生物数学教学改革初探杨光(沈阳师范大学数学与系统科学学院，沈阳)摘要：针对生物数学这门课分支较多、包含的数学理论繁杂抽象的特点，结合自己多年的教学实践，从不断更新教育理念、优化教学内容、创新教育模式、改革教学方法、提升教师素质和使考核标准科学化和考试形式多样化等方面进行了探讨。提出建立以学生为主体、以学生发展为中心的教学方式；选择新颖、实用、具有时代感和重在培养学生解决实际问题能力的教材内容；采用生动有趣、激发学生学习兴趣和提高教学效果的多元化教学形式；科学地设置全面考查学生的真实水平、实际能力和综合素质的考核标准；采取闭卷、开卷、口试和论文等多种考试形式，旨在培养懂知识、会应用和有能力的创新人才，使生物数学的教学改革不断深入，与社会发展同步。关键词：生物数学；教学改革；教学理念；教学模式；教学方法中图分类号：G642文献标志码：A doi：10．3969／i．issn．1673—5862．2012．03．0250引言生物数学是高校数学、生物学等相关专业重要基础理论课，是生物学与数学互相渗透形成的边缘学科，需要用数学方法研究和解决生物学问题。它的分支学科较多，包含丰富的数学理论，包括集合论、概率论、微积分、微分方程、线性代数、矩阵论、图论和控制论等，其中部分理论抽象、枯燥、难以理解。如果采用传统的教学方式，只能做到知识的传授和掌握，学生一般只是记公式、解题、做试题，始终处于一种被动接受状态，忽视创造性思维的培养。因此更新教学理念、优化课程结构和改革教学方法与考核标准，在教学中突破其理论的抽象性、突出其应用的实践性，启迪创新意识，培养创新能力，是亟待解决的问题。1更新教学理念重在能力培养中央提出创新精神的培养，把创新精神和应用能力的培养提高到素质教育的中心位置。因此，在生物数学教学中，必须改革传统的数学教学方式，建立以学生为主体、以学生发展为中心的教学方式，不仅让学生学到更多的知识，更重要的是获得学习能力，加强培养学生的创新意识，挖掘他们的创造力。传统的教育理念是“传道、授业、解惑”，就是教师传授知识，学生被动地接受知识，忽视各种能力的培养。更新教育理念就要逐步从这种“继承型教育”向注重培养创新精神的“创新型教育”转变，要求学生从“学会”转变到“会学”，同时要求施教者从简单的“教授知识”上升到“教会能力”。教学过程是教师和学生共同探求新知识的过程，教师应是学生学习的引导者、合作者，强调培养学生获得终身学习能力、创造能力和应用能力，为今后立足于竞争社会、适应高速发展的社会需要打下夯实基础。因此，无论是课程设计还是教学方式等都需要逐步更新，教师的教学能力也亟待提高，这对以高度抽象为特征的生物数学教学是一个严峻的挑战。收稿日期：2012一05一09。基金项目：国家自然科学基金资助项目()。作者简介：杨光(1964一)，女，辽宁抚顺人，沈阳师范大学教授，博士，硕士研究生导师。428沈阳师范大学学报(自然科学版)第30卷2优化教材内容诣在与时俱进传统的教材内容重在培养学生抽象思维和逻辑推理能力，强调其科学性、系统性、严密性，忽视对学生解决实际问题能力的培养。教师把教学的重心放在数学理论的推导上，导致数学课枯燥、无味，使学生变成读死书、做题的机器。因此在更新教学理念的同时需要优化教材内容。1)生物数学教材从内容、选材、引入方式上，应力求新颖、实用，具有时代感。在内容设置上力求融知识性、实用性和趣味性于一体。针对某一生命现象，引导学生去探索和发现问题，用数学方法归纳推理，揭示一些生物现象的本质和规律，利用掌握的数学理论去寻找解决问题的方法，证明其合理性，说明其生物意义，进而提出控制措施，并证明其正确性和可行性。采用计算机技术，通过仿真模拟进一步论证所研究的问题的正确性和可行性。给枯燥的数学理论赋予生命，进而使学生加深对已学数学理论的理解。注重理论联系实际，激发学生的学习兴趣，充分开发学生的创造力。2)课程结构调整，内容更新、知识拓展应始终处于动态发展过程中。生物数学是一门边缘学科，除原有的数学生态学、传染病动力学、药物动力学等分支外，遗传复制动力学、基因组信息学等新兴学科应运而生，且不断地有新成果问世。对于生物数学这个不断扩充的知识体系，我们应主动适应科技发展的步伐，开阔视野、拓展知识、改革调整和积极创新，使生物数学的教学内容不断更新，与社会发展同步。3创新教学模式激发学习兴趣生物数学这门课的每章节的教学内容可分为3部分，第1部分为生物现象导人，第2部分为数学理论推导，第3部分是仿真模拟。因此，应针对教学内容特点，采用多元化教学形式，提高课堂教学实效。1)多媒体课件容量较大、展示生动，且可集图像、音频和视频于一体，为教学活动创造了广阔的空间。生物现象是大自然与生物及其环境关系的一种现象，且纷繁复杂，采用传统板书教学与多媒体辅助教学以及网络教学有机结合的多元化教学形式导人生物现象问题，通过背景图案、颜色、图形、声音、动画等不断变化，吸引学生的注意力，根据需要，及时地链接相关网页，向学生展示相关的最新信息。例如：讲授数学生态学模型中的两种群模型，首先使用多媒体分情感动物、种群关系和保护生物圈3个板块介绍动物和我们人类一样都是情感动物，也有母爱、有喜怒哀乐，也会谈恋爱；种群之间相互作用的4种关系；保护物种多样性的意义。特别是在情感动物板块插入猫妈妈大火救子、退伍老兵与军犬离别时的感人一幕时学生们都为之动容，借此良机引导他们爱护动物，保护环环相扣的生物链，进而导入要讲的2种种群模型。 z—x(alo+口11z+alZy)Y—y(a20+a21z+az2y)然后通过多媒体演示2种甲虫A和B分别放在3个放有面粉的容器中混合饲养的实验，提醒学生观察结果，大约1年以后，第1个容器中：B绝灭了，A获得了自己应有的发展；第2个容器中：B战胜A，于是B发展，A绝灭；第3个容器中：2种甲虫同时共存。最后，提出问题：如何用数学理论解释这种生物现象。通过丰富的动态变化能使问题的导入更生动有趣，激发学生的学习兴趣，提高教学效果。2)传统的板书教学与其他教学手段相比相对费时，但对于数学理论及相关公式的推导证明却显示出其他教学形式无法可比的优越性，在老师的引导下，给学生足够的思考时间，采取启发式教学，调动学生学习的积极性和创造性，在教学中从重传授知识转变为重指导学生学会学习、重学生能力培养，使学生在知识、能力和素质上协调发展。此外，还利用多媒体课件进行演示实验，让学生清晰、直观地掌握抽象的概念及过程，提高学生分析和解决问题的综合能力。。3)计算机模拟仿真教学是近年来流行起来的一种新型的教学模式，使教师要由知识的传授者转变为学生的帮助者，突出学生的实践活动。由于生命现象繁杂，从生物学中提出的数学问题往往十分复杂，需要对该问题加以定量分析、归纳提炼，抽象为数学模型，求出模型的解，通过计算机仿真模拟验证模型的合理性，解释生物意义。使抽象的数学理论形象化、直观化。因此，该教学法可为学生创设探索式的学习环境，充分调动学生学习的积极性、主动性，提高分析问题和解决问题的能力。4更新考核标准改革考试形式考试是引导学生积极主动、创造性地学习的重要手段，是检测和提高学生创新思维和创新能力的重