《醫學數學模型》的微課設計

閔建中+周艷麗

摘要：本文以給藥方案設計為例，介紹數學模型課程的微課教學設計的方法，通過課件，引入動畫，視頻的結合，闡述了當前微課教學的一般規律，為微課教學提供借鑒和思考。

關鍵詞：數學模型；給藥方案；微課

微課（microlecture）指運用信息技術的手段，按照認識規律呈現碎片化的學習內容，過程及擴展素材的結構化數字資源。微課的核心以課堂教學視頻，課例片段為主，與傳統的課堂教學和傳統視頻教學相比，它具有主題突出，指向明確，資源多樣，情境真實，同時得益于短小精悍，半結構化，微課又具有易搜索，易傳播，應用范圍廣，受益面廣的特點。

微課的制作流程一般分為：選題—教案設計—PPT制作—教學實施與拍攝—期制作—教學反思。本文以《給藥方案設計》為例，對《醫學數學模型》微課教學的設計做一些探討。

一、 微課課題的選擇：選題要適合教學對象同時有利于發揮多媒體教學的優勢

《給藥方案設計》這一選題，作為醫學院校的同學，了解數學模型在醫學中的應用是一個感興趣的話題。針對同學們學過一元微積分，微分方程的大學二年級同學知識，我們選擇“一室模型”“靜脈直接注射給藥”作為重點模型探討，其他給藥方式以及“二室模型”“三室模型”作為競賽題和課外延伸學習材料。同時對于醫學藥理學的知識，抽象的解說很難達到應有效果，正可以發揮多媒體，動畫，視頻的優勢。

二、 微課的教學設計

微課教學視頻過程十分鐘左右，在整個微課中占有核心地位，要想讓微課達到應有的效果，必須有良好的教學整體設計。井然有序，條理清晰的設計既能有利于整個拍攝過程流暢完成也，符合微課的教學理念。

（一） 引入案例的設計：通過動畫展示真實場景，抓住聽眾的注意力，自然地引出本節的核心問題——給藥方案的數學建模。

情景導入：中日友好醫院的患者王先生的真實案例：患者王先生因患有低血鉀癥，復診時醫生開了氯化鉀緩釋片囑咐一天兩次每次兩片，結果王先生自作主張還是按照一次兩片，一天三次來服用，結果導致了高血鉀癥。

引出問題：什么是給藥方案？為什么不能隨便更改醫生的給藥方案？給藥方案是如何設計出來的。數學模型在藥理學的研究中占有非常重要的作用。

（二） 教學過程設計：要符合認知規律。

第一步：如何讓學生快速深刻理解問題的本質問題的分析是關鍵，動畫的分解展示，形象，生動，深刻，對于藥物的吸收，排泄非常直觀，由直觀再到抽象的數學模型，易于理解，符合認知規律，打破了數學枯燥，無用的印象，也符合現在數學研究來源于實際的趨勢。

第二步：模型的建立求解這是本課的重點難點，但學生平時這方面的基礎知識運用訓練不夠，教材提供的計算過程也不詳細，單靠簡單講解難以達到理想的效果。通過設計六個片段，分解難點，摸清學生學習痛點，激發學生學習興趣，微課可以反復學習，對相關知識形成直觀而深刻的印象，增強教學效果。

難點1：一次給藥難點2：方程求解難點3：參數估計難點4：多次給藥難點5： 穩態分析難點6：給藥方案

三、 課件PPT的設計

微課的PPT只需要展示核心內容，它是教師講課的輔助工具也是幫助學習者理解授課內容的重要材料。照本宣科式的朗讀，不能突出重點，顯然不利于學生對知識的理解和掌握，所以PPT的設計中在內容和形式上要配合微課的整體教學設計，遵循以下一些原則：

（一） 內容設計的原則

1. 內容設計要有懸念性：

講授者的PPT展示要巧妙的設置懸念，激發大家的探求和學習欲望，也同時體現一定的邏輯和層次性。《給藥方案設計》PPT第三頁，問題的提出，留下問題：1. 給藥方案如何制定？什么數學模型能夠描述？2. 內容設計要有啟發性：能激發大家的聯想，這也和教學的案例選擇以及具體的內容有關。3. 內容前后邏輯性：雖然微課的課件前后邏輯不需要非常的嚴密，但設計的過程中也要提綱挈領，體現整個教學過程的脈絡和設計的思路，要清晰自然，比如給藥方案的設計：模型的分析，建立，求解，推廣，層層遞進，環環相扣。4. 內容上布置適當的反思，留給觀眾適當思考的問題，也能鞏固對授課內容的掌握。

《給藥方案設計》PPT第七頁，第十頁，第十二頁，PPT都能配合視頻很好展示問題。

2. PPT版面的設計：

版面的設計要注意適當的美學原則一般每一頁中文字占50%，圖片20%，空白30%，字體和文字顏色不要超過三種，上下左右要協調一致，不出現頭重腳輕等不協調的樣子。《給藥方案設計》作為數學模型課程內容，數學公式較多，做好難點式子的分解，防止單一內容連續展示產生審美疲勞。具體在版面的格式上有以下幾點值得注意：

1. 首頁和封面設計：第一頁PPT就是整節微課給人的第一印象，要有頁眉標題，作者的單位，學科，教學的內容的章節，適當的邊飾。2. 背景：素雅為宜，既能烘托字體，又能凸顯出內容的精煉，整潔。3. 中間頁：最上面知識點，中間主題內容，右下角，左下角根據人物出境需求，適當空出。4. 尾頁：簡單感謝即可，或者課題強調，切忌過多，或是生硬結束。

參考文獻：

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[4] 于化龍主編.微課實戰Camtasis Studio入門精要[M].人民郵電出版社，2017.

[5] 張海主編.視頻微課實戰勝經[M].中華工商聯合出版社，2017.

[6] 蔡躍.微課程設計與制作教程[M].華東師范大學出版社，2014.

作者簡介：閔建中，上海市，上海健康醫學院；周艷麗，上海市，上海健康醫學院。endprint