醫(yī)學(xué)院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革的研究與實(shí)踐

蔡洪濤，黃 和，劉 洪

沈陽醫(yī)學(xué)院計(jì)算機(jī)教研室， 沈陽 110034

醫(yī)學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程是沈陽醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)等6個(gè)重點(diǎn)專業(yè)建設(shè)的重要公共基礎(chǔ)課。學(xué)校人才培養(yǎng)目標(biāo)是“面向基層、服務(wù)大眾、理論基礎(chǔ)扎實(shí)、實(shí)踐能力強(qiáng)、德才兼?zhèn)洹⒏挥袆?chuàng)新創(chuàng)業(yè)精神”的應(yīng)用型人才。因此，該課程對(duì)提高學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用實(shí)踐技能，培養(yǎng)具有高素質(zhì)信息技能的醫(yī)學(xué)應(yīng)用型人才具有重要的作用[1-4]。

1 課程建設(shè)目標(biāo)

筆者在總結(jié)多年計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，分析研究計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教育學(xué)科發(fā)展方向，將計(jì)算機(jī)前沿知識(shí)及計(jì)算思維理念融入教學(xué)過程中，結(jié)合沈陽醫(yī)學(xué)院專業(yè)實(shí)際情況，將課程建設(shè)目標(biāo)確定為培養(yǎng)具有高素質(zhì)信息技能的醫(yī)學(xué)應(yīng)用型人才，建立一套具有醫(yī)學(xué)特色的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)體系。

2 教學(xué)改革的總體思路

醫(yī)學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程建設(shè)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究并完善，力爭(zhēng)做到全方位、立體化地將理論知識(shí)及實(shí)踐能力與醫(yī)學(xué)相關(guān)知識(shí)融合：

①人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新是根據(jù)學(xué)生基礎(chǔ)水平的不同，采取不同的教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容。

②課程教學(xué)內(nèi)容改革包括增加Office 2016醫(yī)類高級(jí)應(yīng)用、增加虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、人工智能技術(shù)、將科普進(jìn)課堂及立德樹人融入教學(xué)過程。

③教學(xué)模式改革包括將網(wǎng)絡(luò)精品資源、混合式教+學(xué)、雨課堂、微信教學(xué)平臺(tái)與傳統(tǒng)課堂模式相融合，實(shí)現(xiàn)將線上與線下每一環(huán)節(jié)賦予全新的體驗(yàn)。

④學(xué)生實(shí)踐能力提高包括開展自主學(xué)習(xí)模式、成立計(jì)算機(jī)創(chuàng)客空間，有組織地參加各類大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競(jìng)賽。

⑤對(duì)考試模式進(jìn)行改革，實(shí)施無紙化考試，并逐步開展網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)題庫建設(shè)。

⑥完善質(zhì)量保障體系，建立完善教學(xué)督導(dǎo)閉環(huán)管理模式。

3 課程教學(xué)改革實(shí)施過程

3.1 人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新

我們?cè)趯?duì)學(xué)生進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)采取了分級(jí)教學(xué)模式。分級(jí)教學(xué)是根據(jù)學(xué)生基礎(chǔ)水平的不同，而采取不同教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容的一種教學(xué)組織形式，它從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)，既要注重學(xué)生的整體發(fā)展，也要照顧到個(gè)體差異[5]。大一新生計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)參差不齊，學(xué)生的接受能力和學(xué)習(xí)效率也不同。在實(shí)際教學(xué)中，教師要針對(duì)客觀存在差異的學(xué)生提出不同的學(xué)習(xí)要求和任務(wù)，靈活制定開放型任務(wù)。深入了解學(xué)生的實(shí)際情況，制定分級(jí)教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計(jì)由淺入深的問題，使每個(gè)學(xué)生的水平和能力都能得到提高[6]。因人施教，因材施教，達(dá)到計(jì)算機(jī)教學(xué)中快與慢、多與少、難與易的統(tǒng)一。分級(jí)教學(xué)模式如圖1所示。

圖1 分級(jí)教學(xué)模式

以普通班和高級(jí)班兩個(gè)分級(jí)教學(xué)班為例，首先，了解新生真正的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)水平。在新生入學(xué)后，對(duì)學(xué)生進(jìn)行計(jì)算機(jī)水平摸底測(cè)試，針對(duì)該門課程的大綱要求，從理論水平和技能應(yīng)用兩方面考查學(xué)生的計(jì)算機(jī)水平；通過對(duì)測(cè)試結(jié)果的統(tǒng)計(jì)和分析，劃分不同層次的學(xué)生，并按合適的比例分為普通班和高級(jí)班。兩個(gè)級(jí)別的班級(jí)在進(jìn)行授課時(shí)采用不同的授課內(nèi)容、方式和進(jìn)度，貫徹因材施教的原則，以取得更好的教學(xué)效果。整個(gè)過程中要注意，分級(jí)測(cè)試前對(duì)學(xué)生進(jìn)行分級(jí)教學(xué)的宣傳，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于分級(jí)教學(xué)的正確認(rèn)識(shí)，讓學(xué)生了解到分級(jí)教學(xué)的意義正是為了不同起點(diǎn)的學(xué)生都取得更好的學(xué)習(xí)成果，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真對(duì)待分級(jí)考試，表現(xiàn)出自己的真實(shí)水平[7]。

普通班教學(xué)以計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)為主，強(qiáng)化基礎(chǔ)講授與練習(xí)，在實(shí)驗(yàn)課方面著重強(qiáng)化學(xué)生計(jì)算機(jī)綜合技能的發(fā)揮，具體內(nèi)容與學(xué)時(shí)安排如表1、表2所示。

表1 理論教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)數(shù)分配表

表2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)數(shù)分配表

高級(jí)班教學(xué)以目前主流應(yīng)用軟件為主，提高學(xué)生實(shí)際應(yīng)用能力，為大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目開展及實(shí)施提供人才儲(chǔ)備。高級(jí)班教學(xué)過程中講授的虛擬仿真設(shè)計(jì)及人工智能技術(shù)比普通班的內(nèi)容多、深、難，具體內(nèi)容與學(xué)時(shí)安排如表3所示。

表3 教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)數(shù)分配表

3.2 課程教學(xué)內(nèi)容改革

根據(jù)醫(yī)學(xué)院校的特點(diǎn)，對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用過程中貼近醫(yī)學(xué)生的技能進(jìn)行歸納、總結(jié)，在課程教學(xué)中增加Off- ice 2016醫(yī)類高級(jí)應(yīng)用、增加虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、人工智能技術(shù)、將科普進(jìn)課堂及立德樹人融入教學(xué)過程。

同時(shí)，對(duì)課時(shí)也進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，將原來Win- dows+Office的28學(xué)時(shí)，縮減為18學(xué)時(shí)，增加醫(yī)學(xué)虛擬仿真、人工智能概述等教學(xué)內(nèi)容10學(xué)時(shí)，保證在總學(xué)時(shí)不變的情況下，增加了教學(xué)內(nèi)容。

根據(jù)課程的特點(diǎn)，教研室制定了科普進(jìn)課堂和立德樹人的實(shí)施方案。制作并收集了與該課程相關(guān)并適合醫(yī)學(xué)院校學(xué)生使用的科普視頻、科普?qǐng)D片及立德樹人文章等，利用混合式教學(xué)平臺(tái)及微信教學(xué)平臺(tái)等多種途徑，提供給學(xué)生觀看。

3.3 教學(xué)模式改革

利用網(wǎng)絡(luò)精品資源平臺(tái)、混合式教+學(xué)平臺(tái)、雨課堂及微信教學(xué)平臺(tái)與傳統(tǒng)課堂模式相融合。實(shí)現(xiàn)將線上、線下的每一環(huán)節(jié)賦予全新的體驗(yàn)。

3.3.1網(wǎng)絡(luò)精品資源平臺(tái)從2016年初開始，教研室組織教師開展網(wǎng)絡(luò)精品資源平臺(tái)的建設(shè)與應(yīng)用，利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，將各種教學(xué)資源有機(jī)地整合在一起，包括教學(xué)大綱、教案、微課資源等相關(guān)教學(xué)內(nèi)容，提供下載服務(wù)，允許學(xué)生下載教師的多媒體課件和相關(guān)參考資料等。

學(xué)生可以利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，通過微課資源進(jìn)行自主化的深度學(xué)習(xí)。每個(gè)教學(xué)模塊結(jié)束后，教師通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)布置大作業(yè)，學(xué)生利用自主學(xué)習(xí)時(shí)間或課余時(shí)間完成，并提交電子作業(yè)。學(xué)生在學(xué)習(xí)和實(shí)踐中遇到的問題，可以在答疑討論區(qū)與教師互動(dòng)和交流。

網(wǎng)絡(luò)精品資源全部對(duì)學(xué)生開放，并根據(jù)教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行不斷改進(jìn)和完善。目前，已經(jīng)建立一套相對(duì)完整的網(wǎng)絡(luò)精品資源平臺(tái)運(yùn)行和維護(hù)機(jī)制。

3.3.2混合式教+學(xué)平臺(tái)從2017年初，開始進(jìn)行混合式教+學(xué)平臺(tái)的建設(shè)，截至2019年5月底，混合式教+學(xué)平臺(tái)運(yùn)行情況如下：計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程核心教學(xué)內(nèi)容5章節(jié)全部上線;文字量達(dá)20萬字;圖片數(shù)量300余張;教學(xué)微課視頻43段;MCQ選擇題量400多道(如圖2所示)。目前，平臺(tái)已形成比較完整的體系，在實(shí)際教學(xué)應(yīng)用中取得較好效果。

圖2 混合式教+學(xué)平臺(tái)界面及數(shù)據(jù)

3.3.3微信教學(xué)平臺(tái)2017年6月開始，教研室搭建的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)精品資源手機(jī)端平臺(tái)正式上線運(yùn)行。該平臺(tái)的建立，填補(bǔ)了學(xué)校手機(jī)端無基礎(chǔ)課教學(xué)資源的空白，為學(xué)生學(xué)習(xí)提供了有效的輔助教學(xué)手段。尤其是在學(xué)期末的特殊時(shí)點(diǎn)，教學(xué)資源手機(jī)平臺(tái)的應(yīng)用有效地破解了學(xué)生集中上機(jī)導(dǎo)致的機(jī)房緊張的難題，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率[8-9]。

該平臺(tái)的教學(xué)資源不僅包含了由教研室教師制作的30多個(gè)精品微課，還將學(xué)校參加遼寧省第十屆和十一屆大學(xué)生計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)競(jìng)賽的全部獲獎(jiǎng)作品進(jìn)行了展示，在增加趣味性的同時(shí)為學(xué)生拓寬視野、擴(kuò)充知識(shí)提供了一個(gè)窗口。

3.3.4雨課堂教學(xué)模式應(yīng)用開展醫(yī)學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程進(jìn)行混合式教+學(xué)與雨課堂相融合的教學(xué)模式。雨課堂是清華大學(xué)在線教育和學(xué)堂在線推出的新型智慧教學(xué)工具。為了在教學(xué)中全面推廣這種授課形式，2018年12月就開始著手研究并應(yīng)用這種新形式的教學(xué)方式。課上教師通過連接師生智能終端，實(shí)現(xiàn)課堂隨機(jī)點(diǎn)名，隨時(shí)答題互動(dòng)，將課前、課上、課后的每一環(huán)節(jié)賦予了全新的體驗(yàn)，聽課教師也積極配合參與課堂互動(dòng)，使計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)真正實(shí)現(xiàn)混合式教+學(xué)模式[10-12]。

從2019年3月4日開學(xué)的第一周，全體教師便開始在課堂上全面啟動(dòng)雨課堂的教學(xué)模式。利用掃碼進(jìn)課堂、統(tǒng)計(jì)上課人數(shù)、隨機(jī)點(diǎn)名、隨堂答題、課后測(cè)試、課后小結(jié)、多維評(píng)價(jià)等功能，實(shí)現(xiàn)了課前、課上、課后教學(xué)環(huán)節(jié)緊密結(jié)合。

3.4 學(xué)生實(shí)踐能力提高培養(yǎng)

課程教學(xué)的目的是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力。通過開展自主學(xué)習(xí)模式、成立計(jì)算機(jī)創(chuàng)客空間、組織參加各類大學(xué)生計(jì)算機(jī)競(jìng)賽等提高學(xué)生的綜合素質(zhì)：

3.4.1自主學(xué)習(xí)，教師引導(dǎo)自主學(xué)習(xí)是讓學(xué)生自由安排時(shí)間進(jìn)行學(xué)習(xí)的一種方式。具體作法是有計(jì)劃地將計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室向全校學(xué)生開放。在開放過程中，計(jì)算機(jī)全部支持上網(wǎng)，教師引導(dǎo)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)，通過自主學(xué)習(xí)和網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)的方式，加深對(duì)知識(shí)的理解，面向?qū)嶋H應(yīng)用，擴(kuò)展學(xué)習(xí)內(nèi)容。學(xué)生通過多看、多學(xué)、多練，切實(shí)掌握教學(xué)內(nèi)容[13]。

3.4.2大學(xué)生創(chuàng)客空間為了響應(yīng)國(guó)家關(guān)于“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”的號(hào)召，教研室成立了以學(xué)生為中心的計(jì)算機(jī)創(chuàng)客空間，吸收了50名成員。為保證創(chuàng)客空間各項(xiàng)工作正常、有序開展，由學(xué)生組織制定了建設(shè)計(jì)劃、管理方案、策劃項(xiàng)目、項(xiàng)目統(tǒng)計(jì)表。通過創(chuàng)客空間開展的各項(xiàng)活動(dòng)，豐富學(xué)生課余文化生活，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識(shí)，通過競(jìng)賽形式開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實(shí)踐。學(xué)校定期舉辦大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計(jì)算機(jī)大賽，現(xiàn)已成功舉辦三屆計(jì)算機(jī)大賽，反響很好。在教師的帶領(lǐng)下，近3年積極組織學(xué)生參加省級(jí)、國(guó)家級(jí)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽，取得了國(guó)賽二等獎(jiǎng)5項(xiàng)，省賽一等獎(jiǎng)14項(xiàng)的好成績(jī)。計(jì)算機(jī)創(chuàng)客空間的學(xué)生憑借自己在計(jì)算機(jī)技術(shù)方面的技能，又成為了其在院系專業(yè)教師在信息處理方面的好幫手，很多學(xué)生都參與了教師的相關(guān)課題研究。

3.5 網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)題庫建設(shè)

通過百科園網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)平臺(tái)輔助實(shí)踐教學(xué)，教師在此平臺(tái)上可以根據(jù)教學(xué)需要設(shè)置不同層次的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課中自主學(xué)習(xí)、自主測(cè)評(píng)，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供極大的便利。教研室根據(jù)需要，隨時(shí)對(duì)題庫試題進(jìn)行添加、修改等有針對(duì)性更新。目前，網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)中已有各種類型試題600余道。學(xué)生在授課教師的引導(dǎo)下，可以根據(jù)自己的實(shí)際需求自主選擇實(shí)踐內(nèi)容進(jìn)行練習(xí)和自主測(cè)試。系統(tǒng)提供的自主學(xué)習(xí)模塊，主要是加強(qiáng)學(xué)生的日常學(xué)習(xí)訓(xùn)練，定期進(jìn)行階段測(cè)試。課程可以按照不同的模塊和知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行獨(dú)立練習(xí)和自主測(cè)評(píng)。通過網(wǎng)絡(luò)考試系統(tǒng)平臺(tái)的輔助教學(xué)，把功夫用在平時(shí)，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自我測(cè)評(píng)，可以減輕期末考試的壓力，能真正培養(yǎng)學(xué)生的操作技能和綜合能力，并且這種方式可以使學(xué)生及時(shí)了解自己的學(xué)習(xí)效果，突破了時(shí)間和空間的限制，適應(yīng)學(xué)生個(gè)性化發(fā)展的需求[14]。

3.6 建立完善質(zhì)量保障體系

為加強(qiáng)教學(xué)過程管理，促進(jìn)部門對(duì)教學(xué)質(zhì)量實(shí)施有效保障與監(jiān)控，提高教學(xué)質(zhì)量，成立了教學(xué)督導(dǎo)組，對(duì)課程教學(xué)督導(dǎo)采用閉環(huán)管理模式[15-16]。具體作法是由部系主任作為督導(dǎo)組長(zhǎng)，各教研室主任為督導(dǎo)組成員，對(duì)授課教師的教學(xué)質(zhì)量隨時(shí)進(jìn)行監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

4 教學(xué)改革實(shí)施前后考試成績(jī)的變化情況

《Visual Foxpro數(shù)據(jù)庫技術(shù)》課程(以下簡(jiǎn)稱VFP)是學(xué)校計(jì)算機(jī)應(yīng)用II的核心課程，學(xué)生在第二學(xué)期期末測(cè)試采用無紙化上機(jī)考試方式進(jìn)行，學(xué)分為2.5學(xué)分。學(xué)校2015級(jí)本科學(xué)生在沒有全面實(shí)施教學(xué)改革前，采用傳統(tǒng)理論授課加上機(jī)實(shí)踐的形式。經(jīng)過兩年多的網(wǎng)絡(luò)精品資源平臺(tái)及微信教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)及應(yīng)用，同時(shí)，課程教學(xué)過程中實(shí)施分級(jí)教學(xué)、混合式教+學(xué)模式，對(duì)2018級(jí)所有專業(yè)的本科學(xué)生全面實(shí)施以上內(nèi)容的教學(xué)改革，并逐步完善教學(xué)過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)。2015級(jí)與2018級(jí)期末考試基本數(shù)據(jù)情況如表4所示。

表4 期末考試成績(jī)總體情況對(duì)比表

按不同專業(yè)劃分，學(xué)校部分重點(diǎn)專業(yè)期末考試基本數(shù)據(jù)對(duì)比情況如表5所示。

表5 部分重點(diǎn)專業(yè)期末成績(jī)情況

通過表4、表5中的數(shù)據(jù)可以看出，各項(xiàng)數(shù)據(jù)的指標(biāo)都有較大幅度的提升，尤其是合格率，提升都在40%以上，以前平均每個(gè)班有七八名學(xué)生掛科，現(xiàn)在降低到三名左右。另外，優(yōu)秀率的提高，表明學(xué)生對(duì)該課程的學(xué)習(xí)熱情、重視程度明顯提升。

5 總結(jié)

2018級(jí)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程結(jié)束后，我們開展了問卷調(diào)查。結(jié)果顯示：學(xué)生普遍認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)精品資源平臺(tái)，微信教學(xué)平臺(tái)上的各種微課、測(cè)試題、知識(shí)點(diǎn)討論等教學(xué)資源對(duì)其學(xué)習(xí)幫助很大，同時(shí)，在實(shí)施分級(jí)教學(xué)后，學(xué)生對(duì)其所學(xué)習(xí)內(nèi)容掌握比較牢固，大部分學(xué)生能夠使用雨課堂、微信教學(xué)平臺(tái)等混合式教+學(xué)方式與教師進(jìn)行互動(dòng)。無紙化考試系統(tǒng)的應(yīng)用，配合學(xué)生自主學(xué)習(xí)能夠在很大程度上提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。對(duì)于在各種平臺(tái)上增加的“立德樹人”內(nèi)容也非常喜歡，認(rèn)可度很高。因此，教學(xué)改革在沒有增加學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)的情況下，從多個(gè)方面提升了課程教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)也提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。

根據(jù)時(shí)代的特點(diǎn)，將虛擬仿真技術(shù)、人工智能技術(shù)引入計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)。在教學(xué)過程中采用多種教學(xué)模式相融合，正確引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，通過建立完善的質(zhì)量保障體系保證教學(xué)質(zhì)量，形成一套具有醫(yī)學(xué)院校特點(diǎn)的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)體系，并將其打造成學(xué)生喜愛的、名符其實(shí)的“金課”。