以上情況表明,中華人民共和國成立以後,數學教育在數量和質量上都發生了顯著變化,逐步發展提高。但也存在一些問題,如:必修課太重,不少課程要求過專過高,教學制度又過分要求劃一,未能因材施教,導致學生學習負擔過重,基礎不牢,加以對理論和實踐有時理解得不全面,工作中有搖擺,使數學教育的發展受到影響。儘管如此,這段時期的數學教育成就還是很大的。一般數學人才的培養已能立足於國內了。
從1966年開始的“文化大革命”,數學教育受到嚴重挫折。1977年後,經濟、政治、科學、教育各方面都先後提出了改革的方針和措施;實事求是精神的發揚,學校自主權的加強,教學制度的靈活,選修課的增加,使各校有條件分別發揚其優勢,形成自己的特色。由於明確提出了“大力發展套用研究,重視基礎研究”的方針,
純粹數學和套用數學各得其所,長期存在的關於理論和實踐關係的認識分歧終於澄清。除了
基礎數學、計算數學和套用數學專業外,綜合大學和師範院校還設了
數理邏輯、
控制理論、
系統科學、
信息科學、機率論與數理統計、
運籌學、經濟數學等專業,許多工科院校也建立了套用數學專業。高等學校理、工、農、醫以至經濟、管理方面等
科系的學生,都學習比過去更多的
高等數學方面的課程。
一.
古埃及數學 埃及是世界上文化發達最早的幾個地區之一,位於尼羅河兩岸,公元前3200年左右,形成一個統一的國家。
尼羅河定期泛濫,淹沒全部谷地,水退後,要重新丈量居民的耕地面積。由於這種需要,多年積累起來的測地知識便逐漸發展成為幾何學。 公元前2900年以後,埃及人建造了許多金字塔,作為法老的墳墓。從金字塔的結構,可知當時埃及人已懂得不少天文和幾何的知識。例如基底直角的誤差與底面正方形兩邊同正北的偏差都非常小。 現今對古埃及數學的認識,主要根據兩卷用僧侶文寫成的
紙草書;一卷藏在倫敦,叫做
萊因德紙草書,一卷藏在莫斯科。埃及最古老的文字是
象形文字,後來演變成一種較簡單的書寫體,通常叫僧侶文。除了這兩捲紙草書外,還有一些寫在羊皮上或用象形文字刻在石碑上和木頭上的史料,藏於世界各地。兩捲紙草書的年代在公元前1850~前1650年之間,相當於中國的夏代。 埃及很早就用十進
記數法,但卻不知道位值制,每一個較高的單位是用特殊的符號來表示的。埃及
算術主要是加法,而乘法是加法的重複。他們能解決一些
一元一次方程的問題,並有等差、
等比數列的初步知識。占特別重要地位的是分數算法,即把所有分數都化成
單位分數(即分子是 1的分數)的和。
萊因德紙草書用很大的篇幅來記載2/n(n從5到101)型的分數分解成單位分數的結果。為什麼要這樣分解以及用什麼方法去分解,到現在還是一個謎。這種繁雜的分數算法實際上阻礙了
算術的進一步發展。 紙草書還給出
圓面積的計算方法:將直徑減去它的1/9之後再平方。計算的結果相當於用 3.1605作為圓周率,不過他們並沒有圓周率這個概念。根據
莫斯科紙草書,推測他們也許知道正
四稜台體積的計算方法。 總之,古代埃及人積累了一定的實踐經驗,但還沒有上升為系統的理論。 二.
美索不達米亞數學 西亞美索不達米亞地區(即
底格里斯河與
幼發拉底河流域)是人類早期文明發祥地之一。一般稱
公元前19世紀至公元前6世紀間該地區的文化為
巴比倫文化,相應的數學屬
巴比倫數學。這一地區的數學傳統上溯至約公元前二千年的
蘇美爾文化,後續至公元1世紀基督教創始時期。對巴比倫數學的了解,依據於19世紀初考古發掘出的
楔形文字泥板,有約300塊是純數學內容的,其中約200塊是各種數表,包括乘法表、倒數表、
平方和立方表等。大約在公元前1800~前1600年間,巴比倫人已使用較系統的以60為基數的數系(包括60進制小數)。由於沒有表示零的記號,這種記數法是不完善的。 巴比倫人的
代數知識相當豐富,主要用文字表達,偶爾使用記號表示未知量。 在公元前1600年前的一塊泥板上,記錄了許多組
畢達哥拉斯三元數組(即
勾股數組)。據考證,其求法與希臘人
丟番圖的方法相同。巴比倫人還討論了某些
三次方程和可化為二次方程的
四次方程。 巴比倫的幾何屬於實用性質的幾何,多採用代數方法求解。他們有三角形相似及對應邊成比例的知識。用公式 (с為圓的周長)求
圓面積,相當於取π=3。 巴比倫人在公元前 3世紀已較頻繁地用數學方法記載和研究天文現象,如記錄和推算月球與行星的運動,他們將圓周分為360度的做法一直沿用至今。 三.瑪雅數學 對於瑪雅數學的了解,主要來自一些殘剩的瑪雅時代石刻。對這些石刻上象形文字的釋讀表明:瑪雅人很早就創造了位值制的記數系統,具體記數方式又分兩種:第一種叫橫點記數法;第二種叫頭形
記數法。橫點記數法以一點表示1,以一橫表示5,以一介殼狀 表示0,但不是0符號。 迄今所知道的瑪雅數學知識就是如此,其中只顯示加法和進位兩種。關於形的認識,只能從瑪雅古建築中體會到一些。這些古建築從外形看都很整齊劃一,可以判斷當時瑪雅人對幾何圖形已有一定的知識。 四.印度數學 印度數學的數學發展可以劃分為三個重要時期,首先是
雅利安人入侵以前的
達羅毗荼人時期,史稱河谷文化;隨後是吠陀時期;其次是悉檀多時期。由於河谷文化的
象形文字至今不能解讀,所以對這一時期印度數學的實際情況了解得很少。 印度數學最早有文字記錄的是
吠陀時代,其數學材料混雜在
婆羅門教和印度教的經典《
吠陀》當中,年代很不確定,今人所考定的年代出入很大,其年代最早可上溯到公元前10世紀,最晚至公元前3世紀。 由幾何計算導致了一些求解一、二次
代數方程問題,印度用
算術方法給出求解公式。
耆那教的經典由宗教原理、數學原理、算術和天文等幾部分構成,流傳下來的原始經典較少,不過流傳一些公元前5世紀至公元後2世紀的注釋。 公元773年,印度數碼傳入阿拉伯國家,後來歐洲人通過阿拉伯人接受了,成為今天國際通用的所謂阿拉伯數碼。這種印度數碼與
記數法成為近世歐洲科學賴以進步的基礎。中國唐朝印度裔天文歷學家
瞿曇悉達於718年翻譯的印度曆法《
九執歷》當中也有這些數碼,可是未被中國人所接受。 由於印度屢被其他民族征服,使印度古代天文數學受
外來文化影響較深,除希臘天文數學外,也不排除中國文化的影響,然而印度數學始終保持東方數學以計算為中心的實用化特色。與其
算術和
代數相比,印度人在幾何方面的工作顯得十分薄弱,最具特色與影響的成就是其不定分析和對希臘三角術的推進。