《医学数学模型》的微课设计

闵建中+周艳丽

摘要：本文以给药方案设计为例，介绍数学模型课程的微课教学设计的方法，通过课件，引入动画，视频的结合，阐述了当前微课教学的一般规律，为微课教学提供借鉴和思考。

关键词：数学模型；给药方案；微课

微课（microlecture）指运用信息技术的手段，按照认识规律呈现碎片化的学习内容，过程及扩展素材的结构化数字资源。微课的核心以课堂教学视频，课例片段为主，与传统的课堂教学和传统视频教学相比，它具有主题突出，指向明确，资源多样，情境真实，同时得益于短小精悍，半结构化，微课又具有易搜索，易传播，应用范围广，受益面广的特点。

微课的制作流程一般分为：选题—教案设计—PPT制作—教学实施与拍摄—期制作—教学反思。本文以《给药方案设计》为例，对《医学数学模型》微课教学的设计做一些探讨。

一、 微课课题的选择：选题要适合教学对象同时有利于发挥多媒体教学的优势

《给药方案设计》这一选题，作为医学院校的同学，了解数学模型在医学中的应用是一个感兴趣的话题。针对同学们学过一元微积分，微分方程的大学二年级同学知识，我们选择“一室模型”“静脉直接注射给药”作为重点模型探讨，其他给药方式以及“二室模型”“三室模型”作为竞赛题和课外延伸学习材料。同时对于医学药理学的知识，抽象的解说很难达到应有效果，正可以发挥多媒体，动画，视频的优势。

二、 微课的教学设计

微课教学视频过程十分钟左右，在整个微课中占有核心地位，要想让微课达到应有的效果，必须有良好的教学整体设计。井然有序，条理清晰的设计既能有利于整个拍摄过程流畅完成也，符合微课的教学理念。

（一） 引入案例的设计：通过动画展示真实场景，抓住听众的注意力，自然地引出本节的核心问题——给药方案的数学建模。

情景导入：中日友好医院的患者王先生的真实案例：患者王先生因患有低血钾症，复诊时医生开了氯化钾缓释片嘱咐一天两次每次两片，结果王先生自作主张还是按照一次两片，一天三次来服用，结果导致了高血钾症。

引出问题：什么是给药方案？为什么不能随便更改医生的给药方案？给药方案是如何设计出来的。数学模型在药理学的研究中占有非常重要的作用。

（二） 教学过程设计：要符合认知规律。

第一步：如何让学生快速深刻理解问题的本质问题的分析是关键，动画的分解展示，形象，生动，深刻，对于药物的吸收，排泄非常直观，由直观再到抽象的数学模型，易于理解，符合认知规律，打破了数学枯燥，无用的印象，也符合现在数学研究来源于实际的趋势。

第二步：模型的建立求解这是本课的重点难点，但学生平时这方面的基础知识运用训练不够，教材提供的计算过程也不详细，单靠简单讲解难以达到理想的效果。通过设计六个片段，分解难点，摸清学生学习痛点，激发学生学习兴趣，微课可以反复学习，对相关知识形成直观而深刻的印象，增强教学效果。

难点1：一次给药难点2：方程求解难点3：参数估计难点4：多次给药难点5： 稳态分析难点6：给药方案

三、 课件PPT的设计

微课的PPT只需要展示核心内容，它是教师讲课的辅助工具也是帮助学习者理解授课内容的重要材料。照本宣科式的朗读，不能突出重点，显然不利于学生对知识的理解和掌握，所以PPT的设计中在内容和形式上要配合微课的整体教学设计，遵循以下一些原则：

（一） 内容设计的原则

1. 内容设计要有悬念性：

讲授者的PPT展示要巧妙的设置悬念，激发大家的探求和学习欲望，也同时体现一定的逻辑和层次性。《给药方案设计》PPT第三页，问题的提出，留下问题：1. 给药方案如何制定？什么数学模型能够描述？2. 内容设计要有启发性：能激发大家的联想，这也和教学的案例选择以及具体的内容有关。3. 内容前后逻辑性：虽然微课的课件前后逻辑不需要非常的严密，但设计的过程中也要提纲挈领，体现整个教学过程的脉络和设计的思路，要清晰自然，比如给药方案的设计：模型的分析，建立，求解，推广，层层递进，环环相扣。4. 内容上布置适当的反思，留给观众适当思考的问题，也能巩固对授课内容的掌握。

《给药方案设计》PPT第七页，第十页，第十二页，PPT都能配合视频很好展示问题。

2. PPT版面的设计：

版面的设计要注意适当的美学原则一般每一页中文字占50%，图片20%，空白30%，字体和文字颜色不要超过三种，上下左右要协调一致，不出现头重脚轻等不协调的样子。《给药方案设计》作为数学模型课程内容，数学公式较多，做好难点式子的分解，防止单一内容连续展示产生审美疲劳。具体在版面的格式上有以下几点值得注意：

1. 首页和封面设计：第一页PPT就是整节微课给人的第一印象，要有页眉标题，作者的单位，学科，教学的内容的章节，适当的边饰。2. 背景：素雅为宜，既能烘托字体，又能凸显出内容的精炼，整洁。3. 中间页：最上面知识点，中间主题内容，右下角，左下角根据人物出境需求，适当空出。4. 尾页：简单感谢即可，或者课题强调，切忌過多，或是生硬结束。

参考文献：

[1] 叶其孝.大学生数学建模竞赛辅导教材[M].湖南教育出版社，1998.

[2] 谭永基.数学建模[M].复旦大学出版社，1997.

[3] 李大潜主编.中国大学生数学建模竞赛[M].高等教育出版社，1998.

[4] 于化龙主编.微课实战Camtasis Studio入门精要[M].人民邮电出版社，2017.

[5] 张海主编.视频微课实战胜经[M].中华工商联合出版社，2017.

[6] 蔡跃.微课程设计与制作教程[M].华东师范大学出版社，2014.

作者简介：闵建中，上海市，上海健康医学院；周艳丽，上海市，上海健康医学院。endprint