РОЛЬ МАТЕМАТИКИ В ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ОРИЕНТАЦИИ СТУДЕНТОВ
, преподаватель
математики ГАПОУ РБ «Салаватский медицинский колледж»
Математика - это феномен общемировой культуры, в ней отражена история развития человеческой мысли. Применение математики можно найти в любой сфере деятельности человека. Задачи по математике развивают логическое, творческое и аналитическое мышление, формируют научные познания об основных понятиях математического анализа, навыки поиска рациональных путей решения, помогают принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность. Поэтому математика нужна всем. Наборы чисел, как ноты, могут быть мертвыми значками, а могут звучать музыкой, симфоническим оркестром…
Известный голландский математик и методист Г. Фройдейталь говорил, что «важно, чтобы изучаемая математика была тесно связана с реальной действительностью, только так можно обеспечить длительное влияние математики на обучающегося».
Поэтому в своей работе со студентами медицинского колледжа стараюсь прослеживать связь с практикой, рассмотреть профильную направленность медицинской математики. Это способствует воспитанию у студентов уверенности в профессиональной значимости изучаемого предмета. Решая задачи из области фармакологии, биологии, анатомии, педиатрии, медицинской статистики студенты убеждаются в справедливости теоретических основ математики и видят их практическое применение. Роль математического образования в профессиональной подготовке медицинских работников очень велика. Согласно требованиям государственных стандартов и новых программ обучения студентов в медицинских колледжах основной задачей изучения математики является вооружение студентов математическими знаниями и умениями, необходимыми для решения профессиональных задач с использованием математических методов. Профессиональная направленность занятий обеспечивает повышение уровня математической компетентности студентов, позволяет моделировать, анализировать и решать математические профессионально значимые задачи, формирует математическую культуру и воспитывает потребность в совершенствовании знаний в области математики и ее приложений.
Прикладная (практическая) математика – это задача, поставленная вне математики и решаемая математическими средствами. Практика показывает, что студенты с большим интересом решают и воспринимают задачи практического содержания. Такие задачи я использую не только для того, чтобы заинтересовать или мотивировать, развивать умственную деятельность студентов, но и с целью показать соотношение между математикой и медицинскими дисциплинами. Любой медицинский работник подтвердить, что не раз вспомнил ту же таблицу умножения, те же проценты, или правила подсчета рациональных чисел. Если метод математического моделирования раньше использовался в таких отраслях, как астрономия, физика, биология, химия, архитектура, то с недавних лет широко используется и в медицине. Первыми метод математического моделирования в медицине стали использовать клиницисты и иммунологи и накопили богатый запас знаний в этой области.
Наглядным примером использования моделирования в медицине является построение математических моделей иммунных процессов на основании этих методов исследований. Математические модели прочно вошли в процесс диагностирования и прогнозирования различных заболеваний. Каждая математическая модель в медицине решает определенную задачу: нахождение наиболее вероятное заболевание при данном симптомокомплексе, изменение концентрации лекарственных веществ в организме в зависимости от способа ввода их, развитие инфекционных заболеваний при резком обострении болезни, при хронической форме заболеваний, при процессе выздоровления.
В педиатрии с помощью математических формул рассчитывается рост и вес ребенка, производится расчет питания детей. В акушерстве подсчитывается срок беременности мамы по математической формуле. Имеется бесконечное множество подсчетов в ходе употребления разных лекарственных препаратов. Фармацевты ломают головы, чтобы найти наиболее выгодный компонент для цепочки формулы любого лекарства. А в медицинской диагностике число факторов и важных результатов настолько велико, что человеческий разум не в состоянии их обработать даже при введении статистических упрощений, то обработка данных производится на электронной вычислительной машине. Численные методы позволяют наиболее точно и корректно строить вычислительные алгоритмы, а таблицы и графики (полигоны, гистограммы) помогают оформить наглядно, что немаловажную роль играет в медицинской математике. В хозяйственных расчетах в области медицины части величин выражают в процентах. Очень часто в лабораторной практике приходится встречаться со случаями приготовления растворов с определенной массовой долей растворенного вещества, смешением двух растворов разной концентрации или разбавлением крепкого раствора водой. При выполнении своих профессиональных обязанностей медицинским работникам часто приходится производить различные математические вычисления. Студенты должны понимать, что от правильности проведенных расчетов зависит здоровье, а иногда жизнь человека. В медицине и в биологии чаще всего применяются описания с помощью уравнений. Так, в основе современной компьютерной томографии лежит теоретическая модель поглощения излучения тканями организма, имеющая вид системы алгебраических уравнений. Решение ее компьютером после преобразований представляется в виде визуальной картины томографического среза.
Для проведения исследований многих, динамически развивающихся, медицинских объектов, используют модели, представляющих собой систему дифференциальных уравнений. В них производные отражают скорость изменения процессов в исследуемых объектах. В медицинских приложениях дифференциальные уравнения используются для определения скорости кровотока, скорости движения клапанов и стенок сердца, для определения вязкости крови и других параметров гемодинамики, для описания медико-биологических приложений ультразвука (эхоэнцефалограмма, УЗИ, ультразвуковая физиотерапия, кардиография).
Студентам нравится решать задачи на вычисление антропометрических индексов для взрослых, показателей деятельности лечебно-профилактических и фельдшеро-акушерских пунктов, оценивать пропорциональность развития детей, параметры разных органов человека, выступать сообщениями по теме «Применение математических методов в медицине». Активно участвуют в деловой игре в роли главного врача, статиста поликлиники, проверяющих эффективность работы поликлиник, больниц по составленным отчетам.
Одним из важных разделов математики для студентов является статистика. Основателем теории статистики считается бельгийский статистик Адольф Кетле (1796-1874). Он приводит примеры использования статистических наблюдений в медицине: «Два профессора сделали любопытное наблюдение относительно скорости пульса. Сравнив мои наблюдения с их данными, они заметили, что между ростом и числом пульса существует зависимость. Возраст может влиять на пульс только при изменении роста, который играет в этом случае роль регулирующего элемента. Число ударов пульса находится, таким образом, в обратном отношении с квадратным корнем роста. Приняв за рост среднего человека 1,684 м, они полагают число ударов пульса равным 70. Имея эти данные можно вычислить число ударов пульса у любого человека, какого бы то ни было роста».
Хирург еще 1849 году писал: «Приложение статистики для определения диагностической важности симптомов и достоинства операций можно рассматривать как важное приобретение новейшей хирургии». В 60 годы в статье «О роли математики в медицине» писал: «Чрезвычайно важна математическая оценка терапевтических воздействий на человека…». После изучения раздела статистики студенты пишут реферат на тему «Математическая статистика и ее роль в медицине и здравоохранении».
Думаю, что такая работа может положительно сказаться на результатах математической подготовки будущих медицинских работников среднего звена. Профессиональная направленность математической подготовки в медицинских образовательных учреждениях обеспечивает повышение уровня математической компетентности студентов, помогает осознанию ценности математики для будущей профессиональной деятельности, развивает профессионально значимых качеств и приемов умственной деятельности. Освоение математического аппарата позволяет моделировать, анализировать и решать элементарные математические профессионально значимые задачи, имеющие место в современной медицинской науке и практике, обеспечивая преемственность формирования математической культуры и воспитания потребности в совершенствовании знаний в области математики и ее прилежаний.
