大学数学在化学化工专业课程教学中的作用

(太原科技大学晋城校区公共教学部，山西晋城048000)[摘要]众所周知，数学和化学两者之间是相互渗透的，几乎所有的化学化工活动都离不开数学。数学在化学化工领域应用广泛，对它们未来的发展具有重要的作用。大学数学主要包括《高等数学》《线性代数》和《概率论与数理统计》，是化学化工类专业学生的重要的公共基础课程，对后续专业课程的学习具有很大的帮助。本文分别强调了大学数学三门课程在化学化工类专业学生专业课程的教学中的作用，提出了如何让学生把数学工具和化学的公式、原理有机结合的方法，给教师的教学提供了更高的要求。[关键词]大学数学；化学化工；教学[中图分类号]G4[文献标识码]A[文章编号]1007-1865(2019)17-0185-01董倩倩

TheRoleofUniversityMathematicsintheTeachingofChemistryandVhemical

Engineering

DongQianqian(Publicteachingdepartment,TaiyuanUniversityofScienceandTechnologyJinchengCampus,Jincheng048000,China)Abstract:Itiswellknownthatmathematicsandchemistryaremutuallyinfiltrated.Almostallchemicalandchemicalactivitiesareinseparablefrommathematics.Mathematicsiswidelyusedinthefieldofchemistryandchemicalengineering,andplaysanimportantroleintheirfuturedevelopment.UniversityMathematicsItmainlyincludes“AdvancedMathematics”,“LinearAlgebra”and“ProbabilityTheoryandMathematicalStatistics”.Itisanimportantpublicfoundationcourseforstudentsmajoringinchemistryandchemicalengineering.Itisofgreathelptothefollow-upofprofessionalcourses.Thispaperemphasizesuniversitymathematicsrespectively.Theroleofthethreecoursesintheteachingofprofessionalcoursesforstudentsmajoringinchemistryandchemicalengineeringsuggestshowtomakestudentscombinethemathematicaltoolsandchemistryformulasandprinciplestoprovidehigherrequirementsforteachers'teaching.Keywords:universitymathematics；chemistryandchemicalengineering；teaching大学数学主要包括《高等数学》《线性代数》和《概率论与数理统计》，是高等学校中经济类、理工类专业学生必修的重要基础课程。在现实世界中，一切事物都在不断地变化着，并遵循量变到质变的规律。作为化学化工专业学生的公共基础课程，大学数学这三门课程在学生后续专业课程学习中起到的作用是巨大的。作为以实验为核心的科学，化学从两方面需要数学的参与。第一，探讨物质的组成、构造以及反应，使用的语言和原理越来越数学化。第二，在化学的实际应用中要求非常严格的定量计算工具，自然会涉及更多的数学应用。简言之，化学学科需要数学各个层面的支持，需要从本科阶段开始掌握灵活运用数学工具的能力。下面从三方面简要谈谈大学数学在化学化工类专业课程教学中的作用，以及在教学中被教师所忽略的问题：如何让学生把数学工具和化学的公式、原理有机结合[1]。“化学”的层面上，忽略了《高等数学》的作用，很容易使学生的学习产生困难，并且不能找到学不好的真实原因，只是以为自己没有理解其中的化学原理、化学公式，这样就会是学生本末倒置，无所适从。对于教师可以做出如下详细推导：其中，[I]0、[I]分别代表起始时间(t=0)和时间t的引发剂浓度(mol·L-1))。在今后的专业课教学中遇到类似的问题，任课教师都应该结合我们的化学问题做出必要的数学推导，把数学和化学相互渗透，把问题讲明白、说清楚，不能够让我们的学生一知半解，进而可以提高我们的教学质量[3]。1《高等数学》在化学化工专业课程教学中的作用

《高等数学》作为大学数学的重要的组成部分，涉及微积分、极限、连续、向量代数与空间解析几何、无穷级数等等，在化学化工专业课程教学中具有重要的作用。高分子化学为化学化工专业学生的专业基础课，是研究聚合物的合成原理以及化学反应的一门学科，在自由基聚合的聚合反应动力学的教学中，出现一些反应速率方程[2]，这些方程会用到很多的《高等数学》中微积分的知识。例如，引发剂的分解属于一级反应，即一般专业课课本上会出现“将上式积分可得”这样话，学生看到这里就会感觉看不懂，看不懂就会不管，就会放弃，使得学生不能够深刻理解这问题，这样就会直接影响学生的学习效果。学生在学习诸如此类的专业课问题的时候往往会觉得很难，或者直接放弃，进而影响学习效率。而很多化学化工专业课程的教师在上课的时候会认为这不属于我上课的范畴，我上的是化学课而不是数学课，这是数学问题与我无关。如果任课教师上课的时候能把这些细小的知识点讲清楚，把数学相关知识和化学有机结合，相互渗透，相互包容，这样的话，就能够极大地激发学生学习化学的兴趣，吸引学生对这一化学问题进行深一层次的研究，把专业课知识学得更加牢靠。高分子化学作为交叉学科，和大学数学在很多方面有联系，如果任课教师在讲授知识的时候只停留在了[收稿日期][作者简介]2《线性代数》在化学化工专业课程教学中的作用

《线性代数》是大学数学的一个重要部分，涉及行列式、矩阵运算、初等变换、线性方程组、向量的线性相关性、矩阵的对角化及二次型等知识，处理的是线性关系的问题。化学中的很多研究主要是处理线性关系问题以寻求化学中的自身规律，建立解决化学问题的计算公式和方法。教师应该把《线性代数》和化学化工有机结合，例如，《线性代数》在化学化工专业课程中化学方程式系数配平及用线性空间对物质和物质反应进行表示中具有重要作用：求含有物质CO2，H2O，H2CO3的子空间的维数，基底和坐标。教师应该详细讲解清楚如何利用《线性代数》线性空间求解，教师应写出如下过程：以矩阵列为向量β1，β2，β3，其秩为2，且，故含有物质CO2，H2O，H2CO3的子空间的维数为2，作为由物质CO2，H2O，H2CO3构成的子空间的基底。分子(向量)的总和可表示为：(下转第191页)2019-06-27董倩倩，女，山西省长治市人，硕士研究生，研究方向为随机神经网络的稳定性。2019年第17期第46卷总第403期广东化工www.gdchem.com·191·生直观地研究过程的复杂性。学习中心课堂如何应用于信息素养教育呢？具体的流程设计如图1所示。该流程的学习有利于师生之间的交流。需要小组成员通力协作，能培养学生的团体合作精神。识、课程、指标等方面都存在不足。研究生的信息素养现状较好，信息素养意识和信息搜索工具更专业，对信息素养教育有更大的需求，更重视信息素养教育。而对于信息素养教育的评价指标来说，可以引用信息量和信息效率，作为是一个比较客观的指标。最终体现在有限的时间里，能否找到一定量的有效的信息和资料。因此提高信息效率，是目前信息素养教育的深入探究的方向。4建议

信息素养教育的发展需要不断的创新和发展，需要多于其他学科相结合，发挥其优势笔者认为可以从以下几个方面去完善和发展。(1)形成全方位、多层次的一体化教育模式。不同专业老师合作，不同地区相互交流和合作，构建教育理念先进、教学课程完善、教学设施完备的信息素养教育平台。(2)寻求更合适的信息素养教育评价的指标，用学生最终获得的信息素养能力作为教育的指标，例如信息效率。(3)采用更高效的教学方法，促进学生的学习兴趣和学习动机，例如协作型学习成果为基础的方法。图1学习中心课堂的流程设计Fig.1Theprocessdesignoflearningcenterclassroom参考文献

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大部分的本科生对信息素养没有形成一个概念，而大多数研究生对信息素养有一个清晰或模糊的概念；本科生和研究生都认为信息素养高的人需要同时具备搜索信息、处理信息各方面的能力；百度、谷歌等搜索引擎是本科生最主要的信息途径。中国知网等数据库检索系统是研究生最主要的信息获得途径；本科生信息需求主要来自考试和课程，而研究生主要是研究和汇报的准备；多数(58.6%)的本科生认为没有必要或者无所谓开展信息素养教育，绝大多数(78.4%)的研究生认为有必要开展信息素养教育；本科生觉得开展信息素养教育的主要形式(41.3%)是选修课程，研究生认为是必修课程。总体说明，本科生的信息素养现状不太乐观，在信息素养意(本文文献格式：肖平，段金廒，钱大玮．基于学习中心法的高校信息素养教育模式探讨[J]．广东化工，2019，46(17)：190-191)(上接第185页)3《概率论与数理统计》在化学化工专业课程教学中的作用

《概率论与数理统计》是研究随机现象统计性规律的一门学科，而化学化工专业课程属于实验科学，经常需要处理一些实验数据和研究一些实验现象规律，这就需要借助《概率论与数理统计》的一些知识，所以化学化工专业课程的教师需要帮助学生把已经掌握概率论与数理统计的原理及其应用和我们要学的专业课程有机结合，学会把数学知识运用到化学化工的学习实验中去。只有帮助学生正确地运用概率论与数理统计的知识，我们才能够从表面上杂乱无章的实验现象和实验资料里去找出有规律的结论，确保得到可靠准确的结果，进而找到客观规律。例如，30~40岁男子血清胆固醇近似正态分布N(4。72，0。77)，求：该年龄健康男子血清胆固醇值(1)大于6。20的概率；(2)大于4。00且小于5。50的概率[4]。解：4总结

《高等数学》《线性代数》《概率论与数理统计》是大学数学的重要组成部分，是高等学校中自然科学类专业学生尤其是化学化工类专业学生的重要基础理论课程。大学数学和化学化工专业课程知识之间密不可分、相互渗透、相互依靠，《高等数学》的微积分知识，《线性代数》的行列式、矩阵运算、初等变换、线性方程组、向量的线性相关性、矩阵的对角化及二次型，《概率论与数理统计》的正态分布、统计规律等等和化学化工类专业课程有重要联系，教师在教学中要重视大学数学的重要性，把大学数学的知识和专业课课程有机结合，把这些细小的知识点讲清楚、说明白，让学生少走弯路，培养学生学习化学的兴趣，提高学生的学习效率，深入理解这些化学理论知识的意义，提高教学质量，为国家和和社会培养专业知识更加牢靠的化学化工类人才。参考文献

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