巖石強度問題與美軍仁川登陸的類比

劉堂晏

【摘要】高等教育的目的是培養具有創新思維能力高級人才。前蘇聯模式的小專業高等教育模式已經被證明是失敗的，著名的“錢學森之問”問出了中國高等教育亟須解決的人才培養模式問題。看似毫無聯系的巖石強度問題與仁川登陸戰例，通過巖石軟弱面與北韓軍隊的弱點可以進行類比，這個類比一方面證實了自然現象與人類活動之間的某種相似性；同時，類比過程的本身，也啟發了學生用開闊的思維方式看待自然現象和人類活動之間相關性，是一次培養學生創新思維的嘗試。

【關鍵詞】巖石強度 仁川登陸 類比 木桶定律 錢學森

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）01-0230-02

1.關于巖石強度問題教學的思考

在“巖石物理學”，有一段關于巖石強度問題的表述[1]，“巖石的整體強度取決于其中的軟弱面，巖石體積越大，存在軟弱面的概率越大，巖石的整體強度隨之降低”。對于這一段內容的教學，直接告訴學生就可以了。怎樣啟發學生加深對這一段內容的理解，筆者做了一番深入細致的思考。

首先，筆者想到“木桶定律”，即一個木桶的容量，取決于其中最短的一塊板。這樣，就在木桶定律與巖石強度之間建立了聯系。

巖石強度問題是巖石物理學研究的自然現象，木桶是人類制造的生活用具。通過圖2 的方式，我們可以發現，巖石中的自然現象與人類制造的工具有著千絲萬縷的聯系，也算是一種異曲同工之妙。有了這種聯系，巖石強度的教學問題似乎可以結束了。但是，在深入一步思考，我們還可以發現，人類社會活動似乎也有這個規律（巖石整體的強度規律），而且有意無意在應用這個規律。特別是在軍事行動中，集中打擊對方的薄弱環節，一旦取得突破，往往帶來全局的勝利。美軍仁川登陸可算是利用這一規律的經典案例。美軍仁川登陸以前，北韓軍隊一路向南進軍，勢如破竹。南韓軍隊被壓縮在釜山一線，幾乎就要下海了。但是北韓軍隊忽略了仁川，既是要點，又是弱點。當時，北韓只有一個團防守仁川。麥克阿瑟抓住了這個要點和弱點，并果斷給了致命一擊[2]。仁川失守后，北韓軍隊立馬兵敗如山倒，而且，仁川登陸，基本上就是諾曼底登陸的翻版。這個案例同樣可以與巖石強度，木桶定律進行類比。

2.類比的意義

通過圖3的類比關系，我們可以發現，巖石強度，木桶定律與北韓軍隊這三者似乎沒有聯系現象和人類活動，建立了一種類比關系。巖石的自然現象，人類制造的工具，以及人類的社會活動之間，具有這種相似性的本身，也是值得我們關注和思考的問題。可以猜測的是，這種相似性本身可能就受到某種規律的支配。關注這種相似性，也許能夠幫助我們打開更開闊的思路。例如，對于科學研究人員，在面對科學研究難題時，可以設法找到研究問題中的相對容易的方面，設法取得突破，然后，帶動整個研究項目取得全面突破；對于商務談判人員，設法找到或發現對方的底牌或要害因素，通過商務談判取得利益最大化；在外交博弈中，同樣可以設法找到對方弱點和要害，實現國家利益的最大化。

在教授自然科學的過程中，做這樣類比，筆者認為又要有這幾個方面的作用：

首先，啟發學生學會聯系思考不同問題、不同現象之間的本質聯系，學會使用類比的方法，找到問題中的關鍵點（弱點），盡快實現研究問題的突破。

第二，啟發學生應用更開闊思維方式處理面臨的問題。就問題思考問題，往往會走入死胡同，而另類的思維方式，有時候會讓問題取得意外的突破。

第三，在學生的學習過程中，有意識地埋下創新思維的種子，創新思維的火花。當這些創新思維的種子和火花成為學生自主的思維意識時，對于學生今后的事業發展，對于國家的科技振新都是具有積極意義的。

第四，加深了學生對教學內容的理解，并加深了學生對教學內容的印象。巖石軟弱面影響巖石的強度，學生對此沒有直觀印象，也不熟悉。而對于仁川登陸的戰例，絕大部分學生了解并熟悉，通過熟悉戰例與陌生知識之間的類比，加深了學生對陌生知識的理解。同時，巖石的強度問題相對于仁川登陸的戰例而言，后者更為有趣一些，這樣，增加了課堂教學的趣味性，有利于加深學生對教學內容的印象，甚至可能成為學生終身牢記的內容。筆者曾有過類似的經歷，記得筆者在高中時一次數學課，老師開始講授對數，老師一開始就引用了對數的發明人John Napier的一句名言，“給我對數和支點，我就可以撬動地球”，用這句話形容對數的重要，實在是太形象了。至今30多年過去了，當時上課老師的音容笑貌仍然留在我的記憶深處。

在這一次巖石物理課堂上，當我講到巖石強度與仁川登陸的類比關系時，學生先是表現出吃驚的神態，隨著課堂內容的進展，學生繼而表現出理解和贊同的神情，當這個單元的內容走到尾聲的時候，幾乎所有的學生都表現出會心的微笑。可以相信，這樣類比的課堂講授，至少會使部分學生留下深刻的印象。

3.類比中的創新

建國初期的中國的高等教育，照搬了前蘇聯的模式，專業面窄，專業教育往往就事論事。這種教育模式的初衷是希望在有限的教育時間內，讓學生盡可能熟悉專業領域內的相關知識，成為專業領域內的專門人才。到上個世紀結束為止，這個教育模型實驗50年的結果證明，這個模式并沒有培養出杰出的專業人才，而且，前蘇聯，今天的俄羅斯在科技進步上也明顯遜于西方，所以，中國，前蘇聯，俄羅斯的實踐結果證明，這個教育模型是失敗的。究其原因，人文教育與科技教育之間的比例失衡，是這種教育模式失敗的原因之一[3]。本次類比使用的巖石的強度問題和仁川登陸的戰例，分屬于自然科學現象和人類活動的事件，只有了解了這兩方面的信息，并且在經過深入的思考之后，才可能做出這樣的類比，也就是說，這個類比的本身就是一種創新。而且，這種類比，出乎于學生的意料，又在情理之中，這樣的教學，同時又給帶來學生一種啟示：原來自然科學領域的現象，也可以與人類活動史事作這樣的類比，開拓了學生面對問題時的思考廣度[4]。

正是因為認識到中國高等教育存在的問題，錢學森先生在去世前的幾年時間之內，曾數次對中國的科技界和教育界發出了著名的“錢學森之問”，“為什么我們的學校總是培養不出杰出人才？”，“錢學森之問”是關于中國教育事業發展及科技發展的一道艱深命題，需要整個教育界、科技界乃至全社會各界共同破解。而且，在錢學森先生以前，還有武大前校長劉道玉先生也發出了類似的疑問。筆者認為，作為高校教師，同時也是一名科技人員，有責任，也有義務為破解“錢學森之問”貢獻自己的力量。

4.結論

本文的結論是：就事論事式的小專業教育模式已經失敗了。自然界現象、人類社會活動在某種程度上，在某種方式可能具有相似性，學會不同問題之間的聯想思維，找出不同問題之間的相似關鍵點和要點，并集中力量解決這些關鍵點和要點，將有助于我們更高質量地解決面臨的問題。

參考文獻：

[1]陳颙，黃廷芳.巖石物理學[M]，北京大學出版社，北京，2001，P162-187

[2]王樹增.朝鮮戰爭[M]，人民文學出版社，北京，2009

[3]廖夢圓.大學人文教育的現代困境[J]，教育學術期刊，2010.10， P30-32

[4]彭康清，余文玉.發展學生非智力因素是創新教育的重要內涵，教育學術期刊，2010.7， P108-109