醫藥高校開設數學實驗課的實踐與思考

□胡俊華 胡靈芝

一、引言

數學與計算機技術的發展是融為一體的，數學對現代生活方式產生了深遠的影響。醫學數學教學的目標由單純的傳授知識向培養學生的知識、能力和價值觀過渡，學生學習數學是一種探究式的創新學習。醫學實驗課可以充分調動醫藥類高校學生學習的主動性和積極性，對于醫學實際問題的解決是分析思考、探索研究的過程。近年來，數學建模在醫藥類高校也受到了極大的重視。學校已連續五年組織學生參加了數學建模競賽。在當前的環境下，純粹的數學理論課已不能滿足醫藥類高校大學生的需求。為了達到學以致用的目標，學校決定在2015 級大學生數學課時設置中加入4 學時的數學實驗課，這是在醫藥類高校中開設數學實驗課的初步嘗試。

二、醫藥類高校開設數學實驗課的必要性

醫藥類高校學生的數學基礎相對比較薄弱，學生對純粹的理論教學普遍感到枯燥，脫離了醫學和數學相結合的宗旨。數學實驗課對中醫藥高校數學教學改革具有重要的意義。

(一)開設醫學數學實驗課，有利于提高學生的學習興趣，培養良好的數學素質。數學學習興趣是改善學生學習效果的前提因素。缺乏興趣，嚴重影響了課堂教學效果，特別是數學的理論分析，學生理解比較吃力。開設數學實驗課解決了此問題，有助于學生加深對數學理論知識的理解，讓學生產生對數學的興趣，從而接受數學文化，達到培養數學素養的目的。

(二)開設醫學數學實驗課，幫助學生實現學以致用的目的。在醫藥類高校多數學生的理念中，數學課只需要一張紙、一支筆。開設數學實驗課，打破了醫藥類高校傳統的數學教學模式和學習模式。學生邊學邊用，解決了和醫學相關的實際計算問題，增強了數學學習的效果，有助于提高課堂的理論教學質量，培養了學生解決實際問題的能力和素養。

(三)開設醫學數學實驗課，有助于培養醫藥類高校學生進行醫學科學研究的能力。現代醫學實驗所產生的大量數據，都需要用數學軟件進行處理。對于醫學實際問題，需要建立數學模型進行分析和驗證，模型的計算同樣需要用數學軟件。而醫藥類高校學生的數學軟件計算能力相當薄弱，是學生后期進行醫學科學研究的軟肋。要求學生掌握數學軟件的基本操作和使用方法顯得極為重要。

三、醫藥類高校開設數學實驗課應注意的方法和原則

數學實驗課預計開設4 課時，分成兩個實驗小組，分別在極限導數、積分和微分方程兩個節點上安排4 課時實驗課。目前只在管理專業安排4 學時的醫學實驗課，實驗課的教學內容安排要針對教材，針對專業設置，緊扣學生的學習內容。實驗的設置難度要適中，要符合學生的實際情況和專業特色。由于課時較少，實驗內容難度要適中，體現出層次性和梯度性，突出學校專業的知識差異和學生的個性差異，要從專業和學生的實際情況來設計實驗內容。雖然實驗課時比較少，但課堂上不能泛泛而談，針對某個問題的常用命令和求解方法要注意教學方法的嚴密性，注重醫學實驗的求解環節介紹，力求常用命令的精講精練，要具有啟發性，實驗例題的設計要有一定的代表性，爭取做到舉一反三、事半功倍的學習效果，達到引導性的教學目的。同時，在醫學數學的課堂教學過程中，要讓學生參與到教學活動中，參與課堂，互動性地進行探究學習。醫學類實驗課的教學應注意以下幾個問題。

(一)注重常用命令的直接應用，淡化程序語法規則和語言命令的編寫。初步讓學生了解數學實驗課的目的和內容，掌握數學實驗的常用命令，能處理簡單的有關實際計算問題。醫藥類數學實驗課培養的不是計算機程序員，實驗課教學是為學生處理相關醫學計算問題而服務的。

(二)實驗課的教學內容應和醫學實際問題相結合，讓學生明白學有所用、學以致用的道理。重點介紹極限和微積分的常用命令使用方法，對教材中的醫學例題用數學軟件進行計算和示范，培養學生處理實際問題的能力。

(三)充分利用多媒體教學，提升醫學實驗課教學效果。傳統的理論教學板書設計已不能滿足醫學實驗課的教學要求，抑制了學生的積極性和主動性的發揮，學生探究式、創新式的學習方法會受到限制，嚴重影響了醫學數學實驗課的教育教學效果。在教學多媒體發達的今天，通過多媒體輔助教學，教師可以介紹數學軟件的基本操作，構造數學實驗的立體教學思維，從而激發學生的學習興趣。通過多媒體的教學，教師可以展現數學實驗的分析、思考和解決過程，可以將程序語言編寫方法和過程直觀形象地展現在學生眼前，實驗的步驟、過程和結論提供給學生，讓學生充分了解如何進行數學實驗，把解決問題的全過程呈現在學生眼前。同時，可以節省充足的時間，讓學生進行自主學習和實驗。

(四)注重數學理論知識和數學實驗的聯系。數學實驗課是在學生學習《醫藥高等數學》課之后開設的，實驗的目的是為了學以致用，培養學生分析和解決實際問題的能力。在實驗之前，要將數學理論知識和實驗問題聯系起來。在教學過程中，教師要引導學生學會將實際問題轉化為數學問題，因材施教因題而異，尋找解決實際問題的恰當數學方法和理論，再利用相對應的數學命令進行求解和實驗。教學過程是將實際問題轉化為數學語言的數學建模過程，是培養學生用數學知識解決實際問題的解題方法、思想和能力的過程。

(五)注重將實際問題的解決步驟轉化為程序語言的能力培養。數學實驗課的兩個關鍵轉化是將實際問題轉化為數學語言，將數學語言轉化為程序語言。數學語言轉化為程序語言是數學實驗的關鍵所在。因此，要重點講解程序語言編寫的基本規則、常用命令的使用方法，堅持在學中用、用中學、邊學邊用的原則，注重程序語言的功能和結構分析，培養學生編寫和分析程序語言的能力培養。

(六)學生在親自動手實驗時，要進行分組交流和討論，讓學生積極參與到數學實踐活動中，培養科學研究的合作和探討能力。對于解決實際問題所采用的數學方法以及編程實驗過程中出現的語法錯誤，都要進行討論、總結和分享表達出來，提高學習和實驗的效率。

(七)學生課后要撰寫實驗報告。實驗報告是對實驗課教學的回顧和總結。撰寫實驗報告，可以加深學生學習的效果，可以練習常用命令的應用，對預留的課后實驗問題進行研究和討論。實驗報告也是考查學生平時學習成績的一種方式。讓學生親自動手實驗并解決實際問題，激發學生學習數學的興趣和好奇心，培養學生的數學素質。

四、結語

數學實驗課教學是一種現代新型的教學模式，在教學改革中起著舉足輕重的作用。陜西中醫藥大學新增課時，是醫藥類高校數學教學改革邁出的第一步。對于培養醫藥類實用型人才具有重要意義，能促進醫藥類事業的發展。培養了學生的數學應用能力，實現了數學理論和醫學實際問題的接軌。

［1］朱健民．大學數學實驗課的實踐與探索［J］． 數學理論與應用，2002

［2］岑冠軍． 構建主義下數學實驗課的教學設計與實施策略［J］．實驗室研究與探索，2014

［3］王金然． 高校數學實驗課實施現狀分析及教學模式探討［J］．大家，2012