關于自主學習教學模式應用研究

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在信息時代，知識的更新速度越來越快，培養大學生的自主學習能力，對其樹立終身學習意識具有非常重要的意義。隨著高等教育課程改革的不斷推進，如何培養大學生的自主學習能力已越來越受到廣大教育工作者的關注。數學一直都是自然科學的基礎，亦是重大技術變革和創新的基石。數學已成為國防、航空航天、人工智能、醫藥生物、信息技術等各個領域必不可少的部分。信息時代，數學研究的實力在很大程度上影響著國家的科技創新能力。縱觀歷史，幾乎所有重大技術發現和變革都與數學研究的發展、進步密不可分。２０１８年，國務院發布了《關于全面加強基礎科學研究的若干意見》，其中明確指出要加強對基礎科學的研究，對數學等重要基礎學科要給予更多支持。２０１９年７月，科技部辦公廳、教育部辦公廳、中科院辦公廳、自然科學基金委辦公室聯合印發的《關于加強數學科學研究工作方案》中，也提出要對數學加大支持力度。我們的社會已進入到大數據時代，海量的信息快速地更新迭代，故培養當代大學生敏捷的數學思維能力和優秀的自主學習能力尤為迫切和重要。

１自主學習教學模式的發展進程

美國在２０世紀６０年代就提出了自主學習的教學模式，并將其作為教學教育改革的重點。自主學習的定義和認識隨著時間的推移在不斷完善，不同的專家學者也提出了一些觀念。如２０世紀７０年代，Ｈｏｌｅｃ最早在英語課程教學時提出了“自主性”概念，“自主學習”就是學生能夠積極主動管控自己的學習過程，對這一過程中的很多方面有相應的判斷力，譬如制定自我學習目標、選擇適宜的學習內容及合適的學習方法、保持良好的學習節奏、能精準自我評價學習效果等。９０年代，Ｌｉｔｔｌｅ提出，自主學習是學生能夠獨立主動地批判性思考和制定決策的能力。在現階段，國內學者龐維國認為，若學生在學前能明了學習目標，制定學習計劃，作好相應準備，對學習進度、學習方法能很好地自我把控和自我調節，對學習最終結果進行自我思考和總結，那么其學習就是自主的。李東興則指出，自主學習是學生在相應的教學目標下，通過教師的引導，根據現有教學條件和專業自主選擇學習目標、內容、方式，并通過自我評估調整的學習過程［１－２］。自主學習教學模式繼承了國內外許多優秀教學成果，摒棄了課堂教學中“填鴨式”等弊端。其從現代教學理論出發，尊敬學生的主觀能動性，鼓勵學生主動參與、自主學習、獨立思考，充分發揮學生的積極性和創造性，通過指導和激勵學生自主參與教學活動，提高學生的學習興趣，使學生由被動接受變為主動獲取，由不愛學變為喜歡學，在自主學習的過程中培養自學新知的能力，進而達到提高教學質量和學習效率的目的［３］。高等數學是醫藥類專業的基礎課，不但能為學生以后的專業課學習提供必要的數學知識，培養相應的數理思維，而且有助于學生專業能力和素質的提升。作為基礎性學科的數學，在自然科學、工程技術、信息技術等領域發揮著重要作用。隨著科技的發展，獲取數據越來越容易，中醫藥領域也存在大量的實驗和臨床數據，學生具備較強的數學思維和數據分析能力，對今后中醫藥的專業研究和發展會起到越來越重要的作用。在創新型人才培養過程中，對數學類課程教學進行改革，培養學生的數學思維及運用數學的方法分析及解決問題的能力也十分重要。目前，大部分醫藥類專業的學生，專業知識較扎實，但當面對大量實驗和臨床數據時，往往感到茫然和無從下手，很多時候草草處理完數據就結束了，沒有深度挖掘，以至于錯過很多重要信息，造成數據資源的浪費。未來的人才不僅要有扎實的專業基礎，還要有過硬的數據處理能力和很強的數學思維能力，能夠對海量數據進行篩選，并從中尋找出規律，讓數學更好地服務于醫學和藥學，推動醫藥學科的進一步發展。

２高等數學自主學習教學存在的問題

２．１課時少，重視程度不夠

雖然高等數學的自主學習一直以來是關注的重點，但也是教學的難點。特別是中醫藥院校，由于該課程為一門純粹的基礎課，課時少，學生重視程度不夠。

２．２自主學習教學方法單一

從大多數高?？矗瑪祵W教師授課仍采用的是傳統的教學手段，即一支筆、一本教科書和一塊黑板。教師在黑板上板書，學生在下面聽講。即使是多媒體教學，也只是借助多媒體設施，在ＰＰＴ講解的基礎上加部分板書。而數學是一個需要學生主動參與、積極思考才會產生共鳴的學科，這種被動的教學模式，使教學枯燥乏味，嚴重阻礙了學生的創新思維和學習的興趣，更不要說讓學生自主學習了。

２．３自主學習內容選擇欠妥

在高等數學的教學過程中，教師在布置自主學習內容時，往往只是課本知識的預復習，導致學生誤解為自主學習僅僅為提前預習課程內容，從而打擊了學生自主學習的積極性。眾所周知，數學建模是將一個現實問題根據其內在規律，做出一定的簡化和假設，運用合適的數學工具將它轉化為明確的數學問題，用數學方法精確或近似地解決該問題，并根據求得的結果回到實際問題中，檢驗結果是否與實際現象相符合的過程。這一過程會多次反復求證，直到最后能較好地解決實際問題［４－５］。由此可見，數學建模強調的是學生自主學習能力的培養，重在學生對實際問題進行探索，關注學生在探究問題過程中提出問題、分析問題、研究簡化問題并最終解決核心問題的能力。該教學模式自始至終強調學生的自主學習，因此數學建模是一個很好的培養學生自主學習能力的載體。以醫藥數學模型案例為基礎，構建自主學習模式，可以很好地解決高等數學自主學習存在的內容單一枯燥等問題。

３以數學建模為基礎的自主學習教學模式的構建

由于醫藥類院校數學課程少，目前只有少數中醫藥院校開展了專門的學生數學建?；顒樱⒚磕杲M織學生參加全國和美國大學生數學建模競賽。構建中醫藥院校高等數學的自主學習教學模式，選擇哪些醫藥數學模型是核心，只有與學生專業緊密相關的案例，才能引起學生的關注和興趣。模型案例的選擇需要教師的長期積累和沉淀，而中醫藥院校開展數學建模活動較晚，教師建模意識比較淡薄，對數學建模的了解和研究尚處于模糊狀態，對重要性也缺乏清晰的認識，加之經驗匱乏、組織不力，故而難以形成一種凝聚力和推動力。中醫藥院校參加數學建模競賽也只有短短幾年的時間，對于組織和培訓還處在摸索階段，雖然取得了一些成績，但仍存在活動組織困難大和不穩定等情況。因此，中醫藥院校的數學教師應具有較強的建模意識和較高的建模水平，而這不僅對教學內容、教學方法和教學要求提出了更高要求，也需要教師更新自我教育觀念，拋棄傳統的數學研究的重點是公式、定理和證明推理的數學教學思維，提煉醫藥類數學模型案例，以數學建?；顒訛檩d體，有效促進醫學生開展自主性學習活動。

３．１教師知識拓展，教學觀念更新

教師在日常教學中除了要補充一些數學發展進展等專業知識外，還要不斷更新數學建模理論及與其相關的一些應用領域的知識，能夠結合不同專業的情況，將其巧妙地應用、融合在自主學習的教學過程中。通過積極探索與實踐，不斷總結經驗，并積極與國內同行交流學習，參考兄弟院校的模式和成熟經驗，結合自身的優缺點，逐步掌握適合中醫藥院校數學建模教學與實踐的規律。

３．２醫藥數學模型案例累積

我們在帶領學生參加各類數學建模比賽中累積了豐富的案例，如對某些醫藥問題進行機理分析時，數學模型的方法就較為常用，而且十分有效。為此，我們根據課程內容，精心設計了不同章節的案例。①基于房室模型的丹紅注射液原兒茶醛藥代動力學模型。②基于神經網絡優選甘草提取工藝模型。③腫瘤生長和放療的動力學數學模型。④埃博拉疫情傳播數學模型。⑤動態優化藥品生產策略數學模型。

３．３模型案例與自主教學模式的有機融合

以腫瘤生長和放療的動力學數學模型為例，在講授微分方程這一內容時，在介紹微分方程背景和具體應用時，先將該模型和涉及的實際問題介紹給學生，引起學生的思考和興趣。隨著學習的深入，不斷圍繞這個問題進一步做一些模型假設、簡化、調整、完善，最后建立腫瘤體積隨時間變化的Ｌｏｇｉｓｔｉｃ模型數學模型，并基于線性－二次模型，建立單次放療和分次放療優化模型，確定腫瘤相關參數，從而把研究結果作為放療治療方法選擇的參考。這樣在教學過程中，學生能自己思考，自主學習，解決問題，不僅能扭轉學生認為高等數學是純粹的理論計算和他們專業無關的錯誤觀念，提高學習數學的興趣，而且也能提高醫學生的數理邏輯思維能力和數據挖掘分析能力。

４結語

以數學模型為基礎的自主教學模式是在傳授數學知識的同時將重點放在關注學生自主學習能力的提高上。教學中選取的數學模型案例都是結合學生的特點，在專業領域中的實際研究問題演變而成，這不僅為學生今后的專業學習提供了堅實的數理應用基礎，也在一定程度上提高了學生學習數學這門課的興趣和熱情，克服了以往高等數學課堂教學偏重理論的不足。目前很多中醫藥院校為了尋求更大發展，紛紛創建了與醫藥學專業交叉融合的信息技術學科，旨在培養具有醫藥學背景知識的信息應用平臺開發人才，這就需要我們的學生學習數學后能夠學以致用，不能僅停留在習題的演算上。同時，中醫藥院校的科學實驗會涌現大量數據，應用數學建模的思維，利用計算機數據處理軟件處理分析這些數據，能極大地提高數據處理速度和解決實際問題的效率。

參考文獻

［１］安婷，孟亞峰，韓春輝．淺談大學生自主學習能力［Ｊ］．教育理論，２０１８（１）：２１２２．

［２］龐維國．自主學習：學與教的原理與策略［Ｍ］．上海：華東師范大學出版社，２００３．

［３］孫健．高等數學自主學習的問題與對策研究［Ｊ］．數學學習與研究，２０１５（１）：２０．

［４］姜啟源．數學模型［Ｍ］．５版．北京：高等教育出版社，２０２１．

［５］崔海英，侯文宇，李林杉．把數學建模融入高等數學教學中的兩個案例［Ｊ］．北京聯合大學學報（自然科學版），２０１０（３）：８２８４．

作者:許華萍 金偉鋒 單位:浙江中醫藥大學