如何培养化学专业学生更好地掌握数学知识

黄玲玉

【摘 要】随着科学技术的高速发展，创新型人才的培养已成为高校教学改革的热潮。化学作为一门重要的学科，在人才培养的过程中占据了十分重要的地位。数学课程是化学专业的必修课，大家需要学习它，但是为什么去学习和如何去学习？却缺乏有深度的思考。学习数学并不是想让学生成为数学家，而是让大家用数学知识针对化学与化工中经常出现或典型的问题，进行更有效和合理的解答。本文就化学专业学生如何学好数学知识，达到学以致用进行了探讨。

【关键词】化学专业 数学课程

华罗庚先生曾说：“宇宙之大，粒子之微……化工之巧，地球之变……无一不可用数学来表达”。数学是专注于研究人类思维方式的一门科学，在人类的活动中，几乎都要运用到数学工具。

化学是一门在原子、分子层次上研究物质的组成、结构、性质及其变化规律的科学。化学变化的基础是化学反应，这需要我们进行大量的实验，不管是传统的化学实验还是现代波谱分析实验，都需要运用相应的数学知识。除此之外，化学研究的对象是分子，面对大量的化学实验和各种新的研究构思，化学工作者需要良好的理论思维，将实验中观察到的现象、测量获得的数据通过建立各种模型解释分子的行为。学习数学模型的构建会更好地帮助培养化学专业学生从化学的实际问题中运用数学来解决实际问题的能力，进而达到拓展学生的想象力 。

引用著名数学家杨乐教授在北京航空航天大学为研究生作学术报告时说的一句话：“工科研究生以后能否在工作中有突出成就，他们在大学时对所学数学知识的掌握情况起着决定性的作用”。学生刚入大学，还没有过多地接触到专业课程，并不能很好地意识到学习数学的重要性，加上授课教师一般都是数学学院的老师，不能较好的将数学与专业相结合，继而造成了为了完成学分而学习数学的现象。

科技和经济的快速发展对高校人才培养提出了更高要求，作为基础的本科课程教学也就显得尤为重要。在化学专业学习过程中，化学固然重要，但作为解决化学问题的数学学习，也非常值得大家关注。为了使化学专业学生更好地掌握数学知识，并能做到学以致用，我认为化学专业的数学课程教学有必要从以下几个方面进行改进：

一、教学内容需合理

不论是高等数学还是工程数学，课时都是有限的，教师可以讲给学生的知识也是有限的，对于非数学专业的学生来说，我们并不用掌握所有的知识，而是应该更多地学习我们需要的知识。对于教师来说，需要根据教学对象的实际情况对内容进行取舍。

比如说，对于化工专业需要学习化工原理课程，可要求学生着重掌握一元、二元微分的知识，而对微分方程则简单了解即可。

二、师资队伍需改善

如果要解决化学中的数学问题，化学工作者一般要求助于数学家，然而双方没有各自必要的科学基础，处理问题会产生很多麻烦。在教学中也是一样的，数学专业的教师对化学并不熟悉，所以在授课时，并不能完全合理地进行内容设置。除此之外，从目前的教学效果来看，学生运用数学知识解决具体的化学问题会感到非常陌生，突破这个难关需要具体的专业内容和教学活动紧密联系。这些都要求化工学院培养具有化学知识背景的数学课授课教师。

教师可以在授课的过程，可对化学有关的例子进行讲解；除此外，以数学教材为学习基础，结合化学史实，充分利用习题练习，这在训练学生思维的同时，也能让学生认识到学习数学的重要性，使学习更有目标性和方向性。

比如说，化学动力学中反应速率的微分表达式：r =dc/dt，充满了数学思想和方法。再比如说，在化学学科中，为提高萃取的效率，“少量多次”常常提到，对“少量多次”的解释一般都停留在直观感觉，我们可以用数学的偏微分方法来解开 “少量多次”这个“谜”。这些实例不仅可以增强学生学习数学的兴趣，有效提高教学质量，还使学生在学习数学的同时掌握更多的化学知识，培养学以致用的能力。

三、提高学生学习兴趣

学生学习兴趣不浓厚是由多方面的原因造成的，除了上面所提到的由于教学内容设置不合理和学习数学意识淡薄所造成的动力欠缺外，教师的授课风格也是影响学生学习兴趣的一个因素。所以除了以上两点外，教师各方面能力的提升也是必须的。

四、改变传统教学模式

“以学生发展为中心、以学生学习为中心和以学习效果为中心”的“新三中心”是美国大学普遍倡导的基本教育理念。这一理念的提出和贯彻实施，不仅提高了学生的学习能力，促进了学生的发展，也改善了美国的高等教育质量，使其成为高等教育改革的一个成功范例。

“构建主义”认为学习者将自己在认知活动中所获得的知识与经验加以总结凝练并构建成自己的知识框架体系是学习的本质。在教学中，教师需要充当引路人和组织者，引导学生运用已掌握的数学工具，通过分析化学变量之间的相互关系，建立一定的数学关系或构造数学模型，最终达到解决化学问题的目的。

五、小结

化学专业学生学习数学就是为了用数学的方法来解决化学中的问题，使问题的解答更科学、更合理。不仅是凭经验，还可以从理论上获得了一个完满的解释。本文从提高化学专业学生学习数学课程的效果出发，对影响学生学习效果的几个方面进行了分析，并提出一些解决办法。

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