Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364150
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62792)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21320)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21697)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8694)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3463)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20645)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Статья: Межпредметные связи в высшей школе: математическое обеспечение курса аналитической химии

Название: Межпредметные связи в высшей школе: математическое обеспечение курса аналитической химии
Раздел: Биология и химия
Тип: статья Добавлен 05:29:04 04 марта 2007 Похожие работы
Просмотров: 409 Комментариев: 2 Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно     Скачать

Межпредметные связи в высшей школе: математическое обеспечение курса аналитической химии

В.И. Вершинин, С.В. Усова, Омский государственный университет,кафедра аналитической химии и химии нефти

Для оптимизации подготовки специалистов важно выявить межпредметные связи (МПС) и учесть их профессиональную направленность при отборе содержания учебных дисциплин. Такой подход для педагогики высшей школы является нетривиальным, а его возможности мало изучены. В данной работе, выполненной по программе "Университеты России - фундаментальные исследования" (направление 10.11), в качестве примера рассматривается связь курсов аналитической химии (АХ) и высшей математики (ВМ). Выбор связан с тем, что при подготовке химиков АХ является типичной общепрофессиональной, а ВМ - важнейшей общеобразовательной дисциплиной естественно-научного блока. В нашу задачу входило: а) выявить те разделы математики (методы, понятия, умения и навыки), которые необходимы и достаточны студенту для освоения программы АХ на требуемом уровне; б) на этой основе дать рекомендации для уточнения программ и методов преподавания обеих дисциплин.

Характеристика курсов и методика исследования. В соответствии с госстандартом специальности 011000 - Химия курс АХ является общепрофессиональной дисциплиной с трудоемкостью 500 часов [1]. В классических университетах АХ обычно изучают в 3 и 4 семестрах в объеме 300-400 аудиторных часов (в ОмГУ - 369 при 86 лекционных). В разных университетах меняется не столько перечень разделов курса, сколько доля часов, выделяемых на изучение каждого раздела [2], при этом используются одни и те же учебники. Программа модернизируется раз в 5-10 лет без существенного изменения содержания.

Курс ВМ изучается студентами-химиками в 1-2 семестрах (т. е. до АХ) в объеме 200-300 аудиторных часов. В ОмГУ на него отведено 278 часов, в том числе 130 лекционных. Типовая программа курса ВМ [3], к сожалению, не профилизирована и фактически является урезанным вариантом курса ВМ для математиков. Это неоднократно вызывало предложения по изменению структуры математической подготовки в целом и/или содержания курса ВМ [4]. Однако анкетирование вузов показало, что содержание курса ВМ на химических факультетах классических университетов однотипно и стабильно. Таким образом, обе исследуемые учебные дисциплины являются "устоявшимися", что и позволяет анализировать МПС на программном уровне.

Методика исследования заключалась в рассмотрении рабочих программ и содержания учебников по АХ (например, [6-8]). Для каждого раздела выделяли необходимый математический аппарат (набор методов, понятий и т.п.).

Таблица 1. Связи между основными разделами курсов АХ (строки) и ВМ (столбцы)

Раздел А Б В Г Д Е Ж З И Дополнение
1 + + + + Теория информации, экстраполяция и интерполяция, статистические веса
2 + + Проверка однородности дисперсий
3 + + + Алгебраические уравнений (n>2)
4 + Связь ошибок 1 и 2 рода для гипотез
5 + + + Решение степенных уравнений
6 + + + Методы оптимизаций
7 + Методы линеаризации
8 + +
9 + + Методы линеаризации
10 + + + + + Решение систем уравнений, матрицы
11 + + + Симплекс, поверхность отклика, приемы устранения шумов и помех

Разделы курса АХ взяты в соответствии с программой [5]. В таблице связи между родственными разделами обоих курсов отмечены знаком (+). Например, изучая в курсе АХ раздел "Кинетические методы анализа", студент должен иметь представление о дифференциальных уравнениях (они описывают кинетику индикаторных реакций) и уметь решать их. Этому соответствует знак (+) на пересечении строки 8 и столбца Ж. Можно дать и более подробную характеристику межпредметных связей - на уровне подразделов и примеров, а также перечни методов и понятий, но в настоящей статье такие детали вряд ли целесообразны.

В таблице цифрами обозначены следующие разделы курса АХ: 1 - метрологические основы химического анализа; 2 - теория и практика пробоотбора; 3 - типы реакций и процессов в АХ, в том числе описание равновесий; 4 - методы обнаружения и идентификации; 5 - методы выделения, разделения и концентрирования (кроме хроматографии); 6 - хроматографический анализ; 7 - титриметрические методы; 8 - кинетические методы; 9 - электрохимические методы; 10 - оптические методы; 11 - автоматизация анализа и использование ЭВМ. Разделы курса ВМ обозначены буквами: А - аналитическая геометрия; Б - алгебра; В - функции и пределы; Г - производные и дифференциалы, дифференциальное исчисление; Д - интегралы и интегральное исчисление; Е - ряды; Ж - дифференциальные уравнения и их решение; З - основы теории вероятностей; И - элементы матстатистики и теории измерений.

Результаты и их анализ. Как видно из таблицы, курс АХ в достаточно большой степени матема- тизирован (из общепрофессиональных химических дисциплин он уступает в этом отношении только курсам квантовой и физической химии). Студенты-химики пользуются аппаратом теории вероятностей и математической статистики, классической алгеброй; они должны знать начала математического анализа и уметь решать несложные дифференциальные уравнения. В значительно меньшей степени используются ряды (для объяснения Фурье-спектроскопии и для вывода некоторых приближенных формул) и представления аналитической геометрии. Математического багажа, полученного студентами при изучении ВМ, в основном хватает для освоения программы общего курса АХ (в отличие от квантовой химии или спецкурсов).

Однако некоторыми важными для курса АХ математическими методами, понятиями и практическими умениями студенты не владеют, так как они не включены в типовую и рабочие программы курса ВМ. Некоторые примеры указаны в таблице в графе "Дополнения", в основном они относятся к алгебре и математической статистике. Например, в разделе 3 для обоснованного выбора условий маскирования требуется умение решать алгебраические уравнения высоких степеней (вплоть до n = 8). Для расчета результатов потенциометрического титрования (разделы 7 и 9) придется проводить линеаризацию кривых титрования, а в других случаях (разделы 9 и 10) - линеаризацию, интерполяцию и экстраполяцию градуировочных графиков. Для сопоставления результатов анализа между собой и с нормативными документами потребуется овладеть методами статистической проверки гипотез, учитывая взаимосвязь ошибок 1 и 2 рода. Изучение соответствующего материала в типовой программе курса ВМ не предусмотрено и должно быть учтено при ее пересмотре, а до тех пор - при формировании рабочих программ в каждом вузе. Отметим, что простого включения материала в программу недостаточно. Так, студенты получают на первом курсе теоретические сведения по методам поиска экстремумов и решению дифференциальных уравнений, но обучение не доводится до умения выполнять такие операции в ходе решения химических задач, когда они должны выступать в роли общеучебных умений.

С другой стороны, идеи тензорного исчисления, понятия оператора, группы и представления, аппарат интегрального исчисления функций нескольких переменных и некоторые другие разделы курса ВМ (в таблице не указаны) совсем не связаны с курсом АХ. Вероятно, они связаны с другими химическими дисциплинами или не связаны с химией вообще, а остаются в программе по другим соображениям. Естественно, для окончательного вывода о целесообразности изучения тех или иных разделов общеобразовательных дисциплин нужен комплексный анализ МПС со всеми общепрофессиональными и специальными дисциплинами (а не с одной АХ), а также учет фундаментальной и мировоззренческой значимости соответствующих разделов [9]. Такой комплексный анализ МПС, проведенный в ОмГУ в 1998 г. и включающий настоящее исследование в качестве одного из разделов, позволил выработать проект новой типовой программы курса ВМ для химиков [10].

Следует отметить, что целый ряд разделов курса АХ (в таблицу они не включены), судя по содержанию учебников, вовсе не требует знания высшей математики. Например, только на "школьную" математику опираются разделы "Гравиметрический анализ", "Основные объекты анализа", "Методы рентгеновской спектроскопии" и др., а также большинство подразделов из указанных в таблице разделов. Наши подсчеты показывают, что методы высшей математики могут использоваться при изучении материала, составляющего в курсе АХ около третьей части его содержания, хотя в научных исследованиях они применяются постоянно и практически всеми аналитиками. Такое "отставание" учебного курса от уровня математизации соответствующей науки представляется нежелательным, но терпимым.

Однако в некоторых случаях такое отставание доходит до недопустимой степени. В частности, анализ 14 изданных в 1970-1990-е годы отечественных задачников по АХ показывает, что типовые решения всех задач содержат лишь операции элементарной математики (арифметические действия с учетом правил округления, логарифмирование, потенциирование, действия со степенями, решение квадратных уравнений). Производные и интегралы не используются, даже если бы это существенно упростило или уточнило решение. Чтобы уйти от математических сложностей, во многих задачниках (и даже в некоторых учебниках) рекомендуются грубые упрощения; например, пренебрежение ступенчатым характером комплексообразования, хотя это может привести к совершенно ошибочным ответам. При этом алгоритмы точного решения в учебниках описываются, а необходимый математический аппарат студентам известен. По-видимому, если упрощенный вариант решения невозможен, задачи соответствующих типов в задачник не попадают. Однако задачи, для решения которых требуется аппарат ВМ, наши студенты должны решать обязательно, иначе треть учебного материала по АХ останется без необходимых упражнений и иллюстраций. Для экономии времени и обеспечения точности расчетов на занятиях по АХ 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 курсу АХ должны учитываться возможность и необходимость решения нестандартных (в частности, усложненных в математическом отношении) расчетных задач

Список литературы

Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования. Требования к минимуму содержания и уровню подготовки выпускника по специальности 011000 - Химия. М. : Госкомвуз, 1995. 20 с.

Дорохова Е.Н. // Ж. аналит.химии. 1996. Т. 51. N 1. C.131-138.

Полосуев А.М., Чирский В.Г., Цареградский И.П. и др. Программа дисциплины "Высшая математика". Индекс УМОУ-01.08(13-90) // Программа дисциплин по типовому учебному плану специальности 01.08-Химия. М.: МГУ, 1990. С. 172-78.

Вершинин В.И. / Современные проблемы методики преподавания математики и информатики. Омск: ОмГУ, 1997. С.6-9.

Фадеева В.И., Дорохова Е.Н., Прохорова Г.В. и др. Программа дисциплины "Аналитическая химия". Индекс УМОУ - 01.08(19-90) // Программа дисциплин по типовому учебному плану специальности 01.08-Химия. М.: МГУ, 1990. С. 60-76.

Скуг Д., Уэст Д. Основы аналитической химии: В 2 т. М.: Мир, 1979. 480, 438 с.

Янсон Э.Ю. Теоретические основы аналитической химии. М.:Высшая школа, 1987. 304 с.

Основы аналитической химии: В 2 кн. / Под ред. Ю.А.Золотова). М.: Высшая школа, 1996. 383,461 с.

Cкатецкий В.Г. Научные основы профессиональной направленности преподавания математики студентам нематематических специальностей: Автореф. дисс. ... докт. пед. наук. Минск: БГПУ, 1995. 35 с.

Вершинин В.И., Кукин Г.П. // Многоуровневое высшее педагогическое образование. 1999. Омск: ОмГУ. Вып.23. С. .... (в печати).

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Где скачать еще рефератов? Здесь: letsdoit777.blogspot.com
Евгений21:56:54 18 марта 2016
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
14:54:38 24 ноября 2015

Работы, похожие на Статья: Межпредметные связи в высшей школе: математическое обеспечение курса аналитической химии

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(149913)
Комментарии (1829)
Copyright © 2005-2016 BestReferat.ru bestreferat@mail.ru       реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru