“網紅教授”用魔術“包裝”力學

經過6個月籌劃、裝修，浙江大學航空航天學院的86歲退休教授莊表中與王永、金肖玲組團籌建的工程力學強基實驗室，終于揭開神秘面紗。

虎門懸索大橋發生異常振動的原因何在？彩虹彈簧無心，怎能似孩童般逐級而下？……在這個有趣的實驗室里，看似深奧的力學知識，都能通過“看得見、摸得著”的方式演示出來。

“‘百聞不如一見’是千百年來傳播知識的訣竅，它可以提升教學效率與效果。”莊表中說，看得見、摸得著的東西使人印象深刻，在工程力學強基實驗室，學生能見識100種以上的力學概念、演示實驗等。

電視上的魔術表演給他靈感

實驗室里，莊表中正為大家表演“骰子魔術”。

“123456，你想要哪個數字？想要6？”莊表中將裝著6顆骰子的長方體塑料盒用力沖擊一下。當塑料盒打開時，盒中整齊排列的6顆骰子全部呈現點數6。而讓骰子“聽話”的奧秘，就與力學有關。

每次講座，莊表中都會帶上魔術道具。他通過變魔術的方式講授力學，曾被中央電視臺等多家媒體廣泛報道，他也被稱為“用魔術‘包裝’力學的網紅教授”。

莊表中退休前，一直在浙江大學力學系任教，從事基礎力學的教學與科研工作。他和魔術結緣于2008年，當時，莊表中偶然在電視上看到魔術師表演鋼環魔術，他迅速看穿了背后的力學原理，也敏銳地覺察到借由魔術講授力學原理的意義。隨后，莊表中自制了魔術道具并對此進行了系統研究，相關論文發表在力學雜志《力學與實踐》上，由此開始教學實踐。

莊表中在大學課堂、科普講座中借助魔術，化抽象為形象，使深奧的力學理論變得通俗易懂；每年跑幾趟義烏小商品市場，淘些體現力學原理的玩具，給老師和學生當教具；自制教具，如啄木鳥模型等；與青年教師共同錄制實驗課程，將教育理念和成果分享給更多人。

退休后，莊表中加入浙江大學關心下一代工作委員會宣講團，面向不同群體上科普課和黨課，盡己所能發揮余熱。

讓知識“百聞不如一見”

在工程力學強基實驗室里，除了寓教于樂的魔術和玩具，還有許多精巧的布置，如60年前莊表中為練基本功整理的2000多張理論力學和材料力學習題卡片；20世紀80年代的力學教具；可完成6個實驗的理論力學多功能臺等。這些都讓學生既感到新鮮有趣，又有實用價值。

“這是一個重要實驗—通過掛單擺來減振。暑期，王永和金肖玲花了許多時間調試。”莊表中指向一個模擬裝置。實驗中，在“地震”作用下，“高層建筑”的劇烈振動被置于頂部的一個小鐵球徹底壓制下來。

“這涉及單擺調諧減震的知識點。”莊表中介紹，調諧減振原理在工程中有重要的應用。例如，穩住臺北101大樓的是懸掛于88～92層的一顆金黃色大鋼球。這顆“定樓球”又稱調諧質量阻尼器，即利用單擺來協調大樓平衡，減輕晃動。

這樣的演示和實驗裝置除了能給學生更直觀的體驗，還能用于實驗研究。目前，實驗室包含了歷史傳承、實驗演示、開放實驗、玩具魔術特色和作品展示等5個模塊，可用于實驗研究的裝置有11個。

據介紹，工程力學強基實驗室是為配合工程力學強基計劃和一流本科專業建設而設置的。

“‘強基’理念有利于‘立德樹人’根本任務的落實，應大力倡導。”莊表中說，“我們希望借此幫助學生加深對力學基本概念、基本理論的認識，了解力學在生活中的應用，完成力學相關基本習題、基本實驗，錘煉扎實的基本功，并進一步探索、明晰創新性研究問題，為國家、社會發展貢獻自己的聰明才智。”

（摘自《浙江老年報》2020年10月27日，苦樂年華薦）