醫(yī)藥高校開設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的實(shí)踐與思考

□胡俊華 胡靈芝

一、引言

數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展是融為一體的，數(shù)學(xué)對(duì)現(xiàn)代生活方式產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。醫(yī)學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的目標(biāo)由單純的傳授知識(shí)向培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)、能力和價(jià)值觀過(guò)渡，學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)是一種探究式的創(chuàng)新學(xué)習(xí)。醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)課可以充分調(diào)動(dòng)醫(yī)藥類高校學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，對(duì)于醫(yī)學(xué)實(shí)際問(wèn)題的解決是分析思考、探索研究的過(guò)程。近年來(lái)，數(shù)學(xué)建模在醫(yī)藥類高校也受到了極大的重視。學(xué)校已連續(xù)五年組織學(xué)生參加了數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽。在當(dāng)前的環(huán)境下，純粹的數(shù)學(xué)理論課已不能滿足醫(yī)藥類高校大學(xué)生的需求。為了達(dá)到學(xué)以致用的目標(biāo)，學(xué)校決定在2015 級(jí)大學(xué)生數(shù)學(xué)課時(shí)設(shè)置中加入4 學(xué)時(shí)的數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課，這是在醫(yī)藥類高校中開設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的初步嘗試。

二、醫(yī)藥類高校開設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的必要性

醫(yī)藥類高校學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)相對(duì)比較薄弱，學(xué)生對(duì)純粹的理論教學(xué)普遍感到枯燥，脫離了醫(yī)學(xué)和數(shù)學(xué)相結(jié)合的宗旨。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課對(duì)中醫(yī)藥高校數(shù)學(xué)教學(xué)改革具有重要的意義。

(一)開設(shè)醫(yī)學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)良好的數(shù)學(xué)素質(zhì)。數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)興趣是改善學(xué)生學(xué)習(xí)效果的前提因素。缺乏興趣，嚴(yán)重影響了課堂教學(xué)效果，特別是數(shù)學(xué)的理論分析，學(xué)生理解比較吃力。開設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課解決了此問(wèn)題，有助于學(xué)生加深對(duì)數(shù)學(xué)理論知識(shí)的理解，讓學(xué)生產(chǎn)生對(duì)數(shù)學(xué)的興趣，從而接受數(shù)學(xué)文化，達(dá)到培養(yǎng)數(shù)學(xué)素養(yǎng)的目的。

(二)開設(shè)醫(yī)學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)學(xué)以致用的目的。在醫(yī)藥類高校多數(shù)學(xué)生的理念中，數(shù)學(xué)課只需要一張紙、一支筆。開設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課，打破了醫(yī)藥類高校傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)教學(xué)模式和學(xué)習(xí)模式。學(xué)生邊學(xué)邊用，解決了和醫(yī)學(xué)相關(guān)的實(shí)際計(jì)算問(wèn)題，增強(qiáng)了數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的效果，有助于提高課堂的理論教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)了學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力和素養(yǎng)。

(三)開設(shè)醫(yī)學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課，有助于培養(yǎng)醫(yī)藥類高校學(xué)生進(jìn)行醫(yī)學(xué)科學(xué)研究的能力。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)所產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，都需要用數(shù)學(xué)軟件進(jìn)行處理。對(duì)于醫(yī)學(xué)實(shí)際問(wèn)題，需要建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析和驗(yàn)證，模型的計(jì)算同樣需要用數(shù)學(xué)軟件。而醫(yī)藥類高校學(xué)生的數(shù)學(xué)軟件計(jì)算能力相當(dāng)薄弱，是學(xué)生后期進(jìn)行醫(yī)學(xué)科學(xué)研究的軟肋。要求學(xué)生掌握數(shù)學(xué)軟件的基本操作和使用方法顯得極為重要。

三、醫(yī)藥類高校開設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課應(yīng)注意的方法和原則

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課預(yù)計(jì)開設(shè)4 課時(shí)，分成兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組，分別在極限導(dǎo)數(shù)、積分和微分方程兩個(gè)節(jié)點(diǎn)上安排4 課時(shí)實(shí)驗(yàn)課。目前只在管理專業(yè)安排4 學(xué)時(shí)的醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)課，實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)內(nèi)容安排要針對(duì)教材，針對(duì)專業(yè)設(shè)置，緊扣學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)的設(shè)置難度要適中，要符合學(xué)生的實(shí)際情況和專業(yè)特色。由于課時(shí)較少，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容難度要適中，體現(xiàn)出層次性和梯度性，突出學(xué)校專業(yè)的知識(shí)差異和學(xué)生的個(gè)性差異，要從專業(yè)和學(xué)生的實(shí)際情況來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。雖然實(shí)驗(yàn)課時(shí)比較少，但課堂上不能泛泛而談，針對(duì)某個(gè)問(wèn)題的常用命令和求解方法要注意教學(xué)方法的嚴(yán)密性，注重醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)的求解環(huán)節(jié)介紹，力求常用命令的精講精練，要具有啟發(fā)性，實(shí)驗(yàn)例題的設(shè)計(jì)要有一定的代表性，爭(zhēng)取做到舉一反三、事半功倍的學(xué)習(xí)效果，達(dá)到引導(dǎo)性的教學(xué)目的。同時(shí)，在醫(yī)學(xué)數(shù)學(xué)的課堂教學(xué)過(guò)程中，要讓學(xué)生參與到教學(xué)活動(dòng)中，參與課堂，互動(dòng)性地進(jìn)行探究學(xué)習(xí)。醫(yī)學(xué)類實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題。

(一)注重常用命令的直接應(yīng)用，淡化程序語(yǔ)法規(guī)則和語(yǔ)言命令的編寫。初步讓學(xué)生了解數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的目的和內(nèi)容，掌握數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的常用命令，能處理簡(jiǎn)單的有關(guān)實(shí)際計(jì)算問(wèn)題。醫(yī)藥類數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課培養(yǎng)的不是計(jì)算機(jī)程序員，實(shí)驗(yàn)課教學(xué)是為學(xué)生處理相關(guān)醫(yī)學(xué)計(jì)算問(wèn)題而服務(wù)的。

(二)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)和醫(yī)學(xué)實(shí)際問(wèn)題相結(jié)合，讓學(xué)生明白學(xué)有所用、學(xué)以致用的道理。重點(diǎn)介紹極限和微積分的常用命令使用方法，對(duì)教材中的醫(yī)學(xué)例題用數(shù)學(xué)軟件進(jìn)行計(jì)算和示范，培養(yǎng)學(xué)生處理實(shí)際問(wèn)題的能力。

(三)充分利用多媒體教學(xué)，提升醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)效果。傳統(tǒng)的理論教學(xué)板書設(shè)計(jì)已不能滿足醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)要求，抑制了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性的發(fā)揮，學(xué)生探究式、創(chuàng)新式的學(xué)習(xí)方法會(huì)受到限制，嚴(yán)重影響了醫(yī)學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教育教學(xué)效果。在教學(xué)多媒體發(fā)達(dá)的今天，通過(guò)多媒體輔助教學(xué)，教師可以介紹數(shù)學(xué)軟件的基本操作，構(gòu)造數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的立體教學(xué)思維，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。通過(guò)多媒體的教學(xué)，教師可以展現(xiàn)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的分析、思考和解決過(guò)程，可以將程序語(yǔ)言編寫方法和過(guò)程直觀形象地展現(xiàn)在學(xué)生眼前，實(shí)驗(yàn)的步驟、過(guò)程和結(jié)論提供給學(xué)生，讓學(xué)生充分了解如何進(jìn)行數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)，把解決問(wèn)題的全過(guò)程呈現(xiàn)在學(xué)生眼前。同時(shí)，可以節(jié)省充足的時(shí)間，讓學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)。

(四)注重?cái)?shù)學(xué)理論知識(shí)和數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的聯(lián)系。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課是在學(xué)生學(xué)習(xí)《醫(yī)藥高等數(shù)學(xué)》課之后開設(shè)的，實(shí)驗(yàn)的目的是為了學(xué)以致用，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。在實(shí)驗(yàn)之前，要將數(shù)學(xué)理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)問(wèn)題聯(lián)系起來(lái)。在教學(xué)過(guò)程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問(wèn)題，因材施教因題而異，尋找解決實(shí)際問(wèn)題的恰當(dāng)數(shù)學(xué)方法和理論，再利用相對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)命令進(jìn)行求解和實(shí)驗(yàn)。教學(xué)過(guò)程是將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)語(yǔ)言的數(shù)學(xué)建模過(guò)程，是培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的解題方法、思想和能力的過(guò)程。

(五)注重將實(shí)際問(wèn)題的解決步驟轉(zhuǎn)化為程序語(yǔ)言的能力培養(yǎng)。數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的兩個(gè)關(guān)鍵轉(zhuǎn)化是將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)語(yǔ)言，將數(shù)學(xué)語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為程序語(yǔ)言。數(shù)學(xué)語(yǔ)言轉(zhuǎn)化為程序語(yǔ)言是數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵所在。因此，要重點(diǎn)講解程序語(yǔ)言編寫的基本規(guī)則、常用命令的使用方法，堅(jiān)持在學(xué)中用、用中學(xué)、邊學(xué)邊用的原則，注重程序語(yǔ)言的功能和結(jié)構(gòu)分析，培養(yǎng)學(xué)生編寫和分析程序語(yǔ)言的能力培養(yǎng)。

(六)學(xué)生在親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)時(shí)，要進(jìn)行分組交流和討論，讓學(xué)生積極參與到數(shù)學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中，培養(yǎng)科學(xué)研究的合作和探討能力。對(duì)于解決實(shí)際問(wèn)題所采用的數(shù)學(xué)方法以及編程實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的語(yǔ)法錯(cuò)誤，都要進(jìn)行討論、總結(jié)和分享表達(dá)出來(lái)，提高學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)的效率。

(七)學(xué)生課后要撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)報(bào)告是對(duì)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的回顧和總結(jié)。撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，可以加深學(xué)生學(xué)習(xí)的效果，可以練習(xí)常用命令的應(yīng)用，對(duì)預(yù)留的課后實(shí)驗(yàn)問(wèn)題進(jìn)行研究和討論。實(shí)驗(yàn)報(bào)告也是考查學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)成績(jī)的一種方式。讓學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)并解決實(shí)際問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣和好奇心，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)素質(zhì)。

四、結(jié)語(yǔ)

數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)是一種現(xiàn)代新型的教學(xué)模式，在教學(xué)改革中起著舉足輕重的作用。陜西中醫(yī)藥大學(xué)新增課時(shí)，是醫(yī)藥類高校數(shù)學(xué)教學(xué)改革邁出的第一步。對(duì)于培養(yǎng)醫(yī)藥類實(shí)用型人才具有重要意義，能促進(jìn)醫(yī)藥類事業(yè)的發(fā)展。培養(yǎng)了學(xué)生的數(shù)學(xué)應(yīng)用能力，實(shí)現(xiàn)了數(shù)學(xué)理論和醫(yī)學(xué)實(shí)際問(wèn)題的接軌。

［1］朱健民．大學(xué)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的實(shí)踐與探索［J］． 數(shù)學(xué)理論與應(yīng)用，2002

［2］岑冠軍． 構(gòu)建主義下數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施策略［J］．實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2014

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