醫(yī)學(xué)院校數(shù)學(xué)建模教學(xué)策略研究

宋運(yùn)娜，何 蘭，縢 輝，王 巖

（齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161004）

醫(yī)學(xué)院校數(shù)學(xué)建模教學(xué)策略研究

宋運(yùn)娜，何 蘭，縢 輝，王 巖

（齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161004）

數(shù)學(xué)建模；開(kāi)放式教學(xué)；醫(yī)學(xué)院校

數(shù)學(xué)作為自然科學(xué)中解決實(shí)際問(wèn)題最常用的工具，在醫(yī)學(xué)院校教學(xué)中卻不被學(xué)生認(rèn)可，他們對(duì)數(shù)學(xué)沒(méi)有興趣，學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)也只是單純應(yīng)付考試。怎樣把醫(yī)學(xué)院校的數(shù)學(xué)課變得生動(dòng)而有吸引力呢？一個(gè)直接有效的方法就是讓學(xué)生由“學(xué)數(shù)學(xué)”變?yōu)椤坝脭?shù)學(xué)”。數(shù)學(xué)建模就是“用教學(xué)”的最直接的一個(gè)方法，它讓學(xué)生從生澀難懂的定理、公式及繁瑣的計(jì)算中解脫出來(lái)，將醫(yī)藥學(xué)中的定性問(wèn)題定量研究，使醫(yī)學(xué)向著定量、精確、可計(jì)算、可預(yù)測(cè)、可控制的方向發(fā)展。醫(yī)學(xué)院校的數(shù)學(xué)建模教學(xué)作為一個(gè)全新的研究領(lǐng)域受到教學(xué)工作者的普遍重視［1-4］，具體的教學(xué)策略可以分為以下幾個(gè)方面。

1 高度重視，激發(fā)興趣

1.1 重視學(xué)科建設(shè)及人才培養(yǎng)

在醫(yī)學(xué)院校，高等數(shù)學(xué)往往處在一個(gè)尷尬的位置，教育教學(xué)經(jīng)費(fèi)往往資助醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)科建設(shè)或是臨床科研，而數(shù)學(xué)建模作為醫(yī)學(xué)院校邊緣學(xué)科的新興方向，理應(yīng)得到高度重視。另外，目前醫(yī)藥衛(wèi)生高精尖人才較為缺乏，一些關(guān)鍵的核心技術(shù)我們還未掌握，這個(gè)情況與國(guó)內(nèi)醫(yī)學(xué)院校對(duì)醫(yī)藥衛(wèi)生人才數(shù)理素質(zhì)培養(yǎng)不夠重視有直接關(guān)系［5］。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，我們應(yīng)提高對(duì)數(shù)學(xué)建模教學(xué)的重視程度，加大對(duì)數(shù)學(xué)建模教學(xué)的投入，努力掌握核心技術(shù)。同時(shí)，重視人才培養(yǎng)，加強(qiáng)對(duì)醫(yī)藥衛(wèi)生人才數(shù)理素質(zhì)的培養(yǎng)。

1.2 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

要想實(shí)現(xiàn)由“學(xué)數(shù)學(xué)”到“用數(shù)學(xué)”的跨越，就要選取實(shí)用性、開(kāi)放性、趣味性強(qiáng)的數(shù)學(xué)建模案例。根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有的數(shù)學(xué)知識(shí)、能力水平，創(chuàng)設(shè)案例情景，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。在教學(xué)中還可引入計(jì)算機(jī)軟件輔助教學(xué)，使數(shù)學(xué)變得生動(dòng)有趣、貼近生活，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。

2 有序組織，采用開(kāi)放式教學(xué)模式

數(shù)學(xué)建模的特點(diǎn)就是集思廣益，我們的教學(xué)也應(yīng)如此。在數(shù)學(xué)建模選修課的授課過(guò)程中采用三階段授課方式。初級(jí)階段以講授為主，講解數(shù)學(xué)建模的定義、步驟、基本方法，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力講授一些簡(jiǎn)單的、具有趣味性的實(shí)際案例；中級(jí)階段初步確定建模小組，在教學(xué)中采用講授和討論相結(jié)合的開(kāi)放式教學(xué)方式，這個(gè)階段教師應(yīng)選取和醫(yī)藥學(xué)相關(guān)的案例，讓學(xué)生以小組為單位，通過(guò)查閱資料、小組討論等方式解決或是部分解決數(shù)學(xué)建模問(wèn)題，同時(shí)引入數(shù)學(xué)軟件，輔助運(yùn)算；深入階段是完全開(kāi)放式的討論教學(xué)，教師可以作為參與者，適當(dāng)指導(dǎo)學(xué)生。

數(shù)學(xué)建模教學(xué)需要由課內(nèi)走向課外。筆者認(rèn)為，組建數(shù)學(xué)建模社團(tuán)是一個(gè)不錯(cuò)的方式，由教師策劃、學(xué)生具體實(shí)施，每周有固定的活動(dòng)時(shí)間，每位社員有參與和組織社團(tuán)活動(dòng)的機(jī)會(huì)，可在每學(xué)期組織兩次大規(guī)模校內(nèi)建模競(jìng)賽。另外，舉辦數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽也是數(shù)學(xué)建模教學(xué)的重要手段。

全國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽從1992年創(chuàng)辦至今，吸引了大量熱愛(ài)數(shù)學(xué)、熱愛(ài)科學(xué)的學(xué)生。通過(guò)數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽，學(xué)生開(kāi)闊了視野，成績(jī)也得到了極大提高，從而使醫(yī)學(xué)院校的數(shù)學(xué)建模教學(xué)逐漸走上了良性循環(huán)的發(fā)展道路。

3 培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力

3.1 思維的培養(yǎng)

優(yōu)秀數(shù)學(xué)模型的建立需要具有創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)造能力、快速獲得信息和資料的能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識(shí)，且成功的模型都要經(jīng)歷反復(fù)的模型檢驗(yàn)和模型修正。數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽需要參賽的隊(duì)員通力合作，各負(fù)其責(zé)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)建立模型并檢驗(yàn)?zāi)Ｐ停@對(duì)學(xué)生的思維意識(shí)提出了更高的要求。因此，我們應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)造能力、立體性思維，使學(xué)生具有數(shù)學(xué)建模所應(yīng)具備的素質(zhì)，從而更好地開(kāi)展數(shù)學(xué)建模教學(xué)。

3.2 雙向翻譯能力的培養(yǎng)

數(shù)學(xué)建模的關(guān)鍵是將實(shí)際問(wèn)題以數(shù)學(xué)模型的形式表達(dá)，而數(shù)學(xué)模型又可解釋實(shí)際現(xiàn)象。因此，雙向翻譯是解決問(wèn)題的關(guān)鍵。通過(guò)經(jīng)典模型的講授、實(shí)際醫(yī)藥數(shù)學(xué)模型的分析以及優(yōu)秀參賽論文的講解，讓學(xué)生掌握雙向翻譯能力，并在實(shí)踐中運(yùn)用。

3.3 處理數(shù)據(jù)能力的培養(yǎng)

在數(shù)學(xué)建模中遇到的問(wèn)題往往都是數(shù)據(jù)量大、信息繁雜的實(shí)際問(wèn)題，需要運(yùn)用數(shù)學(xué)軟件分析大量數(shù)據(jù)。因此，掌握mat-lab、mathematics等數(shù)學(xué)軟件的運(yùn)用是非常必要的。我們應(yīng)在數(shù)學(xué)建模教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)軟件處理數(shù)據(jù)的能力，從而進(jìn)一步解決實(shí)際的數(shù)學(xué)問(wèn)題。

［1］何霞，劉衛(wèi)鋒，杜迎雪.大學(xué)數(shù)學(xué)建模小組教學(xué)初探［J］.長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，6（6）：177-178.

［2］劉富豪，張麗莉，蔣漢軍.淺談大學(xué)教學(xué)中數(shù)學(xué)建模研究與實(shí)踐［J］.大學(xué)教育，2014（3）：59-61.

［3］王英霞.大學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用能力培養(yǎng)現(xiàn)狀與建議［J］.沈陽(yáng)師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2014，32（1）：68-70.

［4］盧書(shū)成.醫(yī)學(xué)院校開(kāi)設(shè)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的認(rèn)識(shí)與思考［J］.中華醫(yī)學(xué)教育雜志，2006，26（4）：71-72.

［5］李淑龍，梁愛(ài)瓊，顏剛.淺談醫(yī)用數(shù)學(xué)建模的教學(xué)方法改革［J］.西北醫(yī)學(xué)教育，2012，20（4）：737-739.

G420

A

1671-1246（2015）10-0045-02

齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院青年基金項(xiàng)目（QY2013-02）