《大基础学科》PPT课件
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一、物理学的研究对象、分支
对象：物质运动规律,物质的基本结构。
分支:
普通物理学（力学、热学、分子物理学、电 磁学、光学、原子物理学等）
理论物理学（理论力学、热力学、统计物理 学、电动力学、量子力学等）
第2节 物理学
二、物理学的发展
1. 古代物理学的发展
古希腊
亚里士多德的《物理学》：世界上最早的物理学著作 ，涉及到时间、空间及一些力学现象。
其创立归功于费马和笛卡儿 为微积分的发展铺平道路
第1节 数学
2. 近代数学的发展
微积分与数学分析学的产生
微积分由牛顿和德国莱布尼兹建立 在实践中（物理学和工程技术）的应用非常广泛
和有效，为自然科学的进一步发展提供了有力的 数学工具。
概率论的建立
研究随机现象的统计规律：寻找大量具有偶然性 事物中出现某事件的概率
使数学家们首先思考概率论的问题，是来自赌博 者的“赌金分配问题”
概率论的创始人：帕斯卡、费马、惠更斯
第1节 数学
3. 现代数学的发展 ①更加理论化、抽象化
②与其他知识领域的关系更密切
抽象代数学
研究各种抽象的公理化代数系统的数学学科 非特定的任意元素集合及其相关的代数运算 其成果被广泛应用于电子计算机技术和其他一些
运用数学语言研究《红楼梦》的 作者和成书过程（80年代）
中国数学家李贤平在美国威斯康星大学，运 用计算机技术的模式识别法和统计学家使用 的探索性数据分析法，又提出了一个《红楼 梦》成书过程的观点：《红楼梦》各回所写 内容具有不同的风格，各部分实际上是由不 同作者在不同时期里完成的。
第2节 物理学
只有“是”或“否”两种情况，而是用介于0和1之间 的实数来表示隶属程度，还存在中间过渡状态。
已初步应用于模糊控制、模糊识别、模糊决策、模糊评 判、系统理论、信息检索、医学、生物学等各个方面
运筹学（运用和筹划）
规划论：研究用最少的投入完成确定的任务 库存论：研究各类存贮活动的最优方案 决策论：在不确定的情况下作出决策
阿拉伯数字：人们通常所说的阿拉伯数字，其实是印度
人的发明，后经阿拉伯人传入西方。
第1节 数学
2. 近代数学的发展：代数学、解析几何学、微 积分、数学分析、概率论等
代数学的成熟
法国吉拉尔和笛卡儿，德国高斯，法国拉格朗日 ，挪威阿贝尔，法国伽罗瓦……
解析几何学的创立
把点和数联系起来，把曲线和方程联系在一起， 从而能够利用代数方法来研究几何学。
分支： 纯粹数学（几何类、代数类、分析类等） 应用数学（数理方程、概率统计、运筹学、计算 数学等）。
由鱼形演化出的不规则的几何图形
第1节 数学
二、数学的发展
1. 古代数学的发展
原始社会
多少、大小
实际需要 思维能力的提高
奴隶制、封建制社会
十进制、六十进制记数法 几何学、代数学
第1节 数学
运用数学语言研究《红楼梦》的 作者和成书过程（80年代）
美国华裔学者陈炳藻，使用数理统计学方法，探《红楼 梦》前后用字的规律。发现《红楼梦》前八十回与后四 十回所用的词汇正相关程度达到78.57%，由此推断得出 前八十回与后四十回的作者均为曹雪芹一人的结论。
南京工学院（现东南大学）、深圳大学相继开发了《红 楼梦》作品研究的计算机数据库系统。通过对语言风格 要素与风格手段，以及某些用字、用词及回尾处理的差 异做了比较研究，得出了《红楼梦》前八十回与后四十 回语言风格存在明显差异的结论，又为两者出于不同作 者之手提供了有力的证据
第1节 数学
1. 古代数学的发展
中国：《九章算术》（汉代，约公元前1世纪），是我国
古代数学体系（以解决实际问题为内容的实用数学体系）形 成的重要标志。在世界数学史上第一次引用了正、负数概念， 并给出了加减运算法则。
《九章算术》采用问题集的形式写成。使用归纳的方法，对
246个问题提供了各种解决途径和方法，为人们处理日常生活、 生产中的实际计算提供了范例。这种写作方式为后来的数学著 作所沿用。在长达1000多年的时间里，一直作为中国的数学教 科书，并被公认为世界数学古典名著之一，远传朝鲜、日本， 直到1957年苏联还出了俄文版。
1. 古代数学的发展
古希腊：欧几里得的《几何原本》（约公元前300年），
建立了第一个数学理论体系——几何学，标志着人类科学研 究的公理化方法的初步形成，后世称为“欧式几何学”。
《几何原本》共13卷，在第1卷中，欧几里得 首先给出关于点、线、面、直线、平面、圆等 23个基本概念的定义，然后在这个基础上给出 几何学理论的5条公设和5条公理。 《原本》的公理化体系：从10条公设与公理出 发，将古希腊时代人们发现的465个几何和算 术定理全部推演出来，从而把古希腊数学组织 在一个严密的、逻辑线索清晰的公理化体系之 中，被世人称为公理化的楷模。
第二章 自然科学基础学科
主要内容
第1节 数学 第2节 物理学 第3节 化学 第4节 天文学 第5节 地球科学 第6节 生物学
自然科学分段
古代自然科学 (16世纪以前)
近代自然科学 (16—19世纪)
现代自然科学 (20世纪以后)
第1节 数学
一、数学的研究对象及分支
对象：数学是研究数量关系和空间形式的学科,数和 形是两大基本对象。 形是人类对生存空间形式的直接认识，从无规则 图形逐渐制造出一些规则的形体，形成抽象意义 下的几何图形。
工程技术中，并形成许多分支（代数编码学、语 言代数学等）
解析数论
以分析的方法来研究数论的问题（基础理论）
第1节 数学
3. 现代数学的发展
数理逻辑
运用数学的方法来研究逻辑 思想起源于莱布尼兹，成功建立逻辑演算的是英
国布尔 布尔代数（逻辑代数）：变量只取0和1两个值 为现代计算机技术的发展提供了理论基础
Biblioteka Baidu 数理统计学
研究有效地收集、整理和分析带有随机性的数据 ，从而作出推断或预测，为人们的决策和行动提 供建议
第1节 数学
3. 现代数学的发展 模糊数学（ FUZZY ）
是研究和处理模糊性现象的一种数学理论和方法
其创立归功于美国的查德 在模糊集合中，给定范围内元素对它的隶属关系不一定
对象：物质运动规律,物质的基本结构。
分支:
普通物理学（力学、热学、分子物理学、电 磁学、光学、原子物理学等）
理论物理学（理论力学、热力学、统计物理 学、电动力学、量子力学等）
第2节 物理学
二、物理学的发展
1. 古代物理学的发展
古希腊
亚里士多德的《物理学》：世界上最早的物理学著作 ，涉及到时间、空间及一些力学现象。
其创立归功于费马和笛卡儿 为微积分的发展铺平道路
第1节 数学
2. 近代数学的发展
微积分与数学分析学的产生
微积分由牛顿和德国莱布尼兹建立 在实践中（物理学和工程技术）的应用非常广泛
和有效，为自然科学的进一步发展提供了有力的 数学工具。
概率论的建立
研究随机现象的统计规律：寻找大量具有偶然性 事物中出现某事件的概率
使数学家们首先思考概率论的问题，是来自赌博 者的“赌金分配问题”
概率论的创始人：帕斯卡、费马、惠更斯
第1节 数学
3. 现代数学的发展 ①更加理论化、抽象化
②与其他知识领域的关系更密切
抽象代数学
研究各种抽象的公理化代数系统的数学学科 非特定的任意元素集合及其相关的代数运算 其成果被广泛应用于电子计算机技术和其他一些
运用数学语言研究《红楼梦》的 作者和成书过程（80年代）
中国数学家李贤平在美国威斯康星大学，运 用计算机技术的模式识别法和统计学家使用 的探索性数据分析法，又提出了一个《红楼 梦》成书过程的观点：《红楼梦》各回所写 内容具有不同的风格，各部分实际上是由不 同作者在不同时期里完成的。
第2节 物理学
只有“是”或“否”两种情况，而是用介于0和1之间 的实数来表示隶属程度，还存在中间过渡状态。
已初步应用于模糊控制、模糊识别、模糊决策、模糊评 判、系统理论、信息检索、医学、生物学等各个方面
运筹学（运用和筹划）
规划论：研究用最少的投入完成确定的任务 库存论：研究各类存贮活动的最优方案 决策论：在不确定的情况下作出决策
阿拉伯数字：人们通常所说的阿拉伯数字，其实是印度
人的发明，后经阿拉伯人传入西方。
第1节 数学
2. 近代数学的发展：代数学、解析几何学、微 积分、数学分析、概率论等
代数学的成熟
法国吉拉尔和笛卡儿，德国高斯，法国拉格朗日 ，挪威阿贝尔，法国伽罗瓦……
解析几何学的创立
把点和数联系起来，把曲线和方程联系在一起， 从而能够利用代数方法来研究几何学。
分支： 纯粹数学（几何类、代数类、分析类等） 应用数学（数理方程、概率统计、运筹学、计算 数学等）。
由鱼形演化出的不规则的几何图形
第1节 数学
二、数学的发展
1. 古代数学的发展
原始社会
多少、大小
实际需要 思维能力的提高
奴隶制、封建制社会
十进制、六十进制记数法 几何学、代数学
第1节 数学
运用数学语言研究《红楼梦》的 作者和成书过程（80年代）
美国华裔学者陈炳藻，使用数理统计学方法，探《红楼 梦》前后用字的规律。发现《红楼梦》前八十回与后四 十回所用的词汇正相关程度达到78.57%，由此推断得出 前八十回与后四十回的作者均为曹雪芹一人的结论。
南京工学院（现东南大学）、深圳大学相继开发了《红 楼梦》作品研究的计算机数据库系统。通过对语言风格 要素与风格手段，以及某些用字、用词及回尾处理的差 异做了比较研究，得出了《红楼梦》前八十回与后四十 回语言风格存在明显差异的结论，又为两者出于不同作 者之手提供了有力的证据
第1节 数学
1. 古代数学的发展
中国：《九章算术》（汉代，约公元前1世纪），是我国
古代数学体系（以解决实际问题为内容的实用数学体系）形 成的重要标志。在世界数学史上第一次引用了正、负数概念， 并给出了加减运算法则。
《九章算术》采用问题集的形式写成。使用归纳的方法，对
246个问题提供了各种解决途径和方法，为人们处理日常生活、 生产中的实际计算提供了范例。这种写作方式为后来的数学著 作所沿用。在长达1000多年的时间里，一直作为中国的数学教 科书，并被公认为世界数学古典名著之一，远传朝鲜、日本， 直到1957年苏联还出了俄文版。
1. 古代数学的发展
古希腊：欧几里得的《几何原本》（约公元前300年），
建立了第一个数学理论体系——几何学，标志着人类科学研 究的公理化方法的初步形成，后世称为“欧式几何学”。
《几何原本》共13卷，在第1卷中，欧几里得 首先给出关于点、线、面、直线、平面、圆等 23个基本概念的定义，然后在这个基础上给出 几何学理论的5条公设和5条公理。 《原本》的公理化体系：从10条公设与公理出 发，将古希腊时代人们发现的465个几何和算 术定理全部推演出来，从而把古希腊数学组织 在一个严密的、逻辑线索清晰的公理化体系之 中，被世人称为公理化的楷模。
第二章 自然科学基础学科
主要内容
第1节 数学 第2节 物理学 第3节 化学 第4节 天文学 第5节 地球科学 第6节 生物学
自然科学分段
古代自然科学 (16世纪以前)
近代自然科学 (16—19世纪)
现代自然科学 (20世纪以后)
第1节 数学
一、数学的研究对象及分支
对象：数学是研究数量关系和空间形式的学科,数和 形是两大基本对象。 形是人类对生存空间形式的直接认识，从无规则 图形逐渐制造出一些规则的形体，形成抽象意义 下的几何图形。
工程技术中，并形成许多分支（代数编码学、语 言代数学等）
解析数论
以分析的方法来研究数论的问题（基础理论）
第1节 数学
3. 现代数学的发展
数理逻辑
运用数学的方法来研究逻辑 思想起源于莱布尼兹，成功建立逻辑演算的是英
国布尔 布尔代数（逻辑代数）：变量只取0和1两个值 为现代计算机技术的发展提供了理论基础
Biblioteka Baidu 数理统计学
研究有效地收集、整理和分析带有随机性的数据 ，从而作出推断或预测，为人们的决策和行动提 供建议
第1节 数学
3. 现代数学的发展 模糊数学（ FUZZY ）
是研究和处理模糊性现象的一种数学理论和方法
其创立归功于美国的查德 在模糊集合中，给定范围内元素对它的隶属关系不一定