加载中…

加载中...

个人资料
张云华名师工作室微博
张云华名师工作室微博 新浪个人认证
  • 博客等级:
  • 博客积分:0
  • 博客访问:1,515,696
  • 关注人气:1,582
  • 获赠金笔:0支
  • 赠出金笔:0支
  • 荣誉徽章:
相关博文
推荐博文
谁看过这篇博文
加载中…
正文 字体大小:

[转载]用数学视角看世界,美景无边

(2012-10-12 22:41:22)
标签:

转载

分类: 数学欣赏



  如果任由畏难情绪摆布,就会把数学看作是枯燥无味、神秘难懂的代名词;如果保持一颗好奇心并不断挖掘自己的潜能,就会发现用数学视角看世界,无边的美景尽收眼底。
  从小到大,数学陪伴着我们成长、成熟,引领我们认识世界的奥秘与美妙。只有掌握了数学语言和数学工具,我们才能推开科学殿堂的大门,找到帮助人类社会进步和发展的宝藏。数学被广泛地运用于其他各门科学的研究过程中和生产生活的各个环节,不夸张地说,“宇宙之大,粒子之微,火箭之重,化工之巧,地球之变,生物之谜,日用之繁,无处不用数学”。任教于同济大学应用数学系的周海港博士认为,如果每个人都能运用数学语言的话,世界一定会变得更加简约而富有理性。

  体系庞大,枝繁叶茂

  数学研究现实世界的数量关系、结构、空间形式及变化,拥有庞大的体系。别说从小学到高中学了十二年,即便读完大学本科,我们所学到的数学知识也只是沧海一粟,甚至连数学的一个分支都没学完。数学有哪些分支呢?
  一般地讲,数学分为代数、几何、数学分析以及数论四大分支。初等数学和中等数学主要介绍代数和几何的部分知识,高等数学涉猎的对象包括微积分、复变函数论等数学分析方法,以及抽象代数、交换代数、群论、微分几何、拓扑学等有趣的数学知识。和代数、几何、数学分析相互交叉的状况不同,数论是相对独立的分支。在数学家眼里,“数学是科学的皇后,数论是这位皇后头顶上的皇冠”,著名的“哥德巴赫猜想”则是“皇冠上的明珠”。我国数学家陈景润研究得出的“陈氏定理”,为人类摘下“明珠”迈出了重要的一步。
  泉水流不尽,知识学不完。现代数学家们又将数学的分支进一步专业化地整理归纳为两大类:纯粹数学和应用数学。纯粹数学也叫基础数学,专门研究数学本身的内部规律。中小学课本里介绍的代数、几何、微积分、概率论知识都属于纯粹数学。所谓纯粹,指暂时撇开具体内容,以纯粹形式研究事物的数量关系和空间形式。例如研究计算梯形面积的公式,纯粹数学关心的只是蕴含在这种几何图形中的数量关系,至于是梯形稻田的面积还是梯形机械零件的面积,并不重要。应用数学着眼于说明自然现象,解决实际问题,是纯粹数学与科学技术之间的桥梁。应用数学又分成两大领域:统计学和计算机科学。
  此外,生活中有许多事物没有分明的数量界限,要使用模糊的词句来形容、描述。如年轻、高个子、大胖子、好、漂亮、热、远……要确定一炉钢水是否已经炼好,除了要知道钢水的温度、成分比例和冶炼的时间等精确信息外,还需要参考钢水的颜色、沸腾情况等模糊信息。因此,除了很早就有涉及误差的计算数学之外,还需要模糊数学。为了让计算机像人脑一样具有处理模糊信息的能力,快捷灵活地作出相应的判断,数学家正深入地研究模糊数学。
  当然,这么多的知识不一定都要掌握,关键要给自己确定一个方向,重点培养自己在该方面的学习和研究能力。同济大学应用数学系的同学到了大三会分为金融数学和基础数学两个方向。

  前景广阔,如花似锦

  学习数学的同学中,只有少数能成为数学家,但这并不是说数学专业的毕业生的就业前景黯淡。事实恰恰相反。
  数学系毕业生首先可以从事教学或研究工作,如当数学教师,继续探寻数学的奥秘。其次可以选择计算机行业。发明世界上第一台计算机的美国人冯·诺依曼就是一位数学家。计算机的发明源于数学研究,其发展也立足于数学,如进行计算机编程需要逻辑,而数学人才懂得运用严谨的数理逻辑编辑出运行速度快、运行效果好的程序。在计算机企业里,随处可见数学系毕业生的身影,他们受过良好的数学训练,思维方式严密,事业发展的后劲足。再次,可以去金融、理财行业一展身手,拥有扎实的数学基础的求职者是金融机构、证券公司、银行、保险公司、审计师事务所、房地产经纪事务所等用人单位偏爱的人才,要想通过投资理财的渠道获得丰厚的“利润”,首当其冲的本领是会“算”。不少注意到这一需求动向的高校近年来新开设了金融数学系或金融数学专业,像北京大学就开设了金融数学和保险精算学等专业方向。将金融学和应用数学的知识进一步整合,培养慧眼识“金”的复合型人才。第四可以去应聘各类管理岗位。不少经济学家认为:管理=数学+哲学。这也就是说,优秀的有成效的管理,应该是建立在哲学基础上的数学运算。数学人才往往更懂得如何通过建立数学模型,运算出实现最优效果的方案,从而完成最佳决策,对资源进行最佳的配置。
  以上只是数学系毕业生们常见的就业方向。随着科技发展、经济腾飞、社会进步,数学人才越来越走红,遍布各行各业。从派出所民警管理户籍到“嫦娥一号”探月器升空,各行各业的发展都离不开数学,都需要数学思维和数学模型。总之,在当今这个时代,数学和人们的生产生活史无前例地密不可分。
  近年来,国内大部分高校的数学专业都实施宽口径、强基础的培养模式,这使得读数学专业的同学大大受益。如清华大学数理基础科学专业的学生在本科前两年重点学习数学和物理基础课,在本科高年级阶段学习数学专业基础课和专业课,其中很多专业课同研究生课程紧密衔接;北京师范大学数学科学学院实行数学一级学科和统计学一级学科宽口径招生,前两年不分系与专业方向,学习共同的基础课;南开大学数学学院按照数学类招生,学生在完成两年的必修课程后,根据兴趣和爱好以及学习成绩再进行专业选择和调配。

  魅力无限,磨砺智慧

  美学有四大构件,分别是史诗、音乐、造型(绘画、建筑等)和数学。数学追求的目标是,从混沌中找出秩序,使经验升华为规律,将复杂还原为基本。所有这些都是美的标志。发现美、认识美和运用美,是人类生存的要求。反过来,美又是人类进步的动力。只有一步一步地揭示自然界的数学规律,才能不断了解我们所处的宇宙的美。毕达哥拉斯发现,在相同张力作用下的弦,当它们的长度成简单的整数比时,击弦发出的声音听起来是和谐的。正是基于这种认识,毕达哥拉斯学派定出了音律。那是人类第一次确立了可理解的东西与美之间的内在联系,是人类历史上一个重大的发现。
  数学的魅力是无限的,这还体现为它被人们誉为“锻炼思维的体操”。仔细想想,现实生活中会遭遇各种各样复杂的问题,所以我们需要具备“发现问题后去处理问题,从而解决问题”的能力,而数学中的问题正是将现实中的问题抽象化后的结果。学习数学,就是动用你的逻辑和你所掌握的思想方法如归纳法、演绎法等去解决问题的过程。但有一些中学生并不重视这个过程,他们只求迅速得到答案。大学教授一般都不喜欢学生在他讲述数学思维时无动于衷、在他讲解答案时却“认真”记笔记的行为。光知道答案有什么用呢?学习数学、理解数学,重要的是将它的思想方法运用于实践,解决实际问题,解决新问题。如果抱怨三角函数里公式太多而不去关注三角函数的来龙去脉,是不可能学好三角函数的。
  数学家丘成桐曾指出:中国是数学大国,但数学大国不等于数学强国,中国离数学强国还有相当的距离。这个距离是创新研究的距离,而不是考试的距离。为什么中国学生能频频站上国际数学奥林匹克竞赛的领奖台,却很少在科技创新的舞台上露面?这个问题值得深思。希望有志于学习数学专业的同学在高中学习期间就有意识地培养自己的独立创造能力和应用能力,通过积极的思考寻找到解决问题的最佳方法。这样做,才能成为智者。你不想成为智者吗?

0

  • 评论加载中,请稍候...
发评论

    发评论

    以上网友发言只代表其个人观点,不代表新浪网的观点或立场。

      

    新浪BLOG意见反馈留言板 电话:4000520066 提示音后按1键(按当地市话标准计费) 欢迎批评指正

    新浪简介 | About Sina | 广告服务 | 联系我们 | 招聘信息 | 网站律师 | SINA English | 会员注册 | 产品答疑

    新浪公司 版权所有