高等数学在医学中的作用的论文

浅谈高等数学在现代医学中的作用

一、高等数学在医学领域的应用

数学是一门语言, 它是表达量变和质变最完美的工具; 数学又是一种感觉, 它是科学迅速超越时空的触角。恩格斯曾对数学做过如下定义: 数学是研究现实世界的空间形式与数量关系的

科学。数学是基础教育中最受重视的学科之一, 并贯穿于整个基础教育阶段。高等数学教育则几乎覆盖了大学本科阶段所有自

然学科领域和部分人文社会学科领域。

随着计算机科学技术的不断发展, 数学的社会化程度也日

益提高, 数学的思想、观点、方法已广泛地渗透到自然科学和社会科学的各个领域。数学在传统领域的应用, 以及在新领域取得的许多重要进程, 使得数学在医学领域中的作用也不断突出。数学与医学, 特别是生物医学的结合越来越紧密。例如, 可以为生物医学工程学、细胞分子生物学、肿瘤生长动力学、药物动力学等现代生物医学做出定性描述向定量描述的趋变; 常微分方程

可以运用到临床医学的定量分析和群体医学的动态分析; 生物

统计学、概率论可以为药物使用、人口统计与流行病、公共卫生管理等作出决策; 数学可为医学基础、临床医学、预防医学建立医学数学模型, 经过数学处理得到可供人们作出分析、判断、预测和决策的定量结果; 临床治疗和医学科研所使用到的各种高、精、尖端医学仪器都离不开数学和计算机科学的支持, 等等。

马克思曾说过:“一门科学只有成功地应用数学时, 才算达

到了完善的地步。”因此可以看出, 数学与现代医学结合程度将决定现代医学的发展程度。中科院在《21 世纪初科学发展趋势》的研究报告中指出, 生命科学“可能发展成为科学革命的中心”,数学科学则“一直是整个科学技术发展的带动因素”, 加快数学在医学领域的应用和发展是当今医学发展的必然趋势。

二、高等数学教育在医学教育中的作用及意义

数学的思维方式、计量分析技术有力地推动了现代医学的

迅速发展。强调用数学、统计学研究并解决医学问题的思路和方法, 增强对医学问题进行定量分析与处理的能力, 提高医学科研水平, 促进临床工作进一步精确化、科学化早已成为各国高等医学教育所关注的重要内容。目前国内绝大多数的医学院校都在

大学一年级开设了《医用高等数学》。笔者认为, 开设这门课程除了可以扩大学生知识面以外, 还有着如下五个方面的作用及意义:

1. 高数教育可以加强医学生的道德教育

抽象性是数学的基本特征之一, 具体表现为推理的严谨性、

表达的准确性、类别的归纳性、计算的规定性、定义的唯一性等等。学生在学习高数的同时, 也能受到其特性的影响: 教育过程中数学史的讲解可以激发学生的爱国主义热情; 逻辑性的推理

可以培养学生严谨的思维模式; 公理、定义、计算规则的唯一性要求可以使学生形成对法律法规、社会公德的内在自我约束; 对问题的归类、分析可以培养学生灵活思考问题、周密总结分析的

能力; 数学计算的条理性也有利于培养学生在工作中的敬业精

神和责任感, 培养严谨认真的医德医风; 开展数学建模可以提高医学生合作学习的能力, 有助于工作中团队精神的发挥。

2. 高数教育可以完善医学生的素质教育

数学不仅是一门学科, 一种工具, 更蕴涵着丰富的辨证哲

理。无论是中国古代数学、古希腊数学还是近现代数学的发展,

都自始至终地受到当时哲学思想的影响, 深入地挖掘它潜在的

辨证哲学, 可以帮助学生树立和形成辨证唯物主义的世界观和

方法论; 数学的批判精神、演绎思想可以培养医学生的批判性思维训练, 树立勇于追求真理, 不盲目迷信的科学精神; 数学探索中的挫折有助于学生养成乐观向上、积极进取、百折不挠的心理素质, 锻炼学生的毅力和勇气; 数学给予人们的不仅是知识, 最重要的是能力, 这种能力包括直观思维、逻辑思维、精确计算和准确判断。所以, 高等数学在素质教育中的作用是其他课程无法企及的。

3. 数学可以培养医学生的创新精神

创新是一个民族进步的灵魂, 是一个国家兴旺发达的不竭

动力。任何一门学科, 若没有创造性的发展, 都终将会被人们所遗弃。创造性思维是提供创新力的动力和源泉。数学正是一门经过严格逻辑论证的精确学科, 它除了可以锻炼人类敏锐的判断力、理解力、探索力之外, 还可以对人类的大脑进行思维训练。医用高等数学提倡的是把教学过程看作一个创新能力的培养过

程, 并不强调学生对算法的追求。医学数学教学中所使用到的类

比思维、逆反思维、归纳思维、发散思维、推想思维都能激发医学生对医学实际问题的思考和探索。这样不仅可以使得医学生熟

悉和掌握多种解决问题的方法手段, 还能提高其创新思维能力,

提高其工作能力和科研能力。

4. 高数教育有助于医学与其他学科的交叉发展

随着医学模式的转变和高科技的发展, 生物医学科学的发

展将会受到自然科学和人文社会科学的影响和制约, 三者的紧

密结合和相互渗透将会并已经创造出许多新兴的边缘交叉学

科, 如生物信息学、生物统计学、数理医药学、数量遗传学、生物数学等等。以生物技术和生物医学工程为主导技术的分子生物

学将会成为本世纪里医学新的发展领域。加强医学生的数学教

育, 有利于他们掌握高等数学的基本方法和理论; 培养医学生的

数学应用意识, 能够为其学习新理论和应用新技术作好知识准

备; 能够提高医学生运用数学思想去分析解决临床实践、理论创

新及学科研究的能力; 将有助于医学学科的可持续性发展, 能够

提高医学生日后的工作效率和终身受教育的能力。

5. 高数教育可以提高医学生的美学能力

数学不仅是一门自然学科, 同时又是一门艺术。哲学家和数

学家罗素曾提出:“数学, 如果正确地看它, 不但拥有真理, 而且

也有至高的美。”数学的美具有对称性、统一性、和谐性、社会性、