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北大强基学科解读 | 力学:力行而笃学

北大招办 北京大学招生办 2022-08-30

  全文共4223字,阅读约需13分钟



关键词:强基计划


编者按

上下求索,体味数字与公式背后的美感与力量,探古问今,追寻历史与哲学包含的真理与信念,感性的思考与理性的逻辑在此交汇,北京大学强基计划将引领你走进包罗万象的基础学科世界。良师倾囊相授,益友携手同行,伴你扬帆起航,初探学海风浪,脚踏实地,勇攀知识高峰,北大期待着更多有梦想、有才华的年轻学子在这片育人成才的沃土耕耘收获,崭露头角,感受基础学科的无穷魅力,发掘自身潜力的无限可能。知识殿堂的大门已经敞开,十大强势学科蓄势待发,只为等待一个心怀理想的你!



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力学是近代科学的起点

深刻影响着人类社会

北大力学是中国力学本科教育的起点

它承载着保家卫国

打造大国重器的崇高使命

它秉承百年北大的优良传统

和深厚文化底蕴

历代大师巨匠的智慧和情怀在此传承

通往星辰大海的壮丽征途在此启程


力学对于人类有着重大的意义



力学是最早向权势即真理的真理观发起挑战,并且取得决定性胜利的学科。


地心说就是罗马教会所要垄断的“真理”。力学学科特别是其中的动力学,就是在反对地心说发展日心说中逐渐成熟起来的。


力学的进步推动了现代科学的发展。


牛顿力学的出现标志着真正自然科学的兴起和黎明时刻的到来。


开普勒、伽利略所倡导的“观察、实验、理论” 三部曲成为现代科学研究的典范方法。


牛顿在《自然哲学的数学原理》的序言中说:“哲学的全部任务看来就在于从各种运动现象来研究各种自然之力,而后用这些力去论证其他的现象。”“自然的一切现象,完全可以根据力学的原理用相似的推理一一演示出来。”


德国物理学家亥姆霍兹说“一切自然科学最后的目的,是把自己变成力学”,“只要把自然现象归结为简单的力这件事情完成了,并且证明了自然现象只能这样来归结,那么科学的任务将就此终结了。” 


英国物理学家开尔文说:“在我没有给一种事物建立起一个力学模型之前,我是永远也不会满足的。如果我能够成功地建立起一个模型,我就能理解它,否则我就不能理解。”


力学奠定了现代工程的基础。


马克思说力学是“大工业的真正科学的基础”。


北大力学的发展历程


北京大学力学专业由著名科学家周培源教授及其他著名学者共同创立于1952年,是新中国的第一个力学专业。


自创立之日起,以周培源为首的一大批著名学者,如钱敏、吴林襄、叶开沅、陈耀松、董铁宝、王仁、周光坰、孙天风等,他们为北大力学的创立付出了努力和智慧,奠定了北大力学学科发展的坚实基础。



人才培养方面,力学专业培养了大量学术领军人才和工程建设人才;


科学研究方面,力学开展了湍流、风工程、生物力学、断裂力学、结构理论、薄壳的理论与应用、计算力学、结构分析软件工程、固体的本构理论、非线性科学、地球构造动力学、最优控制等若干新的研究方向;


课程建设方面,提供了力学专业的新教材和教学经验。编写的理论力学、流体力学、弹性力学、塑性力学、分析力学、稳定性理论等书成为中文经典教材,其中《弹性力学》为国家精品课程、《流体力学》为国家级一流课程。


北大力学大师云集,群星璀璨


北大力学走出了19位院士,是全国培养院士最多的力学学科。



目前,北大力学拥有一支层次清晰、梯队完整、富有活力的教师梯队,包括:9位中国科学院院士、7位长江学者、14位国家杰出青年基金获得者、6位国家优秀青年科学基金获得者、2位青年长江学者、3位北京大学十佳教师、4位北京市优秀教师、7位教育部跨世纪人才基金获得者等。


力学专业拥有完善的力学学科体系


包括流体力学、固体力学、工程力学、生物力学与医学工程、力学系统与控制、一般力学与力学基础等六个方向,学生在完成本科基础课程学习后,将根据个人兴趣进一步选择力学方面的细分学科方向,也可以选择工学院其他学科方向。



力学专业有国家级的科研平台和

丰富的学术资源


包括一个国家基础科学人才培养基地,一个教育部一级重点学科,三个教育部二级重点学科——是全国唯一拥有三个力学二级重点学科的力学学科,以及众多的学术机构、研究团队、重点实验室等。



力学系的培养模式和特点


北大力学采取宽口径、重基础的培养模式,本科生教育既有坚实的数理基础训练,也有深厚的人文素养熏陶,还有对创新精神的鼓励,最大限度地激发创新潜能。力学强基班拥有完善的保障措施和先进的培养体系。



(1)继承注重数理基础的优良传统,培养学生的创新能力。学院能为学生提供理论基础扎实的数学力学类课程和良好的科研训练指导;同时注重双语教学的质量,加强计算机和实验方面的训练,使学生掌握前沿的计算机软、硬件技术和现代实验技术;



(2)采用主修加辅修的培养模式,在工学院的综合学科背景下,鼓励学生进行交叉学科的学习和研究,在课程和培养环节上给强基计划学生提供多元化选择,使得学生们拥有更广阔的科研视野和更具有活力的科研环境;



(3)把力学领域的最新科研成果和发展方向融入到本科生教学中,鼓励高年级本科生进实验室从事科研训练,培养和提升学生的科研兴趣和科研能力,提高学生的自觉创新意识;



(4)借助丰富的国际交流合作项目和平台,为学生提供大量的国际交流机会,推动学生知识创新与技术创新的融合;鼓励学生参加其他长期或短期国际交流项目,鼓励学生参加国际会议等活动;



(5)设立周培源书院,开拓拔尖人才培养新模式。



(6)设立导师制,加强师生交流,全面引导学生成长。


未来发展前景


力学系毕业生主要去向为在国内外顶尖高校进一步深造,也有部分学生选择直接就业。



学长学姐有话说


工学院2021级本科生 杨子仪



作为一门魅力十足的学科,力学在科学与工程方面发挥着巨大作用。它起源于远古时期对生活现象的解释,应用在新技术的发展,如一座桥梁,搭建在理论与技术间。


强基力学的学习,是绝对理性的。力学的应用,需要强大的数理基础的支撑。大一开始,我们就学习了多门数学课——数学分析、线性代数、高等代数……这些数学课有一定难度,时不时会给我一些小挫折。但是,学习过后,我获得的是能力的成长。现在,我虽然和周围的大佬们仍然有很大差距,但至少有了方向与一些“数学感觉”。理性的学习,是未来工作科研的基础。如今,我国在重要技术上屡受国际制裁,更需要我们强本固基,从加强数理基础开始。


在力学系的生活充满了人文关怀。教授老师们不仅学术能力一流,更善解人意,在我们迷茫时用自身经历给出建议,他们办公室的大门时刻向我们敞开。身边的高手与学长们十分友善,为我们答疑解惑。力学系的我们,共同成长!


强基力学的学习生活,其中精彩还需自己体会与创造。欢迎大家报考力学学科!


工学院2021级本科生 蒋欣玙



同学们,你们是否有这样的担心——强基课程是否晦涩难懂只适合竞赛生?加入强基计划,是否意味着我们有着更大的学业压力以至于没有丰富的课余生活?我想说,这些不是问题,它们反而都是工学院吸引同学们前来的闪光点。


初来乍到,走进邱徳拔体育馆,与吉祥物合影留念,领取志愿者们精心准备的礼物,我内心充满了归属感的幸福与温暖;而在课程学习上,力学类强基课程重视对数理基础的培养,略有难度,但我们有全国乃至国际上最优秀的教师,他们会逐步带领同学们由浅入深地思考;在课下与老师、学长探讨题目更是大学生活中充满乐趣的时光;课余时光更是丰富多彩——上百种社团活动任你挑选,充满新意的研学活动拉近你与每一位同学的距离,各种节日晚会带你领略亦师亦友的风情,你也有机会,在新生杯中技惊四座,展现你高超的运动水平。这些,都是工学院带给我的惊喜,而这只是冰山一角,报考力学强基计划,更多惊喜将由你自己发现!


我们生活在北大的大家庭中,多少人因为它的“思想自由,兼容并包”而义无反顾地投身其中,我也是其中一员,而这半年的学习生活更让我坚定了我的想法——


选择北大,青春无悔!力学强基,助你成才!


工学院2020级本科生、周培源书院学生 宫昊函



力学强基计划的培养方案注重对学生数理基础的培养。数学课程与力学课程环环相扣,结构紧凑。在开展每个力学课前都必然完成了对其所要求的数学课程的学习,而在力学学习的应用中又可加深对数学知识的理解。各课程之间相互关联,帮助学生构建了全面完整的知识网。


周培源书院立足于最基础的理论与应用力学专业,为书院的同学们开设了独立的力学课程。得益于十人的小班教学,授课老师可以更快速、更深入细致地讲解课程内容,并结合相关学科背景进行扩展,向同学们灌输更超前的学术知识,培养力学素养。这样的课程设置也促进了老师与同学间、同学与同学间的交流讨论。课上课下,大家集思广益,互相加强对课程内容的理解,解决知识上的难点。书院也十分重视学生与教授之间的交流,定期举行班会,解答同学在学习、课程设置、科研等等方面的问题。通过书院组织的参观实验室活动,我了解到学院中多个课题组所进行的前沿研究,从中选择并加入了最贴合我兴趣的课题组。根据我目前的知识水平,科研导师为我挑选了合适的课题并悉心辅导,让我积累了许多课程外的知识与经验,进一步激发了我对于力学学习的兴趣。


工学院2020级本科生、周培源书院学生 郭柯言



力学强基计划培养体系完善,课程安排紧凑,学习内容丰富。在这里,你不仅可以打下坚实的数理基础,还能接触到前沿的研究理论,更可以走进实验室,感受动手实践的快乐。尽管课程并不简单,但经验丰富的老师和热心的助教会带领你一步步走进力学的天地,探索力学的独特魅力。力学是一个庞大的体系,它还可以细分为流体力学、固体力学、工程力学、生物力学与医学工程、力学系统与控制、一般力学与力学基础等等,在完成本科课程学习后可以根据个人兴趣进一步选择细分学科,这为同学们提供了更广阔的发展空间。


周培源书院是在理论与应用力学方向的基础上开设小班,提供更有深度,更具个性化的课程。小班授课使得课堂气氛更加活跃,老师和同学们可以进行充分交流,探讨奇思妙想。作业考核形式也更加丰富,既有相对独立的纸质考试,也有组队研讨共同完成的大作业,独立思考与小组合作相结合,学生的能力得到更好锻炼。同时,我们在课外还会组织集体参观实验室等活动,进一步了解科研过程,积极探索自己感兴趣的方向。



在北大力学,你可以——


洞察上至天体运行,下至细胞分裂

万事万物的运行规律


你也可以——

追寻先贤足迹,投身大国重器、超级工程

与一流的大师巨匠进行思维碰撞

在最丰富的学术资源中畅游冲浪


在这里,你将获得无穷的力量!




供稿 | 北京大学工学院

编辑 | 王俊棋

美编 | 吕雨濛

审校 | 陈一格



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