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浅谈应用数学在社会生活中的应用

时间:2022-05-20 13:10:07 浏览次数:

【摘 要】为了解决人们在生活中的一些问题,无数的前人认真研究探索,有的甚至付出了毕生的心血,逐步地发展和完善数学知识,从而逐渐形成今时今日的数学。而其中的分支——应用数学更是与人们的生活联系紧密。应用数学影响着我们身边的大部分事物,在人们的生活中发挥着不可代替的作用。应用数学真正的内涵并不在于知识的本身,而在于它在面对实际问题时所表达的思想及在实际生活中的运用。它来源于生活,又服务于生活。将我们所学的知识应用于实际生活中,是我们致力所要解决的问题。

【关键词】应用数学,学习工作;建筑领域;管理

【中图分类号】G633.6 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688(2018)02-0051-02

应用数学作为数学的一个分支,主要研究怎样将数学知识应用于人们的生活中。但是,它与纯数学存在着很大的不同。应用数学,总的名称可以概括为应用目的明确的数学理论和方法,其主要内容包括微分方程、向量分析、矩阵、傅里叶变换、数值方法、概率论、数理统计等数学分支[1]。同时,对于从各种应用领域中概括出来的一些数学问题,也做出相应的研究和分析。有时候,应用数学中也可以包括计算数学。总体来说,数学源于生活,离不开生活,同时又高于生活。它最终的目的是服务于生活,造福人民群众。在学习应用数学的过程中,我们要深入研究它的本质、精髓。只有这样,才可以做到在生活中合理地运用,真正的将所面临的问题解决好。应用数学将生活与数学进一步紧密相连,要想学好、用好,更加需要我们在面对实际情况时,对具体问题进行具体分析。在实践中反复、不断地提高自身的综合运用能力。从而,做到数学与生活的真正融合,不断促进现代社会的进步与发展,并且从中体会到应用数学的真谛。接下来,笔者将对应用数学的研究做进一步的阐释。

1 起源与发展

客观世界数量关系和空间形式,可以说是应用数学的主要研究对象。那是随着人类社会的进步和不断发展而形成的,同时也在一定程度上促进了社会的进步与发展。这也进一步说明了数学在我们生活中发挥着十分重要的作用,而且这种作用随着时代的变迁、科学的进步愈发明显。数学的这种印记遍及我们的周围。比如,在超市中购买商品时,在讨论计算价格时,这些都是生活中一些常见的小事情。当然,生活中的家装设计、道路施工、高楼大厦的建造及学习、工作过程中都融合的着数学知识。所以,应用数学的应用存在于社会的各个领域,在任何情景中都存在着数学的影子。为此,应用数学能够不断地吸取生活中的经验,又不断地改良和发展。早在远古时代,应用数学就已经出现。它是一门实用性很强的学科。例如,古人常用结绳来计数,或者采涉猎计数等方法。在追溯数学应用的历史的同时,也由衷感叹古代劳动人民无穷的智慧。由此可见,数学由来已久,而它最后的目标也是服务于生活。随着时代的变迁与发展,高等数学在应用方面一直都与物理学有关。直到第二次大战前后,由于战争的推动,对飞机及航空工业的发展提出了要求,从而进一步促进了应用数学的发展。在20世纪四五十年代,主要的应用数学家以讨论应用数学和力学的关系为主。在这里,数学实用性得到进一步的体现。随着时间的流逝,20世纪60年代以后,情况出现了些许改变。应用数学的应用范围愈加广泛,应用数学频繁出现在物理学领域、工程化学等领域。在经济学、语言学中也开始出现。随着社会的不断发展,数学呈现出越来越极端抽象化的现象[2],只有本部门、本领域的科学家们才能听懂相互之间的数学语言。在这种情况下,需要数学知识的科学家们通过自己的努力,不断地钻研,由此应用数学应运而生。

2 应用数学的特点

社会不断地进步与发展,促进了数学的不断发展,使其适用的范围更加广泛,因此也可以说数学是社会的产物。而数学同时也在推动着社会的进步与发展。应用数学和人类的物质文明、精神文明有着密不可分的关系。在人类文明发展的历史长河中,应用数学在人们的精神文化层面也起着不可代替的作用。随着科学技术的发展,应用数学的发展逐渐应用于生活的各个角落,融合于各大学科。比如,以前的生物学很少使用数学,而现在需要更加精确的数学知识,由此衍生出了生物数学和生物统计学等学科,甚至在文学方面也开始使用数学进行研究和分析。应用数学逐渐形成自己的三大特点。首先,它具有高度的抽象性。我们所熟知的任何学科在一定程度上都具有抽象性的特点。但是数学学科与其他学科进行比较之后,你会发现它的抽象程度更高。在它的抽象性中,丢弃了所有关于质的特点,只保留了同量的关系;去其内容,留其形式、结构。在这样的状态下,得到的量之间的关系都是高度抽象化的。这是一种极度的抽象,是化思想材料形式化。其次,它具有非常严谨的逻辑性。在应用数学中,所有的结论要准确,容不得一丝的马虎差错,这也就在一定程度上要求应用数学在逻辑上是不可挑剔的。在追寻真理的过程中,充满了各种挑战。符合实际情况的推理就显的尤其重要,但是应用数学对真理的追寻却采用了其他的方法——逻辑演绎。这正是由于应用数学本身的特点和它所特有的研究对象决定的。第三,应用数学的应用范围更加的廣泛。由于具有以上2种特点,就决定了社会各个学科领域都可以进一步地钻研应用数学为己所用。现如今,它已经成功地应用于经济管理、工程建设、环境资源的开发与保护及文学领域。

3 日常生活中的作用

应用数学的基础就是人们的实际生活,人们在日常生活中存在各种各样的生活数字,不断用数学解决实际问题,提高生活质量。人们与数学的这种关系也表达出了数学来源于生活,又回归生活,为生活实际所服务的特点。日常生活与数学是密切联系、互为依存的,二者缺一不可。如果没有了数学在生活中的应用,那么一些简单的问题也会复杂化,而复杂的问题根本无法解决,从而社会也无法实现进步与发展,大大地影响了人们的生活质量。反之,日常生活又从另一个方面阻碍数学的发展。所以,它们是互为因果,互相促进的。数学的源泉就是生活,没有了生活,数学就是无源之水,无本之木,是不可能长久发展的。人们在日常生活中会面临着各种各样的情况,面对一些复杂的问题时,就需要我们运用数学思想将其进行简单的概括,从而能够在大量复杂的信息下做出最为恰当的决定和选择。应用数学能够给人们在日常交流中提供更为简单、快捷、有效的方法,它的思想显得尤为珍贵:它使人们能够体会到应用数学与自然及人类社会的密切关系,并进一步了解数学的价值,促进对应用数学的使用,借助数学语言解决生活中的一系列问题。许多的自然现象和社会问题在一定程度上可以通过建立模型模拟当时的情况,进而进一步解决问题。在生活中,只要你仔细观察,随处可见数学模型。因此,我们需要用数学的思想看待问题,思考问题,从而解决问题,激发个人的想象力。不断地培养这种意识,不断地培养这种习惯,将我们在书本中学到的知识应用于生活中,会大大改善我们的生活,提高自身的办事效率,对自己的人生起着积极的作用,也进一步提高自己看问题的角度和方法,使得自己能够主动地汲取知识,不断成长。

4 学习、工作中的作用

应用数学除了在日常生活领域有极大的作用之外,在学习和工作中也发挥着不可替代的作用。第一,工作过程中我们可能会接触到各种各样的数据,有的数据比较凌乱,有的数据量较大。这时候就需要运用数学知识进行处理和解决。第二,建立了具有逻辑性的数学思想后,在以后处理工作中的问题时可以用最快的速度,去伪存真,看到问题的本质。除此之外,应用数学与其他领域存在着非常大的联系,因此在学习过程中,得以开阔眼界、丰富知识,使得自己的内在潜力得到进一步的挖掘,学到更多的新技能,并提高演绎事物、进一步推理的能力,在面对一些比较抽象的问题时,也能独立思考解决。在学习过程中,应用数学的作用也很大。只有提高自己对于学习的兴趣,以实际生活为出发点,将书本上学到的知识应用与生活,才是学习数学最有效、最正确的方法。提出一个问题,让学生从不同的角度出发,培养独立解决问题、独立思考、仔细观察的能力,从而在实际操作中,体会到数学的魅力[3]。只有化被动为主动,对其产生强大的兴趣后,才会进一步深入地进行研究。很长时间过去以后,就会慢慢体会到数学已经融入我们生活的方方面面。此外,可以通过组建不同的模型,将数学思想化抽象为具体。这种学习方式不仅能够对数学加深理解、融会贯通,还可以调动学员学习的积极性,使学员的思维方式能够更加多元化。这也是知识再生后的具体表现。今后,碰到具体问题就可以将具体事物抽象化、概括化,提炼出问题的本质,将生活融合数学,将数学融入生活,挖掘出本质、根源。这也告诉我们,要在实践中不断探索,不断应用知识,然后不断得到新的体验。同样的数学,在不同的人眼里有不同的数学形式,但是对于它能激发人的想象力与创造力这一点,人们是一致认同的。

5 建筑领域的作用

任何学科的发展都离不开数学,自然科学的发展尤其如此。自然科学的一个主要分支就是建筑学,其发展同样依赖于数学科学的发展。建筑美学追求人与环境的协调统一,取之于自然,回归于自然,达到建筑与周围环境的完美和谐。数学学科同样也需要追求和谐,达到整体与部分的协调,即整个数学领域与领域内的各个分支达到一种协调。传统建筑美学中最早应用数学,旨在通过不同的比例达到建筑物整体上的和谐,它一直被后世应用了好多个世纪。最为经典的就是“黄金分割率”。随着时代的变迁,现代建筑美学发生了很大的变化,数学知识不断发展,人们的审美能力逐渐提高,对空间、时间各个维度考虑的更加详细。当你站在一座雄伟的大桥前,静静地欣赏它时,就会不自觉地赞叹大桥的结构中所蕴含的数学与自然融合的美。应用数学在实际运用中,充当着完美的构图与设计工具。通过计算,减少了建筑大桥不必要的误差、避免产生不必要的错误、使用合适的比例、与比例有关的均衡、尺度、有序的布局,进而才建成了人们眼中的建筑。比如,具有代表性的建筑物东京国立代代木竞技场,建筑师巧妙地将书序知识融入其中,正确处理其屋顶结构,使得建筑形成流线性的曲面屋顶,将理性与美感融合到了一起,同时也保证了场馆内所需求的光照度。

这个建筑师的另一个作品是东京圣玛利亚主教堂。从高高的藍天上俯视,它呈现出一个大大的“十”字架形状。融合天主教堂的寓意,采用了曲面造型。这种造型在外观上是双重直纹曲面,建造过程中的构架需要精确的数学计算。同时,为了使教堂内能够感受到具有宗教神圣感的光影,就需要进一步应用数学知识。在建筑学与数学的结合下,我们得以看到今天的各种宏伟建筑。

6 管理中的作用

早在人类存在之初,管理就应运而生。在早期的管理过程中,它与数学是互相依存、互相促进、互相发展的。我们常用的最为基本的加减乘除法,就是在此时出现的。它们的出现是为了解决生活中的实际问题。比如,今天猎到了2只羚羊,吃掉了1只。第二天又获得了1只,这个时候剩余食物是需要计算出来的,于是便使用到加法和减法。随着时代的发展,出现了一些较为复杂的问题,代数就是为了解决这些问题而出现的。总的来说,数学推动了社会的发展,促进了生活早期的管理。同时,它对管理者也具有非常深刻的影响。首先,对于现在的公司高管来说,他们本身就是工科出身,学习过丰富的数学理论知识,因此在面对问题时习惯使用数学思维,抓住问题的本质,面对不同的问题可以果敢地进行处理,也可以举一反三,周密考虑,处理事情有条理性。这都是成为一个优秀管理者所必需的。我们身边的工作,每天都发生着管理与被管理。由此,管理者需要具有很强的逻辑性思维。可见,数学与管理具有不可分割的关系。数学中的逻辑性就是非常重要的思维工具,它可以使领导者具有清晰的思维方式。在决策过程中同样需要数学的应用。面对许多复杂的数据需要进行相关的整理,面对不同的选择需要进行正确的评估,然后才可以做出正确的结论。数学中的专业计算就可以做到这些,这对于企业员工的决策也是很关键的。面对市场销售额时,根据每年每月的销售走向,做出正确的判断:是继续加大投资开拓市场,还是应该适当调整减少生产量,或者关闭市场转向其他的投资。做出企业报表以后,根据以往的数据,领导者需要推断出市场未来的发展走向,并通过预测,做出相应的准备,推动企业进一步发展。

参 考 文 献

[1]曾佳妮.浅析数学在经济生活中的应用[J].低碳世界,2017(2).

[2]高鑫源.数学在经济领域中的几点应用[J].财经界(学术版),2018(2).

[3]彭颖.基于数学在实际生活中的应用分析[J].科技资讯,2017(31).

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