李根亮,农嵩,李朝敢

(右江民族医学院,广西 百色 533000 E-mail:ligenliang@163.com)

生物化学是高等医学院校一门重要的基础课程,其内容繁多、概念抽象、理论性强、学习难度大。如何在教学中既教会学生生化基本知识,又培养学生的生化分析能力,提高学生的生化素质,是生化教师必须认真解决的问题。分形理论是非线性科学中的一个极其活跃和重要的分支学科。它为生化教师提供了新的理论、方法和教学切入点。在生化教学中适当补充一些分形知识,以帮助学生认识到分形在生化学习和研究中的实际应用价值,既可以激发学生学习生化知识的兴趣,又可以丰富和发展学生的认知能力和辩证思维品质。笔者介绍了分形理论的基本观点,分析了分形理论对学生分析解决问题的方法论意义,并通过举例介绍了生化教学中广泛存在的分形现象,浅析了分形理论在生化教学中的应用价值。

1 分形理论概述

分形理论(Fractal Theory)及其应用是当今最热门的研究领域之一。分形理论又称分形几何学(fractalgeometry),是美国科学家曼德勃罗(Mandelbrot)于 20世纪 70年代中期提出的[1],该理论与耗散结构、混沌并称为70年代科学史上的三大发现。所谓分形,是指具有某种方式的自相似性的图像或集合。这里的自相似是指局部与整体相似,包括通过大量的统计而呈现出来的不很严格的自相似。与传统数学研究规则、线性、有序的系统不同,分形理论研究的是具有自相似性的、不规则、非线性、无序的系统。分形研究的对象是无序系统及其维数,其中分形维数(即分维)是分形理论的核心概念与内容。……