排水灌溉水利工程技术在数学教学中的应用分析——评《水利数学》

江 忠，江佳玥

（1.达州职业技术学院，四川 达州 635000； 2.重庆工商大学 会计学院，重庆 400000）

数学是现代科学中的基础学科，数学为其他学科研究提供了可靠的工具，如数学可为物理学研究提供算法和模型，可为地质学研究提供工具和载体，当数学和水利工程学结合，则诞生了水利数学这一交叉学科。水利数学作为数学和水利工程学的下位学科在现代水利工程建设中发挥着重要作用，随着排水灌溉结构的广泛应用，水利数学在水利水电专业教学中越来越重要。

《水利数学》一书由赵红革和黄建国共同主编，在我国树立水电行业规划教学中占据重要地位，本书的编写严格按照国家水利水电专业教学大纲进行编写，将排水灌溉、数学建模以及数学教育结合在一起，最终形成本书。本书共分为13 个学习项目。项目1 论述了函数、极限与连续的概念，通过充分分析函数、极限与连续的相关知识点和运算法则后，指出了如何将上述运算法则应用到水利灌溉工程中；项目2、项目3 针对导数与微分进行了分析，在项目2 中编者重点针对导数的概念、求导法则、求导过程、高阶导数以及函数微分进行分析，同时也给出了在Matlab 软件下求一元函数导数的过程；项目3 更加深入地分析了导数的应用方式，指出了如何在满足扣值定理、洛必达法则条件下建立导数，通过导数解决水利工程的相关问题；项目4、项目5、项目6 分别对不定积分、定积分和定积分的应用进行分析，具体罗列出不定积分和定积分的概念，给出了计算的基本公式和性质，分析如何用换元积分法和分部积分法；项目7 主要是针对微分的相关理念进行具体论述，给出了多元函数的相关概念，指出在二元函数下极限和连续，并在Matlab 软件内部操作了多元函数极值的计算过程。项目8 解释了微分方程的基本概念，分别阐述了一阶微分方程、可降阶的高阶微分方程、二阶线性微分方程；项目9 阐述了无穷级数，针对常数项级数的概念与性质、数项级数的敛散性判别法、幂级数、函数展开成幂级数进行了梳理；项目10、项目11 分别对线性代数和向量代数进行了解释，分析了线性代数下的n 阶行列式和矩阵的构建方法，这对排水灌溉结构数学模型构建有着重要意义。项目12、项目13 对概念论和数理统计理论进行了分析，研究了随机事件发生的概率，将随机事件细化成一维随机变量和二维随机变量，给出了概率分布特征，这一数学方法在评价排水灌溉结构安全性、可靠性上有着积极意义。

数学理论和方法在现代排水灌溉结构施工中有着重要意义，通过一系列的数学方法可以准确测算和评估排水灌溉结构工程的合理性、科学性和安全性，因此现代水利工程相关专业教学中要予以数学教学充分重视，而本书的实践价值也几种体现在这方面：①本书旨在培养优秀的水利数学专业人才，逻辑清晰、脉轮分明，以层层递进的方式阐述了构建水利数学模型的各个知识点，内容较为全面，紧密地将数学方法和水利工程施工结合起来，对我国水利工程领域专业人才培养有着重要意义。②为了便于学生理解，加深学生对各种数学方法的认知，作者引用了大量的作者引用了大量水利灌溉工程相关案例，在案例中将水利知识和数学知识融合到一起，将复杂难懂的数学问题和水利问题结合到一起，让学生理解起来更加容易，使本书的实践性、实效性更强。③作者在编撰此书时，多方取证，引用大量专业教师进行校验分析，确保知识点的专业性。同时本书对先现阶段水利工程施工过程中使用的数学方法、模型进行了整理和整合，并结合自身实践经验、教学经验对其进行分类，采用由简入繁、由易至难的顺序进行编撰，给予了学生自学的空间，使得本书更具可操作性。④本书兼顾了水利工程施工的实践性和数学研究的严谨性，将“实事求是”、“精益求精”的思想贯穿全书，一定程度上有利于培养学生的探究精神、实践精神，这对学生未来成长和我国水利工程领域人才培养有着重要意义。

综合来说，本书内容较为全面、逻辑清晰，对水利工程施工过程中可能用到的数学思想、方法、模型均有所涉及，符合教学大纲要求和人才培养需要，同时本书兼顾了理论性和实践性，将数学建模和水利工程有机结合，本书完美地将数学建模、水利工程结合到一起，学术价值极高，是该学科交叉中的集大成之作，适合作为水利工程相关专业教材使用，也可作为水利工程领域或相关领域及数学领域学者、爱好者阅读和学习。