玩轉(zhuǎn)數(shù)字魔方

數(shù)學(xué)文化是人類(lèi)文化中最深刻的部分，它是源于實(shí)際、指導(dǎo)實(shí)際的一種思維創(chuàng)造。近年來(lái)，出現(xiàn)了在經(jīng)濟(jì)與產(chǎn)業(yè)中大顯身手的所謂“現(xiàn)代數(shù)學(xué)技術(shù)”，如天文數(shù)學(xué)，就是將數(shù)學(xué)計(jì)算應(yīng)用于航空航天的。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)眾多的學(xué)科前沿領(lǐng)域，要達(dá)到較高的境界就必須有扎實(shí)的數(shù)理基礎(chǔ)。因此，對(duì)于那些在數(shù)學(xué)、物理學(xué)科有一定的興趣和專(zhuān)長(zhǎng)，希望成為基礎(chǔ)學(xué)科領(lǐng)域或者應(yīng)用學(xué)科從事科學(xué)研究工作的同學(xué)來(lái)說(shuō)，數(shù)理基礎(chǔ)科學(xué)專(zhuān)業(yè)是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。

專(zhuān)業(yè)選擇前提：好數(shù)理≠數(shù)理好

數(shù)理基礎(chǔ)科學(xué)專(zhuān)業(yè)強(qiáng)調(diào)打好數(shù)學(xué)和物理學(xué)的基礎(chǔ)的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的高度抽象思維能力，同時(shí)具有現(xiàn)代物理學(xué)的形象思維和實(shí)驗(yàn)技能，要求學(xué)生具備較扎實(shí)的數(shù)學(xué)和物理學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。數(shù)理基礎(chǔ)科學(xué)班的學(xué)習(xí)，是具有一定的挑戰(zhàn)性的，如果對(duì)數(shù)學(xué)物理沒(méi)有特別的興趣，要堅(jiān)持下來(lái)可能會(huì)有困難。好數(shù)理和數(shù)理好不是一回事，不能畫(huà)等號(hào)。數(shù)理基礎(chǔ)科學(xué)專(zhuān)業(yè)不是一個(gè)中小學(xué)意義上的快班、尖子班。經(jīng)常有一些家長(zhǎng)覺(jué)得自己的孩子分?jǐn)?shù)不錯(cuò)，如果這個(gè)分?jǐn)?shù)能上數(shù)理基礎(chǔ)科學(xué)班，最后卻不上的話，會(huì)覺(jué)得有點(diǎn)虧。其實(shí)，應(yīng)該首先問(wèn)孩子喜不喜歡數(shù)學(xué)、物理，如果不喜歡，你讓他走了這條路，結(jié)果痛苦的是他，會(huì)影響他的發(fā)展，所以喜歡還是很重要的。

課程安排：金字塔式教學(xué)體系

俗話說(shuō)，要成為一個(gè)物理學(xué)家必先是一名數(shù)學(xué)家。現(xiàn)在的高新技術(shù)，無(wú)論是激光還是計(jì)算機(jī)，實(shí)際上都是從物理一些基本的原理出發(fā)引申出來(lái)的。又比如在網(wǎng)上用Google很方便，什么都可以查到，這方面的基礎(chǔ)就是數(shù)學(xué)。所以，很多高新技術(shù)都源自于基礎(chǔ)科學(xué)（包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、天文學(xué)、地理學(xué)、生物學(xué)6門(mén)基礎(chǔ)學(xué)科及其分支學(xué)科、邊緣學(xué)科）。數(shù)理基礎(chǔ)科學(xué)專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)是基礎(chǔ)，沒(méi)有基礎(chǔ)的實(shí)踐是空談，但如何把基礎(chǔ)運(yùn)用于實(shí)踐是最大的考驗(yàn) 。

那么，數(shù)理基礎(chǔ)科學(xué)的課程是怎樣安排的呢？該專(zhuān)業(yè)的學(xué)生前兩年有共同的課程要求，不管你將來(lái)做數(shù)學(xué)、做物理還是做應(yīng)用都有一些共同要求。

但是從大二下學(xué)期開(kāi)始進(jìn)行專(zhuān)業(yè)分流，學(xué)生可根據(jù)自己的志趣與能力，選定自己的發(fā)展方向。以我所就讀的云南大學(xué)為例，數(shù)理基礎(chǔ)科學(xué)專(zhuān)業(yè)原是在物理科學(xué)技術(shù)學(xué)院學(xué)習(xí)。如果專(zhuān)業(yè)分流時(shí)出現(xiàn)人數(shù)不均等的情況，就由學(xué)院按成績(jī)決定，成績(jī)高者優(yōu)先進(jìn)入數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院的數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)；留在物理科學(xué)技術(shù)學(xué)院的，則進(jìn)入物理學(xué)專(zhuān)業(yè)。

如果說(shuō)在大二下學(xué)期專(zhuān)業(yè)分流時(shí)選擇物理系，在接下來(lái)的兩年中還要繼續(xù)修讀數(shù)學(xué)課，如數(shù)理方程、微積分。在專(zhuān)業(yè)分流中選擇數(shù)學(xué)系的學(xué)生，也要學(xué)習(xí)物理課。所以，前面的基礎(chǔ)是一個(gè)小平臺(tái)，后面互相之間還在修對(duì)方的課。從大三開(kāi)始逐步向物理學(xué)、數(shù)學(xué)及校內(nèi)其他對(duì)數(shù)理基礎(chǔ)要求較高的學(xué)科分流發(fā)展，安排基礎(chǔ)課及部分按不同主修方向有所區(qū)別的課程，學(xué)生根據(jù)自己的志趣與能力，選定自己的發(fā)展方向。第四年安排主修方向的基礎(chǔ)課并繼續(xù)安排科研訓(xùn)練和畢業(yè)綜合論文訓(xùn)練，通過(guò)畢業(yè)論文設(shè)計(jì)，強(qiáng)化其理論知識(shí)的運(yùn)用和科研創(chuàng)新的能力。

數(shù)理人樂(lè)在其中

作為數(shù)理基礎(chǔ)科學(xué)的學(xué)生，在學(xué)習(xí)中，我覺(jué)得這個(gè)專(zhuān)業(yè)是應(yīng)用傳統(tǒng)方式驗(yàn)算、推理，感受偉人們推導(dǎo)定理、定律時(shí)的“內(nèi)在美”，與使用現(xiàn)代儀器設(shè)備、方式方法驗(yàn)證公式、結(jié)論的正確性相結(jié)合。同時(shí)還有值得一提的是，在通過(guò)幾何圖形構(gòu)圖的理論知識(shí)學(xué)習(xí)過(guò)程中，領(lǐng)會(huì)美學(xué)的一種邏輯化表現(xiàn)形式。無(wú)論能力還是學(xué)習(xí)方面，給予我精神上的收獲都是很豐富的。

以前學(xué)數(shù)學(xué)，都是老師怎么說(shuō)，我們就怎么做，比較深度的問(wèn)題都沒(méi)有仔仔細(xì)細(xì)地思考過(guò)。而現(xiàn)在，就拿學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)分析來(lái)說(shuō)吧，我會(huì)對(duì)我感興趣的問(wèn)題進(jìn)行思考。比如在學(xué)習(xí)泰勒展示時(shí)，我會(huì)去思考為什么它可以高度代替，思考到底為什么高階倒數(shù)和相對(duì)應(yīng)的相乘法就可以相等。不知不覺(jué)中，我對(duì)問(wèn)題的探索精神就被培養(yǎng)起來(lái)了。再說(shuō)說(shuō)物理。過(guò)去我覺(jué)得物理只要有公式，就能解決所有問(wèn)題。其實(shí)這是對(duì)物理一個(gè)很片面的理解，物理的魅力，不是一個(gè)公式，幾個(gè)字母就能詮釋的。只有當(dāng)你從最簡(jiǎn)單的公式、最基本的物理量推出一個(gè)全新的公式，得到一個(gè)素未謀面的物理量時(shí)，你才能真正領(lǐng)會(huì)物理學(xué)真正的魅力所在。