高等數(shù)學(xué)教學(xué)與機械制造專業(yè)的銜接
時間:2022-08-15 10:15:23
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在高等數(shù)學(xué)教學(xué),例題的設(shè)計十分重要。為了使數(shù)學(xué)課與專業(yè)課緊密聯(lián)系,筆者在講課過程中,盡量提供與專業(yè)課有關(guān)的例子。實際應(yīng)用中,不同專業(yè)對學(xué)生所掌握的高等數(shù)學(xué)知識和技能的需求不同。這就需要高等數(shù)學(xué)教師在授課過程中必須對教學(xué)內(nèi)容有所側(cè)重,根據(jù)學(xué)生的專業(yè)加強針對性,讓每個專業(yè)都有針對性地選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容,各有側(cè)重點。筆者以機械制造專業(yè)的部分專業(yè)課為例,講解高等數(shù)學(xué)與專業(yè)課的具體銜接例題。
一、高等數(shù)學(xué)在《電機拖動基礎(chǔ)》中的應(yīng)用
講解三角函數(shù)和差公式的應(yīng)用時,教師可引出電機拖動基礎(chǔ)中的三相的三次諧波磁通勢的相關(guān)例題。與基波不同的是,對應(yīng)于基波的一個極距,三次諧波已是三個極距,即對應(yīng)于基波的α空間電角度,三次諧波已是3α空間電角度。具體例子如下:例1:已知三個匝數(shù)彼此相等的整距線圈,AX、BY、CZ在定子的槽內(nèi)集中地放在一起,如圖。若三個整距線圈里流過的電流分別為:iA=2Icosωt,iA=2Icos(ωt-120°),iA=2Icos(ωt-240°)。求產(chǎn)生的合成基波總磁通勢。解:用解析法求解,根據(jù)上圖的坐標(biāo),AX整距線圈產(chǎn)生的基波通勢為:fyAx=Fycosωt•cosαBY整距線圈產(chǎn)生的基波通勢為:fyBY=Fycos(ωt-120°)•cosαCZ整距線圈產(chǎn)生的基波通勢為:fyCZ=Fycos(ωt-240°)•cosα式中,F(xiàn)y為整距線圈產(chǎn)生基波磁通勢的最大幅值,將上述三個整距線圈的基波磁通勢相加,得合成基波總磁通勢為:fy=Fycosωt•cosα+Fy(ωt-120°)•cosα+Fycos(ωt-240°)
二、高等數(shù)學(xué)在《理論力學(xué)》中的應(yīng)用
理論力學(xué)所研究的是力學(xué)中最一般、最基本的規(guī)律,理論力學(xué)是近代工程技術(shù)的重要理論基礎(chǔ)之一,是機械、土木、交通、能源等工科專業(yè)的主干專業(yè)基礎(chǔ)課。筆者對高等數(shù)學(xué)的知識點在理論力學(xué)中的應(yīng)用列舉以下例題:講解空間向量時引入理論力學(xué)中的牽連運動為平動時點的加速度合成定理的相關(guān)例題。例2,下圖<1>所示的曲柄滑道機構(gòu),曲柄長OM=0.2m,繞O軸轉(zhuǎn)動。當(dāng)φ=30°時,其角速度ω=2rad/s,角加速度為α=1.5rad/s2,試求導(dǎo)桿ABC的加速度及滑塊M在滑道中的相對加速度。解:取滑塊M為動點,動系固結(jié)于導(dǎo)桿ABC上,M點的絕對運動為圓周運動,相對運動為動點在槽AB內(nèi)的往復(fù)直線運動,牽連運動為滑道的上、下直線平動。絕對加速度分別為切向加速度a→at和法向加速度a→an兩部分,其大小分別為:a→at=OM•α=0.3m/s2,a→an=OM•ω2=0.8m/s2。相對加速度a→r沿水平方位假定指向向右(圖<2>)大小待求,牽連加速度a→e沿鉛垂方位。假定指向向上,大小待求。此時,點的加速度合成定理可寫為:a→a=a→at+a→an=a→e+a→r。將上式分別向x,y軸投影,如圖<2>所示,可得a→atcosφ-a→ansinφ=a→r。解得:a→r=(0.3cos30°-0.8sin30°)m/s2=-0.14m/s2a→e=(0.3sin30°+0.8cos30°)m/s2=0.843m/s2綜上所述,“教育改革的核心環(huán)節(jié)是課程改革”。在教育體系發(fā)生轉(zhuǎn)型的今天,高等數(shù)學(xué)教師在擴(kuò)充公共基礎(chǔ)課程內(nèi)容的同時,應(yīng)突出專業(yè)基礎(chǔ)課對高等數(shù)學(xué)教學(xué)的指導(dǎo),加強課程體系的開放性,充分體現(xiàn)人才培養(yǎng)的多元化,強化課程體系的可選擇性,建立一個有一定理論基礎(chǔ)和現(xiàn)實依據(jù)的高校教師教育課程體系。
作者:王穎 高珊 褚文君 單位:哈爾濱劍橋?qū)W院
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