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【摘要】医用高等数学是高等学校医学专业学生学习的一门必修的公共基础课。因其内容抽象,难度较大,很多学生没有学习的兴趣。如何让学生在掌握高等数学知识的同时认识到本课程的应用性是教学中面临的一个重要问题。本文结合自己的教学经验,对医用高等数学课程的应用性进行讨论和研究。
【关键词】高等数学;应用性;案例教学;数学建模;MATLAB
一、根据专业特点,适当选取案例
我校医学专业的医用高等数学课程学时主要为48学时。学习的内容主要包含函数极限、函数的微分与积分以及微分方程。以往传统的“重理论,轻应用”的思想已经不适应当下的应用型人才培养的模式。为了让学生了解所学高等数学知识的应用性,实现学以致用。在教学中,针对不同的医学专业,不同的知识点选择不同的案例讲解。案例教学是以培养学生的能力为目标,与学生共同探究为主的教学手段和方法。以临床医学专业为例,在讲解极限的知识点时以骨骼的承受能力为例渗透极限思想引入极限概念;在讲解微分与积分的知识点时以药物在体内的溶解速率和有效药量为例引入微积分的思想;在微分方程知识的讲解时,以学生生活中常见的查酒驾为例,探讨酒精含量在人体中的残留模型引入微积分的思想和求解方法。每个知识点引入案例之后,会给学生思考和讨论的时间。让学生体会到自己所学习的专业中所渗透的众多的数学思想。
二、融入数学建模思想,增强应用能力
由于医用高等数学的学时较短,如何在较短的时间内让学生学会高等数学知识,同时学会用高等数学的知识解决实际问题是至关重要的。数学建模是针对现实生活中的一些具体问题进行抽象、简化和假设,借助于计算机解决诸多医学实际问题的一种有效工具。在教学方法上,选择与学生所学专业紧密结合的案例分组进行分析,如建立药物的浓度在人体中的变化规律模型,通过所建立的模型分析药物的疗效。也可以引入社会热点问题,如高校的收费标准模型,减肥问题模型等,并将分析的结果以论文的形式上交。这样不仅可以提高课堂教学质量,还可以丰富学生的学习内容。在整个建模过程中,学生掌握高等数学知识的同时,也无形中提高了学生的科研创新能力和团队协作精神。这也正是将来从事一线工作的医学工作者必备的精神。另外,将学生数学建模的论文作为期末总评成绩的一部分,对学生以后毕业论文的撰写也会起到相应的作用。数学建模能力应用和检测的一个平台就是数学建模竞赛活动。我校每年都会组织学生参加吉林省数学建模竞赛和全国大学生数学建模竞赛,并鼓励医学专业的学生参加。在学校各种奖励制度的激励下,每年参赛的医学专业学生比例在逐年提高。学生提高自己的数学应用能力的同时,也从中挖掘出了学生的潜力。
三、借助计算机技术,解决实际问题
数学的学习与计算密不可分,针对医用高等数学及数学建模中的的一些复杂的计算,想要更好更快的实现计算的准确度和精度,一定离不开数学软件的帮助。数学软件类型较多,功能丰富。以MATLAB软件为例,学生可以借助MATLAB求函数的极限,计算导数与微分,解微分方程;也可以绘制复杂的二维及三维函数图像。针对学生在软件学习中可能遇到的问题,建立了MATLAB学习交流群,在交流群中教师会上传典型例题的MATLAB编程代码,并实施演练操作;学生可以将自己在学习中所遇到的问题在交流群中进行展示,通过师生之间的互动和学生之间的沟通,让学生在掌握相应软件知识的同时体会到高等数学知识的应用所在。将数学软件的具体应用和高等数学的教学实际效果结合起来,提高了高等数学教学的整体应用水平,也为学生以后的学习和科研提供了帮助。
四、结束语
数学在医学上的应用越来越广泛,这也对医学院校的数学教师提出了更高的要求。为了能够更好的讲解和分析医学案例,要求教师自身不但要精于自己的专业知识,还要了解基本的医学知识。并不断学习数学在医学上的前沿知识,领悟数学与医学的关系。让医用高等数学知识真正的应用起来。
参考文献
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作者:牛新宇 吕闯 单位:吉林医药学院数学教研室