石仁祥+袁建軍


摘 要:高等數學是醫學類大學生的一門重要基礎課,然而部分學生由于認為是非專業課,學習上不夠重視。本文從高等數學的人文價值、培養大學生的邏輯推理分析問題的能力、在日常生活中的應用等方面討論如何提高醫學類學生對高等數學的重視。并順便談及對高等數學教學模式改革的一些看法。
關鍵詞:高等數學;教學改革;人文價值
高等數學是醫學類大學生的一門重要課程,然而在不少醫學專業學生觀念中,認為高等數學與自身所學專業關系不大,因此思想上不重視,平時上課不注意聽課,課后也很少下工夫,總認為學醫學與數學學習無關。到了期末考試時候,為了應付考試開始突擊甚至一連幾天都在整理考試內容,事實上這種臨時抱佛腳的措施一般也難以通過考試。數學是一門邏輯性很強的學科。一個概念一個定理必須熟練掌握才能進行相關運算,而下一個章節所涉及的定理與計算必須以充分理解和掌握前面章節知識點為前提。因此平時不重視高等數學知識的點滴積累,最后期末考試的沖刺往往失敗。為了讓醫學類學生學好高等數學,可以考慮從以下幾個方面入手:
一、 強調數學是培養大學生人文素質與理性思維的重要途徑
傳統的教學觀念認為對于非數學專業學生,只注意概念和方法,只需要讓學生掌握相關計算公式即可。對于高等數學中蘊含的思想方法、體現的嚴格邏輯推理以及對人的審美文化與理性思維卻很少關注。這樣一來,很多學生對高等數學學習只是疲于應付,造成高等數學學習成績不理想。
針對這種情況,首先教師在課堂中強調高等數學人文價值,它是提高審美意識的重要途徑。高等數學是人類文化重要組成部分,數學定義的產生,相關理論的建立都是人類社會發展與進步的體現。在科技發達的今天,幾乎任何科學技術都是借助數學發展起來的。數學文化體現的數學思想、邏輯推理都是當今社會成員必須具備的科學素質。正如笛卡爾所言:現實世界就是數學定律表現的物體在時空中運動的總和,而整個宇宙是一個以數學定律構成的龐大而協調的機器。可以說近代科學技術是借助數學的進步而進步,在計算機領域幾乎很多創新的思想來源于數學。近代物理在數學的基礎之上建立和發展起來。高斯說過:數學是科學的皇后,是人類智慧的結晶。這里可以列舉2016年諾貝爾物理學獎獲得者利用高等數學研究物質一些特殊相或狀態,即把數學拓撲概念應用到物理中。再者列舉遺傳學奠基人孟德爾通過雜交豌豆的研究,通過數學建模應用統計學方法發現遺傳規律與自由組合規律等等。數學進步體現人類精神文明的進步,它是人類認識和改造自然的強大武器,數學文化是人類文明重要組成部分,正是有了數學文明,人類才得以發展進步。因此高等數學的學習對每個人都是重要的。
其次,高等數學有助于培養人的理性思維,提高他們分析思考問題的能力。在如今強調素質培養的大背景下,高等數學的學習有助于科學素質的培養,如歸納能力、推理能力、演繹能力等等。通過高等數學學習,學生的心智受到啟迪,他們認識和處理數形結合的能力、抽象思考問題本質的能力、分析和推理的邏輯思維能力得到提高。依靠數學發現并改造世界。而依靠數學的主要手段是量化與簡化,主要表現在數學模型的建立中,通過對客觀世界抽象分析得到一般的數學模型再分析相關的性質。最后需要指出:培養數學素質是提高學生學習數學積極性的指導思想之一,實現這一思想需教師付出很多。
二、 在教學過程中盡量講述在其他領域如醫藥類中的應用
高等數學是一門重要基礎課,在很多領域諸如物理、化學、天文、生物醫藥、經濟、工程技術都有廣泛的應用,所以學習好高等數學幾乎對每一個大學生來說都是很重要的事。通過加強數學的應用,適當減弱數學的理論原則來改變“高等數學無用論”的狹隘觀點。樹立學生重視高等數學,熱愛數學的意識。現列舉兩例:
1. 高等數學在醫藥領域的應用
高等數學來源于實際問題,反過來又幫助人們理解與解決現實中問題。醫藥領域也存在諸多問題,其解決需要扎實的高等數學知識與能力。因此需要學習高等數學培養邏輯推理等各方面能力,為以后的事業打好基礎。
例:機體對某種藥物的效應E(以適當的單位度量)與給藥量x(單位),給藥后經過的時間t(小時)有如下關系:E=x2(a-x)t2e-t,試求取得最大效應的藥量與時間(其中a為常數,代表可允許給予的最大藥量)。
分析:這是一道最值問題,在高等數學中往往轉化成函數在一階導數為零時取得最值。計算一階導數:
2. 高等數學在化學中的應用
現代科學的方方面面都體現高等數學的應用,正是高等數學理論與應用不斷發展,才推動諸如化學、物理等學科的發展。很多問題的解決必須依靠微積分方法。
例:在化學動力學中,常用化學反應速率是指反應物濃度減少或生成物濃度增加的速率。已知在初始時刻t=0時,反應物A,B和生成物C的濃度分別為a,b和零(設a≠b)。反應:A+B→C稱二級反應。實驗表明,在一定溫度下,恒容反應的反應速率與各反應物的濃度的乘積成正比,試求時刻t時生成物C的濃度。
三、 結束語
高等數學是現代科學技術的基礎,是人類文明的結晶。沒有高等數學的廣泛應用就不可能有今天高度發達的科學技術。因此高等數學是每一個大學生不可或缺的知識,關于如何讓學生更好學好高等數學,相關文獻提出以下幾個方面入手:(1)激發學生的學習興趣,興趣是最好的老師,一旦有了這門課的興趣,學生能夠自愿學習。(2)對當前教材進行部分改革,如當前部分教材過分注重理論,與現實脫節,應當加強與實際應用的比重。只有加大實際應用的篇幅才能讓學生信服數學學習確實在方方面面有巨大作用,而不是印象中的“形而上學”。這樣才能對醫學類學生激起學習興趣。(3)對教學過程進行改革,一般來說大部分高校都是以期末考試的方式評價這門課程。但是對學生學習過程沒有太多涉及,最近有些高校提出形成性評價以及其他評價方式,加強對教學過程管理,考核學生獨立思考與解決數學問題能力,一般包括平時作業、課堂表現、學習心得、考勤等等,與期末考試按照一定比例計算綜合成績。
總之,如何讓學生重視高等數學,學習好高等數學,因人不同,因校不同,改革的幅度與方式也不同,需要一如既往做好這項工作,讓學生學好這門課程。
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作者簡介:
石仁祥,袁建軍,江蘇省南京市,南京中醫藥大學。endprint