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探讨医学生通识教育与数学建模竞赛的有机结合
摘要：数学建模竞赛作为医学生的通识教育的一种方式,可以发挥其独特的实践优势,对医学生的综合素质起到积极的作用,为医学生的发展做出有益的贡献。
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一、引言
我国大学生数学建模竞赛始于1992年,每年一届,目前已成为全国高校规模最大的基础性学科竞赛,受到了我国高校师生的广泛支持,是近年来规模最大、最成功的一项数学教学改革实践[1]。通识教育是一种全面的素质教育,推进通识教育是实施全面素质教育的一项重要举措[2]。有学者认为大学素质教育思想应主张着重提升思想道德素质、文化素质、业务素质和身体心理素质[3]。数学建模竞赛可以让学生亲自将数学应用于实践,参与发现和创造的过程,获得在传统课堂里和书本上无法获得的宝贵经验和切身感受[1],提升学生的综合素质。我国的大学教育已经逐渐从专项培养转向全方面人才的培养方向,医学院校也深受影响,开设不同学科的课程日渐增多。相对而言,医学生的专业课程比较繁重,为扩大医学生的通识教育内容,某些医学院校把数学建模作为选修课程,或成立数学建模实践基地,把数学建模竞赛的参与情况及取得的成绩作为一种形成性评价的方式,以实现学生全面发展的目标,并取得了良好的效果。本文把数学建模竞赛视作通识教育的一种方式,从道德素质、科学素质和心理素质这三个方面入手[3,4],分别探讨数学建模竞赛对医学生综合素质各方面的作用。
二、数学建模竞赛对医学生综合素质的作用
数学建模竞赛是一个能够培养复合型人才的载体,是一项有利于医学生感知理论联系实践的活动,是一种具有超出课本范围的特殊考试,可以对医学生综合素质的提高发挥很大的帮助。
(一)数学建模竞赛对医学生道德素质的作用
道德素质,是指人类主体认识的道德原则和行为规范的水平,是用来处理相互关系的实际能力[3,4]。医学院校已经把《思想道德修养与法律基础》和《医学伦理学》等课程列入必修课程,因为医生这个神圣的职业必然离不开道德的约束。任何一个人向善从恶的道德素质都需要在接受教育的环境中培养与加强,医学生更应该在求学期间学会逐渐规范自己的道德素质,一是为树立自身“博学洁行,厚德济世”的形象,二是为促进医疗事业的健康发展。
数学建模竞赛能够促使医学生对道德问题的进一步思考,使正确的道德观念深入其心。因为在比赛之前,组委会要求参赛队员必须做出承诺,遵照赛会规则,不与本小组之外的人员进行不当交流,不得抄袭他人成果,严格遵守学术道德。这样的规定能够使学生切实感受到道德力量的存在与作用。学术道德是治学的起码要求,医学生在数学建模竞赛期间始终在这条规定之下进行比赛,时刻提醒自己保持良好的自律性。在本科生阶段学术道德的培养有助于其在后续研究生阶段的学习以及在未来医疗行业工作时职业道德的培养。数学建模竞赛能够让学生在学习阶段感受到道德约束的必要性,并引导学生逐渐明晰正确的价值取向。在本质上,通识教育课程是为了让学生成为有良好素养的现代文明人,立德树人对于个人发展与社会发展而言都非常重要,数学建模竞赛的学术道德约束刚好可以为学生的未来成长起到积极的作用。
(二)数学建模竞赛对医学生科学素质的作用
科学技术的发展深深影响着教育人才的培养目标。“联合国教科文组织”、“欧盟”和“经济合作与发展组织”等国际组织与世界发达国家将“科学素质”视为课程改革与发展的核心[5]。所谓科学素质,是指人们从事科学活动所具有的素质、品质和智能的总和。科学素质可包括对科学的态度和感情、对科学知识拥有的水平结构和科学的思维方法等三方面[4]。实际上,在复杂多变的教育世界中通识教育是课程改革的重要要素,是改变教育基因的关键因素。而数学建模竞赛作为一种通识教育的方式[6],在提高医学生科学素质的过程中发挥着重要作用。来自不同领域的竞赛题目可以让学生感知交叉学科存在的必然性,这类问题的解决对医学生的科学能力有着很高的要求。医学生们参加比赛后,在科学素质的提高方面效果非常明显,因为数学建模竞赛的题目往往都会超出医学生所学的高等数学知识的范畴。在准备比赛和参加比赛期间,学生们必须要利用短暂的时间广泛而迅速地捕捉所需要的相关知识。对科学研究抱有热爱之情的动力可以让学生在短期内集中强化吸取所需的知识、改进旧有的学习方法论和养成自己的创新意识和思维[7,8]。数学建模竞赛过程促使学生必须快速突破个人对已有数学知识的边界,挖掘自我学习和实践的能力,因此对于培养医学生的科学素质有着极大的提高作用。
(三)数学建模竞赛对医学生心理素质的作用
哈佛大学的《自由社会中的普通教育》明确提出,通识教育的重点是将学生培养成为一个有责任感的人和公民,通识教育课程内容应该培养学生健全的人格和较强的心理素质[9]。在医学生未来的工作中,医疗行业需要从业人员具备较高的心理抗压能力,面对病情突发的患者或是心急如焚的家属,医生只有自身具备较高的心理素质才能冷静地治疗疾病和理智地沟通交流。在校期间,医学生接受这种心理素质培养和锻炼的机会越多越好。参加数学建模活动就是一种培养和锻炼医学生心理素质的一种通识教育方式。
相比于社会实践活动,部分医学生更注重书本专业知识的学习,遇到紧急情况容易不知所措,心理承受能力较差。在数学建模竞赛的准备阶段,医学生会面临较大的压力,比如,在短期内最大程度地学习和吸收自己之前从未了解的数学和计算机知识,在查阅文献的初期不得要领,同组成员的配合度是未知数等,所有这些都会对学生造成巨大的心理压力。在数学建模竞赛刚刚开赛时,面对超出自己知识储备的赛题,整个小组往往不知所措,对于能否如期完成赛题彼此心里都没有把握。尽管有信心,但也是与压力并存。赛题论文完成几千字后,有时会突然发现前后表述不一致,遭受意外打击的情况经常出现。在短短几天的比赛期间,学生们在承受着巨大心理压力的同时,陌生而尖锐的问题始终如影随形,可越是在这种情况下的竞争,就越是考验和锻炼参赛者的心理素质。经历了数学建模竞赛之后,医学生的心理素质都有着不同程度的提高,抗压能力增强。
三、小结
各国高校都非常重视对本科生阶段的通识教育。通识教育在开拓学生视野的同时也提高了学生的综合素质。医学生的通识教育不应仅仅成为纸面上的通识教育,更需要扎根实践,具有中国特色,承载中国社会未来对医疗事业的需求和期望,使通识教育真正融入医学事业,成为具有中国特色的医学通识教育。现阶段,我国的医疗水平仍未达到国际领先水平,要想改变这种情况,就必须大力推动科学技术的发展,而科学技术的发展离不开数学知识的运用。2019年7月,我国科技部、教育部、中科院、自然科学基金委联合制定了《关于加强数学科学研究工作方案》[10],提出了持续稳定支持基础数学科学,支持设立“数学与交叉学科”重点专项,加强数学家与其它的合作与交流,打破学科壁垒,推进数学与工程应用,提升数学支撑创新发展的能力和水平。在这样的趋势下,医学院校更应该加强数学方面的通识教育。而数学建模竞赛作为通识教育的一种具有实践意义的方式,是一种行之有效的数学教育活动,竞赛使得医学生有机会充分运用数学及其它学科的知识、了解数学与众多领域的交叉关系,在备赛和参赛的过程中迅速提高自己的综合素质,为医学生的未来发展做出有益的贡献。
参考文献：
[1]姜起源,谢金星,叶俊.数学模型(第五版)[M].北京:高等教育出版社,2018(5):5.
[2]熊思东,李钧,王德峰等编.通识教育与大学:中国的探索[M].北京:科学出版社,2010(4):5.
[3]陈浩.问道大学[M].北京:团结出版社,2018(5):134.
[4]王立新,郑宽明,王文礼,等.大学生素质教育概论[M].北京∶科学出版社,2006(8)∶73.
[5]王桂林,代金平.基于核心素养的通识教育课程体系优化策略[J].中国高校科技,2018(12):57-59.
[6]姜启源,谢金星.一项成功的高等教育改革实践——数学建模教学与竞赛活动的探索与实践[J].中国高教研究,2011(12):79-83.
[7]何兰,滕迪,王岩,等.医学院校数学课程信息化教学研究[J].医学教育研究与实践,2019,27(04):641-644.
[8]何兰,滕辉,宋运娜,等.影响医学院校学生数学应用意识的因素探讨[J].卫生职业教育,2019,37(10):24-25.
[9]陆一,黄天慧.通识教育效果的影响因素辨析[J].复旦教育论坛2019,17(01):45-52.
[10]四部委联合制定《关于加强数学科学研究工作方案》[EB/OL].
申笑颜,徐英姿,刘新宇.数学建模竞赛在医学生通识教育中的作用——基于综合素质的视角[J].教育现代化,2020,7(11):154-155.
基金:沈阳医学院教学研究课题(YB2018024).
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玩家凭借一张地图，利用初始资金购买一定数量的水和食物（包括食品和其他日常用品），从起点出发，在沙漠中行走。途中会遇到不同的天气，也可在矿山、村庄补充资金或资源，目标是在规定时间内到达终点，并保留尽可能多的资金。游戏开始的时间为第0天，玩家位于起点。玩家必须在截止日期或之前到达终点，到达终点后该玩家的戏结束。
2020-11-27
《数学建模》课程的教学内容知识面涵盖广且学科交叉广泛;同时《数学建模》的很多知识点以《高等代数》《数学分析》《概率论与数理统计》《数学实验》等学科知识为基础,因此很多知识点加大了高职高专学生透彻理解《数学建模》内容的难度与深度,继而严重影响了学生对于《数学建模》课程的学习兴趣。
2020-07-10
博弈论已经成为经济学的标准分析工具之一，被认为是20世纪经济学最伟大的成果之一，其在生物学、国际关系、计算机科学、政治学、军事战略等很多学科都有广泛的应用。博弈论与社会、经济联系密切，同样也可以运用博弈论构建数学模型，解析社会发展，培养新型人才。本文用约翰•纳什非合作博弈理论的思想对人才培养策略进行探析。
2020-07-10
数学建模在合理假设的基础上将实际问题简单化、抽象化,用数学知识解决问题并接受实践的检验。在这一过程中,问题的求解需要借助计算机计算才能完成。MATLAB作为应用最广泛的科学计算软件,具有强大的数据处理、数据分析及图像可视化等功能。在每年的全国大学生数学建模竞赛中,MATLAB是普遍应用的软件。
2020-07-10
随着中国经济的发展，社会越来越需要应用技能型人才，而高职教育的重要目的就是培养应用技能型人才。数学建模竞赛就是检验学生应用数学能力的一项重要赛事。数模竞赛于20世纪80年代起源于美国，90年代我国开始举办，参与竞赛的院校越来越多，影响力也越来越大。
2020-07-10
诚然，培养高职学生的创新能力不是一种新的教育理念，但确实是一个新的课题，更是对高职教育体制和高职数学建模微观教育一场前所未有的挑战。采用案例教学培养学生的创新能力，还有许多值得探讨的内容，笔者希望与同行一道，无怨无悔为之努力、为之奋斗。
2020-07-10
笔者带领所在团队,通过10年的探索实践,在理论成果方面,出版了专著《高职数学建模案例教学研究》(天津科学技术出版社);出版了教材《应用数学》(上、下,广东省高等教育出版社,推荐为国家职业教育“十三五”规划教材);出版了教材《数学建模及典型的案例分析》(电子工业大学出版社,国家“十二五”规划教材)。
2020-07-10
目前,关于以学生为中心的数学建模金课建设的研究尚少。笔者结合从事数学建模课程教学、竞赛指导十几年的经验,基于数学建模课程特色,从数学建模素养、探究式教学模式、成果为本的评价方式三方面,探讨以学生为中心的数学建模金课的课程设计原则,从分层级教学组织、线上教学混合教学模式、实践训练、多层次考核四方面探讨金课建设的实施方案。
2020-07-10
老师通过数学建模竞赛和数学建模课程教学等途径培养学生的数学思想，使学生在分析问题和解决问题的过程中养成独立思考的能力。数学建模是一门理论性与实践性都很强的课程，老师在教学活动中要优化知识结构，注重引导学生思考，重视学生在学习过程中直觉思维与发散思维的形成，培养学生的创新能力与自我评价能力，从而提高数学建模教学的质量。
2020-07-10
《数学模型》课程能够将背景分析、数学建模、求解方法、软件编程、回归检验和论文撰写等有机地结合起来,是大学生尝试独立进行知识应用、实验实践和团队合作的良好环境,是大学生形成主导地位的锻炼机会。在《数学模型》的教学过程中要引导大学生进行实验实践学习、大数据的应用和大学生创新创业项目申报等。
2020-07-10
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主管单位：中华人民共合国教育部
主办单位：武汉大学,湖北省数学学会,武汉数学学会
出版地方：湖北
专业分类：科学
国际刊号：0255-7797
国内刊号：42-1163/O1
邮发代号：38-71
创刊时间：1981年
发行周期：双月刊
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2020-07-10
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