科技迅猛发展是当前时代的主流特征，越来越多的新技术和新科学如雨后春笋般涌现，在教育、生产、服务等领域发挥着关键作用。在此背景下，科技创新成为引领现代化建设的重要动力。数学作为最基础的科学之一，影响着科技发展方向和效率，对于科技创新具有重要推动作用，是实现科技进步的必要环节。

    数学能力——科学家的必备素养

    培根曾说过，数学是打开科学大门的钥匙。纵观科学发展史，优秀的科学家基本都接受过系统的数学教育，具有出色的数学能力，对数学颇有研究并在数学领域取得重大成就。分析这一现象的产生原因，主要是由于数学教育在综合素养和能力培养方面具有独特优势。数学是一门逻辑性、抽象性和客观性极强的学科，其中包含的数学知识和数学理论都是经过严密分析和推理得出的成果，虽具有一定的学习难度，但却具有显著的学习价值。在进行数学学习时，学习者能够在数学解题和理论推理过程中锻炼自己的大脑，提高数字计算能力和独立思考能力，并在数学文化的熏陶和感染下逐渐养成富有逻辑的思辨方式和客观看待事物的理性态度。科学是基于可检验的解释和对客观事物的形式、组织等进行预测的有序知识系统，科学家要对科学进行深入研究需要具有较强的逻辑思维和理性精神，而这恰恰是数学教育所能够培育的。

    数学理论——科技革命的重要开端

    对历史上发生的科技革命进行研究，理论先行是其基本特点，而数学理论是其中理论的重要组成部分。在第一次科技革命中，蒸汽机的出现彻底改变了当时的生产格局，机器生产的优势被充分挖掘，逐渐替代部分人工生产，并有效提高了生产效率。蒸汽机的设计和制造离不开数学计算，微积分的出现解决了蒸汽机设计中存在的不规则图形体积的计算问题和运动情况分析问题，使蒸汽机生产制造难度大大降低。在第二次科技革命中，发电机和电动机作为这次革命的主要产物，相对蒸汽机来说生产效率更高、生产方式更为环保，不仅象征着蒸汽时代到电气时代的伟大跨越，而且推动着科技朝着便捷化和绿色化方向发展。发电机和电动机的发明依靠电磁理论，而电磁理论的研究离不开数学分析和应用，泊松、安培等物理学家用微积分奠定了电磁学的数学基础，詹姆斯·麦克斯韦在参考数学家提出的位能理论的基础上，应用偏微分方程这一数学工具预测了电磁波的存在，有力推动了发电机和电动机的制造。在第三次科技革命中，电子计算机作为科技史上的伟大创新，将人类带入信息时代，而其的发明和制造同样依赖数学理论的支撑。例如，“计算机”这一概念最早由数学家巴贝奇提出，数学家冯·诺依曼的存储程序和设计思想为计算机的发展指明了方向。

    数学模型——科技应用的有力工具

    数学模型是运用数理逻辑方法和数学语言建构的科学或工程模型，原本是用来解决数学难题、证明数学理论的，但由于其本身所具有的应用性广泛、科学性显著等优势，被逐渐应用于科学研究，现已成为科技应用的有力工具。例如，对于一些无法直接从实验获得数据或者难以进行实验的科学研究，可以利用数学模型来收集数据和分析情况，如此既能有效减少实验成本，又不会降低实验的科学性。在当前航空航天技术的创新化发展中，数学模型起到举足轻重的作用，通过数学模型的虚拟仿真验证和回归分析来进行发射轨道的设计、多级火箭的构建和火箭燃料的成本配比往往能起到事半功倍的效果。此外，通过数学模型将定量的信息数字化，再加以严谨的数字运算，科学家能够有效预测未来科技的发展趋势，为科技发展指引明确的方向，有效规避科技应用面临的未知风险和挑战。

    数学教育——科技创新的推动力量

    结合上述内容可知，数学和科技有着丰富的内在联系，数学是科技的坚实基础，科技是数学的实际应用，数学的发展在一定程度上带动和引领着科技的进步。要想使得科技创新始终保持充足的发展活力，必须重视和推动数学的发展。而数学教育是培养高素质数学人才的重要渠道，在数学人才的引领下，更多先进的数学理论和数学思想将会被证明和发现，将有力推动数学的高效化发展，实现数学和科技的深度融合、协同发展，并为科技创新拓宽新的渠道、提供源源不断的动力。人工智能是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量，加快发展新一代人工智能是我们赢得全球科技竞争主动权的重要战略抓手，哪个国家的科技创新能力强，就能够率先占据科技革命的高地，获得丰富的发展机遇及广阔的发展空间。由此，中国既要重视科技创新，又要重视数学教育，将数学教育作为科技创新的关键推动力量，正视当前所面临的数学教育不够深入、数学人才较为匮乏及数学实力相对不足等问题，加大数学教育资金和资源投入，完善数学教育体制机制，锻造一批又一批专业化数学教育师资队伍，应用符合教育规律的数学教育方法，通过数学教育来培养出具备优秀数学能力的科学家以壮大科技人才队伍、创新数学理论以引领科技革命、改进数学工具以强化科技应用，由此实现从数学大国到数学强国的有效转变，在此基础上达成抢占科技创新先机、提高国家科技核心竞争力的最终目标。

    ［作者李莉系惠州学院讲师；作者曾舒婷系惠州学院本科生；本文系广东省社科规划2022年度常规项目（GD22CJY08）；广东省2023年度教育科学规划课题(高等教育专项)（2023GXJK505）；惠州学院教研教改项目（X-JYJG2021046）；惠州学院一流本科课程建设项目（X-YLKC2021009）阶段性研究成果］