黑龙江省高等教育优秀教学成果申报材料之三

黑龙江省高等教育优秀教学成果申报材料之三成果研究报告成果名称：中医药院校数学课程教学内容与教学模式改革的研究与实践完成人：于鹤丹王贺谢国梁王冬梅陈婷婷推荐学校：黑龙江中医药大学推荐日期：2009年3月15日2成果研究报告目录1.黑龙江省新世纪高等教育教学改革工程项目申请书…………………………32.黑龙江省新世纪高等教育教学改革工程项目开题报告书……………………103.黑龙江省新世纪高等教育教学改革工程项目结题报告………………………164.黑龙江省新世纪高等教育教学改革工程项目验收书………………………283黑龙江省高等教育优秀教学成果申报材料之三（1）黑龙江省新世纪高等教育教学改革工程项目申请书项目名称：中医药院校数学课程教学内容与教学模式改革的研究与实践主持人：于鹤丹申请学校：黑龙江中医药大学结题时间：2008年8月通讯地址：黑龙江中医药大学药学院邮编：150040联系电话：（办）82196227（宅）83188317（手机)13304516227E_mail：[e-mail]填表时间：2006年12月3日黑龙江省教育厅制二00六年十月4一、成员二、项目完成计划及结题时间1.项目完成计划：就是实现数学教学与计算机的结合，理论与实际的结合，课内传授与课外拓展的结合，理论教学与数学实验的结合。完成数学教学内容和模式的改革。（1）按各门课程的学时及各专业的特点，合理设计理论教学及实验教学计划、教学大纲和教学内容；（2）以选修课形式开设“数学实验”课进行试点；（3）作为“数学实验”课程的延伸，在对数学有特殊爱好及兴趣的学生中尝试开设“数学建模课程”的选修课，着重培养学生数学建模和应用数学知识解决实际问题的能力；（4）借助校园网作为辅助教学平台，建立网页、电子邮箱进行指导、批改组作业、成绩考核。（5）总结经验，查找不足，在开设数学课程的专业中开设数学实验课程。2.项目进展时间和结题时间：（1）2006.12-2007.4确定编写课程内容设计，授课计划及教学大纲；（2）2007.5-2007.8第二课堂形式开设数学实验选修课，对教材内容实践环节进行第一次修订；（3）2007.9-2008.2部分班级进行数学实验开设及第二次总结，对教材内容实践环节进行第二次修订；（4）2008.3-2008.5开设数学建模课程；（5）2008.6-2008.8提交项目总结报告主持人姓名于鹤丹性别女年龄43职称副教授主要教学改革与科研经历1.2001年主持校教育教学基金项目《改革传统教学模式、开设数学实验课程》已结题；2.2003年主持教育教学基金项目《高等数学CAI课件的研制》已结题；获校优秀教学成果奖；3.2006年参加《化学模式识别评价中药黄芪质量的研究》获省人民政府科学技术进步二等奖；4.2005年参加黑龙江省新世纪高等教育教学改革工程项目《产学研结合模式在现代化创新性药学人才培养中的实践与探索研究》在研；项目组其它成员姓名性别出生年月单位职称学位项目分工王贺男1976.9黑龙江中医药大学药学院讲师硕士数学建模谢国梁男1978.8黑龙江中医药大学药学院助教学士数学实验王冬梅女1980.6黑龙江中医药大学药学院助教学士数学实验陈婷婷女1981.8黑龙江中医药大学药学院助教硕士数学建模5三、申请立项依据（不足部分可另附页）1、项目研究的意义中共中央、国务院在“关于深化教育改革全面推进素质教育的决定”中指出：高等教育要重视培养大学生的创新能力、实践能力和创业精神，普遍提高大学生的人文素质和科学素质。因而，提高学生素质、增强学生动手能力、综合运用知识解决实际问题的能力及创新能力的培养是高等学校教学研究永恒的课题。数学教育是培养具备创新能力、实践能力和创业精神的大学生的必不可少的重要基础课程。随着社会经济的不断发展及社会需求，我校先后设立了药物制剂、制药工程、药学及公共管理等学科专业，这些专业对学生的数学基础要求更高。开设哪些课程内容、选取何种教学模式，都直接或间接的影响培养大学生的综合素质。在我校开设的数学课程包括：高等数学、医药数理统计、线性代数。其中高等数学作为高等中医药院校一门重要的基础课程，一种多学科共同使用的精确的科学语言，对学生后继课程的学习和思维素质的培养起着重要的作用。它的基础性地位，决定了它在自然科学，社会科学、工程技术领域尤其在中医药研究中发挥着愈来愈重要的作用，日益成为各学科在实践中解决实际问题的有力工具。但由于教学内容及模式没有根本性的改变，陈旧的教学内容和落后的教学方式根本无法满足各学科发展对数学的要求。医药数理统计方法是以概率论为原理，通过设计、收集数据、整理分析再进行统计推断，是一门在中医药研究领域中广泛应用的学科，它包含基本统计方法、实验设计和多元统计分析等内容。以往的教学模式由教师一支粉笔、一块黑板进行理论教学，学生只是单一的掌握了一些统计方法及使用计算器进行简单的数据处理，面对计算机广泛应用于各个领域的今天，及医药研究中实际问题的大量数据，学生会感到束手无策。线性代数作为数学课程中的基础性课程，具有抽象性、繁琐等特点，是形式化数学的典型代表，并且其中有些理论和方法没有直接的现实应用，学生不能直接感受到学习它的意义，在学习中很容易丧失学习兴趣。传统的数学教学内容体系上要求面面俱到，理论上追求严谨。造成数学类课程教学中教学内容多、课时少的矛盾。随着我校教育改革的推进，各专业课程设置和教学内容作了相应的调整，进一步加剧了内容多，课时少的矛盾，使得教师为了完成教学任务而疲于赶教学进度，对一些重点内容和应当精讲细讲的内容在教学过程中难以展开，影响了教学质量和效果。而理论上严密，逻辑上严谨的要求更是严重束缚了教师的手脚，增加了学生学习的难度，从而不可避免地使一部分学生对数学课程产生了畏难情绪，影响了学生的学习热忱和兴趣。另外，从事高等中医药院校数学课程教学的教师对高等数学在中医药研究领域的应用了解不多，在教学过程中教学内容以书本内容为主，枯燥地讲授数学的理论知识，从概念讲解到定理证明再到例题习题一味灌输，尽管使用了多媒体的现代化教学方式，但对于数学这样的特殊学科并没有明显的优势表6现，这种“注入式”或“填鸭式”的教学方式不利于学生数学素质和创造性思维的培养。“数学教育本质上是一种素质教育。数学的教学不能完全和外部世界隔离开来。”全国大学生数学建模竞赛组委会秘书长、清华大学数学科学系教授姜启源说，“关起门来在数学的概念、方法和理论中打圈子，处于自我封闭状态，以致学生在学了许多据说是非常重要、十分有用的数学知识以后，却不怎么会应用或无法应用。高等教育要在高度信息化的时代培养具有创新能力的高科技人才，将数学建模引入教育过程已是大势所趋。”社会对数学的需求并不只是需要数学家和专门从事数学研究的人才，而更大量的是需要在各部门中从事实际工作的人，善于运用数学知识及数学的思维方法来解决他们每天面临的大量的实际问题，取得经济效益和社会效益。要对复杂的实际问题进行分析，发现其中的可以用数学语言来描述的关系或规律，把这个实际问题化成一个数学问题，这就称为数学模型，建立数学模型的这个过程就称为数学建模。据了解，许多高校相继开设了数学建模课程以及与此密切相关的数学实验课程，一些教师正在进行将数学建模的思想和方法融入数学课程的研究和试验。无疑，这是对数学教学体系和内容改革的一个有益的尝试。在这种背景下，高等中医药院校数学课程教学内容与教学模式改革的研究和实践显得十分紧迫和必要。根据我校正在进行的教育教学改革工作，对现有的数学类课程进行教学内容合理精简、借助计算机改进教学模式、增加数学实验和数学建模课程促进教学改革，实现人才培养目标。2、国内外研究现状分析社会对数学的需求并不只是需要数学家和专门从事数学研究的人才，而更大量的是需要在各部门中从事实际工作的人，善于运用数学知识及数学的思维方法来解决他们每天面临的大量的实际问题，取得经济效益和社会效益。要对复杂的实际问题进行分析，发现其中的可以用数学语言来描述的关系或规律，把这个实际问题化成一个数学问题，这就称为数学模型，建立数学模型的这个过程就称为数学建模。数学建模是一门新兴的学科，20世纪70年代初诞生于英、美等现代工业国家。由于新技术特别是计算机技术的飞速发展，大量的实际问题需要用计算机来解决，而计算机与实际问题之间需要数学模型来沟通，所以这门学科在短短几十年的时间迅速辐射至全球大部分国家和地区。80年代初，我国高等院校也陆续开设了数学建模课程，随着数学建模教学活动（包括数学建模课程、数学建模竞赛和数学建模试验课程等）的开展，这门学科越来越得到重视，也深受广大师生的喜爱。在谈到数学建模对教育改革的意义时，全国大学生数学建模竞赛组委会主任、中国科学院院士李大潜指出，数学教育质量的优劣决定了一批人在知识经济中的竞争能力，而他们的能力缺失直接影响到国家的整体竞争力。由此，数学教育不能仅仅是按部就班的静态传授，它更应该注重对学科精神的领会，只有这样，学生在生动活泼的现实面前才不会束手无策，才能创新与发现。数学建模竞赛就是为适应这一社会要求采取的探索性措施。据不完全统计2001年、2005年，高校国家级教学成果一、二等奖中，以数学建模、数学实验为主要内容的有11项，占整个数学类的38%；在2003年、2004年、2005年高校国家精品课程中，数学建模、7数学实验有5项，占整个数学类的17%。正因为建模竞赛的特殊作用，在高校教学评估中，学生积极参加包括数学建模竞赛在内的各项课外科技活动的情况，已被列为评估指标之一。数模竞赛对我国高校教育改革的意义正越来越凸显。高等院校数学教学内容和模式改革的研究随着社会的发展和对大学生培养目标的要求一直在进行。国内许多理工科院校均开设了数学实验课程，同时全国大学生建模赛事也开展的如火如荼，在中医药院校中也有部分院校在高等数学课程中开设了数学实验课程。3.拟采取的研究方法、技术路线及本项目的特色和优势理论教学内容要精选，重点突出，要敢于简化或舍弃对后续课程的教学影响不太大的内容。此外还要针对医学院校的特点，多结合医药科学中的例子进行教学，诱发学生的思维和学习兴趣，开拓学生的视野。在教学中必须打破以往数学命题的严格证明和各部分内容的过于系统、紧密性衔接等旧的教学模式，着重直观叙述概念或演示示范，以便于医学生的理解和记忆。对命题及公式力求避免繁琐的推导证明，重点让学生学会怎样用其解决实际问题。采取精讲与略讲相结合、理论与实践相结合、主讲与自学相结合、课堂教学与校园网络辅助教学相结合。开设“数学实验”选修课时，结合教学内容设计实验，以学生为主体，以问题为载体，以计算机为工具，通过实验让学生自己探索并发现规律，证明结论，并进行作图或模拟检验，使学生能借助直观加深对抽象的数学概念的理解。教师的工作主要是介绍必要的数学软件（如Mathematica,Matlab,SAS，SPSS,DPS等）和数学方法、帮助选题、组织讨论和评改作业。作为“数学实验”课程的延伸，我们结合其他数学课程的内容，在对数学有特殊爱好和兴趣的部分学生中尝试开设“数学建模课程”，该课程在学生初步掌握数学软件和有关数学知识的基础上，着重培养学生数学建模和应用数学知识解决实际问题的能力。并推荐优秀的学生参加全国大学生数学建模竞赛。教研室现有的师资力量及学校的硬件环境（教师的计算机配备、所有教室都具备多媒体功能、新的使用面积更大的网络中心即将建成），都是使得该项教学改革得以实施的保证。再如Mathematica系统是符号计算系统，它使用方便、功能强大、用户友好、扩展便利。Mathematica是最大的单应用程序之一，它内容丰富、功能强大的函数覆盖了初等数学、微积分和线性代数等众多的数学领域。它包含了数学多方向的新方法和新技术；它包含的近百个作图函数，是数据可视化的最好工具，鉴于该系统的优越性，它可以帮助学生提高学习数学的积极性，充分吸引了学生的注意力，培养他们对数学课的兴趣。从而更有利于数学课教学工作的开展。并增加了数学在其他方面的应用。对数学类课程的教学内容在精炼原有的三门课程基础之上，应用现有的数学软件