1、高职生化制药专业主要核心课程对数学应用的考察汪荣伟 云连英恩格斯在自然辩证法中曾经谈到：数学的应用，在化学中是最简单的一次方程式；在生物学中=0。100 多年过去了，现在的情形又是怎样呢？结合省教育规划课题，我们对此进行了考察。生化制药专业学生的培养目标是： 培养热爱社会主义祖国，拥护中国共产党的基本路线，适应生产、建设、管理、营销第一线需要的，德智体美等全面发展的，从事药物制造、药物分析及药物新产品试制、开发与工艺、设备设计及产品销售的实用型高级人才。毕业生懂得生物或化学制药的基本方法，掌握药物分析的基本理论和技能。能熟练地启动和控制生产过程。初步了解制药技术的最新发展动态，并具有一定创新意
2、识与创业意识，为参与市场竞争与人才竞争作好较为充分的准备。在生化系奚立民主任和两位青年教师石雷、阎启东的介绍下，我们选取了该系 04 级教学计划中的专业基础模块、核心技术模块各两门课程：无机及分析化学、物理化学、制造过程及设备、药物分析，并选取了相应的教材（参见参考文献） 。下面把这些课程所涉及的数学知识分述如下。一、无机及分析化学中的数学该课程在第 1、2 学期开设。教育部规划教材是以无机化学、分析化学分而述之，而生化系则是合二为一。1. 无机化学中的数学该课程在化学基本理论部分对数学有一些初步的要求，主要体现在化学反应速率和化学平衡两个概念中。化学反应速率指的是：在单位时间内，反应物或生成
3、物浓度变化的绝对值，当时间t0 时，即为导数的概念。或者说，化学反应瞬时速率为反应物或生成物的浓度对时间的导数。但是，反应速率表示的这种关系又和反应温度、是否有催化剂等因素相联系，有些关系属于经验。在这里，数学起着辅助的作用，更重要的是物质内部化学特性。在化学平衡中，平衡常数和转化率是两个重要的概念，平衡常数表示为反应达到平衡时有关浓度相应系数次幂的积，后者表示某一反应物已反应浓度与起始浓度的百分比。化学平衡常数是后继课程物理化学的重要内容，其化学意义是深刻的，从计算的角度讲却是不难的，且可通过查表来进行计算；转化率则能更为直观的反映可逆反应进行的程度，它与系统的起始状态即函数的增量有关。其它
4、在化学平衡计算中大体没有脱离恩格斯所说的“一次方程式” 。2. 分析化学中的数学分析化学研究物质的化学组成、含量、结构等，定量的分析较多，因而数学知识的应用也较多。如，误差、精度等属于数值分析的范畴；分析数据的处理要应用统计学的基本方法（大数定律、样本的特征值、参数估计） ，等等。各种分析方法中，传统的沉淀滴定法、重量滴定法用到的数学工具有：比例计算、方程应用、初等函数的计算、近似计算、曲线的应用等。在一元弱酸（碱）的 pH 值的计算就要求解一元高次方程，在没有通用的方法面前，分析化学采用的方法是近似的。在应用不同的近似公式时，往往先要进行繁琐的条件判别。因此，如何删繁就简使计算更胜一筹？也许
5、是数学与专业结合的切合点。而在仪器分析方法中，除了先进的仪器之外，还应用了现代数学的知识，如快速付里叶变换技术。事实上，在先进的仪器背后，往往有数学技术在起支撑作用，只是这个作用被仪器所物化了。因此，在该类分析方法中，数学工具的使用大多在一些定律之中或对图形的分析中。如原子吸收分光光度法就遵从朗伯-比尔定律；而该分析方法的定量基础则是借助图解和光学知识常识推导出来的。二、物理化学中的数学物理化学解决化学中的理论问题，在第 2、3 学期开设。它所涉及的领域使得在深度和广度上对数学知识的需求更高了。主要有：全微分、微元、定积分、不定积分、曲线积分、外推法、统计方法，等等。粗略地了解，这些数学方法或
6、工具对理解物理化学中所要讨论的问题确实是必需的，但是纯技巧性却是很少的。可见，专业对数学知识的应用是极为经济的和极为实际的。这对于我们从事教学无疑是个警示：当我们陶醉在严密的数学逻辑体系中时，更应展示它的力量性的一面应用。三、制造过程及设备课程中的数学本课程属于核心技术模块。由于以流体力学为理论基础，导数（微分）概念随处可见，大量的是变化率和相对变化率的分析；由于管路的复杂性，又有诸多的近似公式。在这一课程，很多的概念是通过数学关系式来表达的。如雷诺准数 、当量直径 、Reed汽蚀余量 、等等。h在这一课程中，有诸多公式通过平衡式或微积分的形式给出。如，伯努利方程、管路特性方程、过滤基本方程、
7、对流给热方程、传热速率方程，等等。同时符号、图表也相应增多。不过符号的多样性、图形的直观性、数表的简洁，恰好是生化专业的特点，也是数学教学过程中需要注意的问题。尽管在药物分析中，数学方法的和计算机技术的应用是一个趋势，但在目前的药物分析课程中的数学知识则是比较少的，在高职阶段更是如此。四、结论1. 生化专业对数学的应用范围是较广的，不但有经典的微积分，也有现代的数理统计；不但有精确的计算要求，也有近似计算思想的体现。2. 在专业理论中，数学思想的应用往往比繁琐的计算更重要；图表的直观解释往往比符号的形式推导更实用。3. 在目前的数学教学中，应淡化体系的完整性、计算的技巧性，强化数学思想和方法的
8、实际应用。数学教学应贴近专业需求。4. 对生化专业而言，下列数学知识是必需的：一元微积分、偏导数、数理统计的基本方法、数值计算和建模的基本方法。这些内容的教学大体需要 100 学时，如果更具有针对性，学时还可以大大缩短。5. 对数学教师来讲，应该向专业教师学习，掌握一些专业方面的基本知识，努力融合在教学中，增强数学教学的吸引力。参考文献1蔡美芳主编，药物分析，中国医药科技出版社，2002 年 1 月第一版2陆美娟等，化工原理，化学工业出版社，2001 年 1 月3教材编写组，无机化学，高等教育出版社，2000 年 8 月第二版4教材编写组，分析化学，高等教育出版社，2000 年 8 月第二版5印永嘉等编，物理化学简明教程，高等教育出版社，1992 年 6 月第二版6奚立民著，无机及分析化学（上） ，院内自印教材
