浙大 84 歲老教授變著魔術教力學,學生好評如潮

03-03

" 一二三四五六,你喜歡幾?"

" 喜歡數字 2,就變 2。"

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。當塑料盒打開時,盒中整齊排列的 6 骰子點數 2 全部朝上

緊接著,他又演示瞭鋼環魔術。鋼環穿過鏈條,並沒有落在地上,而是神奇地被鏈條打瞭個," 這就是力學的一個運用,它體現瞭鋼環受沖量後使動量矩發生改變的動量矩原理。"

這是浙大紫金港校區丹青學園 " 在鮮艷的紅旗下,教師與學生面對面共學十九大 " 的黨課現場。84 歲的浙大航空航天學院力學教授、關工委求是宣講團成員莊表中,正用自己的 " 看傢魔術 ",為學生們講解創新思維。

講得瞭黨課,攻得下力學,能變魔術,會拍錄像,還愛跑小商品市場,日前,記者采訪瞭這位有點不一樣的力學教授。

好玩的魔術視頻:

每次去上課

都會帶上魔術道具

這不是莊表中第一次表演魔術。每次去上課,他都會帶上魔術道具,既能活躍氣氛,也能用直觀的方式說明力學知識。" 我的特點就是把抽象的理論具體化運用,讓學生知道許多理論都能看得見摸得著。"莊表中說。

上文提到的骰子魔術,特制的長方體道具盒內有一根橫條,當魔術師振動裝有骰子的道具盒時,骰子因不對稱沖擊的作用,按指定方向轉動 90 度,轉動後的骰子就出現瞭觀眾指定的點數。

鐵環魔術運用瞭動量矩定理。魔術操作的關鍵在於,鐵環在下落過程中,與魔術師的中指產生碰撞,從而獲得一定的動量矩。此時,鐵環在繼續下落時就能快速旋轉近 100 度,與鐵鏈打結。

" 學生聽課沒興趣就玩手機,如果老師說,我們用動量矩定理表演魔術,誰都不玩手機瞭,都來看表演。" 莊表中說,在浙大,80% 的學生在大一、大二必須修讀理論力學和材料力學的基本課。從 2010 年開始,他以講座形式,為浙大學生講瞭 4 次《力學與創新》,在講解力學知識時還穿插魔術表演,既吸引學生興趣,又讓學生對力學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,從那時起就對魔術產生好感。一次出差,他看到火車上在售賣魔術道具,覺得有意思,就買瞭下來。莊表中買的就是鐵環和鏈條,回傢以後對著鐵環和鏈條做研究,確定鏈條對鐵環打結這個現象同哪些因素有關,還把研究結果寫成論文,發表在力學雜志《力學與實踐》上。

他不僅在給浙大學生上課時表演魔術,還把他的魔術道具帶到瞭全國力學論壇會議上,送給參會者," 讓全國的力學老師都表演給他們的學生看。大傢也覺得這種魔術形式非常好。"

" 大傢給我的魔術好評以後,我又專門到義烏小商品市場去看,與力學有關的魔術道具還有哪些。"義烏小商品市場,莊表中一年要跑個五六趟,看到體現力學原理的新玩意兒就淘些回來,給學生們當教具,或是拍成小視頻,刻成光盤,讓學生們觀看。" 上段時間,我去義烏看到瞭透明塑料球,氣體打進球裡的時候會產生浮力現象。"

" 我們身邊有很多看得見摸得著的東西,就像我的魔術道具,也是義烏小商品市場到處看得到的。我偶然看到這裡有力學問題,還會馬上拍下來。" 莊表中逛小商品市場的習慣堅持瞭 8 年,如今的他已經把義烏小商品市場的商品佈局摸得門清。

每年去小學

一年普及一個知識點

莊表中 1934 年 4 月出生於上海,1952 年進入浙大機械工程學系,學習鑄造專業。" 那時候國傢需要人才,國傢認為你學習好,要趕快畢業。所以我一天 6 節課,一禮拜 6 天。" 兩年時間,他從浙大畢業。

畢業分配工作時,他受到力學教授的欣賞,便搞起瞭力學。1957 年,莊表中進入清華大學攻讀研究生,雖然學的是固體力學,但莊表中也堅持去聽錢學森流體力學的課," 我對他的教學方法和口才特別佩服。我做老師以後,把他作為榜樣。"

莊表中既向錢學森學習力學知識,也學習他理論與應用結合的教學方法。這一套教學方法,在他從清華畢業回浙大任教時,依然摸索踐行著。

17 年前,莊表中的孫子在求是小學念書。學校舉辦小制作比賽,他和孫兒一起動手制作掃地汽車、掃地畚箕……結果包攬小制作比賽的第一二三名。後來,機緣巧合之下,莊表中對求是小學提出," 我來給你們講科普,捐一些小制作工具。"

他在求是小學一年做一個報告,普及飛機、塑料、牛頓定理等知識。每年的主題都不一樣,一做就是 17 年。

從義烏小商品市場上批發來的新玩意兒,他當作教具送給學生。他覺得," 玩具就是最好的教具。"自己拍攝的錄像、制作的課件,他都刻成光盤,送給學生學習。他也為浙大學生講黨課,還協助兄弟院校建立理論力學創新應用實驗室。

臨近退休前後,他還" 當過 8 個廠的技術顧問 ",幫助企業解決工程上的問題。用他的話講," 又解決問題又學習,還能拍錄像。"

還有企業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 米的速度運行,企業想提速,以每秒 2.5 米的速度運行,結果電梯運行到 17 層以後振得厲害。

莊表中說:" 我想瞭很多天,想到瞭格林函數,先理論上建模,再找原因,用改變參數的方法來解決振動問題。" 電梯振動和 13 個因素相關,其中 10 個因素是確定的,莊表中集中調試 3 個不確定的因素,把這 3 個因素的參數反復調試,直到減小電梯振動和噪聲,達到國傢標準。" 這就好比穿上鞋子,硬底不舒服,換成軟底就舒服瞭。"

當時一架電梯要 30 萬元,修不好,企業損失就大瞭。莊表中一出手就幫助企業挽回瞭損失。" 第一個電梯解決瞭,第二個就太簡單瞭。兩個解決以後,他們再也不找我瞭,他們自己都學到手瞭。" 莊表中得意地笑瞭," 這些力所能及的事,社會需要我,我為什麼不做呢?"

通訊員:張靜|柯溢能|吳荃雁

文字記者:王湛

視頻制作:張靜

今日編輯:陳思屹

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