術(shù)與道 . 創(chuàng)新 . 法與史
隋允康
(北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院,100124)?
摘要
本文從探究教與學(xué)的內(nèi)在規(guī)律入手,抓住“術(shù)”與“道”的關(guān)系進(jìn)行思考,進(jìn)而領(lǐng)悟到:創(chuàng)新乃修術(shù)明道后境界升華與再升華的結(jié)果,最后探討了同力學(xué)史和方法論的關(guān)系。首先強(qiáng)調(diào)“悟”作為“學(xué)”的根基性,指出“悟”比“學(xué)”的重要性。提醒后人在學(xué)的過程中,務(wù)必輔之以悟,用以追蹤前人的悟。接著,找到了“學(xué)術(shù)悟道”與韓愈 “傳道受業(yè)解惑”中“授業(yè)傳道”的學(xué)與教的呼應(yīng)關(guān)系。從任何一個(gè)事物都可以細(xì)分為層次的角度,發(fā)掘了教本身高層次與低層次的對(duì)偶,學(xué)本身高層次與低層次的對(duì)偶。然后發(fā)掘了教與學(xué)在過程上的對(duì)偶,教與學(xué)在目的與結(jié)果上的對(duì)偶。并且將上述四個(gè)對(duì)偶關(guān)系表示為一個(gè)方陣,表達(dá)了教與學(xué)的最高境界。定義了教師和學(xué)生“慧而明道”的境界,簡(jiǎn)稱“慧明”的境界,并且分別用杜甫與蘇軾描繪泰山與廬山的詩,對(duì)于達(dá)到慧明境界與否予以描述,且用作者的《蒼鷹畫》及其題題詞進(jìn)行了說明。闡述了“以道馭術(shù)”與“倚慧演智”的道理。指出,“修術(shù)、智通道、慧”后如果再升華,就可以進(jìn)入創(chuàng)新的境界——“籍道、慧覺新明”。最后探討了從術(shù)到道的升華再升華同力學(xué)史和方法論的關(guān)系。
一、由來
這學(xué)期,在北京工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)的支持下,我與計(jì)算力學(xué)小團(tuán)隊(duì)研究生們每周一次的學(xué)《論語》擴(kuò)大成了學(xué)院200多名研究生的活動(dòng)。我頭腦里經(jīng)常思考的是:孔子與弟子們談話同后人學(xué)習(xí)的關(guān)系。有一天早上起床,腦子里突然冒出一句話:“沒有悟出來嗎?沒關(guān)系,學(xué)起來吧!”
??!明白了,這不是在說明“學(xué)”與“悟”的關(guān)系嗎?孔子的思想是他老人家悟出來的,包括他弟子的后人們尚沒有達(dá)到他那個(gè)境界,在一般情況下,后人不可能重復(fù)地悟出來,但是卻可以學(xué)習(xí)。通過學(xué)習(xí),只要認(rèn)真理解他老人家悟出來的道理,進(jìn)一步領(lǐng)悟其本質(zhì),最終也可能達(dá)到孔子的境界。
什么叫做“悟”?獨(dú)立思考得出想法的過程叫做“悟”。面對(duì)一個(gè)結(jié)論,想弄懂:它究竟是學(xué)而知之的,還是悟而得之的?有個(gè)很容易判斷的方法:由于思想的載體是語言,任何一個(gè)人都是借助于語言進(jìn)行思考的,即使沒有發(fā)出聲音,也是在內(nèi)心里的自說自聽。如果一個(gè)內(nèi)心的想法是自己獨(dú)有的,而不是人云亦云地重復(fù)別人的想法,這就是悟而得之。
在道、理的思考上,也可能自己某一想法同別人的一個(gè)想法類似,但是卻用自己獨(dú)有的話語表述了出來,這也接近于悟。尤其用自己獨(dú)特的話語強(qiáng)烈的感受或深刻領(lǐng)會(huì)了別人的一個(gè)類似想法,也應(yīng)當(dāng)是屬于悟的范疇。
二、學(xué)術(shù)悟道
與孔子悟出的儒家學(xué)說類似,釋迦牟尼悟出了佛家學(xué)說,老子悟出了道家學(xué)說。后人的福氣就在于,悟不出來沒有關(guān)系,可以學(xué)起來,坐享前人的成果。推而廣之,自然科學(xué)與技術(shù),是科學(xué)家、發(fā)明家們悟出了而累積的成果。理工科教師與學(xué)生所做的事情,就是通過傳授和掌握的途徑,理解前輩們悟出來的知識(shí),坐享前人的成果。
前人悟出來的精神成果,除了少量“道、理”層面的方法或哲理,大多數(shù)屬于具體的“術(shù)、業(yè)”層面的知識(shí)或技藝,我們?nèi)绻褪抡撌碌貙W(xué)習(xí),往往不能領(lǐng)會(huì)到隱藏在內(nèi)涵的“道、理”層面的方法或哲理。因此,務(wù)必要以學(xué)習(xí)知識(shí)或技藝為載體,體會(huì)和領(lǐng)悟其方法或哲理的內(nèi)涵,也就是學(xué)“術(shù)”悟“道”。
單純的“學(xué)”是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,只有在學(xué)的過程中配合悟,才能真正地理解前人悟出的道理。要以后學(xué)者的悟,追蹤開拓者或創(chuàng)新者的悟。兩個(gè)悟是有差別的,如果后學(xué)者的悟上升到開創(chuàng)者悟的高度,那就叫“證悟”,亦即以后學(xué)之“體悟”逼近了前輩之“開悟”。
如何領(lǐng)悟分析力學(xué)就能說明這里的道理。我像多數(shù)初學(xué)者一樣,開始時(shí)不懂為什么要引入“虛位移”的概念?力平衡現(xiàn)象本來沒有位移,為什么虛位移原理從虛位移角度表述力的平衡?牛頓方程或達(dá)朗貝爾原理描述實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng),相應(yīng)的位移是“實(shí)位移”——實(shí)際發(fā)生的位移,為什么同樣研究質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)力運(yùn)動(dòng),達(dá)朗貝爾-拉格朗日原理卻從“虛位移”出發(fā)?伴隨著對(duì)分析力學(xué)的深入學(xué)習(xí),更多的困惑接踵而至:為什么哈密爾頓原理從可能運(yùn)動(dòng)中尋找真實(shí)運(yùn)動(dòng)?為什么真實(shí)運(yùn)動(dòng)是使可能運(yùn)動(dòng)表示的哈密爾頓作用量具有駐值?…
作為二年級(jí)大學(xué)生的我,反復(fù)思考,終于有了一點(diǎn)心得:力平衡現(xiàn)象如果只是停留在力的范圍思考,當(dāng)然不可能引出“虛位移”的概念,可是如果從做功與能量的角度研究力平衡,平衡力做的功自然等于零。盡管平衡力對(duì)于“可能位移”或者說“虛位移”做的功不一定等于零,但是平衡力作用下質(zhì)點(diǎn)沒有位移,即“實(shí)位移”為零,其功等于零。反過來講,一組力如果對(duì)于任意滿足約束的“虛位移”做功等于零,那么這組力應(yīng)當(dāng)是平衡力。
進(jìn)一步順理成章:考慮達(dá)朗貝爾原理,把虛位移原理或虛功原理從靜力學(xué)推廣到動(dòng)力學(xué),于是就得到了達(dá)朗貝爾-拉格朗日原理,自然有“虛位移”的參入。進(jìn)而深入研究,就會(huì)得到哈密爾頓原理。當(dāng)時(shí),我為自己的領(lǐng)悟而欣喜,也為哈密爾頓作用量的定義而驚嘆。同時(shí),也為數(shù)學(xué)工具泛函論和變分法的出現(xiàn)而興奮。
分析力學(xué)的這些輝煌成果對(duì)于物理學(xué)的其它分支的發(fā)展有著深刻的影響,而日后出現(xiàn)的有限元方法則更加表明分析力學(xué)對(duì)于力學(xué)自身發(fā)展的貢獻(xiàn)。從本質(zhì)上看,當(dāng)研究對(duì)象由質(zhì)點(diǎn)和相對(duì)位置不變的質(zhì)點(diǎn)系被相對(duì)位置可變的質(zhì)點(diǎn)系即變形體替代,就出現(xiàn)了彈塑性力學(xué)。而代之以剖分的單元體,則可以推導(dǎo)出有限元的方程組。這是我后來的領(lǐng)悟。
從1978年開始,我在錢令希先生的引導(dǎo)下從事結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究,此時(shí)回顧大學(xué)期間對(duì)于分析力學(xué)的學(xué)習(xí),我又有了進(jìn)一步的“學(xué)術(shù)悟道”: 哈密爾頓原理實(shí)際上描述了力學(xué)作為自然規(guī)律的最優(yōu)性——在所有的可能運(yùn)動(dòng)中,駐值為零表明真實(shí)運(yùn)動(dòng)是使哈密爾頓作用量的最小的運(yùn)動(dòng)。也就是說,自然規(guī)律竟然使某個(gè)目標(biāo)函數(shù)最優(yōu)!最小總勢(shì)能原理、最小總余能原理等等,都印證了“上帝”不做虛功的規(guī)律。
可見,前輩力學(xué)家的孜孜不倦的研究中,虛位移原理開闊了思路,從只研究真實(shí)運(yùn)動(dòng)拓廣為研究包括真實(shí)運(yùn)動(dòng)的可能運(yùn)動(dòng),而真實(shí)運(yùn)動(dòng)在其中是使某個(gè)目標(biāo)最優(yōu)的“寵兒”——這是研究境界的飛躍,導(dǎo)致世界觀的改變!
我們作為老師,不善于“學(xué)術(shù)悟道”,自己昏昏畺畺,對(duì)于研究境界的飛躍沒有驚喜,只知道照本宣科,讓難解的定義和繁難的推導(dǎo)遮蓋了生動(dòng)活潑的思想,即不能點(diǎn)化學(xué)生,更不能感染學(xué)生。辦力學(xué)專業(yè)的學(xué)術(shù)帶頭人,竟然砍掉了分析力學(xué)和變分法,也不增設(shè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和數(shù)學(xué)規(guī)劃這些新課程,真是誤人子弟?。?
在本節(jié)結(jié)束前,順便指出,粗分的“學(xué)”與“悟”是兩個(gè)層次,細(xì)究還可以劃分為更多的層次:(1)只學(xué)無悟;(2)學(xué)略有悟;(3)學(xué)且小悟;(4)學(xué)且大悟;(5)學(xué)能證悟??上Ф鄶?shù)人不知“學(xué)術(shù)悟道”之理,必然也不明白上述五個(gè)層次之分,自然停留在只學(xué)無悟和學(xué)略有悟的低層次上。
三、授業(yè)傳道與激智啟慧的對(duì)應(yīng)
如果說“學(xué)術(shù)悟道”是學(xué)生和好學(xué)之人應(yīng)當(dāng)把握的道理,那么,“授業(yè)傳道”則是老師和善教之人應(yīng)當(dāng)把握的道理,或者簡(jiǎn)稱為“師道”,也就是為師者應(yīng)當(dāng)把握的使命。我個(gè)人的淺見是:從古到今,人們對(duì)于老師的使命認(rèn)識(shí)得大都不夠深入。
授業(yè)傳道來自韓愈膾炙人口的《師說》上的一句話:“師者,所以傳道受業(yè)解惑也?!彪m然當(dāng)時(shí)的人們對(duì)于韓愈的《師說》不全持肯定的態(tài)度,但是后世幾乎都是稱頌,而且引用“傳道受業(yè)解惑”界定教師的使命。其實(shí),韓愈的這篇文章并非全面探討教師的使命,而是闡述不分長(zhǎng)幼貴賤、能者為師的一個(gè)道理。
顯然,韓愈的《師說》沒有去探討如下三點(diǎn):(1)道與業(yè)的關(guān)系;(2)僅從知識(shí)的傳授談教師的作用,沒有涉及教師對(duì)于能力培養(yǎng)和素質(zhì)熏陶的作用;(3)沒有談及教師對(duì)于學(xué)生德行的身教與言教的影響。
限于篇幅,本文不談第三點(diǎn)。第一點(diǎn)已經(jīng)在第二節(jié)里有所涉及,后面第五節(jié)將繼續(xù)探討。而第二點(diǎn)在本節(jié),馬上就要展開討論。
其實(shí),傳道、授業(yè)、解惑是從知識(shí)傳授的過程中對(duì)教師使命的表述,如果從知識(shí)傳授的目的和結(jié)果來看,教師借助于知識(shí)載體,培養(yǎng)了學(xué)生的能力,熏陶了學(xué)生的素質(zhì),使他們由愚昧變聰明了,這就是教師完成了對(duì)學(xué)生的“激智”使命——激勵(lì)智能。有些悟性高的教師還能夠在激勵(lì)智能的基礎(chǔ)上,完成“啟慧”的使命——啟迪學(xué)生們的慧心,使他們擺脫癡迷。
在“激智”的基礎(chǔ)上完成“啟慧”,這是從傳授知識(shí)的目的和結(jié)果上對(duì)于教師使命的理解。如果說激智是授業(yè)的目的和結(jié)果,啟慧是授業(yè)上升為傳道的目的和結(jié)果,那么,破迷(指點(diǎn)迷津)則是解惑的目的和結(jié)果。因此,“授業(yè)、傳道、解惑”是教師使命的表象,“激智、啟慧、破癡”是教師使命的本質(zhì)。
每位教師都處于終身提高的過程,照本宣科是低層次的“授業(yè)”,啟發(fā)式教學(xué)是高層次的、借助“授業(yè)”的“傳道”,這是從表象對(duì)于教師使命的判斷。相對(duì)應(yīng)地,從表象的教師使命上觀察,有些低層次的“授業(yè)”連“激智”都做不到,而“啟慧”則與“傳道”相對(duì)應(yīng),“破迷”與“解惑”一般上是對(duì)應(yīng)的,甚至前者有時(shí)略高于后者。
四、授業(yè)傳道、激智啟慧、學(xué)術(shù)悟道與開智升慧的縱橫對(duì)偶
如果說照本宣科是教師的低層次表現(xiàn),那么死讀書是學(xué)生的低層次表現(xiàn),相應(yīng)地,啟發(fā)性教學(xué)是教師的高層次表現(xiàn),靈活學(xué)習(xí)是學(xué)生的高層次表現(xiàn)。可見,教師與學(xué)生具有某種對(duì)應(yīng)關(guān)系。
先從教與學(xué)的過程觀察二者的對(duì)應(yīng)關(guān)系。正如不少教師不理解韓愈老先生“授業(yè)、傳道”中“道”的深意,類似地,大多數(shù)學(xué)生不懂得“學(xué)術(shù)悟道”的必要。其實(shí),教師的“授業(yè)”對(duì)應(yīng)于學(xué)生的“學(xué)術(shù)” ,教師的“傳道”對(duì)應(yīng)于學(xué)生的“悟道”。這種對(duì)應(yīng)關(guān)系可以稱為教與學(xué)的對(duì)偶。
為什么我把韓愈老先生“傳道、授業(yè)”順序顛倒成了“授業(yè)、傳道”?原因在于授業(yè)位于低層次,傳道處于高層次。每個(gè)教師往往經(jīng)歷了由低層次向高層次的提升,即使處于高層次的教師,他也要借助授業(yè)去傳道。韓愈老先生為什么采用了“傳道、授業(yè)”的順序?我認(rèn)為是他老人家重視道的緣故。
韓愈的“傳道、授業(yè)”后面緊接著“解惑”,那么,“解惑”在“學(xué)術(shù)、悟道”里對(duì)應(yīng)于什么?“質(zhì)疑”是一個(gè)恰當(dāng)?shù)倪x擇。也就是說,教師的“傳道、授業(yè)、解惑”對(duì)應(yīng)于學(xué)生的“學(xué)術(shù)、悟道、質(zhì)疑”。只有“質(zhì)疑”,才能弄清楚術(shù)業(yè)上不明白的問題;只有“質(zhì)疑”,才能透過“術(shù)業(yè)”的表面,發(fā)掘似懂非懂的本質(zhì)問題,引向“道理”的層次,到達(dá)悟道的境界。
除了教與學(xué)的對(duì)偶,就教與學(xué)的自身而言,各自又都存在一個(gè)“過程”同“目的與結(jié)果”的對(duì)偶關(guān)系。教的“過程”同教的“目的與結(jié)果”對(duì)偶關(guān)系正如本文第三節(jié)敘述的“授業(yè)傳道”與“激智啟慧”的對(duì)應(yīng)。
學(xué)的“過程”與學(xué)的“目的與結(jié)果”對(duì)偶關(guān)系是什么呢?對(duì)應(yīng)于學(xué)生的“學(xué)術(shù)悟道”, 老師借助于“授業(yè)傳道”,幫助學(xué)生學(xué)會(huì)了“術(shù)業(yè)”,學(xué)生就有了小聰明,脫愚具智;老師幫助學(xué)生悟通了“道理”,學(xué)生就有了大聰明,破迷開慧。可見,老師的“激智啟慧”對(duì)學(xué)生產(chǎn)生了“開智出慧”的效應(yīng),這學(xué)自身的對(duì)偶關(guān)系。
到此,已經(jīng)敘述了如下四個(gè)對(duì)偶關(guān)系:(1)教的本身:授業(yè)傳道與激智啟慧的對(duì)偶;(2)學(xué)的本身:學(xué)術(shù)悟道與開智升慧的對(duì)偶;(3)教與學(xué)在過程上:授業(yè)傳道與學(xué)術(shù)悟道;(4)教與學(xué)在目的與結(jié)果上:激智啟慧與開智升慧。這四個(gè)對(duì)偶關(guān)系可以表示為如下的一個(gè)方陣。
|
過程 |
目的與結(jié)果 |
教 |
授業(yè)、傳道、解惑 |
激智、啟慧、破癡 |
學(xué) |
學(xué)術(shù)、悟道、質(zhì)疑 |
開智、升慧、脫愚 |
這個(gè)方陣表達(dá)了教與學(xué)的最高境界。
五、以道馭術(shù)與倚慧演智
無論教師依托解惑從授業(yè)向傳道、通過破癡由激智向啟慧,還是學(xué)生依托質(zhì)疑從學(xué)術(shù)向悟道、通過脫愚由開智向升慧,都是升華的過程,都是達(dá)到了“慧而明道”的境界。能夠達(dá)到這個(gè)簡(jiǎn)稱“慧明”的高境界之人,在某一領(lǐng)域里如同攀登到最高峰,為數(shù)并不多。
伴隨著這一描述,自然產(chǎn)生了一個(gè)問題:達(dá)到“慧明”境界的教師或?qū)W生,如何面對(duì)術(shù)業(yè)?達(dá)到“慧明”與否的差別是什么?
先說沒有攀登到慧明境界的人們,他們的狀態(tài)可以用蘇軾的一首詩來描述:
《題西林壁》
橫看成嶺側(cè)成峰,遠(yuǎn)近高低各不同。
不識(shí)廬山真面目,只緣身在此山中。
真面目是什么?是本質(zhì),可以簡(jiǎn)稱為“道”。為什么“身在山中”為不識(shí)“道”的原因?原因就在于:沒有跳出術(shù)業(yè),沒有能夠升華自己的境界,以術(shù)論術(shù),就像吹牛大王敏豪生自拽頭發(fā)不可能拔出泥沼地一樣,自然達(dá)不到“道”的高度。
攀登到慧明境界的人們,他們的狀態(tài)可以用杜甫的一首詩來描述:
《望岳》
岱宗夫如何 齊魯青未了。
造化鐘神秀,陰陽割昏曉。
蕩胸生層云,決眥入歸鳥。
會(huì)當(dāng)凌絕頂,一覽眾山小。
杜甫與蘇軾,一唐一宋,兩大文豪,分別用一首詩描繪了泰山與廬山,我感謝他們給出了表達(dá)攀登到慧明境界與否的兩幅“山水畫”。兩幅畫相得益彰,互映互補(bǔ)。
在某一領(lǐng)域里達(dá)到“慧明”境界的教師或?qū)W生,其優(yōu)勢(shì)就在于站在高處俯視。為此,我曾經(jīng)畫了一只蒼鷹,題詞是由成語“見微知著”熔鑄而成的:“見微因眼銳,知著緣高飛”。這是我“以畫明志”,借助蒼鷹表達(dá)身處“慧明”境界的教師或?qū)W生。眼銳象征術(shù)、業(yè)精通從而見微,高飛象征向“道、理”的升華從而知著。
進(jìn)一步講,身處“慧明”,就可以發(fā)揮“慧而明道”的優(yōu)勢(shì):倚慧演智——倚靠大聰明演化出小聰明,以道馭術(shù)——借助高層次道理而駕馭低層次術(shù)業(yè)。從而在“慧明”境界中活現(xiàn)“如意展發(fā)妙無窮”的狀態(tài)。
六、“修術(shù)、智通道、慧”后的升華是創(chuàng)新
無論以道馭術(shù)還是倚慧演智,都是從術(shù)和智的低層次升華到道和慧的高層次之后,居高臨下,借助高層次道、理而駕馭低層次術(shù)、業(yè),或者倚靠高層次的大聰明演化出低層次的小聰明,也可以稱之為高屋建瓴。
高屋建瓴的優(yōu)勢(shì)在于,有利于總體地把握知識(shí)和靈活地運(yùn)用知識(shí),但是,高屋建瓴還不是發(fā)現(xiàn)新知識(shí),也就是說還沒有進(jìn)入創(chuàng)新的境界。于是,很自然地就產(chǎn)生了一個(gè)問題:如何創(chuàng)新或發(fā)現(xiàn)新知識(shí)呢?
其實(shí),步入這個(gè)境界也就是一步之遙,只要再向上升華一下,就可以創(chuàng)新了。道理非常簡(jiǎn)單,從術(shù)、業(yè)升華到道、理,不僅懂得了現(xiàn)象,而且懂得了本質(zhì)。通曉了此本質(zhì),就會(huì)觸類旁通,容易明瞭彼本質(zhì),抓到創(chuàng)新的契機(jī)。
抓住本質(zhì)真的是太重要了。我在大學(xué)時(shí)學(xué)習(xí)《材料力學(xué)》有一個(gè)案例,在學(xué)習(xí)彎矩、剪力和載荷集度的三函數(shù)關(guān)系時(shí),我思考了三函數(shù)關(guān)系的本質(zhì):(1)它描述了同一結(jié)構(gòu)在同一個(gè)靜載荷下,兩個(gè)作為靜響應(yīng)的彎矩與剪力函數(shù)之間的導(dǎo)數(shù)關(guān)系,以及它們同載荷集度的導(dǎo)數(shù)關(guān)系。(2)從量綱上看,彎矩、剪力和載荷集度依次除一個(gè)長(zhǎng)度。
抓住這兩個(gè)本質(zhì)我的再思考提煉出一個(gè)問題:對(duì)于同一個(gè)結(jié)構(gòu),分別在力矩、集中力和載荷集度(依次除以長(zhǎng)度量綱)的外載作用下,相應(yīng)的三個(gè)取定的同一種響應(yīng)是否也存在類似三函數(shù)導(dǎo)數(shù)的關(guān)系呢?所謂取定的響應(yīng),可以是彎矩函數(shù),也可以是剪力函數(shù)。
思考出上述問題,我?guī)е芯砍晒?qǐng)教了錢令希院士,他老人家十分欣慰一個(gè)年輕人重復(fù)了他在24年前即1944年的研究,錢先生于1946年獲得了當(dāng)時(shí)政府的國(guó)家科學(xué)獎(jiǎng)。
下面再回到本節(jié)的思考,可以把“教”的過程“授業(yè)傳道”、目的與結(jié)果的“激智啟慧”,“學(xué)”的過程“學(xué)術(shù)悟道”、目的與結(jié)果的“開智升慧”,這四個(gè)方面用“修術(shù)、智通道、慧”來概括。進(jìn)而,“修術(shù)、智通道、慧”的再升華就可以進(jìn)入創(chuàng)新的境界——“籍道、慧覺新明”。 這里的“新明”是指新發(fā)現(xiàn)的術(shù)、業(yè)、道、理的一部分或整體。
“新明”是作為知識(shí)形態(tài)的創(chuàng)新結(jié)果,相對(duì)應(yīng)地,發(fā)現(xiàn)新知識(shí)的創(chuàng)新者本身在智與慧上會(huì)有新的增長(zhǎng)或提升。
教師與學(xué)生如果懂得知識(shí)有術(shù)、業(yè)與道、理的層次區(qū)別,師生就有可能自覺地提升自己的境界,進(jìn)而較容易的提升為創(chuàng)新者的境界。粗略地劃分,這當(dāng)中包括三個(gè)境界和兩個(gè)升華:由單純“授業(yè)”和“學(xué)術(shù)”的境界升華為“授業(yè)傳道”和“學(xué)術(shù)悟道”的境界,再升華為“覺新明”的創(chuàng)新境界。
七、從術(shù)到道的升華再升華同學(xué)科史和方法論的關(guān)系
如何把本文的思考引申去觀察學(xué)科史和方法論呢?如果說前面六個(gè)小節(jié)研究的均為個(gè)體教師或?qū)W生的認(rèn)知規(guī)律,那么某學(xué)科發(fā)展史和學(xué)科方法論則應(yīng)當(dāng)從群體的認(rèn)知規(guī)律去觀察。不過,這里的群體應(yīng)當(dāng)只限于那些對(duì)于該學(xué)科發(fā)展做出貢獻(xiàn)的歷代學(xué)者們。
該學(xué)科知識(shí)累積的先后順序,對(duì)應(yīng)于對(duì)于該學(xué)科發(fā)展相關(guān)聯(lián)的該學(xué)科發(fā)展史的有貢獻(xiàn)的學(xué)者或者說是科學(xué)家、發(fā)明家。每個(gè)有貢獻(xiàn)的學(xué)者都曾經(jīng)是學(xué)生,后來能夠在該學(xué)科上有所建樹,不可能沒有求學(xué)期間或研究過程的“學(xué)術(shù)悟道”, 不可能沒有求學(xué)階段或研究結(jié)果的“開智升慧”。正如第六節(jié)指出的,僅有這個(gè)升華還不夠,還需再升華才能“籍道、慧覺新明”,從而步入創(chuàng)新境界。
在第一個(gè)升華中,學(xué)習(xí)前人在該學(xué)科積累的術(shù)中領(lǐng)悟出的道,包含更高的規(guī)律性,也體會(huì)到發(fā)現(xiàn)知識(shí)的學(xué)科方法論,而這恰好是發(fā)現(xiàn)新知識(shí)可以重復(fù)使用工具性的“法寶”。而以往的知識(shí),則是該學(xué)科“術(shù)業(yè)”層面的“載體”和特殊的表述“語言”?!拜d體”和表述“語言”是僵固的“肉體”,而工具性的“法寶”則是“靈魂”。
一般的“學(xué)術(shù)悟道”,往往體悟到作為“更高的規(guī)律性”的道,雖然比“載體”和“語言”的術(shù)業(yè)的層次更高,由于沒領(lǐng)悟出作為工具性“法寶”的道,還是不能創(chuàng)新。如此看,若想達(dá)到創(chuàng)新,務(wù)必有第六節(jié)指出的第二個(gè)升華——“籍道、慧覺新明”,從而進(jìn)入創(chuàng)新的境界。在這一再升華的境界,創(chuàng)新者自覺或不自覺地把握了該學(xué)科的某一方法論,做出了該學(xué)科的創(chuàng)新成果。
我們進(jìn)一步去觀察學(xué)科史,為此,想起了宋代劉斧《青瑣高議》:“我聞古人之詩曰:‘
長(zhǎng)江后浪推前浪,浮事新人換舊人?!边€有清代趙翼《論詩》其二:“李杜詩篇萬口傳,至今已覺不新鮮。江山代有才人出,各領(lǐng)風(fēng)騷數(shù)百年?!彼麄兊脑捳Z恰好也描述了某學(xué)科生動(dòng)的發(fā)展過程:伴隨著某學(xué)科不斷被學(xué)者們發(fā)現(xiàn),累積成了該學(xué)科的發(fā)展史。
應(yīng)當(dāng)指出:通常作為方法論,往往是泛指大學(xué)科如力學(xué)、數(shù)學(xué)、物理等的普遍的方法學(xué),而不是小學(xué)科如固體力學(xué)、流體力學(xué)、計(jì)算力學(xué)等中等學(xué)科的研究方法,更不是指有限元、邊界元、無網(wǎng)格法等小學(xué)科的處理技法,因此,前述所說的某一具體學(xué)科方法論并不妥當(dāng)。
也就是,可以有小、中、大學(xué)科的發(fā)展史之別,而沒有必要區(qū)分小、中、大學(xué)科的方法論,方法論應(yīng)當(dāng)劃到大學(xué)科的層次上面。
前面第2節(jié)思悟“分析力學(xué)”時(shí)提及有限元的方程的推導(dǎo),其實(shí)需要一個(gè)關(guān)鍵的前提,即創(chuàng)建有限元方法要有一個(gè)決定性的突破,這就是能否想到受力構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的剖分?或者說能否在“學(xué)”《彈性力學(xué)》時(shí)“悟”出物理離散化的思路。1965年,我在大學(xué)三年級(jí)學(xué)習(xí)《彈性力學(xué)》時(shí),接觸到的求解方法涉及到差分法、變分法、伽遼金法等等,我想:諸多解法的共性是什么?哦,力學(xué)的“連續(xù)”方程推導(dǎo)之后——進(jìn)行數(shù)學(xué)的“離散”處理。
我靈機(jī)一動(dòng),如果把“連續(xù)”和“離散”掉過來,就有了一個(gè)新的途徑:力學(xué)的“離散”處理之后——進(jìn)行數(shù)學(xué)方程的推導(dǎo)。我提煉出“物理的離散化在前”代替“數(shù)學(xué)離散化在后”,然后把這一思路向?qū)O煥純老師匯報(bào),他經(jīng)過文獻(xiàn)查閱之后,高興的告訴我:這是國(guó)際上剛剛興起的有限元素法的思想??梢?,如果確實(shí)把握了“學(xué)術(shù)悟道”,就可以“開智升慧”,一個(gè)未出茅廬的大學(xué)生也可以提出接近學(xué)科前沿的想法。
正如上一節(jié)提出的“再升華”和這一節(jié)強(qiáng)調(diào)的“方法論”,1965年以后過去了25年,我作為研究結(jié)構(gòu)優(yōu)化的學(xué)者,在對(duì)于有限元方法本質(zhì)進(jìn)一步思考,于1990年提出了“基于有限元概念的解析解”, 研究結(jié)構(gòu)優(yōu)化的以色列Fuchs教授也有相似的成果,我的研究早于他兩年。Fuchs教授曾經(jīng)問我:你是怎樣產(chǎn)生這一思想的?我回答他:從結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的觀點(diǎn),結(jié)構(gòu)的總剛度陣在優(yōu)化迭代中不斷改變,因此把它看成設(shè)計(jì)變量的函數(shù)矩陣是完全合理的,于是就有了基于有限元概念的解析解。他高興地告訴我,他也是具有同樣的思路。
八、結(jié)語
綜上所述,本文的創(chuàng)新之處概括為如下17點(diǎn):
1、提出文化、科技諸多領(lǐng)域的原創(chuàng)成果是前人悟出的,后人在學(xué)的過程中,需輔之以悟,追蹤開拓者或創(chuàng)新者的悟。
2、將作者本人提出的“學(xué)術(shù)悟道”從“學(xué)”與“悟”的兩個(gè)層次,細(xì)分為更多的五個(gè)層次。
3、找到了“學(xué)術(shù)悟道”與韓愈 “傳道受業(yè)解惑”中“授業(yè)傳道”的學(xué)與教的呼應(yīng)。
4、揭示了教與學(xué)中的四個(gè)對(duì)偶關(guān)系:(1)教本身的對(duì)偶;(2)學(xué)本身的對(duì)偶;(3)教與學(xué)在過程上的對(duì)偶;(4)教與學(xué)在目的與結(jié)果上的對(duì)偶。
5、將四個(gè)對(duì)偶關(guān)系可以表示為一個(gè)方陣,表達(dá)了教與學(xué)的最高境界。