醫(yī)學院校高等數(shù)學課程教學改革探索與實踐

何 蘭，滕 輝，宋運娜，李 濤

（齊齊哈爾醫(yī)學院 基礎醫(yī)學院，黑龍江 齊齊哈爾 161006）

高等數(shù)學作為高等醫(yī)學院校一門重要的必修基礎課程，一種多學科共同使用的精確的科學語言，對學生后繼課程的學習和思維素質的培養(yǎng)起著重要的作用。盡管在醫(yī)學院校開設高等數(shù)學課程已有近四十年的歷史，但是在醫(yī)學院校開設高等數(shù)學課程的必要性，一直受到許多學生和家長的質疑，學數(shù)學無用的認識誤區(qū)導致很多學生對高等數(shù)學課程不重視和敷衍學習。為了改變醫(yī)學生 “數(shù)學無用論”的觀念，經(jīng)過多年的努力和實踐，我們在近幾年的教學中對數(shù)學教學的內容、方法、手段和課程體系進行了一些改革和探索。

1 改變學生觀念，激發(fā)學習興趣

興趣是最好的老師。從表面看，數(shù)學和醫(yī)學沒有什么聯(lián)系，學生理所當然地認為學習高等數(shù)學課程對以后的學習和工作沒有什么用處。為了改變學生的這一觀念，我們認為上好第一節(jié)課，改變學生的態(tài)度，激發(fā)學生的學習興趣，對今后學好高等數(shù)學至關重要。

數(shù)學可以分成兩大類：一類叫基礎數(shù)學，一類叫應用數(shù)學?；A數(shù)學按照數(shù)學內部的需要，或未來可能的應用，對數(shù)學結構本身的內在規(guī)律進行研究，它有很強的概括性、抽象性和邏輯性。通過學習高等數(shù)學的基礎理論，可以培養(yǎng)學生的抽象思維能力和邏輯推論能力。第二大類即應用數(shù)學，著重采用應用數(shù)學工具去解決各個領域中的實際問題。在解決問題的過程中，所用的數(shù)學工具就是基礎數(shù)學。醫(yī)用高等數(shù)學同時包含了基礎數(shù)學和應用數(shù)學。隨著生命科學和醫(yī)學的快速發(fā)展，近年來，醫(yī)學和數(shù)學的結合越來越緊密，因此在醫(yī)學院校開設高等數(shù)學課程是非常必要的。

從河圖、洛書、八卦的古典模型，到哲理數(shù)學的符號模型，從貝葉斯診斷模型、最大似然估計、Logistic模型到中藥指紋圖譜等等，都是數(shù)學在醫(yī)學領域的應用。1979年獲得諾貝爾獎的CT的發(fā)明，其數(shù)學基礎就是二維Rodan變換，1985年諾貝爾獎是由瑞典數(shù)理學家建立的“免疫網(wǎng)絡系統(tǒng)”獲得［1］。隨著科學的發(fā)展，越來越多的數(shù)學知識被應用到醫(yī)學和生命科學中，同時也出現(xiàn)了很多數(shù)學與醫(yī)學、生物學等的交叉學科，例如生物信息學、網(wǎng)絡藥理學、生物數(shù)學、醫(yī)用模糊數(shù)學等學科。還有一些新興課程，如循證醫(yī)學、生物計量學、藥物動力學等課程都需要大量的高等數(shù)學、概率數(shù)理統(tǒng)計的知識。

學生了解了這些之后，才能正確認識數(shù)學和醫(yī)學的關系，才能增強他們的學習興趣，了解學習高等數(shù)學的必要性，學生的思想才能徹底轉變，才能從應付考試轉變?yōu)橹鲃訉W習。通過學習老師第一節(jié)課的內容，使得學生能夠正確認識數(shù)學和醫(yī)學的關系，強化他們的醫(yī)學數(shù)學意識，為以后利用數(shù)學方法和手段解決醫(yī)學問題確立良好的開端。

2 教學內容改革是關鍵

高等數(shù)學課程的核心內容是微積分，過去的教材雖然在高等數(shù)學的前面冠以“醫(yī)用”或“醫(yī)學”字樣，但是其內容還是注重數(shù)學的抽象定義、定理和證明，與醫(yī)學結合的實例甚少。教師在授課時照本宣科，甚至因為教師本身都是數(shù)學專業(yè)出身，注重的也是數(shù)學理論的推導和證明，對醫(yī)學例子不熟悉，有的老師在授課時把僅有的醫(yī)學例題也忽略了。針對這些情況，近年來，在數(shù)學教學中，我們做了以下幾個方面的改革。

首先，改變教師的自身知識結構。數(shù)學教師都是數(shù)學專業(yè)出身，有扎實的數(shù)學理論基礎，但是對醫(yī)學知識的了解是盲區(qū)。因此我們要求每位教師都要學習醫(yī)學基礎課程，全面了解數(shù)學與醫(yī)學相結合的領域和實例，并且將這些結果應用于教學實踐當中。

其次，改變傳統(tǒng)教材。摒棄傳統(tǒng)教材，選用教師參編的應用性強、醫(yī)學例題豐富的教材。近年來我們使用的教材是馬建忠主編的《醫(yī)學高等數(shù)學》和李霞等主編的《醫(yī)用高等數(shù)學》。這兩本教材都注重數(shù)學在醫(yī)學中的應用。教材中的每一章里都有大量的醫(yī)學例題，使學生初步了解哪些數(shù)學知識可以和醫(yī)學相結合?！夺t(yī)用高等數(shù)學》教材每章的章前案例都是醫(yī)學方面的例題，把醫(yī)學內容做為引例，以激發(fā)學生的興趣和求知欲。另外，每章還有知識鏈接和知識拓展，了解一些高等數(shù)學發(fā)展史，讓學生了解數(shù)學來源于生活并應用于生活，這也能增加學生的學習興趣［2］。

重視實踐教學并不等于輕視理論教學。學習高等數(shù)學理論的過程也是培養(yǎng)學生思維嚴密性和邏輯性的過程，而且如果學生沒有扎實的理論基礎，以后想在醫(yī)學上應用數(shù)學也是紙上談兵。高等數(shù)學中的定義有描述性定義和精確性定義，精確性定義不但抽象而且是針對專業(yè)數(shù)學的學生，因此只給學生講授描述性定義。對于高等數(shù)學中的大部分定理只給出定理內容，重點講授其應用，只對少數(shù)經(jīng)典的定理和公式進行證明，如微積分基本定理。對醫(yī)學例題重點講授如何找尋醫(yī)學和數(shù)學的結合點，例如如何利用導數(shù)求尿液中藥物的排除速率、描述小鼠的生長曲線［3］、利用定積分求胰島素濃度在單位時間內變化的平均值、如何利用微分方程建立細菌繁殖模型［4］等等。

3 教學方法改革要恰當

現(xiàn)在各種課程都提倡教學法改革，近年來TBL教學法、PBL教學法、微課、慕課、翻轉課堂等等新興教學方法逐漸成為大學課堂的主要教學法。這些教學方法無疑給課堂帶來了新的活力和亮點，各種教學方法都有其優(yōu)點及可取之處，但是也各有弊端。微課、慕課、翻轉課堂都需要教師提前將授課內容進行錄像，每位學生學習知識必須提前在網(wǎng)絡環(huán)境下使用計算機進行學習。目前我們的學校資源有限，還不能達到每位學生一臺計算機的水準，因此不可能每門課程都采用這類教學方法。而且，進行微課、慕課、翻轉課堂的教學，學生面對的是沒有生命的電腦，不能實施師生互動，不能有師生之間面對面的眼神交流，學生有疑問的問題也不能及時解決。TBL、PBL教學法需要學生在課前用大量時間做好每節(jié)課的準備工作，醫(yī)學院校的主干課程至始至終還是那些醫(yī)學專業(yè)課，所以不管數(shù)學在醫(yī)學上有多少應用，還是不能喧賓奪主，還是應提倡以傳統(tǒng)教學方法為主要教學方法。傳統(tǒng)教學方法并不等于填鴨式教學，教師不是在講臺上照本宣科，傳統(tǒng)式教學方法也包括啟發(fā)式教學、引導式教學和案例式教學等方法，教師應精心設計每一節(jié)課。包括每節(jié)課的引入，每個定理、定義的引出，每個定理、定義的用處，和醫(yī)學有聯(lián)系的知識點要如何講授，每個知識點之間的銜接，每節(jié)課的重點、難點都是經(jīng)過老師仔細琢磨以后確定的。在授課過程中要將啟發(fā)式、引導式、案例式等教學方法與傳統(tǒng)教學法完美結合。

經(jīng)過實踐證明這種教學方法能使教師全身心投入，很好地完成“傳道授業(yè)解惑”的職責，能使學生達到最佳學習狀態(tài)，完成學習目標。

4 教學手段改革要實際

現(xiàn)在的大學課堂教學基本全部實現(xiàn)了多媒體輔助教學，提高了課堂的授課容量和教學效率，對提高教學質量也有很大的促進作用。但是不容忽視的是，多媒體這一現(xiàn)代技術的出現(xiàn)，也導致一些教師為了吸引學生的注意力，課件做的過份花哨以至于偏離了主題。還有的教師做的課件幾乎就是教材的翻版，過份詳細，定理的證明過程，例題的解題過程一步不落都在課件上，教師成了機械的放映員。如何正確地發(fā)揮多媒體的輔助作用，是值得每位教師深思的。不提倡教師過多使用和依賴多媒體，更不提倡用多媒體完全取代板書［5］。經(jīng)過多年的教學實踐和學生反饋，定義分析、例題講解、公式推導還是以板書的形式結合教師的講授，其效果更好。教師的板書要做到字跡工整，主次分明，公式推導、例題講解的書寫過程也是師生互動的過程，教師板書寫的快慢要結合學生反應的快慢，保證學生對知識的吸收和掌握。多媒體輔助的作用要恰到好處，有一些用語言表達抽象乏味、難以理解的內容可以做成動畫，例如極限定義的引入，旋轉體的體積等等，以CAI課件給出更生動形象，能使學生印象深刻且易于理解。

5 課程體系改革必不可少

當前數(shù)學已與醫(yī)學的很多分支有結合，因此課程改革必須注重“因人施教、因材施教”。大部分臨床專業(yè)的學生只需要學習《醫(yī)用高等數(shù)學》課程，而對藥學等相關專業(yè)學生開設了《醫(yī)學數(shù)理統(tǒng)計方法》課程和數(shù)學實驗。數(shù)學實驗利用計算機軟件技術把抽象的數(shù)學求解問題直觀形象地展現(xiàn)出來，提高了學生的實際應用能力，是一種真正的素質教育［6］。為公共衛(wèi)生事業(yè)管理專業(yè)的學生開設了《衛(wèi)生管理運籌學》課程。針對部分學生大學畢業(yè)之后要繼續(xù)讀碩士、博士或從事科研工作，為他們開設了選修課《醫(yī)藥數(shù)學建模》和《醫(yī)學數(shù)學實驗》課程。以上課程設置，對于引導和培養(yǎng)學生的醫(yī)學數(shù)學思維，拓寬學生的數(shù)學應用知識面，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力都有重要的作用［7］。

教學有法，但教無定法。進行教學改革和探索不是階段性的而是長久性的工作?？偠灾?，只有能夠有效地進行教學改革才能完成國家、學校和家長賦予我們的教學使命，才能夠有效地幫助學生達成學習目標。教學改革存在著無數(shù)種可能，對老師來講，需要的是勇敢的嘗試和科學的創(chuàng)新［8］。在教學改革進入深水區(qū)的今天，教學改革的成敗與否，既決定著課堂教學質量的高低，更決定著學生能否學以致用。

［1］張利萍.醫(yī)用高等數(shù)學教學改革與實踐探索［J］.大學數(shù)學，2010，26（4）：7－10.

［2］周 彥，梁興連.淺析醫(yī)學生數(shù)學課程學習動機的激發(fā)［J］.現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生，2012，28（23）：3652－3653.

［3］李 霞，賀東奇，姜 偉，等.醫(yī)用高等數(shù)學［M］.北京：北京大學醫(yī)學出版社，2013：12.

［4］馬建忠，丁 勇，何 蘭，等.醫(yī)學高等數(shù)學［M］.北京：科學出版社，2013：8.

［5］羅萬春，馬 翠，宋麗娟.醫(yī)學高等數(shù)學課程教學設計［J］.衛(wèi)生職業(yè)教育，2013，31（11）：36－38.

［6］黃榕波，王志超.醫(yī)藥高等數(shù)學教學改革趨勢研究［J］.大學數(shù)學，2004，20（4）：46－48.

［7］袁 晶，陳 群，李自強.整合學科優(yōu)勢 提高教學質量［J］.數(shù)理醫(yī)藥學雜志，2012，25（3）：371－372.

［8］滕海英，祝國強，刑 萱.談醫(yī)科高等數(shù)學教改中遇到的新問題［J］.數(shù)理醫(yī)藥學雜志，2007，20（3）：428－429.