石仁祥+袁建軍


摘 要:高等數(shù)學是醫(yī)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(yè)課,學習上不夠重視。本文從高等數(shù)學的人文價值、培養(yǎng)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(yī)學類學生對高等數(shù)學的重視。并順便談及對高等數(shù)學教學模式改革的一些看法。
關鍵詞:高等數(shù)學;教學改革;人文價值
高等數(shù)學是醫(yī)學類大學生的一門重要課程,然而在不少醫(yī)學專業(yè)學生觀念中,認為高等數(shù)學與自身所學專業(yè)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(yī)學與數(shù)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(shù)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(jié)所涉及的定理與計算必須以充分理解和掌握前面章節(jié)知識點為前提。因此平時不重視高等數(shù)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(yī)學類學生學好高等數(shù)學,可以考慮從以下幾個方面入手:
一、 強調數(shù)學是培養(yǎng)大學生人文素質與理性思維的重要途徑
傳統(tǒng)的教學觀念認為對于非數(shù)學專業(yè)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(shù)學中蘊含的思想方法、體現(xiàn)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(shù)學學習只是疲于應付,造成高等數(shù)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(shù)學人文價值,它是提高審美意識的重要途徑。高等數(shù)學是人類文化重要組成部分,數(shù)學定義的產(chǎn)生,相關理論的建立都是人類社會發(fā)展與進步的體現(xiàn)。在科技發(fā)達的今天,幾乎任何科學技術都是借助數(shù)學發(fā)展起來的。數(shù)學文化體現(xiàn)的數(shù)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(xiàn)實世界就是數(shù)學定律表現(xiàn)的物體在時空中運動的總和,而整個宇宙是一個以數(shù)學定律構成的龐大而協(xié)調的機器??梢哉f近代科學技術是借助數(shù)學的進步而進步,在計算機領域幾乎很多創(chuàng)新的思想來源于數(shù)學。近代物理在數(shù)學的基礎之上建立和發(fā)展起來。高斯說過:數(shù)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(shù)學研究物質一些特殊相或狀態(tài),即把數(shù)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(shù)學建模應用統(tǒng)計學方法發(fā)現(xiàn)遺傳規(guī)律與自由組合規(guī)律等等。數(shù)學進步體現(xiàn)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(shù)學文化是人類文明重要組成部分,正是有了數(shù)學文明,人類才得以發(fā)展進步。因此高等數(shù)學的學習對每個人都是重要的。
其次,高等數(shù)學有助于培養(yǎng)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(yǎng)的大背景下,高等數(shù)學的學習有助于科學素質的培養(yǎng),如歸納能力、推理能力、演繹能力等等。通過高等數(shù)學學習,學生的心智受到啟迪,他們認識和處理數(shù)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(shù)學發(fā)現(xiàn)并改造世界。而依靠數(shù)學的主要手段是量化與簡化,主要表現(xiàn)在數(shù)學模型的建立中,通過對客觀世界抽象分析得到一般的數(shù)學模型再分析相關的性質。最后需要指出:培養(yǎng)數(shù)學素質是提高學生學習數(shù)學積極性的指導思想之一,實現(xiàn)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(yī)藥類中的應用
高等數(shù)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(yī)藥、經(jīng)濟、工程技術都有廣泛的應用,所以學習好高等數(shù)學幾乎對每一個大學生來說都是很重要的事。通過加強數(shù)學的應用,適當減弱數(shù)學的理論原則來改變“高等數(shù)學無用論”的狹隘觀點。樹立學生重視高等數(shù)學,熱愛數(shù)學的意識?,F(xiàn)列舉兩例:
1. 高等數(shù)學在醫(yī)藥領域的應用
高等數(shù)學來源于實際問題,反過來又幫助人們理解與解決現(xiàn)實中問題。醫(yī)藥領域也存在諸多問題,其解決需要扎實的高等數(shù)學知識與能力。因此需要學習高等數(shù)學培養(yǎng)邏輯推理等各方面能力,為以后的事業(yè)打好基礎。
例:機體對某種藥物的效應E(以適當?shù)膯挝欢攘浚┡c給藥量x(單位),給藥后經(jīng)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(shù),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(shù)學中往往轉化成函數(shù)在一階導數(shù)為零時取得最值。計算一階導數(shù):
2. 高等數(shù)學在化學中的應用
現(xiàn)代科學的方方面面都體現(xiàn)高等數(shù)學的應用,正是高等數(shù)學理論與應用不斷發(fā)展,才推動諸如化學、物理等學科的發(fā)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(shù)學是現(xiàn)代科學技術的基礎,是人類文明的結晶。沒有高等數(shù)學的廣泛應用就不可能有今天高度發(fā)達的科學技術。因此高等數(shù)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(shù)學,相關文獻提出以下幾個方面入手:(1)激發(fā)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(xiàn)實脫節(jié),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(shù)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(yī)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(shù)學問題能力,一般包括平時作業(yè)、課堂表現(xiàn)、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(shù)學,學習好高等數(shù)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(yī)藥大學。endprint