浅论高中数学与计算机专业学习的关联性

宋英琦 洛阳市栾川县第一高级中学

前言：在计算机技术的发展的初始阶段，是与数学知识相伴相生的，数学算法对计算机发展的影响是显而易见的，在计算机编程、图形转换和编码的过程中，都不可避免的要应用到数学知识，只有具备扎实的高中数学知识基础，并与计算机技术融合创新，才能够为开拓计算机的未来发展方向奠定良好的前提条件。

1. 高中数学在计算机领域中的具体应用

（一）高中数学在计算机编程中的应用

在设计计算机程序的过程中，不可避免的要应用到数学计算，这也对编程人员的数学知识掌握程度提出了较高的要求。只有具备良好的数学知识基础，才能够结合编程的实际需求，对数学知识进行整合和运用，完成程序设计。具体而言，在计算机编程过程中，主要应用的是数值计算部分的知识，需要建立在明确数值偏差的基础上，将所获取的数据信息输入到计算机系统中，进而完成运算。数学运算过程较为抽象，需要编程人员深入理解算术过程，并建立起数值运算与图形学等知识的有机关联，这也为高中数学在计算机领域的发展和应用指明了方向。在编程的过程中，应树立相应的数学思维，结合数学的求解方法，寻找合适的编程方法，实现对运行空间的节约，提升程序的运行速率，实现对程序的优化，提升程序设定的科学性。例如，针对Python编程知识的学习，应从Python2.5编程、Python3.0以上最新编程教程入手，结合互联网提供的Python入门经典教程，实现对编程基础知识的学习，再结合自身所学的数学知识，借助于老师讲课的视频教程，进行学习，寻找高中数学知识与编程的结合点，以此来理解数学知识与计算机编程的关联性。

（二）高中数学在计算机编码中的应用

十八世纪，二进制被首次提出，这也构成了计算机技术发展的雏形，实际上，二进制属于数学知识，通过将二进制应用于计算机编码过程中，能够实现对计算机运行数据和相关信息的有效计算和存储，通过促进原始数据向二进制转换，有助于构建二进制系统，实现对简单数据运算的解决，提升数学计算的速率和准确率。同时，促进原始数据向二进制转化，还有助于将转换后的数据以补码的形式进行存储，分别采用1和0表示开和关。但在二进制系统中，只能够实现对1和0符号代码的处理，不能够处理其他数据。例如，在日常生活中，为了建立两台不同计算机之间的有效通信，需要借助于两组二进制数据串行或者并行来实现。

（三）高中数学在计算机图形中的应用

线性代数知识在计算机图形构建过程中是最为基础的部分，通过构建线性方程组和矩阵，有助于形成计算机发展的核心。矢量是图形学不可或缺的内容，通常情况下，将X轴、Y轴和Z轴称为矢量，以此来实现对图形平移、缩放和旋转的精准描述。与此同时，采用矩阵方法对图形进行描述，也是一种常见方法，在计算机领域中，许多计算机问题的解决，都需要应用矩阵方程组进行求解，这也要求计算机从业人员具备扎实的线性代数知识基础。

概率论和统计学知识在计算机的发展过程中也十分常见。统计学通过对数据进行搜集和整理，有助于实现对数据结果的科学评判，并实现对未来发展的科学预测，概率论有助于深入挖掘对象的本质特点，实现对事件发生概率的合理推测。在计算机图形的构建过程中，需要借助于概率和统计知识对未知事件进行预测，形成人机交互技术。

2. 计算机专业对于高中学生提出的要求

高中阶段我们所进行的数学基础知识学习，对于今后有志于从事计算机行业的我们来说有着非常重要的影响，所以在高中阶段就应当打下良好的数学基础和形成良好的数学思想，并积极尝试在今后的学习和生活中，充分运用所学到的数学知识原理解决现实问题和困境。

首先，高中学生在高中数学的学习当中，应当不断夯实数学技术知识，其中微积分知识的学习是高中数学高二、高三阶段的学习内容，同时也是学生在接触高等数学学习之前的知识过度。学生在进行数学知识学习时，应当重视对于微积分等重要数学知识的学习和思考，在奠定坚实的知识基础后，学生可以通过其他学习途径，了解当前计算机技术的发展趋势，了解计算机技术与数学知识之间的相互依存的关系，形成数学学习思路。

其次，高中学生所进行的数学学习，还应当以建立数学思维为目标。数学思维的本质是基于客观事实的逻辑思维，学生只有掌握了数学逻辑思维，才能够在现实生活中形成对于事物的理性分析的能力。而理性分析的能力则是计算机编程中的基础能力，是计算机技术发展的需求之一，因此，应重视对高中生数学能力的培养。

再者，应从意识上进行转变，应建立起数学思维与计算机思想的有效连接，运用数学知识解答计算机编程过程中的困惑，融会贯通，为计算机技术专业的学习奠定良好的前提条件。平时在学习计算机知识时应该多尝试将数学知识融入到编程过程中，借助于多种途径，培养对编程的兴趣。计算机编码的过程较为枯燥，若想培养对计算机编码的兴趣，高中生也可积极参加一些计算机编程大赛等活动，认识到计算机编程工作的趣味性，获取计算机编程的灵感。

结论：综上所述，可将计算机视为数学的衍生学科，充分认识到高中数学知识对计算机长远发展的意义，形成科学的数学思维，将数学知识进行整合，并创新应用到计算机的发展过程中，在意识上进行转变，建立起数学思维与计算机思想的有效连接，为将来学习计算机技术专业打下良好的基础。