数学工具

航院的专业课中有很多数学和力学课程，其中会涉及到非常多复杂的积分运算和矩阵运算。这些计算往往是非常折磨人的，学会使用计算机的科学计算软件能够很好地解决这个问题。

Mathematica（首推）

大二期间我用的最多的数学软件就是Mathematica，其中用到最多的功能是求积分和解方程的功能。

具有强大功能的Mathematica帮助我度过了许多难关，尤其是大学物理实验（绘图）、复变函数与积分变换、材料力学、自动控制原理、航天器轨道动力学等课程的课后作业。

Mathematica的强大之处主要在于其符号运算功能，以及符合人类的数学语言的呈现方式，当然，它的数值计算也很给力。

我个人认为Mathematica的一个缺点是矩阵运算很难用。涉及到矩阵运算的问题，我都会转向MATLAB或者NumPy（Python）。

个人建议：如果你的目的只是解决课后习题，那么，没有必要系统地去学习MATLAB。你需要做的只是遇到问题之后，再去网上搜索如何解决这个问题。

MATLAB在解决矩阵运算的问题的方面上具有非常强大的优势，此外，其包罗万象的附加功能（插件）为数值仿真和数学建模提供了极大的便利。自动控制原理的课程中会有很大一部分的Nyquist图和Bode图的绘制，MATLAB里面有现成的插件支持这些图像的绘制。

轨道力学的课后作业中，有一部分作业是必须得用MATLAB来做的，这个必须是因为手算和计算器算都要用很多的草稿纸来“存储”计算结果，而且有很多递推式，如果精度取得不对，那么计算结果和标准答案是天差地别的。一个迭代超过三次的复杂式子算起来很容易令人烦躁，繁复的计算工作应该交给计算机来做。

其实前面讲到的Mathematica和MATLAB已经是非常够用的，但是它们都有非技术层面的缺点：Mathematica的获取方式较难（2025年7月22日中大还没有购买Mathematica），MATLAB打开需要加载非常长的一段时间，下载插件要经过繁琐的安装过程。

NumPy是Python的第三方库，只要你的电脑能运行.py文件，那么使用NumPy也几乎没有问题。

NumPy相比上面两个软件的优势是轻量化、体积小，并且在此基础上基本功能齐全。

大二之后的很多专业课的考试都会需要学生自带计算器进行计算，大多数人的选择是卡西欧991（细分的型号很多，按需购买即可），其他的具有科学计算功能的计算器也是可以的。

如果你去图书馆做作业的时候忘记带计算器，那么在手机上下载一个卡西欧991模拟器会是一个很好的选择。模拟器的下载资源很多，网上一搜索就能找到。

GGB也有手机版本，我在外面没带计算器和电脑的时候就会用GGB的科学计算器来进行计算，但是我个人感觉，有一些非常复杂的数，GGB计算的精度是不够用的。当时我用卡西欧991和Mathematica还有MATLAB进行了验算，后三者的计算结果是一致的，GGB的计算结果是不同的。