钱伟长教育思想的科学内涵_钱伟长教育思想

2020-02-27 其他范文 下载本文

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钱伟长教育思想的科学内涵

1、建设研究性、综合型一流大学是钱伟长教育思想的第一要义发展就是在原有的基础上,上新台阶、谋新发展、创新业绩。钱伟长教育思想内合了科学发展观。钱伟长非常重视文,理各科的协调发展,相互渗透,致力于培养全面发展的复合型,创新性,高水平人才。

2、培养全面发展的人是钱伟长教育思想的核心

以人为本,就是以人的发展作为衡量一切进步的最终标准。钱伟长教育思想的核心就是要促进学生的全面发展。“一个全面的人,是一个爱国者,一个辨证唯物主义者,一个有文化修养 道德品质高尚、心灵美好的人;其次才是一个拥有学科专业知识的人,一个未来的工程师、专门家。这句教育史上的名言是钱校长最常对学生说的话语。

3、坚持学校的发展与学生的成才相统一,坚持学校的发展与社会的需求相统一,坚持学校的发展与国家的要求相统一是钱伟长教育思想的根本要求。

通过跨学科培养复合型人才,突破“目标——手段——控制” 的途径,学生的创新意识和能力是一个在跨学科的环境中自然而然的内化过程,这样更能适应社会发展的需要,也能体现出大学对国家的引领和推动作用。钱伟长教育思想对中国高等教育理论的贡献

作为一名教育家,钱校长提出了一套完整、丰富、系统、科学的中国高等教育理论。

1.拆除“四堵墙”理论,是对中国高等教育理论的突出贡献

首先,拆除学校和社会之间的墙 大学是开放的,为加强学校和社会之间的联系,为适应国家工业结构的需要,必须改造和发展。钱伟长反对照本宣科的教书匠,他说:“一个搞科研的教师和不搞科研的教师是有根本的差别的。必须把最前沿的科技成果带给学生,培养学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力。本科生达到无师自通,硕士研究生要创新创造,博士研究生要攀登新高峰;再次,拆除各学院和各专业之间的墙。钱伟长反对专业分的过早、过专。他认为专业的教育应该放到研究生阶段,本科还是一个打基础的通识教育。自然科学、技术科学、社会科学和人文科学的学科分割线如果消除,不同学科之间不再是“隔行如隔山”,而是取长补短;最后,拆除教与学之间的墙。钱伟长认为学生只有通过主动学习才能把所学的知识变为自己的知识,高等教育应该把学生培养成自学能力的人。如果学生毕业了还是不教就不会,那就说明你办教育失败了。

2.科学教育思想和人文教育思想是对中国高等教育理论的又一贡献

科学教育思想的内涵是科学主义指导下的中国高等教育。科学主义是指,科学是探索真理的唯一模式和途径,又是推动社会发展的唯一力量,是社会进步的标志。钱伟长提出在大学校园开设专题课以代替专业课,大力提倡学术研讨会以活跃学术思想,增强学术氛围。

人文教育思想的内涵是人文主义指导下的中国高等教育。人文主义又称人本主义,是指承认人的价值和尊严,把人看作万物的尺度,或以人性、人的有限性和人的利益为主题的任何哲学。人文教育的任务不仅在于传授人文知识,更重要的是在于培养具有人文精神的、和谐的人、人文教育的目标在于通过完整的教育促进学生的自我实现。上世纪九十年代,钱伟长亲自出面抓艺术教育和社团发展,就是要培养学生的人文精神。

3.和谐教育思想和美育思想是对中国高等教育理论的重大贡献

儒学强调“礼之用,和为贵,先王之道斯为美”。钱伟长教育思想是一种美育思想。他通过开展多门新兴学科、边缘学科、交叉学科和科目,对传统学科进行大刀阔斧的调整。这种改革让学生在学习中真正把所学的知识融会贯通,让学生们感受到了知识的美,和学习知识的乐趣。

世界教育理论经历了18世纪卢梭的自然主义教育思想、19世纪英国的博雅教育、19世纪末20世纪初欧洲的新教育和美国的进步教育思想。在中国曾经存在着平民教育思潮、工读主义教育思想、乡村教育派等教育思想流派。钱伟长教育思想是吸收了这些教育思想的合理成分而发展起来的一种教育思想,是一种和谐教育思想。他认为,教育不是把知识交给学生,而是要把获取与处理知识的能力交给学生。高等教育的主要目的就是让学生获得科学的方法和辩证的思维逻辑。这样的教育是和谐、有序的教育。

年逾九旬的上海大学校长、中科院院士钱伟长,称得上是一个传奇式的老人。早在上世纪60年代,他就与钱学森、钱三强一起被周恩来总理称为我国科学家中成就卓越的“三钱”;他也是我国目前在位的最年长的大学校长。

钱伟长从念大学起,几十年如一日,坚持体育锻炼。如今的钱老对日常的锻炼依然锲而不舍。他说:“不能吃身体的‘老本’”。

古稀之年的钱伟长是以长跑作为锻炼形式的。如今九十岁了,虽然长跑已不太合适,但钱老依然“规定”自己每天要步行三千步。

正是依靠体育锻炼,钱伟长一直保持了健康的体质和头脑。前不久,上海大学为钱伟长九十华诞举办“钱伟长杯”大学生足球比赛,钱老亲自策划撰写了足球比赛的竞赛规程,并出资打造了足球赛的奖杯。在闭幕式上,钱老兴致勃勃地为学生发奖,还滔滔不绝地作了一个多小时关于足球和体育锻炼的发言。

说起长寿的心得,钱老认为,靠药补,靠食疗,靠遗传,这些都只能是一些辅助的措施。他认为:长寿关键靠自己。

一是长寿就要相信自己。据科学家研究,人的寿命可以达到150岁。实际生活中大多数人只能活到90岁以下。人的寿命的潜力是很大的,可从先天和后天的素质中去挖掘这种潜力。要做到这一点,首先应充满自信。有的人被医院错判为癌症,由于丧失了自信,精神堤坝垮了,本来并没有什么大病,最后却丧了命。相反,有的人得了绝症后能正确对待,既来之,则安之,与疾病展开不懈的斗争,结果竟奇迹般地活了下来。自信的力量是长寿的一个重要的源泉。

二是长寿就要说服自己。月有阴晴圆缺,人有旦夕祸福。生活中的坎坷势必造成感情世界中的大起大落,控制不好就要损寿。在现实生活中,有许多人被卷入感情的波澜而不能自拔,最后多以轻生折寿而告终。他们的悲剧就在于不能说服自己。要学会说服自己,吃了亏不生气,深知“福兮祸所依,祸兮福所倚”的哲理。在困难的时候不断调理心绪,真正驾驭住自己的命运。这样,就为长寿打好了心理基础。

三是长寿就要发现自己。人易于发现世界,发现他人,而往往会把自己忽略掉了。生命中有一种巨大的潜能需要我们去发现。一个能够发现自己的人,就能不断地调整自己、改造自己、更新自己,从而发展、壮大和巩固自己。

四是长寿就要征服自己。羡慕他人,仿效他人,忽略自己的社会角色,这是人们最常见的缺陷。只有征服了自己,才能任凭花开花落,云卷云舒。

钱伟长最后说,体育锻炼要坚持不懈,因为体育是人生的一部分,它能给人以无比坚强的意志,一个人只有具备完整的人生,才会勤奋钻研、努力创新,才会有精力去实现自己的奋斗目标,从而为国家做出贡献。

钱伟长语录

1、比如走马路,会有很多障碍,有沟、石块什么的。有的人碰到沟、石块,他非得把沟填满,把石块搬掉才肯过去,把时间和精力泡进小问题里去了。其实,只要你跨过去,绕过去就行。

2、学习要学习那些关键的东西,要大踏步往前走,走远了再回头来看,原来的东西就不见了。

3、百年大计,教育为本——我相信在中国共产党领导下,中国教育事业会更加繁荣,我们会培养出更多高素质的合格人才。教,关键在于“授之以渔”;教书,关键在于教给学生一种学会思考问题的方法。

4、一个人也许很聪明,也许可以拥有许多知识,可如果没有高尚的品德和强烈的社会责任感,他就不仅不能对社会有益,反而可能危害社会。

1、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,在正则摄动理论方面创建的以中心挠度wm为摄动参数作渐近展开的摄动解法,国际力学界称之为“钱伟长方法”。

2、与世界导弹之父冯o卡门合作发表《变扭的扭转》,成为国际弹性力学理论的经典之作。

3、在奇异摄动理论方面独创性地写出了有关固定圆板的大挠度问题的渐近解,国际力学界称之为“钱伟长方程”。

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。

4、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。

5、圆环壳的一般解是钱伟长的另一个贡献。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(Meiner,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。

6、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。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、日本著名学者: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。

7、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又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-Reiner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》,被世人公认为是一项国际上重要的进展和贡献。

8、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,是世界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。

9、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。

10、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1998年全国优秀科技图书一等奖。

11、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。

12、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。191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”。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。

有人说,钱伟长太全面了,他在科学、政治、教育每个领域取得的成就都是常人无法企及的。钱伟长见到记者时仍然在强调他不变的那句话,“我没有专业,国家需要就是我的专业;我从不考虑自己的得与失,祖国和人民的忧就是我的忧,祖国和人民的乐就是我的乐。”他用六十多年的报国路诠释了自己一直坚持的专业:爱国。

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