中國現(xiàn)代化之橋

內(nèi)容概要

　　本書收錄了茅以升先生關(guān)于橋梁科學(xué)、科學(xué)研究、科學(xué)道德、科學(xué)家與工程師、紀(jì)念師友的科普隨筆文章，他以清新樸實的筆觸向讀者款款敘述了我國橋梁建設(shè)悠久的歷史和卓越的成就，科學(xué)工作者和社會公眾要培養(yǎng)面向未來的科學(xué)精神和道德情操，通過本書讀者可以了解到一代學(xué)人茅以升的為人、治學(xué)和修養(yǎng)，他那愛國如家、正義凜然、追求學(xué)術(shù)、求知上進(jìn)的精神，值得廣大讀者學(xué)習(xí)和發(fā)揚(yáng)光大。

作者簡介

　　茅以升(1896-1989)，土木工程學(xué)家、橋梁專家、工程教育家，是我國工程學(xué)術(shù)團(tuán)體的創(chuàng)建人之一。他主持我國鐵道科學(xué)研究院工作30余年，為鐵道科學(xué)技術(shù)進(jìn)步做出了卓越的貢獻(xiàn)。在工程教育中，始創(chuàng)啟發(fā)式教育法，堅持理論聯(lián)系實際，致力教育改革，為我國培養(yǎng)了一大批科學(xué)技術(shù)人才。

書籍目錄

橋話篇
　我與中國的橋梁建設(shè)
　征程六十年(回憶錄)
　錢塘江建橋回憶
　沒有不能造的橋
　橋梁和橋梁技術(shù)
　橋話
　中國的石拱橋
　名橋談往
　橋名談往
　趙州橋與李春
　五橋頌
　中國古橋技術(shù)史概論
教育篇
　新時代的科學(xué)教育
　習(xí)而學(xué)的工程教育
　工程教育的方針與方法
　工程教育中的學(xué)習(xí)問題
　工程教育之研究
問學(xué)篇
　學(xué)習(xí)研究“十六字訣”
　科學(xué)與技術(shù)
　提倡一下科學(xué)道德
　我們年老科學(xué)家的愿望
　工程師和科學(xué)家
　科研與科普
　“中國是世界技術(shù)的搖籃”
　科學(xué)工作的群眾化、革命化
　從小得到的啟發(fā)
師友篇
　《竺可楨日記》序
　記柳翼謀師
　中國杰出的愛國工程師——詹天佑
　紀(jì)念近代科學(xué)先驅(qū)者和偉大藝術(shù)家——達(dá)?芬奇

章節(jié)摘錄

　　序二　　習(xí)而學(xué)的工程教育　　——紀(jì)念二伯茅以升　　茅于軾　　二伯茅以升學(xué)識淵博，思想活躍，思路敏捷，見解新穎，我覺得和他談天是一種最好的享受。說來很湊巧，從五十年代到二伯逝世，我們始終住得很近。二伯是我國橋梁工程的先驅(qū)者，而我也是學(xué)工程的（不過是機(jī)械工程），因此在子侄輩中，他和我談得最多，也最投機(jī)。“文革”以前，沒有時間就一個題目連續(xù)地和我談，因此也深入不了。“文革”開始后，他靠了邊，我和他談話的機(jī)會多了。同時，我也年近四十，閱歷多了，對他的思想更容易領(lǐng)會?！　∥覀冋劦念}目涉及工程和科技的各個方面。他曾經(jīng)想改造整個力學(xué)體系，廢棄力的概念，改用能的概念。事實上現(xiàn)在大家認(rèn)識到的力學(xué)現(xiàn)象本質(zhì)上都是能的傳遞、儲存、釋放和形態(tài)的轉(zhuǎn)變。他甚至擬訂了一本“能學(xué)”教科書的章節(jié)提綱，如果他能精力充沛地多活幾年，這本教科書也許可以問世，那就可能引起整個物理學(xué)觀念的革新。他還提出過科學(xué)和技術(shù)的新定義，沿著這個思路，科學(xué)和技術(shù)可以各自建立起學(xué)科體系，這對于工程教育、科普活動、科技研究都有時間上的指導(dǎo)意義。但他的許多主張中，最使我感興趣的是把顛倒了的工程教育順序恢復(fù)過來，即他稱之“習(xí)而學(xué)的工程教育”。為此，他曾寫過一系列文章和一本小冊子?！　≈R是從實踐中歸納出來的，越是基礎(chǔ)性的規(guī)律，越是抽象，離開實踐也越遠(yuǎn)，也更難以掌握。而學(xué)習(xí)的原則應(yīng)該是先易后難，循序漸進(jìn)?？墒乾F(xiàn)在的大學(xué)工程教育卻反其道而行。大學(xué)一年級先學(xué)微積分和物理學(xué)，這些概念抽象，不容易掌握，而越是高年級反而越接近實際，抽象的概念越少。學(xué)習(xí)成了先難后易。一個有志于獻(xiàn)身橋梁建設(shè)的青年人，進(jìn)大學(xué)首先遇到的是和造橋無直接關(guān)系的數(shù)學(xué)、力學(xué)，他的專業(yè)興趣不容易培養(yǎng)。有的人有極高的施工組織才能，但不善于抽象思維。這樣的人才在現(xiàn)有的教育模式中很可能被排除在大學(xué)之外。相反，現(xiàn)在大學(xué)畢業(yè)的優(yōu)秀學(xué)生多半長于邏輯推理和概念應(yīng)用，卻未見的有組織能力。如果讓他們?nèi)ブ笓]施工，很可能出現(xiàn)工序銜接、質(zhì)量監(jiān)督、人事配合等實際工作的混亂。人才應(yīng)該用其所長，避其所短，可是現(xiàn)在的大學(xué)教育卻偏重理論而相對地忽視實踐。這種教育順序不但違背了先易后難的原則，而且造就了學(xué)生善于動腦而拙于動手。結(jié)果不能不對我國的工程建設(shè)產(chǎn)生不利的影響，不難出現(xiàn)高超的設(shè)計，但難于使其變成現(xiàn)實?！　∮需b于此，二伯提出一個新的教育順序，其原則是先知其然，而后知其所以然。以橋梁建筑專業(yè)為例，大學(xué)一年級先學(xué)施工條例，二年級則學(xué)設(shè)計規(guī)范。這些學(xué)習(xí)內(nèi)容不必解釋條例和規(guī)范的理論基礎(chǔ)，只說明其內(nèi)在的聯(lián)系。到三年級可以學(xué)結(jié)構(gòu)力學(xué)，四年級則學(xué)微積分、線性代數(shù)、概率論和普通物理。但橋梁專業(yè)的微積分和物理學(xué)可以不同于機(jī)械系的，它們各有側(cè)重點，有各自的例題和習(xí)題。學(xué)生越是到高年級，越是明白自己在低年級所學(xué)的道理，也就明白還有哪些道理至今在科學(xué)上還沒有辦法解釋。于是學(xué)習(xí)成為一個自然的延續(xù)過程，成為一種終身的事業(yè)：活到老、學(xué)到老?！　∵@樣一種新的工程教育有一系列的優(yōu)點：　　1.不一定非得到四年級（五年級）才算大學(xué)畢業(yè)，而是任何一個年級都可以畢業(yè)就業(yè)。一年級的學(xué)生可以在施工現(xiàn)場為工長；二年級的畢業(yè)生可以為設(shè)計室技術(shù)員；全程畢業(yè)可以做研究工作或為教授。高級人才的需求量本來就比較少，這正好和新體制下各年級畢業(yè)的人數(shù)大體相符?！　?.任何一個年級都可以招收新生。一個人在自己的工作崗位上干了很多年之后，感到有深造的必要，就可以繼續(xù)入學(xué)。所以新體制有較大的靈活性，它可以更好地滿足不同程度的人才需求?！　?.現(xiàn)在的大學(xué)畢業(yè)生多半希望進(jìn)研究院或設(shè)計院，再不就是留校教書，把讀書本身當(dāng)做了目的，而不是“學(xué)以致用”。他們的學(xué)問多少有點兒偏重畸輕。另一方面不少現(xiàn)場經(jīng)驗豐富的工人干部，盡管才華出眾，一旦走上工人、技師這條路，卻再也無望成為教授、研究員。世界上有些國家實行雙軌制教育、即中學(xué)畢業(yè)后可以選擇進(jìn)職業(yè)學(xué)?；蛘?guī)大學(xué)。這種制度雖有利于滿足不同程度的人才需求，卻易形成社會中的等級觀念。而“習(xí)而學(xué)的工程教育”卻兼有雙軌制和單軌制的優(yōu)點?！　?.新體制下，大的工廠、施工現(xiàn)場都可以開辦正式大學(xué)。有志于學(xué)的不同年齡的人都能很容易地進(jìn)入大學(xué)一二年級。學(xué)校教的東西來源于日常干的工作。這類大學(xué)特別適宜業(yè)余學(xué)習(xí)，由于學(xué)習(xí)和實際工作密切結(jié)合，學(xué)習(xí)就有興趣，同時探索更“高深”的未知知識領(lǐng)域的道路又敞開著。如果大企業(yè)都能辦大學(xué)，全國高等教育的規(guī)?？梢苑蠋追?，而增加的支出經(jīng)費(fèi)卻很有限?！　《@一卓越的教育思想，理應(yīng)對國家和社會有重大的意義。他的這套想法由來已久，但在舊社會根本沒有實現(xiàn)的可能。新中國成立后，他確實抱著真切的希望，要在教育體制上闖出一條新路，在20世紀(jì)50年代初他就寫過許多文章探討這個設(shè)想，但這個變革牽扯的面太廣，不但要有教育主管部門的同意，還要準(zhǔn)備新的教材、新的師資、新的入學(xué)和畢業(yè)考核辦法。這一切光憑單槍匹馬，沒有一個龐大的班子是不可能完成的?？墒且院笳芜\(yùn)動一個接一個，他最得力的助手也被打成右派，調(diào)到邊遠(yuǎn)山區(qū)，他的設(shè)想也就束之高閣了。“四人幫”被粉碎之后，改革之風(fēng)吹遍神州大地。他那三十年前的想法又在頭腦里活動起來，可是他已年逾八旬，視力減退，難于閱讀，更艱于動筆，舊時的雄心，終于隨年齡的增長熄滅了?，F(xiàn)在大家在紀(jì)念他，我認(rèn)為最好的紀(jì)念方法，是將他最有益于人類的思想繼承下來，并在條件成熟的時候，逐漸付諸實施?！　″X塘江橋　　我過去所做的工作中，最引人注目的就是參加了杭州錢塘江橋的建設(shè)。這當(dāng)然是當(dāng)時工程技術(shù)人員和工人群眾集體力量的產(chǎn)物，特別是老友羅英同志的貢獻(xiàn)，我只是身居領(lǐng)導(dǎo)地位的一個始終其事的負(fù)責(zé)人。由于建成不久，日寇逼近杭州，這座橋即為我方自動炸毀，直到抗戰(zhàn)勝利后オ進(jìn)行修復(fù)，因而我任該橋工程處處長，前后達(dá)16年之久。1975年我去杭州看橋，見火車過橋速度不減，儼如過一新橋，但已有40年高齢，為之欣慰不已。　　錢塘江橋的建成、炸毀及修復(fù)的經(jīng)過情況，我曾寫了ー篇《錢塘回憶——新橋、炸橋、修橋》送由全國政協(xié)文史資料委員會發(fā)表，現(xiàn)不贅述，但將其中比較有意義的工作，整理出幾項如下?！　?.對建橋來說，錢塘江潮水和流沙均為別處罕見的極難克服的自然障礙。潮水來時，不僅洶涌，而且潮頭壁立，破壞力量驚人。流沙是極細(xì)極輕的沙粒，一遇水沖，即被涮走。江底石層上，悉為流沙覆蓋，深達(dá)40余米，覆蓋頂?shù)牧魃臣唇祝瑹o穩(wěn)定形狀，故杭州人有諺語“錢塘江無底”。上游的山水暴發(fā)時，江水猛漲，下游的海潮涌入時，波濤險惡，遇到上下水勢同時進(jìn)發(fā)，如再遇臺風(fēng)，則濁浪排空，翻騰激蕩*故錢塘江的設(shè)計與施工，非尋常方法所能奏效。我們用了“氣壓沉箱法”。“沉箱”是沉入水中，覆蓋在江底上的ー個箱子，分為上下兩半，下部為中空的工作室，放入高壓空氣排水，讓工人進(jìn)去挖江底流沙；上部為“圍堰”，四面隔水，以便中間筑橋墩。沉箱下的挖沙，箱上的筑墩，同時進(jìn)行，等到沉箱沉到石層時，橋墩也將近完成了，這時沉箱下達(dá)石層，工作室內(nèi)填滿混凝土，便成為橋墩的底座。“氣壓沉箱法”有一特點而為其他建筑橋墩法所無的，即在施工時期內(nèi)，工程師可親自進(jìn)入沉箱工作室，察看橋墩基礎(chǔ)的狀況，以便采取措施保障安全?！　?.當(dāng)錢塘江橋進(jìn)行設(shè)計時，日本帝國主義侵略兇焰，已從東北深入華北，這時在江浙—帶興辦巨大工程，不得不考慮到戰(zhàn)火的來臨，造橋工程，愈快愈好，因而想出一個前所未有的施工方法：“上下并進(jìn)，ー氣呵成”。平常造橋，都分“三步曲”進(jìn)行：首先造橋墩的基礎(chǔ)，然后在基礎(chǔ)上造橋墩，最后在橋墩上架橋梁，基礎(chǔ)—橋墩—橋梁，這個次序是從來不變的。因而橋墩等候基礎(chǔ)，橋梁等候橋墩所費(fèi)的時間，總是無法避免的。錢塘江橋則不然，沉箱下沉?xí)r，基礎(chǔ)工程與橋墩工程并進(jìn)，江中進(jìn)行橋墩工程時，岸上進(jìn)行鋼梁裝配工程。有兩個相鄰橋墩完工時，岸上整個裝配好的鋼粱，即用船承載浮運(yùn)，利用潮水漲落，安裝上橋墩。形成ー個“生產(chǎn)線”，不分水中岸上，一項工程接一項.緊密銜接，一氣呵成。當(dāng)“八一三”上?？箲?zhàn)爆發(fā)時，江中還有ー個橋墩，兩架鋼梁未完，但到9月26日，橋上鐵路即能通車，可見這個“上下并進(jìn)”的方法是多么有效?！　?.錢塘江橋是我國比較巨大的工程，而又為我國工程技術(shù)人員所親自掌握的，因而也是ー個訓(xùn)練培養(yǎng)橋工技術(shù)人才的極好的場地。橋工處開始組織時，我與羅英先生（我在美國讀研究生時同班同學(xué)）合力進(jìn)行，除延聘了幾位國內(nèi)知名橋梁工程師外，先后吸收了29位剛從大學(xué)工科畢業(yè)的青年，一面在室內(nèi)學(xué)習(xí)繪圖設(shè)計，一面在室外學(xué)習(xí)勘測及各種施工。每ー個人都有深入第一線實地訓(xùn)練的機(jī)會，對于整個橋工的內(nèi)容，都有頭尾分明的概念，并了解每一動作在理論上的“所以然”之故，這樣，就把這批人培養(yǎng)成為設(shè)計施工中的骨干分子。外加各種有關(guān)工程的技術(shù)人員，橋工處就組織成為一個強(qiáng)有力的設(shè)計施工戰(zhàn)斗隊。又為了為國家培養(yǎng)將來建橋隊伍，擬定了ー個計劃，利用錢塘江橋的施工機(jī)會在1935及1936兩年的學(xué)校暑假期中，分函國內(nèi)有工科的各大學(xué)，請選派三年級肄業(yè)的大學(xué)生來杭州橋工處實習(xí)兩個月，由處供應(yīng)食宿，毎年招收80個，受到國內(nèi)各大學(xué)熱烈響應(yīng)，爭相推薦。這批實習(xí)生每天除上課ー兩小時外，均分派在各個工地，輪流實習(xí)，期滿發(fā)給證書。這個訓(xùn)練計劃，當(dāng)時幸能圓滿執(zhí)行?！　〗夥藕髱鬃髽蚬こ特?fù)責(zé)人曾在錢塘江橋任職的有：武漢長江大橋總工程師汪菊潛，南京長江大橋總工程師梅旸春，鄭州黃河大橋總工程師趙燧章，云南長虹大橋總工程師趙守恒等。至于當(dāng)年曾在杭州工作受過訓(xùn)練，直到今天仍在各鐵路、公路橋梁工程上服務(wù)作出貢獻(xiàn)的，為數(shù)當(dāng)不在少。　　4.錢塘江橋工程種類較多，內(nèi)容復(fù)雜，最后所以能取得成功，是經(jīng)歷過不少次失敗的。因而它的成功經(jīng)驗，是很寶貴的。為了記錄下這些成功的經(jīng)驗，在工程進(jìn)行時，做了兩件事：—是分段寫繪出各種工程的進(jìn)行情況，ー是將各種工程，按實際經(jīng)過，攝入電影。寫繪的紀(jì)錄主要有兩種，一是正式“工程報告”，連同“竣工圖”，現(xiàn)存上海鐵路局，其工程報告副本，現(xiàn)存浙江省檔案局。所謂“竣工圖”系指工程的最后實際情況，有別于“設(shè)計圖”或“施工圖”。ー是科學(xué)普及性質(zhì)的報道，除了中外報刊所登新聞外，在施工期間，每兩星期送登上海出版的《科學(xué)畫報》一次，分八期刊完，后在1950年由中國科學(xué)圖書儀器公司，將這八期匯編為一本，用《錢塘江橋》名義出版。關(guān)于錢塘江橋電影片，那不僅是ー個紀(jì)錄片，也是ー個科技教育片。拍攝時，由工程師編輯并作導(dǎo)演，所有在場技術(shù)人員及工人都要按照工程師指揮，進(jìn)行工作，因而拍攝的鏡頭，有連貫性，使觀眾能了解所拍工程的來龍去脈，對于橋工教育，有重要意義。電影片包括各種各類工程，無重大遺漏?！　?.錢塘江橋尚未完工時，日本帝國主義已經(jīng)進(jìn)攻上海。橋建成才三個月，杭州即遭淪陷，在淪陷這天，橋為我方自動炸毀，我負(fù)有炸橋任務(wù)。為了準(zhǔn)備炸橋，在ー個正橋橋墩內(nèi)，預(yù)留了ー個放炸藥的空洞。造橋不易，炸橋也不簡單，需要在很多鋼梁爆炸點上安放充足炸藥，用引線接到岸上“雷管”，炸橋時使雷管起爆，全橋即炸毀。因此炸藥不能等到炸橋時才放進(jìn)，而要在校早時候就按計劃放到所有要爆炸的地點。就是說，在遠(yuǎn)離爆炸的時候，大橋里已經(jīng)埋有了炸藥！大橋上的鐵路是1937年9月26日通火車的，大橋上的公路因防空襲，延至1937年11月17日才通汽車，開通公路這一天，過橋的人民群眾在十萬人以上，都是“兩腳跨過錢塘江”的（這是杭州人多年的諺語，形容其不可能）。但是，從11月17日這一天起，所有過橋的火車、汽車、行人，都是在炸藥上走過的，這在古今中外的橋梁史上是從未有過的?？梢砸秊樽晕康氖遣⑽匆虼税l(fā)生任何事故，發(fā)生任何傷亡?！　『贾萦?937年12月23日為日寇侵占，大橋即于當(dāng)日炸毀。在前一天，鐵路車輛在橋上撤退的機(jī)車有三百多輛，客貨車有兩千多輛。其他各方面撤退的物資，更不計其數(shù)。那時大橋通車，雖只三個月，總算起了一定的作用?？箲?zhàn)勝利后，全橋修復(fù)，更成為永久性建筑?！　?.錢塘江橋工款來之不易，故設(shè)計力求經(jīng)濟(jì)，施工時的材料、人工、器具等都力防浪費(fèi)。大橋的規(guī)模如下：總長1453米，內(nèi)江上正橋16孔，每孔跨度67米，南北兩岸上引橋共381米，橋分兩層。下為鐵路，上為公路，鐵路火車軸重50噸，公路汽車載重15噸。公路兩旁為人行道，橋的鋼梁為合金鋼，橋墩為鋼筋混凝土。這座大橋的全部造價為當(dāng)時“法幣”540萬元，合當(dāng)時165萬美元。橋上工人，最多時約900人，為期約兩個月。工程技術(shù)人員及行政事務(wù)職員共約100人。在施工的兩年半時間內(nèi)（從1935年4月到1937年9月），不問假期，不分日夜，全橋工程未有片刻停頓。每當(dāng)我回憶當(dāng)時工地的緊張情況，我總為全橋職工的愛國熱情所深深感動。1941年，前“中國工程師學(xué)會”在貴州貴陽開年會吋，因建橋有功，授我名譽(yù)獎?wù)?，我的答辭申明；“這個獎?wù)聭?yīng)為羅英先生及全體職工所共有，我只是ー個代表領(lǐng)獎人。”　　……

編輯推薦

　　有人就有橋，世界上沒有不能造的橋！　　重溫中國著名科學(xué)家、工程學(xué)家、橋梁學(xué)家茅以升先生科學(xué)觀、教育觀，從中找到中國通往現(xiàn)代化的正確路徑。

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