閆小飛
【摘要】數(shù)學在我們的日常工作學習中有著非常重要的作用.小到簡單的算數(shù),大到人工智能,數(shù)學已融入我們生活的方方面面.微積分屬于高等數(shù)學,利用微積分的理念解決生活中的問題,正是我們所研究的內容.根據(jù)我國目前微積分的發(fā)展現(xiàn)狀和應用領域對微積分領域的應用等進行討論,正是本文的重點.
【關鍵詞】高等數(shù)學;微積分理念;多領域應用
人類社會的不斷進步,利用科學技術解決實際問題早已成為社會的主流.從人類活動開始,人們對數(shù)學就進行過研究,古代的九章算術、圓周率都是當時舉世矚目的成就,經(jīng)過幾千年的發(fā)展,數(shù)學更是有了長足的發(fā)展.利用數(shù)學理論得出的結論很大程度上推進了社會的進步,同時對一些領域未來的發(fā)展趨勢也能做出預測.數(shù)學是一門基礎學科,微積分是高等數(shù)學的內容,作為數(shù)學家族的重要成員,伴隨著近代自然科學的發(fā)展形成的一門理論.在財務管理、預算、電子計算機等現(xiàn)代化領域中有著廣泛的應用.作為一門應用類學科,對其深入研究有利于我國經(jīng)濟和科學技術的發(fā)展.
一、微積分理念的學習
首先我國采用傳統(tǒng)的教育方式來教育學生,偏重于書本知識也就是理論知識的培養(yǎng),學習例題,解答課后題就完成了相應的學習內容.學生在這種教育模式下對微積分的學習只是學到了理論知識,但是將所學習的知識應用到實際生活中卻很難.我們要想辦法解決這個問題,首先要充分了解微積分理念的特點,結合書本知識采用針對性的教學方式.因為微積分可以很好地解決問題,對微積分進行深入的研究也在一定程度上促進了微積分的發(fā)展.微積分出現(xiàn)的早期,只能作為概念性的理論.因為不能解決實際問題所以也不能很好的發(fā)展.現(xiàn)代計算機的出現(xiàn)使得微積分的作用得到充分的體現(xiàn).隨著計算機的普及,使用越來越簡單,人們根據(jù)實際需要設計專門解決實際問題的軟件.甚至近些年來利用數(shù)學建模來解決問題.這些通過數(shù)學符號的形式表達問題,再通過數(shù)學計算解決問題.相對以前的方法更加方便快捷,同時也能找到更多的解決辦法,在眾多的解決方法中,結合實際情況,可以很快地找出最經(jīng)濟的解決方案.
二、我國微積分理念應用的現(xiàn)狀
(一)微積分理念的應用因素
從人類活動開始,人們對數(shù)學就進行過研究,古代的九章算術、圓周率都是當時舉世矚目的成就,經(jīng)過幾千年的發(fā)展,數(shù)學更是有了長足的發(fā)展.直到改革開放,才使得我國經(jīng)濟和科學技術水平在短短幾十年內就取得了長足的發(fā)展.但是微積分應用方面存在許多問題.首先我們相對落后的教育水平,沒有特別出類拔萃的學校,國內除了個別大學,很多大學的師資力量都達不到.理論教學中,例子很多,也都貼切實際生活.學生可以很好地理解概念、也會做題,但是不知道在實際生活中這門課應該怎么應用.很大程度上,教學方式是影響微積分理念應用的主要因素.其次學校的硬件設備也是一部分原因,基礎設施如,計算機等,并不是所有學校都具備這種實力.在其他方面,如數(shù)據(jù)的處理,性能較好地計算機可以自行運算,有些甚至只需要輸入相應的數(shù)據(jù)就可以得到結果.
(二)微積分理念的應用狀況
微積分理念是現(xiàn)代計算機的基礎,計算機的普及使得微積分理念也走進了人們的視野.因為計算機可以高效地解決實際問題,很多研究人員也試著使用微積分理念進行數(shù)學建模,可以讓問題轉化為數(shù)學符號,利用數(shù)學進行精確的計算.在這種情況下使用微積分理念就可以解決問題,結果更加準確.通過不斷地發(fā)展微積分理念也不斷地得到了完善.很多的實際問題可以通過各種方式,只要符合一定的規(guī)律,就可以進行擬合,利用微積分理念方便快捷地進行處理.我們是發(fā)展中國家,我們的經(jīng)濟和科技水平和發(fā)達國家還有很大的差距.
(三)利用微積分理念解決實際問題的局限性
利用微積分解決實際問題,也是科技發(fā)展的一個重要方面.每年全國舉行的數(shù)學建模大賽,就是為了提高學生學習數(shù)學的興趣,通過比賽,也能鍛煉學生的實踐能力,也能考驗學生面對實際問題時的應變能力.但是實際影響并沒有那么好,很大程度上只有學習成績好的學生有參與權,而且時間間隔較長,不能取得太大的成果.通過調查,利用微積分理念解決實際問題的應用已經(jīng)十分廣泛.但是微積分理念也有一定的局限性,只能解決具有一些特定規(guī)律的問題.我國科學技術水平的局限性使得微積分理念的應用領域相對較少,數(shù)學建模的發(fā)展才使微積分理念的重要性得到體現(xiàn).因此,微積分理念開始在多個領域應用.這種工作方式一定程度上提高了工作效率.因為起步較晚,在實際工作中,缺乏相應的經(jīng)驗,沒有較大的成果,一定程度上還是因為微積分理念的認識不足.我們必須對其進行深入的理解.任何學科都有它的限制,只有問題滿足這個理論才能在實際中對其進行應用,解決問題有多種方法,我們對概念有了充分的認識才能找到最佳的解決方案.
三、微積分理念的多領域應用
(一)微積分理念的多領域應用的意義
學習是一個遇到問題、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的過程,新概念的運用也是這樣一個過程,發(fā)現(xiàn)新的概念,通過學習發(fā)現(xiàn)它能解決一些問題,對其加以運用,發(fā)現(xiàn)它更多的功能,得出理論上的數(shù)據(jù).同樣,微積分理念的多領域應用就是這樣一個過程.我們在學習中積累解決問題的經(jīng)驗,也是這樣促進科學技術的發(fā)展.隨著自然科學的發(fā)展,人們將很多科學理論轉化為了實際產(chǎn)品,很大程度上改變了人類的生活.
數(shù)學是一門基礎學科,在很多領域都有應用,電子計算機的設計初衷就是為了解決復雜的計算問題,它的設計基礎也是微積分理念.從古至今,人們一直都希望有輔助計算的設備,省去計算過程,可以提高工作效率,由于當時科技水平的限制,只能借助簡單的輔助計算工具,像算盤等,這些雖然一定程度上能提高計算效率.但是計算過程還需要大腦完成.微積分理念可以從根本上解決這種問題,通過建模和計算機可以不用計算時間,直接得出結果.最先進的智能軟件可以直接解決實際問題.
(二)微積分理念在多領域應用的實踐
微積分理念的多領域應用可以提高解決問題的效率,較少人力付出.數(shù)學的簡單性、實用性,使得現(xiàn)代生活的各個部分都能看到數(shù)學的存在,任何科學技術的研究,都離不開數(shù)據(jù)和計算,所以在實際工作中任何部門都涉及數(shù)學的.通過數(shù)學符號表達一些事物的特性規(guī)律,處理實際問題過程中可以提供多種解決方案,是微積分的一種合理應用.它的運用在現(xiàn)在看來是普遍的,因為它能讓人根據(jù)自己的實際狀況來選擇最適合自己的解決方案.它的主要應用方式有兩種,首先,可以通過編程,也就是軟件的方式根據(jù)具體的概念結合實際問題的規(guī)律設計程序,遇到類似的問題,利用軟件來進行處理.其次,當我們遇到問題后,可以先進行分析將其轉化為數(shù)學符號再結合微積分理念達到解決問題的目的,這就是數(shù)學建模.我國微積分理念并不能很好地結合社會,很大程度上是科技水平的制約.進入社會,很多社會工作者甚至很多領導都不理解微積分理念,很難將此概念推廣應用.拿一些企業(yè)來說,他們的領導層都是幾十年工作經(jīng)驗,但是他們很難接受一些新的東西,他們應當積極地促進自己的管理人員接受新的理念.經(jīng)常性地將公司面臨的問題拿出來,讓大家一起積極參與結合微積分理念解決問題,讓微積分理念深入企業(yè)內部.通過這種方式,可以有更多的解決方案,說不定會有新穎的解決方法.也讓企業(yè)管理層意識到自己的不足,了解到科學解決問題的重要性.
四、結束語
微積分理念的應用受到很大限制,和國家的發(fā)展水平有很大的關系.但是,我們也抓住了機遇,隨著21世紀,我國經(jīng)濟科技水平不斷提高,我們非常注重科學技術的發(fā)展,尤其是微積分理念解決實際問題的高效性,使我們很多科學家和學者在很多不同的領域也對其進行實踐.過不了多久,微積分理念一定會取得更大的發(fā)展,隨著各個領域微積分理念的運用越來越成熟,效果也一定越來越好.
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