佟力,耿彧
(錦州醫(yī)科大學(xué) 生物信息工程學(xué)院,遼寧 錦州 121002)
隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展和日益普及,信息化已融入了各個(gè)行業(yè),培養(yǎng)和提升當(dāng)代大學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力與信息化素養(yǎng)是高校的一項(xiàng)基本任務(wù),但在教學(xué)中也存在著一些問題[1]:傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式中,實(shí)踐與實(shí)際應(yīng)用尚有差距;實(shí)踐內(nèi)容與學(xué)生專業(yè)契合度低;教材內(nèi)容更新滯后,跟不上時(shí)代發(fā)展。在具體的計(jì)算機(jī)應(yīng)用中存在的問題是:由于問題的信息化是對現(xiàn)實(shí)問題的再加工,致使數(shù)字化問題和現(xiàn)實(shí)問題之間產(chǎn)生一定的差異,造成對問題的認(rèn)知暫忘;面對層出不窮的計(jì)算機(jī)應(yīng)用,學(xué)生適應(yīng)性較差,甚至有無從下手之感。針對以上問題,將行業(yè)應(yīng)用引入到計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)教學(xué)之中,著眼未來,立足行業(yè),進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)改革,這對初學(xué)計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課程的各專業(yè)學(xué)生具有學(xué)以致用的積極意義,是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的有益探索。筆者將原型思維原理與混合式教學(xué)模式相融合,強(qiáng)化原型思維,借助已有知識(shí)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新教育,通過實(shí)踐培育研發(fā)能力,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)知識(shí)由未知向已知的創(chuàng)新,實(shí)踐由實(shí)驗(yàn)向?qū)嵱玫霓D(zhuǎn)化,為學(xué)生奠定初級(jí)研發(fā)基礎(chǔ)。
原型思維原理[2]指在學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)應(yīng)用過程中,認(rèn)知到計(jì)算機(jī)要處理的(虛擬)問題與對應(yīng)的現(xiàn)實(shí)問題是同一個(gè)問題,即現(xiàn)實(shí)問題是虛擬問題的原型,由此可借助對原型的理解來化解在處理虛擬問題中遇到的認(rèn)知轉(zhuǎn)化困難。行業(yè)應(yīng)用軟件的使用者必然是行業(yè)內(nèi)人士,他們熟悉行業(yè)內(nèi)的問題,運(yùn)用計(jì)算機(jī)處理行業(yè)問題僅僅是對問題的信息化,以此化解在應(yīng)用軟件操作中遇到的因問題本身而帶來的困惑。實(shí)例教學(xué)依據(jù)專業(yè)選取對應(yīng)行業(yè)實(shí)例的原因也在于此?;趩栴}的認(rèn)知:計(jì)算機(jī)具有工具屬性,工具的作用不是改變對問題的認(rèn)知,也不是改變處理問題的方法,而是提升工作效率,由此可知,利用計(jì)算機(jī)技術(shù)處理(虛擬)問題的方法與現(xiàn)實(shí)問題的解決方法具有同一性?;貧w原型,從行業(yè)(專業(yè))的角度更容易解析現(xiàn)實(shí)問題,進(jìn)而在學(xué)習(xí)方法上運(yùn)用這一原理將虛實(shí)問題同化,使得在信息化處理中對問題的認(rèn)知變得容易,對信息化的處理方法易于理解,從而使學(xué)生能快速熟悉問題并解決對問題的認(rèn)知困難;再者,問題的求解需求是理論形成的基礎(chǔ),從問題的原型出發(fā),構(gòu)建解決問題的理論體系,有助于對知識(shí)的理解與長久記憶。基于應(yīng)用軟件的操作:在熟悉應(yīng)用軟件的組織結(jié)構(gòu)和操作方法方面也要從原型角度去理解,從本質(zhì)上說,應(yīng)用軟件是開發(fā)者基于問題的解決方案設(shè)計(jì)的邏輯步驟,使用者在按照既定的步驟進(jìn)行操作時(shí),若以開發(fā)者為原型,站在開發(fā)者的高度就能比較快捷地理解低難度的軟件操作。原型思維原理以問題原型為核心,以信息化的解決方案為目的,讓使用者回歸問題原型先思考后操作,使實(shí)踐教學(xué)中的問題化難為易,操作變卡頓為順暢,由此培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力,提升學(xué)生的信息化素養(yǎng)。
原型思維原理的思維過程采用回歸再回歸式結(jié)構(gòu):出現(xiàn)問題-->回歸原型-->理解問題-->同化問題(回歸信息化處理)-->解決問題。此原理讓使用者回歸問題原型來解疑問題,之后再回到出現(xiàn)問題處解決問題,在多次的問題重現(xiàn)中強(qiáng)化理解。在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課實(shí)踐教學(xué)中,選取與學(xué)生專業(yè)結(jié)合度高的行業(yè)實(shí)例,以用代練,以研代學(xué),更能促進(jìn)學(xué)生學(xué)為所用,勇探新知的求知欲和創(chuàng)新精神。
原型思維原理在實(shí)踐教學(xué)中應(yīng)用的前提是學(xué)生的專業(yè)與行業(yè)有緊密聯(lián)系。為了使專業(yè)更好地結(jié)合行業(yè),不同專業(yè)的實(shí)踐課程選取了不同的行業(yè)崗位實(shí)例,設(shè)置具有專業(yè)特色的個(gè)性化學(xué)習(xí)模塊,以此達(dá)到更好地培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力和提升信息化素養(yǎng)的目的。
完整的教學(xué)模式是基于原型思維原理構(gòu)建的SPOC 混合教學(xué)模式:課前引入行業(yè)工作實(shí)景,分析各崗位的職責(zé)及任務(wù),將學(xué)生帶入行業(yè)情境,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣;線上教學(xué),自主學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識(shí),為實(shí)踐奠定基礎(chǔ);線下實(shí)踐,以行業(yè)角色開展體驗(yàn)式教學(xué);課后延伸,以作業(yè)和討論的形式實(shí)現(xiàn)從知識(shí)到能力的融會(huì)貫通,提升職業(yè)素養(yǎng)。原型思維原理貫穿整個(gè)教學(xué)過程,課前引入的行業(yè)工作實(shí)景是學(xué)生實(shí)踐環(huán)境的原型;線上的自主學(xué)習(xí)是從職業(yè)(原型)需求出發(fā)探尋問題的解答;線下實(shí)踐則是直接角色扮演,完成崗位任務(wù);課后延伸,提升職業(yè)能力,擴(kuò)展行業(yè)視野??傊孕袠I(yè)為背景組織問題,使問題有了原型基礎(chǔ),再融入所學(xué)知識(shí),問題就會(huì)變得明晰而又有現(xiàn)實(shí)意義。
在完整的教學(xué)模式中,實(shí)踐教學(xué)是培養(yǎng)能力、提升信息化素養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。前期的調(diào)研、線上的理論學(xué)習(xí)都是為實(shí)踐做準(zhǔn)備,也是在醞釀著行業(yè)身份的代入。實(shí)踐是對理論學(xué)習(xí)的驗(yàn)證與肯定,原型思維原理在實(shí)踐教學(xué)中發(fā)揮著重要的指導(dǎo)作用,開創(chuàng)了信息化過程中處理問題的思維模式,使學(xué)生學(xué)會(huì)以職業(yè)身份主動(dòng)思考問題,從而提升信息化處理能力。
1.立足行業(yè)實(shí)際應(yīng)用設(shè)計(jì)專業(yè)實(shí)例教學(xué)案例。大學(xué)的專業(yè)設(shè)置是以行業(yè)為導(dǎo)向的,學(xué)生選學(xué)專業(yè)大都是基于對行業(yè)的興趣。因此,引入行業(yè)中的具體實(shí)例不僅使學(xué)生體驗(yàn)到了課程知識(shí)在行業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用,也能使學(xué)生的學(xué)習(xí)更具主動(dòng)性和積極性。行業(yè)是專業(yè)的歸屬,專業(yè)是行業(yè)的應(yīng)用,以專業(yè)特點(diǎn)篩選行業(yè)題材是原型思維的前提。隨著信息化的發(fā)展,各行業(yè)的信息化應(yīng)用為專業(yè)學(xué)生調(diào)研和實(shí)踐教學(xué)選題提供了豐富的資源,同時(shí)對各專業(yè)的學(xué)生提出了要具備一定的信息化處理能力的要求。因此,按專業(yè)特點(diǎn)組織不同的教學(xué)模塊,以行業(yè)成熟的實(shí)例充實(shí)其中,這樣的實(shí)例本身具有完善的體系,使學(xué)生的學(xué)習(xí)既可以側(cè)重于某一個(gè)子系統(tǒng),又可以借助其他相關(guān)子系統(tǒng)進(jìn)行拓展鍛煉。
結(jié)合醫(yī)學(xué)院校的專業(yè)特點(diǎn),在課程中引入了“醫(yī)院信息管理系統(tǒng)(HIS)”,并面向醫(yī)學(xué)類專業(yè)學(xué)生進(jìn)行實(shí)例教學(xué)。HIS 是由門診系統(tǒng)、住院系統(tǒng)、藥品管理系統(tǒng)、體檢管理系統(tǒng)、院長查詢系統(tǒng)等子系統(tǒng)構(gòu)成的完整的實(shí)用系統(tǒng)。每個(gè)子系統(tǒng)之下依據(jù)實(shí)際工作崗位設(shè)置若干工作站,例如,門診系統(tǒng)下設(shè)有門診醫(yī)生工作站和掛號(hào)服務(wù)站等。每個(gè)工作站可適用不同專業(yè)的學(xué)生,例如,住院系統(tǒng)中的住院醫(yī)生工作站適用臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)的學(xué)生,護(hù)士工作站適用護(hù)理專業(yè)的學(xué)生;體檢管理系統(tǒng)中的體檢工作站適用健康服務(wù)與管理專業(yè)的學(xué)生等。
HIS 中的多個(gè)子系統(tǒng)彼此相對獨(dú)立又有關(guān)聯(lián)性。其一,為了適應(yīng)教學(xué),按場所選取門診部、住院部、藥局、體檢中心、院長查詢臺(tái)等多個(gè)子系統(tǒng)。按崗位劃分選取的是:醫(yī)生、護(hù)士、藥劑師、健康管理師等。選取的目的是為學(xué)生的學(xué)習(xí)設(shè)置多維度的場所和身份,使案例教學(xué)具有一定的深度和廣度。其二,在學(xué)習(xí)HIS 應(yīng)用的基礎(chǔ)上嘗試淺顯的程序設(shè)計(jì),從軟件開發(fā)者的角度理解軟件內(nèi)部的機(jī)理,這不僅能從深層次理解軟件的設(shè)計(jì),“知其然也知其所以然”,也能使應(yīng)用者以開發(fā)者為原型在操作上快速地掌握軟件的使用。這種從應(yīng)用到開發(fā)的增強(qiáng)式實(shí)踐課程設(shè)計(jì)形成了從易到難的梯度,滿足不同學(xué)習(xí)水平的學(xué)生需求,因?yàn)槌绦蛟O(shè)計(jì)是軟件應(yīng)用的原型,體驗(yàn)式程序設(shè)計(jì)的難易度可視學(xué)生的具體情況靈活調(diào)整,揭示的是同樣的軟件設(shè)計(jì)機(jī)理,可較好地解決學(xué)生學(xué)習(xí)能力的差異性且又會(huì)對學(xué)生的學(xué)習(xí)效果帶來差異性影響。
2.構(gòu)建基于原型思維原理的混合教學(xué)模式?!队?jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》是實(shí)踐性較強(qiáng)的課程,實(shí)踐應(yīng)用是理論知識(shí)的主要體現(xiàn),完整的教學(xué)模式是由各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)組成的有機(jī)體?;谠退季S原理構(gòu)建出的SPOC 混合教學(xué)模式主要由四部分組成:課前準(zhǔn)備、線上理論學(xué)習(xí)、線下實(shí)踐和課后延伸。課前準(zhǔn)備包括課程資源建設(shè)和實(shí)地調(diào)研兩部分。課程資源建設(shè)是以學(xué)生專業(yè)為選題依據(jù),以行業(yè)實(shí)例為載體,以知識(shí)體系的應(yīng)用為內(nèi)涵的建設(shè),包括引入醫(yī)院情景,提煉醫(yī)療信息,選擇與專業(yè)結(jié)合緊密的行業(yè)實(shí)例,提出問題,布置調(diào)研任務(wù),回收解決方案,制作并上傳HIS 應(yīng)用視頻,課件及相關(guān)資源等;實(shí)地調(diào)研是讓學(xué)生結(jié)合自身專業(yè)了解相關(guān)工作崗位及業(yè)務(wù)流程等,主要目的是讓學(xué)生進(jìn)入行業(yè)實(shí)體,代入行業(yè)身份,為原型思維原理的應(yīng)用做好鋪墊。線上理論學(xué)習(xí)主要是由學(xué)生自主完成理論學(xué)習(xí),兼顧知識(shí)拓展和鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力,主要包括:觀看理論學(xué)習(xí)視頻、查閱擴(kuò)展資源、師生互動(dòng)答疑、學(xué)生分組討論、完成線上其他任務(wù)等。線下實(shí)踐是學(xué)習(xí)理論后的實(shí)踐應(yīng)用,結(jié)合具體行業(yè)實(shí)例,從職業(yè)身份出發(fā)完成相關(guān)業(yè)務(wù)。具體包括:結(jié)合線上的理論學(xué)習(xí)布置實(shí)踐內(nèi)容并進(jìn)行測試評(píng)價(jià);針對出現(xiàn)的問題進(jìn)行講解,演示具體應(yīng)用的操作;對以實(shí)踐內(nèi)容為例的程序設(shè)計(jì)進(jìn)行個(gè)別輔導(dǎo)及布置拓展練習(xí)等。課后延伸的目的是對學(xué)生所學(xué)知識(shí)與技能的鞏固和拓展,主要是完成作業(yè)和課后思考與總結(jié)。
3.原型思維原理在實(shí)踐教學(xué)中的具體應(yīng)用。在實(shí)踐教學(xué)中,以回歸原型為手段,培養(yǎng)素質(zhì)為目的,以原型思維原理為經(jīng)貫穿實(shí)踐教學(xué)始終,使學(xué)生增強(qiáng)計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力,提升信息化素養(yǎng)。原型思維原理是學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的有益思維模式,解決在信息化過程中因忽略問題的原型而造成的困惑。針對不同場景和身份定位,原型思維原理在本模塊中的具體應(yīng)用有三個(gè)方面:其一,問題原型。問題是基于行業(yè)的問題,站在行家的角度看問題,其認(rèn)知難度將大幅度降低,解決問題的方法將清晰明了,這將使學(xué)生的主要精力集中在信息化處理上,回歸計(jì)算機(jī)課程的知識(shí)主體。其二,業(yè)務(wù)原型。HIS 只是為醫(yī)務(wù)工作者提供了信息化工作平臺(tái),業(yè)務(wù)處理流程并沒有改變,站在現(xiàn)實(shí)的業(yè)務(wù)流程角度更容易理解應(yīng)用系統(tǒng)的操作步驟。其三,設(shè)計(jì)原型。信息化是對現(xiàn)實(shí)問題的虛擬處理,虛實(shí)轉(zhuǎn)化之間必然產(chǎn)生差異,以設(shè)計(jì)者為原型進(jìn)行思考,并不是深究信息化的專業(yè)技術(shù),而是重在思考信息化處理方案及界面布局,這能夠提升學(xué)生的軟件操作能力。
在具體的實(shí)踐教學(xué)中,首先測試學(xué)生線上的學(xué)習(xí)效果,暴露出其在理論學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)和操作中的易錯(cuò)點(diǎn)以及遺漏點(diǎn)。面對這些出現(xiàn)的問題,原因主要體現(xiàn)在:學(xué)生是為了做題而在操作,而不是置身行業(yè)中處理自己的業(yè)務(wù),忽略了前期的行業(yè)情景和職業(yè)身份的原型設(shè)定,沒能設(shè)身處地地思考問題,造成操作與現(xiàn)實(shí)脫節(jié),使得對問題的理解不到位。例如,在使用HIS 時(shí),有的學(xué)生不會(huì)開處方操作,一是找不到操作界面,二是不知操作步驟?;貧w原型來思考,在醫(yī)院中開處方的是醫(yī)生,醫(yī)生針對患者的病情寫出用藥清單并交給患者。這項(xiàng)現(xiàn)實(shí)中的工作場所對應(yīng)的是HIS 中的醫(yī)生工作站,醫(yī)生(原型)進(jìn)站后就會(huì)找到患者處方頁標(biāo)簽,點(diǎn)擊進(jìn)入選取相應(yīng)藥品并提交,完成藥方處理,問題由此得以解決。再有,學(xué)生在操作中疏忽了業(yè)務(wù)流程也會(huì)出錯(cuò),因?yàn)榱鞒叹哂星昂蟮倪壿嬓?。例如,在操作中遇到無患者信息可選的情況,這類問題只要稍加點(diǎn)明就迎刃而解了:門診醫(yī)生沒有患者可能是因?yàn)榛颊邲]掛號(hào),住院醫(yī)生沒有患者可能是因?yàn)榛颊邲]辦理入院?;貧w原型理解問題,同化HIS 中的操作解決問題,這種以原型為基礎(chǔ)的思維方式有效地理順了問題的癥結(jié)所在,再進(jìn)行有針對性的演示和講解,便可很好地解決學(xué)生在學(xué)習(xí)中看似全會(huì)、一做就出錯(cuò)的現(xiàn)象;學(xué)生因知錯(cuò)又再學(xué),聽課有了針對性,使學(xué)習(xí)效率提高,效果更加顯著。引入行業(yè)情景的原型思維也有效地解決了學(xué)生在操作中遇到的無從下手的問題,引入行業(yè)情景是在為學(xué)生設(shè)定一個(gè)熟悉的環(huán)境,在熟悉的環(huán)境中很容易找到一件事情應(yīng)該在哪里做,比如看病找醫(yī)生、取藥去藥房等等,這類看似不是問題的問題對于應(yīng)用軟件的初學(xué)者來說也是最初的攔路虎。淺顯的程序設(shè)計(jì)是以本次課的實(shí)踐應(yīng)用為目標(biāo),局部或單一地實(shí)現(xiàn)某一功能,目的在于揭示軟件機(jī)理,強(qiáng)化學(xué)生的應(yīng)用能力。程序設(shè)計(jì)能使學(xué)生以開發(fā)者為原型深入地理解應(yīng)用層面的一些問題。例如,命令按鈕的設(shè)計(jì)、鼠標(biāo)左右鍵功能的定義、菜單的設(shè)計(jì)等,令學(xué)生操作后有種看穿表里的通透的頓悟之感。在完成實(shí)踐內(nèi)容的基礎(chǔ)上,開展一些與實(shí)踐內(nèi)容類似的拓展練習(xí),以此提升學(xué)生挑戰(zhàn)新知識(shí),適應(yīng)未來發(fā)展的能力。
在實(shí)踐教學(xué)中融入原型思維原理的目的,是解決學(xué)生對問題的困惑以及更好地適應(yīng)行業(yè)信息管理系統(tǒng)的應(yīng)用。在《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》課程教學(xué)中,針對原型思維原理與SPOC 混合教學(xué)模式融合的效果,從主觀和客觀兩個(gè)層面上進(jìn)行了測評(píng)。對本校臨床和護(hù)理2 個(gè)專業(yè)3 個(gè)班級(jí)共84 名學(xué)生發(fā)放了調(diào)查問卷,問卷內(nèi)容包括混合式教學(xué)模式認(rèn)同度與原型思維原理影響度兩個(gè)方面。調(diào)查問卷將具有一定普適性和代表性的“一般性學(xué)生評(píng)教指標(biāo)體系”作為基礎(chǔ)量表,并按“認(rèn)同度”分為五個(gè)等級(jí),等級(jí)越高代表學(xué)生的認(rèn)同度越高。具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:一是結(jié)合課上觀察及線上訪談,混合教學(xué)模式模塊選材滿意度最高,學(xué)生認(rèn)同專業(yè)與行業(yè)結(jié)合,行業(yè)原型與專業(yè)操作學(xué)習(xí)有對應(yīng)關(guān)系,這使得學(xué)生學(xué)習(xí)有興趣,也能激發(fā)學(xué)習(xí)積極性。二是拓展實(shí)踐影響度較低,大部分學(xué)生認(rèn)為有必要進(jìn)行拓展練習(xí),但也存在著新學(xué)知識(shí)沒來得及融會(huì)貫通,拓展難度大,進(jìn)而影響拓展積極性等問題。三是課前的行業(yè)調(diào)研得分較高,學(xué)生認(rèn)為有助于了解專業(yè)和行業(yè)間的具體聯(lián)系。四是線下測評(píng)總體滿意,認(rèn)為對出現(xiàn)的問題認(rèn)識(shí)更深刻,聯(lián)想到問題原型有助于問題的解決。五是再講解滿意度較高,主要受到不能“因材施教”的影響,因?yàn)閷W(xué)生的錯(cuò)誤之處有共性,也有個(gè)體差別。六是原型思維原理影響分析中對問題理解的影響度最低,這主要體現(xiàn)在程序設(shè)計(jì)部分,學(xué)生對問題的理解受到了信息處理中算法的干擾,得分主要是因?yàn)閷栴}的求解分析是有幫助的,這反映出原型思維原理更適用于初學(xué)者學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)應(yīng)用類的知識(shí)。七是對業(yè)務(wù)流程的影響度最高,因?yàn)閷W(xué)生能代入身份“設(shè)身處地”地“走流程”。八是對操作的影響度主要體現(xiàn)在對操作命令的歸類使學(xué)生能主動(dòng)探索操作途徑。九是對信息處理能力的影響主要是學(xué)會(huì)分析問題,敢于嘗試操作。學(xué)生反映得分略低的原因是數(shù)據(jù)形式多樣,細(xì)節(jié)之處較復(fù)雜。
此外,對操作測試成績進(jìn)行了不同教學(xué)班的客觀分析。3、10、18 班是實(shí)驗(yàn)班,其他為平行教學(xué)班。通過對比同期開課的其他14 個(gè)班級(jí)的相關(guān)數(shù)據(jù),可以發(fā)現(xiàn)平均成績居于各班前列,同時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)班的考試平均用時(shí)相對較少,體現(xiàn)出明顯的教學(xué)效果。這些說明了原型思維原理在學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)應(yīng)用時(shí)起到了積極作用。
在計(jì)算機(jī)應(yīng)用中,原型思維原理是行業(yè)實(shí)務(wù)與信息化之間虛實(shí)對應(yīng)的橋梁,是立足專業(yè)適應(yīng)行業(yè)的有效思維模式,是對學(xué)生終身學(xué)習(xí)的素質(zhì)培養(yǎng)。原型思維原理的意義在于“逐本求真”,回歸“原型”再思考,這不是重走“老路”,而是升華之后的再應(yīng)用,使作為工具的計(jì)算機(jī)處理各行業(yè)問題時(shí)起到了化難為易的作用,增強(qiáng)了各專業(yè)學(xué)生處理信息的能力,提升了學(xué)生信息化素養(yǎng),增加了面向未來職業(yè)發(fā)展的信心?!?/p>