有不可磨灭的功绩,是中国科学工作者和青年一代应当学习的榜样。

钱伟长:国家的需要就是我的专业

图片说明:为上海应用数学和力学研究所博士生上课。

■“我没有专业,国家的需要就是我的专业”;

■“我们首先要培养一个全面的人,一个爱国主义者,一个辩证唯物主义者,一个具有文化艺术修养、道德品质高尚的人,其次才是一个拥有学科专业知识的未来的专门家”;

■“教育的目的是使学生掌握正确的学习方法、工作方法和思想方法,所学的课程也好、专业也好,无非是一种载体,通过这个载体来促使大家掌握这种方法”……

以赤子之心办兴国之学

——钱伟长的教育思想和壮美人生

■本期人物:钱伟长

■人物心声:愿以自己的点滴汗水,汇入祖国建设社会主义波澜壮阔的奔腾洪流中去!

钱伟长:1912年10月生,江苏无锡人。1931年至1937年在清华大学物理系、研究生院学习。1942年在加拿大多伦多大学获应用数学博士学位,曾任清华大学教授、教务长、副校长。1954年起任中国科学院学部委员(后改为院士),是中科院力学研究所、自动化研究所的创始人,并被授予波兰科学院院士。

钱伟长是我国近代应用数学与力学的奠基人之一。他在科学理论和工程力学领域有许多开创性的成就,一些学术理论分别被国际学术界誉为“钱伟长方程”和“钱伟长法”,迄今已出版学术专著20余部,在国内外发表学术论文200余篇。20世纪50年代,他被周恩来总理称为我国科学家中成就卓越的“三钱”(钱伟长、钱学森、钱三强)之一。

钱伟长还是一位著名的社会活动家和教育家。他历任第六、七、八、九届全国政协副主席,民盟中央副主席、名誉主席。1983年起,他以七旬高龄出任上海工业大学校长、上海大学校长,是我国目前在位的最年长的大学校长。

钱伟长的名字,早就遐迩皆闻。

1955年前后,中央组织400多位专家教授,制定了新中国第一个十二年科技发展规划。就在这次史无前例的大会战中,钱伟长和钱学森、钱三强一起,被周恩来总理赞誉为:我国科学界的“三钱”。

钱伟长是我国近代应用数学与力学的奠基人之一,在科学理论和工程技术上成就卓著。然而,也许很多人还不知道,他也是个教育家,一个很独特的教育家。

翻开他那本近50万字的专著《论教育》,收录的90篇文章,集纳了他半个多世纪殚精竭虑的思考、实践、探索、体会和认识;他的教育思想求真而务实,就像他治学的一贯风格。

“我做工作一切从实际出发;有需要,我就干;有不懂的,我就学;边干边学,摸着石头过河,只要对岸有果子要摘,再宽的河也要过。”

查检他将近一个世纪坎坷而精彩的人生,特别是从1946年毅然离开美国回归,走上母校清华大学的讲台起,整整61年,他始终心系校园,不忘教育;年届古稀之际,他又决然奉命,先后出任上海工业大学校长、上海大学校长,目前仍是我国在位的最年长的大学校长。

这丰富的经历和感悟,本身就是一部活的教育学,一个现代教育的独特凡例。

国家需要我干,我就学

钱伟长说:“回顾我这一辈子,归根到底,我是一个爱国主义者”。

这是他对自我的概括,也是他对教育钟情的根源。

据钱老回忆,他这一生学过十几个专业,科研生涯涉足几十个行业。每一次重大的改变和选择,都是因为国家的需要。

1931年,当他以中文、历史两个满分的成绩考上清华大学历史系的时候,日军侵占东三省的炮声,让他作出弃文从理的抉择,改学了物理,并用常人难以想象的刻苦,在试读一年的时间里,克服了用英语听课和阅读的困难,补上了原先总共只考了25分的数理化课程,因为他要学造飞机大炮,抗日救国。

1946年,他在美国和导师---“世界导弹之父”冯·卡门合作发表论文《变扭率的扭转》后,以探亲的名义悄然回国,并出现在清华大学的讲台上,承担了工学院全部班级的力学课,因为祖国需要他回来建设新中国,因为学校当时缺少力学教师。而此前在国外,他搞过雷达、火箭、航空工程,并非专搞“力学”。

1955年前后,他参加制定新中国第一个科技发展规划,在激烈的争论中,他和钱学森、钱三强一起,顶着压力,极力主张列入原子弹、宇航、计算机和自动化等4个项目,而没有提自己的专业,因为诞生不久的新中国需要它们来扬眉吐气。

浩劫当年,中苏边境发生珍宝岛事件,由于没有高能电池,我国的坦克只能走走停停。“靠边站”的他就研究起了电池,一搞就是6年,做出的电池不仅体积小,而且能量高出8倍多,大受工厂、部队和地质勘测部门的欢迎。

拨乱反正以后,年已60岁的他,又迷上了计算机,可不是赶时髦,只因为一个最简单的理由:“国家需要我干,我就学”。

多舛的命运,磨炼了他坚韧不拔的意志;再坎坷的磨难,也消蚀不了他的那颗赤子之心。

所以,他在许多场合,反复告诫师生:“我们中国青年应当有远大的理想和抱负,应当用高尚的思想去指导自己的工作和生活。我们承认现在社会上还有许多不公平的事情,对此,我们不能光抱怨这个社会有问题,我们自己同样有责任。我们的民族若没有那么一批人敢把国家的责任挑起来,用全部精力为国家和民族工作,我们这个民族就会永远被人欺压。”

所以,他给上海大学定下的办学宗旨是:“我们首先要培养一个全面的人,一个爱国主义者,一个辩证唯物主义者,一个具有文化艺术修养、道德品质高尚的人,其次才是一个拥有学科专业知识的未来的专门家。”

办能兴国的教育

那一年,在上海工业大学研究生奖学金授奖大会上,钱伟长校长说:“我们不能糊涂,必须认识到没有一个统一的、团结的、强大的国家,就没有一个民族真正的生存条件。若一个民族连独立生存的条件都没有,整个民族是一个无国籍、没归宿的群体,你个人又能逃到何方?”

对此,从青年时代起,他就有着刻骨铭心的感受。所以,他会在1935年,走进“一二·九”抗日救亡大游行的示威行列;他会在1939年,第一次考取中英庚款基金会公费留英,从上海出发时,因为必须途经日本需要日本签证,而毅然把护照扔进了黄浦江;他会在1948年,有机会重返美国加州喷射推进研究所接触最新课题时,因为签证申请表上填写“若中美交战,你是否忠于美国”一栏中,决然填上“No”,拒绝赴美。

因此,他在上海大学宣布成立的第一天起,就喊出了藏在心中多年的心声:要办出能兴国的教育!他说:“新上大的建设要着眼于改革。眼前以教学改革为主,各个环节都要仔细研究怎样更符合新的形势,为建设新上海服务。上海的建设以经济、金融、贸易为中心,是个口岸城市,产业亦将向知识密集化的高科技产业发展,应有各种人才,每一个人才都需要广泛的知识面,因此教学要进行相当深的改革,以适应经济发展的要求。新合并的上大的总体指导思想是,在相当长的时间里进行改革,改革需要一个长期的过程。”

有段时间,舆论不断呼吁要加大教育投入,而他却大声疾呼:“教育质量问题的严重性不亚于投入。没有质量的教育,怎么谈得上兴国!”

刚进清华的时候,他用学语文的办法去硬补数理化,什么元素周期表、数学公式、物理定律,全倒过来翻过去地背,结果背到最后神经衰弱,越考越糟。幸亏遇到了叶企荪、吴有训等一批优秀的学者和老师,加上清华注重实验、注重能力培养的氛围,才彻底改变了他的学法,后来又多年接受西方哥丁根学派传人冯·卡门教授等人的熏陶,形成了“我们应该是解决实际问题的优秀‘屠夫’,而不是制刀的‘刀匠’,更不是一辈子欣赏自己制造的刀多么锋利而不去解决实际问题的刀匠”的理念。

因而,他深恶痛绝那种脱离实际、脱离社会的教育体制,以及死记硬背、一成不变的教学方法。他不止一次地在有关会议上强调:“21世纪是竞争非常激烈的世纪。科技是第一生产力不容置疑,最大的竞争是科技的垄断与反垄断。所以我们培养学生的创造精神是非常重要的。我们主要给学生许多原则的培养,教会原理,教会逻辑推理,重视实践,不但要让学生掌握科学知识,更要培养学生科学思想、科学方法和科学创新的能力,这样才能符合新世纪的要求。”

他告诫教师:“作为高校的授课教师,应该对所教的学科领域中当前存在什么问题,世界上哪些地方、哪些机构、哪些学校、哪些人在从事这方面的研究,哪些是研究得比较好的,都应知道得很清楚。然后通过授课,使学生清楚地了解这些情况,并且有强烈的欲望和责任去解决问题。这样培养出来的学生一旦走上社会,就会懂得每一门学科都没有‘关门’,都有千千万万个问题等着人们去解决。所谓‘科教兴国’,只有这样的‘科教’才能‘兴国’。”

四校合并,集理、工、文、法、商、美等多学科于一体的,以中国最大的经济中心城市命名的上海大学,就在这样的思想指导下,开始了他们的“长征”。

坚决拆除四堵“墙”

在高等教育方面,钱伟长有一个很重要的思想,那就是“拆墙办学”。纵观上海大学这13年的改革历程,始终坚定不移地围绕着钱校长“拆墙办学”的核心思路推进。

一要拆除学校与社会间的“墙”

“当今经济建设和科学技术正在发生着极大的变化,我们必须适应社会的变化,密切与社会的联系,为社会服务,不然办不好学校。”

这是钱老几十年科研、教育生涯的真切体会。他一生许多重大的科学创建和研究成果,无一不是和社会的变化、国家的需要密切相关。所以,当他出任上海工业大学校长后,首先考虑的就是怎样拓展办学思路,怎样消除学校和社会的隔阂,怎样进一步加强和生产的联系,直接为改革开放中的上海经济建设服务。

新的上海大学成立后,他不厌其烦地在干部会议、教师会议、学生工作会议上讲:上海大学是一个以上海城市命名的大学,必须要为上海社会经济发展服务。学校成立才半年,他就促成了与中科院3个所共建上海大学生命科学学院的工作,并与上海市社科院签订了合作培养研究生的协议。有人问他为何这样大刀阔斧,他说:因为国家需要,上海需要。

上海大学现任常务副校长周哲玮是钱伟长的学生。他当年在完成博士论文答辩后,问老师:自己今后应该朝什么方向发展?不料挨了钱老一顿批评:“你怎么还是那套做学问的想法,什么叫往哪个方向发展?国家将来需要你做什么,你就做什么,我这辈子就是这样的。”

为国家工作,为国家搞教育,为社会培养合格、急需人才,这就是钱伟长贯穿一生的思想。

二要拆除学校各部门各学科各专业间的“墙”

“条块分割的部门所有制已经明显影响了当代学科技术综合化发展的趋势;现代科学技术交叉复合的跨学科特点,决定了必须努力打通学科之间的人为界限,拓宽专业,以适应现代教学技术综合发展的趋势。”钱伟长对此早有足够清醒的认识。

1957年1月31日,他在《人民日报》发表了“高等工业学校的培养目标问题”。文章对当时苏联的高等工业学校把培养目标具体地规定为“某某工程师”的模式,提出了质疑:“我们姑且不谈为了追求过细过专的训练而忽视了必需的基础训练的恶劣后果,就算勉强保证了起码的基础训练,过细过专的训练是不是能够和国家的需要对上口径呢?”“我们并不是说在什么情况下都不能分得较细,按计划来培养的,但是,我们国家的具体情况不是这样的。我们今天处于一个技术迅速发展变化的时代,不仅每月都有新的技术部门在形成,就是一些技术比较成熟的部门,也不断受到新技术的撞击而起着根本性的变革,工程技术的发展愈来愈取得科学基础的支持。分工过细,对学生进行过分刻板的培养,就很难适应这样的要求。”就是这样一篇在今天看来仍然不失求真锐意的学术探讨文章,当年却成了让他蒙冤23年的政治罪证。

半个世纪过去,如今在上海大学的改革讲台上,他依然初衷不改:“现在大学里有两大缺点,一是太死,二是太专。你们的基础应该宽,基础宽才能爬得高,这如同盖房子一样,基础是很重要的。从科学工作来说尤其是如此,如果你的知识不全面,要理解科学发展就很困难。所以我不主张太专,主张基本的东西要宽而不要太窄。现在上海大学就尽量去掉专业,而改用选修课的方式,即不是所有课程都是必修,可以选修,着眼面要宽。”

钱伟长多次讲到:“我最好的学生,就是那些毕业时脑子里充满了问题的学生。”他在论及创新时曾说:“创新首先要有科学性。创新精神不是拍脑袋,科学创新要搞清楚有什么局限性。科学实践告诉我们,真理有普遍性,也有局限性,超过这个局限,真理就成了谬误。

自然科学中的定理就有很多限定,所以实验必须在符合必要的条件时才能重复。什么叫科学发展进步了呢?就是某些条件变了,把从前的科学真理加以改造,突破原有的局限,这就叫进步,叫创新。”

钱伟长要求设立这样的实验课:实验的范围要超过教科书讲述的范围,要让学生在实验室里看到,超出了规定条件,实验结果就不一样了。现在上海大学2500项教学实验中,有近300项达到了创新性实验的要求,即满足了非验证性、超出教学大纲这两条要求,也符合教育部开展综合性、设计性实验和开放实验室的要求。

三要拆除教学与科研间的“墙”

钱伟长认为:“高等学校必须是两个中心、一支队伍,教学必须与科研结合。作为一个教师,搞好教书育人工作,这是必要条件,也要从事科学研究,这才是充分条件。”

为此,上海大学提倡:教师要能够讲授一门以上的主干课程,承担一个研究方向的课题,到一个工厂(企业)兼职,经常深入到生产实际中去。

现在大家都已认同“培养学生分析问题和解决问题的能力”这句话,但钱伟长认为,这句话是不完全的,因为它没强调首先要培养学生发现问题和提出问题的能力,而这正是科研创新的最重要的起点。

由此,他给教师们出了一个思考题:讲课,重点是讲结论,还是讲条件?结果引发了一次全校教学思想大讨论。因为搞科研的与搞教学的两者的答案恰恰相反。

钱伟长曾经讲过一句非常精辟的话:“科研反映你对本学科清楚不清楚。教学没有科研作为底子,就是一种没有观点的教育,没有灵魂的教育。”

所以,他提议:经过研究生培养的年轻老师,应该首先开讲与他的研究领域相关的专题课,因为他掌握这个方向最新的知识,开这样的课,他们比老教师更有优势,逐渐积累经验以后,再开专业课;而资深的老教授,应该去开基础课,因为这个时候,你的知识面更宽、工作能力更强、讲课经验更丰富。这样做,学生一进校就可以接触到水平最高的教授。对于他们来说,重点不是教授现有的知识和结论,而是展现科学的思想和魅力。

越到晚年,钱伟长越发怀念他当年的恩师和同学。他这一辈子有幸遇上许多使其受益终身的名师挚友,他们都很有名,如叶企孙、吴有训、钱学森、郭永怀等,正是他们的言传身教,使钱伟长坚信:教学与科研绝对不能分离!

四要拆除教与学之间的“墙”

“教与学本来是一对矛盾,教虽然有指导作用,但毕竟是外来因素,学才是内在因素,学生只有通过主动学习,才能把老师教的知识变为自己的知识,高等学校应该把学生培养成有自学能力的人。”这是他几十年自强不息、与时俱进的最深切感悟。

他在许多场合现身说法,告诉学生:培养自学能力,就是学会战胜自己,战胜“拦路虎”。

因为小时候光背四书五经,到中学又没系统学过数理化,他在考进清华大学之后,才发现学问浩瀚如海,光死记硬背根本就学不了。

那就必须学会自学,有了自学能力,就可以不断获取新的知识,无须再让老师讲,这就是无师自通。

“当然,自学得找窍门。就好比认路,从火车站到某个地方,你要走过几条街,拐几个弯,你一定得记很多路标,拐弯的地方是个电影院,或者路口有个小摊,等等;但你不用把一路上的每一个铺面都记住,只要挑重要的关键的地方记几个,那么你再走时就自然不会错。假如路上有坑、有石头,你都要填平了、搬走了再走,那走得也就太慢了。有坑、有水塘先跳过去、绕过去就完了,回头看,往往问题自然迎刃而解。要记住,学习要抓大节、抓大局、不要被细枝末节挡住路。”

钱老特别推崇当年的同学林家翘的“记笔记”:他的课堂笔记要整理两三次。除每晚整理写一个摘要外,每个月后,还要整理一次,把其中的废话全删掉,把所有内容综合起来,重新理出一个阶段的学习成果。每学期结束,一门课的笔记经过精简只有薄薄的一本,这就完全成了他自己的东西。这种记笔记的方法,就是把教师和别人的东西,经过自己的思考、消化,变成自己的东西。

钱老还特别强调自学要会找资料、读论文:“第一是会找资料,你需要的资料。第二是自己要会读这些资料,能很快从这些资料中提炼出最核心最有用的东西,能整理得有条有理,跟原先所学挂上钩。第三是要有眼光,能够从中发现、提出问题,看到进一步发展的景象。有了这个能力,你就永远不会落伍。”

这些年,他在上大坚持推行“学分制、选课制、短学期制”,就是为了给学生提供更大的学习自由度、更大的学习自主权,为培养无师自通的人才创造良好的环境。

钱伟长说:“教会学生自学,也就是教会学生战胜自己”。现在上海大学已经明确提出,自学能力是对一个合格的本科生的要求,不管是什么学科,当你毕业的时候,已经成熟的经人总结的知识,不需要老师教应该自己能学会,达到这样的水平就是一个合格的本科生。

对于硕士研究生,应该要求培养调查研究能力。这个调查研究在不同的学科里有不同的内容,社会调查、文献调查、生产实践调查,这些都是对所研究的领域里正在发展的东西的调查,没有调查就没有发言权,在所有的地方都是一样的。

对于博士研究生,应该具有提出问题的能力。一个真正的博士研究生不应该是老师给题目他去做的,而是应该老师向他介绍几个发展比较快的领域,由这个博士研究生本人,经过调查研究提出问题,由导师来帮他把把关,看是不是有条件在这段时间里完成。这样培养出来的博士生就能成为我们师资队伍建设所需要的年轻教师。当他毕业的时候,他有一系列的问题没有解决,但他已经知道如何进行调查研究,如何提出问题,如何根据自己的条件来决定怎么往下做。这样的博士,才真正具有独立从事研究工作的能力。

80岁那年,钱老在回顾往事后坦露心言:“虽然岁月催人老,但欣逢盛世,在党中央的号召下,愿夜以继日地奋发工作,以补偿20年来失去的珍贵年华;愿以自己的点滴汗水,汇入祖国建设社会主义波澜壮阔的奔腾洪流中去!”

桑榆未晚,奔驰不息。又是15年过去了。他依然在为中国的教育改革孜孜不倦地努力着。

钱伟长的人生是独特的:文理相济、中西融会的学习经历;顺逆交替、宠辱数变的人生经历,造就了他对教育的那份特别感悟和深刻思考。正所谓,一般存在于特殊之中,这辩证法的基本原则,决定了钱伟长的教育思想依然有着积极的现实意义。

钱伟长教育思想与上海大学

“教学大楼之间要有相连的通道”,“女厕所安排的面积要比男厕所大一些”……这些细节的地方都被钱老标在合并后的上海大学新址规划图上。

■上海大学常务副校长周哲玮

钱伟长校长把对党的教育方针的深刻理解和对社会、科技、教育发展趋势及其规律的把握,与古今中外优秀教育思想的理论成果相结合,经过上海大学全体师生员工的长期实践,逐渐形成了钱伟长教育思想。

钱伟长教育思想是上海大学全体师生员工最宝贵的精神财富,我们将继续研究和总结、实践和发展钱伟长教育思想,使之成为学校鲜明的特色和文化传统,成为凝聚一代又一代上大人的精神。

2005年,钱校长提出,上海大学的校训光“自强不息”四个字还不够,还要加上“先天下之忧而忧,后天下之乐而乐”。他在毕业典礼上向大家发问:“天下就是老百姓,百姓之忧、国家之忧、民族之忧,你们是否放在心上?”

钱校长反复向教师和学生提出,要关心祖国的前途、人类的命运。

这不仅仅是思想政治工作的要求。不思考大事的人,不可能进行最有价值的创新,不可能进入学科的主流,更不可能占据学科主流的主导地位,培养出来的学生,也不可能为中华民族复兴的伟大事业而奋斗。

为此,树立远大的志向是青年学子的首要任务。

钱校长多年坚持要求把教学与科研结为一体。他认为,只有具有创新能力的教师,才能培养出具有创新精神的学生,因此,教师必须人人搞科研。从帮助学生掌握正确的思想方法的要求来看,教师不亲身参与创造性的工作,自己对最新的在前沿领域工作的思想方法和工作方法就没有体会,也不足以引导学生掌握这种方法。在这一思想指导下,近年来,上大提出探索本科生参与教师的科研活动,从研究工作中取得不超过总学分三分之一的研究性学分的教学模式。

为中华民族的复兴、为祖国的前途培养德智体美全面发展的具有创新精神的栋梁之材,这是钱校长一生为之奋斗的办学目标,将引领上大人继续前行。 

青年时代的钱伟长

钱穆对侄子的影响

         无锡梅林的东面,有一个叫七房桥的村落。它因钱氏祖先在这里建造了七座大宅,并有一桥将啸傲泾两侧的七房骈连而得名。1912年10月9日,钱伟长就出生在这里。按照乡间习惯,长子出世,照例由父亲取名。但其父钱声一谦让着非要弟弟钱穆给儿子起名。钱穆为此颇动了一番脑筋,最后取了个学名“伟长”。钱伟长五岁时,钱穆已经结婚。钱穆晚上从秦家水渠三兼小学教书回来,常喜欢和钱伟长逗玩一会儿。晚饭后,老祖母伴着孙儿夜读。钱穆知识渊博,每当钱伟长碰到疑难,就给他详细讲解,这就成了他最好的启蒙老师。钱穆后来回忆说:在乡下的夜晚,能够“同桌三代(读书),亦贫苦中一种乐趣也”。

        钱伟长很懂事,知道家境困难和生活的艰辛。他穿的是叔父们小时穿旧了的衣服,只不过请母亲改裁一下。他还帮祖母和母亲养蚕、挑花、糊火柴盒;附近河荡里鱼虾很多,钱伟长总是和小伙伴们在小溪和荡边捞小鱼小虾,捉田鸡;或是在田野间寻觅金花菜、马兰头、荠菜。儿童天性,有时免不了还要淘气,钱伟长以后回顾这段生活时说:“我就不相信,一个人在七八岁的时候就能定了他的终身。老实说,多数孩子的觉悟是比较晚的,尤其是男孩子,有人晚到十六七岁,或至少十四五岁才开始觉悟。男孩子就是淘气,淘气的学生将来长大了往往是有为的青年。而那种婆婆妈妈、循规蹈矩的学生,一般不是科技工作者的胚子。”钱声一觉得老母对孩子过于宠爱,怕以后经不起坎坷。他同钱穆商量,在钱伟长五岁后,就送到盛桥东岳庙初级小学启蒙。1919年暑假,钱穆应聘后宅镇第一初级小学校长职位后,就带着钱伟长走马上任了。

         钱穆去后宅初小任教有两个原因:一是当时美国杜威博士来华访问,作教育、哲学讲演,钱穆从报上读其讲演词后,觉得杜威的话同古籍所载中国古人之教育思想不同,转入初级小学与幼童接触,可作一番从头开始的实验;二则当时提倡白话,初级小学教科书拟全改白话文体,钱穆曾在年前出版了一部《论语文解》,专为指示学生造句谋篇之基本条件而作——他想转入初小进行白话文的教学实验。后宅小学是住读,钱伟长小小年纪便开始了半独立的生活。他在叔叔的熏陶下,背了很多古文和古诗,后来还读了许多儒家著作,如四书五经等。钱穆也住在学校里,那时他最感兴趣的是读欧洲文艺复兴以来的各种著作。他钻研学问时,总要钱伟长陪伴在旁。叔叔看的西方名著,钱伟长也似懂非懂拿来读。多年后钱伟长在上海对人说:“陪四叔读书几年,使我养成爱好读书的习惯。‘少成若天性,习惯成自然’。养成良好的习惯于童蒙,终身受用。四叔除读书以外,便是练字。我也跟着练字,画图画。我对文史方面的兴趣得益于四叔的熏陶和影响。”

改学物理的艰难历程

          1931年夏,钱伟长从苏州中学毕业。正当他面临失学之际,上海经营味精厂的化学家吴蕴初设立了“清寒奖学金”,每年可有12个名额供品学兼优的青年上大学之用。这使钱伟长来到上海,他同时报考了北平清华大学、唐山交通大学、南京中央大学、武汉大学、厦门大学,结果一连收到五份录取通知书。钱伟长理科和英语成绩一般,但文史方面却非常优异,他的志向也在文科。那年考试,清华大学历史试卷是陈寅恪教授命题的,其中一道题目是要写出二十四史的名称、卷数、作者和注疏者。很多人束手无策,钱伟长却考了满分。钱伟长得到了“清寒奖学金”,他征求四叔钱穆的意见后,选择了清华中文系。

         就在钱伟长选好专业的第二天,“九一八”事变爆发。在这抗日救亡的洪流中,钱伟长认为只有科学才能救国,决定改读物理。当他向理学院院长叶企孙教授和物理系主任吴有训教授提出了转系申请时,吴教授认为钱伟长数理化成绩太差,三科的考分总成绩还不到一百分,恳切地对他说,去中文系或历史系是最适合的。他还针对钱伟长身体单薄瘦弱的状况,关心地说,物理系的课程很重,每届都有一半同学因承受不了繁重的学习负担而被迫转系。钱伟长是一个倔强的青年,他决定了的事非要做到。经过一个多星期的恳谈,最后吴有训只得让步,让他试读一年,如果一年内钱伟长数学微积分和物理的成绩在七十分以下,立即退回中文系。并要钱伟长同时选修化学,并加强体育锻炼。

         那一年,钱伟长除了吃饭睡觉,全部时间和精力都扑在物理和数学上。有些疑难问题别的同学也答不出,他就跑图书馆查资料,直到弄通弄懂为止。他意识到,干任何事情都要得法,这个“法”很简单,就是要“弄通”,要“理解”,切不要死记硬背。这个方法也是吴有训教给他的。

         那时物理系第一学期的课程中,由吴有训亲自讲授普通物理。据钱伟长回忆,吴有训讲课与众不同,从不带讲稿,不是照本宣科。每堂讲一个概念,从历史的发展讲起。钱伟长初入大学时,听课记笔记都沿用中学时照抄照录的办法,效果很不好,每周二十分钟的课堂测验,他竟一连七个星期都不及格。吴有训没有歧视他,却不断给他具体指导。他告诉钱伟长,学物理不像学中文,不要追求文字的记忆,而要体会其严格的概念,要学通,通就是懂,懂才能用,用了就自然记得了。吴有训还劝钱伟长不要上课只顾记笔记,重要的是仔细听讲,力求当堂听懂,课后用自己的语言择其关键简明写出。在写的过程中发现有不明白的,可以看有关的参考书。吴有训知道钱伟长的英文底子薄,特地找来一本中译本物理讲义,便于他查阅。

          功夫不负有心人,第一学期结束,钱伟长的物理及格了。到学年结束时,他的数学、物理、化学、外语等科目的考试成绩都追到八十多分,得到了以严格著称的吴有训教授的认可(当时物理系教授共周培源、萨本栋、叶企孙、吴有训、赵忠尧五位)。1935年钱伟长从清华大学物理系毕业,他的毕业论文是与顾汉章合作的《北京大气电的测定》,是年六月在青岛举行的全国物理学年会上宣读。这是我国自行测定大气电量的第一批数据,也是钱伟长开始科学研究的开端。

了不起的“中国青年”

         钱伟长从清华大学毕业后不久,中央研究院南京物理所招考一名实习研究员,他前往应考,被所长丁西林录取。同时他还考取了清华研究院物理系的研究生,导师仍为吴有训教授,主攻X光衍射。1935年12月9日,北平爆发大规模的学生抗日救国运动。钱伟长参加了学生示威游行,之后他还组织清华大学南下抗日宣传自行车队,沿京浦线南下一路宣传抗日。次年1月13日,他们遭南京军警拘禁。钱伟长被抓后,钱穆四方奔走,设法营救。由于清华大学梅贻琦校长的出面干涉,钱伟长等才被放出,返回北平。

        1939年初钱伟长到西南联大执教,遇见了该校中文系四年级女生孔祥瑛。这年七月,钱伟长参加中英庚款基金会第七届留英公费生考试被录取。孙祥瑛正巧大学毕业,两人决定结成终身伴侣。8月1日结婚这天,清华文科方面由朱自清出面,理科方面由吴有训出面,分别担任主婚人和证婚人。因欧洲大战的缘故,钱伟长至1940年夏天才到上海办理出国手续。9月20日,钱伟长到达加拿大多伦多大学,师从辛吉教授攻读应用数学,并从事有关薄板薄壳统一理论的研究。钱伟长到校第一天,辛吉就召他谈话,介绍自己的研究方向和近期课题进展情况。当钱伟长第二次见到辛吉时,也把自己在昆明时的研究计划和初步成果交给教授。当时两人决定,由钱伟长在统一数学符号的基础上写成一篇论文,分宏观理论和微观理论两部分。两个月不到,钱伟长就将论文写成并寄往美国,稿件署名是“辛吉教授和钱伟长合作”。论文在《冯·卡门教授六十岁祝寿纪念文集》上发表。作为一个刚入学的青年,这确是一个例外。

          1941年6月,他获得多伦多大学应用数学硕士学位;10月,又完成博士论文。因为学校规定须读满三年才能得到学位,所以钱伟长于1942年春季参加了加拿大国家研究会主持的应用数学特种委员会的工作。年底,他成为美国数学学会正式会员,并到美国加利福尼亚州理工大学航空工程系跟从冯·卡门教授工作。在冯·卡门的指导下,钱伟长完成了有关水轮机曲线导叶的实际离角计算和变扭的扭转问题的研究。1943年6月钱伟长在获得多伦多大学博士学位后,正式参加加州理工大学哥根海姆实验室喷射推进研究所工作。加州大学的航空系也吸引了钱学森、林家翘、郭永怀等中国学子。钱伟长和钱学森等人朝夕相处,十几年后这些人都成了中国航空事业的栋梁。

          钱伟长在美国主要从事弹道计算和各种不同类型飞弹的空气动力学设计。他通过反复研究和计算,首次提出判明人造卫星在天际运行的轨道由于能量消耗,每绕地球一周将降低多少高度的简便计算方案,以及火箭弹道的微分修正等,在初期的人造卫星轨道计算上做出了贡献。他还完成了有关于火箭的空气动力学设计、弹型设计、高空气象火箭研究。1944年夏,由于钱伟长在航空研究上的成就,他成为美国航空科学学会正式会员,并在得克萨斯州白沙试验场进行下土式火箭发射实验和液体火箭发射实验。同年秋,他在美国航空工程学会上宣读了《超音速对称锥流的摄动理论》,这是国际上第一篇这方面的论文。美国应用数学季刊这年分三期连载了钱伟长的博士论文的基本部分。其中一个重要方程,还被称为“钱伟长方程”。

         钱伟长和林家翘、钱学森一道,为冯·卡门所看重,成为世界火箭、宇航工程的开拓者。他们以自己的研究,在第二次世界大战中做出了贡献。二战中法西斯德国野蛮轰炸英国,以后又以新制的V1、V2型火箭相威胁。英国首相丘吉尔向美国求援,美军方将此事交给喷射推进研究所。钱伟长和林家翘等对此加以分析,发现德国火箭是从欧洲西海岸向伦敦发射的,多数落在伦敦东区,这便证明德国火箭已采用了最大射程攻击伦敦。于是他们提出,只要在伦敦地面造成假象,好像市中心被多次击中,以蒙蔽德国飞弹仍按原射程攻击,伦敦市中心就可避免造成实质性破坏。英国军方采用了这项建议。丘吉尔后来在他的回忆录中谈到此事,非常感激地说:“美国青年真厉害。”他不知道使伦敦市区免遭袭击的其实是“中国青年”。         由于钱伟长在美国研究的是火箭、导弹技术,有关方面希望他能够留下来。但他多次向冯·卡门提出了回国的要求。因冯·卡门始终不点头,钱伟长只得以思念家人和不曾见过面的六岁孩子为由,要求回国探亲。1946年5月6日,钱伟长只带了简单的行李和几本必要的书籍,从洛杉矶乘船回到阔别多年的祖国。当时他才34岁。