數(shù)學與醫(yī)學的關(guān)系論文
數(shù)學在醫(yī)學領(lǐng)域的應用是十分廣泛的，這引起了醫(yī)學的革命性變化，而這些應用基本上都是通過建模的方法得以實現(xiàn)的。下面小編為大家搜索整理了數(shù)學與醫(yī)學的關(guān)系論文，僅供大家參考。
數(shù)學與醫(yī)學的關(guān)系論文 篇1
【摘要】論述醫(yī)學應用數(shù)學的必要性及數(shù)學在醫(yī)學上的廣泛應用。
【關(guān)鍵詞】數(shù)學建模； 醫(yī)學
眾所周知，數(shù)學是一門以高度的抽象性、嚴謹性為特點的學科，但同時數(shù)學在其他各門學科也有廣泛的應用性，而且隨著大型計算機的飛速發(fā)展，數(shù)學也越來越多的滲透到各個領(lǐng)域中。數(shù)學建模可以說是用數(shù)學方法解決實際問題的一個重要手段。簡單的說，用數(shù)學語言來描述實際問題，將它變成一個數(shù)學問題，然后用數(shù)學工具加以解決，這個過程就稱為數(shù)學建模［1］。人們通過對所要解決的問題建立數(shù)學模型，使許多實際問題得到了完滿的解決。如大型水壩的應力計算、中長期天氣預報等。建立在數(shù)學模型和計算機模擬基礎上的CAD(Computer Aided Design)技術(shù)，以其快速、經(jīng)濟、方便等優(yōu)勢，大量地替代了傳統(tǒng)工程設計中的現(xiàn)場實驗、物理模擬等手段。那么數(shù)學在醫(yī)學領(lǐng)域有哪些應用呢？現(xiàn)代的醫(yī)學為什么要借助數(shù)學呢？本研究主要敘述這兩個問題。
1 現(xiàn)代醫(yī)學應用數(shù)學的必要性
現(xiàn)代醫(yī)學的大趨勢是從定性研究走向定量研究，即要能夠有效地探索醫(yī)學科學領(lǐng)域中物質(zhì)的量與量關(guān)系的規(guī)律性，推動醫(yī)學科學突破狹隘經(jīng)驗的束縛，向著定量、精確、可計算、可預測、可控制的方向發(fā)展，并由此逐漸派生出生物醫(yī)學工程學、數(shù)量遺傳學、藥代動力學、計量診斷學、計量治療學、定量生理學等邊緣學科，同時預防醫(yī)學、基礎醫(yī)學和臨床醫(yī)學等傳統(tǒng)學科也都在試圖建立數(shù)學模式和運用數(shù)學理論方法來探索出其數(shù)量規(guī)律［2］。而這些都要用到數(shù)學知識。
�、� 數(shù)學模型有助生物學家將某些變量隔離出來、預測未來實驗的結(jié)果，或推論無法測量的種種關(guān)系，因為在實驗中很難將研究的事物抽離出來單獨觀察。盡管這些數(shù)學模型無法極其精確地模仿生命系統(tǒng)的運作機制，卻有助于預測將來實驗的結(jié)果。
② 可以利用數(shù)學分析實驗數(shù)據(jù)資料。當實驗數(shù)據(jù)非常多時，傳統(tǒng)的方法就不再適用了，只能轉(zhuǎn)而使用數(shù)值計算的相關(guān)理論，以發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中存在的關(guān)聯(lián)和規(guī)則。特別地隨著當前國際生命科學領(lǐng)域內(nèi)最重要的基因組計劃的發(fā)展，產(chǎn)生了前所未有的巨量生物醫(yī)學數(shù)據(jù)。為分析利用這些巨量數(shù)據(jù)而發(fā)展起來的生物信息學廣泛應用了各種數(shù)學工具，從而使得數(shù)學方法在現(xiàn)代生物醫(yī)學研究中的作用日益重要。
2 醫(yī)學上的'一些例子
�、� 醫(yī)學統(tǒng)計學（Medical Statistics）臨床上可用來解釋疾病發(fā)生與流行的程度和規(guī)律；評價新藥或新技術(shù)的治療效果；揭示生命指標的正常范圍，相互的內(nèi)在聯(lián)系或發(fā)展規(guī)律；運用統(tǒng)計的原理和方法，結(jié)合醫(yī)學的工作實際,研究醫(yī)學的實驗設計和數(shù)據(jù)處理。醫(yī)學統(tǒng)計學是基于概率論和數(shù)理統(tǒng)計的基本原理和方法，研究醫(yī)學領(lǐng)域中數(shù)據(jù)的收集、整理和分析的一門學科［3］。如在疾病的防治工作中，經(jīng)常要探討各種現(xiàn)象數(shù)量間的聯(lián)系，尋找與某病關(guān)系最密切的因素；要進行多種檢查結(jié)果的綜合評定、探討疾病的分型分類：計量診斷，選擇治療方案；要對某些疾病進行預測預報、流行病學監(jiān)督，對藥品制造、臨床化驗工作等作質(zhì)量控制，以及醫(yī)學人口學研究等。醫(yī)學統(tǒng)計學，特別是其中的多變量分析，為解決這些問題提供了必要的方法和手段。以傳染病模型為例，了能定量的研究傳染病的傳播規(guī)律，人們建立了各類模型來預測、控制疾病的發(fā)生發(fā)展。這種模型的建立是在合理假設的前提下，選擇了一些相關(guān)因素（例如自然因素、人為因素）作為參數(shù)，并通過它們之間的關(guān)系來描述傳染病學的現(xiàn)象。通過這些現(xiàn)象，可以反映出傳染病的流行過程及一些規(guī)律特征。運用這些規(guī)律，人們可以估計不同條件下的相關(guān)因素參數(shù)、預測疾病的發(fā)生發(fā)展趨勢、設計疾病控制方案及檢驗假設病因等。比如，通過預測高峰期的時間及發(fā)病人數(shù)，可以讓人們提前進入預警狀態(tài)從而增進個人的防御意識及社會的整體防疫力，預算對突發(fā)事件的物資投入以實現(xiàn)對經(jīng)濟的宏觀調(diào)控和減少浪費，并使突發(fā)疫情對人們生產(chǎn)生活所帶來的不便最小化。SARS（Severe Acute Respiratory Syndrome，俗稱非典型肺炎）是21世紀第一個在世界范圍內(nèi)傳播的傳染病。SARS的爆發(fā)和蔓延給我國的經(jīng)濟發(fā)展和人民生活帶來了很大影響，我們從中得到了許多重要的經(jīng)驗和教訓，認識到定量地研究傳染病的傳播規(guī)律，為預測和控制傳染病蔓延創(chuàng)造條件的重要性。
�、� 數(shù)學與計算機的結(jié)合在生物技術(shù)和生物醫(yī)學工程方面的應用。自從科馬克應用數(shù)學中的拉東變換創(chuàng)造了CT理論并于1979年獲得諾貝爾醫(yī)學和生物學獎后,又有多人因應用數(shù)學的原理和方法解決了生命科學領(lǐng)域中的重大課題而獲得諾貝爾獎，如Herbert Hauptman應用傅立葉積分方法研究的X射線晶體照相術(shù)（領(lǐng)取了1985的諾貝爾化學獎）；Jeme應用數(shù)學原理研究的免疫網(wǎng)絡理論（同年的諾貝爾醫(yī)學和生理學獎）；Hodgkin和huxley應用微分方程組描述神經(jīng)纖維、研究神經(jīng)沖動的傳導等（1963年獲得諾貝爾醫(yī)學與生物學獎）［4］。
�、� 數(shù)學是現(xiàn)代化醫(yī)療器械及醫(yī)療診斷方法的催化劑。如醫(yī)學超聲，它始于數(shù)學等眾學科。由于超聲診斷具有性價比高和無破壞性的特點，當前超聲技術(shù)已經(jīng)成為醫(yī)學發(fā)展的一個重要方面［5］。磁共振成像是醫(yī)學臨床診斷的有效手段，它的主要技術(shù)原理也是基于傅立葉變換的［6］。又如對病人監(jiān)護的醫(yī)學儀器中，已經(jīng)大量采用了現(xiàn)代微電子技術(shù)，具有自動分析顯示、智能化等特點，極大地提高了醫(yī)療水平，挽救了許多患者的生命。以上這些技術(shù)都是建立在數(shù)學理論的基礎上的。
�、� 數(shù)學模型在藥物動力學上的應用。藥物動力學(pharmacokinetics)是定量研究藥物在生物體內(nèi)吸收、分布、排泄和代謝隨時間變化的過程的一門學科，它的發(fā)展對藥物評價，新藥設計，藥物劑型改進，臨床指導合理用藥，以及優(yōu)化給藥方案等具有重大的實用價值［7］。藥物動力學模型是為了定量研究藥物體內(nèi)過程的速度規(guī)律而建立的模擬數(shù)學模型，常用的有房室模型和生理藥動學模型。通過房室模型可以分析藥物在人身體的運行情況，得到藥物在血液中的濃度變化（即血藥濃度），從而給出最佳給藥方式及血藥濃度的峰值時間。這樣就可以選擇最佳治療方案。而生理藥動學模型則主要用于預測藥物在器官組織中藥物濃度及代謝產(chǎn)物的經(jīng)時過程和藥物處置在動物間的外推。
⑤ 數(shù)學在心血管生理病理方面的應用。通過對血管分支建立數(shù)學模型，為求出血管的條數(shù)和分支數(shù)，討論血管的總長度提供了理論依據(jù)，從而可計算出藥物流遍全身、藥物發(fā)生作用的時間，為藥理學上提供較高的參考價值［8］ 。而血液粘度測量數(shù)學模型的建立能夠準確地反映體內(nèi)新鮮血液的力學特征血液粘度是表征人體血液流變特性的重要參數(shù)之一，許多疾病如高血壓、腦中風、心肌梗塞等都表現(xiàn)為血液粘度值的改變，因此測量血液粘度對研究這些疾病的形成、發(fā)展及預防有著極其重要的生理和病理意義［9］。此外血管中的血液流動問題是心血管系統(tǒng)中極為重要的研究課題，血管的血流有障礙則會造成心血管系統(tǒng)生理異常，嚴重的話會導致生命危險。目前我們已經(jīng)建立了入口效應問題、錐角度效應問題和留固耦合效應問題的數(shù)學模型，這有助于深化人們對心血管系統(tǒng)的運動規(guī)律、正常的生理功能、異常的疾病機理等的認識［10］。此外可以運用數(shù)理統(tǒng)計方法研究了高血壓、糖尿病等一些疾病的血液流變特性，從而為疾病的診斷提供新的依據(jù)［11］。
�、� 模糊數(shù)學在醫(yī)學領(lǐng)域的應用。模糊數(shù)學用確定的數(shù)字來表述不確定的現(xiàn)象，依據(jù)統(tǒng)計學的數(shù)據(jù)，運用模糊邏輯的思維方式，就可建立起模糊關(guān)系矩陣，再采用模糊數(shù)學的運算法則便可得到精確的結(jié)論。這就是模糊數(shù)學應用在醫(yī)學領(lǐng)域方面的基本原理［12］。模糊數(shù)學方法有不要求病情相互獨立的優(yōu)點，因而其應用限制較少。如模糊綜合評價應用模糊數(shù)學的理論，將模糊信息通過模糊判斷的手段，從而求得明確評價結(jié)果。這種評價方法廣泛應用于衛(wèi)生事業(yè)管理工作中，如醫(yī)院營理質(zhì)量的好壞，疾病治療質(zhì)量的好壞等等。
由此可以看到，數(shù)學在醫(yī)學領(lǐng)域的應用是十分廣泛的，這引起了醫(yī)學的革命性變化，而這些應用基本上都是通過建模的方法得以實現(xiàn)的。同時蓬勃發(fā)展的醫(yī)學也為數(shù)學提供了更大的發(fā)展空間，給這個古老的學科注入了新的活力，我們應該對這兩門學科的相互滲透引起重視，力爭用數(shù)學方法解決更多的醫(yī)學問題。
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數(shù)學與醫(yī)學的關(guān)系論文 篇2
1、數(shù)學思維與醫(yī)學科研
數(shù)學思維通常是指人們在數(shù)學活動中思想或心理的過程和表現(xiàn)。它是一種內(nèi)隱的心智活動，數(shù)學知識則是這種活動的外在表現(xiàn)，像數(shù)學意識、數(shù)學思想、數(shù)學方法以及數(shù)學精神則是數(shù)學思維活動的結(jié)晶，也就是數(shù)學思維的宏觀概括[1]。隨著各學科交叉研究的增加，數(shù)學研究更多的被用于其他學科研究的基礎，促進其他學科的創(chuàng)新和發(fā)展，尤其是在醫(yī)學學科的創(chuàng)新方面更為突出，如1979年和2003年的諾貝爾生理學或醫(yī)學獎分別表彰了X射線計算機層析攝影儀和核磁共振成像技術(shù)的突破，這兩項研究的基礎分別是數(shù)學的二維Radon變換和Fourier變換，作為研究核心的數(shù)學基礎對研究成功起到了至關(guān)重要的作用。
隨著醫(yī)學的迅速發(fā)展，越來越多的科研工作者已經(jīng)不僅僅把數(shù)學作為醫(yī)學研究的基礎，而是更多的應用數(shù)學模型和數(shù)學方法去助力醫(yī)學科研，如丹麥數(shù)理醫(yī)學專家尼爾斯杰尼，在獲諾貝爾獎的重要著作《免疫網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)理論》中所展現(xiàn)的，醫(yī)學免疫問題經(jīng)過數(shù)學化等步驟形成免疫網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)理論，該模式揭示出了醫(yī)學現(xiàn)代化的科研方向，體現(xiàn)了數(shù)學思維與數(shù)學建模的解決醫(yī)學問題的觀點，更預示了今后將有越來越多的高層次的醫(yī)學科研成果依賴于醫(yī)學數(shù)學模型的建立。
醫(yī)學院校要適應醫(yī)學學科發(fā)展的要求，就需要解決現(xiàn)今醫(yī)學生的數(shù)學思維無法滿足高速發(fā)展的醫(yī)學科研要求的矛盾，醫(yī)學院校亟待教會學生學會用數(shù)學的眼光去看待醫(yī)學問題，用數(shù)學思維和數(shù)學模型去解決醫(yī)學問題，醫(yī)學院校對醫(yī)學生的數(shù)學思維的培養(yǎng)，必將有利于為醫(yī)學科研現(xiàn)代化提供廣泛的人才的基礎。
2、數(shù)學思維培養(yǎng)現(xiàn)狀
醫(yī)學院校通常在數(shù)學思維的培養(yǎng)方面重視程度不高，在課程開設方面，部分數(shù)學思維相關(guān)課程甚至不足綜合院校的三分之一，而且不同的專業(yè)課程開設不均衡，其中大部分專業(yè)開設了64學時的高等數(shù)學課程，藥學、中藥學、臨床藥學等專業(yè)額外開設了54學時醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計方法課程，而中醫(yī)學、中西醫(yī)結(jié)合、針灸推拿、護理等專業(yè)則不開設任何數(shù)學類課程，作為選修課的數(shù)學建模課也只有36學時。
醫(yī)學院校數(shù)學類課程的教學內(nèi)容和模式仍然比較傳統(tǒng)，不僅以理論為主缺乏實踐性，而且理論內(nèi)容過深，導致學生通常采用死記硬背的方式完成課程的學習，考試后這些零散的數(shù)學知識極易被遺忘。這種教學模式使得數(shù)學教學與醫(yī)學研究嚴重脫節(jié)，也造成了學生在完成數(shù)學課程的學習后，領(lǐng)會不到數(shù)學思維方法在解決醫(yī)學問題中的重要作用，讓人有數(shù)學實用性差的錯覺，因此很大一部分醫(yī)學生認為沒有必要開設數(shù)學類課程，覺得數(shù)學思維能力不會對醫(yī)學生的專業(yè)學習有任何幫助，這些消極的'態(tài)度和觀點對醫(yī)學院校數(shù)學思維培養(yǎng)觀念的推廣帶來了阻力，使得不僅數(shù)學建模等選修課的參加人數(shù)過少，數(shù)學建模競賽參賽積極性和效果都受到了很大的影響，而且連高數(shù)等必修課的平均成績也偏低。
3、醫(yī)學院校數(shù)學思維培養(yǎng)
醫(yī)學數(shù)學思維素質(zhì)的培養(yǎng)有助于提高學生的創(chuàng)造力和解決實際問題的能力，已逐步成為國內(nèi)外眾多高校的共識。醫(yī)學院校在數(shù)學思維的培養(yǎng)中，許多醫(yī)學院校已開設高等數(shù)學、概率統(tǒng)計、數(shù)學建模課等豐富的數(shù)學思維培養(yǎng)課程，收到了較好的教學效果，但存在師生數(shù)學思維重視程度輕，必修課比例低，課程量過少，設置實用性弱，課程內(nèi)數(shù)學教學內(nèi)容和形式都過于簡單等問題。數(shù)學建模在我國醫(yī)學院校的教學中存在內(nèi)容單一、學生不重視、教師熱情不高、教材不規(guī)范、數(shù)學軟件和數(shù)學實驗跟不上教學需求等問題[2]。
醫(yī)學院校有必要通過改進現(xiàn)行的數(shù)學教學模式，建立與現(xiàn)代醫(yī)學研究相適應的內(nèi)容豐富、形式多樣的數(shù)學思維培養(yǎng)課程體系，將數(shù)學思維素質(zhì)培養(yǎng)和數(shù)學方法融入醫(yī)用數(shù)學類課程。首先，應當對高等數(shù)學、醫(yī)藥數(shù)理統(tǒng)計方法等醫(yī)學院校廣泛開設的基礎類數(shù)學課程內(nèi)容進行調(diào)整，加強課程的趣味性和實踐性，在提高醫(yī)學生的學習興趣的同時，更加感受到數(shù)學思維在學科學習中的實用性，進而逐漸改變個別的數(shù)學無用論的觀點，有助于學生打好數(shù)學基礎。其次，通過將數(shù)學建模選修課作為各醫(yī)學專業(yè)的必修選修課，擴大在學生中的影響力，讓學生感到建模課程的重要性，并在課程內(nèi)容方面加強與各個專業(yè)進行融合，通過加強相關(guān)專業(yè)建模案例教學，讓學生更深刻的了解到數(shù)學建模的思維對醫(yī)學科研探索的指引和幫助，并在了解簡單的建模方法的基礎上，能夠?qū)⒔玫阶约旱膶I(yè)學習和科研中。最后，對僅針對個別專業(yè)開設的概率論與數(shù)理統(tǒng)計、線性代數(shù)、運籌學、計算方法等課程加大在各專業(yè)的覆蓋力度，或者通過選修課等方式，讓更多的專業(yè)接觸、了解該課程。
4、小結(jié)
醫(yī)學數(shù)學思維課程在國內(nèi)醫(yī)學院校尚未引起足夠的重視，如果在醫(yī)學院校中加大數(shù)學思維的培養(yǎng)力度，提升對數(shù)學思維素質(zhì)的重視程度，讓學生提升用數(shù)學思維和方法解決實際生活中所遇到的問題，必將有利于培養(yǎng)其創(chuàng)造力和解決醫(yī)學實際問題的能力，數(shù)學思維素質(zhì)的提升有助于醫(yī)學生便捷的取得具有獨創(chuàng)性、開拓性的成果。
數(shù)學與醫(yī)學的關(guān)系論文 篇3
1、探索有效教學模式，培養(yǎng)學生的綜合應用素質(zhì)
1.1開設醫(yī)藥數(shù)學建模課，向?qū)W生傳授數(shù)學建模的基本方法和技能
使學生的綜合應用能力、實踐創(chuàng)新能力和綜合應用素質(zhì)等多方面均能得到提升和發(fā)展。
對于醫(yī)學專業(yè)的學生來說，在校所學的數(shù)學基礎理論課程比較有限，并且學生對純粹的數(shù)學知識與復雜的理論推導已經(jīng)極為厭倦，如果數(shù)學建模還是以傳統(tǒng)的“灌輸式”和教師“主導型”為主、簡單的應用案例為主要教學內(nèi)容的話，其結(jié)果勢必會使學生有一種再講數(shù)學課和做應用題的感覺，既不能很好地激發(fā)學生的學習興趣，也不能體現(xiàn)數(shù)學建模的思想方法和本質(zhì)特色。
因此，如何使學生擺脫這種尷尬的現(xiàn)狀已成為我們教學的一大難點。針對這種情況，在教學模式上，我們大膽嘗試研究型教學模式，即采用“從實踐中來，到實踐中去”的教學理念。一方面，從最現(xiàn)實、最熱門的醫(yī)學話題出發(fā)，從學生最感興趣的問題入手，激發(fā)學生的學習興趣和進一步學習的主動性，使他們從一開始就能進入到學習的角色中去；另一方面，通過開展多種方式的實踐教學活動，使學生在實踐中掌握數(shù)學建模的常用方法和基本技能，忽略繁瑣的數(shù)學推導過程，讓學生體會發(fā)現(xiàn)問題和思考問題的過程，培養(yǎng)學生解決問題的創(chuàng)新能力。
1.2組織興趣研討班，培養(yǎng)學生數(shù)學建模的實踐能力
近些年來，我們開設的醫(yī)藥數(shù)學建模課受到了學生的一致好評，其關(guān)鍵之處在于我們一改傳統(tǒng)的教學模式，通過組織數(shù)學建模興趣研討班，讓每位同學都能充分地參與到研究中去并且使每位學生都有發(fā)言的機會。這些舉措旨在進一步激發(fā)學生的創(chuàng)新意識，提高學生的數(shù)學建模實踐能力。研討班面向全校各類醫(yī)學專業(yè)的學生，并以三人為單位，劃分成若干個組，通過專題研討的形式開展活動。實踐證明：通過這種研討過程，學生不僅對所學的醫(yī)學知識有了更深刻的理解與認識，在文獻資料查閱、計算機編程、語言表達能力等諸多方面也都有了顯著的提高。通過這個過程的學習，為學生今后從事醫(yī)學科研工作打下了良好的基礎。
2、優(yōu)化教學方法，提升綜合應用素質(zhì)的培養(yǎng)效果
2.1突出應用思想，培養(yǎng)學生對知識的發(fā)現(xiàn)能力
為了有效的培養(yǎng)學生綜合應用能力和深層次學習的習慣與意識，我們在教學方法上一改往日的“講透，講懂”的方法，忽略純理論的繁瑣推導，突出知識的應用思想和應用意識，讓學生帶著問題上課，嘗試在解決問題中與教師進行交流，下課帶著問題回去。
在課堂教學中，重點講解發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的'方法與技巧。通過課前作業(yè)，引導學生自我發(fā)現(xiàn)問題；通過課堂講解和研討，引導學生解決問題；通過課后作業(yè)，總結(jié)和鞏固所學知識，學習應用與拓展知識。這種完全以學生為主，教師為輔的做法，有利于培養(yǎng)學生樹立勇于探索求知的信心和探索新知識的能力與意識，提高學生的創(chuàng)新能力和敏銳的洞察力及想象力，從而提升學生的綜合應用素質(zhì)。
2.2以熱門的醫(yī)學問題為主線，貫穿數(shù)學建模的知識點
在現(xiàn)實生活中的實際問題是比較復雜的，往往單一的方法是難以解決的，通常是需要多種方法的綜合應用方能解決。
因此，以實際問題驅(qū)動的教學模式，主要是引導學生如何將復雜的實際問題分解為一系列簡單的小問題，在解決每一個小問題的過程中，讓學生學習并掌握相關(guān)的數(shù)學知識與方法。這種在應用中學習的教學方法，在很大程度上解決了學生普遍存在的“學數(shù)學有什么用、學了數(shù)學不知怎么用”的困惑。
2.3倡導舉一反三，增強學生的綜合應用素質(zhì)
在整個教學過程中，貫穿以學生為主體，通過案例分析引導學生的思維方法，針對一個案例的解決過程和方法，要求實現(xiàn)舉一反三，促使學生對所掌握的知識進行重組再現(xiàn)和優(yōu)化構(gòu)建，讓學生在學習和問題的解決中學會不斷地總結(jié)與歸納，用成功的方法再去演繹解決新的問題，通過不斷地歸納演繹、對比分析、總結(jié)經(jīng)驗、彌補不足，進一步學習相關(guān)知識和方法，再進行實踐，從而不斷增強自身的綜合應用能力和素質(zhì)。
3、結(jié)語
隨著醫(yī)學院校教育理念的轉(zhuǎn)變以及教育體制改革的深入，對培養(yǎng)適應科學技術(shù)迅速發(fā)展的創(chuàng)新型醫(yī)學人才提出了更高的要求。如何培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力、綜合素質(zhì)高的專業(yè)人才已成為亟待解決的問題之一。本文探討了醫(yī)藥數(shù)學建模課程的開設對培養(yǎng)大學生實踐創(chuàng)新能力的幾點做法。教學實踐證明：數(shù)學建模課充分鍛煉了學生的各項能力，是提高醫(yī)學專業(yè)學生綜合應用素質(zhì)行之有效的方法。
數(shù)學與醫(yī)學的關(guān)系論文 篇4
摘要:高等數(shù)學作為一門十分重要的公共基礎必修課，也是大學生學習的一個環(huán)節(jié)。本文從醫(yī)用高等數(shù)學教學現(xiàn)狀及對策、醫(yī)用高等數(shù)學教學方法以及醫(yī)用高等數(shù)學教學創(chuàng)新等方面進行探討，以提高醫(yī)用高等數(shù)學教學的質(zhì)量并提高學生的學習能力。
關(guān)鍵詞:醫(yī)用高等數(shù)學;教學;教學質(zhì)量
1、醫(yī)學院校高等數(shù)學教學中存在的問題
1.1學生數(shù)學基礎普遍差，課時少，很難完成規(guī)定的教學任務。
1）在課堂教學中，教師是知識的傳授者，課堂過程的主體，而學生只是知識的學習者，以一個被動的身份出現(xiàn)在課堂過程中，全靠教師牽引，指揮著學習，被動地學，被動地記。而教師課堂上只注重教學內(nèi)容，課外只關(guān)心教學進度上，教學過程中很少注意學生的基礎差異和接受能力，再加上高等數(shù)學比較抽象，知識難理解，與高中數(shù)學的知識深度不一樣。如果平時學生和教師之間缺乏合適的溝通，及時了解學生，學生就沒有興趣學習高等數(shù)學。
2）醫(yī)學院校數(shù)學教學與高中內(nèi)容銜接存在問題。目前，醫(yī)學院校的高等數(shù)學課程教學內(nèi)容主要由兩部分構(gòu)成，基礎部分：即一元函數(shù)微積分，包括函數(shù)、極限與連續(xù)、導數(shù)與微分、導數(shù)的應用、不定積分、定積分等；應用部分：即根據(jù)不同專業(yè)選學的常微分方程、多元函數(shù)微積分等。醫(yī)學院校普遍壓縮基礎文化課課時，增加實踐性教學課程，以加強學生動手能力的培養(yǎng)。在此背景下，高等數(shù)學課程大都被安排在70—90課時之間。在如此少的時間內(nèi)很難很好地完成上述教學任務，為了趕時間，老師們的講課往往只能是蜻蜒點水、浮光掠影，導致的結(jié)果是學生和教師的課堂上互動時間減少，老師也沒有過多時間講習題課，學生也沒有充裕的時間對知識點進行消化。另外中學數(shù)學教學進行了改革，在教學計劃中刪去了三角函數(shù)的和差化積、積化和差、極坐標系、復數(shù)等內(nèi)容，而在高等數(shù)學的教學內(nèi)容中這是基礎知識，這就增加了高等數(shù)學的教學難度。
3）醫(yī)學院校數(shù)學教學過程中學生學習方法不完善。首先，醫(yī)學院校學生學習高等數(shù)學方法不恰當，學習很被動，不善于對知識點進行深入挖掘，理解透徹，對所學習的內(nèi)容死記硬背，不會觸類旁通。其次，有些學生的學習目的不明確，大多數(shù)學生認為學醫(yī)學不需要用到高等數(shù)學知識，學了沒用。所以學習的主動性較差，上課積極性不高。再次，不容忽視的一個問題是中國實行大眾化教育后，特別是醫(yī)學院校的學生數(shù)學知識基礎較差，在掌握和理解數(shù)學知識、抽象思維能力等方面不如以前的學生，這給高等數(shù)學的教學帶來了較大的困難。1.2教學內(nèi)容無法滿足實際需求。醫(yī)用高等數(shù)學教學要完成以下兩個任務，首先要鍛煉與培養(yǎng)大學生用數(shù)學思維能力，包括發(fā)現(xiàn)問題，運用數(shù)學的思維方式去分析問題。其次是運用數(shù)學知識解決問題的能力，不能一味地強調(diào)數(shù)學理論知識而忽視了實際解決問題能力。所以，這就要求廣大的醫(yī)用高等數(shù)學教師一定要將數(shù)學理論聯(lián)系實際，要使孤立的數(shù)學知識變得生動活潑，同時還要結(jié)合學生自身的專業(yè)背景來解決實際問題，提高學生學習的積極性。這一點在醫(yī)學院校尤為重要。在現(xiàn)代科學技術(shù)和各種實際領(lǐng)域中，數(shù)學廣泛應用于計算機相結(jié)合的技術(shù)已經(jīng)成為高新技術(shù)的一個重要組成部分。在醫(yī)學院校，我們不能單純地講數(shù)學，特別是醫(yī)學問題，而數(shù)學建模就取到關(guān)鍵作用，然后用數(shù)學和計算機相結(jié)合的技術(shù)得出可實施的方案。要培養(yǎng)21世紀高質(zhì)量、高素質(zhì)的應用型人才，就應注重對醫(yī)學學生進行數(shù)學建模知識和技能這一必備素質(zhì)的培養(yǎng)。經(jīng)常開展數(shù)學建�；顒�，使學生素質(zhì)得到提高，同時也促進了教學的改革。
2、醫(yī)用高等數(shù)學教學方法
醫(yī)用高等數(shù)學的重要性在于能夠培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力以及數(shù)學思維，對于學生以后的課程學習以及參加實際工作具有十分重要的`作用。但是在實際的高等數(shù)學教學過程中，由于高等數(shù)學本身具有嚴謹?shù)倪壿嬓耘c高度的抽象性，學生在學習的過程中通常覺得十分枯燥乏味，因此提高高等數(shù)學教學質(zhì)量改進教學方法顯得十分重要。
2.1教師必須重視的幾個教學環(huán)節(jié)。首先醫(yī)用高等數(shù)學教師要重視緒論課，通過緒論課可以向?qū)W生介紹醫(yī)用高數(shù)的特點、研究對象、研究目的及手段，緒論課的好壞直接關(guān)系到學生對醫(yī)用高等數(shù)學的學習熱情及學習態(tài)度。其次教師需要重視每個章節(jié)的概論，這樣有利于學生形成知識框架，提前了解每個章節(jié)的重點內(nèi)容。第三，教師在授課過程中一定要將一些基本的概念和方法等講清楚，只有這樣才能有堅實的理論基礎。第四，教師需要提高學生解決實際問題的能力，要培養(yǎng)學生用數(shù)學的方法去解決實際問題的意識。學習數(shù)學的目的在于應用數(shù)學，這就要求教師在授課的過程中多引入一些實用性的實例，同時可以結(jié)合學生自身的專業(yè)，讓學習高等數(shù)學的目的更加明確，同時可以激發(fā)學習的積極性以及解決實際問題的創(chuàng)新思維。教學內(nèi)容盡量與醫(yī)學相結(jié)合，真正激發(fā)學生對高等數(shù)學的學習熱情，改變醫(yī)學學生對高等數(shù)學的偏見。
2.2利用多媒體技術(shù)提高教學質(zhì)量。傳統(tǒng)的醫(yī)用高等數(shù)學教學過程中由于板書很多，如果使多媒體技術(shù)融入課堂教學中，就能夠讓教師板書時間大大縮減，這樣有更多的時間讓教師來豐富教學的內(nèi)容，并加大教學深度，拓寬學生數(shù)學方面的知識面。重難點內(nèi)容詳細講，從而增加了課堂知識量和信息量，大大地提高整個教學活動中的課時利用率�，F(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展迅速，也促使現(xiàn)代教育技術(shù)飛速進步。作為高科技產(chǎn)物，計算機輔助教學也正融入我們的課堂教學。在高等數(shù)學課堂教學中，教師要充分發(fā)揮計算機的優(yōu)勢，利用計算機處理圖形、圖象、聲音、數(shù)字和文字，讓抽象的知識盡量具體化，給高等數(shù)學教學改革帶來了新氣息，打破了數(shù)學課堂教學的沉悶氣氛，從而可以提高高等數(shù)學的教學質(zhì)量。
3、醫(yī)用高等數(shù)學教學創(chuàng)新
醫(yī)用高等數(shù)學是一門基礎性的學科，對于培養(yǎng)大學的創(chuàng)新能力發(fā)揮了巨大的作用。創(chuàng)新能力是新時代賦予高素質(zhì)人才的要求，所以高等數(shù)學教學創(chuàng)新就十分重要。
3.1高等數(shù)學教師應該具有教學創(chuàng)新能力。醫(yī)用高等數(shù)學教學創(chuàng)新主體應該是數(shù)學教師，教師應該具備教學創(chuàng)新的能力，并需要教師不斷努力提高教學創(chuàng)新的能力。首先教師應該具備合理的知識結(jié)構(gòu)與知識儲備，有了一定的理論基礎后才能有所突破，同時還需要教師不斷地更新知識，了解高等數(shù)學最新研究動向，而不是一味地照本宣科。其次，教師需要具備創(chuàng)新的理念并且要掌握創(chuàng)新的方法和理論。因為創(chuàng)新的行為需要有創(chuàng)新的理念，創(chuàng)新的理念能夠激發(fā)教師對教學創(chuàng)新的追求，包括樹立新的師生觀、正確的人才觀、教學質(zhì)量觀等。
3.2大力開展創(chuàng)造性教學。隨著醫(yī)用高等數(shù)學在醫(yī)學領(lǐng)域中的廣泛應用，人們的生活與數(shù)學聯(lián)系也越來越緊密，教師要努力提高學生對高等數(shù)學的求知欲與興趣。首先教師要培養(yǎng)學生的獨創(chuàng)性思維，學生最終的思維水平要靠思維創(chuàng)造來衡量，這種品質(zhì)難能可貴，所以教師在高等數(shù)學教學的過程中需要把相關(guān)的定理、方法以及原理的由來教給學生，啟迪學生自己去發(fā)現(xiàn)。最好的教學方法應該是鼓勵學生自己動手并思索，而不僅僅是講清楚事實，應該教會學生獨立思考的能力。其次，教師要把啟發(fā)式的教學法貫穿于整個教學過程中，把學生作為學習的主體，這種教學方法主要培養(yǎng)學生學習的方法以及啟迪學生如何學習，使教師與學生處于平等的位置上，盡可能地培養(yǎng)學生不唯書、不唯上，只唯實的學風。
3.3借用終端平臺開設開放型互動教學模式。我們處于信息化時代，要適應時代發(fā)展。要跟上時代發(fā)展的腳步。當前MOOC發(fā)展勢頭強勁，國內(nèi)很多大學MOOC也搞得有聲有聲，MOOC教學模式徹底打破了之前網(wǎng)絡課程及精品課程單向的視頻授課形式，當然對我們的傳統(tǒng)教學也帶來了沖擊。而且整個學習進程、師生互動、生生互動環(huán)節(jié)通過網(wǎng)絡平臺完整地、系統(tǒng)地、全天候地展現(xiàn)；學習者可以更自由了，根據(jù)自己的興趣選擇所要學的課程，并且自行決定學習時間和學習進度，不受時空限制。通過移動終端，在線交流、課堂測驗、自我管理學習進度等形式，帶給學習者全新的學習體驗。當然，學生在MOOC學習中有很大的盲目性，不知道學習的重點、難點等。MOOC學習也不能滿足個性化要求。學生不能根據(jù)個性化需要，完全選擇性地學習。這樣就促使教學資源形態(tài)碎片化、微型化、主題化。在此環(huán)境下，各種類型的“微”教學實踐在國內(nèi)外如火如荼地鋪開，微課孕育而生。課堂中，認知負荷過低，造成教學時間浪費；教學單元內(nèi)容艱澀，知識點繁多的課堂，認知負荷過高，阻礙學習者的知識建構(gòu)活動，教學進行十幾分鐘后學生注意力渙散。教學的理想模式是學習者可以靈活自主地針對某些具有較大學習價值的重難點、要點知識進行滿負荷工作學習，因此，微課的野短小精悍冶很好地解決了學習者的問題，把復雜的教學內(nèi)容制作成可融合于課堂，可移動地服務于開放教育和終身教育的視頻單元。因此，微課與課堂教學相結(jié)合，使學生學習知識更輕松，學習事半功倍。
4、結(jié)語
總之，醫(yī)用高等數(shù)學的教學需要廣大教師不斷摸索出更好的方法，讓教師真正起到傳到授業(yè)解惑的目的。當然醫(yī)用高等數(shù)學的教學是一門藝術(shù)同時也是一門科學，其中教學內(nèi)容包括理論性與應用性知識等方面的，也包括技巧性和技能性方面的，同時還具有綜合能力培養(yǎng)和思維訓練方面的，因此廣大醫(yī)用高等數(shù)學教師應積極的摸索出符合當今社會發(fā)展需求的教學規(guī)律，把握住教學面對的對象，切實改進教學方法，創(chuàng)新醫(yī)用高等數(shù)學的教學，提高醫(yī)用高等數(shù)學教學質(zhì)量，為培養(yǎng)高素質(zhì)的醫(yī)學人才而努力。
參考文獻
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