科研项目申报书（数学类）.doc

PAGE PAGE 3 教务处制 数学科研项目申报书 院 系：数学科学学院 项目名称 某些数学内容的计算机实现 项目负责人 姓 名 年 级 2002 专业名称 信息与计算科学 电话 Mail nankai.edu.cn 项目组成员 姓名 年级 专业 确认 2002 信息与计算科学 2002 信息与计算科学 2001 信息学院 电子科学与技术 2002 软件学院 研究目标及 成果形式 把高等数学中难以理解的问题以及生活中的趣味数学问题，以软件的形式表达出来。 研究计划（可另加附页）：一、开发背景： 研究计划（可另加附页）： 一、开发背景： 据我们现在的调查与了解，包括大学本科以上学历的人对于数学的理解都存在着不同程度的偏差，认为数学过于抽象，枯燥乏味，高深莫测，而社会上又恰恰缺乏能够使大众真正了解数学的设施，我们的目的就是针对上述问题，面向不同的人群如数学专业的学生、非数学专业的学生、其他社会大众，开发研制一种软件，充分展现数学的趣味性，数学的美，给人以感官的认识，缩短人们与数学之间的距离感。 二、计划逐步完成以下内容： 1．搜集素材 第一步，我们将在各大高校进行问卷调查，搜集普遍反映难以理解的问题作为基本素材； 第二步，我们将去天津科技馆数学展厅等地参观，并向相关工作人员进行咨询，搜集社会大众普遍感兴趣的素材，以充实和丰富我们现有的素材，吸取他们经验，增加我们计划的可行性； 第三步，我们将对社会大众进行街头问卷调查，调查内容包括：对数学的了解有多少，对哪些数学问题感兴趣等，对调查结果进行分析，以确定选材范围及深度； 第四步，我们将把搜集来的素材用科学的统计方法处理数据，进一步筛选，初步确定我们最终的研究对象。 2．确定开发环境 该软件应当给用户一个具有真实感的三维展示，同时允许用户一定程度的参与，如通过鼠标或键盘的操作，改变演示参数。选取目前比较有影响的三维制作软件，包括3DS MAX，MAYA，Light Wave 3D，Softimage3D，True space，Houdini等，进行必要的评估，为选定的素材确定合适的制作软件。 关于界面的制作，我们将选用visual basic作为基本开发工具。 关于文本演示部分，用PowerPoint作为基本开发工具。 第一指导教师 （副教授） 签字确认 第二指导教师 （教授） 签字确认 3．详细设计 设计详细的制作细节，确定各个展示项目的制作内容、方法，明确人员的具体分工。计划在收集到的素材中选取大约10-15个数学主题，分别进行演示方式、用户参与的设计和具体实施的论证，结合已确定的开发环境，落实具体的制作程序，指定专门的责任人负责制定各演示项目的制作规范。设计系统中各演示主题组织结合的方式，使其成为一个有机的整体。初步编写用户手册，作为软件的操作指南。 软件的相关内容主要包括：经典数学，趣味数学等几个部分。其中经典数学部分主要是面向高校学生，特别是数学专业的学生，如：变参数的康托三分集，康托垫片，茱莉娅集，处处连续处处不可导的函数，高尔顿钉板试验，空间解析几何中的曲面所围成的区域等；趣味数学部分既面向高校学生，又面对社会大众，如：四色问题，芝诺悖论（阿基里斯追不上乌龟），多边形逼近圆的极限过程，魔方等。 另外，软件还包括以文本形式简介的数学哲学，数学美学，数学大师等内容。 4．各演示项目的制作与实施 根据上面确定的项目和各自的制作规范，分别进行三维场景和演示脚本的制作。 5．系统合成 将各个演示项目按照事先的设计整合在一起，完成整个系统的制作。 6．征询意见和修改 在一定范围内展示这个软件，征询关于主题、方式的意见，进行必要的修改。 7．整理文档，总结工作中的得失，完成整个项目的工作。 三、时间安排 2005年5月15日前，完成素材的搜集与开发环境的选择。 2005年4月20日至2005年6月20日，在搜集素材的过程中穿插完成项目的详细设计。 暑假期间，进行出外调研,对已有素材和设计进行修改和完善,完成各项目的制作。 2005年10月30日前，完成系统合成。 2005年11月20日，完成修改，文档最后定稿，项目完成。 四、 成果分析 我们所开发研制的软件与现有相关设施相比具有以下优点： 1． 现有的如展厅之类的设施，要么数量太少，要么内容简化，要么过于分散，而我们的软件将把体现重要数学思想与文化的各种题材集中起来，给用户以整体感； 2． 现有的科教片之类的教育宣传产品，大多数都只是平面图像，不够形象，缺乏视觉感。而我们的软件以具有立体感的形象展示，使用户身临其境，真实地体验数学的本质； 3． 我们的软件