力学赏析——天下武功唯快不破
引子：《明朝那些事》中讲到朱元璋在统一战争中安排之密集，徐达、常遇春出兵之神速令人惊叹。战场形势瞬息万变，指挥官快速洞察战局、排兵布阵也是一种快速学习能力。在我国经济快速发展的当代，各行各业中新问题和新现象层出不穷，只有具备快速学习能力，才能适应社会发展。快速学习能力已经成为在日益激烈的竞争中取得胜利的重要法宝，这正如武学中讲到的“天下武功，唯快不破”。
朱元璋在统一起义军、北伐元朝的战事安排上的密集程度令人惊叹，至正二十三年 (1363年) 灭陈友谅，至正二十四年 (1364年) 受降张定边、陈理(陈友谅次子)，至正二十五年 (1365年) 至二十七年 (1367年) 与张士诚决战，末年九月俘虏张士诚，十月命徐达、常遇春开始北伐。
在北伐战中，徐达、常遇春更像两位速度极快的剑客，拔剑、出剑速度之快同样令人惊叹，正应了那句话“天下武功，唯快不破”，元军多半在还没准备好的情况下徐达、常遇春就已经杀将过来。
在进攻河南时，书中写道徐达、常遇春到达洛水，常遇春先锋，飞一般的渡过洛水，目瞪口呆的元军还没来得及组织，常遇春的钢刀已经架在了脖子上，然后“敌大溃，追奔五十余里”，俘虏驻守元梁王阿鲁温。《孙子·行军篇》说：“客绝水而来，勿迎之于水内，令半济而击之，利。”击敌半渡，梁王阿鲁温估计也想着来，就是对方太快了，根本就没有看到半渡。
要知道蒙古大军横扫亚欧大陆，就在于他们骑兵的快，那时候是他们“唯快不破”。到元末，常遇春的骑兵比蒙古骑兵还要快，就成了常遇春的“唯快不破”。在进攻太原时，与回援的王保保相持，常遇春以骑兵夜袭王保保，王保保大败，追至忻州撤回。这一战役被称为中原骑兵对蒙古骑兵的第一次胜利。
无论是飞渡洛水，还是夜袭王保保，在快的表象下，一定包含着指挥官严密的逻辑推理。以飞渡洛水为例分析，指挥官一定要先评估出敌人发现自己后进行阻击的准备时间，渡河就一定要在这段时间内完成。因此，一定要隐蔽到最后一刻才让敌军发现，渡船肯定不能先在河里准备，一定是随突击士兵一起行动，同时一定多兵种协作，第一拨抢占滩头，然后是步兵、骑兵，弓箭兵，也许还有火器兵等。而上岸后攻击范围、攻击顺序，各兵种的相互协作一定要有条不紊，合理安排，还要做出一旦进攻不顺利的补救方法。
如果能够了解徐达、常遇春的快速战的细节，一定会被两人指挥的逻辑性赞叹。同时，战事瞬息万变，必须具有敏锐的洞察能力并能快速反应做出相应的布置。这在本质上也是一种快速学习和快速适应能力。在科技日新月异的当代社会，也只有拥有快速的学习能力，才能在日益激烈的竞争中取得成功。这就很有必要讨论一下如何才能培养起快速学习能力。
在我看来(我要开始胡说八道了，敬请批评!)，人才培养实际上是对大脑思维方式的训练。快速学习能力，就是面对问题时一种快速、有效的思维方式。大多数人似乎存在一种误解，认为少走弯路、一步到位的思维是最快的思考，然而事实可能并非如此!
例如，画内力图是材料力学的重、难点，绘制技巧也是最多被研究的，并且为了便于记忆形成了各种口诀，如图1所示，利用口诀不用计算就可以画出轴力图和扭矩图。
图1 轴力、扭矩图绘制口诀(来源：赵火英)
图2给出了画轴力图的分析法，这种方法没有技巧，就是一步步通过计算获得计算出轴力，再画轴力图。比较两种思维：利用口诀法，将轴分为3段后，每段只需要一个步骤(用口诀)即可画出轴力图;但是如果利用图2中分析法，将轴分为3段后，每段都要先受力分析，列方程、求解、再画图，定性的看，分析法至少比口诀法多用了4倍的时间，要比口诀法慢的多。
图2 轴力图分析法
但是，我们将这两种思维方式画成图3，再来分析它们在训练思维方面的差异，就会发现这两种思维不同的结果。
图3 两种思维培养对比
第一种方式，利用口诀一步到位，可以将思维过程视为经历了1个思考单元，这种思考方式培养的是一种对应关系，和条件反射类似，经过练习可以做到很快;第二种方式，必须经历受力分析、列方程、求解、再到轴力图，经历了4个思考单元，它们环环相扣，严密推理形成最后结果，前期较慢，但经过训练也可以逐步提高思考速度。
需要注意的是，一步到位的思考方式很快就会达到速度极限，快到一定的程度就不可能再快了。而多步到位的思考方式可以无限的接近一步到位的极限，当两者所耗时间差不多时，第二种思维速度就成了第一种思维速度的4倍。可以看出，这种起初看起来慢的方法才能使思维在速度上得到真正的训练。
一步到位的思考和多步到位思考对思维方式的训练并不只是速度上的差异，从结果来看，一步到位训练的是对应逻辑，多步到位训练的是推理逻辑;前者强调结果，后者强调过程;前者是知其然，后者是知其所以然。两厢对比会发现它们有本质的区别。
我国古代的阴阳五行说就是一种对应逻辑(有人认为中国古代没有逻辑)。古人观察春夏秋冬四季，见春天万木复苏、生机盎然，就用木代替春天的特点;夏天炎热，就用火代替夏天的特点;万物在夏天生长，从土壤中获取滋养，就用土代替万物生长的特性;秋天结果，沉甸甸，就用金代替秋天的特性;冬天万物归藏，联想到水入大海，就用水代替冬天的特性。以此构建出木、火、土、金、水五行，并以其相互出现的顺序提出一套相生相克理论。古人将生命运行类比于四季的运行形成了中医理论体系，这是对应逻辑的价值。
图4 五行与五脏的对应(来源于网络)
五行说的应用远不止中医，还包括地理学、天文学、农学、机械学等等，大概在中国古代没有什么不联系五行说的。英国著名史学家李约瑟在其所著《中国科学技术史》中，经常讲到中国某项发明比欧洲早了若干百年，这种对应逻辑在与同时代的其他民族相比中，使得中国人在技术上取得了长久的领先地位，这是对应逻辑的优势。但后来我们又落后了，这又说明了对应逻辑存在着某些固有的缺点。
当科技进步由定性竞争进入到定量竞争时，对应逻辑方式就出现了弊端。在思维领域，对应逻辑就只有一个思维单元供人研究、发展、创新;推理逻辑就存在多个单元供人研究、发展和创新。随着时间推移，对应逻辑的思考空间越来越受限，推理逻辑的领地越来越广阔。在这两种思维模式下，中国人一直希望将万物统一于一体(如五行说)，而西方则更注重建立分门别类的科学体系(近代科学体系)。
再回到图3所描绘的两种思维方式，在学习中如果过多的关注技巧，培养的就是对应逻辑，在思维训练后期就会受到限制。例如，老师讲过的对应可以很快的完成题目，但出现新的问题不具有对应关系时就无从下手，或者走向反面大胆猜测它们之间的对应关系，胡编乱造。
还以五行说为例，其与生命运行对应发展的中医理论成为中华民族的瑰宝之一，中国历史上虽多灾多难，但没有发生类似欧洲黑死病一般的大范围传染病，中医功不可没。但这种对应也存在缺点，如中医对眼疾治疗的不足。更极端的一个例子是利用五行发展出的命理、占卜术，这其中更不乏胡编乱造，以至被今人诟病最多。这是对应逻辑的不足!
我们再说回老师讲的技巧。实际上，技巧是老师对问题不断思考、反复推演，达到超级熟练程度时出现的一种自然现象，这是一种新的境界，“无招胜有招”，看似没有经过思考，实际上是老师在多个思考单元之后形成的结果，因为思考的太快了，你就认为老师是一步到位的。这和纯粹的利用技巧获得的结果是有本质区别的。
图3中的两种思维方式，除去对思维速度、思维空间的影响之外，还存在对人品性培养的差异。前面画轴力图的例子还比较简单，如果是剪力、弯矩图，其推理逻辑就会变的越加复杂、繁琐。如果这个时候依然抵住利用技巧的诱惑，按照受力分析、列方程、求解、作图的方法去画剪力、弯矩图，首先这是一种深层次学习，不满足于知其然，还要知其所以然;其次，还培养了人在面对问题时的冷静、容忍、毅力等多种品性，因为在面对复杂的问题时多数人会心浮气躁，难以坚持，如果能坚持完成，也就在这几个方面得到了培养。
相反，如果整天想着技巧，忽略推理过程，学生就会越来越享受于少付出大回报，一少一大经过日积月累，就会将结果看的很重，而将过程看的很轻，久而久之就可能训练成为“为达目的，不择手段”。现在有人批评大学生是“精致的利己主义者”，在小学、中学分数至上的观念下，无论什么方法，拿到分就是好方法。如果我们返回中学课堂看看，大多数老师都特别看重做题技巧(少付出大回报)，学校如此培养学生当然会这样成长。
徐达、常遇春在战场上指挥作战，他们的脑海中想着的一定不是一步到位的技巧，只想着“冲上前去，把敌人消灭”就成了莽夫，他们一定经历了多个思考步骤，例如分析作战条件，如何准备、如何冲锋、如何结束，在他们的脑海中一定是步步为营、逻辑推理形成了他们的指挥策略，这才是他们的快速攻击的法宝，才是“唯快不破”的真谛。
我们要培养出具有快速学习能力的人才，就要训练出快速思维的大脑，而技巧并不是训练快速思维的恰当方法。技巧本质上就是“投机取巧”，不仅在学习上不能依赖，其它任何事情上都不能依赖，如果只想着取巧，即便偶有成效，也难以长久。
参考文献：
当年明月. 《明朝那些事》
赵火英. 浅谈在材料力学教学中准确绘制内力图的技巧. 萍乡高等专科学校学报, 2012, 29(3):99-102.
何军拥. 浅谈“材料力学”教学中梁的内力图绘制的几点技巧. 广州航海学院学报, 2005, 13(s1):78-80.
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来源：力学酒吧微信公众号(ID：Mechanics-Bar)，作者：张伟伟 太原科技大学。
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