《醫(yī)學(xué)數(shù)學(xué)模型》的微課設(shè)計

閔建中+周艷麗

摘要：本文以給藥方案設(shè)計為例，介紹數(shù)學(xué)模型課程的微課教學(xué)設(shè)計的方法，通過課件，引入動畫，視頻的結(jié)合，闡述了當(dāng)前微課教學(xué)的一般規(guī)律，為微課教學(xué)提供借鑒和思考。

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)模型；給藥方案；微課

微課（microlecture）指運用信息技術(shù)的手段，按照認(rèn)識規(guī)律呈現(xiàn)碎片化的學(xué)習(xí)內(nèi)容，過程及擴(kuò)展素材的結(jié)構(gòu)化數(shù)字資源。微課的核心以課堂教學(xué)視頻，課例片段為主，與傳統(tǒng)的課堂教學(xué)和傳統(tǒng)視頻教學(xué)相比，它具有主題突出，指向明確，資源多樣，情境真實，同時得益于短小精悍，半結(jié)構(gòu)化，微課又具有易搜索，易傳播，應(yīng)用范圍廣，受益面廣的特點。

微課的制作流程一般分為：選題—教案設(shè)計—PPT制作—教學(xué)實施與拍攝—期制作—教學(xué)反思。本文以《給藥方案設(shè)計》為例，對《醫(yī)學(xué)數(shù)學(xué)模型》微課教學(xué)的設(shè)計做一些探討。

一、 微課課題的選擇：選題要適合教學(xué)對象同時有利于發(fā)揮多媒體教學(xué)的優(yōu)勢

《給藥方案設(shè)計》這一選題，作為醫(yī)學(xué)院校的同學(xué)，了解數(shù)學(xué)模型在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用是一個感興趣的話題。針對同學(xué)們學(xué)過一元微積分，微分方程的大學(xué)二年級同學(xué)知識，我們選擇“一室模型”“靜脈直接注射給藥”作為重點模型探討，其他給藥方式以及“二室模型”“三室模型”作為競賽題和課外延伸學(xué)習(xí)材料。同時對于醫(yī)學(xué)藥理學(xué)的知識，抽象的解說很難達(dá)到應(yīng)有效果，正可以發(fā)揮多媒體，動畫，視頻的優(yōu)勢。

二、 微課的教學(xué)設(shè)計

微課教學(xué)視頻過程十分鐘左右，在整個微課中占有核心地位，要想讓微課達(dá)到應(yīng)有的效果，必須有良好的教學(xué)整體設(shè)計。井然有序，條理清晰的設(shè)計既能有利于整個拍攝過程流暢完成也，符合微課的教學(xué)理念。

（一） 引入案例的設(shè)計：通過動畫展示真實場景，抓住聽眾的注意力，自然地引出本節(jié)的核心問題——給藥方案的數(shù)學(xué)建模。

情景導(dǎo)入：中日友好醫(yī)院的患者王先生的真實案例：患者王先生因患有低血鉀癥，復(fù)診時醫(yī)生開了氯化鉀緩釋片囑咐一天兩次每次兩片，結(jié)果王先生自作主張還是按照一次兩片，一天三次來服用，結(jié)果導(dǎo)致了高血鉀癥。

引出問題：什么是給藥方案？為什么不能隨便更改醫(yī)生的給藥方案？給藥方案是如何設(shè)計出來的。數(shù)學(xué)模型在藥理學(xué)的研究中占有非常重要的作用。

（二） 教學(xué)過程設(shè)計：要符合認(rèn)知規(guī)律。

第一步：如何讓學(xué)生快速深刻理解問題的本質(zhì)問題的分析是關(guān)鍵，動畫的分解展示，形象，生動，深刻，對于藥物的吸收，排泄非常直觀，由直觀再到抽象的數(shù)學(xué)模型，易于理解，符合認(rèn)知規(guī)律，打破了數(shù)學(xué)枯燥，無用的印象，也符合現(xiàn)在數(shù)學(xué)研究來源于實際的趨勢。

第二步：模型的建立求解這是本課的重點難點，但學(xué)生平時這方面的基礎(chǔ)知識運用訓(xùn)練不夠，教材提供的計算過程也不詳細(xì)，單靠簡單講解難以達(dá)到理想的效果。通過設(shè)計六個片段，分解難點，摸清學(xué)生學(xué)習(xí)痛點，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，微課可以反復(fù)學(xué)習(xí)，對相關(guān)知識形成直觀而深刻的印象，增強教學(xué)效果。

難點1：一次給藥難點2：方程求解難點3：參數(shù)估計難點4：多次給藥難點5： 穩(wěn)態(tài)分析難點6：給藥方案

三、 課件PPT的設(shè)計

微課的PPT只需要展示核心內(nèi)容，它是教師講課的輔助工具也是幫助學(xué)習(xí)者理解授課內(nèi)容的重要材料。照本宣科式的朗讀，不能突出重點，顯然不利于學(xué)生對知識的理解和掌握，所以PPT的設(shè)計中在內(nèi)容和形式上要配合微課的整體教學(xué)設(shè)計，遵循以下一些原則：

（一） 內(nèi)容設(shè)計的原則

1. 內(nèi)容設(shè)計要有懸念性：

講授者的PPT展示要巧妙的設(shè)置懸念，激發(fā)大家的探求和學(xué)習(xí)欲望，也同時體現(xiàn)一定的邏輯和層次性。《給藥方案設(shè)計》PPT第三頁，問題的提出，留下問題：1. 給藥方案如何制定？什么數(shù)學(xué)模型能夠描述？2. 內(nèi)容設(shè)計要有啟發(fā)性：能激發(fā)大家的聯(lián)想，這也和教學(xué)的案例選擇以及具體的內(nèi)容有關(guān)。3. 內(nèi)容前后邏輯性：雖然微課的課件前后邏輯不需要非常的嚴(yán)密，但設(shè)計的過程中也要提綱挈領(lǐng)，體現(xiàn)整個教學(xué)過程的脈絡(luò)和設(shè)計的思路，要清晰自然，比如給藥方案的設(shè)計：模型的分析，建立，求解，推廣，層層遞進(jìn)，環(huán)環(huán)相扣。4. 內(nèi)容上布置適當(dāng)?shù)姆此迹艚o觀眾適當(dāng)思考的問題，也能鞏固對授課內(nèi)容的掌握。

《給藥方案設(shè)計》PPT第七頁，第十頁，第十二頁，PPT都能配合視頻很好展示問題。

2. PPT版面的設(shè)計：

版面的設(shè)計要注意適當(dāng)?shù)拿缹W(xué)原則一般每一頁中文字占50%，圖片20%，空白30%，字體和文字顏色不要超過三種，上下左右要協(xié)調(diào)一致，不出現(xiàn)頭重腳輕等不協(xié)調(diào)的樣子。《給藥方案設(shè)計》作為數(shù)學(xué)模型課程內(nèi)容，數(shù)學(xué)公式較多，做好難點式子的分解，防止單一內(nèi)容連續(xù)展示產(chǎn)生審美疲勞。具體在版面的格式上有以下幾點值得注意：

1. 首頁和封面設(shè)計：第一頁PPT就是整節(jié)微課給人的第一印象，要有頁眉標(biāo)題，作者的單位，學(xué)科，教學(xué)的內(nèi)容的章節(jié)，適當(dāng)?shù)倪咃棥?. 背景：素雅為宜，既能烘托字體，又能凸顯出內(nèi)容的精煉，整潔。3. 中間頁：最上面知識點，中間主題內(nèi)容，右下角，左下角根據(jù)人物出境需求，適當(dāng)空出。4. 尾頁：簡單感謝即可，或者課題強調(diào)，切忌過多，或是生硬結(jié)束。

參考文獻(xiàn)：

[1] 葉其孝.大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽輔導(dǎo)教材[M].湖南教育出版社，1998.

[2] 譚永基.數(shù)學(xué)建模[M].復(fù)旦大學(xué)出版社，1997.

[3] 李大潛主編.中國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽[M].高等教育出版社，1998.

[4] 于化龍主編.微課實戰(zhàn)Camtasis Studio入門精要[M].人民郵電出版社，2017.

[5] 張海主編.視頻微課實戰(zhàn)勝經(jīng)[M].中華工商聯(lián)合出版社，2017.

[6] 蔡躍.微課程設(shè)計與制作教程[M].華東師范大學(xué)出版社，2014.

作者簡介：閔建中，上海市，上海健康醫(yī)學(xué)院；周艷麗，上海市，上海健康醫(yī)學(xué)院。endprint