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标题: 大学的物理专业学生有必要学习数学专业课吗? [打印本页]

作者: user_wjp    时间: 2015-3-26 13:58
标题: 大学的物理专业学生有必要学习数学专业课吗?
求解,它们有什么必然联系吗
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作者: zyhyn    时间: 2015-3-26 14:03
我就知道物理,数学都是哲学分出来的% v$ d; `. ?% j' L' F& o( h

作者: zhwzgy    时间: 2015-3-26 14:42
嗯嗯,很好的问题,当然有必要, W  x  b! G) H2 N* E1 _! D* J

作者: 超级管理员    时间: 2015-3-26 15:11
  其实问这个问题的很多本科同学真正心中的问题是:
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* A( {& k! _- D4 y# `& v0 `( y7 L  对物理专业的学生,哪些课的内容有必要上数学专业的版本,哪些不必要。
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  如果我不确定自己的兴趣爱好和未来的研究方向,我还应该学哪些数学?
3 H' o5 D/ U) t) x3 I, J! O9 T+ U* W4 F6 c
  作为一个物理专业的学生,survival 的数学内容应该有哪些?; K# k& O3 d  |# m* |

9 o8 _; x* b& j- v  数学专业的课程关注的是更抽象的数学结构,如果这样的内容完全没有接触过是不是太遗憾了?  t! q0 O/ `+ a
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  : R3 m! m% |1 P

作者: 音乐中的感动    时间: 2015-3-26 15:16
要该考虑的
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作者: 超级管理员    时间: 2015-3-26 15:18
  我说些我自己的一些想法,例如:6 b5 O4 A; o/ l& q$ G+ z6 o

* L, |3 v1 k8 v: B$ ?  (1)微积分有关的课程:这一部分的内容很多学生做了太多的题,但是学得并不好。我总觉得是课程设置上的问题,一进大学来学高数,放眼望去,极限、微分、积分全是高中就学过的东西,可以放心睡觉了,哪知道刚睡醒时却发现自己已经听不懂了。
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; Z# X" ~$ {# E" x) S; x  我建议这些东西还是要打好基础,基础不是指积分能力强。例如我昨天在给本科生阅卷,有个题目给出了一个波函数,要学生计算粒子的坐标平均值,大多数学生的第一反应竟然就是亲手去积分,甚至连波函数的奇偶性都不先看看,这根本不是微积分学得好的表现。
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5 e" t$ D) Y8 d+ [/ F+ ?* F+ Z  除此之外,「微积分」(或者「高等数学」)课与「数学分析」课还有一个很大的不同,往往前者不涉及到实数理论。为了避免自己成为民科,学一些集合论的东西也是有必要的,这只是一点基本的修养。
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  (2)线性代数相关的课程:我曾经与一些朋友聊天谈过这个关于线性代数学习的一些问题,很多朋友表示其实是在学了更高层次的数学课(矩阵论、泛函分析)或者其它类型的数学课(计算方法、数值线性代数)之后突然对基础的线性代数恍然大悟的。大学的期末考试往往太简单,只学过「线性代数」的学生往往可能只会解一些很基本的题(例如矩阵运算、求逆、本征值求解),实际的水平很差,谈不上理解,更谈不上灵活运用。而线性代数的水平又跟量子力学的理解紧密相关,因此这方面还是很有必要提高一下的,因此我建议这方面稍稍可以往数学系的方向上去提高一些,这真的是很基本的要求。& }; U  A& b% K2 C4 N1 V2 }' w4 S
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  (3)微分方程的有关内容,数学系会更强调定性理论,而不是像物理系的相关课程那样只考虑级数展开。这是一个很重要的思维,它甚至会在某些时候被看作是「物理思维」的一部分。当导出了一组常微分方程,定性考虑其定态解的稳定性,这些往往是直接从物理系的课程里面学不到的。- [/ p! W: f6 C

+ j6 _" x6 w* {  G. c  (4)随机方面的有关内容,物理系学得很简单,统计方面的知识,做做基础物理实验便觉得学得太多,但是如果真正科研的时候有需要的话,则很可能会不够用。据我所知这门课现在已经有了很多新的教材,内容通常大致分为:概率、统计、随机过程,而在有的学校,因为课时的限制,很可能只能教完前两部分的内容。这种情况下,我觉得按照课程内容学下来,物理系学生特别缺乏的知识是:对基本随机过程性质的直观理解、贝叶斯统计、概率统计与统计物理的联系。5 r9 @  \0 O! p5 M' q" Z

7 o9 _# C6 r( f4 e' V3 A6 F  (5)最基本的与计算有关的一点知识。如果不确定自己的兴趣爱好和未来的研究方向,为了我觉得在传统的微积分、线性代数之外有一些基本技能仍然必须要具备。当然不一定要去选修相关的课程,你可以去参加一次数学建模比赛,或者在物理系的计算物理课或者其它有小论文的课程上多多练习。这些东西是在大多数学生看来是很基本的东西,但在有的学校物理专业的学生中连这些东西学生都还互相抄袭。
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  (a)对于一些简单的方程,从差分方程推出其所对应的微分方程,或者反过来。
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  (b)基础的数值算法以及计算中误差控制的一些方法。0 y$ Y, E2 u8 ]! l4 @7 A, r
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  (c)基本的作图、输入公式的能力。
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  (d)有能力模拟一些特别简单的问题,例如随机行走,Ising 模型等等。
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) e1 K. g1 U3 z2 p  以上内容之外,如果想学更抽象的内容,完全根据自己的爱好(而非需要)进行选择,我觉得也没有必要给出更多更细节的建议了。3 |# d8 q& n# F* |6 k6 S4 L2 _
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  物理学研究者的风格是很不一样的,同样的数学在不同的物理学家的眼中也可能会变成不一样的图像。也不是所有物理研究者都要学那么多的数学,有时候太多的数学会让你太注重一些细节,甚至忘了真正的物理所在。在自己真正需要的时候,临时学一些东西是可以很快的,哪怕基础不好也不要担心。9 O7 ^# o- x1 R- p
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  另外,学数学跟用数学也是两码事,学数学并不一定是为了去应用。在喜欢数学的少年看来,要学的根本就不止是那些「必要」的数学,而是要学习「充分」的数学。
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作者: 不知道怎么了    时间: 2015-3-26 16:18
有些东西不是你不想就不发生的!: O; Z  l5 g( E0 Z, D$ u  B9 m7 l9 z





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