医学生数学素质的构成及培养初探

张 勇，任猛章，潘 宏

（泸州医学院 数学教研室；四川民族学院 招生就业处，四川 泸州 646000）

医学生数学素质的构成及培养初探

张 勇，任猛章，潘 宏

（泸州医学院 数学教研室；四川民族学院 招生就业处，四川 泸州 646000）

在强调培养创新型人才的今天，医学院校学生的数学素质的培养极为重要.通过对医学数学素质构成和分析，探讨医学院校学生数学素质的培养对策.

数学素质；医学素质；数学能力

马克思说过，一种科学只有在成功地运用数学时，才算达到真正完美的地步.当前科学发展的一个显著特点即是数学应用和渗透到了社会领域的各个方面，在生物医学领域也不例外：分子生物学、数学生态学、医学数据挖掘、生物控制论、数量遗传学、定量药理学、临床决策分析等新学科应运而生，医学领域的研究已从定性分析向定量计算方式发展.培养具有良好数学素质的医学生已成为医药院校高等数学的教学改革[1]中面临的重要课题.

1 医学生应具备的数学素质的内涵

国内外医学院校的很多课程都和数学紧密相关，如：计算机基础、医用物理学、传染病学、生物化学、医学遗传学等，医学生具备一定的数学素质对自身的学习和工作非常重要.数学是一切科学的科学，研究客观世界的数量关系和空间形式.数学研究的对象和数学的本质决定了数学的属性（特性），这些属性主要是指抽象性、逻辑性、系统性和应用的广泛性.认识和处理数与形的规律，理解和运用逻辑关系研究抽象事物的能力就是数学素质，也是一种思维模式或思维习惯.只有真正理解了数学的这些特点，才具备了一定的数学素质（修养）.

1.1 大学生的素质包括思想道德素质、文化素质、专业素质和身体心理素质四个方面,医学生也不例外.知识和能力是大学素质教育[2]的基础，培养出具有创新能力的高素质人才[3]早已是高校自身和国家战略层面的核心目标.而数学素质教育则是全面素质教育的重要内容，是其他素质教育的基础.数学素质对于提高医学生的文化素质起着重要作用.如果没有一定的数学素质，医学生没有树立正确的数学观,掌握数学的思想方法和数学语言,其观察处理医学问题,就只能粗略地定性研究.没有了量的意识,当然也就不能准确的定量分析,也就不能掌握量变到质变的规律,不能做出符合实际的正确的判断和决策.例如,药物静脉滴注血管后,随着时间的推移,血药浓度会逐渐变低,要计算出某一时刻血药浓度,没有一定的数学素质,是很难判断和得出结果的.

1.2 数学素质分成数学能力、数学知识、数学文化思想，这三个部分相互联系、相互影响.数学素质[4]对学生而言主要表现为一种迅速而成功地掌握适当知识与技能的能力.数学能力是一种实践性的技能，就像溜冰游泳一样，只能通过模仿和实践获取，医学生在临床实践阶段有直接深刻的体会.数学知识是数学素质的基础；数学能力是数学素质的内容；数学文化思想是数学素质的中枢系统,有指导促进作用.数学素质不等同于数学知识,而是对数学知识本质更深层次的理解、内化和激活.结合信息时代特征，数学素质也成为一种综合素质，包括数学知识、数学推理、数学思想、数学意识、使用工具（计算机等）分析和解决问题等方面的能力.

数学能力对医学生而言则更多的是要具备数学思想，从中提升出的观点在后继认识中被反复运用和证实其正确性并带有普遍意义和相对稳定的特征.具备数学思想的医学生在以后工作中处理医疗问题上就会更理性和更客观.正如大家所知：医疗是建立在科学上的艺术，在一个成功的手术中，决策比刀法更重要.数学思想作为成功地解决抽象的数学问题的经验，可以迁移到数学以外的各门学科和各种工作中.

1.3 有良好数学素质的医学生能正确认识医学与数学的联系.譬如：用碳同位素去确定有机体生成的年代，用血液中若干参数的测定去了解肝的病变，利用毛发中某些化学元素的含量去测定人的健康状况，通过建立血糖调节系统的数学模型诊断轻度糖尿病等.这些都体现了函数的思想及其与人的密不可分的关系.微积分的思想揭示了变与不变，有限与无限，局部与整体的关系.尤其是局部如何决定了整体的性质，具有很大的启迪作用.

又如医学中的生命个体的基本单元——细胞不断地同外界进行物质与能量的交换，随时间的变化而变化.而这种变化可以用数学方法进行描述和作定量研究，而且也只能用数学方法进行定量地研究和描述才最深刻、最彻底，也才能揭示生命个体中每个细胞、各种有机体随时间的变化规律.只有让学生正确认识到数学与医学的紧密联系后，才能增强他们的医学数学化意识和数学思想，自觉利用数学方法和工具研究解决医学问题.也可尝试把计算机、数学这两种工具结台起来解决医学问题，使学生初步领悟现代医学的科研新模式——医学、数学、计算机三结合.

2 医学生数学素质的培养

由生理学知识可知数学是脑细胞使用较为密集的学科，数学是科学的语言，是思想的体操，是训练和提升人的脑力最受重视的学科.数学素质的培养离不了数学教育[5]，数学教育具有的特征也正是素质教育中要解决的问题.数学素质能培养医学生从量的方面去洞察、抽象和研究医学问题，用数学的原理和方法去解决，保持思维的逻辑性、严谨性和创新性.

数学的每个步骤和结论都是思维的结果，因此，“数学头脑”几乎是“智慧”的别称.而本文所探讨的数学素质则是“智慧”的重要体现.培养一个人的数学素质，就是通过在数学活动中促使自己积极、主动地在头脑中形成自己的知识结构.认识结构反映了学习的心理规律，体现为具体到抽象、简单到复杂，其中以归纳、类比、等价推理为主.而当头脑中的知识结构，通过以认识活动而得到的知识所形成的系统，则称为认知结构.数学素质的培养的最终目的应是形成一种数学上的认知结构，而不应是数学知识的堆砌，它是以后长期生活中继续学习的基础.这点对医学生尤为重要，因为医学生的课程相对其他理工科而言是极其繁重的，医学课程间知识相互渗透突出.

培养医学生的数学素质，不能像数学专业学生那样进行数学教学，而是应该开展基于医学问题的PBL[6]教学模式或多做数学实验(如：Matlab)和使用数学软件包.另外，数学实验作为现代数学教育的一个鲜明时代特征，对培养学生的数学应用能力和创新能力有非常积极的意义，如有条件，也应加强实验课程的教学.

通过引入数学模型教学,培养医学学生的应用能力和创新能力.因为数学应用于其他科学很大程度上是通过建立数学模型来体现的,建立数学模型是应用数学的关键而重要的一步，过抽象、简化建立数学模型这一强有力的数学工具来近似刻画并“解决”实际问题.医学问题的数学建模同样是用数学语言和方法.例如,当建立了药物浓度在人体内随时间和空间变化的数学模型后,生物医学专家可以用来分析药物的疗效,从而有效地指导临床用药的剂量.实际上,微积分中各种概念的提出本身就是建立数学模型的过程.在教学过程中，应着意强调微积分本身的数学模型特征，适时讲解建模方法,使医学生体会到所学过的数学原理或方法的应用.在学习了极限连续后,即可介绍蛛网模型以及细菌繁殖模型；学习了定积分可介绍人口统计模型；而微分方程,作为动力机制的数学模型，应作为建模重点.可着重介绍诸如糖尿病诊断模型、肿瘤生长模型、静脉滴注给药的一室模型、捕食系统的Volterra方程、传染病模型等.每个知识点可给学生选配相应的题目让学生分组讨论研究,创建模型,这样既巩固了同学们所学的知识,达到学以致用的目的,又提高了应用数学知识分析和解决实际问题的能力，培养了医学学生的数学素质的同时又响应了高等院校的创新人才[7]培养的号召.

3 结束语

良好的数学素质促成一个人本质地看问题，如果概括只掌握事物的共同点，那么抽象则是掌握了事物的本质.医学教学中高等数学课程就具有高度的概括性和抽象性.通过数学可以有效的培养人们抽象意识，也就是从本质上看问题.对医学生来说，即是不迷信盲从，尊重事实和讲究逻辑，培养实事求是的医学科学精神，提高思维的批判性，激励发现真理的进取心，探幽揭奥，揭示表面所掩盖的本质规律，特别是碰到一些疑难的临床医学问题，能深入思考且具有解决问题的信心和决心.同时，这种意识还使人的思维具条理性，使知识便于记忆，这一点对于21世纪这个医疗信息时代来说，也具有非常现实的意义.一个具有良好数学素质的人，必是一个头脑冷静，思维严谨，做事干练的人.一个具有良好数学素质的人，总是善于从客观实际概括出事物共同的特征和规律，对具体情况作具体分析.这样的特质正是当前医疗环境中一个优秀医生所应具备的.

〔1〕安国斌,李淑霞.医用高等数学教学改革初探[J].华北煤炭医学院学报,2009.381.

〔2〕刘涛,张稹.医学数学素质教育的思考[J].西北医学教育,2003,11(1):7.

〔3〕谢安邦.中国高等教育进展2003[M].上海:华东师范大学出版社,2005.

〔4〕刘春燕.浅析学生数学素质的五个层面[J].大同医学专科学校学报,2004,1(1):51.

〔5〕张奠宙.数学教育经纬:张奠宙自选集[M].南京:江苏教育出版社,2003.

〔6〕曹博，程志，曹德品，等.PBL教学模式在医学教学改革中的应用[J].中国高等医学教育，2007(7)：1-2.

〔7〕金松玲.试论创新型人才培养和医学院校的数学教育[J].西北医学教,2007,15(7):895.

G645

A

1673-260X（2012）08-0177-02

泸州医学院教改项目（0310055）