高等数学在水利工程中的应用——评《水利数学》

杨秀杰(辽宁民族师范高等专科学校理科教研室)

随着现代科学技术的不断发展，特别是信息化、大数据和智能化理念的深入，高等数学理论和知识得到了更加广泛的应用和研究。在水利工程建设中，高等数学以及数学建模的运用，可以更加高效而精准地解决流域防洪、城市防汛、水资源综合利用等问题。《水利数学》(黄河水利出版社，2017年8月出版)一书由赵红革、黄建国主编。本书作者严格遵循水利教育协会全国水利水电高职教研会制定的水利教学课程标准，以水利工程建设为研究对象，将函数、微积分、线性代数等高等数学知识融入水利工程建设中，构建出水利、水文、水环境等相关数学模型，为水利工程建设深度数据处理提供理论依据与实践经验。总览全书，本书具备三方面的显著特色：

一、 内容全面，适用于各类人才的教学培养

水利工程与高等数学之间既有着明显的学科和专业差别，也存在着千丝万缕的联系。而无论是高等数学还是水利工程，各自又有着相应的分支科目，这对学科跨界融合来说是一个严峻的考验。作为一本水利工程专业的教材用书，本书旨在全面透彻地理顺高等数学与水利工程之间的内在联系，使高等数学相关知识能够与水利工程建设的相关环节衔接起来，使内容更加丰富全面，同时又不失规范和有序。从书目编排上看，本书以高等数学为基本的分类标准，选取了13个学习项目，以函数、极限与连续作为切入口，逐渐向导数、微积分乃至概率论、数理分析等更深层次的数学知识点推进，形成具有逻辑性的教学体系，从而减少了水利工程专业学生以及其他学习人员的高等数学学习难度，使他们的学习质量和效率得到保障。从教学内容上看，本书的每一个学习项目中都列举了非常典型的水利工程案例，实现了数学文化、数学原理、数学计算等在水利工程实践中的应用，可为水利工程专业学生提供更加专业的指导。

二、 专业性强，构建水利数学模型

学科跨界融合研究是一种全新的学科研究思维，虽有助于不同学科的共赢发展，但同时也存在一定挑战，对作者的专业性提出了更高要求。水利与数学的结合，必然要求作者既精通高等数学，又充分了解水利专业理论和实务，才能够保证作品的客观性和专业性。本书的整体结构具有非常清晰的脉络和逻辑，采取由浅入深、层层递进的教学方式，引导学生逐步构建水利数学模型，夯实学生的水利数学专业根基。从本书的前言和内容来看，作者在编写过程中并不是闭门造车、凭空想象，而是广泛征求了高校数学专业和水利专业的教师意见，对水利数学建模等内容进行多方论证、校验分析，从而确保高等数学在水利工程中的应用知识点符合客观实际，保证其专业性。通篇而论，本书成功地实现了高等数学与水利工程的跨界融合，具有较高的学术价值和教学价值，可以为高校的专业化教学提供更多的辅助和参考。

三、 易懂实用，有助于理论知识的实践应用

水利工程专业虽然有着较强的理论性，但从其社会功能性来讲更加强调实践性。高等数学在水利工程中的应用研究，最大的误区就是容易陷入理论陷阱，过多地讲述高等数学的逻辑技巧，而忽视了水利工程中的具体实践应用。因此，如何将理论颇深的数学知识融入追求实务的工科知识，真正实现高等数学在水利工程中的价值，是水利数学研究的重点和难点。本书的优点在于作者在编写过程中没有过多地纠缠于高深的数学概念和逻辑，而是在确保数学教学基本体系的基础上，以大量的鲜活案例进行实践教学，使学生在理解相对晦涩难懂的高等数学知识时，可以借助水利工程案例进行学习，从而更好地掌握复杂多样的逻辑关系与数学思维。如在学习项目3中，作者在深入分析导数建立法则之后，没有进一步探讨导数的建立与应用原理，而是转为研究用导数来解决水利工程的相关问题，并对水利函数的应用趋势进行了预测和判断，助力水利工程领域的数字化、智能化发展。