以計(jì)算思維為基礎(chǔ)的醫(yī)學(xué)院校計(jì)算機(jī)類課程教學(xué)方法探析

【摘要】計(jì)算思維有著廣泛的應(yīng)用前景。本文分析了醫(yī)學(xué)院校計(jì)算機(jī)類課程教學(xué)的現(xiàn)狀，提出了醫(yī)學(xué)院校計(jì)算機(jī)類課程教學(xué)改革的方向，為醫(yī)學(xué)院校學(xué)生利用計(jì)算思維解決專業(yè)領(lǐng)域問(wèn)題奠定基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)信息技術(shù) 計(jì)算機(jī)類課程 計(jì)算思維 醫(yī)學(xué)院校

【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2015）12-0009-02

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)知識(shí)和應(yīng)用能力的高低成為衡量醫(yī)學(xué)院校學(xué)生綜合能力的重要指標(biāo)之一。如何在醫(yī)學(xué)院校計(jì)算機(jī)類課程教學(xué)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力，使學(xué)生學(xué)會(huì)用計(jì)算機(jī)的思維能力去思考問(wèn)題和解決問(wèn)題是一個(gè)非常值得探討的話題。作為醫(yī)學(xué)院校主講大學(xué)信息技術(shù)基礎(chǔ)的教師，經(jīng)過(guò)多年的授課實(shí)踐總結(jié)，同時(shí)查閱大量資料，結(jié)合醫(yī)學(xué)院校大學(xué)信息技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革實(shí)踐，就醫(yī)學(xué)院校計(jì)算機(jī)信息技術(shù)及其他的計(jì)算機(jī)類課程學(xué)生計(jì)算思維能力的培養(yǎng)從教學(xué)改革方面進(jìn)行了探索。

一、計(jì)算思維的概念

2006年卡內(nèi)基.梅隆大學(xué)周以真教授發(fā)表了一篇影響深遠(yuǎn)的題為《computational thinking》的論文，將“計(jì)算思維”這一由來(lái)已久但很陌生的詞語(yǔ)展現(xiàn)給世人。文中，她使用了”硬科學(xué)”的術(shù)語(yǔ)對(duì)計(jì)算思維進(jìn)行了描述。我個(gè)人總結(jié)為：計(jì)算思維是一種基于數(shù)學(xué)與工程、以抽象和自動(dòng)化為核心的、用于解決問(wèn)題、設(shè)計(jì)程序、理解人類行為的概念。這里請(qǐng)注意，計(jì)算思維是一種思維，它以程序?yàn)檩d體，但不僅僅是編程。它著重于解決人類與機(jī)器各自計(jì)算的優(yōu)勢(shì)以及問(wèn)題的可計(jì)算性。人類的解決思維是用有限的步驟去解決問(wèn)題，講究?jī)?yōu)化與簡(jiǎn)潔；而計(jì)算機(jī)可以從事大量的重復(fù)的精確的運(yùn)算，并樂(lè)此不疲。

二、醫(yī)學(xué)院校計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)教學(xué)中學(xué)生計(jì)算思維能力培養(yǎng)現(xiàn)狀

1.思想上重視不夠

醫(yī)學(xué)院校開(kāi)設(shè)計(jì)算機(jī)類課程以學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)與突出應(yīng)用為主，一般都是由課堂教師理論講授和上機(jī)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作兩部分組成。由于計(jì)算機(jī)類課程具有很強(qiáng)的應(yīng)用性、開(kāi)放性與系統(tǒng)性，因此在理論講授與實(shí)踐操作方面都需要大量的課時(shí)做為保障。然而，醫(yī)學(xué)院校在課程設(shè)置時(shí)為了突出醫(yī)學(xué)專業(yè)特色，大幅壓縮了公共課尤其是計(jì)算機(jī)類課程的課時(shí)。在我校，原計(jì)算基礎(chǔ)課程課時(shí)起初為90學(xué)時(shí)，后縮減到72學(xué)時(shí)，目前該課程只有54課時(shí)。然而，課時(shí)減少，教學(xué)內(nèi)容沒(méi)有減少，還要保證學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，想要提升計(jì)算機(jī)類課程教學(xué)效果的難度大大增加。

2.師資力量的匱乏

由于國(guó)內(nèi)醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域信息化的需要，師資力量要有跨專業(yè)、跨學(xué)科的知識(shí)架構(gòu)。但很多教師掌握的知識(shí)和技術(shù)比較落后，創(chuàng)新意識(shí)和計(jì)算思維能力不足。同時(shí)教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)、學(xué)歷層次、學(xué)科的科學(xué)研究、梯隊(duì)建設(shè)等都難以勝任醫(yī)學(xué)院校計(jì)算機(jī)學(xué)科發(fā)展的要求。教師難以幫助學(xué)生建立計(jì)算思維意識(shí)。一些學(xué)校計(jì)算機(jī)教師不專心教學(xué)，采用的教學(xué)方法學(xué)生不能接受，缺乏創(chuàng)新意識(shí)，也影響了學(xué)生計(jì)算思維能力的培養(yǎng)。

3.教學(xué)方法落后

傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)教學(xué)強(qiáng)調(diào)以教師的講授為中心，“講解—演示—上機(jī)練習(xí)”，學(xué)生只是被動(dòng)的接受知識(shí)，模擬的進(jìn)行操作。學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的地位很大程度上被忽視。學(xué)生在實(shí)踐活動(dòng)中遇到實(shí)際問(wèn)題，只能生搬硬套課堂上模式，不會(huì)創(chuàng)造性的運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題。因此，“重傳授知識(shí)，輕自主研究實(shí)踐”的傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)教學(xué)方法已不能真正實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)類課程的目標(biāo)，不能很好的訓(xùn)練學(xué)生的計(jì)算思維能力。

4.培養(yǎng)計(jì)算思維能力的教材缺少

目前醫(yī)學(xué)院校計(jì)算機(jī)類課程的教材雖然在種類、版本上較多，但往往以工程院校專業(yè)為參考，真正符合醫(yī)學(xué)院校學(xué)生需要的計(jì)算機(jī)教材卻較少。另外，計(jì)算機(jī)類課程的教材內(nèi)容基本都是一種固定的模式，課程之間缺乏融合，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)比較枯糙，難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的熱情，也難以打開(kāi)學(xué)生的計(jì)算思維。目前的教材體系不利于培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維。教材改革迫在眉睫。

5.計(jì)算機(jī)類課程設(shè)置缺乏系統(tǒng)性

醫(yī)學(xué)院校大多數(shù)專業(yè)計(jì)算機(jī)類課程均在大學(xué)一年級(jí)開(kāi)設(shè)，并且都是統(tǒng)一的課程設(shè)置，沒(méi)有區(qū)別各醫(yī)學(xué)專業(yè)特點(diǎn)，后續(xù)也鮮有在更高年級(jí)設(shè)置與醫(yī)學(xué)專業(yè)聯(lián)系緊密的其他計(jì)算機(jī)類課程。這就導(dǎo)致了醫(yī)學(xué)生計(jì)算機(jī)信息素養(yǎng)普遍比較低下，更別提什么計(jì)算思維能力了。醫(yī)學(xué)生普遍計(jì)算機(jī)信息知識(shí)結(jié)構(gòu)缺乏一定的系統(tǒng)性，畢業(yè)后不能很快適應(yīng)現(xiàn)代醫(yī)療工作的需要。

三、以計(jì)算思維為基礎(chǔ)的醫(yī)學(xué)院校計(jì)算機(jī)課程改革方法

首先，改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法，可采用案例教學(xué)和任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)相結(jié)合的方法。任務(wù)和案例設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合醫(yī)學(xué)實(shí)例，突出醫(yī)學(xué)專業(yè)特色。計(jì)算機(jī)教學(xué)不僅需要教會(huì)學(xué)生如何使用計(jì)算機(jī)通用軟件，同樣需要向?qū)W生介紹醫(yī)學(xué)信息化的內(nèi)容，確保教學(xué)內(nèi)容緊扣時(shí)代步伐和社會(huì)需要。在授課過(guò)程中，我們的任務(wù)或案例設(shè)計(jì)盡量從醫(yī)學(xué)實(shí)際需要出發(fā)進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如Excel的教學(xué)過(guò)程中，我們讓學(xué)生統(tǒng)計(jì)醫(yī)院掛號(hào)信息，藥品價(jià)格信息，信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)醫(yī)院信息系統(tǒng)HIS案例，多媒體和網(wǎng)絡(luò)部分，我們介紹簡(jiǎn)單的醫(yī)學(xué)多媒體課件的制作、醫(yī)學(xué)信息搜索引擎的使用。這些內(nèi)容即突出了醫(yī)學(xué)特色，為其他課程的開(kāi)設(shè)打下良好的基礎(chǔ)，又充分讓學(xué)生理解了計(jì)算機(jī)技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)中的實(shí)用價(jià)值，激發(fā)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的欲望，培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力。

另外，每次上課前教師必須事先精心設(shè)計(jì)每堂課教學(xué)內(nèi)容，重點(diǎn)要放在培養(yǎng)學(xué)生的思維能力上。如講授計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成時(shí)，介紹圖靈機(jī)模型思想；講授操作系統(tǒng)時(shí)，介紹進(jìn)程控制、存儲(chǔ)管理等引出的思維；講授計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)時(shí)，介紹協(xié)議、約定引出的思維；講授數(shù)據(jù)模型時(shí)，介紹關(guān)系引出的思維；講授信息安全時(shí)，介紹驗(yàn)證碼的產(chǎn)生和它引出的思維。同時(shí)，教師在授課過(guò)程中，還可以向?qū)W生介紹思維導(dǎo)圖的工具，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)中注意知識(shí)歸納和總結(jié)。

思維的一個(gè)重要內(nèi)容就是概念，一些準(zhǔn)確科學(xué)的名詞概念對(duì)于思維的形成是至關(guān)重要的，但是有些老師在教授計(jì)算機(jī)課程時(shí)，對(duì)于相關(guān)概念的意義以及內(nèi)容往往只是簡(jiǎn)單提及，而不會(huì)進(jìn)行深入的探究，這樣不利于學(xué)生形成計(jì)算機(jī)方面的整體思維，同時(shí)也影響了學(xué)生在計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)上成果的產(chǎn)生。因此，深究概念的教學(xué)方法應(yīng)該得到大力推廣實(shí)行。

在教學(xué)過(guò)程中，要充分重視實(shí)踐操作。思維是人們參與各種社會(huì)活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)積累所形成的，同時(shí)在計(jì)算機(jī)類課程教學(xué)中，要想獲得較高的學(xué)習(xí)成績(jī)同樣需要老師重視學(xué)生動(dòng)手的操作。具體來(lái)講，對(duì)于學(xué)校而言，可以適當(dāng)?shù)脑鲈O(shè)計(jì)算機(jī)類課程實(shí)驗(yàn)課的課時(shí)。

其次，引入全新的考核方式。目前，絕大部分學(xué)校對(duì)于計(jì)算機(jī)類課程的考核方式完全是一種應(yīng)試的考核方式，不利于學(xué)生計(jì)算思維能力的培養(yǎng)。可以在考試過(guò)程中，增加一些體現(xiàn)計(jì)算思維的題材。譬如要求學(xué)生自己用計(jì)算思維解決本專業(yè)或者日常生活中的問(wèn)題，讓其寫出較為詳細(xì)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。對(duì)于一些思維性訓(xùn)練的教學(xué)內(nèi)容，應(yīng)該精心設(shè)計(jì)考核內(nèi)容，檢驗(yàn)學(xué)生通過(guò)課程的教學(xué)獲得了哪些思維方法，檢驗(yàn)學(xué)生抽象問(wèn)題、解決問(wèn)題的思路。另一方面也可以多出一些鼓勵(lì)學(xué)生想象的思考題。

再次，系統(tǒng)設(shè)置計(jì)算機(jī)類課程，編寫或選擇適合醫(yī)學(xué)院校的計(jì)算機(jī)類教材。醫(yī)學(xué)院校計(jì)算機(jī)類課程教學(xué)重點(diǎn)是突出應(yīng)用與基礎(chǔ)知識(shí)的掌握。對(duì)于臨床醫(yī)學(xué)、護(hù)理學(xué)、藥學(xué)等醫(yī)學(xué)專業(yè)，培養(yǎng)的醫(yī)藥類人才對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的掌握要求不高，未來(lái)工作中也主要以辦公自動(dòng)化應(yīng)用為主，對(duì)于這類學(xué)生，除要求掌握基本的計(jì)算機(jī)知識(shí)外，還需要加大醫(yī)學(xué)管理信息系統(tǒng)等應(yīng)用知識(shí)的學(xué)習(xí)，而對(duì)于較專業(yè)的醫(yī)學(xué)信息處理、數(shù)據(jù)庫(kù)知識(shí)的編排更多放在基礎(chǔ)方法、基礎(chǔ)知識(shí)上。對(duì)于醫(yī)學(xué)影像、醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)、衛(wèi)生事業(yè)管理等專業(yè)，根據(jù)人才培養(yǎng)方案的目標(biāo)，需要學(xué)生掌握相關(guān)的計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)，除了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程外，還應(yīng)開(kāi)設(shè)了計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、多媒體技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)等相關(guān)計(jì)算機(jī)專業(yè)課程。編制新教材需體現(xiàn)自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)路徑的設(shè)置，以提問(wèn)式、案例式組織內(nèi)容，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；加大實(shí)踐環(huán)節(jié)，促進(jìn)學(xué)生在實(shí)踐中掌握知識(shí)，提高操作能力；引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步探索新知識(shí)，教材中應(yīng)介紹技術(shù)前沿，啟發(fā)學(xué)生思考，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、邏輯思維能力和計(jì)算思維能力。

四、結(jié)束語(yǔ)

計(jì)算思維在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，培養(yǎng)醫(yī)學(xué)院校學(xué)生的計(jì)算思維能力是一項(xiàng)長(zhǎng)期復(fù)雜的工作。這需要我們?cè)谝院蟮慕虒W(xué)中，繼續(xù)努力，去發(fā)現(xiàn)更好的教學(xué)方法和教學(xué)手段，需要我們教師不斷地探索與實(shí)踐。

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基金項(xiàng)目：

南京中醫(yī)藥大學(xué)2013青年社會(huì)哲學(xué)科學(xué)基金