水利工程中高等數學的應用

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隨著現代科學技術的不斷發展，特別是信息化、大數據和智能化理念的深入，高等數學理論和知識得到了更加廣泛的應用和研究。在水利工程建設中，高等數學以及數學建模的運用，可以更加高效而精準地解決流域防洪、城市防汛、水資源綜合利用等問題。《水利數學》(黃河水利出版社，2017年8月出版)一書由趙紅革、黃建國主編。本書作者嚴格遵循水利教育協會全國水利水電高職教研會制定的水利教學課程標準，以水利工程建設為研究對象，將函數、微積分、線性代數等高等數學知識融入水利工程建設中，構建出水利、水文、水環境等相關數學模型，為水利工程建設深度數據處理提供理論依據與實踐經驗。總覽全書，本書具備三方面的顯著特色:

一、內容全面，適用于各類人才的教學培養

水利工程與高等數學之間既有著明顯的學科和專業差別，也存在著千絲萬縷的聯系。而無論是高等數學還是水利工程，各自又有著相應的分支科目，這對學科跨界融合來說是一個嚴峻的考驗。作為一本水利工程專業的教材用書，本書旨在全面透徹地理順高等數學與水利工程之間的內在聯系，使高等數學相關知識能夠與水利工程建設的相關環節銜接起來，使內容更加豐富全面，同時又不失規范和有序。從書目編排上看，本書以高等數學為基本的分類標準，選取了13個學習項目，以函數、極限與連續作為切入口，逐漸向導數、微積分乃至概率論、數理分析等更深層次的數學知識點推進，形成具有邏輯性的教學體系，從而減少了水利工程專業學生以及其他學習人員的高等數學學習難度，使他們的學習質量和效率得到保障。從教學內容上看，本書的每一個學習項目中都列舉了非常典型的水利工程案例，實現了數學文化、數學原理、數學計算等在水利工程實踐中的應用，可為水利工程專業學生提供更加專業的指導。

二、專業性強，構建水利數學模型

學科跨界融合研究是一種全新的學科研究思維，雖有助于不同學科的共贏發展，但同時也存在一定挑戰，對作者的專業性提出了更高要求。水利與數學的結合，必然要求作者既精通高等數學，又充分了解水利專業理論和實務，才能夠保證作品的客觀性和專業性。本書的整體結構具有非常清晰的脈絡和邏輯，采取由淺入深、層層遞進的教學方式，引導學生逐步構建水利數學模型，夯實學生的水利數學專業根基。從本書的前言和內容來看，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學專業和水利專業的教師意見，對水利數學建模等內容進行多方論證、校驗分析，從而確保高等數學在水利工程中的應用知識點符合客觀實際，保證其專業性。通篇而論，本書成功地實現了高等數學與水利工程的跨界融合，具有較高的學術價值和教學價值，可以為高校的專業化教學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用

水利工程專業雖然有著較強的理論性，但從其社會功能性來講更加強調實踐性。高等數學在水利工程中的應用研究，最大的誤區就是容易陷入理論陷阱，過多地講述高等數學的邏輯技巧，而忽視了水利工程中的具體實踐應用。因此，如何將理論頗深的數學知識融入追求實務的工科知識，真正實現高等數學在水利工程中的價值，是水利數學研究的重點和難點。本書的優點在于作者在編寫過程中沒有過多地糾纏于高深的數學概念和邏輯，而是在確保數學教學基本體系的基礎上，以大量的鮮活案例進行實踐教學，使學生在理解相對晦澀難懂的高等數學知識時，可以借助水利工程案例進行學習，從而更好地掌握復雜多樣的邏輯關系與數學思維。如在學習項目3中，作者在深入分析導數建立法則之后，沒有進一步探討導數的建立與應用原理，而是轉為研究用導數來解決水利工程的相關問題，并對水利函數的應用趨勢進行了預測和判斷，助力水利工程領域的數字化、智能化發展。

作者：楊秀杰 單位：遼寧民族師范高等專科學校理科教研室