認識陣列,獲得以陣列為抽象物件的思考方式。 認識變數的概念,明白程式語言中指派的意義。 瞭解電腦的有限性和它對於數值計算的影響, 知道數值計算精度與有效數字之概念, 分辨硬體計算與軟體計算的分別。 知道數值計算乃是數學「真解」的估計值。
代數計算軟體的出現,曾經震撼了不少人的自尊: 原來,就連會做因式分解和微積分運算,也算不得是作為一個「人」的專利。 就好像電腦西洋棋逐漸勝過人腦的時候, 我們不禁開始懷疑「行棋」究竟是不是智慧的表現? 除了生物性的基本能力之外,什麼才是「人」有別於「計算機」的最後尊嚴?其次,諸如陣列計算、代數計算這種電腦軟體的發展, 早就明白顯示數學教育 -- 不論是專業的、工具的、基礎的還是通識的 -- 該要從根本做起 -- 包括教材、教法、教育理念 -- 徹底地改變。 各階段的數學教師該做些什麼?該怎麼做?
熟悉以陣列為物件的計算技巧,善於利用電腦軟體做數學實驗, 不見得用它來獲得答案,也可以用來獲得數學概念的直覺、驗證猜想、 或者自我教育。關於後者,需要熟悉軟體的「求助」系統, 那其實是一個龐大而實用的知識庫。
2.18: 電腦代數系統 | Cleve Moler (b. 1939) |
John Wilder Tukey (1915--2000) | 5.10: 虛擬成績表格 |
市面上已經開始有一些中文的 Matlab 書籍, 但是我們的教材特別強調 Matlab 處理陣列資料形態的物件化技巧。
市面上能夠找到的 Maple 書籍很少,更別說是中文的了。 到目前為止,學習 Maple 的最佳資源仍是線上說明。 此處我們提供一些輔助文件,希望能幫助國內學生使用這個難得的工具。
Maxima 是一個類似 Maple 的電腦代數系統,可以做真確的符號運算。 而 Maxima 是 GNU 版權的開放軟體,一般人皆可合法地安裝使用。
市面上能夠找到的 R 書籍很少,BCC16 的作者本人此時也還不會使用這種統計計算軟體。 幸好中大數學系的校友陳韋辰先生,他也是 BCC16 的第一代程式設計者, 因為近年使用 R 頗有心得而自願提供一套入門教材給 BCC16 的讀者, 希望能幫助我們的讀者使用這個難得的工具。
市面上銷售的 MS-Excel 自修書籍簡直是汗牛充棟。 我邀請經常使用 Excel 的陳柏成先生,整理出他的使用心得,編成一份教材。 我假設 BCC16 的讀者到了這裡 (第B講),已經具備計算機軟體的基本操作能力, 而且對於電腦有相當深度的認識,所以這份教材的進度比坊間書籍稍快, 在許多細節處只是畫龍點睛,指引讀者一條明路而已。
配合 Matlab 線上教材所設計的 Matlab 基本操作技能自我評量。
讀過課文之後,用此工具檢查是否瞭解內容。
前言(8'47") | 關於軟硬體的名詞(12'45") | 陣列計算(19'20") | 統計計算(5'38") |
變數與指派(13'37") | 符號計算(17'30") | 硬體與軟體計算(11'19") | 核心與組件(5'17") |
關於這一講內容的歷年考題。
教師或助教,請看這一講的設計理念和教學建議。 這裡還會包含一些教學經驗的交流以及某些評量的統計資料。 (如何申請教師帳號?)
徐家珍 (2252/01/21) --- 03/03/29 (單)