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在北京大学力学系工作的回顾

王仁
1992 年写,部分内容发表在《北京大学校刊》,1992.12.29

我于1955年4月底跨进渴望已久的国土,深受革命气氛的感染。5月底就急忙赶到北京,住进教育部留学生招待所,希望早点开始工作。在招待所里则要我们学习批判胡风反革命集团的材料。当时也要我们填工作志愿,为此走访过一些师友,还曾到周培源先生家去谈过。有人欢迎我去科学院,但我觉得教育更为基础,自己也需要通过教学继续学习,于是我填了教学。一批批后来的同学住进招待所,有的人已分配了工作,我很着急,老去催问招待所主任,8月中旬终于告诉我去北大报到。主任说我是属于分配得快的,因为我催得紧。

我立即去买了一辆自行车,驮了一个旅行睡袋就来到了北大,那时正逢暑假,燕园里显得十分宁静。陈耀松、孔令义同志帮我办了手续,暂时借住在单身宿舍朱徵同志(他去结婚了)的床上。第二天参加力学教研室的会,那时只有周培源、周光炯、吴林襄、钱敏、陈耀松、叶开沅(歇暑假去了,那次没见到),以及吴鸿庆、吴望一(当时为苏联专家别洛娃的翻译),孔令义和卢绮龄(和我同时进校的)等同志介绍了情况后,就分配我一个教学任务:两个星期后对240学生的大班讲理论力学。这真是一件有些令我抓瞎的事。因为我在工学院学的静力学十分简单,自己没有正经上过理论力学课;另外,在美国虽然也教过几门课,可都是25人以下的小班,学生不懂随时可问的,我第一次去上这么大班的课,备课的时间又那么短,真是有点胆战心惊。幸而有讲过此课富有教学经验的吴林襄同志帮我拉了提纲,细到每堂课讲什么,并且,已有了教材,这正符合我自己多学习一点的初愿。六七个小班的习题课由杨海寿、卢绮龄和上海交大来进修却很有经验的陈子晴同志带课,在整个教学过程中陈耀松,吴鸿庆还真没有少帮忙,一个学期的课总算对付过来了。最后一堂课结東时,同学们站起来给我鼓掌,把我感动得热泪盈眶,深深感受到祖国的温暖。大考是240人的逐个口试,当时真是弄得老师们精疲力尽。现在反过来看,倒也感觉确有其优点。

第二学期我算是回到固体力学的本行,为第一届毕业班开了一个结构力学与极限分析的课,这门课对我是第一次,在国内大概也是第一次。我需要自己整理资料、写讲义,另外还带了他们的文献阅读讨论班,指导固体组的一些同学翻译了考尔斯基的《固体中的应力波》,这些教学活动对自己既是一次学习,也为国内开展这领域的工作准备了很好的基础资料。

在我国第一个力学专业的创建初期,曾得到中国科学院力学研究所的全力支持。特别要提一提的是力学研究所前身(数学所中的力学研究室)中的林鸿荪、胡海昌先生一直在我系兼课,指导毕业班的论文。后来几年我还邀请了程世祜,北京钢铁学院的柯俊、张兴钤等先生来开过课,郑哲敏先生也为实验力学讲过量纲分析课。

当时学生在四年级分专门化,由于学生一直受的是严格的数学逻辑推理训练,对于学材料力学时需要根据实际观察做许多假设,然后经过简单演算就可以导出结果的做法很不习惯。在分专门化报志愿时,填固体力学的很少,需要做许多动员工作。后来了解,很多学流体专门化的同学毕业后从事教材料力学和做结构力学方面的工作。

1956年秋从首届毕业班留下了黄文彬、宋连城同学为研究生,还积极为成立一般力学专门化做准备,这后一工作很大程度上得力于进修教师朱照宣、陈子晴同志。当时,我对一般力学究竟搞些什么还不大了解,要我兼管一下,只好到处求教。恰逢钱学森先生在力学所讲自动控制课,我就组织同学都去听,另外还请力学所的许多同志指导同学的毕业论文,同时还为苏联专家托洛依茨基来此讲学做了一些准备工作。

1957年正式成立固体力学教研室,由我当主任,从美国回来的董铁宝先生也到教研室工作,他曾提出许多很好的意见,例如注意到金属材料性质的内容,为此,我们在材料力学实验中增加淬火和金相显微镜观察的内容。他还在四年级讨论班中增加了统计概率的内容,同学感到很有收获。

由于同志们认为对我们的同学教材料力学很困难,我自告奋勇承担了下来。当时已有拉特诺夫的书,所以到没有出现很多问题。但是讲到材料的力学性能时,由于自己在这方面的实际知识不足,讲得自己也觉得枯燥。另外,记得有一次讲变截面梁,我讲到可以做最轻设计,可以申请专利,这话后来曾批判为宣传资产阶级思想,同学对我这门课的较深印象结果是期末考试考了七八个小时,我完全相信同学,他们可以回去吃了饭再回来接着考,事情说明当时的学风很好,我没有发现作弊现象,同时也说明我还缺乏教学经验,考题也出得太难。

接下去我就开始讲塑性力学的课,自己编讲义,并在教师和进修教师之间办了极限分析文献阅读的讨论班,我还和李敏华先生在中科院力学研究所组织了塑性应变关系的讨论班,并准备出这方面的译文集,为在国内开展塑性力学研究做了一些启动的工作。

那一段时间学校里还常有一些大报告,记得李富春副总理、廖鲁言部长等都在大饭厅做过报告,让我们年长些的教师坐在前面长板凳上,别人都是自带方凳。他们的报告讲的都是全国大形势,听了是很解渴的。力学方面我们也组织过周培源、钱学森等先生(当时钱学森刚回国不久)做些大报告,同学们情绪很高,反应强烈。

可是1957年以后接连的群众运动,教学秩序就不是那么稳定了。在大跃进期间,我系建成了大风洞,是当时全国最大的,还建成了力学大院,有了自己的力学实验室和工厂。1958年还发动师生讨论教学计划,提教改方案,同学们出去访问工厂、研究所。我那时去哈尔滨访问了工程力学所、汽轮机厂,到长春访问了第一汽车厂,沈阳访问了东北工学院等单位,都有不少收获。在工程力学所我做了极限设计的报告,在讨论时有人问及动载下的塑性极限分析的情况,实际上这个问题那时在国外也才开始。我说我们准备做。后来由于运动的关系,到1962年才真正开始,后来一直持续到现在还在研究中。

1959年春我去京西斋堂接受工农教育,研究室由董铁宝先生代理。下放这一年,对了解国情,建立工农感情是有很大收获的。1960年春回校以后接着就是下工厂进行教学,五年制的学生这年夏天刚刚毕业。紧接着又将下一班改为六年制,而我们大部分教师是四年制毕业的,业务上待提高。1961年夏天我们组织学生进行生产实习,去过在北京的建筑设计研究院、水电科学研究院,最远的到了上海的船舶研究院。这些生产实习不仅对学生大有好处,对老师们也是一个很好的进修机会。另外,我们组织了教师的专题讨论班,以及由教师带着五下和六上的同学进行的讨论班,辅导他们文献阅读。记得董先生组织的飞机结构分析的文献阅读,实际上就是有限元计算方法的思想基础。为了准备船舶方面的任务,我则搞结构塑性动力响应的文献整理工作。另外还请力学研究所、建研院、水研院的研究人员帮着指导毕业论文,让青年教师参加辅导。还请董先生给六年级学生开了一门固体力学若干问题的课,讲了一些固体力学的近代问题,他特别还指导了几篇疲劳破坏,宏微观相结合方面的论文,对于同学后来的成长都有很大的好处。就这样我们的教师也逐渐成长起来。1962年是第一届六年制毕业班,由于师生的共同努力,成绩还确实不错。

1962年秋让我做数学力学系的副主任,负责力学专业的工作。这时困难时期算是过来了,我们积极做迁往十三陵校址的准备。1963年秋力学专业除风洞外都搬了过去,同去的还有计算专业和无线电系。那里有一个很好的学习环境,材料力学实验室有了自己专用的房子,另外实验应力分析的专用实验室。我们组织了全教研室讨论和检查每一个材料力学实验。由于交通不便,毕业论文全部由自己教师负责指导,其中也有一些是实验,它们带动了教研室的实验研究,并承担了一些实验任务。那两年,来了一批很好的进修教师,例如华中工学院的杨挺青,华南工学院的范业立,西安交通大学的乐美峰等同志,都是有一定经验的教师,连同1962年开始招的几届研究生起,我们组织了塑性力学的专题讨论班,形成了一个很好的科研集体。那时国内开始了一些学术报告会,我们都有论文参加,一切都显示着一个好的开端。1964年我国的原子弹试验成功,大家更是兴奋不已,要为我国的科学事业做出好的贡献。

可是好景不长,1965年秋三年级以上师生都去四清。我从沈阳一个学术会议回京后,派在门头沟区参加四清工作。1966年四月回校指导毕业班论文工作,也才刚刚开始不久,“文化大革命”就开始了。1969年秋力学专业同仁迁往汉中新校址。我因海外关系复杂,不宜去三线工作,而被安排随数学专业的同仁一起到江西鲤鱼州的干校农场。那是在鄱阳湖畔原来的一个劳改农场。我们去的时候已注意到这是一个血吸虫疫区,做了一些必要的防治,所以染病的少些。下雨时那里的土路滑得要命,常会走步摔一交。而正逢下倾盆大雨的夜间,军宣队集合我们去码头上卸砖,说是锻炼意志的好机会。回来时一个个混身是泥,烧热水给大家冲澡。在那里夏天在40度的烈日下插秧、建筑道路、修桥。后来我和黄杰藩同志又去帮着修建排灌站,算是发挥我们技术工作的特长。23个月的劳动,确实倒也体会到了工农生产劳动的艰苦性。只是脑子有些空虚,当我们坐在晒谷场上看人造卫星飞过头项,收听它发出的东方红乐曲时,自己心里确实感到十分惭愧,觉得没能在这方面做出什么贡献,希望早点锻炼合格回校参加工作。

1971年10月我们终于眼随最后一批撤回到北京。我准备打起铺盖去汉中,可是仍然没有让我去,而且还说数学专业也需要人,于是我又处在等待分配的状态。后来分配我到地质系,让我搞地质力学。我因为终于又有了工作而高兴,虽然开始的半年我只是帮着编写为工农兵学员用的初等数学讲义。那时李四光先生去世不久,我学习了李先生的著作,跟着学生们上山出野外,了解地质和力学相结合的间题。曾在“力学”杂志上写过两篇介绍地质中力学问题的文章,表明其中确有许多力学问题,而且很难处理。科研方面,我对李先生关于地球自转引起地球构造运动的假说做了严格的力学分析:在唐山地震后,人们关心以后的地震地点以及北京是否危险等问题,我们用有限元方法做了地震应力场的历史演变的数值模拟,以预测未来地震危险区的分布。另外在向地质学界普及近代力学知识做了些工作,开过讲习班,编写了为地质专业学生用的固体力学基础,其中尽量联系了一些地质构造分析的应用。当时力学专业的黄杰藩,丁中一,殷有泉等同志也都参加过来,后来加上从外校转回来的孙荀英同志成立了地球动力学的硕士点,先后培养了近40名硕士生。

1979年力学专业以力学系的名义迁回北京,固定体力教研室的同志要我回来兼主任。我说我对教研室是有感情的,但是我当时就已兼着地质力学和地震地质两个教研室的主任,不好再兼了。同志们还不放过,于是我成为北大唯一兼了三个教研室主任的人。好在都有能干的副主任做具体工作。我想这是过渡时期特有的现象吧!那几年我整理了文革前的讲义,和熊祝华、黄文彬同志一起编写了塑性力学教材,并通过讨论班指导研究生,恢复了结构塑性动力响应的研究工作,特别是进行了柱在轴向冲击载荷下的实验和理论分析。

1983年周光炯先生因身体不好,辞去了力学系主任的工作,力学系同仁酝酿结果要我再来过渡一下,我同意担任三年。这是一个提出了改革开放的时期,不过对学校来说还属初期阶段。丁石孙校长上任后,曾几次到系来征求过意见,还问我们作为系主任要些什么权,可是事情并不那么容易,即使部分的人事和财务权也是很难给的。我们只是在教学计划中做些建议。在教学内容上做些改革。

根据系内同志们关于力学专业方向讨论的意见,我们设想把专业范围扩展一下,使之成为应用力学与工程科学专业,那是美国加州大学冯元桢先生所在学校的系称。我们征求了校内外一些专家的意见,大多是赞成的。但是教委理科司却不同意。后来学校同意我们试办两届工程科学专业。张远鹏、魏庆鼎、陈德成等同志曾为此付出了巨大的精力。学生从一年级就开始上计算机课,其它数学与力学课程略有减少,而增加了材料科学,信息学,系统论,运筹学等开拓知识面和应用性的课程。对一年级开的工程与力学概论课请了一些工程界和力学界的专家来做介绍,很受学生们欢迎,后来这门课算是坚持下来了。由于招生人数减少,专业特点还不太明显,教员也紧张。两届以后就停止分专业,而将特殊课程放到选修课中去体现。两届工程科学专业的学生现已毕业分配工作,他们的发展还是值得追踪的,我个人想北大还应该办这样的专业。

当时副系主任刘必佐同志还化了很大カ气向学校申请给我们先盖大楼,但是学校当时总认为力学系的房子比较宽裕,一直拖到现在也没有列入计划,而力学系的用房变成紧张户了。另外还酝酿成立一个力学研究所的虚体,学校没有同意,我也没有认真去抓,至今没有实现,这些是我在系主任期间没有办好的大事,至今遗憾。值得欣慰的是要求数学课由我们自己开,由于同仁们的努力取得成功,后来数学组转化成计算力学教研室并建成了博士点。另外我试图统一力学实验课,要求增加学生动手机会,在每学期结束前要有一次由学生自己设计实验的锻炼,为此还出版了力学实验的教材,硕士生也增加了一门实验方面的必修课。

1986年秋我从系主任岗位上退了下来,仍指导着固体力学和地球动力学(地质学系)的研究生。由于去兼任自然科学基金委员会的工作,系里的工作过问得很少。1991年1月起我虽然退休,仍承担着一些科研任务和这两方面研究生的指导工作。

回顾起来,我从一个工程师出身,后来学了应用数学和力学,回国后的37年参加到力学专业的建设工作中来,前面一段时间我的思想停留在应用数学的框框里。后来我要求重视物理概念的阐述,在我教弹性力学和塑性力学时,我尽量这样做了。在单独成立力学系以后,我则希望在保持数理基础的严格训练外,提高实验方面的能力,多接触一些工程和应用方面的问题。改革开放以来,这些方面有长足的进步。在理论探讨方面也在一些问题上进行着国际水平的研讨工作。眼看着力学系在同志们的努力下,从无到有,经历过几次反复,发展到现在这样的规模,历届毕业生在全国各地做着卓有成效的工作,为祖国四化努力奉献,内心感到无比的欣慰。

对比过去,现在正是学科发展的好机会,需要我们抓往机会继续努力。我愿意继续努力,做好人梯中的一节,为我国的力学事业尽力。我相信北京大学的力学专业还是有其特点,是能够在社会主义祖国的建设事业做出应有贡献的。