张国藩，别名铁屏，湖北安陆人。1905年12月16日出生于一个中农家庭[1]。起伏动荡、多灾多难的家庭环境形成他“只有靠自己的本领才能在世上生存”[2]的思想。七岁时进入安陆县城英国教会办的崇文小学读书。在校起早睡晚，艰苦攻读，毕业考试成绩最优，减费升入同一个教会办的博文中学[3]。
1926年，经博文中学资助，去上海沪江大学学物理和数学。1930年毕业后，按照契约规定，返回“母校”任教[4]一年后，考取湖北省官费赴美留学。
从中学到大学，张国藩在课外大量阅读心理学、伦理学、哲学、农学，以至社会主义与无政府主义的书。思想是开放的又是杂乱的，成天死啃书本，不问世事。受教会学校的影响，认为“英国讲民主，英国人有绅士味”；同时，受大革命影响，关心国家的命运，想对国计民生有所裨益，但又认为“政治肮脏”，“立志不作官”，“专心想做一个学问家”。
1931年日本侵占东北，湖北遭大水灾。张国藩在这时离家去国，登船时写了一首感怀诗，其中说道：
三城侵浩海，楼阁满虾鱼。
东北进强虏，边疆无人戍。
男儿欲何为？负笈学大禹。(www.xing528.com)
表达了出国时忧国忧民的激愤心情，和学水利以报国的志向[5]。
1931年，入美国康乃尔大学，学习水利工程，同时兼学物理。1933年获理科硕士学位。随后转入爱阿瓦大学，继续学水利，兼攻流体力学、空气动力学、航空力学。1935年获工程博士学位。
1935年回国，先后在北洋大学、西北工学院、沪江大学、北洋工学院、岭南大学任教，曾任西北工学院航空系主任、北洋大学物理系主任兼航空系主任。
由学水利到学物理，特别感兴趣的是理论物理；由流体力学而空气动力学，而航空学；一个水利工程博士却当了十几年航空教授，教过的课程有理论力学、光学、流体力学、空气动力学、飞行力学、振动力学等。他积几十年教学经验和科研成果所编写的《流体力学》和《振动力学》教材，曾为很多高等院校采用。
张国藩在教学和培养师资方面的成就，给当时的同事们留下深刻印象。从西北工学院到北洋大学、天津大学长期同张国藩同事的潘承孝教授说：“国藩同志自己治学甚严，对于他的助教也甚严，要求他们听课、备课，有计划地留出几章让助教上课，他在课堂听，下课后讨论改进。他用这样的方法来培养助教，使他们很快地成长起来。”
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