關(guān)于提高化學(xué)專業(yè)高等數(shù)學(xué)教學(xué)效果的思考

黃建蓉

摘要： 《高等數(shù)學(xué)》是化學(xué)專業(yè)的一門(mén)重要基礎(chǔ)課程,本文針對(duì)如何提高化學(xué)專業(yè)《高等數(shù)學(xué)》課教學(xué)效果提出了幾點(diǎn)思考,希望可以幫助學(xué)生提高《高等數(shù)學(xué)》的學(xué)習(xí)效率。

關(guān)鍵詞:化學(xué)教育;高等數(shù)學(xué); 教學(xué)

Abstract:The advancedmathematics is an important chemical major foundation course. In this paper, Combinedwith chemical major, Elementary study on the learning effect improvement of advanced mathematics was done.Attempts to help students improve the efficiency of learning.

Key words:chemical education;the advanced mathematics; teaching中圖分類號(hào)：G648文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1672-1578（2014）12-0292-01高等數(shù)學(xué)作為高等院校的基礎(chǔ)學(xué)科,承擔(dān)著培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)能力,提高學(xué)生邏輯思維水平,為專業(yè)課程提供理論基礎(chǔ)的重要任務(wù)。而隨著化學(xué)學(xué)科與數(shù)學(xué)學(xué)科的交叉日益加深,定性定量分析發(fā)展迅速,化學(xué)對(duì)數(shù)學(xué)的知識(shí)需求日益增多。例如,高等數(shù)學(xué)的理論和方法在《物理化學(xué)》中的概念及公式的推導(dǎo)過(guò)程起著重要作用,在《化學(xué)熱力學(xué)》及《化工基礎(chǔ)》課程中數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用貫穿整個(gè)課程。具體地，考察化學(xué)熱力學(xué)中反應(yīng)熱與溫度和壓力的關(guān)系、用等壓法測(cè)定電解質(zhì)溶液的活度系數(shù)、熱力學(xué)中氣體的焦耳-湯姆遜系數(shù)的描述等都要用到高等數(shù)學(xué)中的微積分知識(shí)。而化學(xué)動(dòng)力學(xué)中連串反應(yīng)的速率方程、氫原子與類氫離子的薛定諤方程則要利用到高等數(shù)學(xué)中的常微分方程和偏微分方程的知識(shí)。利用群論知識(shí)還可以處理苯分子的結(jié)構(gòu)、利用矩陣還可以描述分子結(jié)構(gòu)中的對(duì)稱操作等。此外,還有許多數(shù)學(xué)知識(shí),如場(chǎng)論、概率論、圖論、復(fù)變函數(shù)等在物理化學(xué)中的應(yīng)用也都十分廣泛。本人長(zhǎng)期擔(dān)任化學(xué)教育專業(yè)高等數(shù)學(xué)的教學(xué)工作,認(rèn)為提高化學(xué)專業(yè)高等數(shù)學(xué)的教學(xué)效果可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行探討。

1.突出高等數(shù)學(xué)教學(xué)與化學(xué)專業(yè)知識(shí)的聯(lián)系,充實(shí)教材內(nèi)容

目前高等數(shù)學(xué)教材的專業(yè)特色不夠突出,教學(xué)中缺乏與專業(yè)知識(shí)相結(jié)合的訓(xùn)練要求,學(xué)生難以達(dá)到學(xué)以致用水平。所用教材 雖然系針對(duì)對(duì)高等數(shù)學(xué)有中等程度要求的專業(yè)（如化學(xué)，生物學(xué)，地理學(xué)，心理學(xué)等專業(yè)）編寫(xiě)的教材，但書(shū)中列舉的實(shí)例與化學(xué)工程聯(lián)系頗少，對(duì)學(xué)生缺乏必要的引導(dǎo)，因此學(xué)生難以將所學(xué)的高等數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用到化學(xué)工程中去.教師要對(duì)教材的實(shí)際運(yùn)用功能進(jìn)行不斷充實(shí)與及時(shí)更新。例如：在講解導(dǎo)數(shù)概念時(shí)，可結(jié)合化學(xué)反應(yīng)速度來(lái)深刻理解導(dǎo)數(shù)的本質(zhì)。

設(shè)一化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)物的濃度 是時(shí)間 的函數(shù) 。當(dāng)時(shí)間變量在時(shí)刻 有一增量 時(shí)，反應(yīng)物的濃度也有一相應(yīng)的增量 ，因而反應(yīng)物的濃度從時(shí)刻 到時(shí)刻 這段時(shí)間間隔內(nèi)的平均變化率為 ，當(dāng) 時(shí)，若平均變化率 的極限存在，則其極限 就是反應(yīng)物濃度在時(shí)刻 的瞬時(shí)變化率，也稱為在時(shí)刻 的化學(xué)反應(yīng)速度。通過(guò)該例可讓大一學(xué)生更直觀的理解導(dǎo)數(shù)的概念在化學(xué)中的重要作用。

2.提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生解決具體的化學(xué)問(wèn)題的能力

學(xué)生普遍認(rèn)為高等數(shù)學(xué)是非專業(yè)課,只要記住一些概念定理公式,然后能夠用這些內(nèi)容解答類型繁多的習(xí)題就行了,對(duì)高等數(shù)學(xué)在實(shí)踐中的重要工具作用認(rèn)識(shí)不足。對(duì)此,教師既要重視引導(dǎo),更要通過(guò)實(shí)際問(wèn)題的解決促成學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的意識(shí)。 在教學(xué)中不僅要體現(xiàn)非數(shù)學(xué)專業(yè)的特點(diǎn),而且要體現(xiàn)數(shù)學(xué)的活力及數(shù)學(xué)在美育中的作用.同時(shí)數(shù)學(xué)教學(xué)要改變那種傳統(tǒng)的灌輸式的教學(xué)模式,將教師教的主導(dǎo)作用與學(xué)生學(xué)的主動(dòng)性相結(jié)合,使教師成為學(xué)習(xí)的促進(jìn)者,學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主動(dòng)者,最大限度地挖掘潛力,提高教學(xué)效果。學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的目的并不是光會(huì)解一些求導(dǎo)數(shù)、求積分的題目,最重要的是為將來(lái)的工作實(shí)踐、科研打下堅(jiān)實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。從目前的教學(xué)效果來(lái)看,學(xué)生用數(shù)學(xué)知識(shí)尤其是數(shù)學(xué)思想方法去解決具體的化學(xué)化工問(wèn)題感到非常陌生,突破這個(gè)難關(guān)需要教學(xué)活動(dòng)緊密聯(lián)系具體的專業(yè)內(nèi)容。通過(guò)講述這些專業(yè)課中出現(xiàn)的具體例子,能使同學(xué)們認(rèn)識(shí)到高等數(shù)學(xué)的力量,這也能激發(fā)同學(xué)們學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的興趣,不但可以加深對(duì)課本內(nèi)容的深入理解,而且可以引導(dǎo)學(xué)生生動(dòng)活潑地應(yīng)用數(shù)學(xué).此外,高等數(shù)學(xué)老師多和化學(xué)專業(yè)課老師溝通交流,及時(shí)了解該專業(yè)的教學(xué)特性和發(fā)展需求,實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),共同進(jìn)步,也是達(dá)到最佳教學(xué)效果的保證。

總之,《高等數(shù)學(xué)》盡管是大學(xué)一年級(jí)學(xué)生的基礎(chǔ)課,但是教學(xué)方面仍有諸多值得深入探討改進(jìn)的地方,只要重視化學(xué)專業(yè)高等數(shù)學(xué)的教學(xué)改革,一定能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使得學(xué)生的基礎(chǔ)和知識(shí)和應(yīng)用能力有更大的提高。參考文獻(xiàn)：

[1]華東師范大學(xué)數(shù)學(xué)系。高等數(shù)學(xué)。上海：華東師范大學(xué)出版社。2008C.