面向計算思維培養(yǎng)的醫(yī)學生計算機教學改革研究

姚琳+張筠莉+胡樹煜+尚丹梅+趙慧+姜涌

[摘 要]本文主要闡述以能力培養(yǎng)為主要目標的醫(yī)學院校計算機課程教學模式。這種模式以培養(yǎng)醫(yī)學生計算思維作為計算機教學的新方向，在教學中選取典型醫(yī)學應(yīng)用案例改革教學內(nèi)容，引入任務(wù)驅(qū)動的教學方法并改革課程評價方式。筆者認為計算思維理念的引入，有利于提高學生對計算機課程的學習興趣和學習的主動性。

[關(guān)鍵詞]醫(yī)學生；計算思維；計算機；教學

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.20.142

[中圖分類號]R-4 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194（2017）20-0-02

1 計算機教學目前存在的問題

計算機課程是各高校開設(shè)的必修課程之一，但由于學生的個體差異較大，計算機水平參差不齊，在延續(xù)傳統(tǒng)教學內(nèi)容和教學方法時學生們對該課程的重視程度和學習興趣逐漸下降。在醫(yī)學院校，這種問題更加突出，學生們認為自己將來要當醫(yī)生，程序設(shè)計對今后的工作學習沒有幫助，即使通過了國家計算機等級考試，學生們也缺乏將計算機應(yīng)用和專業(yè)醫(yī)學知識相結(jié)合的思維能力。

目前，錦州醫(yī)科大學開設(shè)了計算機基礎(chǔ)、計算機應(yīng)用兩門必選課程，主要講解常用辦公軟件Microsoft Office系列以及Visual FoxPro程序設(shè)計，還有一些選修課程，例如Flash動畫制作、Dreamweaver網(wǎng)頁制作等。以Visual FoxPro數(shù)據(jù)庫程序設(shè)計為例，課程涵蓋內(nèi)容較多，包括數(shù)據(jù)庫的基本概念和操作、面向過程和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計、SQL結(jié)構(gòu)化查詢語言等，而學生們的計算機水平參差不齊，學習興趣也不高，重視程度也不夠。這導致課程結(jié)束后，學生們并不具備結(jié)合所學知識解決實際問題的能力，因此有必要改革現(xiàn)有的教學模式。

2 計算思維的提出

人類具有多種思維方式，藝術(shù)思維、宗教思維、科學思維等，其中科學思維是指人類在科學活動中所使用的思維方式，科學思維可以分為實證、邏輯和計算思維三種。計算思維是以抽象化和自動化，或形式化、程序化和機械化為特征的思維方式。計算思維的出現(xiàn)遠早于計算機的出現(xiàn)，計算機的發(fā)展極大地促進了計算思維的研究和應(yīng)用，使得計算思維在科學研究和工作中得到廣泛的認可。周以真教授認為，計算思維是21世紀中葉每一個人都要用的基本思維方式。

計算機課程早期主要是培養(yǎng)學生的實踐技能，計算機普及后又逐步發(fā)展為培養(yǎng)學生的計算機能力，通過多年的教學實踐形成了以培養(yǎng)學生計算機能力的理論、教材、教學模式和評價標準。計算思維概念的提出為大學計算機教育指引了新的方向，能幫助學生們更深刻地理解計算的本質(zhì)和計算機求解問題的方法，有利于學生進行基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識的融合。

計算思維在醫(yī)學生培養(yǎng)方面尤其重要，醫(yī)學生不僅要熟練掌握醫(yī)學科學技術(shù)理論，具備豐富的實踐經(jīng)驗，更要求具備將疾病的一般規(guī)律用于判斷特定個體所患疾病的思維能力，需要對實踐材料進行整理加工和綜合比較分析，這些都可以從培養(yǎng)醫(yī)學生的計算思維做起。

3 在教學中培養(yǎng)學生的計算思維能力

3.1 改革教學內(nèi)容

計算機課程分為三個部分，學生必修的考試課計算機應(yīng)用以Visual FoxPro程序設(shè)計為主，學生必修的考查課計算機應(yīng)用以常用辦公軟件為主，學生可以根據(jù)興趣選修的課程有Flash動畫制作、Photoshop圖像處理、Dreamweaver網(wǎng)頁制作及計算機網(wǎng)絡(luò)等。各門課程根據(jù)醫(yī)學特色選取合適的案例，案例集的選取要既要能覆蓋這個課程的各主要知識點，體現(xiàn)知識點之間的聯(lián)系，具有延續(xù)、承前啟后的作用，也要接近生活實際，有趣、實用，更要由淺入深、循序漸進。

在計算機應(yīng)用的程序設(shè)計課程中，教學內(nèi)容圍繞設(shè)計簡版的醫(yī)院管理系統(tǒng)展開教學，依據(jù)病人掛號登記、問診、診斷、入院辦理、藥品管理及各種指標的存檔分析等實際應(yīng)用，設(shè)計教學內(nèi)容，并結(jié)合數(shù)據(jù)庫設(shè)計、表單設(shè)計、程序設(shè)計及SQL查詢等多方面知識點。例如：設(shè)計的醫(yī)院信息管理數(shù)據(jù)庫包括患者信息表（住院號、姓名、性別、出生日期、婚否、住址、過敏史、家族病史、血型、入院日期、出院日期、住院科室、預(yù)付押金、聯(lián)系方式、診斷、住院費用）、住院費用表（住院號、費用類別、費用名稱、單價、用量、單位、費用小結(jié)、收費日期）、床位分配表（住院號、醫(yī)生姓名、護士姓名、床位號）數(shù)據(jù)庫需設(shè)置表間的永久聯(lián)系，選擇合理的主鍵，并設(shè)置參照完整性。

在各門選修課的內(nèi)容中也結(jié)合醫(yī)學特色。例如：在Flash動畫制作中制作肺循環(huán)的逐幀動畫、視覺成像的漸變動畫、呼吸運動的引導線動畫，在交互動畫中可以設(shè)計肺部空氣交換、細胞運動等。

3.2 改革教學方法

根據(jù)課程特點采用講授法和任務(wù)驅(qū)動法相結(jié)合的教學方法。講授法使得教師能在較短時間內(nèi)按照一定的體系步驟向?qū)W生傳授較多的知識信息，教學效率高、通用性強，在教學中得到廣泛應(yīng)用。但講授法以教師為主，學生學習起來較被動，無法滿足培養(yǎng)計算思維的要求。結(jié)合任務(wù)驅(qū)動法教學，可以由傳統(tǒng)模式下教師“授業(yè)、解惑”轉(zhuǎn)變?yōu)橐浴皢l(fā)、引導”為主的思維訓練模式，教師從“知識的傳授者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤八枷氲膯l(fā)者”，讓學生成為學習的主體。

在計算機應(yīng)用的程序設(shè)計課程中，針對各章節(jié)內(nèi)容的特點，分離主次知識點，重點講解核心知識點，次要知識點要求學生自主學習。例如：在講解VFP數(shù)據(jù)類型、函數(shù)與表達式部分時，教師應(yīng)主要向?qū)W生講解變量的定義、賦值及各類運算符的作用，大量的具體函數(shù)無需詳細簡介，學生可以參考函數(shù)說明自主上機學習。在面向過程的程序設(shè)計部分，通過圖形設(shè)計、數(shù)據(jù)排序、查詢等典型例題講解各種分支、循環(huán)以及嵌套結(jié)構(gòu)的執(zhí)行過程。讓學生理解分支、循環(huán)結(jié)構(gòu)的語句及執(zhí)行過程，培養(yǎng)學生利用程序方式解決其他領(lǐng)域問題的計算思維能力。在面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計部分，對象的屬性、事件、方法等內(nèi)容只講解使用頻率最高的部分，重點講解屬性的靜態(tài)和動態(tài)設(shè)置、事件編寫代碼、調(diào)用方法程序，其余的屬性、事件、方法學生可以參考VFP-MSDN Library提供的幫助在應(yīng)用時自學。

在Flash動畫制作、Photoshop圖像處理、Dreamweaver網(wǎng)頁制作等課程中，可以采用任務(wù)驅(qū)動法，以不同知識點為單元設(shè)計實驗的主題內(nèi)容，使學生在完成實驗的同時掌握主要操作內(nèi)容及對應(yīng)知識點。任務(wù)驅(qū)動法可以更好地引導學生自主學習。

3.3 改革評價方式

教學內(nèi)容和教學方法的改革必然會引起考核方式的變革，采取恰當?shù)目己朔椒芨玫匾龑W生重視學習過程，培養(yǎng)思維能力和操作能力。錦州醫(yī)科大學早在2012年就進行了課程考核改革，改變原來單一的依據(jù)期末試卷的評價方式，引入平時表現(xiàn)、期中考試、課程設(shè)計等多種評價方式，課程考核分為形成性考核和終結(jié)性考核兩種方式，見表1。

在計算機課程的考核中額外引入課程設(shè)計單元，學生通過課程設(shè)計環(huán)節(jié)，將所掌握的知識加以應(yīng)用，在對知識融會貫通的基礎(chǔ)上，設(shè)計出滿意的作品。這有利于培養(yǎng)學生的計算思維，調(diào)動學生的學習興趣和積極性。

4 結(jié) 語

通過兩年多的教學實踐，學生們在學習興趣和學習主動性方面都有明顯提高，成績良好率逐年增加。在必修課程結(jié)束后有更多的學生主動參加國家計算機等級考試，計算機選修課也更受學生的歡迎，還有的學生通過網(wǎng)易云課堂和公開課主動學習計算機方面的其他課程。

在計算機教學中引入計算思維的理念，充分結(jié)合醫(yī)學特色改革現(xiàn)有教學模式，有利于提高醫(yī)學生的學習興趣和主觀能動性，可以為以后的學習打下更堅實的基礎(chǔ)。

主要參考文獻

[1]劉向永，周以真，王榮良，等.計算思維改變信息技術(shù)課程[J].中國信息技術(shù)教育，2013（6）.

[2]李廉.計算思維——概念與挑戰(zhàn)[J].中國大學教學，2012（1）.endprint