數(shù)學(xué)建模在數(shù)學(xué)教學(xué)中的滲透
時(shí)間:2022-06-11 10:57:33
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一、將數(shù)學(xué)建模融入醫(yī)科高等教學(xué)的意義
(一)提高課堂教學(xué)的質(zhì)量
在數(shù)學(xué)學(xué)科自身特質(zhì)的局限下,數(shù)學(xué)課堂很難引起學(xué)生們的興趣,因?yàn)榻處熱槍?duì)相關(guān)公式的講解和定理的介紹,只能讓學(xué)生處于被動(dòng)的接受狀態(tài)中,無法產(chǎn)生較強(qiáng)的互動(dòng)性和交流,更不便于通過快速理解而記憶.由于數(shù)學(xué)建模存在著實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,且在教學(xué)環(huán)節(jié)可以營(yíng)造出生動(dòng)的課堂氛圍,所以將其引入數(shù)學(xué)課堂,可以起到提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提高課堂教學(xué)質(zhì)量的作用.當(dāng)數(shù)學(xué)知識(shí)從單純的數(shù)字和符號(hào),變成具有實(shí)際意義的信息,則學(xué)生的接受度顯然更高,也更便于理解和記憶.多人參與的數(shù)學(xué)建模環(huán)節(jié),交流與互動(dòng)性也得到了增強(qiáng).此外,歸納法和演繹法等數(shù)學(xué)方法在數(shù)學(xué)建模中的應(yīng)用,可以潛移默化的增強(qiáng)學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí).
(二)培養(yǎng)學(xué)生分析、解決實(shí)際問題的能力
數(shù)學(xué)建模針對(duì)現(xiàn)實(shí)問題的價(jià)值和作用,需要建立在合理數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)之上.模型的準(zhǔn)備、假設(shè)、構(gòu)成與求解、應(yīng)用一系列步驟,需要學(xué)生善于思考,積極的將數(shù)學(xué)知識(shí)融入其中,把握問題的矛盾,透過假設(shè)來達(dá)成最終的實(shí)踐目的.在此背景下,無疑可以強(qiáng)化學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的綜合能力.
(三)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和協(xié)作精神
數(shù)學(xué)建模沒有唯一的答案,是一個(gè)開放性的問題,在使用者所采用數(shù)學(xué)知識(shí)相異思維模式不同的情況下,最終形成的方法和路徑也會(huì)存在差異.所以,想象力和創(chuàng)造力在建模過程中存在著重要的價(jià)值.包括簡(jiǎn)化理解問題、選擇數(shù)學(xué)工具問題、設(shè)置合理結(jié)構(gòu)問題、強(qiáng)化應(yīng)用性問題等等,一系列的問題都需要使用者能夠大膽創(chuàng)新,勇于探索,以打破常規(guī)的思路,構(gòu)建更加合理的數(shù)學(xué)建模模型.一般情況下,一個(gè)人無法完成數(shù)學(xué)建模的整個(gè)流程,需要幾個(gè)人共同參與到建模的各個(gè)環(huán)節(jié),了解背景、構(gòu)建模型和模擬輔助求解等等.在多人共同完成建模的過程中,思想上、語言上會(huì)有大量的交流,智慧的交融有助于開拓學(xué)生的思路,強(qiáng)化團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神.
二、將數(shù)學(xué)建模融入醫(yī)科高等教學(xué)的方法
(一)講解定理公式時(shí)聯(lián)系實(shí)際
從客觀事物的空間關(guān)系或數(shù)量中抽象出的數(shù)學(xué)概念,其定理和概念與實(shí)際需求有著密切的關(guān)聯(lián).但是在醫(yī)科高等數(shù)學(xué)教學(xué)環(huán)節(jié),由于課時(shí)緊張的問題,往往會(huì)引起前因后果的教學(xué)疏忽情況,直接讓學(xué)生去理解記憶定理和計(jì)算證明,顯然無法起到良好的教學(xué)成果.因此,在教學(xué)的環(huán)節(jié),如果能夠融入更多的數(shù)學(xué)思想、思想背景,則可以起到事半功倍的效果.舉例說明,在積分計(jì)算教學(xué)環(huán)節(jié)中,采用多媒體設(shè)施,以動(dòng)畫的形式來演示曲邊梯形的近似、取極限、分割和求和過程,重點(diǎn)突出積分計(jì)算中的以直代曲、化整為零的數(shù)學(xué)方法和思想,打破單純的說教模式,讓學(xué)生在生動(dòng)的演示中加深記憶,最后學(xué)以致用.
(二)結(jié)合案例教學(xué)
作為數(shù)學(xué)建模中的常規(guī)手段,案例教學(xué)可以透過啟發(fā)、討論和講解等多個(gè)方式,強(qiáng)化學(xué)生的思考積極性,提升教學(xué)效果.之后再次透過實(shí)際案例,比如非典型肺炎的爆發(fā),來測(cè)試數(shù)學(xué)模型的可行性,以此驗(yàn)證準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)疾病傳播規(guī)律的重要價(jià)值.此外,還可以采取課堂結(jié)合數(shù)學(xué)建模的方法,結(jié)合藥物動(dòng)力學(xué)課程和藥物房室模型,讓學(xué)生學(xué)習(xí)藥物在人體內(nèi)的循環(huán)、作用情況,真正的認(rèn)識(shí)模型建立對(duì)于藥物設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)和改進(jìn)的重要應(yīng)用意義.在此背景下,學(xué)生的眼界得到了開拓,同時(shí)學(xué)習(xí)的新鮮感和興趣也會(huì)與日俱增.
(三)使用工具軟件,靈活安排課后練習(xí)
隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的快速發(fā)展,數(shù)學(xué)建模也可以借助計(jì)算機(jī)的科技能力,完善和普及軟件的應(yīng)用,解決數(shù)學(xué)建模中的一些特殊難題.在計(jì)算機(jī)的幫助下,數(shù)學(xué)建模的使用范圍和效率都得到了一定程度的提升.為了強(qiáng)化教學(xué)質(zhì)量,醫(yī)科高等數(shù)學(xué)老師可以在課堂教學(xué)后,布置一定的課后練習(xí)作業(yè),讓學(xué)生自由組隊(duì),在之后的課堂上匯報(bào)研究成果和問題解決報(bào)告.這種方式不僅可以強(qiáng)化學(xué)生之間的思想交流,還能夠讓學(xué)生參與到教學(xué)環(huán)節(jié),提升學(xué)習(xí)熱情和興趣.
綜上所述,醫(yī)科高等數(shù)學(xué)教學(xué)得到數(shù)學(xué)建模滲透后,有助于提升學(xué)生的創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神以及實(shí)際應(yīng)用能力.在新時(shí)期發(fā)展背景下,教育改革需要各個(gè)學(xué)科作出及時(shí)的調(diào)整,為培養(yǎng)符合時(shí)展需求的人才做好充足的準(zhǔn)備.在此基礎(chǔ)上,所有的教師們,都應(yīng)該積極探索靈活的教學(xué)模式.
作者:王麗 單位:四川省達(dá)州職業(yè)技術(shù)學(xué)院