高校化學化工專業高等數學教學改革探討

郝建麗，曹廣秀

(1 商丘師范學院數學與信息學院，河南　商丘　476000;2 商丘師范學院化學化工學院，河南　商丘　476000)

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高校化學化工專業高等數學教學改革探討

郝建麗1，曹廣秀2

(1 商丘師范學院數學與信息學院，河南商丘476000;2 商丘師范學院化學化工學院，河南商丘476000)

地方本科高校向應用型轉型發展是大勢所趨，培養應用型人才中化學、化工專業高等數學的教學質量與教學改革，必須從培養應用型人才的定位及高等數學教學改革來思考。文章針對應用型化學、化工專業本科生培養的定位和目標，根據專業特色和定位有針對性地制定高等數學新教學大綱，轉變高等數學任課教師的思想觀念和意識，是提高應用型化學、化工專業本科生高等數學水平和能力的有效途經。

高等數學；應用型；轉型發展

隨著中國經濟的發展，國家對高等教育提出了新的要求，發展應用型本科教育，培養應用型本科層次的人才已成為許多地方高等院校的辦學定位。按照人才在實踐環節中所發揮作用的不同，可分為理論型和應用型。理論型人才在經濟和社會發展過程中主要承擔發現規律、創新知識的重任；應用型人才，把發現、發明、創造變成可以實踐或接近實踐，主要承擔轉化應用、實際生產的任務。對于應用型人才來講，根據其在生產活動過程中所運用的知識和能力所包含的創新程度、所解決問題的復雜程度，可將應用型人才進一步細分為工程型、技術型和技能型。前兩類是本科院校培養的目標，而技能型則為職業技術學院培養的目標[1]。

高等數學是本科院校理工類和管理類專業低年級必修一門重要的基礎理論課，通過本課程的學習，可使學生的邏輯思維、抽象思維、演繹思維、歸納思維和研究問題等應用能力得到提高。高等數學應用能力是指大學生運用高等數學知識理解、分析和解決在日常生活、學習、社會經濟或自然環境中遇到的實際問題的能力。作為一種綜合能力，它側重于從實際情景中提出數學問題、建構數學模型，對其進行變換、化歸，得出數學結果，并對該結果進行檢驗、評價、闡釋和處理[2]。然而，我國高等教育已進入大眾化階段，尤其地方本科院校的生源數學基礎較差，學生入學水平下降，這種狀況勢必給本科階段的高等數學教學帶來困難。另外，高校學生特別是非數學專業(例如化學和化工專業)的學生對數學存在著敬而遠之，望而生畏，討厭數學、害怕數學現象。其原因：一是高等數學理論要求較高而學生數學基礎較差；二是學生感到高等數學枯燥乏味；三是大多數學生認為，今后從事化學或化工應用型工作中，高等數學用不上，覺得學了沒用。這些原因從本質上講，歸根結底是高校高等數學教育教學不合適新情況新對象造成的，必須通過改革來解決。為適應高等教育大眾化與新型工業化背景，培養應用型人才，高等數學教學內容需要更新，教學要求需要調整，教學方法需要改進[3]。在本人多年講授化學、化工專業高等數學的思考下，結合學校轉型發展的辦學定位要求，認為對這兩個不同專業的學生在教學內容、教學要求及教學方法上要進行改革，以增強兩個專業的學生畢業后能適應社會的需求。以下是本人對教學改革的幾點體會。

1　修改教學大綱

對多數地方本科院校來說，現行高等數學的教學大綱是粗線條的，即分為文、理工兩類。對于理工類的教學大綱來說，往往是著重培養學生對基本概念、定理、公理的學習和推證，強化學生對高等數學習題的求解方法和技能的學習和訓練，但卻缺乏對工程具體問題的分析能力的培養，學生對具體工程問題的數學化能力不夠，對專業知識的學習和技能的提高沒有發揮作用，多數化工專業的學生反映在學習完高等數學以后只會解題，不會分析工程問題。教學的實際結果和社會需求相脫節。為此，必須對教學大綱進行修改。例如，化工專業的化工原理和化工工藝學課程對高等數學的要求較低，只需一元微分和二元微分的知識就行，而對微分方程涉及的較少。因此，在制定教學大綱時，對這部分內容就要弱化。而化學專業的學生則要開設結構化學，偏微分及其方程要涉及，因此就需要強化。

2　調整教學內容

培養應用型化學、化工專業人才，在大學階段開設的課程很多，如四大化學、化工原理、化工工藝學等專業基礎課。而高等數學是大學低年級必開設的基礎課，改革前的教學要求是內容齊全、知識系統，學全學深學透，但在課時一定情況下，涉及到的內容太多、太深、偏難、繁空，往往使學生很難學好。同時，在課堂上所講內容與專業聯系的不是那么緊密，在學習專業課時還要重新學習，而且到實際應用崗位時不知如何應用，這種實際結果造成學生學習的積極性不高。例如，化學專業高等數學只開設一年，不學線性代數，但是在講結構化學中的分子對稱性時要用到矩陣的有關知識。因此，為了有利于化學專業學生的學習，在不增加課時的前提下，增加有關矩陣知識的講授，但內容不是太深，夠學生用的就行。而化工專業的學生在考研究生的時候，要考線性代數的有關知識，因此，化工專業的高等數學要開設一年半。對線性代數這門課要系統的講授，內容不能弱化。

3　教學要求需要調整

培養一線化學化工專業應用型人才的定位及目標，對高等數學教學的要求必須是“理論基礎較扎實、專業知識面較寬、實踐能力強、綜合素質高”。為此，必須淡化以學科為本位的學術化的課程要求。在實際的教學中，對那些較深、較難的定理、定律不去做系統完整、過高要求，只要學生知道一些定理及公式的使用方法及范圍就行，對一些證明和計算難度大習題不去要求。重點是理解基本概念，在理解概念的基礎上，學習定理、公式的實際應用，進一步鍛煉總結數學的邏輯方法，突出數學思想。例如，在講授微分中值定理時，對羅爾中值定理、拉格朗日中值定理、柯西中值定理的基本內容、使用范圍及注意問題進行詳細的講解，而對他們的推理、推論及證明過程進行簡化；對一些較難的習題不作要求。突出微分中值定理在實際中的應用性，使學生學會在解決實際問題中使用數學方法及數學思想。

4　改進教學方法及藝術

化學化工應用型人才的培養定位及目標，要求教師必須對高等數學的教學方法進行改革。改變過去那種追求講多講全和貪多求深的傳統教學模式。為此，我們從下面幾個方面進行了探討：

(2)減少不必要的理論推導與證明以及繁難的數學演算，降低學生學習的難度，避免數學知識與實際的脫節。往往枯燥的理論推導與證明是學生學習中最難以接受的事情，因此，我們在教學中將那些繁雜的推導和證明過程簡單地介紹，重點說明其應用。例如，在講授微積分的基本定理及推論時，將其繁雜的證明弱化，通過例題的講解來說明其使用的方法。這樣不但節省了課時，還避免了學生對數學知識的恐懼。

(3)數學問題往往比較復雜，要想把一個復雜且抽象的數學問題講的明白，教師必須組織言簡意賅的語言把深奧的理論說明講透，即是將復雜問題簡單化。如在講解偏微分的概念時，由于此概念比較抽象，在講授的過程中，舉出理想氣態方程這個例子，保持氣體的壓力不變，研究溫度對氣體體積的影響來理解偏微分的概念，這樣能通過比較熟悉的例子使學生理解和記憶[4-5]。

5　結　語

發展應用型本科教育，培養應用型本科人才已成為國家發展經濟，提升國力的長期戰略。為此，各地本科院校都將這一新形勢下的教育戰略作為辦學的定位和目標。化學化工專業是與社會實際結合非常緊密的實用型專業，而高等數學是這兩個專業的先頭課程，又是學生走向社會必要的工具。因此，如何將高等數學課上好，是目前本科院校高等數學教師必須探討的問題。我們在此方面進行了初步的探索，目前取得了一定的成效。

[1]錢國英,王剛,徐立清.本科應用型人才的特點及其培養體系的構建[J].中國大學教育,2005(9):54-56.

[2]耿秀榮.高等數學應用能力研究的現狀綜觀[J].北京教育學院學報(自然科學版),2006,3(1):32-35.

[3]董毅,程偉.應用型人才培養中高等數學的教學質量與教學改革[J].大學數學,2011,27(4):15-18.

[4]楊朝麗,沙明娥,付學德.應用型本科高等數學教學改革的研究[J].昆明大學學報,2007,18(4):79-81.

[5]張霞,陳秀.地方應用型本科高校高等數學課程教學改革的研究與實踐[J].中國大學數學,2009(8):29-30.

Investigation and Innovation of Higher Mathematics Teaching for the Chemistry Students in the University

HAOJian-li1,CAOGuang-xiu2

(1 College of Mathematic and Information, Shangqiu Normal University, Henan Shangqiu 476000;2 College of Chemistry and Chemical Engineering, Shangqiu Normal University, Henan Shangqiu 476000, China)

Transformation and development are the general trend for local higher education institution. The higher mathematics orientation and teaching innovation of the training applied professional must be thought deeply for the chemistry students. The new teaching program was formulated according to the orientation, target and profession feature for the chemistry students. The change of the ideology and consciousness for teacher were effective ways to achieve education quality in higher mathematics teaching for chemistry students.

higher mathematics; application; transformation and development

郝建麗(1978-)，女，副教授，主要從事高等數學教學及研究工作。

G642. 1

B

1001-9677(2016)012-0229-02