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美国早期工程教育中的力学教材

已有 7968 次阅读 2017-4-9 21:47 |个人分类:教学行思|系统分类:教学心得| 力学, 美国教材, 早期工程教育

上周五听白欣老师的报告《中国近代工科大学的兴起与力学教育的开展——以北洋大学、交通大学为例》。这是个很有意思的视角。毕竟力学学科的存在价值也体现于是工程科学的基础。因为家里有事,提前退场了。虽然没有听完,但总体感觉,就是早期的力学课程相对比较简单。

当年双语教学时,也读过几本很早期的美国力学教材。在我看来,这些已经是力学课程,而不是物理中的力学部分。

最早的一本是1855年出版的卫斯理大学数学和天文学教授所著

Smith AW. An Elementary Treatise on Mechanics,Embracing the Theory of Statics and Dynamics, and Its Application to Solids andFluids. Harper & Brothers, 1855.

在叙述风格上,仍有自然哲学的流风余韵,定义,定理,命题等,因此与现在的工程力学教材相去甚远。

影响大的当推斯坦福大学的教授铁木辛柯(1878-1972)和助教授杨(1904-1980Timoshenko在密执安大学时的博士生)合著

Timoshenko S, Young DH. Engineering Mechanics: Statics &Dynamics. McGraw-Hill, 1937, 1940, 1951, 1956.

我看到最新重印本是1985年的,后面是不是还有重印不太清楚。1953年上海交通大学江可宗先生将该书译成中文《铁氏工程力学》,由上海龙门联合书局出版。尽管该书没有铁木辛柯所写的材料力学教材著名,但仍在美国工程力学教育史上有里程碑的作用。在此之前,工程力学都强调特殊而具体的应用,因此很快就会随着技术的发展而过时。铁木辛柯沿袭哥廷根学派数学与应用、理论与实际、科学与工程密切结合的传统,在教材中强调基本原理。

大致同期出自名家之手的教材还有麻省理工学院机械工程教授邓哈托 (1901-1989,美国的三院院士,本科电气工程,但曾在西屋电器公司听过铁木辛柯的培训课,随后成为他的助手,一起工作三年)

Den Hartog JP. Mechanics. Dover Publications, 1948, 1960.

该书也是经典教材。近年出的教材还有评论该书“优秀且受到广泛尊重的经典”。当然没有邓哈托的《机械振动》著名。《机械振动》有汉译本,《力学》似乎没有。

一叶知秋,从那三种教材推测,内容简单实用是当时工程教育中力学课程的通例,并非是中国工科高等教育初兴所导致的简陋。早期工程对力学需求不如后来航空航天兴起后迫切,而力学自身发展也不完善。当时还是从物理学的分支,转变为与数学学科的交叉,直到现代力学是在上世纪六十年代伴随着计算机的发展才横空出世,才完成形成独立学科。




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