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走进深附

拿云大讲堂:数学思维与数学模型


讲座伊始,李教授引领同学们穿越时空,探寻数学的起源与发展脉络。公元前6世纪,数的概念在人类漫长的生产生活中逐渐抽象诞生,这一伟大的创举标志着人类文明的重大飞跃。而在西方,古希腊堪称数学文明的摇篮,贵族们皆以精通数学和几何学为荣,当时的数学主要聚焦于数与形的研究。


随着时间的推移,19世纪后,数学家们对数学内在规律的探索热情高涨,数学的抽象性日益凸显,其定义和概念不断发展并趋于严谨有序。直至20世纪80年代,数学被定义为研究模式的科学,这一概念的转变极大地拓宽了数学的范畴,使其在现代社会中发挥着更为广泛和深入的作用。

数学,不仅仅是一门学科,更是一种独特的语言。李教授强调,数学作为一种定量描述的语言,其符号和公式犹如单词和语法,具备严谨规范的特点,使人们能够精准地表达和交流各种数量关系。工程师之间或许语言不通,但凭借准确的数学式子,便能清晰传达观点,共同攻克难题。

同时, 数学是思维的艺术。从古希腊的哲学思辨到现代科学的探索创新,数学思维始终贯穿其中。它教会我们逻辑推理、抽象概括和创造性思考,引导我们透过现象洞察本质,从纷繁复杂的世界中提炼出简洁而深刻的规律。


数学还是解决问题的强大工具。无论是日常生活中的计算决策,还是高端科技领域的创新突破,数学都发挥着不可或缺的作用。从华为程控交换机的研发到隐形战斗机的设计,从MP3音乐的压缩到动画电影的特效制作,数学模型如同魔法钥匙,为我们打开一扇又一扇通往成功的大门。

在现代社会,数学的应用价值通过数学模型得以淋漓尽致地展现。数学模型是将现实问题转化为数学语言的有力手段,它能够对复杂的现象进行简化和抽象,从而实现精准的分析与预测。以飞机的隐身技术为例,李教授详细阐述了如何运用数学模型来描述飞机的形状和材料特性,以及如何通过优化设计实现雷达反射面积的最小化。这一过程不仅涉及对物理原理的深刻理解,更需要借助数学模型进行精确计算和模拟。




数学模型在日常生活中也无处不在。在经济领域,经济学家运用数学模型预测市场趋势、制定投资策略;在医学领域,数学模型帮助医生分析病情、制定治疗方案;在交通领域,通过建立交通流模型优化道路设计、缓解拥堵。这些实例充分彰显了数学模型在解决实际问题中的巨大威力,以及其对推动社会发展和科技进步的关键作用。

为了让同学们更深入地领略数学在解决实际问题中的魅力,李教授以某学院学生会代表席位分配为例,展开了一场生动有趣的讨论。假设学院有三个系,总共有200名学生,学生会代表共20席,按照比例分配,各系分别获得10席、6席和4席。然而,当学生转系导致各系人数发生变化后,如何重新公平地分配席位便成了一个亟待解决的问题。


李教授引导同学们思考“公平”的定义,并通过数学方法进行量化。同学们积极参与讨论,尝试运用所学知识建立数学模型。经过一番深入的分析和计算,大家发现,不同的分配方法可能会导致不同的结果,看似简单的问题背后隐藏着复杂的数学原理。这一实例让同学们深刻体会到,数学不仅能解决抽象的理论问题,更能为现实生活中的公平决策提供有力支持,使大家对数学的实用性有了更直观、更深刻的认识。

在互动环节,李教授鼓励同学们在日常学习中要注重基础知识的积累,善于从实际问题中抽象出数学模型,培养自己的逻辑思维和创新能力。

同时,李教授还强调了数学在跨学科研究中的重要性,指出具备扎实的数学素养将为同学们未来在各个领域的发展打开广阔的空间。


高一7班 吴悦

自打幼儿园起,我们便已开始接触数学,然而一直以来并未深入理解,从源头探索数学,“数学”从字面来看必定与“数”相关。最开始,先出现数,然后才会形成算术,算术贯穿整个数学,最初的几何也是算术的运用。数学不断发展成熟便由最初的算术转变成更抽象简洁、对现实中“模式”的研究,即包括数的模式、形的模式等。也许正是因为数学抽象的内涵,现今的学生大都并未意识到数学的用处,实际上数学的作用是无形的,主要是通过数学模型呈现的。数学模型其实也就是用数学对问题相关信息加工,用数学语言加以描述形成的建模,通过数学模型体现数学作用并应用。最典型例子便是计算机,其中便包含了傅里叶变换等。总而言之,生活中处处都有数学的底色。最后便是中国与西方数学思维的对比,可以很明显看出中国从古至今的思维都是讲究实用,而西方则更倾向数字组成一切。不过看透数学的本质,理解数学的艺术性才为上者。


高一7班 欧泽尘

通过学习这堂讲座,我对数学这门学科有了更深入的了解,感受到了数学模型在生活中的强大应用能力。李教授先从“什么是数学”开始讲起,追根溯源,总结出数学是一门抽象、“数”“形”结合、研究事物间联系的学科,他细致地分析了数学“语言性”、简洁、内部统一性、“最有用”等特点。在此之后,李教授比较了中西方古代数学的差异,循序渐进地引出了数学模型、其概念及应用步骤、傅里叶变换,还有数学模型在生活中各个方面的应用。最后,李教授以席位分配这样一个有趣的初等数学模型结束了本次讲座,让我们对数学模型有了一个初步的认识,更叹服于其解决问题的精妙思路。李教授的这堂讲座让我更加体会到数学的美丽,感受到数学的实用和趣味。相信在将来,我们一定能用数学构筑出更加美好的世界!


高一5班 吕亚非

这次讲座纠正了我曾经对数学的错误认识,激发了我对探索数学奥秘的热情,培养了我的数学思维,提升了我的数学素养。感谢李教授的细致讲解,也感谢拿云大讲堂给予我这个机会去深入了解美丽的数学,这个讲座使我受益匪浅!


高一5班 熊泽瑞

李教授通过通俗的语言和贴切的举例向我们讲述了什么是数学、数学模型的运用以及数学的重要性。这使我深刻地意识到学好数学对一名高中生的必要性和实用性。参加完讲座后,我明显感觉到自己对于数学的认知升上了更高的档次。讲座结束,我仍意犹未尽,李教授广博的学识和精彩的演讲加深了我对数学的理解,我非常感激李教授对我的启发,希望学校的拿云大讲堂能激发更多深附学子的思维火光。


此次讲座在热烈的掌声中圆满结束,但它在同学们心中播下的数学种子却刚刚开始萌芽。通过讲座,同学们对数学思维和数学模型有了更为清晰的认识,深刻领略到数学的博大精深与广泛应用。它不仅激发了同学们对数学的浓厚兴趣,更点燃了大家运用数学知识探索未知世界、解决实际问题的热情。


相信在未来的学习和生活中,同学们将以更加积极的姿态投身于数学的海洋, 用数学思维武装自己,借助数学模型的力量,勇敢地迎接各种挑战,不断追求卓越,为实现自己的梦想和推动社会的发展贡献数学智慧。期待同学们在数学的道路上不断探索前行,创造属于自己的辉煌未来!