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求真拓荒攀力学高峰,挥汗育人铸师者丰碑——纪念严宗达先生诞辰100周年

作者:蔡宗熙 崔玉红编辑:王涛 罗晨尹来源:党委宣传部

严宗达(1926年5月5日—2021年5月31日),辽宁辽中人。固体力学家,结构工程专家,力学教育家。1948 年从北洋大学土木系毕业后,留校任教,退休前为天津大学教授、博士生导师。1959年受命在天津大学创办应用力学专业。1985—1992年兼任天津大学图书馆馆长。长期从事力学教学工作和固体力学、计算力学、结构工程以及数学方法在力学中的应用等方面的研究工作。1980年获天津市劳动模范称号,1995年“建筑结构分析中按正交函数系级数展开法的理论和应用”科研成果获得国家教委科技进步奖二等奖,1990年获得“天津大学金钥匙荣誉奖”,1991年获国务院政府特殊津贴。发表文章80多篇,著有“塑性力学”“富里叶级数解法”和“热力学”3门课程的教材。曾任中国力学学会理事,天津市力学学会理事长,教育部高等学校工科工程力学专业教材编审委员会委员,《工程力学》杂志编委会编委、顾问。

七律 从教五十年回首

严宗达

教海生涯五十年, 韶华易逝旧情牵。

神州喜沐阳光暖, 士子同沾雨露鲜。

科圃催花须奋进, 讲坛挥汗亦欣然。

新陈代谢寻常事, 攀顶登峰赖后贤。

这首诗为已退休的严宗达教授1998年所作,字里行间体现出他对教育事业和科研工作的热爱,对教师队伍建设和年轻教师成长的殷切期望。从教五十多年,他立志为师,做好老师。好老师是怎样“炼成”的?严宗达以坚实的脚步和走过的路给出了答案。

难忘师恩  立志从教

九一八事变后东北沦陷,严宗达随父母到了北京。1944年,他进入沦陷区的北京大学工学院求学。抗战胜利后,北洋大学在天津复校,严宗达进入北洋大学继续求学。

1948年从北洋大学土木系毕业后,严宗达选择留校任教,并立志成为一名好老师。在求学历程中,他遇到了一批令他终生怀念的好老师,他们丰富严谨的科学知识,甘居清贫、献身教育的敬业精神,热爱学生、循循善诱的教学态度,大义凛然的民族气节和高尚的爱国精神,都令严宗达肃然起敬,终身不忘。榜样的力量是无穷的,这里仅举两例。

其中一位是严宗达上中学时的物理和数学老师蔡陛星,他以生动活泼的课堂讲解、轻松和谐的教学环境,使学生们自然而然地接受了他讲授的内容。凡是要求学生熟记的公式,他都集中在每堂课结束时自己先背诵一遍,这样学生们自然也就抓住了这堂课的重点。一次,他讲解析几何时徒手在黑板上画了一个圆,与用圆规画的毫无二致,同学们赞叹不已,蔡老师却谦虚地说了一句“画得不够圆”。关爱学生的蔡老师深受尊敬和爱戴,师生亲密无间,而爱国主义更加深了师生之间的感情。那时日寇侵略中国,百姓在敌占区收听短波电台广播是很危险的。蔡老师不管这些,经常悄悄收听,而且在上课时总能满足学生们迫切了解抗战消息的需要,透露一些诸如“中国军队收复了××”等消息,有时也反话正说,如“皇军(指日军)在××岛‘玉碎’”,“皇军自××岛向后方基地‘前进’”等。在日本宣布无条件投降的前两天,蔡老师就从广播中听到了消息并告诉了班里的同学,大家欣喜若狂、奔走相告。

另一位是严宗达大学时期讲授高等结构学和弹性力学的孟昭礼老师。在图书资料十分缺乏的1948年,国内尚无学校开设弹性力学课程,他却把最先进的相关科学知识和方法融入教学内容中。对于学习吃力的学生,他不是冷眼对待,而是请到家中,茶水糖果招待,座谈教学得失,使学生深受感动。

天津解放前夕,学校为避免战火中的损失,由西沽暂迁往市区,当时土木系唯一的一台仪器(光弹性仪)由孟老师负责管理,搬迁时学校不能提供任何包装器材,孟老师便把自己家中装衣服的箱子腾出来装运仪器,确保仪器完好无损,投入到天津解放后的教学中。这种公而忘私的精神,令人由衷钦佩。

严宗达常把这些老师的崇高品质与敬业精神讲给学生们听,并决心以他们为榜样,沿着他们的足迹走下去。

新中国成立以后,党和国家对教育事业给予了极大的重视,尤其关心对青年教师的培养。严宗达经常和学生们提起两件对他思想产生巨大影响的事。

1951年5月,组织推荐严宗达加入天津市西南土地改革工作团,到四川省酉阳县(现属重庆市)参加土地改革运动。在三个多月的时间里,严宗达亲眼看到了被“三座大山”压迫的农民在中国共产党领导下翻身当家作主人的无比欢乐和迸发出的努力发展生产、建设新中国的高涨热情,对像严宗达这样久居城市、很少出校门接触社会的青年教师来说,这无疑是一次思想上的教育和洗礼。

另一件难忘的事是同年9月,为提高知识分子的思想觉悟,周恩来总理在中南海怀仁堂给京津两地高校部分教师做报告,严宗达有幸成为其中一员。周总理现身说法,从他参加革命的经历和思想觉悟提高的体会出发,说到新中国教育事业的发展和对广大教师努力提高思想觉悟、跟上形势发展的殷切期望。中华人民共和国成立初期,百废待兴,敬爱的周总理日理万机还这样关心高校教师思想上的提高,他不是以党和国家领导人的身份发指示,而是从自己谈起,好像与大家一起聊家常,使大家倍感亲切和感动!严宗达的心情久久无法平静,认识到以前立志从教只为报答师恩,那是远远不够的,应当树立全心全意为人民服务的思想,把自己的全部精力奉献给新中国的教育事业。可以说,思想认识的提高是严宗达成为一个好老师过程中的飞跃。

1952年,学校要求按专业、学科,依据苏联教材全面编制教学计划、大纲和日历。苏联教材比以前学生们习用的美国教材理论系统更加完整,内容也较深,学好、讲好苏联教材是新成立的教研室的迫切任务。严宗达所在的力学教研室按人分工研读重点章节,经大家试讲、集体讨论,顺利地攻克了这道难关。一年之内,每人都消化和熟悉了伏龙科夫《理论力学教程》和别辽耶夫《材料力学》的全部内容,保证了学校多年来力学课程的良好教学效果。

当时严宗达攻读的是“薄壁杆件”一章,这章内容是美国教材所没有的,“啃”起来比较费劲,经过参照苏联作者费罗宁柯和雅根等的著作,相关理论内容终于豁然贯通。在此基础上,他又写出了内容上更为循序渐进的补充教材,该教材在学生中反响良好,沿用多年。

习题课和实验课是学习苏联后材料力学课新增添的两个教学环节,大家都没有教学经验。在学习兄弟院校经验的基础上,严宗达和其他老师对每堂习题课要达到什么目的、选什么例题、启发什么概念、掌握什么方法以及做什么课堂和课外作业等都进行了认真的研讨,习题课在实际教学中取得了非常好的效果。

实验课对教师们来说也是生疏的,因为在此以前学校根本没有必要的设备,更谈不上经验。严宗达上学时也学过“材料试验”这门课,由邓曰谟教授主讲,不过也只是纸上谈兵,因为实验室里除联合国送的一台冲击试验机以外,一无所有。在学校和教研室教师的共同努力下,材料力学实验室建设起来了,实验课开办起来了。大家先学习再操作,每个同学都上一定数量的实验课,提高了动手能力。实验室的规模也逐步由小到大,设备由少到多,不仅满足了教学的需要,也为科研工作的开展创造了条件。

严宗达常回忆起在一次实验课上发生的令他终身难忘的事故,这次事故使他养成了治学严谨、理论紧密结合实践、精益求精的工作态度。在一次冲击实验课上,严宗达先做示范表演,再让同学们自己做。操作程序应当是先用木垫块垫住摆锤,安放试件,再举起摆锤锁住,撤去木垫块,检查机器附近有无人员靠近以确保安全,最后扳动手柄,摆锤下落砸断试件。在示范操作时,严宗达只是考虑千万不要出人身事故,招呼同学们远离机器,却忘记了撤去木垫块,结果摆锤落下砸在木垫块上,等于一个死刹车,摆销子因超负荷而折断。事故敲响了一记警钟:切不可再让重理论轻实践的倾向在自己身上继续发展。此后,他更加精益求精,所带的实验没有再发生任何事故。

全国高考恢复后,赵祖武和严宗达被调入基础科学系分别担任正、副主任,严宗达还兼任应用力学教研室主任,承担恢复、重建应用力学专业的任务。此前,为应对补充力学师资的急需,学校已于1977级招生时,招收了两个“力学师资班”。1980年,经教育部门批准,学校正式恢复建立工程力学专业(即原来的应用力学专业)。严宗达除完成研究生教学工作外,还先后为本科生开设结构力学、塑性力学、热应力和桥梁工程等课程。到1994年,完全做到研究生导师至少每两年给本科生上一门课的学校要求。

退休后,严宗达依然热心教育事业,他十分乐于把自己的专业知识继续贡献给学校等社会需要的地方。1999年和2000年,力学系为了使新生了解力学在各种工程中的应用并热爱这个专业,为他们开设了一门“力学与工程”的新课,这门课由多位教师合作讲授,严宗达虽已退休,还是主动承担了“力学在土木工程中的应用”和“力学在桥梁工程中的应用”两个部分的讲授任务。此外,他还经常为一些科学杂志审稿,参与研究生学位论文评审和答辩。

严宗达热情关怀晚辈学者,为他们的科研工作提供咨询与指导。华东理工大学的周邵萍在科研工作中遇到了一些与富里叶(Fourier,现多译为“傅里叶”)级数相关的问题,便与《结构力学中的富里叶级数解法》作者严宗达通信,向其请教。此时严先生已是90岁高龄,但他仍然非常详细地为周邵萍解答,仅其中一个技术细节就写满了3页稿纸。周邵萍为此非常感动,后来专程来天津看望严先生。

这些都是没有报酬或只有象征性报酬的工作,但他却总是抱着“知识从人民中来,要用到人民中去”的信念,尽心尽力地完成,只要学校需要他做些什么事,他一定会召之即来!

响应号召,进军科研

严宗达刚留校任教时觉得教师主要是做好教学工作,还没有认识到搞科研也是高校教师的重要任务。20世纪50年代中期,随着我国第一个“五年计划”的顺利实施,党和国家提出了“向科学进军”的号召,学校也开始迈出了科研的步伐。

严宗达的科研工作是在孟昭礼老师的启发和指导下起步的。孟老师告诉他,要想做一些力学方面的研究工作首先要打好必要的基础。他建议严宗达读几本铁木辛柯的著作,内容充实又简明易懂。于是,严宗达在繁忙的教学工作之余,用一年时间学习了铁木辛柯的一系列力学经典著作(涉及工程力学、材料力学、弹性力学、板壳理论、高等动力学、振动、稳定等),并先后完成了《以闭锁法分析开口刚架》和《关于功的定义的商榷》等文章。

高水平的学术报告会和讲座使严宗达大开眼界,进一步增强了其继续从事科研工作的动力。在力学界前辈钱学森、钱伟长等倡议下, 1957年在北京新侨饭店举行了我国第一次全国力学学术报告会,严宗达和周恒等同志参加了会议并宣读了论文。会议首次检阅了我国力学工作者在科研领域的初步成果,会上还别开生面地由胡海昌先生等摆出“测字摊”(实际上是个咨询站),专为青年力学工作者解答一些问题,如“怎样开展力学科研工作”“如何选定科研题目”等问题,对壮大力学科研队伍、提高力学科研水平起到了很好的促进作用。此前,钱伟长、李敏华等先生还为北京各高校力学教师先后开办“弹性力学”“塑性力学”“工程数学”等讲座,每周一次,学校派严宗达前往听讲,

回来再向教研室全体教师传达,对提高教研室全体教师的水平大有助益。

严宗达所在的材料力学教研室科研工作之所以开展得比较早、比较好,和教研室主任贾有权的领导是分不开的。他不仅带头搞科研,而且支持同志们搞科研,特别是结合生产实际的科研。教研室当时承担了水轮机转子上冠应力分析的研究和升船机振动的研究,严宗达参与并负责后一课题的研究。除理论分析外,他们还设计了机型试验,这对严宗达科研能力的提高有很大帮助。教研室和实验室同志密切配合,顺利完成了这一工作,提出了研究报告(包括计算书和实验报告),并在学校举办的科学讨论会上做了汇报。

严宗达在科研工作中求真务实,乐见学术争鸣,注重教学相长。他针对当时铁路枕木剪切应力的不合理算法,写了一篇《梁的切应力极限设计》的文章,发表在《天津大学学报》创刊号上。不久之后,在该学报1956年第1期上,严宗达教过的工业与民用建筑结构专业赵国景、于希哲同学发表了讨论文章,指出了严宗达文章中考虑欠周之处。严宗达非常赞赏他们的独立思考精神,也为有这样青出于蓝而胜于蓝的学生而骄傲,深深领悟到教学相长的道理。他除写了对于讨论的答复以外,也和他们增进了师生的友谊,一直保持联系,赵国景、于希哲后分别为中国矿业大学北京研究生部(现中国矿业大学北京研究生院)和北方交大(北方交通大学,北京交通大学曾用名)教授。

1959年,学校为了赶超世界先进水平,在李曙森校长主持下创办了几个高科技专业,其中包括应用力学专业(即后来的工程力学专业)。学校任命严宗达为教研室副主任,负责筹建专业工作。专业名称公开的是应用力学,实际目标是奔向尖端的火箭技术,所以又起了个代号,叫“83专业”。严宗达自知责任重大,但上有领导的动员和支持,下有筹建队伍成员干劲的鼓舞,退堂鼓是打不成的。队伍中有刘昭培、舒玮等受过力学班训练的同志的配合支持和由土木系、水利系二系高年级抽调出来的热情肯干的年轻同志的共同努力,专业终于办了起来!他们靠自己的力量建立起来流体力学实验室的低速风洞,从设计图纸到木材烘干、安装调整都是自力更生,这一成绩的取得大大激发了同志们的斗志。为此,钱学森先生专程来津听取了筹办专业的汇报,给了严宗达等科研人员很大的鼓舞。此外,严宗达作为力学专业的代表,随同李曙森赴北京工业学院(现北京理工大学)、北京航空航天大学学习国防尖端科技的科研经验。这个时期师生热情高涨,立志攀登高峰,为国防尖端科技事业做贡献。可惜因1962年国民经济调整,专业忍痛下马,仅培养出1963、1964两届毕业生,教师则分别调到理论力学、物理和土木系结构力学的教研室。

转到结构力学的严宗达与刘昭培、王进忠、杨天祥、赵祖武教授等组成一个“蠕变”科研组。该团队实力雄厚,在这一领域取得多项成果,其中赵祖武在苏联学习期间就涉足该领域并发表过论文,严宗达的相关论文也曾在国内会议上宣读,而且他们有相应的实验条件(两台金属蠕变试验机和若干台自制的混凝土蠕变试验机),在这一领域里被国内同行公认为处于领先地位。科研组满怀信心,计划开展研究后一年初见成效、三年大见成效,并争取在三年内由天津大学主办一次全国性的蠕变学术会议。后因“文革”开始,“蠕变”科研小组的工作夭折。

在“文革”前,力学界还举办过两次全国性的学术会议。一次是1962年在西安举行的“板壳理论学术讨论会”,另一次是1963年在大连举行的“极限分析及塑性理论学术讨论会”。前者天津大学有赵祖武和严宗达参加并宣读了论文;后者有赵祖武、杨海元和严宗达参加并宣读了论文。

与此同时,严宗达还积极学习国外先进技术,汲取前沿知识。20世纪六七十年代,电子计算机在国外得到飞速的发展,已成为科研工作必不可少的高效工具。严宗达和王进忠等同志当时从头学起,他们合作研制了具有一定规模的计算结构在地震作用下弹塑性反应程序,取得成功时,充满了兴奋和欢乐。为调试程序、修改纸带而日夜奋战的劳苦也都一扫而空。他还经常回忆和留恋当时在机房里工作的时光。

当时,国际上固体力学的研究已全面进入非线性领域,靠吃铁木辛柯一套书的老本已远远不能适应需要。于是他又广泛阅读塑性力学、非线性有限元、非线性动力学、热力和力电耦合等各方面书刊和文献。十几年的时间里,先后承担并完成了“耦合热弹性理论的研究”“板壳强迫振动的混沌现象研究”两个国家自然科学基金项目,“钢筋混凝土梁的抗剪性能研究”一项高等学校博士学科点专项科研基金(简称“博士点基金”)项目和“泵叶轮导壳设计研究”“桁架设计的拓扑优化研究”“金属板材塑性成形的研究和应用”三项天津市自然科学基金项目。此外,还完成了几个横向委托项目和自选项目。

1978年学校恢复招收研究生,严宗达被列入导师名单。“文革”前严宗达从未有过培养研究生的经历, 这对他是一次新的考验。他深知要想带研究生,自己必须先有一定的科研工作基础,虽在“文革”前做了一些科研工作, 但已停顿了十年之久,重新拾起来能否很快进入角色呢?必须急起直追,才能改变落后面貌。严宗达知难而进,拓宽视野,广泛吸收前沿信息,不断充实自己,在提高自己科研水平的基础上努力做好培养研究生的工作。

同时,严宗达注重因材施教,倡导交流探讨,践行教学相长。有的研究生由于自己的偏爱提出想做的题目,尽管不是严宗达擅长的研究方向,但他也总是支持他们去做。例如硕士生徐耀寰偏爱数学, 提出用积分变换方法解弹性地基问题,论文中涉及几种很不常见的特殊函数,严宗达在指导他做论文的同时自己也更多地学习了新的东西。博士生崔玉红偏爱非线性动力学中的分形、混沌等新的分支,研究这类方法在抗震工程中的应用,为了能做好指导工作,严宗达对这方面也进行了深入研究。

亲历七里台建校 爱校情结伴一生

1952年中央对高校进行院系调整,学校西沽旧址已难以满足发展的需要,决定在七里台现址建校,土木系部分师生被抽调负责设计和组织施工的工作,严宗达就是其中的一员。他和刘瑞福等同志首批进驻工地,住在用红砖砌成的临建房内,每天不知疲倦地奔忙于各工地之间。在设计金工厂的木屋架时遇到一个颇需思量的难题:按当时惯用的美国规范,桁架的上下弦必须使用同等粗细的断面;而按苏联的规范,根据计算,下弦该用的断面要比上弦小得多,也就是说如果按苏联规范设计施工则可以在下弦杆的设计中节省大量的木材。当时严宗达和刘益晟、刘锡良等同志一起分析,认为美国规范因袭旧制,是保守的,应当采用苏联规范。但当时大家经验不多,把握不大,请来杨天祥、吉金

标等老教授把关审核,最终得到他们的支持,为学校建设节约了开支,而且多年使用证明这个设计是安全的。对于土木系毕业的严宗达来说,这次新校址建设是他第一次参加的工程实践,一砖一瓦凝聚心血,爱校之情融入血液,为他今后在教学中理论联系实际打下了良好的基础,这也是严宗达终生安于母校的教学岗位从未动摇的原因之一。学校并没有忘记当初这批建校的先驱者,在1997年专门召开了建校(这里的建校指七里台建校)45周年纪念座谈会,许多已到外地工作的同志都赶来参加。大家看到当初的一片稻田变为今天宏伟壮丽的校园,无不感到极大的欣慰,也加强了对母校的热爱和对未来发展的信心。

1985年至1992年,严宗达兼任校图书馆馆长,这一工作占用了他不少从事业务工作的时间,但他还是非常乐于接受并热爱这一工作。原因之一是有更多的机会掌握国内外书刊出版的信息动态,严宗达主动表示除负责全面工作外还要重点负责书刊订购的把关工作,以接触新知识,拓宽视野。中国图书进出口公司自1986年起每两年在北京举办一次国际图书博览会,到1998年是第七届,其中除一次因到外地出差未能参加外,他坚持参与了六届。严宗达在任期间,科学图书馆的建成、图书馆自动化工作的开展都倾注了他的心血。

教学科研之外,严宗达喜欢古典文学,作为中国传统文化艺术独特形式的灯谜为其晚年带来了无尽的乐趣。说起来,严宗达热衷灯谜艺术已经有二十多年了,自从1998年退休以来,他有了充足的闲暇来猜谜、制谜、结交灯谜界朋友。他曾担任天津职工灯谜协会顾问、虎友谜社顾问、中华灯谜学术委员会会员、全国职工灯谜联谊会艺术委员会委员。他每天都会抽出一段时间浏览灯谜网站、收发电子邮件、参与网上灯谜竞猜和竞制,并取得了不俗的成绩,多次获得各种奖项。自娱之外,严宗达还受天津人民广播电台生活频道《老年之家》栏目的邀请,曾为老年朋友进行每周一次的灯谜知识介绍。如谜面:三寸金莲仙界无;谜底(打四川、重庆地名各一):天全、大足。谜面:五行只剩木火土;谜底(打一辽宁地名):铁法。这些都是严宗达创造的。

1993年起,严宗达先后参加了虎友谜社和春风谜社,2006年开通了网名为“goodwish”的博客,发表了大量谜作与诗词。他的作品大都聚焦于国内外焦点、热点,表现出关心国家大事、热心服务大众的崇高精神。2005年出版了《学吟鳞爪》及与安建国合作的《龙腾虎跃》。2018年又汇集博客中谜作与诗词,出版了《桑榆风虎》一书,为广大谜友、诗友留下了灿烂的篇章。

丰富多彩的生活让严宗达丝毫没有因退下来清闲而感到乏味。严宗达还是一位京剧迷,录制了大量京剧节目,有时间就细细品赏。他对足球也有偏好,在世界杯期间每天都要看一场球赛。严宗达还是位旅游爱好者,对祖国的大好河山有着深厚的感情,每年都要到各地名胜古迹游览。虽没有青壮年时的骄人体力,但仍意气风发,兴味不减。

生活的乐趣还来自老有所学。他先后在老年大学学习了太极拳剑、古典文学,健身强体、愉悦身心。严教授身上生动地体现着潇洒、快乐。“老有所学”“老有所为”“老有所乐”成为他老年生活的信条。

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