李琬 陳麗娜 何月涵

摘? ? 要：“醫(yī)用高等數(shù)學”是醫(yī)學高等院校設置的公共基礎課，對培養(yǎng)醫(yī)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力具有基礎性和先導性地位，有著其他學科無法替代的作用。文章基于“醫(yī)用高等數(shù)學”的學科特點及教學現(xiàn)狀，探討在“醫(yī)用高等數(shù)學”教學中運用啟發(fā)式教學法、PBL教學模式、TRIZ理論等方式方法，提升教學效果，從而實現(xiàn)創(chuàng)新型醫(yī)學人才培養(yǎng)的目標。

關鍵詞：創(chuàng)新型人才;啟發(fā)式教學法;PBL教學模式;TRIZ理論;新冠肺炎疫情

中圖分類號：G642? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1002-4107（2021）09-0009-03

2020年新冠肺炎疫情爆發(fā)，在疫情防控取得重大

戰(zhàn)略成果的同時，人們愈加認識到，人類戰(zhàn)勝大災大疫離不開科學進步和技術創(chuàng)新，離不開具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力的高素質(zhì)醫(yī)學及科學研究人才。其中，培養(yǎng)創(chuàng)新型醫(yī)學人才乃重中之重。正如習近平同志于2020年6月2日在主持召開專家學者座談會時強調(diào)的那樣：要深化科研人才發(fā)展體制機制改革，完善戰(zhàn)略科學家和創(chuàng)新型科技人才發(fā)現(xiàn)、培養(yǎng)、激勵機制，吸引更多優(yōu)秀人才進入醫(yī)學和科研隊伍。也正如前不久國務院辦公廳印發(fā)的《關于加快醫(yī)學教育創(chuàng)新發(fā)展的指導意見》所要求的那樣，打造一支高水平的敢于創(chuàng)新、善于創(chuàng)新的醫(yī)學人才隊伍，是醫(yī)學高等院校的重大責任和使命。習近平同志在全國教育大會上強調(diào)：要在增強綜合素質(zhì)上下功夫，教育引導學生培養(yǎng)綜合能力，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。這為創(chuàng)新型醫(yī)學人才培養(yǎng)指明了方向。

“醫(yī)用高等數(shù)學”這一基礎課程對于培養(yǎng)創(chuàng)新型醫(yī)學人才的作用不容忽視。理論和實踐都充分證明，“醫(yī)用高等數(shù)學”對于培養(yǎng)醫(yī)學生的數(shù)學思維和核心素養(yǎng)，提高醫(yī)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，提高醫(yī)學生在實際工作中的能力和水平，有著其他學科無法替代的作用。因此，加強“醫(yī)用高等數(shù)學”教學，依據(jù)“醫(yī)用高等數(shù)學”的學科特點和當前教學實際，探討切實有效的教學方法，是我們需要迫切研究和解決的重大課題。

一、“醫(yī)用高等數(shù)學”的學科特點及教學現(xiàn)狀

數(shù)學是一切自然科學的基礎，反映了人們長期以來對未知世界的探究，是人類創(chuàng)新能力的結晶。它深邃的思想、豐富的方法早就影響到當今社會的各個領域。

“醫(yī)用高等數(shù)學”是醫(yī)學高等院校的一門公共基礎課。開設這門課程，旨在為醫(yī)學生學習后繼的醫(yī)學專業(yè)課程提供必要的數(shù)學基礎知識，培養(yǎng)學生的數(shù)學核心素養(yǎng)，使學生能夠用數(shù)學思維分析與解決具體問題?！搬t(yī)用高等數(shù)學”對醫(yī)學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有著其他學科無法比擬的重要作用[1]。通過“醫(yī)用高等數(shù)學”的教學，可以使學生在樹立科學世界觀與方法論、掌握基本知識技能的同時，增強學生分析問題、處理問題的能力，激發(fā)學生的主動性和創(chuàng)造性，提高學生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維與核心素養(yǎng)，對于學生日后從事醫(yī)療工作具有重要意義。

目前，在醫(yī)學高等院校的教學中，學生的總課程相對較多，學習任務繁重，而作為基礎學科的“醫(yī)用高等數(shù)學”，卻教學時數(shù)少，教學內(nèi)容多。因此，教師普遍采用多媒體信息技術進行教學，以節(jié)省教學時間，提高教學效率，很少采用以學生為主的交流討論和研討方式，課堂氣氛缺少活力。學生被動地接受由教師灌輸?shù)闹R點，在具體學習過程中不可避免會產(chǎn)生一定的乏味感和枯燥感，學習的主動性難免受到影響，進而對高等數(shù)學學習逐步喪失興趣。教師無法根據(jù)學生的學習情況進行具體有針對性的指導，學生學習的主體作用也無法得到最大程度的發(fā)揮，創(chuàng)新思維得不到拓展，不利于學生創(chuàng)新能力與創(chuàng)新意識的提升。

“醫(yī)用高等數(shù)學”相比于其他課程，具有高度的抽象性、嚴謹?shù)倪壿嬓院蛷V泛的應用性等特點，涉及相對較多的抽象化概念，最為常見的就是極限、導數(shù)和定積分等。這些內(nèi)容都是從不同學科領域的實踐問題中所得，需要學生充分理解。高等數(shù)學的知識點之間還存在著連續(xù)性，一旦前面的內(nèi)容沒有理解透徹，將會對學生后續(xù)知識點的學習造成影響，進而跟不上課程進度。長此以往，學生難免會對高等數(shù)學的學習失去興趣，注意力也會漸漸分散，學習高等數(shù)學的主觀能動性也隨之降低。

另外，醫(yī)學專業(yè)的學生其專業(yè)為“醫(yī)”，重點是“學醫(yī)”，致使有的學生對“醫(yī)用高等數(shù)學”學習提不起興趣。一些學生因高等數(shù)學概念抽象、計算復雜，無實用性，進而對“醫(yī)用高等數(shù)學”課堂學習失去興趣和積極性。即使有的學生熱愛學習數(shù)學，也僅限于課堂學習，不可能拿出大量寶貴時間去鉆研數(shù)學，部分學生忽視數(shù)學在其今后工作、學習中的作用，致使在后續(xù)醫(yī)學統(tǒng)計學等課程的學習中存在很大的困難。還有的學生不能正確處理好學習專業(yè)課與學習“醫(yī)用高等數(shù)學”的關系。

“醫(yī)用高等數(shù)學”教學中的這些現(xiàn)狀和困境，為任課教師帶來了諸多困擾和難題，也帶來了挑戰(zhàn)。

二、“醫(yī)用高等數(shù)學”教學方法探討

目前，“醫(yī)用高等數(shù)學”的教學實際側重應試教育，教學上強調(diào)知識點講解、理論推導及計算方法，這種教學模式顯然不利于激發(fā)學生的創(chuàng)新意識。必須從實際出發(fā)，采用有效的教學方法，在教學中積極引導學生充分發(fā)揮自己的主觀能動性，擴展思維能力，從而提升“醫(yī)用高等數(shù)學”的教學質(zhì)量，有效地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，拓展學生的創(chuàng)新思維，提高學生的學習興趣[2]。

（一）運用啟發(fā)式教學法

啟發(fā)式教學法就是依據(jù)教學目的、內(nèi)容、學生的知識水平和知識規(guī)律，運用各種教學手段，采用啟發(fā)誘導的辦法傳授知識，培養(yǎng)能力，使學生積極主動地學習，促進其身心發(fā)展。啟發(fā)式不僅是教學方法，更是一種教學思想，是教學原則和教學觀。

在“醫(yī)用高等數(shù)學”教學中運用啟發(fā)式教學法，就是通過引導與啟發(fā)，令學生更加主動、深入地學習。教師可適時運用教材內(nèi)容，啟發(fā)學生運用所學知識解決實際數(shù)學問題。具體地說，就是教師在課堂教學中以一種感染式的情境教學模式，將比較枯燥、繁瑣的數(shù)學理論用形象、生動的語言進行講解或分析，激發(fā)學生的發(fā)散思維，引導學生主動思考。在這一過程中，教師要注意在講解時給學生留有思考的余地，鼓勵學生通過獨立思考獲取知識。同時，教師要針對學生的學習情況進行重點講解，辨析模糊概念，解答疑難問題，加深學生對概念、定理等的理解。此外，教師在運用啟發(fā)式教學法講解例題及習題時，要注意通過“一題多問”“一題多變”“一題多解”誘導學生打開思路，培養(yǎng)學生思維的創(chuàng)新性和解決問題的能力。如求解不定式極限時可使用等價無窮小替換或洛必達法則，其中洛必達法則蘊含了深刻的數(shù)學思想，是一種重要的創(chuàng)新數(shù)學思維，可以啟發(fā)學生透過現(xiàn)象分析事物的本質(zhì)，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，教會學生善于總結規(guī)律，勇于創(chuàng)新。

（二）運用PBL教學模式

PBL即“以問題為基礎的學習”。PBL教學模式是指在教學中以具體問題為基礎的一種以學生為中心的小組討論式教學，把學生置于復雜的有意義的問題情境中。其主要特征為，學生作為學習主體，自主確定需要學習的知識點，以協(xié)作式集體討論學習的形式，共同解決復雜的、實際的或真實性的問題，從而學習問題背后的數(shù)學知識。在“醫(yī)用高等數(shù)學”教學中運用PBL教學模式，借助教學情境創(chuàng)設以及合作探究學習，可以為學生增添生動的學習內(nèi)容。

教師可以選取難易程度適當、有代表性的數(shù)學問題，以問題驅(qū)動師生交流討論，將數(shù)學建模思維融入數(shù)學概念和定理的教學中，引導學生進行數(shù)學新知探索發(fā)現(xiàn)。尤其對于“醫(yī)用高等數(shù)學”中公式定理的應用及一些涉及發(fā)散思維、開放性強的理論性知識，采用討論和交流的形式，最大限度地提升學生學習的主動性和積極性，更好更優(yōu)地達成學生對所學知識的建構目標[3]。運用PBL教學模式，教師在教學中應該居于輔助地位，通過互動，使學生參與到課堂教學中，把教學過程之中的發(fā)現(xiàn)、探索、研究等認識活動突出出來。與此同時，把學生作為教學的主體，鼓勵學生多發(fā)表見解，從多角度考慮問題，使教學過程成為學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題的過程。教師可以將學生分成學習小組，通過小組競賽、小組活動等多種形式，引導學生基于學習內(nèi)容展開自主探究，激發(fā)學生的學習積極性，拓展學生的創(chuàng)新思維，激發(fā)其創(chuàng)新潛能，使學生大膽思索、敢于創(chuàng)新，善于一題多解、多變，全面提升創(chuàng)新能力。

（三）應用TRIZ理論

TRIZ意譯為發(fā)明問題的解決理論，即通過識別和分類創(chuàng)新解決方案中的模式，使人們獲得通常由于專業(yè)化或視野狹窄而無法獲得的解決方案。它包含許多系統(tǒng)性、創(chuàng)造性的思維方法和發(fā)明問題的分析方法，是一種非常重要的創(chuàng)新方法理論體系[4]。TRIZ理論也是一種開拓思維、拓展視野的方法論，目前已經(jīng)被廣泛應用到工程領域中。

在傳授“醫(yī)用高等數(shù)學”知識的過程中，可引入TRIZ理論，針對不同的教學內(nèi)容使用不同的TRIZ處理工具，加深學生對高等數(shù)學知識點的理解，以開發(fā)學生的創(chuàng)新思維，提升學生的創(chuàng)新意識和能力。在教學中可利用TRIZ 理論分割原理與組合原理，將教學內(nèi)容與學生初高中已經(jīng)學習過的內(nèi)容再組合，將有關聯(lián)的部分結合起來，由淺入深地進行授課，如由函數(shù)到極限、由極限到導數(shù)、由導數(shù)到積分。同時，在教學過程中不斷復習前面的內(nèi)容，使學生溫故知新，逐步達到高等數(shù)學知識的融會貫通，有助于改變學生的思維方式，實現(xiàn)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

（四）采用新媒體教學，提高線上教學效果

近年來，新媒體發(fā)展迅猛，大數(shù)據(jù)、人工智能等互聯(lián)網(wǎng)新媒體技術已運用到工作生活的方方面面。新冠肺炎疫情發(fā)生以后，由于防疫的特殊需要，學校無法正常開學上課，因此在線教學大規(guī)模開啟，傳統(tǒng)教學內(nèi)容被“搬”上“云”端。從“醫(yī)用高等數(shù)學”在線教學實踐看，線上教學有較強的專業(yè)技術性，有其特點和規(guī)律：一是互聯(lián)網(wǎng)的共享性與開放性弱化了教師在教學過程中的灌輸力;二是互聯(lián)網(wǎng)信息的即時性與海量性對教師授課提出了更高的要求;三是互聯(lián)網(wǎng)的多媒體特性更便于被受眾接受。

線上教學絕不是簡單地把傳統(tǒng)教學方法和教學內(nèi)容搬上網(wǎng)絡。疫情之中，線上教學更應該成為一次大規(guī)模的教學實驗。在教學中，恰當運用新媒體技術是創(chuàng)設良好教學情境的有效工具。在“醫(yī)用高等數(shù)學”線上教學中，教師要充分利用人工智能、大數(shù)據(jù)等互聯(lián)網(wǎng)新媒體技術手段輔助教學，精選優(yōu)質(zhì)網(wǎng)絡教學資源，從視覺和聽覺上引起學生的學習興趣，引導學生對已學知識進行生動、形象的回憶，幫助學生快速識別此前所學的薄弱環(huán)節(jié)，提供個性化解決方案，使知識得到鞏固，激發(fā)學生認知、求知的內(nèi)驅(qū)力，從而過渡到新知識的學習，進而實現(xiàn)數(shù)學核心素養(yǎng)的提升。如講授定積分計算時，采用新媒體技術演示分割、近似、求和、取極限的過程，把復雜且抽象的概念、定理、公式等通過多媒體輔助形象化展現(xiàn)，提升學生學習的主動性和積極性，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力和思考能力。在線上教學中，教師還要注意發(fā)揮課程思政的作用，教育學生樹立正確的三觀，愛黨、愛國，培養(yǎng)高尚的情懷和主動創(chuàng)新精神。

（五）開設實驗課程，加強學生實踐應用能力

高等數(shù)學教學的根本目的是培養(yǎng)學生的數(shù)學核心素養(yǎng)，并最終將之應用于實際[5]。醫(yī)學專業(yè)開設高等數(shù)學課程不是為了研究數(shù)學，而是為了借用數(shù)學為醫(yī)學服務。學習“醫(yī)用高等數(shù)學”，使學生能夠結合醫(yī)學生的實際情況，科學應用相應公式，用數(shù)學的思維分析解決具體問題。開設數(shù)學實驗課，讓學生在學習“醫(yī)用高等數(shù)學”知識后及時利用相應的數(shù)學軟件包進行運算或演示，有助于激發(fā)學生的學習興趣，促進學生創(chuàng)造能力和實踐能力的提升。利用數(shù)學軟件進行繪圖計算等，能使很多繁瑣的數(shù)學計算變得容易;利用Matlab 等計算機軟件對實際問題求解，并對其進行驗證和演示，能夠有效提升學生的空間想象力、運算能力和創(chuàng)新思維能力。

教師應當積極開展多元化的實踐活動，有目的地加強學生的實踐應用能力，使學生在實踐中提高自身的能力，充分調(diào)動學生的主觀能動性。教師在講授“醫(yī)用高等數(shù)學”課程時，可以結合相關專業(yè)的問題進行講解，把數(shù)學建模的思想引入課堂，激發(fā)學生的求知欲，增強“醫(yī)用高等數(shù)學”的應用性，真正做到教學與實踐相結合。如在講授常微分方程時，介紹數(shù)學流行病學研究中常用的疾病傳播模型，以數(shù)學符號代表影響疾病分布的各種因素，建立有關的數(shù)學模型，反映病因、宿主和環(huán)境之間的關系，以闡明流行病學規(guī)律，促進學生思維能力、想象能力的提高，進而培養(yǎng)其創(chuàng)新實踐能力。教師要多多鼓勵學生敢于創(chuàng)新、努力創(chuàng)新，在此基礎上活躍學生思維，由點及面地強化學生的邏輯思維能力和創(chuàng)新能力。

三、結論

醫(yī)學生要勇于探索新問題，開拓新領域，努力成為具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力的創(chuàng)新型人才?！搬t(yī)用高等數(shù)學”在醫(yī)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面的重要作用是其他學科無法替代的。在“醫(yī)用高等數(shù)學”教學中運用啟發(fā)式教學法、PBL教學模式、TRIZ理論等教學方式方法，能夠有效提高醫(yī)學生的創(chuàng)新能力，培養(yǎng)出更加優(yōu)秀的創(chuàng)新型人才，使其滿足現(xiàn)代醫(yī)學事業(yè)的發(fā)展需求，擔起時代賦予的重任，為中華民族乃至全人類的健康事業(yè)作出更大的貢獻。

參考文獻：

[1]朱長江，郭艾，楊立洪.面向理工科創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的“四步進階”大學數(shù)學教學改革[J].中國大學教學，2018（3）.

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[3]宋鹿鳴.創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育背景下高職高等數(shù)學教學策略的研究[J].數(shù)學學習與研究，2016（22）.

[4]張皓.高校如何提高創(chuàng)業(yè)教育有效性的探索[J].科技展望，2017（5）.

[5]張林麗，白忠玉.創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育模式下高等數(shù)學教學改革與實踐初探[J].數(shù)學學習與研究，2016（15）.