医药高校开设数学实验课的实践与思考

2015-03-18胡俊华胡灵芝

产业与科技论坛 2015年23期

□胡俊华胡灵芝

一、引言

数学与计算机技术的发展是融为一体的，数学对现代生活方式产生了深远的影响。医学数学教学的目标由单纯的传授知识向培养学生的知识、能力和价值观过渡，学生学习数学是一种探究式的创新学习。医学实验课可以充分调动医药类高校学生学习的主动性和积极性，对于医学实际问题的解决是分析思考、探索研究的过程。近年来，数学建模在医药类高校也受到了极大的重视。学校已连续五年组织学生参加了数学建模竞赛。在当前的环境下，纯粹的数学理论课已不能满足医药类高校大学生的需求。为了达到学以致用的目标，学校决定在2015 级大学生数学课时设置中加入4 学时的数学实验课，这是在医药类高校中开设数学实验课的初步尝试。

二、医药类高校开设数学实验课的必要性

医药类高校学生的数学基础相对比较薄弱，学生对纯粹的理论教学普遍感到枯燥，脱离了医学和数学相结合的宗旨。数学实验课对中医药高校数学教学改革具有重要的意义。

(一)开设医学数学实验课，有利于提高学生的学习兴趣，培养良好的数学素质。数学学习兴趣是改善学生学习效果的前提因素。缺乏兴趣，严重影响了课堂教学效果，特别是数学的理论分析，学生理解比较吃力。开设数学实验课解决了此问题，有助于学生加深对数学理论知识的理解，让学生产生对数学的兴趣，从而接受数学文化，达到培养数学素养的目的。

(二)开设医学数学实验课，帮助学生实现学以致用的目的。在医药类高校多数学生的理念中，数学课只需要一张纸、一支笔。开设数学实验课，打破了医药类高校传统的数学教学模式和学习模式。学生边学边用，解决了和医学相关的实际计算问题，增强了数学学习的效果，有助于提高课堂的理论教学质量，培养了学生解决实际问题的能力和素养。

(三)开设医学数学实验课，有助于培养医药类高校学生进行医学科学研究的能力。现代医学实验所产生的大量数据，都需要用数学软件进行处理。对于医学实际问题，需要建立数学模型进行分析和验证，模型的计算同样需要用数学软件。而医药类高校学生的数学软件计算能力相当薄弱，是学生后期进行医学科学研究的软肋。要求学生掌握数学软件的基本操作和使用方法显得极为重要。

三、医药类高校开设数学实验课应注意的方法和原则

数学实验课预计开设4 课时，分成两个实验小组，分别在极限导数、积分和微分方程两个节点上安排4 课时实验课。目前只在管理专业安排4 学时的医学实验课，实验课的教学内容安排要针对教材，针对专业设置，紧扣学生的学习内容。实验的设置难度要适中，要符合学生的实际情况和专业特色。由于课时较少，实验内容难度要适中，体现出层次性和梯度性，突出学校专业的知识差异和学生的个性差异，要从专业和学生的实际情况来设计实验内容。虽然实验课时比较少，但课堂上不能泛泛而谈，针对某个问题的常用命令和求解方法要注意教学方法的严密性，注重医学实验的求解环节介绍，力求常用命令的精讲精练，要具有启发性，实验例题的设计要有一定的代表性，争取做到举一反三、事半功倍的学习效果，达到引导性的教学目的。同时，在医学数学的课堂教学过程中，要让学生参与到教学活动中，参与课堂，互动性地进行探究学习。医学类实验课的教学应注意以下几个问题。

(一)注重常用命令的直接应用，淡化程序语法规则和语言命令的编写。初步让学生了解数学实验课的目的和内容，掌握数学实验的常用命令，能处理简单的有关实际计算问题。医药类数学实验课培养的不是计算机程序员，实验课教学是为学生处理相关医学计算问题而服务的。

(二)实验课的教学内容应和医学实际问题相结合，让学生明白学有所用、学以致用的道理。重点介绍极限和微积分的常用命令使用方法，对教材中的医学例题用数学软件进行计算和示范，培养学生处理实际问题的能力。

(三)充分利用多媒体教学，提升医学实验课教学效果。传统的理论教学板书设计已不能满足医学实验课的教学要求，抑制了学生的积极性和主动性的发挥，学生探究式、创新式的学习方法会受到限制，严重影响了医学数学实验课的教育教学效果。在教学多媒体发达的今天，通过多媒体辅助教学，教师可以介绍数学软件的基本操作，构造数学实验的立体教学思维，从而激发学生的学习兴趣。通过多媒体的教学，教师可以展现数学实验的分析、思考和解决过程，可以将程序语言编写方法和过程直观形象地展现在学生眼前，实验的步骤、过程和结论提供给学生，让学生充分了解如何进行数学实验，把解决问题的全过程呈现在学生眼前。同时，可以节省充足的时间，让学生进行自主学习和实验。

(四)注重数学理论知识和数学实验的联系。数学实验课是在学生学习《医药高等数学》课之后开设的，实验的目的是为了学以致用，培养学生分析和解决实际问题的能力。在实验之前，要将数学理论知识和实验问题联系起来。在教学过程中，教师要引导学生学会将实际问题转化为数学问题，因材施教因题而异，寻找解决实际问题的恰当数学方法和理论，再利用相对应的数学命令进行求解和实验。教学过程是将实际问题转化为数学语言的数学建模过程，是培养学生用数学知识解决实际问题的解题方法、思想和能力的过程。

(五)注重将实际问题的解决步骤转化为程序语言的能力培养。数学实验课的两个关键转化是将实际问题转化为数学语言，将数学语言转化为程序语言。数学语言转化为程序语言是数学实验的关键所在。因此，要重点讲解程序语言编写的基本规则、常用命令的使用方法，坚持在学中用、用中学、边学边用的原则，注重程序语言的功能和结构分析，培养学生编写和分析程序语言的能力培养。

(六)学生在亲自动手实验时，要进行分组交流和讨论，让学生积极参与到数学实践活动中，培养科学研究的合作和探讨能力。对于解决实际问题所采用的数学方法以及编程实验过程中出现的语法错误，都要进行讨论、总结和分享表达出来，提高学习和实验的效率。

(七)学生课后要撰写实验报告。实验报告是对实验课教学的回顾和总结。撰写实验报告，可以加深学生学习的效果，可以练习常用命令的应用，对预留的课后实验问题进行研究和讨论。实验报告也是考查学生平时学习成绩的一种方式。让学生亲自动手实验并解决实际问题，激发学生学习数学的兴趣和好奇心，培养学生的数学素质。