高等數(shù)學(xué)教學(xué)與機(jī)械制造專業(yè)的銜接

時(shí)間:2022-08-15 10:15:23

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高等數(shù)學(xué)教學(xué)與機(jī)械制造專業(yè)的銜接

高等數(shù)學(xué)教學(xué),例題的設(shè)計(jì)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(guò)程中,盡量提供與專業(yè)課有關(guān)的例子。實(shí)際應(yīng)用中,不同專業(yè)對(duì)學(xué)生所掌握的高等數(shù)學(xué)知識(shí)和技能的需求不同。這就需要高等數(shù)學(xué)教師在授課過(guò)程中必須對(duì)教學(xué)內(nèi)容有所側(cè)重,根據(jù)學(xué)生的專業(yè)加強(qiáng)針對(duì)性,讓每個(gè)專業(yè)都有針對(duì)性地選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容,各有側(cè)重點(diǎn)。筆者以機(jī)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(jī)拖動(dòng)基礎(chǔ)》中的應(yīng)用

講解三角函數(shù)和差公式的應(yīng)用時(shí),教師可引出電機(jī)拖動(dòng)基礎(chǔ)中的三相的三次諧波磁通勢(shì)的相關(guān)例題。與基波不同的是,對(duì)應(yīng)于基波的一個(gè)極距,三次諧波已是三個(gè)極距,即對(duì)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(gè)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(gè)整距線圈里流過(guò)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(shì)。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(shì)為:fyAx=Fycosωt•cosαBY整距線圈產(chǎn)生的基波通勢(shì)為:fyBY=Fycos(ωt-120°)•cosαCZ整距線圈產(chǎn)生的基波通勢(shì)為:fyCZ=Fycos(ωt-240°)•cosα式中,F(xiàn)y為整距線圈產(chǎn)生基波磁通勢(shì)的最大幅值,將上述三個(gè)整距線圈的基波磁通勢(shì)相加,得合成基波總磁通勢(shì)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(jī)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(duì)高等數(shù)學(xué)的知識(shí)點(diǎn)在理論力學(xué)中的應(yīng)用列舉以下例題:講解空間向量時(shí)引入理論力學(xué)中的牽連運(yùn)動(dòng)為平動(dòng)時(shí)點(diǎn)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(jī)構(gòu),曲柄長(zhǎng)OM=0.2m,繞O軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)φ=30°時(shí),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(duì)加速度。解:取滑塊M為動(dòng)點(diǎn),動(dòng)系固結(jié)于導(dǎo)桿ABC上,M點(diǎn)的絕對(duì)運(yùn)動(dòng)為圓周運(yùn)動(dòng),相對(duì)運(yùn)動(dòng)為動(dòng)點(diǎn)在槽AB內(nèi)的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),牽連運(yùn)動(dòng)為滑道的上、下直線平動(dòng)。絕對(duì)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(duì)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(shí),點(diǎn)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(shí),應(yīng)突出專業(yè)基礎(chǔ)課對(duì)高等數(shù)學(xué)教學(xué)的指導(dǎo),加強(qiáng)課程體系的開(kāi)放性,充分體現(xiàn)人才培養(yǎng)的多元化,強(qiáng)化課程體系的可選擇性,建立一個(gè)有一定理論基礎(chǔ)和現(xiàn)實(shí)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

參考文獻(xiàn):

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