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数学硕士论文开题报告

时间:2017-08-08 来源:学术堂 所属分类: 开题报告 本文字数:5185字

  数学是一门博大高深的学科,要想学好数学必须进行艰苦的研究与知识的积淀。数学硕士撰写论文可以提高学术水平,在写作之前需要提交开题报告。接下来我们就通过一篇范文来学习数学硕士论文开题报告的写法。
  
  一、数学文化的内涵

  数学作为一种科学的语言、工具和技术渗透在现代科技的方方面面早已是不争的事实,但是现代数学在人们心中的地位却远远没有达到它应当达到的高度。随着数学专业化程度的提高,它仿佛离人们越来越远了。专业的知识因为艰涩和高深仅仅掌握在少数人手中而无法被大众共享,这直接导致了新的成果无人理解,获得的奖项无人关注,所以数学人是“孤独的”.孤独造成高傲,高傲造成疏远,这其中有误解也有无奈。所以我们强调文化,因为脱离了文化基础的数学只能离人们越来越远。

  受目前学校教育情况的影响,很多人认为数学是高高在上的,除了作为升学的工具,毫无用处。这样一来,对于数学这样一门富有深刻文化内涵的学科,就连一些受过良好教育的人也持无视的态度,对数学的无知成了一种很普遍的社会现象,这是一个令人十分担忧的事实。就像美丽的图画并非只是线条和色彩,动人的乐曲并非只是音符和节拍,数学也不是只有数字、符号和运算。了解数学的人都知道,运算只是数学微不足道的方面,数学的精神、思想、方法都蕴藏着无比深刻的内涵,渗透到科学的每个角落。如果将数学比作一棵大树,那么这棵大树的生命力是旺盛的,这种生命力体现在数学起源、发展、完善和应用的每一个过程当中,而数学文化就像土壤一样几百几千年来滋养这棵大树,使它繁衍生息,长盛不衰。因此,扎根于文化土壤的数学教育是十分必要的,也是我们目前十分需要的,这一点将在第五章进行详细论述。

  19 世纪末到20 世纪初的几十年是数学哲学研究领域的黄金时代,关于数学基础的讨论十分活跃,也形成了不同的学派,包括逻辑主义学派、形式主义学派、直觉主义学派、集合论公理化学派等,大家都在筹划为数学建立牢固的哲学基础。虽然几个学派各有优缺点,但都为数学基础的严密性做出了贡献。然而哥德尔的工作击碎了他们的幻想,使数学哲学的研究一度陷入谷底。直到 20 世纪60 年代,西方学者提出了数学文化观,从新的立场为数学哲学研究提出新的观点、新的方法。最早系统地完成这一开创性工作的是美国数学家怀尔德(R.Wilder),他提出了数学作为文化体系的数学哲学观。怀尔德是一名出色的数学家,主要从事拓扑学和数学基础的研究。他的《数学基础引论》和《数学概念演变初探》对数学基础研究有着深远的意义。受到人类学家朋友的影响,他对人类学产生了浓厚的兴趣,并大胆地从人类学的视角考察数学的本质和发展,在数学研究中融入了人类学的研究体会,出版了着作《数学概念的进化》和《作为文化体系的数学》。

  他在著作中从文化生成和发展的理论等角度考察数学,率先提出了数学文化的概念并构建了数学文化的理论体系,形成了很长时期以来出现的第一个成熟的数学哲学观,强调了数学的发展动力、发展规律、思维方式等文化内涵,强调了遗传、环境、人类以及人类文化等对数学的作用影响。

  二、数学文化研究的意义

  区别于其他文化,数学文化具有独特的研究对象、研究视角及价值评判标准,它的出现为数学研究提出了新的思想和方法,使得我们可以从人类文化的任意一个角度切入数学、理解数学、解构数学,最大范围地打开研究思路,拓宽研究范围。

  数学文化首先研究的是数学本身,包括从科学体系角度对数学科学进行研究和从哲学角度对数学哲学进行研究。数学科学研究就是一般意义上的数学理论研究,而数学哲学研究则是对数学基础、数学悖论和数学本体论进行探讨,包括数学的对象、性质、特点、地位与作用,数学新分支、新课题提出的哲学意义,着名数学家和数学流派的数学和哲学思想以及数学方法、数学的实在性和真理性等。
  
  数学文化同时研究的是数学学科与其他学科、数学文化与其他文化之间的交互作用,比如数学与文学、数学与经济学之间的渗透影响等。

  数学文化研究从文化因素思考数学的演变和发展,为数学史的研究提供新的思考方向。数学文化的历史研究不同于数学史的研究,数学史研究追求的是完善数学知识、数学思想的演化史,数学文化的历史研究是基于全局视角,思考数学与其他文化系统历史的互动关系,关注这些关系对现代数学发展的影响和启示。

  如中国的传统文化和实用哲学使中国传统数学重视实用性,制定实际问题的算法成为中国传统数学的本质,也是中国数学存在和发展的基点。古希腊的数学思想产生在城邦航海贸易的氛围中,兼容并追求独立的思辨思想孕育了演绎数学,这是古希腊哲学的深入渗透和文化价值观的体现。从中西文化的差异角度,我们找到了东西方数学体系大相径庭的原因,不是数学本身的要求,而是文化的要求。

  数学文化研究强调和突出社会文化心理、价值观念以及人类文化对数学发生的作用,从新的角度诠释了某些理论出现、发展、停滞或覆灭的原因。如古希腊的数学之所以昌盛,是因为希腊人以数学为万学之基,二元论的宇宙观也引导科学家将物质与自身分离而进行科学有效的客观分析。中国的儒家思想将数学放在六艺之末,天人合一的宇宙观使得东方人表现出长于直觉而短于抽象,擅于综合而不擅分析。这也是古代东方数学不能蓬勃发展的原因。

  三、数学的文化特征
  
  1.数学的抽象性

  在早期的人类文明,数学的创始之初,人类学会了思考数字并进行一定程度的运算。苏联数学家亚历山大洛夫(A.D.Aleksandrov)说:“抽象性在简单的计算中就已经表现出来。我们运用抽象的数字,却并不打算每次都把它们同具体的对象联系起来。我们在学校学的是抽象的乘法表--总是数字的乘法表,而不是男孩的数目乘上苹果的数目,或者苹果的数目乘上苹果的价钱等等。”
  数学成为抽象的学科,人们将这一巨大的功劳记在希腊人身上,毕达哥拉斯学派纯凭心智考虑抽象问题,认为数是真实物质的终极组成部分,是宇宙的要素,完全的演绎推理证明也加深了数学的抽象程度。希腊人有意识地承认并强调:数学上的东西如数和图形是思维的抽象,同实际事物或实际形象是完全不同的。物质实体是短暂的、不完善的,而抽象概念却是永恒的、完美的。虽然抽象相对实体更困难,但它的优点也是实体无法企及的,那就是一般性。在抽象的世界里,点没有大小,线没有宽度,面没有厚度,堆积的石子、成捆的树枝都可以表示数量关系。
  

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