李曉紅 金偉鋒
摘要:根據新人才培養模式下醫藥學專業學生的培養目標,結合醫藥高等數學的課程特點,提出了基于優化教學內容,重視培養數學思維和應用能力的醫藥高等數學課堂教學改革方案。
關鍵詞:新人才培養模式;醫藥高等數學;數學思維
中圖分類號:G646 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2018)46-0125-02
中醫藥院校開設高等數學課,讓學生掌握一些必要的數學知識,培養數學思維習慣,學會用定量化方法實現對中醫藥大數據的分析,解決中醫藥領域的實際問題,這對于促進學生的個體發展和我國中醫藥現代化發展將起到積極的推動作用。因此在新人才培養模式下,對醫藥高等數學的課堂教學進行改革,培養學生的數學思維和數學應用能力十分必要。
多年來,廣大高校數學教師根據學校的專業特色和學生的認知能力,結合自己的多年教學經驗和心得,不斷積極探索和嘗試新的教學模式和教學方法,提出了高等數學教學改革方案。微課教學、翻轉課堂、信息化網絡教學、分層教學、案例式教學方法等被越來越多地應用到教學實踐中,在提高教學效果方面取得了一些成效。高等數學的教學內容,是經典的微積分知識,側重于理論和計算,而對中醫、中藥、臨床等專業的學生來說,高等數學的應用價值在后繼專業課程的學習和后期自身發展中得不到體現,特別是面對大量的實驗數據和臨床數據時不知所措,阻礙了他們探索的腳步,也使得他們的研究只能停留在前人的基礎上,很難超越。
根據中醫藥院校新人才培養目標的要求,結合醫藥專業的特色和學生的特點,對醫藥高等數學的課堂教學提出幾點看法。
一、優化課堂教學內容,夯實理論基礎
在保證課程體系完整的條件下,結合學生的知識水平和專業要求,制定合適的教學大綱,把教學的重點放在對數學思想和數學方法的講解上,注重數學理論與醫藥學專業知識的結合,適當增加相關的數學建模的內容,引導學生用所學的知識,發揮個人的能力,解決問題。
(一)理論來自實踐,加深學生對數學思想的理解和掌握
數學思想和數學方法來源于生產、生活,并指導人們實踐,抽象成數學語言就是數學中的定義、性質和定理。它們是人類智慧的結晶,體現了事物的客觀規律,也是數學指導實踐、應用于實踐的理論基礎和方法,這正是數學的魅力所在。從以往學生的表現來看,學生不重視對概念以及概念所蘊含的數學思想的理解和掌握,只是一味的背公式,直接的結果就是在實際應用時無從下手,找不出解決問題的方法。比如,傳染病的預測問題,某段時間間隔內,病人的數量的平均變化率以極限的方式演化成瞬時變化率,這個瞬時變化率就是病人數量對時間的導數,是導數定義的具體應用,體現在形式上,是一個帶有初始條件的微分方程模型。因此,深刻、透徹地理解定義和定理,打下扎實的理論基礎,才能指導實踐,服務于實踐。
(二)數形結合,促進對知識點的理解和掌握
數學抽象性的語言特點給學生學習高等數學帶來很大困難,也是學生缺少學習興趣的一個重要原因。如果針對具體的例題,用matlab畫圖并進行動態演示,再結合直觀定義進行講解,就比較容易理解了。比如,極限的“語言”定義,利用數學軟件的繪圖功能,可以將函數的變化趨勢準確地呈現出來,有益于對極限概念的理解。曾看到有些學生用極限“無限接近”的思想設計了一些有趣的、富含深意的表達式和符號,數學的趣味性體現得淋漓盡致,抽象、難懂的數學公式和理論變得活潑可愛,提高了學生學習的樂趣。
(三)與專業相結合,提高應用性
醫藥高等數學的授課對象是醫藥學專業的學生,在對自身的專業課程設置了解之后,大部分學生認為數學學而無用,所以缺少學習的積極性和主動性。在高等數學內容上,適當弱化計算難度,只掌握基本的計算方法和技巧。在例題的選取上,選取一些簡單易懂的醫藥模型,鼓勵學生用已有的數學知識提出問題、分析問題,并指導學生通過查閱文獻等方法解決問題。事實證明,學生對與本專業相關的例題更感興趣,也更愿意就這樣的問題來和老師討論。
二、將數學建模和數學實驗與日常教學相結合,培養學生的創新能力和創新思維
數學建模是聯系數學理論與實際實踐的橋梁,是用數學語言、數學方法對研究對象進行量化分析,建立數學模型并加以解決的一種思想方法。主要考察的是學生對數學的應用能力和創新能力。數學實驗是借助計算機和數學軟件,去認識問題和解決問題,完成對數學模型的求解,它可以促進數學與其他學科之間的結合。
(一)將數學建模融入到課堂教學中,提高學生用數學的方法分析解決問題的能力以及創新能力
2016年,首屆全國醫藥院校大學生數學建模競賽吸引了很多醫藥院校的學子,賽題都是選自臨床和實驗數據,具有極高的應用價值。但是,數學建模競賽仍然只是少數人的競賽,對于其他大部分學生,接觸到數學模型和數學實驗的機會并不多,只有把數學模型和數學實驗引入到課堂教學中,才能讓更多的學生學習和掌握,并從中受益。一些簡單的、經典的醫藥學數學模型,如傳染病模型、藥代動力學模型、細菌繁殖模型等將數學知識與醫藥、生物學知識相結合,激發了學生學習興趣,提高了學習的主動性,有助于自身創新能力的培養和批判性思維的形成。
(二)適當增加數學實驗的內容,提升學生的動手能力和應用能力
數學軟件是求解數學模型的利器,比如常用的matlab軟件,擁有強大的計算和繪圖功能,還能進行仿真和模擬。掌握了matlab的基本命令,可以促使學生積極主動地去思考解決問題的方法,反復實踐,不斷修正,提高學生的動手操作能力和實際應用能力。比如對于沒有解析解的微分方程,利用軟件可以求出它的數值解。
實踐證明,具有數學建模能力、會簡單使用數學軟件的學生在后繼的專業學習和發展中表現突出,一些學生在科學研究和導師的課題組中,擔當了數學建模、數據分析和處理的重要角色。這更讓我們看到醫藥高等數學課堂教學改革的方向和前景——培養具有數學能力的復合型醫藥人才
三、更新教育理念,改變學習習慣,創建多維度的師生交流溝通渠道,激發學習興趣,提高自主學習能力
現代教育中,教師在課堂教學中主要起組織和引導作用,教學以學生為中心,充分考慮學生的需求,激發學生學習數學的積極性和主動性;以學生未來的發展為前提,培養學生利用數學方法解決實際問題的能力。
(一)轉變教師的教學理念
醫藥學專業的學生有自己的特點和專業特色,不能完全采用中學老師的教學方法以及給理工科學生上數學課的方法,而是要重新定位高等數學課,鼓勵學生多思考,多質疑,多練習,指導學生掌握和使用好這種工具。只有當學生認為這門課程確實有用,才會積極主動的去學,否則課堂上再生動,只不過是過眼云煙,熱鬧一場,很快就忘了。可采用現代化的教育手段,如多媒體輔助教學,微課,建立教學網絡平臺,進行多方位的立體教學。
(二)指導學生改變學習習慣,提高學習效率
大學課堂容量大,進度快,生活學習環境比較寬松。因此要指導學生轉變學習觀念,掌握學習方法,養成自學的習慣,提高學習效率,加強自我管理的能力。高等數學邏輯性強,學習過程中要注意理解,找到各知識點之間的聯系,課前預習,課后復習和總結。充分利用互聯網和教學網絡平臺、圖書館、網易公開課等等,里面提供了大量的優質課程資源。
隨著醫學、藥學和生物技術的不斷發展,現代數學知識的重要性也會逐漸凸顯,重視醫藥高等數學的教育,積極探索醫藥高等數學教學改革的實踐,培養學生的數學思維和創新能力,使數學為醫學所用,促進醫藥事業的發展。
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