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八旬浙大教授邊變魔術(shù)邊講力學(xué),每年還給小學(xué)生開講座

講臺上,莊表中教授將裝著6顆骰子的長方體塑料盒用力一振。當(dāng)塑料盒打開時(shí),盒中整齊排列的6顆骰子點(diǎn)數(shù)2全部朝上。
緊接著,他又演示了鋼環(huán)魔術(shù)。鋼環(huán)穿過鏈條,并沒有落在地上,而是神奇地被鏈條打了個(gè)結(jié),“這就是力學(xué)的一個(gè)運(yùn)用,它體現(xiàn)了鋼環(huán)受沖量后使動量矩發(fā)生改變的動量矩原理。”
這是浙大紫金港校區(qū)丹青學(xué)園的黨課現(xiàn)場。84歲的浙大航空航天學(xué)院力學(xué)教授、關(guān)工委求是宣講團(tuán)成員莊表中,正用自己的“看家魔術(shù)”,為學(xué)生們講解創(chuàng)新思維。
講得了黨課,攻得下力學(xué),能變魔術(shù),會拍錄像,還愛跑小商品市場,日前,錢報(bào)記者采訪了這位有點(diǎn)不一樣的力學(xué)教授。
每次去上課
都會帶上魔術(shù)道具
這不是莊表中第一次表演魔術(shù)。每次去上課,他都會帶上魔術(shù)道具,既能活躍氣氛,也能用直觀的方式說明力學(xué)知識?!拔业奶攸c(diǎn)就是把抽象的理論具體化運(yùn)用,讓學(xué)生知道許多理論都能看得見摸得著。”莊表中對錢江晚報(bào)記者說。
上文提到的骰子魔術(shù),特制的長方體道具盒內(nèi)有一根橫條,當(dāng)魔術(shù)師振動裝有骰子的道具盒時(shí),骰子因不對稱沖擊的作用,按指定方向轉(zhuǎn)動90度,轉(zhuǎn)動后的骰子就出現(xiàn)了觀眾指定的點(diǎn)數(shù)。
鐵環(huán)魔術(shù)運(yùn)用了動量矩定理。魔術(shù)操作的關(guān)鍵在于,鐵環(huán)在下落過程中,與魔術(shù)師的中指產(chǎn)生碰撞,從而獲得一定的動量矩。此時(shí),鐵環(huán)在繼續(xù)下落時(shí)就能快速旋轉(zhuǎn)近100度,與鐵鏈打結(jié)。
“學(xué)生聽課沒興趣就玩手機(jī),如果老師說,我們用動量矩定理表演魔術(shù),誰都不玩手機(jī)了,都來看表演。”莊表中說,在浙大,80%的學(xué)生在大一、大二必須修讀理論力學(xué)和材料力學(xué)的基本課。從2010年開始,他以講座形式,為浙大學(xué)生講了4次《力學(xué)與創(chuàng)新》,在講解力學(xué)知識時(shí)還穿插魔術(shù)表演,既吸引學(xué)生興趣,又讓學(xué)生對力學(xué)理論的理解印象深刻。
2008年,莊表中偶然在電視上看到劉謙表演的魔術(shù),從那時(shí)起就對魔術(shù)產(chǎn)生好感。一次出差,他看到火車上在售賣魔術(shù)道具,覺得有意思,就買了下來。莊表中買的就是鐵環(huán)和鏈條,回家以后對著鐵環(huán)和鏈條做研究,確定鏈條對鐵環(huán)打結(jié)這個(gè)現(xiàn)象同哪些因素有關(guān),還把研究結(jié)果寫成論文,發(fā)表在力學(xué)雜志《力學(xué)與實(shí)踐》上。
他不僅在給浙大學(xué)生上課時(shí)表演魔術(shù),還把他的魔術(shù)道具帶到了全國力學(xué)論壇會議上,送給參會者,“讓全國的力學(xué)老師都表演給他們的學(xué)生看。大家也覺得這種魔術(shù)形式非常好?!?/p>
“大家給我的魔術(shù)好評以后,我又專門到義烏小商品市場去看,與力學(xué)有關(guān)的魔術(shù)道具還有哪些?!绷x烏小商品市場,莊表中一年要跑個(gè)五六趟,看到體現(xiàn)力學(xué)原理的新玩意兒就淘些回來,給學(xué)生們當(dāng)教具,或是拍成小視頻,刻成光盤,讓學(xué)生們觀看?!扒岸螘r(shí)間,我去義烏看到了透明塑料球,氣體打進(jìn)球里的時(shí)候會產(chǎn)生浮力現(xiàn)象?!?/p>
“我們身邊有很多看得見摸得著的東西,就像我的魔術(shù)道具,也是義烏小商品市場到處看得到的。我偶然看到這里有力學(xué)問題,還會馬上拍下來?!鼻f表中逛小商品市場的習(xí)慣堅(jiān)持了8年,如今的他已經(jīng)把義烏小商品市場的商品布局摸得門清。
每年去小學(xué)
一年普及一個(gè)知識點(diǎn)
莊表中1934年4月出生于上海,1952年進(jìn)入浙大機(jī)械工程學(xué)系,學(xué)習(xí)鑄造專業(yè)?!澳菚r(shí)候國家需要人才,國家認(rèn)為你學(xué)習(xí)好,要趕快畢業(yè)。所以我一天6節(jié)課,一星期6天?!眱赡陼r(shí)間,他從浙大畢業(yè)。
畢業(yè)分配工作時(shí),他受到力學(xué)教授的欣賞,便搞起了力學(xué)。1957年,莊表中進(jìn)入清華大學(xué)攻讀研究生,雖然學(xué)的是固體力學(xué),但莊表中也堅(jiān)持去聽錢學(xué)森流體力學(xué)的課,“我對他的教學(xué)方法和口才特別佩服。我做老師以后,把他作為榜樣。”
莊表中既向錢學(xué)森學(xué)習(xí)力學(xué)知識,也學(xué)習(xí)他理論與應(yīng)用結(jié)合的教學(xué)方法。這一套教學(xué)方法,在他從清華畢業(yè)回浙大任教時(shí),依然摸索踐行著。
17年前,莊表中的孫子在求是小學(xué)念書。學(xué)校舉辦小制作比賽,他和孫兒一起動手制作掃地汽車、掃地畚箕……結(jié)果包攬小制作比賽的第一、二、三名。后來,機(jī)緣巧合之下,莊表中對求是小學(xué)提出,“我來給你們講科普,捐一些小制作工具?!?/p>
他在求是小學(xué)一年作一個(gè)報(bào)告,普及飛機(jī)、塑料、牛頓定理等知識。每年的主題都不一樣,一作就是17年。
從義烏小商品市場上批發(fā)來的新玩意兒,他當(dāng)作教具送給學(xué)生。他覺得,“玩具就是最好的教具?!弊约号臄z的錄像、制作的課件,他都刻成光盤,送給學(xué)生學(xué)習(xí)。他也為浙大學(xué)生講黨課,還協(xié)助兄弟院校建立理論力學(xué)創(chuàng)新應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室。
臨近退休前后,他還“當(dāng)過8個(gè)廠的技術(shù)顧問”,幫助企業(yè)解決工程上的問題。用他的話講,“又解決問題又學(xué)習(xí),還能拍錄像?!?/p>
還有企業(yè)曾因電梯振動問題找到莊表中,請他幫助電梯減振。
23層的電梯以每秒1.5米的速度運(yùn)行,企業(yè)想提速,以每秒2.5米的速度運(yùn)行,結(jié)果電梯運(yùn)行到17層以后振得厲害。
莊表中說:“我想了很多天,想到了格林函數(shù),先理論上建模,再找原因,用改變參數(shù)的方法來解決振動問題?!彪娞菡駝雍?3個(gè)因素相關(guān),其中10個(gè)因素是確定的,莊表中集中調(diào)試3個(gè)不確定的因素,把這3個(gè)因素的參數(shù)反復(fù)調(diào)試,直到減小電梯振動和噪聲,達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)?!斑@就好比穿上鞋子,硬底不舒服,換成軟底就舒服了?!?/p>
當(dāng)時(shí)一架電梯要30萬元,修不好,企業(yè)損失就大了。莊表中一出手就幫助企業(yè)挽回了損失。“第一個(gè)電梯解決了,第二個(gè)就太簡單了。兩個(gè)解決以后,他們再也不找我了,他們自己都學(xué)到手了。”莊表中得意地笑了。
(原題為:《八旬浙大教授真會玩,邊變魔術(shù)邊講力學(xué)》)





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