数学学科信息与计算科学专业
分类:理工论文 发表时间:2020-09-12 19:08
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我国社会并没有建立完善的职业制度,决定了我国大学教育承担了职业教育的一大部分责任,在社会职业发展不发生变化的情况下,学校的职业教育功能将被放大突出。信息与计算机科学的定位是数学理论研究,可是对于数学界而言,信息与计算机科学又是专门研究技术的一门学科,因此出现了信息与计算机科学职业定位上的矛盾。近些年我身边的一些同学从自己的专业转入数学系,有的是在高中时就对数学有兴趣,有的是大学学习过程中对数学产生的兴趣,但是从相关调查报告中却显示,目前高校信息与计算机科学专业的学生对数学学习的兴趣正在逐渐下降。而部分高校也有意无意地减少数学学习任务,甚至用高等数学代替数值分析内容,导致学生不能拥有良好的数学基础。究其原因,还是因为信息与计算机专业并不是真正的数学专业,因此也没必要必须学习数值分析,因此用高等数学代替也没有太大的关系。从上面的分析可以看出,信息与计算机科学在定位上的不清晰,为我们的专业学习发展方向带来了很大的问题。
一、与计算机结合——计算机环境下的数学学习
1998年国际数学家大会上数学家英瑞提出了一个颇具争议的观点:未来的数学发展圈子会越来越小,数学的未来更像是写程序,而不是作证明。这句话必然受到当时的计算机热潮的影响,在那个年代正是数学和计算机结合的年代。但是今天,我不确信英瑞还会一直坐在计算机面前编写程序,因为今天数学和计算机的发展已经今非昔比。作为信息与计算机科学专业的学生,我们通过掌握计算机语言来学习计算机技术,但是忽视了在计算机环境下对数学知识的学习。加强数学学习有助于对计算机知识的掌握,而计算机能力也有助于学生更好地解决数学难题。以MATLAB为例,通过MATLAB能够使用现成的数学学习的认知,能够在更大范围内进行计算机经验的积累,从而提高了数学命题证明的准确度。在数学知识的研究方面,通过个别数学例子得出证明结论不足以证明数学命题,而通过计算机技术可以通过大量的数学例子证明,如果证明结果依然成立,那么这个数学命题就值得进行进一步研究。当然,通过对反例的证明,也可以一下子就否定数学命题的正确性,这也是在没有计算机的年代数学家经常使用的数学问题处理方式,使用逻辑推理而非演绎法。在过去众多数学著作以及论文中都使用的是这种方式,也是被广大学生所接受的数学推演方式。随着计算机的出现,可以通过对大量情况的演绎,从正面对数学命题进行进攻,改变了研究数学的方式,在数学研究方面取得了更好的效果。在这种背景下,我们在数学专业的学习方式上也会做出相应的变化。数学研究从以前的反向证明,变成了现在通过大量的计算机演绎的方式化无限的数学问题为有限的数学问题,从而直接从正面获取结果。这种数学研究方式通常情况下被用在群论、幻方、四色问题等拥有成百上千种情况的数学问题研究中,对数学问题的研究有许多启发性的意义。因此,我们将如何看待现在对于计算机模拟技术能否被列为数学学科的内容的问题?在以往的数学思维中,如果面对无法解决的数学问题,数学研究人员会建立新的理论或者用其他方式解决问题。现在计算机技术的发展可以让数学家直接正面进行所有数学情况的计算,从而使数学问题得到解决。模拟技术使数学研究得到了发展,因此也可以算作是一种有效的数学方法。
二、数学的边缘——不是“数学”的数学类专业
从大的方面来说,数学专业囊括了高校中的几乎所有课程,但是高校不可能只设置一个数学专业。问题就在于,数学学科专业下面的其他学科到底该如何区分、数学家所说的数学和物理学家工程师所说的数学有没有不一样地方?现在可以肯定的说,二者有性质上的区别。例如,我们在数学计算中,一些数列运算需要极其抽象的思维:在计算n次多项式的值时如果添加(n-1)个括号,乘法计算次数就能够从n(n+1)/2降为n。克莱因曾经说过一句很著名的话:“纯数学家总是能够从求解中找出更新的问题,而应用数学家总是能够从问题中找到求解方法。”因此,应用数学、数学建模、数学的应用等概念之间的确存在一定的界限,虽然界限比较模糊,争论较多,但是还是能够从他们的概念中区分。应用数学按照其规范的含义应用于其他各种学科的研究中,数学建模通常情况下不限制物理背景和数学方法,只要使用计算机技术进行建模即可。可以将应用数学、数学建模之外的定义为数学的应用,也就是说,把数学的应用放在了数学学科之外。数学应用专业同其他专业相比有明显的优势,拥有明确的职业目标,在其他学科中都有所应用,而且学习的是规范的数学,拥有正宗的数学学习思路。同时,在数学应用专业的发展过程中,一些应用知识有可能发展成为更加科学的数学理论,从而推动数学的发展。因此,对于数学界是否应该继续保留信息与计算机科学专业,应该按照原来的信息与计算机科学专业的特点继续发展。
三、总结
作为信息与计算机科学专业的学生,可以明显感觉到,同数学应用专业相比有明显的不足,信息与计算机科学专业指向不明确,并且学习面过于狭窄,应该从数学应用的角度去加以融合。通过更好地调整数学应用知识在信息与计算机专业中的作用,使信息与计算机科学专业能够更好地发挥其应有的价值。
参考文献
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[2]葛仁东,孙雪莲,刘满.关于信息与计算科学专业学科体系改革的探讨[J].数学教育学报,2008,17(1):99-102.
[3]施海洋.信息与计算科学:披着计算机“外衣”的数学专业[J].求学:理科版,2017(3):29-30.
作者:何海洲
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