余雪艷
摘要:數(shù)學是一門較為實用的學科,其應用范圍較廣,數(shù)學思維和數(shù)學方法在其他學科中也能夠很好的應用,可以說,任何一門學科都離不開數(shù)學。作為基礎學科,數(shù)學在其他學科中的應用促進了其他學科的發(fā)展,本文就以此為中心,結(jié)合工作實際,對當前數(shù)學在其他學科中的具體應用進行分析。
關(guān)鍵詞:數(shù)學;物理;計算機;化學;藝術(shù);具體應用
數(shù)學作為基礎學科,對其他學科的教學和發(fā)展都起到了一定的推動作用,因此要大力推動數(shù)學在各學科之間的應用。下面本文就對這一問題進行具體分析。
一、數(shù)學在物理學中的應用分析
物理要想實現(xiàn)創(chuàng)新化發(fā)展,不僅要以物理實驗作為依托,還需要借助數(shù)學的力量,將其作為物理發(fā)展的理論基礎,才能達到良好的效果。數(shù)學知識領域當中,尤其是微積分,是學習并深入研究物理不可缺少的工具,數(shù)學因此有了實際意義。
從整個物理學發(fā)展的角度來看,任何一個物理學分支都離不開數(shù)學,也離不開微積分,物理學中大多數(shù)理論都是依靠數(shù)學建立的,尤其是物理中的經(jīng)典力學,更是離不開微積分。由此可見,數(shù)學在物理學中的應用已經(jīng)滲透到物理學的各個層面中。
微積分是物理學家牛頓在研究經(jīng)典力學的過程中創(chuàng)立的,其應用微積分這一數(shù)學工具,構(gòu)建起運動現(xiàn)象的完整力學體系,由此可見,數(shù)學中微積分在物理學中的作用??梢哉f,離開了微積分,物理研究將無從下手。
二、數(shù)學在計算機中的應用分析
數(shù)學在計算機中的作用也十分重要。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,數(shù)學知識在其中的應用更加明顯,作用更為凸顯。一方面,將數(shù)學思維應用在計算機學科當中,能夠有效的解決程序設計方面存在的難題。另一方面,在程序設計的過程中,也會涉及到數(shù)學計算方面的問題,這就需要程序員具備較強的數(shù)學理論技能,能夠?qū)嶋H的問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學問題,經(jīng)過對問題抽象的過程建立起完善的數(shù)學模型,這樣才能夠確保軟件設計的科學性和完善性。當前各種計算機軟件,都和數(shù)學有著緊密的聯(lián)系。
可以說,計算機軟件編程的過程中,最重要的思想就是算法,而算法則是建立在數(shù)學基礎上的,可以說,從計算到信息處理,從理論計算機再到計算機應用技術(shù),這些都離不開數(shù)學理論。
如果沒有布爾代數(shù),就不會有電子系統(tǒng)當中的0和1編碼段;如果沒有矩陣理論,就不能夠解決復雜的工程建設問題,僅有現(xiàn)代技術(shù)是不能夠?qū)崿F(xiàn)的;如果沒有數(shù)學中的算法,計算機上就不能夠展現(xiàn)美妙的圖案,這些都是數(shù)學在計算機學科當中的重要性。
三、數(shù)學在化學中的應用分析
從數(shù)學應用的歷史來看,化學家對于其應用,要比物理學家對其應用較晚,化學家對數(shù)學在化學發(fā)展中的重要作用認識較遲。隨著化學學科的發(fā)展,直到近代化學出現(xiàn),數(shù)學的作用才逐漸突顯出來。從定量分析到量子化學的發(fā)展,從數(shù)量分析到計量化學的發(fā)展,數(shù)學在這其中起到了關(guān)鍵性的作用,其涉及到的數(shù)學知識也越來越深奧。
從化學發(fā)展的過程中來看,其中應用到的數(shù)學知識很多,例如常微方程、定量分析、微分與變分法、有限差分計算以及過程最優(yōu)化方法、概率和統(tǒng)計等等,這些數(shù)學理論知識在化學中的應用,使得化學家對理論的研究更加深入。將數(shù)學理論和計算機技術(shù)相融合,將化學中涉及到數(shù)學的計算問題全部編成程序,這樣化學家在計算的過程中,只要掌握好簡單的操作技能就能夠?qū)崿F(xiàn)快速計算??梢哉f,只有掌握好數(shù)學知識,才能夠更好的進行化學研究,將化學的作用發(fā)揮的更大。
四、數(shù)學在藝術(shù)領域的應用分析
數(shù)學在藝術(shù)中的應用最早可以追溯到15世紀歐洲文藝復興時期,這段時期,繪畫藝術(shù)有了飛速發(fā)展,其中重要的一個原因是數(shù)學中幾何學的發(fā)展與進步。在畫作當中,要想更為生動逼真的展現(xiàn)出畫面表達的內(nèi)容,則必須要依靠投影以及幾何學的相關(guān)原理,而數(shù)學正是解決這一問題的關(guān)鍵。
例如畫家達芬奇,他不僅是出色的畫家,還是幾何學家,其每一幅畫作都建立在投影規(guī)則之下,使得畫面布局合理嚴謹,能夠細膩準確的表達內(nèi)容。所以說,數(shù)學的價值不僅體現(xiàn)在算數(shù)層面,對于藝術(shù)領域的發(fā)展也有著不可忽視的作用。當前,數(shù)學在藝術(shù)領域的應用也越來越廣泛,實現(xiàn)了藝術(shù)學科的發(fā)展。
五、結(jié)束語
數(shù)學最為一門基礎性學科,其不僅有著學科本身的學習意義,其對于其他學科的發(fā)展也起到了關(guān)鍵性的作用,無論是在物理化學學科中,還是在計算機、藝術(shù)學科當中,甚至是在經(jīng)濟學和金融學領域,數(shù)學都發(fā)揮著較大的作用。本文就以此為中心,結(jié)合工作實際,重點對數(shù)學在物理、化學、計算機以及藝術(shù)學科領域的應用問題進行了簡要的分析,希望通過本文的論述,對今后數(shù)學的應用起到推動作用,并更好的推動其他學科的發(fā)展與進步。