药学理科基地数学教学改革重在创新

【摘要】  　　探讨沈阳药科大学基础药学理科基地数学教学的创新改革。

【关键词】  教学改革重点； 创新思维； 创新能力； 创新教学手段； 创新实践活动

　　沈阳药科大学于1996年设立国家理科基础研究和教学人才培养基地药学专业班（简称基地班）。几年来在基地班数学教学中我们结合药学专业特色，不断改进教学内容和教学方法，充分利用教学手段，取得了良好的教学效果。2003年我校首次参加全国大学生数学建模竞赛，由基地班的学生组成的参赛队获得了全国赛区一等奖，辽宁赛区一等奖； 2004、2005年我校又有15名基地班的学生参加了全国大学生数学建模竞赛，并分别获得了全国赛区一、二等奖，辽宁赛区一等奖，在竞赛过程中基地班学生体现出良好的数学素养和创新能力得到了相关专家和领导的好评。
   
　　几年来的基地班数学教学的经验， 笔者体会到抓好药学理科基地数学教学，就是要紧密围绕部关于理科基地要“培养学科基础扎实，富有创新精神，知识面广，能力强，综合素质高的有志于从事基础科学研究和教育事业的优秀人才，特别是大力加强学生创新能力的培养”的要求，不断推进数学教学改革创新，重点抓好以下几方面工作：

　　1   创新教学思维，注重学生创新能力培养

　　1.1   引导学生充分认识数学能力对创新思维的重要作用
   
　　数学中的理论和方法是人们从量的侧面研究现实世界所得到的客观，是研究各种科学技术不可缺少的语言和工具。数学能力对创新思维有决定性作用，因而数学教育在创新型人才培养中具有其他学科不可替代的重要作用。我们在日常教学中不断引导学生充分认识数学的思想方法是人类认识世界、研究和处理各实际问题的基本方法，也是创造性思维方法。如从大量的现象和众多的事物中进行分析、综合与归纳，提取共性和本质的抽象思维方法；从已知的知识进行演绎推理获得科学发现的逻辑思维方法等等，所有这些数学能力的培养是拓展其他专业科研能力的基础。

　　1.2  创新思维培养贯穿课堂教学全过程
   
　　数学本身中包含着许多思想方法，比如由特殊到一般的思想、从有限到无限的思想、归纳法、类比法、试探法等等，其本质都是创造性思维方法，因此在完成基础知识传授的同时，将重点放在数学思想方法的传授上，用我们在长期的教学和科研中所积累起来的对运用数学思想方法的体会去启迪学生的创新思维，激发学生的创新欲望。主要包括：
   
　　① 启发学生运用归纳和类比思维
   
　　归纳是人类在通过多种手段（如观察、实验、分析等）对许多个别事物的经验认识的基础上，发现其规律，总结出原理，它是从众多的事物和现象中找出共性和本质的抽象化思维方法；类比是根据两个（或多个）对象内部属性、关系等某些方面的相似性，而推出它们在其它方面也可能相似的一种推理思维方式，它为人们的思维过程提供了更广阔的自由创造的天地，因而成为科学研究中非常有创造性的思维方式。著名的数学家拉普拉斯指出：“在数学里，发现真理的主要工具和手段是归纳和类比。”在大学数学中，许多重要的结论或结果都是运用了归纳和类比思维而得到的，最典型的例子是：两个一元函数乘积的高阶导数公式，由平面几何类比而了空间解析几何等，在讲解这些内容时，不仅要善于启发学生，运用归纳、类比去编织一条发现新知识的路子。

   
　　② 倡导学生养成发散思维的习惯
   
　　发散思维方式处理信息的途径灵活多变，对于某一个问题，往往沿着不同的方向去思考，以获得解决问题的多种方案，它是一种重要的创新性思维，因此，在教学过程中经常使用“一题多解”、“一题多变”等方式去引导学生发散式地思考问题，并提倡学生用这种方法去解决一些课后习题，这样不仅能养成学生发散性思维的习惯，而且也使学生的发散思维得到了培养和训练。
   
　　③ 鼓励学生逆向思维
   
　　逆向思维，即是“反过来想一想”。许多数学问题一般用合乎习惯的顺推都比较难解决，当使用逆向思维时，问题就迎刃而解。这种思维方式对于解放思想、开阔思路、开创新的研究方向，能起到积极的作用。
   
　　④ 引导学生进行直觉思维
   
　　直觉思维是根据某些已知的事实和知识对未知的量或关系进行一种似真的直觉推测，它是科学的一种重要思维方式。数学猜想就是直觉思维的具体表现如著名的四色猜想、歌德巴赫猜想等，而一些好的直觉推断常常是某些理论、定理或定律的萌芽。培养学生敏锐的直觉思维是培养学生的创新思维所不可缺少的，因此，在教学中我们非常注意培养学生直觉思维能力。比如：在进行广义积分收敛性判别之前，应让学生对收敛性有一个直觉判断，假如判断的结果是收敛，就要选择一个广义积分收敛的函数来进行比较，否则就要选择一个广义积分发散的函数来进行比较，最后得到正确答案。通过经常在课堂上运用这些案例，不仅可以引导学生自觉地进行直觉思维，而且还可以培养学生刻苦钻研、勇于进取的精神。

　　2   创新教学载体，注重教学手段的利用
   
　　传统的数学教学是以“黑板+粉笔”的教学模式为代表的，效率低，信息量小，学生普遍感到数学课教学枯燥。为提高数学教学效果，我们组织开发了符合我校教学要求的多媒体教学软件，并在2000年首先用于基地班的教学之中。经过一年多的实践，同学们普遍感到应用多媒体教学，教师可以节省大量的板书时间，教学效率高，信息量大，教学形象生动，要点易于理解。学生在课堂上有了思考和与教师交流的时间。通过组织学生在课堂上对一些数学问题展开讨论，学生的创新意识和探索精神得到了培养，大大提高了学生学习数学的自觉性和创造性思考问题的能动性。经过对上述数学教学课件进一步的修改及完善，目前我们已对全校各专业学生的数学教学施行多媒体教学。

　　3   创新教学实践，注重培养学生理论联系实际能力
   
　　在培养学生的创新思维的同时还必须给学生亲自参加创新实践的机会，创新实践活动是学生获得创新能力的一个十分重要的手段。我们把组织学生参加大学生数学建模竞赛作为一次宝贵的实践机会，鼓励基地班的学生选修《数学建模》课程，教师给他们找一些具体的实际问题，让他们用数学知识和创造性思维方法去分析和解决，分析归纳与探索、选择适当方法和工具，并且检验结果、发现问题、寻找原因、提出改进方案，最终得到满意的解决方案，并以形式提交。通过这种实践活动，学生的创新思维得到了充分的运用，创新能力获得了充分的发挥和锻炼。我校参加全国大学生数学建模竞赛就是我们从中选拔出的优秀学生代表。
   
　　2005年11月我校顺利地通过了国家基地评估专家组的评估检查，并获得专家们的一致好评。我们将进一步深化教学研究和教学改革，不断探索和创新，充分发挥“理科基地班”在教学改革中的辐射作用，将我校大学数学课程的教学推向更高的水平，为国家源源不断地输送优秀的基础药学与创新药物研究人才。

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  　　1 安正玉，邓正隆.本科教学应突出创新能力的培养.高等科教管理，1997，2：43～46.

　　  2 朱谨.论多功能、创造型科技人才的培养.工科数学，2000，16（3）：86～90.