数 学 功 底 实 际 上 是 一 个 很 模 糊 の 概 念
对 不 同 行 业 の 人 有 不 同 の 意 义
内容来源│Yiya Qiu
编辑│朱大大
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题主是工科专业,那么我想好的数学功底对你来说就是:
1.看见一个函数能迅速准确写出它的导数,积分,展开式(taylor或者fourier或者其他工程用特殊函数);
2.基本知道所用的工具的来源,适用范围,计算复杂度,模型符合准确度等;
3.会做一些简单的证明,会对已有数学知识进行组合,会玩出简单新花样(历史上这样的例子太多了,比如欧拉自信意识流π^2/6无穷乘积展开,比如fourier无脑三角级数展开,这只是举个例子,当今世界几乎没有人能达到这种高度);
4.建模能力(作为数学专业的我最害怕就这个),就是对具体问题数学化,展开说就是明确系统的因果,自变量和因变量,抓主要矛盾,变量变化关系数量化,求解,讨论适用范围及误差;
5.最重要的,弘扬和培育数学精神。
可能你对第五点有些困惑,实话实说,第五点其实是前四个的总结和深化,直接说内涵不好讲,先说点别的。
现在我们学数学,或者任何学习,有一个很大的目的,就是“学以致用”,学了就要用。这在其他应用行业是一个很了不起的行业精神,就好比金融就是为了资金流动,工程就是为了发展等等。但是数学如果也这样就似乎有些不妥,因为世界上学数学的人,比真正用到数学的人多得多,学数学一共三种人,第一是社科人士,高数考试铃声打响后,他们可能一辈子用不到数学;第二是像题主这样理工人士,行业中数学无处不在,这就是真正用到数学的人;
而第三种就是我们这样搞纯数学研究的,我们对数学的兴趣远远大于怎么使用它,我们学数学不是为了用它,而是为了发展它。
那为什么几乎所有的人都要学数学,尤其是跟数学几乎不沾边的第一种人呢?
你以后可能遇不到数学问题,但是你不可能遇不到其他问题,而你解决其他问题的时候,其实跟解决数学问题没什么两样。
第一,你遇见一个问题,首先要知道这究竟是个什么问题。你做数学题就遇见过这种情况,这叫“审问题,明确题目所求”。
第二,明确问题所求之后,你要知道你现在手里有什么资源,这些东西在你手里能发挥多大作用,发挥作用以后离真正解决还有多远,在数学问题中,这叫“审条件,联系条件与问题”。
第三,在明确你手里有什么资源之后,你要将它们科学统筹有机地结合在一起,争取发挥最大效果,这在数学上叫做“明确条件定理作用及使用范围,合理论证”。
第四,如果解决了问题,回顾整个过程,是不是有哪些方面有什么不妥?是不是什么地方分配资源有些过剩,有些地方不足?是不是有些地方理解错误?以后怎么避免?等等,做数学题这叫“回顾总结整个数学过程,达到情感态度价值观要求”。
虽然解决问题时候没有用到一丁点数学知识,但是却用到了数学的思维方式,用到了只有通过数学训练得来的能力(或者保守点说这种能力通过数学训练是最高效的)。真正的数学精神,我想就是这个,我相信这也可以作为“数学功底”来理解。
数学有得天独厚的优势。有人提到数学的严格性,的确,这可能是数学给踏入数学大门初学者的第一印象,但这仅仅是一个方面,或者不妨称之为数学行业标准。数学还有其他特点,我最欣赏的是数学的自身完备性,就是数学的建立和发展不依赖于其他任何学科,自成体系,数学理论的正确可以用自身的理论去验证(这时候别跟我提哥德尔不完备性),就是所谓数学证明。而其他学科像物理化学,要验证什么理论的正确就必!须!做!实!验!实验说明一切,而实验就受各种各样条件的限制,比如场地资金时间人手等等。反观数学,一张纸一支笔就够了,最多一台电脑。
我是理工科人士,除了一开始一些很实际的几点之外,我想最重要的是千万别厌恶了数学,要将数学作为最后手段和最终武器,只要你用对了,数学任何时候任何地点绝对不会背叛你。学好数学当然还要注意其他一些方面,挑最重要的说:动手做。举个不恰当的例子就是你看lol大神对线刷兵貌似很轻松,但是你就是怎么也做不到十分钟八十刀(哈哈,我也是lol的一个小小爱好者),因为你不做,你就不知道冰山下面有多大。
数学功底体现在面上可能就是所谓快准狠,但是实际上又远不止这些。
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