Математика для изучения химии в техническом вузе

МАТЕМАТИКА ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ХИМИИ В ТЕХНИЧЕСКОМ ВУЗЕ

Қ.Ў. Комилов,  ТИИИМСХ, г. Ташкент

  Одним из основных требований к результатам освоения образовательных программ по химии и математике является формирование в процессе обучения общекультурной компетенции по овладению математической и естественнонаучной культурой как частью профессиональной и общечеловеческой культуры. Химия, наряду с
математикой, призвана развивать естественнонаучное мировоззрение и формировать мышление, в том числе абстрактно-логическое, будущего специалиста.

Математика при изучении химических дисциплин – это, в первую очередь, полезный инструмент решения многих химических задач. Очень трудно найти какой-либо раздел математики, который совсем не используется в химии. Функциональный анализ и теория групп широко применяются в квантовой химии, теория вероятностей составляет
основу статистической термодинамики, теория графов используется в органической химии для предсказания свойств сложных органических молекул, дифференциальные и интегральные уравнения – основной инструмент химической кинетики, методы топологии и дифференциальной геометрии применяются в химической термодинамике.

Какие же математические знания студентов, по нашему мнению, должны были освоить и применять при изучении ВУЗовского курса химии? К основным из них можно отнести: широкое использование математической символики; понятий "процент" и "пропорция"; функция и способы ее задания (табличные, графические и аналитические); извлечение корней и возведение в степень, составление и решение системы из 2-х уравнений с 2-мя неизвестными; умение при решении задач применять не один алгоритм,
но и использовать принцип вариативности; использовать геометрические,
тригонометрические и стереометрические представления для определения
пространственных конфигураций простейших молекул, логарифмирование и
потенцирование, основы векторной математики.

  К сожалению, некоторые учащиеся умеют совершать только самые простые арифметические действия и то с помощью калькуляторов, не помнят таблицу умножения, путают абсциссу и ординату, не знают единиц измерения, не умеют решать уравнения даже с одним неизвестным, не отличают десятичный и натуральный логарифм и т.  [Комилов:1].

  Поэтому на занятиях по химии много времени тратится на повторение
математических законов и правил выполнение простейших математических процедур.
Обидно, что при этом в блоке математических и естественнонаучных дисциплин математика справедливо занимает 1-е место и на её изучение отводится большее количество часов, чем на химию.

Для успешного же изучения химических дисциплин в ВУЗе и выработки практических навыков в решении профессиональных задач, которые необходимы, по нашему мнению, будущим специалистам, учащиеся должны освоить следующие разделы высшей математики: функции и пределы; производные и дифференциалы, дифференциальное исчисление; интегралы и интегральное исчисление; ряды; дифференциальные уравнения и их решение; основы теории вероятностей; элементы матстатистики и теории измерений. Кроме того, уметь использовать линеаризацию,
интерполяцию и экстраполяцию градуировочных графиков, решать степенные уравнения и математические уравнения высоких степеней (n>2); строить диаграммы 1, 2 и 3-х компонентных систем.

Однако, следует отметить, что во многих издаваемых задачниках по химии для ВУЗов типовые решения всех задач содержат лишь операции школьного курса математики, что не способствует использованию полу - чаемых математических знаний для изучения химических дисциплин. Производные и интегралы не используются, даже если бы это существенно упростило или уточнило решение. Чтобы уйти от математических сложностей, во многих задачниках рекомендуются грубые упрощения,
которые могут привести к совершенно ошибочным ответам. По-видимому, если упрощенный вариант решения невозможен, задачи соответствующих типов в задачник не попадают. Однако задачи, для решения которых требуется аппарат Высшей математики, наши учащиеся должны решать обязательно, иначе большая часть учебного материала по химии останется без необходимых упражнений и иллюстраций. На практических и
лабораторных занятиях для экономии времени и обеспечения точности расчетов следует использовать компьютеры и специфическое программное обеспечение так же широко, как сегодня используются микрокалькуляторы. Очевидно, при составлении задачников нового поколения, а также при организации расчетных занятий по химическим дисциплинам должны учитываться возможность и необходимость решения усложненных в математическом отношении расчетных задач.

Таким образом, в политехническом образовании большую роль играют не только математика и химия сами по себе, а их взаимное сотрудничество, поскольку вместе они учат правильно думать, решать практические задачи профессиональной направленности и в целом формировать естественнонаучный кругозор.

Литература

1. Комилов Қ., Йўлдошев преподавание
математики и химии в интецификации. Актуалные проблемы математики.
Республиканский научно-практическая конференция. АнГУ. Андижан. 2016.-238 с.

2. , Использование мультимедийных ресурсов при преподавании химии для ов аграрных специальностей. “Экологические проблемы рационального использования водных и земельных ресурсов в
орошаемом земледелии”. Материалы Республиканской научно-практической конференции. ТИИИМСХ. Ташкент.2017г. ст.297.