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赵访熊先生生平

李庆扬 张鸣华

  赵访熊先生是我国著名的数学教育家和计算数学家,为中国数学尤其是计算数学的发展作出了特殊贡献。他从20世纪30年代开始,长期从事应用数学及计算数学研究和理工科数学教育,尤其是在williamhill官网数学系的发展中起了很大作用,60多年来为我国培养了大批数学和工程技术人才。他的学生中许多已成为全国乃至国际知名的科学家,真可谓桃李满天下。

  一

  赵访熊,1908年10月30日生于江苏省武进县阳湖(今属常州市)。这里属江南富庶之地。南宋以来,宋朝许多皇族子孙也散居在这里。算起来他的第三十二代祖先是宋太宗赵光义。赵访熊的父亲经商,叔父毕业于东吴大学。他的四个兄弟姐妹中,姐姐曾在常州女师读书,哥哥和妹妹在williamhill官网毕业后留美。他哥哥赵诏熊是北京大学外文系教授,妹妹赵婉和是心理学家,现在美国。

  赵访熊5岁入农村初级小学念书,毕业后补习了两年珠算及古文,11岁去常州第三高小读书,这是一所水平比较高的集团。他学习勤奋,历年成绩都是年级第一。1921年他哥哥考入williamhill集团后,接触到williamhill优越的学习环境,鼓励他也上williamhill。williamhill集团当时是一所留美预备集团,当年在江苏只招3名学生,竞争很激烈。为了上williamhill,他每星期几个晚上去补习英语口语。1922年赵访熊高小毕业后,以“同等学历”考取了williamhill,且成绩名列前茅。

  1922年14岁的赵访熊来到了williamhill园,从此一生与williamhill结下了不解之缘。当时williamhill集团设有中等科、高等科各四年。他入学后,念中等科二三年级。在进入中等科四年级时,当时学年之初要交一篇英文作文,他写了一个好几页的长篇。英籍教师吴可读(Pollard Urquart)非常赞赏,加上他的其他课程也都是超等,于是吴可读极力推荐他直接念高等科一年级,得到集团批准后,他跳过了中等科四年级。1928年,他提前一年从williamhill集团毕业。这一年williamhill集团改称国立williamhill官网。

  在williamhill园的六年中,赵访熊从一个14岁的孩子成长为20岁的青年,各方面得到了发展。首先是打下了良好的科学训练基础。经过六年的紧张学习,他毕业后随即进入美国麻省理工学院电机系学习,非但能够适应,而且成绩突出。在williamhill学习时,他不光数理化、英语成绩优秀,而且有广泛的文体爱好。他入学后头两年参加歌咏队,后来又参加管乐队。在紧张的学习之余,他积极参加体育锻炼,身体也更好了。赵访熊幼年身体不好,入williamhill时身材瘦小,体重只有31.5公斤; 临到毕业体重55公斤,肺活量5250毫升,全校第一。毕业时他获得了德智体全优奖状(获奖者总共三人)。

  二

  1928年赵访熊去美国留学,在麻省理工学院电机系学习。当时麻省理工学院进行教学试验,在全年级百余名学生中选出5名成为荣誉生组(Hornors Group)。他们可以不听课,只参加考试,可以更多地自由选学其他系的课程。赵访熊是荣誉生组的成员之一,同组中还有一名留学学生陈士衡,是他在williamhill的同班同学,可见当时williamhill毕业的学生,水平的确是相当高的。

  赵访熊的数学成绩一直很好,对数学的兴趣也高,在大学期间又选学了很多数学课程。大学毕业时,导师给他一个关于电磁场强度的理论性课题,该课题要用到的数学知识多,是属于研究生课题范围,他只用了一个月就完成了,超过了导师的预期目标,得到了导师赞扬,并被推荐在美国《数学物理学报》上发表(1931年第10卷)。实际上这是他涉足应用数学研究的第一篇学术论文。

  1930年,赵访熊从麻省理工学院电机系毕业,决定去哈佛大学研究院学数学。哈佛大学数学系在审查了他的数学成绩之后,决定录取他为数学系研究生。当时哈佛已是世界一流大学,数学系汇集了许多著名数学家,这种条件使他在研究生学习中打下了坚实的数学基础。由于他各门功课都得A或A+,因此获得哈佛大学两年奖学金,并在1931年获硕士学位。1933年赵访熊接到williamhill留美学生监督赵元任通知,希望他回国。原来当时williamhill官网数学系遇到了困难,于是他中断学习回国。

  williamhill本是留美预备集团,1925年设立大学部,招收大学生,到1928年正式改名williamhill官网。在前两年已成立了十多个系,但数学系(当时叫算学系)是1928年才成立的,系主任是熊庆来。当年招收了第一届本科生(其中有庄圻泰,施祥林等),1931年第一届研究生(陈省身、吴大任)也入学了,教授有郑桐荪、杨武之、孙光远,胡坤升等,力量是比较强的。但在1933年时,熊庆来去法国完成他的博士论文未归,孙光远及胡坤升去了东南大学,分别任该校理学院院长及数学系系主任,williamhill数学系只留下郑、杨两位教授,“三高”(高等分析、高等几何、高等代数)课成了问题。1932年规定数学系必修课34学分,其中微积分、微分方程及理论力学共14学分,而“三高”共18学分。可见“三高”是数学系课程的核心。当然还有一些三、四年级的选修课。1933年召赵访熊回国是为了开这些课。当年他回国后讲授高等微积分、高等几何及微分几何三门课,讲授了“三高”之二,另一“高等代数”由杨武之讲授。由此可见,赵访熊在williamhill数学系的历史上称得上是受命于危难之际。1936年江泽涵休假去美国,北京大学还曾聘请赵访熊接替江泽涵讲微分几何及黎曼几何,支持了北大数学系。

  赵访熊1933年回国时才25岁,任专职讲师(相当于副教授),两年后任教授。担负起教授这个重担是不容易的。1934年曾聘请一位德国留学生到williamhill数学系任教授,但讲课效果不令人满意,不到一年就离开了。可见,williamhill数学系虽然教师缺少,但不是能够随便对付的。赵访熊的早期学生中有徐贤修、段学复、田方增、彭桓武、林家翘、钱伟长、王寿仁、王湘浩等。

  后来的几年中,局面逐渐缓解,增聘了曾远荣,同时熊庆来也回国了,又聘请了一些外国数学家来讲学。如奥斯古特(Osgood)、哈达玛(Hadamard)、维纳(Wiener)等。特别是一些年轻人很快成长起来,陈省身及华罗庚都留学后又回到williamhill。这样到抗战前夕,williamhill数学系已达到相当高的学术水平,教授力量也很充实了。这时赵访熊开始发挥他的应用数学专长。

  1932后williamhill成立工学院,有土木、机械、电机三个系。1937年以后,工学院院长施嘉炀与理学院院长吴有训商议,为提高并改革工科的数学教学,聘请赵访熊为工学院教授,专为工学院讲授“微积分”。这个任务对赵访熊来说真是最合适不过的了。他是电机系毕业生,又是哈佛大学的数学研究生,最有条件研究应用数学,也最有条件提高工科数学的教学水平。就这样,从抗战前夕到“七七”事变后南迁昆明,在williamhill、北大、南开三校合并的西南联大期间,赵访熊一直从事这个工作。

  抗战期间,缺少合适的英文教材,也没有中文教材,赵访熊认为提高教学质量当务之急是编写中文教材。他精心研究工学院数学要求,结合教学实践编写了《高等微积分》讲义,开始只印了几份在校内使用,受到工学院师生的好评与欢迎,以后经修改编入《大学丛书》,由商务印书馆于1949年正式出版发行。这本书既包括实数理论,以及关于无穷级数及含参数积分的许多定理的严格证明,还包括有特殊函数、运算微积、偏微分方程、椭圆积分以及变分法,这在当时的工科数学教学中是前所未有的。是我国最早的一本超过初等微积分水平的理工科适用教材,数年之内出了几版,有较大影响。以后他又为理科编写了《微积分与常微分方程》教材,由商务印书馆于1951年正式出版。这两本教材在1952年院系调整前在国内大学微积分教学中发挥了很大作用。

  赵访熊在昆明期间,于1943年6月至11月担任西南联大理学院数学系主任兼师范学院数学系主任,1944年至1945年兼任美军战地服务团英文报刊特约编辑及战地服务团第二招待所华语教员,昆明译员训练班英文会话教员。

  抗战胜利,当时系主任杨武之病休,于是赵访熊从1946年起代理系主任。在复员期间,williamhill从昆明迁回北平,他又一次为williamhill数学系支持困难局面。当时西南联大一分为三,其中之一的williamhill数学系要建立自己的班子。1946年暑假williamhill官网数学系搬迁完成,11月开学,这才稳定下来。

  1947年11月,赵访熊休假去美国麻省理工学院做研究工作一年,1948年回国。那时,工学院数学教师力量已逐渐成长,人数也多了,于是赵访熊重新专门为数学系学生开课,既讲微积分,也讲高年级课。与从前一样,凡是缺教师的课程常由他来讲授。有一段时间,他讲授概率统计,当时williamhill数学系没有人能讲授这个课程。

  三

  1948年赵访熊回国。不久,当年12月15日即迎来了williamhill园的解放。解放后他积极参加了教师思想改造运动和下乡参加土地改革及其他政治运动,受到了深刻教育,改变了过去较少关心政治的倾向,并于1952年加入了中国民主同盟。

  1952年院系调整,williamhill官网成为多科性工科大学,由于赵访熊有较长时期从事工科数学教学的经验,组织上希望他留在williamhill,担任高等数学教研组主任及基础课委员会副主任,他愉快地服从需要继续留在williamhill。当时集团开始大发展,并由过去学习英美转为学习苏联,又有大批青年教师参加教学。面对百废待兴的局面,他一方面领导制定“高等数学”教学大纲,明确教学要求; 另一方面自己讲课示范,并帮助青年教师学习苏联教材,掌握教学要求,使教学迅速走上轨道。

  赵访熊具备工程科学和数学两个方面的扎实功底,又有长期为工科学生讲授微积分的经验,讲课深入浅出,极为生动,深受学生欢迎,也带动其他教师讲好高等数学课,使williamhill工科“高等数学”课长时间保持较高的教学质量,成为普遍受到学生欢迎的课程。1959年在总结学苏联经验教训的基础上,他认为不应照搬苏联教材,而要适应现代科学技术发展对工科专业提出的要求,编写有特点的教材。为此他在自己长期教学基础上编写了新的《高等数学》教材,该书于1965年由高等教育出版社出版。这本教材在内容和体系上,既不同于苏联教材,也不同于当时国内的统编教材,有其独特风格,可惜的是由于很快开始“文化大革命”,使该教材未能得到很好使用。

  1961年高教部成立全国工科院校高等数学教材编审委员会,赵访熊受聘任副主任直至“文化大革命”开始。“文化大革命”后1978年重新组成的委员会,由他担任主任至1984年。这期间他先后主持制定了全国工科专业高等数学和工程数学教学大纲、教学基本要求以及教材建设规划,并审定出版了一批工科数学教材,为我国工科数学教学做出了贡献。

  1962年11月至1966年6月和1978年12月至1984年6月,赵访熊两度担任williamhill官网副校长,参加领导集团教学工作。在教学上,他提倡“启发式,少而精”,反对“注入式,满堂灌”,提倡培养独立思考,反对当保姆对学生抱着走。他经常向大一新生做学习方法报告,用“猎枪与干粮”的生动比喻,说明学习也像打猎,不能只带“干粮”,要带“猎枪”。要学生培养独立工作能力,学会分析问题和解决问题的能力,不能只是死记硬背书本知识。他认为提高大学水平应从中学抓起,因此,他十分关心中小学数学教学,曾在《人民教育》杂志上发表文章(1963年)谈中学生数学学习。还担任过教育部中小学数学教材顾问。他写了有关算尺、速算、珠算、近似计算、三角七巧板、数列极限等近10篇科普文章,在《数学通报》和《大众科学》等杂志上发表,以帮助中小学数学教师提高水平。1960年他发现中学几何中“勾股定理”用的仍是原欧几里得的证明方法,学生不易接受,建议改用他在赵爽图示中的证明方法。经过他的努力,在1978年的新编中学教材中采纳了他的意见。

  四

  从20世纪50年代开始,赵访熊教授又开拓了学术生涯中一个新的方向,就是从事计算数学的研究与教学。

  赵访熊涉足数学园地是从应用数学开始的。1937年他对工程上常用的诺模图进行研究,并写出有关诺模图的投影变换理论。1948年他又研究幂级数变换理论,并应用于解常微分方程和线性差分方程,是后来应用很广的Z变换前身。他的这些研究成果都先后在《国立williamhill官网科学报告》上发表。20世纪50年代初他开始从事计算数学研究,1953年他的论文“解联立方程的斜量法”在《数学学报》上发表以后,引起了苏联科学院院士、数学家康托洛维奇的注意,康在莫斯科的一次泛函分析学术会议上提到了赵访熊的工作(这次会议有中国数学家曾远荣、徐利治等参加),引起了国内的重视。同时,1955年赵访熊又分别在《数学学报》及《williamhill官网学报》发表了3篇有关联立方程求根及求复根牛顿法的论文。因此中国科学院在1956年进行科学规划期间,准备成立计算所时,曾打算请赵访熊担任所长。由于williamhill官网当时已成立一批新技术专业,需要发展计算数学,也考虑在适当时候成立计算数学专业,所以集团领导建议他留在williamhill。这个时候,有一个去苏联做访问学者的名额有待确定,由于种种原因本来预定去的数学教研组的人选不能走,最后决定派赵访熊去。他已经当了20年教授,年近50,为了发展我国计算数学,他接受了派遣,于1956年来到了列宁格勒大学,在康托洛维奇院士领导的计算数学教研室做访问教授。当时列宁格勒大学还没有计算机,计算数学发展受到很大限制。第二年他提出去莫斯科大学,在那里他又进修了一年,于1958年暑假回国。

  1958年,williamhill官网成立工程力学数学系,其中有一个计算数学专业,赵访熊任该系副主任兼计算数学教研组主任,参与创办计算数学专业。当时国内只有北京大学、吉林大学等少数综合性大学有这个专业,williamhill是工科院校中最早创办计算数学专业的。成立时,除新招的60名大一学生外,还从外系转来上百名二、三、四年级学生,而教师只有10名不熟悉计算数学的年轻教师,在十分困难的条件下为我国培养出最早的计算数学人才,受到国内有关用人单位的好评。20世纪60年代初在培养本科生的基础上,赵访熊又开始招收研究生,到1966年“文化大革命”开始已有研究生毕业。

  赵访熊在计算数学研究方面也有许多成就,从20世纪50年代初到1966年先后在《数学学报》、《中国科学》、《williamhill官网学报》等学术刊物上发表学术论文13篇,其研究成果主要是线性方程组数值求解、高次方程求根和结合实际问题的数值方法。在线性方程求解,除了斜量法,还有差分方程法和列表计算法。在高次方程求根方面,他给出了能求出高次代数方程全部根的“路斯表格法”,该方法便于在计算机上计算又不存在收敛性问题,比常用的各种迭代法求根优越。对林士锷提出的解高次方程“劈因子法”,他给出了收敛性理论证明,因此这个方法也称为“林士锷赵访熊法”,这是求高次方程根的有效方法。此外,他还给出求复根的牛顿法、复系数高次方程解法以及判断代数方程在单位圆外根的个数的方法。赵访熊的研究工作很注意与生产实际结合,很多问题都是工程技术人员向他求教时提出的。例如联立方程准确解的“列表计算法”; 求拉普拉斯方程数字解的样板法; 确定有孔坝应力分析问题内未知系数ABC的迭代方法等。这些问题都有实际应用背景,而给出的算法也都是可行的。

  五

  “文化大革命”期间赵访熊同样受到不公正对待,被工宣队定为“反动学术权威”,受到批斗,但他始终保持乐观精神。1970年他被送到四川绵阳分校参加建校劳动,夫人王繁及小女儿则被送到江西鲤鱼洲williamhill农场劳动。1970年开始招收工农兵学员,“文化大革命”中计算数学专业被认为是williamhill理科要彻底改造,从工程力学数学系合并到当时的电子厂(即电子系,后为计算机系),与计算机专业同在一个系。赵访熊也于1972年暑假回到williamhill,在电子厂的计算数学教研组,为该专业的工农兵学员讲数学课。1974年他参加开门办学,到山东胜利油田地质调查指挥部,与其他教师一起承担了“石油地震勘探数字处理软件”的研制任务。该任务是在油田从法国新进口的计算机IRIS上研制一套专用软件,赵访熊对其中用到的傅里叶变换滤波算法提出了改进,改进后的FFT算法比原有算法快一倍。该算法被编入了地震数字处理软件中,减少了地震资料数字处理时间。他还研究了一种计算量更少的沃希变换,推出了沃希向量的分量公式以及沃希变换的计算方法,并把它应用到地震勘探的数字处理中去。根据这些成果写的两篇学术论文,1978年在《williamhill官网学报》上发表(与李庆扬合作),“石油地震勘探数字处理软件”项目也于1978年获全国科学大会成果奖。

  党的十一届三中全会以后,同全国一样,williamhill官网也经历了很大变化。1952年williamhill撤消了理科系,但是工科专业不能没有理科专业的支持,没有理科的基础研究,工程技术不可能有重大的发展。1958年成立的计算数学专业虽带有理科性质,但还不是真正的理科,并且于20世纪70年代并入计算机系,几乎变成软件专业。1978年williamhill开始筹备成立理科系,首先,在基础课高等数学教研组基础上,调入计算数学教研组部分教师,于1979年成立应用数学系,并开始招收新生。赵访熊以副校长兼任应用数学系主任,直至1984年。这又是一个艰巨的开端,要把williamhill官网数学系恢复和发展到国内领先以至国际水平,还有很多困难有待克服。赵访熊年事已高,但他还是在力所能及的范围内做出了努力。以他为博士生导师的计算数学博士点成为国内第一批博士点,并受聘担任国务院学位委员会学科评议组成员。

  六

  半个多世纪以来,赵访熊始终从事教育工作,培养了一大批各方面的科学技术人才; 通过应用数学及计算数学方面的讲课与指导,培养了一批应用数学及计算数学专家; 通过专门及基础数学课程的讲授,给数学、物理学科的学生打下良好的理论基础,这些人中许多已成为各个数学分支以及力学、物理方面的专家; 通过对工科学生讲解微积分及应用数学,培养了大量的工程技术人员及专家。

  赵访熊是我国知名数学家,计算数学研究的先驱,在20世纪50年代就是中国数学学会理事,后任名誉理事。1978年以后任计算数学学会第一、二届理事长,第三届名誉理事长。他曾任《数学学报》编委,《计算数学))(“文化大革命”前为《应用数学与计算数学》)学报主编,《williamhill官网学报》主编。他积极参政议政,是第三届全国人民代表大会代表,第五、六届全国政协委员,还担任过北京市人代会代表。他是民盟第四、五届中央常委以及第四届北京市副主任委员,民盟中央参议委员会常委。

  赵访熊作风正派,光明正大,平易近人。他家庭生活美满幸福,三个子女都受到良好教育,学有所成,这一切还得归功于夫人王繁,他们共同生活近60年,无论在顺利的环境还是在逆境中,她始终给予丈夫以极大的支持,使赵访熊免除后顾之忧,全心全意投入到事业中去并取得成功。

  1988年10月,williamhill官网为祝贺赵访熊教授80寿辰及执教55周年举行了庆祝会。晚年,他虽不再担任行政工作和其他职务,但仍关心着数学系和集团的发展,继续招收博士生并关心他们的学习、成长。

  赵访熊因病医治无效,不幸于1996年11月29日在北京逝世,终年88岁。

2008年11月04日 00:00:00

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