一种高数教学设备的制作方法

本实用新型涉及一种高数教学设备，特别是一种在微积分教学中使用的设备。

背景技术：

微积分教学是大学高等数学教学中重要的基础课程，目前很多教师学者都参与到对于微积分教学器材的研究中。

CN203849907U公开了一种微积分学习辅助教具，包括基板、X向导轨、Y向导轨、第一连杆、第二连杆、中间连杆、弧形曲线条、套筒一、套筒二支撑架和支撑轮；其中，X向导轨与Y向导轨垂直布置在基板上；套筒一和套筒二均设置在X向导轨上，且能够沿着X向导轨左右滑动，套筒一和套筒二均在长度方向上与Y向导轨平行，第一连杆、第二连杆各自分别穿过套筒一和所述的套筒二，且各自能够分别在套筒一和套筒二内滑动；中间连杆的两端采用铰链分别与第一连杆和第二连杆连接，支撑架连接在基板的下端，支撑轮设置在支撑架的底端。本实用新型可生动的讲解和演示微积分的原理，也可以活跃课堂气氛，激发学生学习兴趣与灵感，增强学生动手能力。但该教学设备只能客观的表现出函数曲线，但无法让学生深刻理解函数曲线代表的含义。

在大学高等数学教学过程中发现，大部分同学会计算简单的定积分，但是对定积分的定义与几何表征并不理解。部分学生知道定积分是面积，但是不清楚究竟是哪个区域的面积。很多学生对定积分定义中的计算过程极不清晰，所以无法迁移。总之，学生在高中所掌握的定积分知识无论是计算技巧还是概念理解都是处于比较低的水平，他们仅有的定积分知识只能够解决见过的熟悉的题目，而由于对概念缺乏理解，学生难以将定积分的定义以及相应的思想方法应用到未知情境中。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提出了一种高数教学设备。

一种高数教学设备，其具有书写板，所述的书写板由透明或半透明材料制成，在书写板的一侧具有书写区，另一侧设有纵坐标尺，横坐标管，纵坐标尺与横坐标管组成直角坐标象限，该直角坐标象限与书写区相对应，在横坐标管上并列设有至少一根水管，水管通过排水阀与水管通断连接，所述水管由透明或半透明材料制成，还包括储水盒，所述储水盒连接在横坐标管远离纵坐标尺的一端，储水盒内具有流量计用于检测从横坐标管流向储水盒的水量，储水盒上还具有显示屏。

储水盒还连接有进水管，进水管通过进水阀与水管相连，进水管中串连有供水泵。

储水盒内装有控制器，控制器分别与供水泵、流量计、显示屏电连接。

储水盒下方还具有排污口。

有益效果：

教学人员先在书写区画出函数曲线，然后根据函数曲线向水管内注水，之后排水得到流量值；接着重复操作得到不同的流量值，通过流量值的数值差来映射书写区的不同积分函数面积差，从而让学生更深刻理解积分原理。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为高数教学设备正面视图。

图2为高数教学设备背面视图。

图3为教学例题图。

书写板1，纵坐标尺2，横坐标管3，排水阀31，储水盒32，进水阀33，进水管34，供水泵35，显示屏36，排污口37，水管4。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

一种高数教学设备，其具有书写板1，所述的书写板由透明或半透明材料制成，在书写板1的一侧具有书写区，另一侧设有纵坐标尺2，横坐标管3，纵坐标尺2与横坐标管3组成直角坐标象限，该直角坐标象限与书写区相对应，在横坐标管3上并列设有至少一根水管4，水管4通过排水阀31与水管4通断连接，所述水管4由透明或半透明材料制成，还包括储水盒32，所述储水盒32连接在横坐标管3远离纵坐标尺2的一端，储水盒32内具有流量计用于检测从横坐标管3流向储水盒32的水量，储水盒上还具有显示屏36。

因此，当教学人员在书写板书写区书写，而书写板后面的水管4及水管4的水位透过书写板后可以让教学人员和学生观察。水管内的水位可以根据需要调整，比如根据书写板的书写区的函数曲线调整，不同的水管4内的水位高度与函数曲线相对应，水管内的水可以用颜料染色更利于观察。

储水盒32还连接有进水管34，进水管34通过进水阀33与水管4相连，进水管34中串连有供水泵35。这样教学人员可以通过手动的方式来单个调整水管4内的进水量，使水位与书写区的函数曲线相一致。

储水盒32内装有控制器，控制器分别与供水泵35、流量计、显示屏36、排水阀电连接。当控制器发送信号给排水阀时，所有的排水阀同时打开，所有的水管4内的水排出并被流量计检测，然后数值显示在显示屏上。这个数值与函数曲线与横坐标管3之间围成的面积正相关，通过不同的数值显示，可以让学生更深刻理解积分函数的意义。排水阀也可以手动单个启动。

储水盒下方还具有排污口37用于加水和排水。

图3是一个例题，该题是考查学生应用“变化率”思想解释的能力，并用面积解释两辆车的位移的差。本题适用于本实用新型的高数教学设备来教学，教学人员先在书写区画出汽车A的函数曲线，然后根据汽车A的函数曲线向水管内注水，之后排水得到流量A；接着重复操作得到汽车B的函数曲线得到的流量B，通过流量A与B的数值差来映射书写区的面积差，从而让学生更深刻理解积分原理。

对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。