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俄语教材汉译对汉语理论力学教材的影响

已有 1298 次阅读 2022-10-3 22:53 |个人分类:书文评论|系统分类:教学心得

20世纪50年代初,主要由于学术和教育之外的因素,高等教育全面学习苏联,包括翻译引进了大量苏联教材。1952924日的《人民日报》社论指出,苏联各种专业的教学计划和教材,基本上对我们是适用的。它是真正科学的和密切联系实际的。至于与中国实际结合的问题则可在今后教学实践中逐渐求得解决。稍后《中央人民政府高等教育部推荐高等学校教材试用本的说明》称,充分学习苏联的先进经验,根据国家建设需要,设置专业,培养干部,是全国高等学校院系调整的一项重大工作。在我国高等学校里,按照所设置的专业使用苏联教材,而不再使用以英美资产阶级教育内容为基础的教材,是进一步改革教学内容和提高教学质量的正确方向。由此启动了苏联各学科教材的翻译。翻译教材最初由政府部门或商务印书馆等出版机构出版,1954年高等教育出版社成立后,主要由高等教育出版社出版。这种大量翻译教材从而在短时间内改变教育传统的尝试,在世界各国的科学传播和教育发展历史上都较为罕见。当然,全面向先进国家学习在科学发展史上并不罕见,如俄国和德国力学的兴起都是开始于学习法国。苏联翻译教材的影响,各学科都鲜见详细分析的的报道。

 

本文通过分析翻译苏联教材之前的早期汉语教材(包括翻译教材)、翻译出版的苏联教材和这些翻译教材出版后的最早一批自编教材,考察苏联翻译教材对我国理论力学教材的影响。限于篇幅,只比较了教学内容及其编排,而没有具体考察教学重点和难度的处理。早期教材中不包括物理的力学部分或不是完整的理论力学教材(例如只有静力学或运动学)。翻译教材中没有考虑建筑力学中的理论力学分册。自编教材只包括理科教材和工科全日制本科多学时教材,没有考虑中少学时本科教材和专科夜大等教材。在分析比较的同时,也回顾了汉语理论力学教材从20世纪20年代出现到60年代的发展历史,记录了相关教师在理论力学教材建设中的贡献。此外,也涉及一部21世纪翻译出版的俄文教材,并研究对理论力学教材建设的影响。这种回顾和比较有助于理解理论力学核心教学内容和处理方式的形成过程,从而深化对该课程的全面认识。

 

1 汉译俄语教材之前的汉语理论力学教材

 

最早的汉语力学教材在晚清就已经出版[1-3]。那些教材的内容本质上是物理学中的力学部分,因此不在本文所讨论范围之内。作为物理学后续课程的力学,通常称为理论力学、工程力学或应用力学[4]

 

称为理论力学的教材主要是为满足理科教学需要,适用于物理和数学等专业,也不排除工科专业使用。目前所见最早的汉语理论力学教材是巴黎大学留学生严济慈和李晓舫译自法语的《理论力学纲要》[5],初版于1926年。该书的法语原名为《力学基础(Eléments de Mécanique)》。内容依次为点和刚体的运动学;点的动力学包括能量原理、静力学;点系,包括刚体的动力学。1944年范会国[6]著《理论力学》出版,在50年代初期仍有重印。该书基于作者在南京中央大学、北平师范大学和上海交通大学等校的讲稿。作者在例言中称,本书所用之重要参考书如下,而尤多取材于数理名家P. Appell之名著 ‘Traité de Mécanique Rationnelle’”,随后列出18部教材,其中法文10部,英文7部,德文1部。全书分三卷。第一卷是力学导论,有矢量理论、质点和刚体的运动学包括相对运动、力学基本原理和概念。第二卷是静力学,包括质点、刚体和柔索的平衡。第三卷是动力学,包括质点动力学,质点系动量定理、动量矩定理和动能定理,刚体动力学,摩擦,虚功原理,D’Alembert原理,完整和非完整系统Lagrange方程,Hamilton原理和正则方程,平衡稳定性,冲击。上海暨南大学陆学善翻译了德国物理大师Planck“理论物理学导论的第一卷《一般力学》[7]1949年出版。内容较为简明,只有质点和质点系两篇。质点篇包括直线运动、空间运动、有心力及势能、运动方程积分、相对运动和约束。质点系篇包括平衡的矢量方法和能量方法,质点系动力学包括分析力学和刚体动力学。1952年,周培源[8]编著《理论力学》出版,该书基于西南联合大学为物理系、数学系和气象学系以及清华大学力学班的讲义。内容的编排与前述Appell的名著类似,可以归纳为导论、静力学、动力学和分析动力学几个单元。导论包括矢量运算、点的运动、牛顿定律和功能关系。静力学包括质点、质点系和刚体的平衡以及虚功原理和平衡的稳定性。动力学包括质点系动力学基本定理、质点直线和曲线运动、有心力和刚体动力学。分析动力学包括Lagrange方程,Hamilton正则方程、正则变换理论、D’Alembert原理、Hamilton原理、Gauss原理和Appell方程。

 

工科专业用的理论力学教材称为工程力学或应用力学,这里只列出五部。需要说明的是,有些教材虽然称为应用力学或工程力学,例如徐骥[9]著《应用力学》,但内容仍与物理学力学部分相当,本文没有涉及这类教材。所见最早的是中央大学陆志鸿[10]编《工程力学》,初版于1937年,50年代初期仍有重印。作者解释了书名的含义,应用力学是包括刚体和变形体力学,工程力学仅包括刚体的静力学和动力学。绪言中称本书之内容材料及问题参考下列各书之处甚多。随后列出6部美国教材和1部德国教材,编者乘授课之暇,采取上列各书之精粹,参加个人之见解,匆促辑成是书。列出教材包括后面还要提到的伊利诺伊大学Seely FBEnsign NEAnalytical Mechanics for Engineers和普度大学Poorman APApplied Mechanics,以及麻省理工学院Fuller C EJohnston WAApplied Mechanics等。《工程力学》 [10]分静力学、运动学和动力学三部分,采用国际单位制。静力学先分别讨论力的合成和平衡,都是按照从平面到空间、从特殊到一般展开,应用于结构内力、悬索和摩擦。动力学部分先讲点和刚体的运动学和动力学,然后是动能定理和动量()定理,最后是刚体的空间运动。

 

还有其他编译或翻译的工科理论力学教材。北京大学的佟韶华[11]编写了两卷本《应用静力学·应用动力学》。在自序中写道,是书习题及次序皆采自Poorman氏之应用力学,因此书条理分明最便于初学也。其他材料则采自Seely, Brown, Fuller Johnson, Dickson等各书以资补充,又自国外各杂志择取若干新方法以充实各章之内容焉。全书分静力学和动力学两部分,单位采用英制。静力学按照汇交力系和一般力系,每种又分平面和空间。动力学部分包括运动学,依次为质点的直线和曲线运动,刚体的平移、定轴转动和平面运动,摩擦,冲击和陀螺近似理论。上海交通大学曹鹤荪[12]根据PoormanApplied Mechanics1940年第4版编译《应用力学(汉译增补本)》,1948年出版。该书序言称普尔曼《应用力学》一书,我国沿用最久,说理简单,举例详尽,为其特色。编译者增加附卷,静力学增加了虚功原理和桁架的计算,运动学增加了质点空间运动和动系转动时的加速度合成,动力学部分增加了平衡的稳定性、Hamilton原理,完整和非完整系统的Lagrange方程,刚体运动的Euler方程。为满足在同济大学土木系和机械系的教学需要,江可宗翻译了铁木辛柯的《工程力学》 [13],上下两册分别初版于1950年和1949年。上册为静力学,下册为动力学,单位采用英制。静力学包括平面汇交、平行和一般力系,空间汇交、力偶、平行和一般力系,以及虚位移原理。动力学按照对象展开,质点直线和曲线运动,刚体平移、定轴转动和平面运动,相对运动,每部分包括运动学和动力学,动力学部分有矢量方法也有能量方法。1950年,上海交通大学季文美[14]编译Seely F BEnsign NEAnalytical Mechanics for Engineers而出版《应用力学》上、下册。编译章节次序依照原书,但习题有较多删减和更换,补充了变质量系统动力学、牵连运动为转动时加速度合成定理证明等内容。上册为静力学和运动学,静力学按从平面到空间、从特殊到一般的方式处理力系的合成与平衡,运动学不涉及刚体空间运动。下册为动力学和动力学专题,动力学包括质点和刚体动力学以及动量()和动能定理。动力学专题有机械振动、动平衡、陀螺、相对运动和调速器。

 

根据上述概述,20年代中期到50年代初期出版的汉语理论力学教材有下列特点:(1) 工科和理科所用教材的内容差别很大,理科主要是数学和物理,当时还没有本科力学专业。(2) 工科教材[10,11,14]中平衡问题只用矢量方法,教材[12,13]有分析方法;除了译著 [5]的理科教材 [6-8]都有分析方法。(3) 只有工科教材 [10]简介刚体空间运动,除了译著 [5]的理科教材[6-8]都有对刚体空间运动较为详细的阐述。(4) 多数工科教材[10-11,13-14]没有涉及分析动力学,除了译著[5]的理科教材[6-8]都有分析动力学基础。 (5) 工科教材[10-14]都是先讲静力学,只有教材[14]运动学是在动力学之前的独立部分,理科教材[5-8]都以点的运动开篇。(6) 除了译著[7]外理科教材[5-6,8]受法国教材的影响,尤其是受Appell的名著Traité de Mécanique Rationnelle影响。(7) 工科教材[10-14]均受美国教材的影响,尤其是PoormanApplied Mechanics(8) 理科教材[6,8]和工科教材[10,12-13]在五十年代初期仍印行。

 

2 俄语理论力学教材的翻译

 

1952年到1965年,有9部苏联理论力学教材翻译为汉语后出版。这些教材广谱多样。既有工科教材,也有理科教材;既被广泛采用的教学用书,也有体现力学或物理大师有个人风格的讲义;既有经苏联高等教育部审定的教科书,也有审定的教学参考书。其中多部教材的俄文原版已经多次再版,翻译后有些教材仍有新版推出。遗憾的是,选择教材的考虑现在难以考察。这些教材汉译本很少有译者序言,有些最初版本有的也在重印时删去。

 

最先翻译的教材是伏龙科夫[15]的《理论力学教程》。最初的汉译本分上、中、下三册由东北工业部教育处在1952年和1953年出版,扉页译者署名为童秉纲、吕茂烈等。参加翻译工作的还有淡开孚、黄文虎、陶城、吴瑶华、尹昌言、李国枢等。在译者序言中说明该书由在哈尔滨工业大学工作的苏联专家推荐,根据原书1946年第3版译出,原书是苏联教育部制定适用的主要教科书,它在苏联各高等工业学校里被广泛地采用着。”“以内容精要,结构严密,说理明晰为它的最大优点。后相继改由商务印书馆和高等教育出版社分上下两册出版,译者署名改为哈尔滨工业大学理论力学教研室,但删去了译者序言。上册为静力学和运动学,下册为动力学。静力学十章依次是静力学的基本概念以及公理、空间汇交力、空间平行力、空间力偶理论、平面一般力系、摩擦力、图解静力学基本知识、桁架、空间一般力系、重心。运动学七章依次是点的直线运动、点的曲线运动、刚体运动的基本类型、点的复合运动、刚体的平面运动、刚体绕定点的转动·普遍情形下自由刚体的运动、刚体运动的合成。动力学分为质点动力学和质点系动力学两部分。质点动力学部分六章依次为动力学绪论、质点的直线运动、动力学的普遍定理、非自由质点的运动、质点的振动、质点的相对运动。质点系动力学部分五章依次为虚位移原理、质点系动力学普遍定理、转动惯量、刚体动力学、碰撞理论。其中刚体动力学没有讨论定点运动和空间一般运动。

 

随后相继出版了三部工科理论力学汉译教材。与伏龙科夫的《理论力学教程》相比,篇幅更大,内容也更多。1953年,北京工业学院(现北京理工大学)朱广才译涅克拉索夫《理论力学》[16]分上下册出版,译自原书1950年第4版。该书上册有静力学、图解力学和运动学三个单元,下册有虚功原理、点的动力学和点系的动力学三个单元,每个单元有一章或数章。静力学中没有采用静力学公理,汇交、平行和力偶系统一处理平面和空间问题,但一般力系分别处理平面和空间。图解静力学内容较多包括分析桁架。运动学中没有讨论刚体运动的合成。质点动力学部分讲了Lagrange方程。质点系动力学中又推导了Lagrange方程及其广义能量积分,并较为详细地讨论了刚体EulerLagrange两种可积情形、平衡的稳定性、微振动等。行文中有些历史注记,但汉译本中人名多数只标注了俄文,而且与现在译法不一致,如Lagrange译为拉刚若。1953年,华东航空学院(西北工业大学的前身)季文美和华东水利学院(现河海大学)徐芝纶译尼古拉依《理论力学》 [17]分上下册出版(下册分两个分册均在1954年出版),译自该书1952年第16版。该书上册分刚体静力学和运动学两篇,下册有质点动力学、机械系统动力学、Lagrange方程和微幅振动四篇。静力学从静力学公理开始,然后讨论平面各种力系,再处理空间问题。运动学中没有讨论刚体运动的合成。质点动力学中有微分方程的近似解。机械系统动力学中动静法专章阐述较为详细,有专章简介陀螺近似理论。Lagrange方程篇中导出了广义动量积分以及带乘子的形式应用于非完整系统。微幅振动篇讨论了平稳的稳定性,也有多自由度系统的振动。汉译本中,把原书上册最前面的《理论力学发展简史》移到下册最后作为附录。1954年起,北京航空学院(现北京航空航天大学)叶逢培和吴礼义等译洛强斯基和路尔叶的《理论力学教程》[18]上下册(每册各分两个分册)陆续出版,译自该书1948年第四版。参加翻译工作的还有张开敏、黄克累、陈亚洪、马宗祥、王元彬、高为炳、郑元熙等。与前三种汉译教材均被审定为高等工业学校教科书不同,该书是高等工业学校教学参考书。上册有静力学和运动学两篇,下册有动力学基本理论、非自由系动力学和动力学专门问题三篇。静力学中,平行四边形法则没有列为公理,而是由更基本更直观的假设导出;平面和空间汇交力系统一处理,平面和空间一般力系分别处理。运动学中,先刚体运动包括空间一般运动,再讲相对运动包括刚体运动的合成。动力学基本理论中,牛顿定律和质点运动微分方程后,动量定律、动量矩定律和动能定理各列一章。非自由系动力学即是分析力学基础,包括虚位移原理、D’Alembert原理、第一类Lagrange方程、第二类Lagrange方程及其初积分、Hamilton变分原理和正则方程。动力学专门问题包括相对运动动力学、刚体动力学、变质量系统动力学、单自由度和多自由度系统振动、运动稳定性,运动稳定性包括Lyapunov直接方法和一次近似方法。穿插着丰富详实的历史注记,较专门的问题列出了参考资料。

 

理科理论力学教材最早出版的是北京大学物理系钱尚武和数学系钱敏译蒲赫哥尔茨《理论力学基本教程》 [19],上下两册分别于1953年和1954年初版,译自原书1939年第四版。原书经审定为综合大学和师范学院物理系和数学系教科书。按当时苏联高校体制,实际上也适用于力学专业。全书分运动学、静力学和动力学3部分。运动学有质点运动学和质点系和刚体运动学两章;后者先依次分析刚体平移、定轴转动、平面运动、定点运动,再研究刚体合成运动和点的相对运动。静力学有几何静力学和分析静力学两章;几何静力学先陈述了牛顿三定律作为公理,随后引入了静力学公理;按照汇交力、平行力、力偶系、一般力系的次序展开,不区分平面和空间问题;分析静力学聚焦于虚位移原理,也有用乘子法确定约束力。动力学在上册有1章,下册有八章。质点动力学中包括运动微分方程、动量、动量矩和能量定理、简谐振动、有心力作用下运动、相对运动、D’Alembert原理、Lagrange方程和最速降线。质点系动力学包括普遍定理和运动方程式两章,前者就是动量、动量矩和能量定理,后者有D’Alembert原理、动力学普遍方程和第二类Lagrange方程。随后五章为动力学专题,平衡稳定性和微幅振动、刚体动力学、正则方程及积分方法、微分和积分形式的变分原理与正则变换、冲击。最后一章是量纲和相似理论。除质点运动学和几何静力学两章外,各章都有参考文献,主要是俄、法、英、德语的书,也有少数论文。Appell的名著Traité de Mécanique Rationnelle几乎出现在各章文献中,只有微幅振动和稳定性1章,正文中引用了Appell的书,但文献中没有。

 

随后相继出版了两部理科理论力学汉译教材。钟佐华、吴永祯等译柯斯莫节米扬斯基的《理论力学教程》 [20]分上下册分别在19561957年出版。参加翻译的还有王耀先和邓应生。原书出版于1949年,被审定为高等师范学校数学系和物理系用书。全书分运动学、动力学和流体力学三编。运动学依次叙述质点运动学包括速度合成定理和刚体平移、定轴转动、平面运动、定点运动和合成运动,没有加速度合成和刚体空间一般运动。动力学可分为质点动力学、静力学和质点系动力学三个单元。质点动力学包括牛顿定律、自由质点直线运动振动和曲线运动、相对运动和平衡包括加速度合成定理、受约束质点运动包括摩擦、动能定理和平衡条件。静力学包括刚体平衡条件和质点系虚位移原理。质点系动力学包括三个基本定理、刚体动力学包括陀螺近似理论、D’Alembert原理、两类Lagrange方程、Hamilton正则方程及其积分、Hamilton变分原理和变质量系统动力学。黄念宁和钟奉俄译涅符茲格利亚多夫《理论力学》[21],分上下册在19641965出版,译自原书1959年版。全书分理论力学和连续介质力学两部分。前一部分包括5篇。质点力学包括运动学、运动微分方程及其积分、有心力、微振动和受约束运动。质点系动力学包括三大定理、动力学普遍方程、两类Lagrange方程、正则方程及其循环积分。刚体动力学质点的相对运动包括刚体的定点运动和一般运动以及相对运动的运动学和动力学。刚体动力学和变质量体动力学包括刚体运动可积情形、陀螺理论、碰撞、变质量运动方程和火箭运动。微振动·分析力学基础包括稳定平衡和运动附近的微振动、变分原理、Hamilton-Jacobi理论、积分不变量和正则变换。该书静力学和运动学内容较少。刚体平衡条件为刚体动力学方程的特例,虚位移原理作为质点系动力学普遍方程的特例。刚体运动学中没有刚体基本运动和平面运动。

 

还有两种力学大师和物理大师著述翻译出版。杰出的俄罗斯力学家、俄罗斯航空之父茹科夫斯基著有两卷本《理论力学》[22]1952年第2版由北京铁道学院(现北京交通大学)佘守宪和高等教育出版社张理京翻译,分别于19561957出版。该书包括理论力学、流体力学和引力论三部分。理论力学分为运动学、几何静力学、质点动力学、解析静力学和质点系动力学五篇。该书无论是取材还是处理与其他教材差别都较大。诺贝尔物理学奖获得者朗道和栗弗席兹著多卷本理论物理学教程的第一卷《力学》23的汉译本在1959年出版。该书包括运动方程、守恒定律、运动方程的积分、粒子碰撞、微振动、刚体运动和正则方程七章。全书的逻辑起点是Hamilton原理,在第2节就引入,接着便推导出了Lagrange方程。《力学》[23]根据原书1958年第1版译出, 2004年第5版有新的汉译本 [24]

 

苏联教材都不包括习题,专门出版有习题集。因为习题集并非与特定教材配套,因此习题集中也有内容的简要概述。有3种习题集汉译出版。1953年,蒲赫哥尔茨和伏龙科夫等[25]的《理论力学习题集》出版,北京航空学院理论力学教研室译自原书1949年第3版。1955年,密歇尔斯基[26]的《理论力学习题集》出版,哈尔滨工业大学理论力学教研室译自原书1952年第18版。该习题集在俄语国家中很有影响,1986年第36版和2010年第50版分别有新的译本[27-28]1965年,勃拉日尼钦科等[29]的《理论力学习题选集》出版,西北工业大学肖尚彬等译自原书19493版。

 

五、六十年代的汉译苏联理论力学教材的特点可概括如下:(1) 工科和理科所用理论力学教材内容有显著差别,参照教学大纲编写的教材与著名学者的著述也有显著差别。(2) 工科教材[15-18]都是按照静力学、运动学和动力学的顺序编排,分析静力学归于动力学部分,理科教材[19-21]都是先讲运动学,特别是教材[20-21]中静力学只是作为动力学的特例简要叙述。(3) 静力学多数教材[15,17-18]先讲静力学公理,然后有两种典型的处理方式,一种是讨论汇交、平行和力偶系时不区分平面和空间,但一般力系先平面后空间[15,17];另一种是各种力系都是先平面再空间[16,18](4) 运动学都包括刚体的空间运动,部分工科教材[15,17]把复合运动安排在刚体平面运动之前,其他工科教材[16,18]和理科教材[19-21]的复合运动在刚体一般运动之后。(5) 除工科教材[15]外,各书[16-23]均有分析动力学的内容,工科教材[16-18]的分析力学以Lagrange力学为主,理科教材[19-21]还包括Hamilton力学。(6) 各教材[15-21]均没有习题,习题采用专门的习题集[25,26,29],这些习题集均不与任何特定教材配套。

 

3 我国六十年代理论力学教材对翻译教材的借鉴与超越

 

50年代中期,随着建国初院系调整的完成,专业设置已经定型,不同专业对理论力学的要求也趋于明确。1954年颁发了第一套理论力学教学大纲,19555月在哈尔滨工业大学召开了全国第一次工科理论力学教学经验交流会[30]1954年,中央人民政府高等教育部教材编审处的高等学校交流教义中,有天津大学理论力学教研室李骊主编《理论力学》和北京师范大学吕烈杨编《理论力学》,前者适用于少学时工科,后者适用于理科。因为不是正式出版的教材,这里就不详细讨论了。

 

50年代出版的理论力学教材均为工科教材。除了专科学校教材和夜大学教学指导书外,全日制本科的理论力学教材有三种。1954年徐芝纶和吴永祯合编《理论力学(一、二册)[31]1956年李骊(主编)《理论力学》[32]1958/1959年季文美和吕茂烈等编《理论力学教程(上、下册)[33]。教材[32]是化工、地质、测量等专业的90学时教材,动力学讲到质点动力学三大定理,运动学没有牵连运动为转动的加速度合成,也没有刚体空间运动。编写者为天津大学理论力学教研室的李骊、周恒、虞润禄和胡林艺。教材[31,33]均为多学时教材,内容和处理受到伏龙科夫教材[15]影响较大,都是按照静力学、运动学和动力学顺序,动力学没有Lagrange方程,但有刚体空间运动、质点相对运动动力学、动力学普遍方程、碰撞等专题性内容。静力学有一定差别,教材[31,33]都是先平面后空间,尤其是教材[31]将摩擦放在静力学最后。运动学和动力学与伏龙科夫教材[15]较为接近。运动学中合成运动接着刚体基本运动,动力学都分成质点和质点系两部分。尤其是教材[31]和伏龙科夫教材[15]一样,质点运动分章讨论直线和曲线运动;而虚位移原理作为质点系动力学的开篇。教材[31]配有习题,1963年出版了第2[34]

 

20世纪50年代后期,在赶美超英高新尖等口号下,随意打乱课程体系和各门力学课的教学体系,各校纷纷自订大纲,鼓励以学生为主的自编教材。粗制滥造的教材违反学科和教育规律[30]60年代开始纠偏,1960年在西安西北工业大学召开高校工科理论力学、材料力学教学大纲座谈会,制定了135学时[35]75学时[36]两类教学大纲。以下仅讨论依据135学时大纲编写的教材。

 

1960年和1961年,季文美和吕茂烈主编的《理论力学(上、下册)[37]出版。该书是在《理论力学教程》[33]基础上修订补充,参加编写的是西北工业大学理论力学教研组的季文美、吕茂烈、孙海润、朱丕昭、扈英超、赵俊三等。该书采用静力学、运动学、动力学的次序,在中如此解释,有人认为课程一开始就可以从运动学讲起,而静力学则只作为动力学的特例;但考虑到与高等数学、材料力学的配合,……最后还是决定先讲静力学。静力学的处理是先平面后空间,对此在中解释,也曾提出静力学平面和空间内容的分合问题;……只要处理得当,分与合既不影响学时,也不改变篇幅,而分写并不妨碍合讲,而合写则不便于分讲,因此仍然决定采用先平面后空间的讲授体系。运动学基本上沿用伏龙科夫教材[15]的处理。动力学部分则与伏龙科夫教材[15]差别很大,精简了与物理学重复的质点动力学内容,增加了变质量力学、分析动力学、定点转动动力学和非线性振动等专题性内容。专题性内容各章有参考文献,其中引用的理论力学教材有洛强斯基和路尔叶[18] (两次)、蒲赫哥尔茨[19] (两次)、周培源[8]和尼古拉依[17]所著教材。1961年,有两种适用于机械、动力、电机、土建等专业理论力学教材出版。其一是哈尔滨工业大学理论力学教研室编《理论力学(上、下册)[38],编写人员有童秉纲、钟宏九、黄文虎、谈开孚、叶谋仁等。其从学习苏联经验结合自己的教学实践中总结了点滴体会,并感谢了前述推荐翻译伏龙科夫教材[15]的苏联专家在教材的很多地方反映了他在哈尔滨工业大学讲学时留下的宝贵经验。1962年第2版时仍原样重印,但在1981年第4版附1版序中删去了前述反映学习苏联经验的内容,但增加了原来序言中没有的编写人员名单。该书静力学采用先平面后空间的处理,运动学部分与伏龙科夫教材[15]的处理类似,动力学与之相比增加了Lagrange方程,并简要介绍了变质量系统动力学、陀螺仪近似理论等专题性内容。其二是清华大学理论力学教研组编《理论力学(上、下册)[39],主编罗远祥和官飞,主要执笔人钟一锷、罗远祥、黄昭度、官飞、何衍宗和李万泽。该书的静力学和运动学的处理基本上与伏龙科夫[15]相同,动力学有较多补充,不再严格区分质点动力学和质点系动力学,增加了Lagrange方程和两自由度微振动的内容。与教材[37-38]没有习题不同,教材[39]不仅有习题,而且习题前有该章内容的提要。1961年还出版了用于土建专业理论力学教材,华东水利学院工程力学教研组编《理论力学》[40],基本上是在[31]基础上修订补充,变化主要在动力学,调整了少量章节次序,增加了供选学的Lagrange方程一章。需要说明的是,除了这些正式出版的教材,还有些校内讲义也长期使用,例如上海交通大学吴镇编《理论力学(上、下册)[41]1962年以来多次修订重印直到20世纪90年代一直在校内使用。所有分两册的教材[37-39,41],上册均为静力学和运动学,下册为动力学。1962年审订了理论力学教学大纲,机械土建类各专业教学课时增加到145学时,多数教材如教材[37-39]相应修订出了第2版,虽然修改都不大。由于部分教材没有习题,1963年,王铎[42]主编的《理论力学习题选集》出版,该习题集覆盖理论力学的基本内容,由多院校教师合作选编。各校负责编写的是天津大学魏士贵、上海交通大学吴镇、大连工学院朱学仁、清华大学傅正泰、西北工业大学孙海润和哈尔滨工业大学陈长庚。60年代初这批教材的出版,意味着我国工科多学时理论力学教学体系的形成。编写这些教材的西北工业大学、哈尔滨工业大学、清华大学、河海大学、上海交通大学后来又相继推出多部优秀的理论力学教材。

 

比较翻译苏联教材前后的教材,可以发现这些翻译教材对工科理论力学有下列影响。(1) 确定了课程名称为理论力学,不再使用以往用过的工程力学或应用力学,目前只有俄国和中国用理论力学作为大学物理之后工科第一门基础力学课程的名称[43](2) 确立了理论力学的教学顺序是静力学、运动学和动力学,这与以往影响较大的法国教材和美国教材都不同。虽然最早的法国力学教材《力学教程》[44]以静力学开篇,但随后力学教材的主流由影响很大的Appell的《理性力学》[45]所代表,都是从运动学开始;美国的工程力学或应用力学教材先讲静力学,但运动学和动力学一般并不相互独立[46](3) 静力学部分都以静力学公理开始,随后的内容和处理方式仍沿用美国教材,分别讨论平面与空间力系的讲法与尼古拉依教材[17]和洛强斯基和路尔叶教材[18]一致。(4) 运动学的教学内容有所扩展,包括了刚体的空间运动,复合运动在平面运动,与伏龙科夫教材[15]和尼古拉依教材[17]一致,这是在欧美其他国家比较少见的处理方式[46](5) 动力学内容有很大扩展;基础部分都有质点系三大定理、碰撞、虚位移原理、动静法和动力学普遍方程,与翻译教材[15-18]一致;还有些动力学专题内容。

 

理科的理论力学教材出版较少。如果不算没有正式出版的讲义,只是在60年代初出版了两部。1960年,复旦大学数学系编著《一般力学》[47]出版,可用于数学系84学时理论力学课程,补充振动理论后也可以供力学专业使用。作者没有个人署名,审稿人为朱照宣和同济大学工程力学教研组。该书尝试重组和扩展教学内容。运动学篇包括质点运动、刚体运动和相对运动。动力学篇包括质点系动力学的三大定理、动静法、变分法、虚位移原理、Hamilton原理、Lagrange方程、正则方程及其积分。振动理论篇包括多自由度线性振动和单自由度非线性振动。自控理论篇包括线性系统理论、非线性系统分析方法和典型系统分析。陀螺仪理论篇包括刚体定点转动的运动学和动力学,以及陀螺仪理论和应用。天体力学和变質量力学篇包括行星摄动运动方程、正则变换和摄动理论、Lagrange行星运动方程、变质量系统运动方程和火箭运动。有例题,但没有习题。1961年,南京大学周衍柏[48]编《理论力学》出版,为物理专业同名课程教材,包括理论力学和连续介质力学两部分。理论力学部分前三章为运动学,质点运动、刚体运动和相对运动。质点动力学章包括有心力运动、两体问题、相对运动动力学等专题性内容。质点系动力学章包括碰撞和变质量动力学。刚体动力学章包括力的合成与平衡和陀螺的应用。分析力学章有虚位移原理、D’Alembert原理、两类Lagrange方程、Routh方程、微振动、Hamilton正则方程和正则变换、Hamilton-Jacobi理论、变分法、Hamilton变分原理和最小作用原理。例题和习题都较多,习题有三百多道,另有一百多道复习思考题。最后列出五部参考书中三种理论力学教材为周培源[8]、蒲赫哥尔茨[19]所著教材和一部美国教材。

 

从上述理科理论力学教材[47-48]看,俄文翻译教材影响较为有限。其原因可能有几个方面。其一,翻译教材出版前的汉语教材[5-6,8]与翻译的俄文教材[19-21]一样,都是受法国理性力学的影响;其二,翻译教材出版前的汉语教材[6,8]的深度和广度超过俄文教材[19-21];其三,俄文翻译的理科教材较少,出版也较晚。

 

4 21世纪俄语汉译教材及其影响

 

20世纪50年代较为集中地翻译引入俄文理论力学教材后,很长时间没有再翻译俄文教材。直到2006年,马尔契[49]的《理论力学(3)》由清华大学李俊峰翻译后,作为俄罗斯数学教材选译丛书中的一种出版。翻译所依据是2001年第3版,原书初版于1990年。该书是作者在莫斯科航空学院应用数学系教学的结晶。其参考书目中的前两部分别是Appell名著Traité de Mécanique Rationnelle的俄译本和蒲赫哥尔茨[19]的新版,这也表明了该书的理科属性。在初版序言中,作者称本书与现有的理论力学教材在选材和处理方式上都有本质区别。作者认为,随着科学技术的发展,理论力学需要完善。第一,课程应该是严谨、逻辑性强、完整和紧凑的,应该用较短的时间介绍理论力学的基本概念和方法。第二,不必在静力学和运动学的基本问题上花很多精力,应该集中精力介绍内容更丰富、理论与应用价值更大的动力学部分,以及分析力学方法。该书分运动学和动力学两部分。运动学只有一章,质点运动学、受约束质点系运动学基础、刚体运动学、点的复合运动和刚体复合运动。动力学有14章,动力学基本概念和公理、微分变分原理、静力学、质量几何、质点系动力学、刚体动力学、二体问题和刚体在向心力场中运动、变质量系统动力学、分析动力学方程、积分方法、撞击、积分变分原理和运动稳定性。其中作为动力学特例的静力学,先讲分析静力学,再讲几何静力学。该书内容的广度和深度,远超出了通常力学专业理论力学课程要求,大致相当于理论力学和高等动力学两门课程。

 

该书在翻译出版前已经对汉语教材建设有积极影响。译者序我主编的《理论力学》也借鉴了本书的一些思想。《理论力学》[50]受到的影响在教学体系方面主要是从运动学开始,静力学作为动力学的特殊情况而且是先分析方法后几何方法。就具体内容而言,删去了马尔契夫教材[49]中的刚体运动学和动力学以及分析力学较为专门的部分和稳定性理论,补充了机械振动基础。在教学法方面有很多改进,与马尔契夫教材[49]例题较少没有习题不同,《理论力学》[50]例题较多习题充足,并且有内容丰富的配套学生用书。2021年,清华大学李俊峰和张雄编著了该书第3[51],从内容安排上向较为传统的方式回归,仍然分为运动学、静力学、动力学和动力学专题4篇。运动学包括点的运动学、刚体运动学和复合运动。静力学先几何方法,再分析方法。动力学包括质点动力学、质点系动力学和分析动力学。动力学专题有刚体动力学、变质量系统力学、机械振动基础、Hamilton原理和正则方程。其附录很有特色,包括内容总结和解题指导、Matlab的应用,以及实际问题建模和分析的课外阅读材料。这样在仍具有严谨和高效风格的同时,更便于使用,也更有启发性。

 

马尔契夫教材[49]也出现在一些随后出版的理论力学教材的参考书目中,但由于该书选材和处理方式的差异性,实际影响较为有限。

 

5 结论

 

本文重点考察20世纪50年代俄语翻译教材对我国理论力学教材的影响,分析了俄语教材翻译出版前的9部早期教材、9部俄文翻译教材和翻译教材出版之后的6种自编教材教学内容。研究表明翻译教材对于理科和工科的理论力学教材影响不同,对理科教材几乎没有影响,对工科教材有多方面的影响。这种影响具体表现为:(1) 不再使用工程力学或应用力学的名称,统一为理论力学;(2) 教学内容的顺序为静力学、运动学和动力学,教材通常为两册,上册静力学和运动学,下册动力学;(3) 静力学增加了静力学公理,其它内容影响不大,人们常诟病的传统理论力学教材静力学部分教学坡度小效率低主要不是翻译教材的影响,而是那些教材翻译出版之前美国教材的影响;(4) 运动学形成了点的运动、刚体基本运动、合成运动、刚体平面运动、刚体定点运动、刚体一般运动的独特模式;(5) 动力学充实了基础理论,主要是质点系动力学动量定理、动量矩定理和动能定理以及分析力学中的Lagrange方程,还扩展了专题性内容。此外,本文还分析了21世纪出版一般俄语翻译教材对理论力学教材的影响。

 

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14 季文美(编译)应用力学(上、下册). 上海: 龙门联合书局, 1950. (原书无英文)

 

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17 尼古拉依Ё Л.(季文美, 徐芝纶译). 理论力学(上册; 下册第1分册,第2分册) . 上海: 商务印书馆, 1953, 1954. (原书无英文)

 

18 洛强斯基П Г,路尔叶А И.(叶逢培和吴礼义等译). 理论力学教程(上册,第1分册,第2分册;下册,第1分册,第2分册). 上海: 商务印书馆, 1954, 北京: 高等教育出版社, 1954; 1956, 1958. (原书无英文)

 

19 蒲赫哥尔茨H H.(钱尚武和钱敏译). 理论力学基本教程(上、下册) . 上海: 商务印书馆, 1953, 1954. (原书无英文)

 

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21涅符茲格利亚多夫В Г. (黄念宁和钟奉俄译). 理论力学(上、下册). 北京: 高等教育出版社, 1964, 1965. (原书无英文)

 

22 茹科夫斯基П М.(佘守宪和张理京译). 理论力学(上、下册). 北京: 高等教育出版社, 1956, 1957. (原书无英文)

 

23 朗道Л Д, 栗弗席兹E M.(莫斯科大学物理系四年级中国留学生译). 力学. 北京: 高等教育出版社, 1959. (原书无英文)

 

24 朗道Л Д, 栗弗席兹E M.(李俊峰译). 力学(5). 北京: 高等教育出版社, 2007. (原书无英文)

 

25蒲赫哥尔茨H H, 伏龙科夫N M, 米纳科夫 A П.(北京航空学院理论力学教研室译). 理论力学习题集. 北京: 商务印书馆, 1953. (原书无英文) 19493

 

26密歇尔斯基И В. (哈尔滨工业大学理论力学教研室译). 理论力学习题集. 北京: 高等教育出版社, 1955. (原书无英文)

 

27 密歇尔斯基И В. (吕茂烈, 淡开孚, 董秋泉, 王世忠译). 理论力学习题集(36). 北京: 高等教育出版社, 1994. (原书无英文)

 

28 密歇尔斯基И В. (李俊峰译). 理论力学习题集(50). 北京: 高等教育出版社, 2013.

Mescherskiy I V (translated by Li Junfeng). Problems of Theoretical Mechanics (50th ed.). Beijing: Higher Education Press, 2013 (in Chinese).

 

29勃拉日尼钦科 H A, 卡恩В Л, 明茨别尔格 В Л, 莫罗佐夫В H.(肖尚彬等译). 理论力学习题选集. 北京: 人民教育出版社, 1965. (原书无英文)

30 刘浔江. 中国力学教育史纲(). 科学网博客https://blog.sciencenet.cn/blog-517-673900.html

 

31 徐芝纶, 吴永祯(). 理论力学(一、二册). 上海: 新亚书店, 1954. (原书无英文)

 

32李骊(主编). 理论力学. 北京: 高等教育出版社, 1956. (原书无英文)

 

33季文美, 吕茂烈等(). 理论力学教程(上、下册). 北京: 机械工业出版社, 1958, 1959. (原书无英文)

 

34 徐芝纶, 吴永祯(). 理论力学(第二版) (一、二册). 上海科学技术出版社, 1964. (原书无英文)

 

35 高等工业学校理论力学/材料力学教学大纲座谈会. 高等工业学校理论力学教学大纲(四年制机械类型专业). 北京: 人民教育出版社, 1960. (原书无英文)

 

36 高等工业学校理论力学/材料力学教学大纲座谈会. 高等工业学校理论力学教学大纲(五年制化工类型专业). 北京: 人民教育出版社, 1960. (原书无英文)

 

37季文美, 吕茂烈(主编). 理论力学(上、下册). 北京: 人民教育出版社, 1960, 1961. (原书无英文)

 

38 哈尔滨工业大学理论力学教研室(). 理论力学(上、下册). 北京: 人民教育出版社, 1961. (原书无英文)

 

39 清华大学理论力学教研组(). 理论力学(上、下册). 北京: 人民教育出版社, 1961. (原书无英文)

 

40 华东水利学院工程力学教研组(). 理论力学. 南京: 江苏人民出版社, 1961. (原书无英文)

 

41 吴镇(). 理论力学(上、下册). 上海交通大学, 1962. (原书无英文)

 

42 王铎(主编). 理论力学习题选集. 北京: 人民教育出版社, 1963. (原书无英文)

 

43 陈立群. “理论力学”名称的由来. 力学与实践, 2022, 44(1): 225-232.

Chen Liqun. Theoretical mechanics: linguistically origining. Mechanics in Engineering, 2022, 44(1): 225-232. (in Chinese).

 

44 梅凤翔. 关于Poisson的《力学教程》. 力学与实践, 2016, 38(2) : 172-176.

Mei Fengxiang. On Poission’s “Traité de Mécanique”. Mechanics in Engineering, 2016, 38(2) : 172-176 (in Chinese).

 

45梅凤翔. 关于Appell的理论力学, 力学与实践, 2010, 32(3) : 111-112(原文无英文).

 

46 陈立群. 欧美理论力学教材中的运动学. 力学与实践, 2020, 42(6): 771-777.

Chen Liqun. Kinematics in European and American textbooks of theoretical mechanics. Mechanics in Engineering, 2020, 42(6): 771-777. (in Chinese).

 

47 复旦大学数学系(编著). 一般力学. 上海科学技术出版社, 1960. (原书无英文)

 

48 周衍柏(). 理论力学. 南京: 江苏人民出版社, 1961. (原书无英文)

 

49 马尔契夫A П.(李俊峰译). 理论力学(3). 北京: 高等教育出版社, 2006. (原书无英文)

Markeyev A P(translated by Li Junfeng). Theoretical Mechanics (3rd ed.). Beijing: Higher Education Press, 2006 (in Chinese).

 

50 李俊峰(主编). 理论力学. 北京: 清华大学出版社, 2001. (原书无英文)

 

51李俊峰, 张雄(编著). 理论力学(3). 北京: 清华大学出版社, 2021. (原书无英文)

 

 

摘要  本文比较20世纪20年代后期到50年代初出版的早期汉语教材、50年代翻译的俄语教材和60年代自编教材的内容,从而分析俄语翻译教材对汉语理论力学教材的影响。研究表明,翻译教材对数学物理专业用理论力学教材影响有限,而对工程专业理论力学教材有显著影响。这些影响包括形成了静力学、运动学和动力学的教学体系,固化了运动学的处理方式,扩展了动力学的教学内容。此外还分析了21世纪翻译出版的俄语教材及其影响。

 

关键词  理论力学;教材;翻译;力学史

 

中图分类号:O311.2

 

INFLUENCE OF TRANSLATED RUSSIAN TEXTBOOKS ON CHINESE THEORETICAL MECHANICS TEXTBOOKS

 

Abstract: The content comparison is performed among the early Chinese textbooks published from the late 1920s to the early 1950s, the Russian textbooks translated in the 1950s, and Chinese textbooks published in the 1960s. Therefore the influence of the translated Russian textbooks on the Chinese theoretical mechanics textbooks is analyzed. The investigation shows that the translated textbooks has a limited impact on the theoretical mechanics textbooks for the mathematics and physics majors, but has a significant impact on the theoretical mechanics textbooks for engineering majors. The influence includes formulating the teaching system consisting of statics, kinematics and dynamics, rigidifying the teaching treatments of kinematics, and expanding the teaching content of dynamics. In addition, a translated Russian textbook published in this century is studied to understand its impacts.

 

Key Words: theoretical mechanics; textbook; translation; history of mechanics

 

 

发表于《力学与实践》2002, 44(4): 925-934   网络版   PDF   公众号版




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