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中医药类本科院校数学建模课程开设的探讨

作者:未知

  【摘 要】目前,部分中医药类院校的数学建模课程未能将数学与医学问题有机地结合起来,致使学生未能深切领会到数学在解决医学问题中的重要作用。本文主要以安徽中医药大学数学建模课程开设为例,分别从课程定位、教学目标、教学内容、教学评价及考核方式、课程建设改进措施几方面进行探讨。
  【关键词】数学建模;医药类本科
  中图分类号: G434 文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2019)16-0255-003
  DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.16.113
  Discussion on the Course of Mathematical Modeling in Universities of Traditional Chinese Medicine
  SHAO Guang-ming
  (Anhui University of Traditional Chinese Medicine,Hefei Anhui 230012,China)
  【Abstract】At present,some universities of traditional Chinese medicine have failed to combine mathematics with medical problems,which makes students fail to understand the importance of mathematics in solving medical problems. This paper mainly takes the course of Mathematical Modeling in Anhui University of Traditional Chinese Medicine as an example to discuss the course orientation,teaching objectives,teaching content,teaching evaluation and assessment methods, and improvement measures of course construction.
  【Key words】Mathematical Modeling;Universities of Traditional Chinese Medicine
  0 引言
  生命科学在现代技术的飞速发展过程中开始向着精确、可计算、可控制、可预测的方向前进。2010年发布的《中国本科医学教育标准》明确指出,知识目标的第一点是掌握与医学相关的数学、物理、化学、生命科学和社会科学等基础知识与科学方法,并能用于指导未来的学习和医学实践。鉴于现在我国医药类院校中数学建模这门课程具有的特征,医药类院校数学建模课程的开设有很多需要探索和研究的課题。
  数学建模课程主要由数学理论基础和数学实验两大部分组成,是利用所学数学知识解决实际问题的桥梁,在综合类院校甚至中学已经开设了数学建模的必修课或选修课,组队参加全国大学生数学建模比赛,以赛促学,效果极佳。而在中医药类院校起步较晚,重视度相对不够,我们希望通过数学建模这门课程的开设,意图使得学生深切领会到数学在解决医学问题中的重要作用。因此,站在培养学生角度来说在医药类院校开设数学建模课程是有很强的实践价值。
  1 课程分析
  1.1 课程定位
  《数学建模》是信息管理与信息系统专业的一门专业基础课。是集数学、计算机、管理学、运筹学、编码学等诸多学科于一身的交叉学科。本课程以实际问题为载体,通过拓展和加深学生的数学基础,把数学建模、数学知识、数学软件和计算机应用有机地结合起来,提高学生的学习兴趣,提高学生应用数学知识建立数学模型,解决实际问题的实践能力。培养学生发现问题、分析问题和应用数学知识、通过使用数学软件解决实际问题的意识和能力。为将来从事信息管理工作的毕业生提供了深刻的理论依据和丰富的应用实践。在信息管理中占有重要地位,建设发展好数学建模课程体系是做好信息管理、数学建模教学科研工作的核心和基础之一。
  1.2 教学目标
  1.2.1 知识目标
  1)掌握建立数学模型的基本步骤、基本方法和技巧;
  2)熟悉线性规划模型的构建方法和最短路问题数学模型及其提法;
  3)了解运筹学模型的主要用处和图论方法建模特点及相关概念。
  1.2.2 能力目标
  1)培养学生具备应用数学理论和数学思想方法,利用计算机技术等辅助手段,分析、解决实际问题的技术能力;
  2)培养学生从具体问题中抽象出概念的抽象思维能力以及分析判断归纳概括的逻辑思维能力;
  3)让学生具备会灵活应用基本数学模型的能力。
  1.2.3 素质目标
  1)学生知晓了数学在解决医学问题中的重要性;
  2)学生能够欣赏了数学逻辑的美;
  3)学生树立了尊重他人、乐于团队协作的合作意识;
  4)学生掌握了应用知识信息的能力、独立思考能力和创造能力。
  1.3 教学内容
  根据信息管理与信息系统专业培养学生的知识、能力和素质等的要求,数学建模教学内容可以分为6个模块,共64学时,其中理论32学时,试验实训24学时和自主学习8学时。
  1)《数学建模》课程框架及学时分配
  2)《数学建模》课程内容及重难点分析
  1.4 教学评价及考核方式
  《数学建模》课程对学生的成绩评定采用形成性评价方式,考核性质为考查。学生最终成绩由期末卷面成绩和平时成绩综合构成,其中期末卷面成绩占比70%,平时成绩占比30%。期末考试采取开卷考试形式。平时成绩包括三部分:1)自主学习任务量化成绩;2)编程、撰写实验报告量化成绩;3)课堂出勤量化成绩。这种考核方式会使学生不再拘泥于学习课本知识,更加注重动手实践能力,将课本所学知识应用于建立数学模型解决实际问题中去。同时以小组为单位,更加锻炼学生组织协调及与合作意识和提高学生的创新精神。   1.5 课程建设改进措施
  1.5.1 存在的问题
  目前,《数学建模》课程在我校仅信息管理与信息系统专业单独开设,考核方式为考查,其在本专业中的地位较为边缘化,而在实际教学中也存在一些问题,为此必须给予足够的重视。我校在《数学建模》教学过程中主要存在以下问题:
  1)学生整体基础薄弱
  《数学建模》是一门新兴的交叉学科,涉及的知识面广,其各基础数学模型都是借助多个领域中的知识和方法来解决现实生活中的实际问题,高等数学、概论统计、运筹学、离散数学等通常为数学建模课程的理论基础。许多学生基础知识不扎实,知识欠缺,相对匮乏的知识面变成了数学建模中理论及应用问题的绊脚石。
  2)课程与本专业结合较少
  课程难度大,与主干课程脱节,学生没有学习的动力。事实上,数学建模与信管专业后续课程《卫生信息管理》、《医院管理学》、《经济预测与分析》等联系紧密。
  3)课程评价方式本质上仍未摆脱应试机制
  学生为通过考试而获取学分,将数学建模的学习程式化,将一门重实践的课程沦于注重理论学习的课程。大部分学生学习这门课程是为了获取学分,考试结束将其抛之脑后。不能提高学生建立数学模型和运用计算机技术解决实际问题的综合能力。
  1.5.2 改进措施
  我校是教学研究型高校,以培养应用型人才为主。对以上教学中出现的问题,可从以下几个方面进行整改。
  1)关注交叉学科
  数学建模课程涉及到的知识面广,在教学过程中及时掌握学科前沿发展动态,积极了解数学建模与其他学科的交叉,了解本专业其他相关课程中数学建模的应用,并在教学中反馈给学生。如同运筹学模型与信息管理紧密联系。如最小路径在经济预测中的应用等。在教学中使学生体会到本课程的基础性和应用性。
  2)改进课程教学模式和教学评价模式
  数学建模不同于高等数学、线性代数、概率论与数理统计等课程,其既包含大量的数学基础知识,也包含了许多实践能力的培养。通常采用讲授方式上课,实验与理论间隔时间长等问题,导致基础相对薄弱的学生将不能很快理解授课内容而跟不上进度。对于课堂如何调动学生的积极性,是授课教师一大挑战。数学建模是一门实践性强的课程,理论联系实际,将枯燥的数学理论同实际问题的应用结合起来,引导学生自主学习、探究。在形成性评价方案中,侧重于解决实际问题个人想法的题目,鼓励学生积极思考发散思维。
  3)加强实践教学
  我校教学理念是培养应用型的人才,需要通过实践教学、课程设计等实践教学环节提高学生的专业技能。实践性强是数学建模的主要特点,数学建模的实践性主要体现在编程和数学建模比赛上。在教学活动中,培養学生将实际问题数学化、建立数学模型解决实际问题的能力。通过带领学生参加数学建模比赛,激励学生学习数学的积极性,提高学生建立数学模型和运用计算机技术解决实际问题的综合能力,鼓励广大学生踊跃参加课外科技活动,开拓知识面,培养创造精神及合作意识,推动大学数学教学体系、教学内容和方法的改革。
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论文来源:《科技视界》 2019年16期
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