呂佳萍++孫向榮
摘 要: 本文就中醫(yī)藥院校學(xué)生和學(xué)科的特點(diǎn),討論了在《高等數(shù)學(xué)》課程的教學(xué)過程中,作為外因的教師在教學(xué)態(tài)度、教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法上需要進(jìn)行調(diào)整。
關(guān)鍵詞: 中醫(yī)藥院校高等數(shù)學(xué)教學(xué) 教學(xué)態(tài)度 教學(xué)理念 教學(xué)內(nèi)容 教學(xué)方法
中醫(yī)藥院校有三多:女生多,文科生多,課程多。一般來說,女生在記憶力、語言表達(dá)和理解能力方面較男生更有優(yōu)勢,但是抽象思維能力、邏輯推理能力較男生要遜色一些。文科生的文字書寫能力較理科生更強(qiáng),但是理性思維能力、空間想象能力較理科生要弱。中醫(yī)藥院校開設(shè)的課程比較多,而且絕大部分是記憶類的課,而作為基礎(chǔ)課的《高等數(shù)學(xué)》恰恰是理解類的課。中醫(yī)藥學(xué)在發(fā)展過程中,很大程度上受到了數(shù)學(xué)的影響。在藥物的研制開發(fā)上可以運(yùn)用數(shù)學(xué),對中醫(yī)學(xué)中許多模糊問題可以運(yùn)用數(shù)學(xué),對數(shù)據(jù)和資料的處理可以運(yùn)用數(shù)學(xué)?!陡叩葦?shù)學(xué)》作為數(shù)學(xué)類課程的基礎(chǔ),它的重要性可想而知,作為外因的老師更應(yīng)該把課講好,把學(xué)生教好。
教書育人是教師的職責(zé),這是大家都知道的道理,在教師的教學(xué)態(tài)度上更應(yīng)有所體現(xiàn)。中醫(yī)藥院校數(shù)學(xué)老師人數(shù)較理工類院校要少一些,教學(xué)是主要任務(wù),但是只有教學(xué)而沒有科研,職稱是上不去的。老教師主要時(shí)間和精力更傾向于教學(xué),青年教師會在教學(xué)與科研上有所傾斜。青年教師一般學(xué)歷都是碩士以上,看自己從教的內(nèi)容會覺得很簡單,很好講,在教學(xué)上花的時(shí)間不是很多。于是就會出現(xiàn)青年教師覺得自己課講得還可以,但學(xué)生覺得講得快了,講得難了,講得不夠到位。要成為一名合格的大學(xué)老師,前提條件是認(rèn)真上好每一節(jié)課,教學(xué)效果絕對是跟老師花的時(shí)間和精力成正比的。在開新課之前,青年教師應(yīng)該先把整本教材的內(nèi)容理清楚,搭建一個(gè)框架,精心設(shè)計(jì)一下教學(xué)方案。后面從第一節(jié)課開始,青年教師要注意結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況和意見反饋調(diào)整教學(xué)的設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)“教學(xué)相長”。對于一些優(yōu)秀老師的課程,我們可以系統(tǒng)地聽,并及時(shí)地進(jìn)行分析和總結(jié),在自己的教學(xué)過程中不斷取別人的長處補(bǔ)自己的短處。經(jīng)過一輪一輪地講解,一輪一輪地提高,教學(xué)水平和能力必將日趨完善。
《高等數(shù)學(xué)》課程安排在大一階段上,學(xué)時(shí)數(shù)不多,而學(xué)習(xí)內(nèi)容又不少,比較抽象。好在我們的學(xué)生從入學(xué)開始,一直在學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。在學(xué)生的概念中,數(shù)學(xué)是主課,要學(xué)好的話得多做題,這種觀念一直延續(xù)到大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中。進(jìn)入大學(xué)以后,學(xué)生會發(fā)現(xiàn)大學(xué)數(shù)學(xué)和以前學(xué)的數(shù)學(xué)是有區(qū)別的。老師對學(xué)生更需要有耐心和信心。學(xué)生的水平一般參差不齊,有省內(nèi)生、省外生,有文科生、理科生,學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)也不一樣,教師在講的時(shí)候還是得兼顧所有學(xué)生。我們一方面要消除部分學(xué)生對數(shù)學(xué)的畏懼感,給他們以正能量,告訴他們只要努力就可以學(xué)得比較理想。另一方面要鼓勵對數(shù)學(xué)感興趣的同學(xué)積極主動思考問題,參與高等數(shù)學(xué)競賽和數(shù)學(xué)建模競賽,通過比賽獲得的榮譽(yù)進(jìn)一步激發(fā)他們的求知欲。我們不可能把所有學(xué)生都培養(yǎng)為數(shù)學(xué)課程的尖子,但是我們可以用心地讓學(xué)生感受數(shù)學(xué)課程的價(jià)值,體會數(shù)學(xué)的應(yīng)用。
《高等數(shù)學(xué)》的內(nèi)容主要分成四大塊:函數(shù)與極限,一元函數(shù)的微積分及其應(yīng)用,多元函數(shù)的微積分及其應(yīng)用,極限和微積分的應(yīng)用(級數(shù)和微分方程)。函數(shù)是主要研究對象,也是學(xué)生在中學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中印象比較深刻的內(nèi)容。極限是基本工具,極限的定義是比較抽象的,學(xué)生一開始接觸的時(shí)候都是“丈二和尚摸不著頭腦”。為了幫助學(xué)生理清極限這一內(nèi)容,我們應(yīng)該遵循由特殊到一般的規(guī)律。通過具體的例子,讓學(xué)生明白極限刻畫的是無限逼近的趨勢,然后再來分析極限定義的條件。比如數(shù)列極限定義中,注意三條:ε可以是任意小的正數(shù),正整數(shù)N的存在性,n>N時(shí)絕對值不等式|x■-A|<ε恒成立。結(jié)合數(shù)軸,我們可以看看收斂數(shù)列中數(shù)的分布特點(diǎn),從而更好地理解數(shù)列極限定義的具體意思。對于函數(shù)極限定義,我們也可以類似地分析。極限內(nèi)容掌握好了,一元函數(shù)導(dǎo)數(shù)、定積分、二元函數(shù)偏導(dǎo)數(shù)、二重積分就好理解了,因?yàn)檫@些內(nèi)容都是借助極限來刻畫的。極限的計(jì)算掌握好了,級數(shù)斂散性的判斷就不是問題了?!陡叩葦?shù)學(xué)》以計(jì)算問題為主,做好計(jì)算題的前提條件之一是基本公式要牢記并會活用,如導(dǎo)數(shù)公式、積分公式,記這些公式時(shí)可以由導(dǎo)數(shù)運(yùn)算和積分運(yùn)算的互逆性進(jìn)行互推。做好計(jì)算題的另一前提條件是靈活運(yùn)用計(jì)算方法,每一塊內(nèi)容所涉及的計(jì)算方法注意理清,同時(shí)注意進(jìn)行比較。比如不定積分和定積分的計(jì)算方法是對應(yīng)起來的,牛頓—萊布尼茨公式是聯(lián)系它們的紐帶。偏導(dǎo)數(shù)的計(jì)算可以歸結(jié)為導(dǎo)數(shù)的計(jì)算問題,二重積分的計(jì)算可以歸結(jié)為定積分的計(jì)算問題。
《高等數(shù)學(xué)》課程的教學(xué)以教師講授為主,通常是教師講得很辛苦,講得很多,但是學(xué)生聽得很累,吸收得不多。出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因在于:教師在教學(xué)過程中按照概念定理介紹—例題講解—習(xí)題演練的方式對待,講得過于理性化。試想一下,如果教師能把《高等數(shù)學(xué)》課程內(nèi)容的講解像講故事般處理,那么學(xué)生必定會聽得很專心,也聽得很愉快。在教學(xué)過程中,我們可以結(jié)合實(shí)際要解決的問題引出新課內(nèi)容。對于一些比較抽象的概念,通過實(shí)際生活背景突出所學(xué)內(nèi)容的重要性,激發(fā)學(xué)生求知欲望,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。我們要設(shè)法使學(xué)生了解到那些看似枯燥的概念、結(jié)論是有現(xiàn)實(shí)的背景的。比如在講導(dǎo)數(shù)定義之前,可以先引出一些相關(guān)的實(shí)際問題,結(jié)合數(shù)形結(jié)合的思想,化繁為簡,把不規(guī)則問題轉(zhuǎn)化為規(guī)則問題,引導(dǎo)學(xué)生積極主動思考。通過對實(shí)際問題的分析、解決與比較,自然而然地總結(jié)出定義。數(shù)學(xué)知識的掌握重在理解,教學(xué)過程中我們要注意借助形象和淺顯易懂的問題幫助學(xué)生理解抽象的內(nèi)容。比如在講中值定理的時(shí)候,可以結(jié)合函數(shù)圖形和導(dǎo)數(shù)的幾何意義來講,這樣可以幫助學(xué)生更具體地理解定理的意思。教學(xué)過程中我們要注意恰當(dāng)?shù)匾脶t(yī)藥學(xué)應(yīng)用例子,提高學(xué)生對該課程應(yīng)用性的感性認(rèn)識。比如導(dǎo)數(shù)與微分的應(yīng)用,定積分的應(yīng)用,微分方程這些內(nèi)容中都涉及一些醫(yī)藥學(xué)方面的問題,通過講這些問題可以使學(xué)生認(rèn)識到數(shù)學(xué)是解決問題的工具,生活是離不開數(shù)學(xué)的。下面有一些數(shù)學(xué)模型可以穿插在《高等數(shù)學(xué)》的教學(xué)中。
1.Mendenlsoln提出腫瘤生長的數(shù)學(xué)模型(k>0)■=kv■,其中,v為腫瘤體積,k為生長速率常數(shù),b為形狀參數(shù),它決定生長類型。根據(jù)b的取值情況,借助積分法,我們可以得到腫瘤體積隨時(shí)間生長的情況。
2.Muench提出的流行病學(xué)簡單催化模型。設(shè)開始(t=0)時(shí),人群中易感者的總量為1,經(jīng)過時(shí)間t,感染的比率為y,則1-y為未感染的相對量。如果在單位時(shí)間內(nèi)每個(gè)個(gè)體的有效接觸數(shù)為γ,而且易感者(陰性者)以恒定的傳染力γ轉(zhuǎn)變?yōu)楦腥菊撸栃哉撸┖螅腥菊卟辉俎D(zhuǎn)變?yōu)殛幮?,那么感染的速率可表示為?γ(1-y)y(0)=0
3.發(fā)生心肌梗塞時(shí),心肌釋放的總的肌酸磷酸激酶與心肌梗塞量成正比關(guān)系。進(jìn)而,先求出心肌釋放的總的肌酸磷酸激酶。假定在t時(shí)刻血清中肌酸磷酸激酶的值為X(t),其中血中活性的衰減率為K,設(shè)在單位時(shí)間內(nèi),從梗塞心肌向血中釋放的肌酸磷酸激酶量為f(t),由此列出微分方程■=f(t)-KX(t)。
4.一室靜脈注藥物在體內(nèi)的過程只有消除過程,假定藥物消除為一級速率過程,則體內(nèi)藥量減少的速率應(yīng)與當(dāng)時(shí)體內(nèi)的藥量成正比。D為劑量,x(t)為t時(shí)刻體內(nèi)藥量,V為表觀分布容積,k■為消除速率常數(shù),由此列出微分方程■=-k■xx(0)=D
總的來說,為了使《高等數(shù)學(xué)》這門課程在中醫(yī)藥院校更好地體現(xiàn)其價(jià)值,我們要注意教學(xué)態(tài)度、教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的調(diào)整。在教學(xué)過程中,我們要強(qiáng)調(diào)知識的聯(lián)系性,啟發(fā)學(xué)生形象地理解概念和定理,總結(jié)解題的方法和技巧,化繁為簡,化難為易,采用相應(yīng)的思想和方法將問題進(jìn)行分解。當(dāng)然,在教學(xué)過程中貫穿始終的重要原則就是要強(qiáng)調(diào)該課程在中醫(yī)藥學(xué)方面的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn):
[1]嚴(yán)云良,鄭潔剛.醫(yī)藥高等數(shù)學(xué)(第4版).北京:科學(xué)出版社,2012.
[2]同濟(jì)大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)系.高等數(shù)學(xué)(第六版上、下冊).北京:高等教育出版社,2007.
[3]上海交通大學(xué)數(shù)學(xué)系.微積分(上、下冊).上海:上海交通大學(xué)出版社,2002.
[4]李進(jìn)金,主編.高等數(shù)學(xué)(上、下冊).南京大學(xué)出版社,2005.
[5]托馬斯.微積分.北京:高等教育出版社,2002.
[6]趙樹嫄,等.微積分(修訂本).北京:中國人民大學(xué)出版社,1988.
[7]劉桂茹,孫永華.經(jīng)濟(jì)數(shù)學(xué).天津:南開大學(xué)出版社,2002.
[8]李心燦,等.高等數(shù)學(xué)應(yīng)用205例.北京:高等教育出版社,1997.
[9]蔡光興,李德宜.微積分(經(jīng)管類).北京:科學(xué)出版社,2004.
[10]鄧東皋,尹小玲.數(shù)學(xué)分析簡明教程(上、下冊).北京:高等教育出版社,1999.
[11]林應(yīng)標(biāo),等.高等數(shù)學(xué)習(xí)題精解(上、下冊).廈門:廈門大學(xué)出版社,2004.
[12]張朝陽,等.高等數(shù)學(xué)(上、下冊).廈門:廈門大學(xué)出版社,2002.
[13]同濟(jì)大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)系.微積分(上、下冊).北京:高等教育出版社,2000.
[14]吳炯圻,林培榕.數(shù)學(xué)思想方法——創(chuàng)新與應(yīng)用能力的培養(yǎng).廈門:廈門大學(xué)出版社,2001.
[15]吳炯圻,陳躍輝,唐振松.高等數(shù)學(xué)及其思想方法與實(shí)驗(yàn)(上、下冊).廈門:廈門大學(xué)出版社,2007.
基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金10926104和南京中醫(yī)藥大學(xué)青年自然科學(xué)基金13XZR35資助項(xiàng)目。