衛(wèi)春燕

摘要：本文主要論述的是計(jì)算機(jī)技術(shù)和基礎(chǔ)數(shù)學(xué)結(jié)合模式的相關(guān)研究，為了更好地保證我國的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)能夠被更加全面完善，目前相關(guān)的研究人員已經(jīng)把計(jì)算機(jī)技術(shù)和基礎(chǔ)數(shù)學(xué)進(jìn)行良好的結(jié)合，這種新型的結(jié)合模式有利于發(fā)展我國的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)研究，同時(shí)對(duì)于計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用也是有一定的促進(jìn)作用的。因此，為了更好地保證我國相關(guān)部門能夠應(yīng)用更加完善的基礎(chǔ)數(shù)學(xué)教學(xué)方式，就應(yīng)該不斷進(jìn)行創(chuàng)新和完善，只有這樣，我國的數(shù)學(xué)研究才會(huì)發(fā)展地更好。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)技術(shù)；基礎(chǔ)數(shù)學(xué)；結(jié)合模式

下文通過論述計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)研究的各種作用，更好地為相關(guān)部門提供有價(jià)值的參考。如果能夠很好地將計(jì)算機(jī)技術(shù)和我國基礎(chǔ)數(shù)學(xué)教學(xué)聯(lián)系在一起，那么我國各大學(xué)校對(duì)于基礎(chǔ)數(shù)學(xué)的教育方式就會(huì)更加完善，從而能夠從根本上提升我國的教育水準(zhǔn)。

1 簡述計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)于基礎(chǔ)數(shù)學(xué)的應(yīng)用優(yōu)勢

1.1 利用計(jì)算機(jī)快速運(yùn)算能力解決基礎(chǔ)數(shù)學(xué)問題的效果以及作用

隨著時(shí)代的進(jìn)步，越來越多的工作要求速度，為了保證不耽誤工作、不耽誤人們的時(shí)間，在應(yīng)用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問題的時(shí)候也是需要一定的速度。但是如果一味地使用基礎(chǔ)數(shù)學(xué)的方式和手段對(duì)需要進(jìn)行計(jì)算的環(huán)節(jié)加以總結(jié)，那么耗費(fèi)的人力將是非常大的，同時(shí)時(shí)間耗費(fèi)也是比較長的。為了確保工作效率，一定要采用合適的方式解決實(shí)際問題。如果能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)學(xué)問題結(jié)合起來，也就是說，利用計(jì)算機(jī)的快速運(yùn)算能力來解決實(shí)際的數(shù)學(xué)問題，那么整個(gè)工作將會(huì)變得特別簡單。比如說，飛機(jī)導(dǎo)航的相關(guān)問題，如果僅僅通過人工進(jìn)行計(jì)算的話，不僅效率沒辦法提升，就連質(zhì)量都沒有辦法保證，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)一些要求比較高的工作進(jìn)行計(jì)算和總結(jié)是非常必要的。

1.2 利用計(jì)算機(jī)軟件自動(dòng)工作的能力解決數(shù)學(xué)問題的效果以及作用

計(jì)算機(jī)之所以被廣泛應(yīng)用，主要的優(yōu)勢就在于其中包含許多種軟件，可以將程序輸入進(jìn)去之后，就能夠通過計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)分析和處理。因此，由于許多的數(shù)學(xué)問題在進(jìn)行處理的時(shí)候，程序都是固定的，所以說，可以將固定的程序輸入進(jìn)一定的軟件之后，之后遇到一樣的數(shù)學(xué)問題就能夠利用計(jì)算機(jī)軟件自動(dòng)工作的能力進(jìn)行解決，這樣一來就能夠節(jié)省很大一筆開銷，既能夠降低人工工作的煩瑣，又能夠有效提升解決問題的效率?？傊糜?jì)算機(jī)軟件自動(dòng)工作的能力可以很好地應(yīng)對(duì)一些解決程序固定的問題。通常情況下，在進(jìn)行問題處理的時(shí)候，使用的軟件主要有SPSS、SAS等，通過這些軟件自帶的功能，將一些常見的數(shù)學(xué)問題模式化，以方便后期的問題處理。

1.3 利用計(jì)算機(jī)記憶能力解決數(shù)學(xué)問題的效果以及作用

為了更好地保證我國相關(guān)部門在解決數(shù)學(xué)問題的時(shí)候能夠確保數(shù)據(jù)的安全和準(zhǔn)確，就應(yīng)該利用計(jì)算機(jī)的記憶能力對(duì)數(shù)學(xué)問題進(jìn)行一定的處理。如果是人工進(jìn)行數(shù)據(jù)的移動(dòng)或者記憶，難免會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)，但是一旦出現(xiàn)錯(cuò)誤，整個(gè)問題的解決就更加復(fù)雜。而計(jì)算機(jī)的記憶能力正好是方便解決數(shù)據(jù)龐大的問題的。所以說，在實(shí)際的工作中，遇到數(shù)據(jù)量大、需要數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移的或者需要保證數(shù)據(jù)安全儲(chǔ)存的都可以使用計(jì)算機(jī)的記憶能力。使用計(jì)算機(jī)的記憶能力不光可以對(duì)龐大數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，還有利于后期的查閱和備份。

1.4 利用計(jì)算機(jī)計(jì)算精度解決數(shù)學(xué)問題的效果以及作用

解決數(shù)學(xué)問題最重要的就是要保證數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，如果能夠利用計(jì)算機(jī)的精度進(jìn)行細(xì)致的計(jì)算，那么解決數(shù)學(xué)問題可以說是輕而易舉的。以前數(shù)學(xué)家計(jì)算圓周率可以說是費(fèi)勁盡多年的精力才計(jì)算到第707位，但是通過計(jì)算機(jī)，只需要幾小時(shí)就可以將圓周率精確到10萬位?，F(xiàn)代生活中存在的數(shù)學(xué)問題是需要保證精度的，如果不利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算，那么就算是人工經(jīng)過長時(shí)間的計(jì)算，精度也是無法保證的。因此，計(jì)算機(jī)的計(jì)算精度用在解決數(shù)學(xué)問題上還是很有效果的，同時(shí)作用前景也是非常廣闊的。

1.5 利用計(jì)算機(jī)邏輯判斷能力解決數(shù)學(xué)問題的效果以及作用

人和計(jì)算機(jī)相比，優(yōu)勢就在于比較靈活，對(duì)于一些非結(jié)構(gòu)性的問題，人們能夠根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行靈活的分析，但是計(jì)算機(jī)對(duì)于結(jié)構(gòu)問題的邏輯判斷能力卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人類，所以說，在解決一些結(jié)構(gòu)性數(shù)學(xué)問題的時(shí)候，往往須要利用計(jì)算機(jī)的邏輯判斷能力。目前使用計(jì)算機(jī)對(duì)結(jié)構(gòu)問題進(jìn)行相關(guān)分析是比較普遍的，正是由于計(jì)算機(jī)在利用自身的優(yōu)勢解決結(jié)構(gòu)問題的時(shí)候，其所擁有的超強(qiáng)邏輯判斷能力遠(yuǎn)超于人類，不論是處理問題的能力還是反應(yīng)速度，都是人類無法和機(jī)器相比的，因此，在這一方面，計(jì)算機(jī)是非常占優(yōu)勢的。如果是一些比較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)性邏輯判斷問題，單憑人類的大腦是無法解決的，所以，在這種情況下使用計(jì)算機(jī)技術(shù)，當(dāng)然是再合適不過的了。

1.6 利用計(jì)算機(jī)其他能力解決其他數(shù)學(xué)相關(guān)問題的效果以及作用

計(jì)算機(jī)的發(fā)展速度和效率都是整個(gè)時(shí)代在驅(qū)動(dòng)著，所以，在解決實(shí)際的數(shù)學(xué)問題的時(shí)候，除了上述提到的功能以外，還是有其他的比較重要的功能在起作用，因此，為了更好地保證實(shí)際的數(shù)學(xué)問題可以得到良好的解決，就應(yīng)該將計(jì)算機(jī)技術(shù)和基礎(chǔ)數(shù)學(xué)進(jìn)行緊密結(jié)合，這樣，在不斷提升計(jì)算機(jī)技術(shù)的同時(shí)，還能夠很好地促進(jìn)我國數(shù)學(xué)問題的有效解決。如果建立起計(jì)算機(jī)技術(shù)和基礎(chǔ)數(shù)學(xué)結(jié)合模式，那么后期在進(jìn)行數(shù)學(xué)問題解決的時(shí)候，可以很好地進(jìn)行遠(yuǎn)程交流和溝通，還能夠在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行學(xué)術(shù)查閱。

2詳述將計(jì)算機(jī)技術(shù)與基礎(chǔ)數(shù)學(xué)結(jié)合的模式

2.1 計(jì)算機(jī)技術(shù)與代數(shù)和三角學(xué)的結(jié)合

目前，隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，可以將計(jì)算機(jī)和數(shù)學(xué)中的圖形處理進(jìn)行有效地結(jié)合，這樣一來，就能夠保證代數(shù)和三角學(xué)的問題通過計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行良好的解決。由于代數(shù)和三角學(xué)是基礎(chǔ)數(shù)學(xué)中比較基礎(chǔ)的知識(shí)，所以說，為了保證基礎(chǔ)數(shù)學(xué)能夠很好地進(jìn)行教學(xué)和研究，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)可以說是非常必要的。由于計(jì)算機(jī)技術(shù)針對(duì)固定化程序是非常精準(zhǔn)的，所以，可以將代數(shù)中需要得出結(jié)果的公式輸入相關(guān)的軟件中，讓計(jì)算機(jī)利用自身的機(jī)械性計(jì)算從而得出相應(yīng)的結(jié)果，計(jì)算三角學(xué)問題也是同樣如此。因此，將計(jì)算機(jī)技術(shù)和代數(shù)、三角學(xué)相結(jié)合可以說是解決兩者問題最直接的方式。

2.2 計(jì)算機(jī)技術(shù)與線性代數(shù)的結(jié)合

在進(jìn)行線性代數(shù)教學(xué)的時(shí)候，主要是將抽象的知識(shí)轉(zhuǎn)化為具體的坐標(biāo)數(shù)值，也就是說轉(zhuǎn)化成矢量問題再進(jìn)行解決可以說是非常直觀的。如果利用計(jì)算機(jī)技術(shù)將線性代數(shù)轉(zhuǎn)化成矢量或者是矩陣再進(jìn)行計(jì)算和處理，這樣就會(huì)更加快速地得出需要的結(jié)果?？偠灾瑢⒂?jì)算機(jī)和線性代數(shù)相結(jié)合，不光可以有效得出結(jié)果，還能夠很方便地進(jìn)行矢量的旋轉(zhuǎn)、平移等，通過一系列的變化，能夠更加方便地解決線性代數(shù)問題。

2.3 計(jì)算機(jī)技術(shù)與微積分學(xué)的結(jié)合

將計(jì)算機(jī)技術(shù)和微積分學(xué)相互結(jié)合是一種平面的知識(shí)擴(kuò)充成為立體空間的方式，一般來說，在平面中展現(xiàn)立體空間是比較困難的，而通過計(jì)算機(jī)技術(shù)的轉(zhuǎn)換功能，就可以非常直觀地展現(xiàn)出微積分學(xué)所包含的問題。

2.4 計(jì)算機(jī)技術(shù)與微分幾何學(xué)的結(jié)合

利用計(jì)算機(jī)技術(shù)可以將微分幾何學(xué)中涉及到的曲線、曲面等統(tǒng)統(tǒng)展現(xiàn)在立體空間里，能夠很方便工作人員進(jìn)行觀察，并得出方程組的結(jié)果。

2.5 計(jì)算機(jī)技術(shù)與矩陣方程組的結(jié)合

計(jì)算機(jī)技術(shù)還能夠很好地解決矩陣方程組的問題。矩陣方程組進(jìn)行求解的時(shí)候，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)可以找出最好的方向和位置。

3 簡介目前結(jié)合常用工具

3.1 通用數(shù)學(xué)軟件

常用的工具中通用數(shù)學(xué)軟件主要是Mathematica、Matlab等，上述這些軟件主要的功能都是大致相同的，利用這些軟件進(jìn)行數(shù)學(xué)問題解決的時(shí)候，主要是通過繪制圖形再進(jìn)行計(jì)算，這些軟件可以很好地解決線性代數(shù)、微分方程、解析幾何等常見問題。雖然各種軟件的功能差不多，但是多少還是存在差異的，如果想要提升通用數(shù)學(xué)軟件的整體功能，就應(yīng)該將不同的軟件結(jié)合起來使用，這樣就可以很好地避免軟件弊端造成的缺陷。

3.2 計(jì)算最優(yōu)化問題專用數(shù)學(xué)軟件

計(jì)算最優(yōu)化問題專用的數(shù)學(xué)軟件主要是Lingo/ Lindo，Lindo軟件主要是針對(duì)線性規(guī)劃、二次規(guī)劃、整數(shù)規(guī)劃等問題的，而Lingo軟件主要是被用來處理非線性規(guī)劃、非線性方程組的求解等數(shù)學(xué)問題。

3.3 統(tǒng)計(jì)分析軟件

常見的統(tǒng)計(jì)分析軟件有SPSS、SAS、state等，要根據(jù)實(shí)際情況選用合適軟件。

4 結(jié)束語

通過全文的論述，我們可以清楚地看出現(xiàn)代化技術(shù)對(duì)于基礎(chǔ)數(shù)學(xué)的教育有著很大的促進(jìn)作用。隨著我國高科技的發(fā)展，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)是非常普遍的事情，但是將計(jì)算機(jī)技術(shù)和基礎(chǔ)數(shù)學(xué)結(jié)合起來的模式卻是非常新穎的。通過上文的論述我們更加清楚地了解到目前使用在基礎(chǔ)數(shù)學(xué)中的計(jì)算機(jī)技術(shù)都有哪些種類，同時(shí)，我們還明白應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢。所以說，為了提升基礎(chǔ)數(shù)學(xué)的應(yīng)用質(zhì)量，將計(jì)算機(jī)技術(shù)與之結(jié)合是非常必要的，而且這也是時(shí)代的要求。將高科技技術(shù)和我們?nèi)粘Ｉ钪锌赡苡玫降闹R(shí)結(jié)合起來，才是這個(gè)時(shí)代的必然發(fā)展趨勢。因此，相關(guān)部門應(yīng)該重視這種結(jié)合模式的應(yīng)用情況，保證基礎(chǔ)數(shù)學(xué)的應(yīng)用同時(shí)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)將其水平大大提升，這樣一來，我國的發(fā)展水平才會(huì)不斷的提升。

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編輯/宋 宇