力学课堂 | 一图读懂工程力学理论与教育发展简史

世界上，大学的工科教育起步很晚。大约只有二百五十年左右的历史。最早的工科教育当是法国成立于1745年的一所道桥学院。其后到1794年法国巴黎的综合工科学校诞生，工科教育逐渐成熟了起来。后来才有世界各国效法它成立的各种工科大学或工科系科。其中一个标志性的事件是巴黎综合工科学校两本基础课教材的出版。一本是1811年分两卷出版的泊松所著的《力学教程》，另一本是1826年出版的纳维所著的《力学在结构和机械方面的应用》。前一本奠定了理论力学的教学基础，而后一本奠定了材料力学的教学基础。实际上，作为材料力学主要内容的梁的理论，是直到纳维的这一本书才最后完成的。

△图 2 法国巴黎的综合工科学校

早些，在没有工科教育的情况下，工程知识都是由师傅带学徒的方式相互传授。我们知道的18、19世纪的几位著名的工程师与发明家都是学徒出身。如改进蒸汽机的瓦特(1736-1819)，纺织机的发明者英国人阿克赖特(1732－1792)，蒸汽机为动力的轮船的发明者美国人富尔顿(1765－1815)，蒸汽机车的发明者英国人斯梯文森(1781－1848)等，他们青少年时代都曾经当过修表学徒。只有在工科的基础课理论力学和材料力学基本成熟和定型后，工科教育的需要的最重要的基础知识体系才基本系统化定型，成批地培养工科人才才成为可能。所以可以说，现代工科教育，或者说，现代工程，是力学学科发展和成熟的直接成果。

△图 3 瓦特和蒸汽机

力学对现代工程的发展起到非常重要的作用。一位斯坦福大学电机工程教授斯密斯(RalphJ. Smith，1907-1997)说:"工程是最优地应用科学以自然资源来造福的艺术行业。"另一位叫林赛(S. E. Lindsay)的工程师在1920年说得更加明确，他说:"工程是安全与经济的实践，它采用服从科学定律的力和天然的材料，经过组织、设计、施工以满足人们的普遍利益。"

从这一点说，力学是工程的统帅，而不是工程的奴隶。伽利略和惠更斯研究的单摆，开启了后来整个钟表工业领域；瓦特应用离心调速器，是蒸汽机作为现代工业的动力成为可能。齐奥尔科夫斯基的变质量力学，奠定了宇航的基础。迄今，我们有的人还是有力学是工程的配角、力学要服务与工程的看法，这只是一方面的道理。历史告诉我们，力学不仅能够为工程服务，同时可以统帅工程，指引工程。力学对工程的这两方面的作用缺一不可。

归纳起来，力学的发展过程说明，它是最早向权势即真理的真理观发起挑战，并且取得决定性胜利的学科；它又是自然科学各门学科的共同基础，是人类认识自然界的有力工具；它还是现代工程技术的基础。

注：本文素材来源于网络。如有侵权，请联系我司；如需转载，请注明出处和链接，谢谢！