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隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,特別是信息化、大數(shù)據(jù)和智能化理念的深入,高等數(shù)學(xué)理論和知識得到了更加廣泛的應(yīng)用和研究。在水利工程建設(shè)中,高等數(shù)學(xué)以及數(shù)學(xué)建模的運用,可以更加高效而精準(zhǔn)地解決流域防洪、城市防汛、水資源綜合利用等問題。《水利數(shù)學(xué)》(黃河水利出版社,2017年8月出版)一書由趙紅革、黃建國主編。本書作者嚴(yán)格遵循水利教育協(xié)會全國水利水電高職教研會制定的水利教學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn),以水利工程建設(shè)為研究對象,將函數(shù)、微積分、線性代數(shù)等高等數(shù)學(xué)知識融入水利工程建設(shè)中,構(gòu)建出水利、水文、水環(huán)境等相關(guān)數(shù)學(xué)模型,為水利工程建設(shè)深度數(shù)據(jù)處理提供理論依據(jù)與實踐經(jīng)驗。總覽全書,本書具備三方面的顯著特色:
一、內(nèi)容全面,適用于各類人才的教學(xué)培養(yǎng)
水利工程與高等數(shù)學(xué)之間既有著明顯的學(xué)科和專業(yè)差別,也存在著千絲萬縷的聯(lián)系。而無論是高等數(shù)學(xué)還是水利工程,各自又有著相應(yīng)的分支科目,這對學(xué)科跨界融合來說是一個嚴(yán)峻的考驗。作為一本水利工程專業(yè)的教材用書,本書旨在全面透徹地理順高等數(shù)學(xué)與水利工程之間的內(nèi)在聯(lián)系,使高等數(shù)學(xué)相關(guān)知識能夠與水利工程建設(shè)的相關(guān)環(huán)節(jié)銜接起來,使內(nèi)容更加豐富全面,同時又不失規(guī)范和有序。從書目編排上看,本書以高等數(shù)學(xué)為基本的分類標(biāo)準(zhǔn),選取了13個學(xué)習(xí)項目,以函數(shù)、極限與連續(xù)作為切入口,逐漸向?qū)?shù)、微積分乃至概率論、數(shù)理分析等更深層次的數(shù)學(xué)知識點推進,形成具有邏輯性的教學(xué)體系,從而減少了水利工程專業(yè)學(xué)生以及其他學(xué)習(xí)人員的高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)難度,使他們的學(xué)習(xí)質(zhì)量和效率得到保障。從教學(xué)內(nèi)容上看,本書的每一個學(xué)習(xí)項目中都列舉了非常典型的水利工程案例,實現(xiàn)了數(shù)學(xué)文化、數(shù)學(xué)原理、數(shù)學(xué)計算等在水利工程實踐中的應(yīng)用,可為水利工程專業(yè)學(xué)生提供更加專業(yè)的指導(dǎo)。
二、專業(yè)性強,構(gòu)建水利數(shù)學(xué)模型
學(xué)科跨界融合研究是一種全新的學(xué)科研究思維,雖有助于不同學(xué)科的共贏發(fā)展,但同時也存在一定挑戰(zhàn),對作者的專業(yè)性提出了更高要求。水利與數(shù)學(xué)的結(jié)合,必然要求作者既精通高等數(shù)學(xué),又充分了解水利專業(yè)理論和實務(wù),才能夠保證作品的客觀性和專業(yè)性。本書的整體結(jié)構(gòu)具有非常清晰的脈絡(luò)和邏輯,采取由淺入深、層層遞進的教學(xué)方式,引導(dǎo)學(xué)生逐步構(gòu)建水利數(shù)學(xué)模型,夯實學(xué)生的水利數(shù)學(xué)專業(yè)根基。從本書的前言和內(nèi)容來看,作者在編寫過程中并不是閉門造車、憑空想象,而是廣泛征求了高校數(shù)學(xué)專業(yè)和水利專業(yè)的教師意見,對水利數(shù)學(xué)建模等內(nèi)容進行多方論證、校驗分析,從而確保高等數(shù)學(xué)在水利工程中的應(yīng)用知識點符合客觀實際,保證其專業(yè)性。通篇而論,本書成功地實現(xiàn)了高等數(shù)學(xué)與水利工程的跨界融合,具有較高的學(xué)術(shù)價值和教學(xué)價值,可以為高校的專業(yè)化教學(xué)提供更多的輔助和參考。
三、易懂實用,有助于理論知識的實踐應(yīng)用
水利工程專業(yè)雖然有著較強的理論性,但從其社會功能性來講更加強調(diào)實踐性。高等數(shù)學(xué)在水利工程中的應(yīng)用研究,最大的誤區(qū)就是容易陷入理論陷阱,過多地講述高等數(shù)學(xué)的邏輯技巧,而忽視了水利工程中的具體實踐應(yīng)用。因此,如何將理論頗深的數(shù)學(xué)知識融入追求實務(wù)的工科知識,真正實現(xiàn)高等數(shù)學(xué)在水利工程中的價值,是水利數(shù)學(xué)研究的重點和難點。本書的優(yōu)點在于作者在編寫過程中沒有過多地糾纏于高深的數(shù)學(xué)概念和邏輯,而是在確保數(shù)學(xué)教學(xué)基本體系的基礎(chǔ)上,以大量的鮮活案例進行實踐教學(xué),使學(xué)生在理解相對晦澀難懂的高等數(shù)學(xué)知識時,可以借助水利工程案例進行學(xué)習(xí),從而更好地掌握復(fù)雜多樣的邏輯關(guān)系與數(shù)學(xué)思維。如在學(xué)習(xí)項目3中,作者在深入分析導(dǎo)數(shù)建立法則之后,沒有進一步探討導(dǎo)數(shù)的建立與應(yīng)用原理,而是轉(zhuǎn)為研究用導(dǎo)數(shù)來解決水利工程的相關(guān)問題,并對水利函數(shù)的應(yīng)用趨勢進行了預(yù)測和判斷,助力水利工程領(lǐng)域的數(shù)字化、智能化發(fā)展。
作者:楊秀杰 單位:遼寧民族師范高等專科學(xué)校理科教研室