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《全国大学生力学竞赛赛题汇编及点评》序言
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《全国大学生力学竞赛赛题汇编》序言
注：由机械工业出版社出版，清华大学高云峰教授和北京航空航天大学蒋持平教授编著的《全国大学生力学竞赛赛题汇编》一书，邀笔者作序。对于青年学生，真正是出于个人爱好而不是奉家长或教师之命，去显示自己的学习实力，参加各种竞赛，笔者是一贯支持的，因之写下了以下文字。
世界上在学生中组织文化知识竞赛，最早是在数学学科展开的。其中最著名的，要算是1894年匈牙利数学竞赛了，迄今已经经历了一百多年。罗马尼亚的中学生数学竞赛开始于1902年，苏联中学生数学竞赛开始于1934年，被命名为数学奥林匹克。美国开始于1938年，保加利亚开始与1949年，中国开始于1956年。1959年开始了国际中学生数学竞赛。
著名数学家陈省身教授在《怎样把中国建为数学大国》的讲演中说：“数学竞赛大约是百年前在匈牙利开始的，匈牙利产生了同它的人口不成比例的许多大数学家！”（《数学进展》20卷2期）数学奥林匹克为匈牙利造就了一大批世界著名学者，著名的力学家冯·卡门就是当年匈牙利数学竞赛的优势者。他在《航空航天时代的科学奇才》一书中说：“根据我所知，目前在国外的匈牙利著名科学家当中，有一半以上都是数学竞赛的优胜者，在美国的匈牙利科学家，如爱德华、泰勒、列夫·西拉得、G·波利亚、冯·牛曼等几乎都是数学竞赛的优胜者。我衷心希望美国和其他国家都能倡导这种数学竞赛。”这些话充分说明，举行中学生的数学竞赛，不仅对那个国家的数学科的发展起到巨大的推动作用，而且由于数学是许多学科的基础，它对推动那个国家的整个科学技术也起着重要的作用。
在各国学者逐渐领略到数学竞赛的好处后，20世纪，在中学生以致大学生群体中进行的各种比赛犹如雨后春笋，得到蓬勃发展。1967年开始了国际中学生物理奥林匹克，1968年开始了国际中学生化学奥林匹克。在大学生中，美国数学会主持的从1938年开始的普特难（Putnam）数学竞赛，其竞赛优胜者得到的不在于金钱而在于荣誉。国际著名的物理学家诺贝尔奖获得者费曼就得到过普特难数学竞赛第一名。美国国际大学生数学建模竞赛开始于1985年，国际大学生程序设计竞赛开始于1977年，国际建筑设计竞赛开始于1976年。等等。
在各门学科中，力学和数学，是最为基础和影响范围最大的两门，也是关系最为密切的两门学科。
在中国明末，由西方传教士邓玉函（瑞士人）口授、王徵笔录、并于1627年出版的《远西奇器图说》中，讲到数学和力学的关系时说：“造物主之生物，有数、有度、有重，物物皆然。数即算学，度乃测量学，重则此力艺之重学（注：中国早期将力学翻译为重学）也。重有重之性。以此重较彼重之多寡，则资算学；以此重之形体较彼重之形体之大小，则资测量学。故数学、度学、重学之必须，盖三学皆从性理而生，为兄弟内亲，不可相离者也。”这里数学是计算的意思，和现今数学的含义不同。度学是指测量学，更宽一点，指的是几何学。
我国著名力学家谈镐生先生在1977年上书中国科学院说：“按照近代观点，物理、化学、天体物理、地球物理、生物物理可以全部归纳为物理科学。力学是物理科学的基础，数学又是所有学科的共同工具，力学和数学原是科学发展史上的孪生子，因此，形象地可以认为，物理科学是一根梁，力学和数学是它的两根支柱。” 他曾更为简练地说： “数、理、化、天、地、生中的五大科学可以统一归纳为‘物理科学’。力学当然就是物理科学的共同基础。而数学则是物理科学和所有科学的共同工具。”
基于对力学在各门科学中的重要性的这种认识，要推动我国科学技术的现代化，在青少年中，推动他们打好力学的基础和打好数学基础具有同等重要的意义。因此，力学学会决定从1958年开始在大学生中举行力学竞赛是十分重要的举措。它对于推动作为基础课的力学学科的教学，增加就学者对力学学科学习的兴趣，活跃教学与学习环境，发现人才，吸引全社会对力学学科的关注与投入，都是非常重要的。
事实证明，全国周培源大学生力学竞赛开始以来，愈来愈受到各界的重视。一届比一届规模大，一届比一届受到更多的支持。1988年，第一届比赛，称为青年力学竞赛，原定是每四年举行一次。1988年第一届参赛者只有62人，而2008年第六届的参赛者有近万名。后来受到周培源基金会的支持，改名为周培源大学生力学竞赛，还受到教育部高教司的支持。并且从原来的每四年举行一次改为每两年举行一次。这些都说明，周培源大学生力学竞赛是一项适合我国科学技术和教育发展潮流的重要赛事。办好周培源大学生力学竞赛，不仅是中国力学学会的责任，也是我国各级教育主管行政部门、各大专院校、广大力学学科的教师乃至全社会的责任。
从第一届力学竞赛以来，已经过去二十多个年头了。二十多年是一个不短的历史阶段。为了使力学竞赛的赛事办得更好，我们需要认真总结一下比赛的收获和经验。尤其是对于各届比赛的命题、比赛内容和方式加以总结和检讨，是很必要的。恰巧清华大学高云峰教授和北京航空航天大学的蒋持平教授合作将我国历届大学生力学竞赛的赛题和题解结集出版，并且作者们对于各届的赛题进行了点评。无疑本书的出版对推动周培源大学生力学竞赛的总结与提高是有帮助的。
本书的主要特点：一是作者们并不是简单地把原来的赛题归纳结集。历次力学竞赛的赛题和解答都在赛后由《力学与实践》杂志刊登，他们不简单地把这些赛题和解答集中起来，而且还在每一次的赛题后面给出了点评。评议这些题目的难易、是否超出现行力学教学大纲。在附录中，还对历次赛题根据难易进行了分级。二是，对于比赛特别是今后比赛逐渐增加动手和联系实际的趋向，作者们着重介绍了第六届力学竞赛的团体赛的命题思路、比赛过程和取胜诀窍。作为附录，作者们还就中央电视台播出过的四次有关力学联系实际问题和动手能力的比赛进行了纪实介绍。由于这四次比赛，高云峰教授都是实际指导者，所以写来更为生动、透彻深入。
我想，这本书，不仅对今后的比赛的组织者、命题者有很好的参考价值。对于力学比赛的指导教师、力学竞赛的参加者，也具有很好的参考意义。一般来说，为了教好、学好力学课，对于教师和学生，也都是一本难得的参考书。
北京大学退休教授 武际可
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