刍议创新人才培养与医学院校的数学教学改革
摘要:高校在培养创新人才方面有着不可推卸的责任, 而数学教学对培养创新精神与创新能力是很有效的。为此要进一步提高教师的认识, 更新教学观念, 优化教学内容, 改革教学方法。
关键词:数学教学;创新人才
在刚刚进入21世纪之时, 中国政府作出了建设创新型国家的战略决策。建设创新型国家, 关键在人才。大学作为科技进步和人才培养的结合点, 在建设创新型国家中承担着重要的使命。在人才培养上, 要注重增强学生的创新意识和创新能力。现代科学技术研究的基本方法要求具有扎实宽广的数学基础, 而医学院校的数学教学又是其它学科的重要基础课程, 是培养具有创新能力的医药人才的重要保证。因此, 数学教学必须符合培养创新人才的整体要求。然而长期以来, 在传统观念中, 数学只是公式证明, 推理计算, 与医药学的应用离开甚远。医药学生数学学得很少, 又不会应用, 阻碍了创新能力的培养。由于人类社会已进入了信息时代, 各种高科技不断地得到发展, 特别是多媒体的教学时代, 影响到教学的不同方面, 如教学方法, 教学内容。本文针对医学院校数学教学在培养创新人才的教育体系中需要加强的内容及需要采取的措施谈一谈肤浅的认识。
1.转变传统的教学思想
数学教学是思维活动的教学, 而创新思给作为人类思维的高级水平, 不但是发苴思维与聚合式思维的统一, 也是形象思维与抽象思维的统一, 是思维深刻性、广阔性、独创性、每捷性的综合表现。传统的数学教学的思想是: 高度重视高等数学基础知识。而作为医药院校的数学教学由于学时所限, 基础知识很难达到一定的深度和难度, 只能是少讲精讲。在知识爆炸的年代, 学科之间相互交叉、互相渗透的时代, 人的精力和时间是有限的, 而医药学生的课程又繁多, 教学理论和方法必须进行改革。对医药院校的高等数学, 应重视必备基础知识的同时, 采用广度优先的策略。这是培养通才的教学思想。尽可能多介绍一些当前数学前沿的知识, 拓宽学生的知识视角, 在走向社会进行创新时, 思维活跃, 思路开阔, 解决实际问题。
2.教学内容改革
医药院校的高等数学主要内容是微积分。临床医学专业只有32学时, 只能讲一些微积分的基础知识, 而现在的大一学生, 在高中阶段已经学过微积分的基本概念和计算, 所以可适当减少定理的理论推导等降低难度, 增加一些数学在医药学中的应用及计算机的数学软件(Mathematica) 的应用等内容来加大内容的广度, 来开阔学生的视野。由于学时太少, 学生很难在相关或后续的课程(物理、化学、统计等)中应用高等数学。药学系高等数学为64学时, 除了微积分, 还有微分方程。但目前的教材多注重理论证明和计算方法, 很难与药学的实际问题相联系。在微分方程一章中, 要结合药物动力学等内容, 向学生介绍数学建模的基本思想和方法, 使学生了解用数学解决实际问题的方法。教材的现代化, 应侧重方法的介绍, 讲清楚基本概念, 把知识形成一个系列, 由计算机来完成繁琐的计算, 省出有限的时间, 接触更多的知识。
3、教学方法改革
教学设备的现代化也为我们提供了教学方法现代化的基础。学生数增加, 内容增加的情况之下我们必不可少地使用多媒体技术进行数学教学。教员在制作数学课件的同时, 学会了计算机的很多知识和用法, 又能间接地向学生教会计算机及其软件的使用方法。学生通过教员演示利用计算机软件计算微积分, 可以了解目前数学以及计算机的发展动态, 把抽象的数学问题, 变成直观的形象, 可提高学生的学习兴趣, 提高学生解决问题的能力。
在课件设计时, 应在展现创新思想上下功夫。如微积分的基本概念定积分的课件中, 通过运用动画计算曲边梯形的面积的实例, 向学生展示了“分割、近似、求和、取极限”的思维这程,使学生直观、形象、准确、生动地接受定积分这一创新思维过程。又如极限的概念, 利用设计好的课件, 通过演示和说明, 充分体现了从量变到质变, 从有限的无限的辨证思维方法, 再现知识的创新过程, 达到训练创新能力的教学目的。
利用多媒体教数学课时, 教师可以把模拟的探索过程都预先设计制作好,事先编排出每一步骤,每一个提示框、说明框、图形动画的出现时机、顺序、方式等等。多媒体技术产生的直观、形象生动的效果,能够马上吸引学生,使学生不断地获得启发,不断地进行思考。几何直观具有很真实的感受, 所以它们一直是数学家灵感的的源泉, 而多媒体技术的优点为培养学生的直观思维提供了良好的环境。让学生了解数学与计算机的相互依赖的关系,也能使学生在以后的学习工作中更加灵活地应用数学方法,克服对数学的恐惧心理。因此,我们在教学中给学生介绍统计软件Mathematica等数学软件,用软件可计算大多数微积分,也可画出大多数几何图形。但在多媒体教学中, 不能只是动动鼠标,敲敲键盘,要随时注意学生对信息的反馈情况,以达到师生互动学习的目的。在多媒体的教学中屏幕一次次刷新,容易使学生思路不清。为了使多媒体教学不要像看电影似的结果,我们在教学中采用绘图笔,尽量在屏幕上现场写和画出必要的图像和文字,使得教学更加生动活泼。在教学中还应更加重视与学生的互动,不能像幻灯解说员一样只顾自己讲解。没有大胆的猜想, 便没有伟大的发明。我们要在教学中要善于引导学生观察问题、提出问题、思考问题、研究问题,最后解决问题。
培养学生的数学思想和创新思维能力,就是要做到:教会联想,培养思维的灵活性;运用同类型题组,培养学生思维的深刻性;用分类思想,培养学生思维的严密性;用一题多解法,发展学生的求异思维能力,培养学思维的广阔性;利用逆向思维法,培养学生思维的批判性;采用归纳猜想的方法,培养学生思维的创造性。
如何培养学生的创新能力, 对于我们教员也是一个创新性课题, 要求我们不断探索, 不断改革, 找出更加完善的教学方法。
参考文献:
[1] 陈至立,《在第三届中外大学校长论坛开幕式上的演讲 》。
[2] 孙玉秋、陈圣滔,小议大学数学教学与创新人才培养,大学数学,2004,(20),4-6。