医学院校数学建模教学现状分析和课堂教学评价体系改革
2015-02-09宋运娜
宋运娜
(齐齐哈尔医学院 数学教研室,黑龙江 齐齐哈尔 161004)
我国医学院校高等数学的教学一直以来处在一个比较尴尬的境地。医学院校的数学建模课程在医学和数学之间架设起了桥梁。最大程度地激发学生学习的兴趣,学以致用。在医学院校的数学建模教师总是希望通过数学建模教学,让学生清醒地认识到数学重要性,从而激发学习数学的积极性,具备足够的数理知识,对未来的医学临床工作具有积极辅助作用[1]。
但是数学建模课在医学院校是个新兴的学科,发展还有很多问题值得探索[2]。
1 医学院校数学建模课程的现状
教学课时少,内容单一。在绝大多数的医学院校,数学建模课程是个任选课程,学时很少,一般是16学时、24学时多或36学时不等。对于数学建模庞大繁杂的知识体系来讲,这样少的学时很难达到应有的教学效果。也因为较少的学时,导致教学内容的单一,一般一个完整的数学建模过程一个学时都很难让学生理解透彻,对于数学功底相对比较薄弱的医学生,内容的综合很难做到。
领导的重视程度不够。数学建模这个新的学科,在医学院校很少受到领导的支持,一个成熟的数学建模教学需要诸多因素的支持。科研经费、教师教学研究付出相应的学时计算、建模小组活动经费,参赛费用、指导教师付出的回报等,相应激励制度不完善,政策支持的力度不够。
指导教师的水平局限。数学建模教学的教师大多数都是应用数学专业出身的,对于医药学知识相对比较欠缺,需要教师付出很多艰辛的劳动。在自身知识体系,教学思想,教学方法,教学过程等,都需要进行深入的研究实践。同时需要教师付出更多时间和经历,对学生进行课外指导、培训,经典案例讲解,竞赛前的模拟演练等。
缺少权威的系统教材。数学建模课程在我国医学院校中起步较晚,目前为止没有真正权威的、系统的、针对医学生的数学建模教材。医学院校的教师往往都是借鉴工科比较成熟的数学建模的教材,选取与医学相关的实例,进行教学。不过这种教材没有真正的考虑医科生的数学背景,不是针对医科生特点而编写的教材,这是目前医学院校数学建模教学亟待解决的问题。
数学软件和数学实践课教学跟不上教学。数学软件的应用和数学实验开设是数学建模得以顺利实现的有力保障。医学院校数学实验课的教学跟不上数学建模的发展,学生普遍没有系统的学习过数学软件,对流行的数学软件只是知道名字。很少的课时,教师没有机会给学生系统地讲解。
学生不重视数学建模课程。长期以来,在医学生中普遍认为学习数学没有用,应付考试即可。对于和高等数学密切相关的数学建模课程也就是可有可无的,学生没有真正意识到数学建模的用处。这个需要教师和学校增加宣传的力度,同时多多组织建模小组的活动,多制定激励政策,让医学生真正感受到建模的乐趣和益处。
医学院校数学建模是以小组为教学的基本组织形式,教师和学生间、学生和学生间彼此协调,共同完成;以学生的主体表现为主要评判依据的一种教学策略。课堂教学是由教师、学生、设备、教法等诸要素组织的师生双边活动。课堂教学评价就是依据一定的评价标准,对教师与学生在一节课中进行的教与学活动进行价值判断的过程。包括学生学习、教师教学、教与学互动三个方面[3-4]。目前,数学建模的课堂教学评价体系在我国基本是属于一个空白的状态,仅存的课堂教学评价往往是评价的针对性不强、评价客体单一、评价主体片面[5]。
2 建立一个符合医学院特色的全新的、多元数学建模课堂教学评价体系
教学思想:面向全体医科生的教学定位,立足学生的终身发展[6]。不仅要看教师是否能按照学科教学内容的科学体系进行有序教学,完成知识,技能等基础性目标,还要看是否注重了学生发展性目标(以学习能力为重点的学习素质和以情感为重点的社会素质的形成),教师在教学过程中是否激发学生学习兴趣。给学生终身学习打下基础。注重学习过程和方法,强调过程本身的价值,对学生的主体性和创造性给予足够的尊重。以学论教,学生在课堂教学中呈现出的情绪状态,交往状态,思维状态,目标状态,四者统一起来,对一节课进行评价。
教学目的:教学目标明确,培养医科生的全面的数理素质,将所学习的高等数学知识和医学知识有机的结合起来,即发展推理、计算等数学能力,将医学中的机械记忆定量化。数学建模小组的组建,建模的成果也是以小组为单位提供的,最大程度的培养学生的倾听、交流协作的意识和技能。从而使学生获得集体意识和行为规范,以提高其社会适应能力。
教学内容:首先医学院校的数学建模课程没有权威规范的教材,所以内容的选取就有难度了,有一个优势就是教学更能够适应学生开放式教学的愿望。因此,教师往往选择比较经典的医学相关的数学建模案例,比如:传染病数学模型,药物在体内的吸收分解模型等。随着学习的深入可以选取往年的数学建模竞赛题目来讲解,在讲解过程中一定要准确把握教材难点和重点,分析出案例的本质,要“授之以鱼不如授之以渔”。在教学内容的安排上量、度、序,这几个方面[7],符合班级各个层次学生的需求。通过医学相关实际案例的教学也在很大程度上激发学生学习的兴趣。
教学过程:数学建模教学过程一般是循序渐进进行的,开始以建模基础知识,简单生活实例入手,以调动学生的学习积极性;组建建模小组,小组讨论和教师讲授相结合;第三阶段就是小组讨论,教师作为讨论的引导者,不给予评价,只是提出建议,启发思路。在教学过程中学生逐渐成为主角,起绝对的主导作用。评价中一个重要的环节是学生是否勇于对建模中的质疑发表不同观点。采用角色转换的方式,每组派代表通过PPT讲解本组建模以及求解方法,其他各组提出修正意见,检验模型合理性。
教学方法:数学建模课程特点是以小组为单位教学形式,所以在教学方法上与传统的教学模式有很的差别。给学生充分的小组讨论时间,在学生之间发生争执,或是意见偏激时,注重诱导。调控学生讨论方向、深度。因为学生的数学基础、能力水平不同,给学生充分的信心,因材施教精心教学。随着学习的深入,由教师命题建模转为小组自行命题建模。给学生充分的自主权。
学习过程:学生过程的评价是教学评价的主要环节,约占教学评价总体的40%。医学生是课堂教学中的主体,在数学建模课堂教学中,充分发挥学生主观能动性,主动参与教学活动。在建模过程中,小组之间、同一小组组员之间有竞争与协作的双重关系,积极处理好这样的关系。各小组组员之间分工明确,相互交流畅通、讨论共同完成任务。学生积极参加班级课堂讨论,同其他同学协作。师生互动,保持融洽师生关系。
教学效果:首先最主要的是让学生意识到医学生学习高等数学的必要性,从根本上增强学习数学建模的兴趣,调动学生的主观能动性。建模小组组建在最大程度上让学生体验群体间的人际交往,建立群体间的合作学习关系;在课堂上学生形成对知识真正理解的同时,通过数学建模的学习,最大程度的提高学生的创新能力,数理素质,所学医学知识得到计量的表达,获得积极的情感体验。课堂上教师追求的是一种学生间相互合作、相互接纳、相互理解,民主、平等、和谐的学习氛围。
学生考核方式:课堂教学中贯穿学生的考核方式,数学建模独特的小组教学模式,讨论式教学方法,学生的考核方式主要以小组为单位表现出来,但是又不能完全取决于小组建模的成果,学生在课堂的表现是一个重要的组成成分。学生在小组间讨论时积极参与,主动发表见解,又能够吸取别人的意见。小组间的成员为了一个建模问题可能发生激烈的讨论,学生正确处理同学之间竞争与协作的关系。
在课堂教学评价中教学过程、教学方法、学习过程、教学效果占的比重较大[8]。数学建模课堂教学评价具有特点是:强调师生互动和学生之间的互动作为评价的主要内容;正确认识教师和学生在数学建模课堂教学中的地位和作用;强调创新能力和协作能力的提高。
医学院校数学建模课堂评价是针对目前医学生数学建模课的现状提出来的,对数学建模课堂教学具有积极地促进作用。首先,从课堂教学的主体学生角度来说,学生直接参与课堂教学,对数学建模课的自我反思性评价,有利于学生不断的认识参与课堂活动的过程质量,对过程的效果进行判断,反思,从而自身活动的能力不断提高。其次,教师作为数学建模课堂教学的引导者、参与者和促进者。通过课堂教学评价使得教师对课堂教学的反思意识和自我评价能力大大增强,数学建模的课堂教学质量也会不断提高。
[1]汤成超.数学学习中的教学目标与形成性评价[J].上海师范大学学报(哲学社会科学·基础教育版),2005,34(10):116-119.
[2]刘 莉.小组合作学习中存在的问题及对策[J].中小学教材教学,2003(11):21-22.
[3]杨广清.数学评价体系如何适应新课程[J].语数外学习,2013(1):98-99.
[4]张春莉.从构建主义观点论课堂教学评价[J].教育研究,2002(7):37-41.
[5]教育部.数学课程标准(实验稿)[M].北京:北京师范大学出版社,2001.
[6]陈晓玮.美国NAEP数学教学评价体系简介及启示[J].基础教育参考,2007(5):38-41,45.
[7]余慧娟,赖配根.开展合作学习的有效策略[J].人民教育,2002(10):34-37.
[8]万 伟.新课程教学评价方法与设计[M].北京:教育科学出版社,2004:64.