“計算思維”在高等醫(yī)學(xué)院校的應(yīng)用

金濤偉，黃 偉，鄒元君

(長春中醫(yī)藥大學(xué)，長春，130117)

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“計算思維”在高等醫(yī)學(xué)院校的應(yīng)用

金濤偉，黃 偉，鄒元君*

(長春中醫(yī)藥大學(xué)，長春，130117)

隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，基于對海量數(shù)據(jù)的整理和分析，理性決策逐步替代了感性決策，取而代之的是經(jīng)驗與分析。通過對這一領(lǐng)域的深入探索，計算思維將成為人們認(rèn)識和解決問題的基本能力之一。大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程在學(xué)生綜合素質(zhì)及創(chuàng)新能力培養(yǎng)方面發(fā)揮著重要作用，將計算思維的理念融入到大學(xué)計算機基礎(chǔ)的教學(xué)當(dāng)中，針對主動思維能力培養(yǎng)、教學(xué)內(nèi)容與資源建設(shè)、現(xiàn)代信息技術(shù)手段應(yīng)用以及實驗平臺及內(nèi)容建設(shè)等四方面的研究和實踐，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生計算思維和創(chuàng)新思維能力、提升教師素質(zhì)和科研能力、構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的教與學(xué)創(chuàng)新模式的目的。

計算思維；醫(yī)學(xué)院校；計算機課程

大學(xué)計算機作為大學(xué)學(xué)習(xí)的公共課程，不應(yīng)當(dāng)受限于基礎(chǔ)能力的培養(yǎng)，還要引導(dǎo)學(xué)生建立一種理性的思考方式。計算機不僅僅是一種有效的工具，同時還提供了一種獨特思考、解決問題的方式[1-2]。而這種方式就是所說的計算思維。計算思維是將問題形象地表達(dá)出來，同時將問題的解決方案看成是一個信息處理的流程。因此，作為醫(yī)學(xué)類院校的大學(xué)計算機課程對培養(yǎng)和啟發(fā)醫(yī)學(xué)生的計算思維能力起著重要的作用。筆者利用醫(yī)學(xué)高等院校計算機課程作為試點，通過對傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)生“計算思維”能力的培養(yǎng)，對大學(xué)計算機課程教學(xué)進(jìn)行深入探索與實踐，為高等醫(yī)學(xué)類院校培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實踐能力的應(yīng)用型、研究型和復(fù)合型人才奠定了堅實的基礎(chǔ)。

1 計算機基礎(chǔ)課程改革思路和目標(biāo)

1．1 計算機基礎(chǔ)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)和創(chuàng)新精神的重要組成部分 由于計算機基礎(chǔ)學(xué)科培養(yǎng)方案逐步由能力培養(yǎng)向計算思維培養(yǎng)、創(chuàng)新能力培養(yǎng)轉(zhuǎn)型[3]。信息技術(shù)爆炸式的發(fā)展與應(yīng)用使學(xué)生有了極其豐富的學(xué)習(xí)資源，為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供了必要的條件。培養(yǎng)學(xué)生從本質(zhì)和全局的角度認(rèn)識和掌握計算機系統(tǒng)的起源、發(fā)展過程、原理以及使用方法，逐步形成運用計算思維處理問題的思維模式，提升學(xué)生運用計算機解決實際問題的能力，從而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

1．2 計算思維是計算機基礎(chǔ)教學(xué)改革的必然趨勢 大數(shù)據(jù)、云計算和“互聯(lián)網(wǎng)+”等新事物的出現(xiàn)，使世界許多領(lǐng)域產(chǎn)生一系列顛覆性的技術(shù)革命。隨著技術(shù)的革新，大學(xué)計算機基礎(chǔ)教學(xué)改革應(yīng)以培養(yǎng)大學(xué)生計算思維能力的思想，運用計算思維對問題進(jìn)行歸納、整理和分析，并以此為契機逐步將計算思維引導(dǎo)學(xué)生的日常行為和思維模式。并通過訓(xùn)練學(xué)生全面掌握計算機基礎(chǔ)知識的同時能夠利用計算思維為指導(dǎo)思想，在各種實踐中不斷提升綜合創(chuàng)新能力，以實現(xiàn)計算機基礎(chǔ)課程改革的目的。

2 計算機基礎(chǔ)課程改革的具體措施

2．1 主動思維能力的培養(yǎng)與提高 在大學(xué)期間的初始階段，也就是新生階段對學(xué)生進(jìn)行思維模式的養(yǎng)成是非常有效的，而“大學(xué)計算機基礎(chǔ)”課程正是學(xué)生在學(xué)校的第一學(xué)年開設(shè)的第一門計算機課程，具有可行性。由于培養(yǎng)模式的轉(zhuǎn)變，可以使學(xué)生在思維方式、學(xué)習(xí)方法上與傳統(tǒng)培養(yǎng)模式產(chǎn)生很明顯的變化，考慮到我國各地區(qū)的差異性和學(xué)生個體的差異性，許多學(xué)生不僅對周圍的環(huán)境存在陌生感，而且對原本的學(xué)習(xí)方式在初入大學(xué)的環(huán)境里也顯得無所適從，表現(xiàn)為不夠獨立，學(xué)習(xí)上無法進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。針對這種現(xiàn)象，在計算機基礎(chǔ)課程的培養(yǎng)方案里進(jìn)行有針對性的調(diào)整，為此構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)綜合平臺。通過此平臺，利用問題導(dǎo)向、過程引導(dǎo)、多維性評價等一系列教學(xué)手段，建立一個由教師引導(dǎo)、學(xué)習(xí)者自主完成、接受輔助和監(jiān)督的模式是非常必要的，因此就需要設(shè)計一些方法讓學(xué)生在該模式下能夠持續(xù)的、自主的進(jìn)行思維模式訓(xùn)練。在這個前提下，必須摒棄傳統(tǒng)的教學(xué)習(xí)慣，引導(dǎo)學(xué)生對復(fù)雜問題進(jìn)行簡化、抽樣、分解，把一個問題創(chuàng)造性地闡釋成一組可規(guī)劃解決的問題[4-5]。

2．2 教學(xué)內(nèi)容和資源建設(shè)與時俱進(jìn) 面對計算機理論的快速更新、應(yīng)用領(lǐng)域不斷的拓展以及學(xué)生對計算機知識的需求水平日益增大[6]，知識正日益呈現(xiàn)出以幾何指數(shù)爆炸式增長的趨勢,這就要求在組織教學(xué)材料、豐富教學(xué)資源的過程中推陳出新。具體表現(xiàn)為，首先通過對基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容的不斷拓展，使其更加貼近實際應(yīng)用需求，滿足學(xué)生對深層次知識的渴望。例如增加計算機硬件的組裝、系統(tǒng)軟件的實例、word論文排版操作、EXCEL大數(shù)據(jù)宏命令計算、統(tǒng)計、制圖的等內(nèi)容。其次利用微課、MOOC等新式教學(xué)手段，以視頻資源為主，文字、圖形、圖表、動畫與音頻等多種媒體形式的展現(xiàn)，讓學(xué)生能夠進(jìn)行有針對性的碎片化學(xué)習(xí)，也為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供了有效載體[7]，同時也強有力的支撐了教學(xué)。

2．3 現(xiàn)代教育技術(shù)手段應(yīng)用 積極利用現(xiàn)代化教育技術(shù)手段，開展教學(xué)模式與方法的探索和研究。通過問題導(dǎo)入、案例教學(xué)、PBL任務(wù)驅(qū)動等教學(xué)模式，以學(xué)生為主體，以點帶面，講究懷疑性、創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)氛圍，特別是隨著高等院校中數(shù)字化校園理念的發(fā)展，通過學(xué)習(xí)環(huán)境的利用和學(xué)習(xí)模式的滲透，為學(xué)生提供智能化和個性化服務(wù),使碎片化學(xué)習(xí)方式成為可能[8]。為了提供更好的數(shù)字化、個性化服務(wù)學(xué)習(xí)環(huán)境，以輔助教學(xué)需要，不僅建設(shè)了豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，還積極引入其他高校的優(yōu)秀課程，并且開發(fā)了基于智能移動端的自主學(xué)習(xí)服務(wù)系統(tǒng)，同時支持安卓和蘋果系統(tǒng)，為學(xué)生提供了多樣化、現(xiàn)代化的學(xué)習(xí)載體，提高學(xué)習(xí)效率。

2．4 實驗平臺建設(shè)與實驗內(nèi)容設(shè)計 在計算機基礎(chǔ)課程的教學(xué)過程中，實踐教學(xué)環(huán)節(jié)是知識傳播的重要組成部分[9]。在醫(yī)學(xué)院校中，大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程作為各專業(yè)的公共類課程，其課程內(nèi)容較多，涉及的知識面較寬，尤其是對計算機技能的操作性也有較高要求，因此如何將思維能力培養(yǎng)潛移默化的融入到日常教學(xué)是課程改革的關(guān)鍵。

一方面，配合教學(xué)要點設(shè)計有針對性的實驗內(nèi)容，通過不同類型、不同層次、貼近專業(yè)應(yīng)用的實驗內(nèi)容來檢驗、完善和鞏固學(xué)生的知識掌握程度。另一方面除現(xiàn)有計算機實驗室外，為了教學(xué)還需要新建一間硬件與網(wǎng)絡(luò)實驗室，內(nèi)設(shè)八個硬件試驗臺、一個硬件展示臺，搭配各版本windows操作系統(tǒng)及各類應(yīng)用軟件及專業(yè)軟件，能夠讓學(xué)生動手組裝計算機、調(diào)試各類應(yīng)用軟件及專業(yè)軟件來激發(fā)學(xué)生的計算思維意識與實際操作能力。

3 結(jié)語

計算思維的能力培養(yǎng)是當(dāng)前高等院校計算機教育研究的重要課題之一，在醫(yī)療信息化程度高度發(fā)展的今天[10]，針對醫(yī)學(xué)院校專業(yè)的特點，計算思維能力培養(yǎng)顯得尤為關(guān)鍵。基于計算思維能力的培養(yǎng)的計算機基礎(chǔ)課程改革，有助于提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，更為意義深刻的是培養(yǎng)學(xué)生一種正確、高效的思維方式和解決問題的能力。同時，計算思維能力的培養(yǎng)，是一個較為長期的過程，需要不斷探索與實踐。

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Application and exploration of “Computational Thinking” in medical colleges and universities

JIN Taowei,HUANG Wei,ZOU Yuanjun*

(Changchun University of Chinese Medicine,Changchun 130117,China)

As the age of big data is coming,based on the analysis of massive data,rational decision has gradually replaced the perceptual decision rather than experience and analyze.Computational thinking will be one of the basic ability to understand and solve problems through a deep research of this field.The course of university computer basis has played an important role in the cultivation of students' comprehensive quality and innovative ability.We will integrate the idea of computational thinking into the teaching of this course in order to cultivate students’ calculating thinking and innovative thinking ability,and improve the quality of teachers and scientific research ability,as well as to build a sustainable development of teaching and to learn innovation model.It would involve four aspects of research and practice,which were active thinking ability training,teaching content and resources construction,the application of modern information technology and the establishment of experimental platform.

computational thinking;university of Chinese medicine;computer curriculums

10.13463/j.cnki.cczyy.2016.06.063

吉林省教育廳“十二五”科學(xué)技術(shù)研究規(guī)劃項目“基于智能無線終端的中醫(yī)藥自主學(xué)習(xí)平臺研究”(吉教科合字[2014]第354號)。

金濤偉(1982-)，男，碩士，助教，主要從事計算機科學(xué)與技術(shù)、醫(yī)學(xué)信息學(xué)、藥物經(jīng)濟(jì)學(xué)研究。

G642

A

2095-6258(2016)06-1279-03

2016-09-08)

*通信作者：鄒元君，男，碩士，副教授， 電話-(0431)86172443，電子信箱-4017453@qq.com