首要教學原理在中醫(yī)藥專業(yè)數(shù)據(jù)庫課程教學中的應(yīng)用

高治國

(南京中醫(yī)藥大學信息技術(shù)學院，南京 210046)

隨著信息技術(shù)的快速進展和廣泛使用，不僅深刻地影響著經(jīng)濟結(jié)構(gòu)與生產(chǎn)效能，而且作為先進生產(chǎn)力的代表，對社會文化和精神文明產(chǎn)生著深刻的影響，當然它也影響到了中醫(yī)。作為中國傳統(tǒng)文化中的一塊瑰寶，中醫(yī)是經(jīng)過數(shù)代人醫(yī)學臨床試驗而發(fā)展完善的診斷經(jīng)驗，具有自己獨特的理論體系和實用價值。即是為了順應(yīng)信息化發(fā)展的趨勢也是為了應(yīng)對古老學術(shù)體系和新興學科激烈碰撞的挑戰(zhàn)，針對中醫(yī)藥專業(yè)學生廣泛開展了信息技術(shù)基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，數(shù)據(jù)庫技術(shù)等信息技術(shù)類課程教學。其中數(shù)據(jù)庫課程作為此類課程的高階課程面臨著巨大的機遇和挑戰(zhàn)。

一方面，中醫(yī)思維源自古老哲學而實踐需要大量經(jīng)驗積累，中醫(yī)藥專業(yè)的學生必須面對著大量數(shù)據(jù)龐雜冗余的中醫(yī)文獻和漫長的經(jīng)驗積累過程。數(shù)據(jù)庫技術(shù)對于解決此類浩大的信息工程無疑是最佳選擇。而另一方面，挑戰(zhàn)與機遇并存，當代的中醫(yī)藥專業(yè)學生恰恰是中醫(yī)文獻數(shù)字化，結(jié)構(gòu)化和知識化的排頭兵。過去那種由專業(yè)信息技術(shù)程序員構(gòu)建的數(shù)據(jù)集合和編寫的系統(tǒng)已經(jīng)被證明效果不夠明顯。至少數(shù)據(jù)模型的設(shè)計者應(yīng)當擁有相當?shù)念I(lǐng)域知識和學科背景。

因此我們需要培養(yǎng)有著豐富中醫(yī)藥知識并同時能夠理解和設(shè)計數(shù)據(jù)模型甚至是構(gòu)建數(shù)據(jù)庫 (知識庫)系統(tǒng)的復合型人才。為此我們設(shè)置了三個層次的數(shù)據(jù)庫課程:①面向全日制在校本科生開設(shè)的選修課程。②面向全日制在校研究生開設(shè)的必修課程。③面向在職人員開設(shè)的培訓課程。

經(jīng)過多年實踐和研究，我們發(fā)現(xiàn)針對中醫(yī)藥專業(yè)學生開展的數(shù)據(jù)庫課程在提升構(gòu)建數(shù)據(jù)庫的專業(yè)技能和升華數(shù)據(jù)庫理論知識兩個方面的起步和發(fā)展是不平衡的。一方面，學生迫切的希望快速掌握中醫(yī)文獻數(shù)據(jù)數(shù)字化和結(jié)構(gòu)化的技巧和方法卻缺乏相應(yīng)的信息技術(shù)基礎(chǔ)，比如編程能力。另一方面，學生對于我們最希望他們能夠理解的數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)庫原理接受困難，特別是數(shù)學原理和邏輯證明方面，因為這類知識與他們學習了多年的中醫(yī)哲學原理差異很大。我們嘗試了很多方法來改進我們的教學設(shè)計，其中很多取得了很好的成效，最終我們將這些改進統(tǒng)一到一個混合但是相互關(guān)聯(lián)的“首要教學原理”中。這個方法或者說模式最先由教育技術(shù)理論家和教育心理學家梅里爾教授提出。

梅里爾的首要教學原理是一個體現(xiàn)很多種教學理論和模式的折衷物。把所有的理論整合到相同框架中去。使得不同教學方法或者教學設(shè)計中重要的相似之處體現(xiàn)出來，有時候在一定程度上說相似之處才是重點。當然首要教學原理也不乏爭議之處，根據(jù)梅里爾對于“問題”的界定，只有使用“完整任務(wù)”的教學方法才可以稱之為“聚焦解決問題”，教學中采用部分任務(wù)的方法被排除在外了。這樣原有的信息技術(shù)課程的主體——“聚焦主題探討教學”被拒之門外了。同時也排除了很多程序教學方法，正是程序教學把一個大的任務(wù)分解成一系列有層級的子任務(wù)，循序漸進地組織教學。所以梅里爾的首要教學原理未必一定完美，我們用他最核心的部分來指導教學設(shè)計同時也不排斥原有教學中的方法。

首要教學原理的核心主張是:在聚焦解決問題的教學宗旨下，教學應(yīng)該由不斷重復的四階段循環(huán)——激活原有知識、展示論證新知、嘗試應(yīng)用練習和融會貫通掌握等構(gòu)成。在這一主張的指導下，我們依據(jù)如下的原則設(shè)計相應(yīng)的教學方案。

核心是聚焦解決問題。創(chuàng)建一個中醫(yī)藥專業(yè)學生在現(xiàn)實世界中經(jīng)常呈現(xiàn)的場景作為教學內(nèi)容。我們選擇了構(gòu)建方劑數(shù)據(jù)庫 (知識庫)作為教學場景。中醫(yī)方劑學是研究治法與方劑配伍規(guī)律及臨床運用的一門學科，具有基礎(chǔ)和臨床的雙重屬性。是中醫(yī)藥各個學科的紐帶。收集相應(yīng)的數(shù)字化內(nèi)容并構(gòu)建一個原型機作為教學素材。這種方式比起用傳統(tǒng)學籍管理系統(tǒng)或者圖書館管理系統(tǒng)作為素材更容易被中醫(yī)藥專業(yè)學生接受和模仿。然后將整個方劑數(shù)據(jù)庫 (知識庫)系統(tǒng)從設(shè)計到構(gòu)建到實施分成六個單元:概念模型的設(shè)計、數(shù)據(jù)模型的構(gòu)建、數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建和參照完整性的設(shè)計、查詢與SQL語句、存儲過程與面向過程程序設(shè)計、界面設(shè)計與面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計，用90課時分解六個單元的學習。每一個單元都能解決一部分設(shè)計技能和理論知識。為每個單元設(shè)計任務(wù)和交互，安排進程并提供考核。每個單元都形成相對獨立的教學循環(huán)，六個單元形成逐次遞進的模式。

教學循環(huán)首先開始于激活原有知識。這里的原有知識有兩層含義，一是專業(yè)學生本事的專業(yè)領(lǐng)域知識，二是前置單元的相關(guān)知識和經(jīng)驗。每一個單元都有自己的知識群集和技能，同時每個單元又利用前置單元的知識作為基礎(chǔ)并同時為后置單元提供支持。從六個單元的設(shè)計可以明顯看出他們的前后關(guān)聯(lián)，例如概念模型單元和數(shù)據(jù)模型單元。

其次是展示論證新知。每個單元的教學不僅僅是陳述內(nèi)容而是展示實際效果。整個方劑數(shù)據(jù)庫 (知識庫)系統(tǒng)是一個已經(jīng)完成并可以實際運行的原型機。這就是使得每一次的模仿學習和實際操作都有樣張的效果。原型機甚至提供了多個版本的模塊化內(nèi)容供學生組裝和修改。例如提供中醫(yī)模型規(guī)則模塊給學生用以闡述知識庫和數(shù)據(jù)庫的區(qū)別。為了更好的緊扣目標施教。六個單元的設(shè)置基本包括了數(shù)據(jù)庫理論和構(gòu)建技能的全部內(nèi)容，但是也可以發(fā)現(xiàn)很多程序設(shè)計的內(nèi)容。這里要強調(diào)的是所有的程序已經(jīng)編制好作為素材使用，即便部分學生的程序設(shè)計功底相對較弱也不影響他們學習相關(guān)的數(shù)據(jù)庫知識。而且程序中提供了大量的文檔支持，甚至在程序中提供了多版本的程序供學生切換，來說明他們之間的區(qū)別。主要目標還是聚焦于數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建和查詢。

再次是嘗試應(yīng)用練習。我們在每個單元要求學生提供一個模仿系統(tǒng)作為考核目標，中醫(yī)方劑學涉及很多方面。我們提供不同的數(shù)據(jù)集合并在結(jié)構(gòu)上稍作調(diào)整，然后讓學生依據(jù)教學用的系統(tǒng)進行仿制。這樣可以緊扣目標學習和練習，在知識結(jié)構(gòu)和技能上都可以高度一致。

最后就是融會貫通掌握。為了將教學效果提高到新的層次。我們積極的與各個學院聯(lián)系，將部分學生的畢業(yè)設(shè)計做成兩個學科的交叉聯(lián)合項目。一方面使得我們這門課程的素材積累和原型機擴充有所保證。另一方面也培養(yǎng)了交叉復合型人才，實現(xiàn)了在中醫(yī)藥專業(yè)與信息技術(shù)專業(yè)相結(jié)合的最終目標。

由此可見，以“聚焦解決問題”的教學宗旨制定教學策略。改變中醫(yī)藥專業(yè)學科的數(shù)據(jù)庫課程由原先教授信息工具的使用為教授信息技能和實現(xiàn)信息化思維。最終培養(yǎng)出即擁有淵博的中醫(yī)藥領(lǐng)域知識又具備信息處理和數(shù)據(jù)建模技能的雙學科交叉復合型人才。

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