中国医科大学基础医学院计算机教研室(110001) 付 淼 王世伟 刘尚辉
计算机程序设计课程是高校计算机教学中的一个重要组成部分,强调实践操作的重要性,要求理论教学和实验教学同步开展。实验教学是程序设计课程教学过程中的重要环节,是课堂教学的补充和延伸。在传统教学方法(即lecture based learning,LBL)中,实验教学注重对课堂教学内容的理解和验证,重验证轻设计,很难启发学生的思维,不利于激发学生学习程序设计课程的学习兴趣〔1〕。以问题为导向的教学方法PBL(problem-based learning)是以学生为中心的教学模式。与传统的教学方法不同,PBL强调以学生主动学习为主,将学习与任务相联系,通过学生的自主探究和共同合作解决问题,从而培养学生自主学习的能力和综合运用知识解决实际问题的技能。
1.学时分配
将实验课程划分为前后两个阶段。因为非计算机专业的医学院校学生在学习计算机程序设计课程之前没有程序设计的基础,因此在实验课程中的前期采用LBL教学模式,以教师为主导,通过布置一些简单的与理论授课内容相关的作业,让学生通过实践操作掌握程序设计中的命令、语法和程序结构等基础知识。通过LBL教学法,学生能够对程序设计的基础知识掌握的更系统清晰,框架明确,为后期的PBL教学打好坚实的基础。
在学生已经初步掌握程序设计的基本知识以后,在实验课程的后期采用PBL教学法。PBL运用在不同学科中应根据学科特点和学生情况进行具体设计和实施,在计算机的程序设计课程的实验教学中,PBL教学法中的问题就是程序或项目〔2〕。根据美国神经病学教授Barrows提出的PBL教学模式,在实验教学中,教师提出一个接近现实的相对复杂的项目让学生完成。
2.PBL的实施过程
(1)划分小组
以4~5名学生为一个项目小组。由于程序设计课程的特殊性,教师一般建议每个小组推选出一名学生作为该项目小组的组长,负责整个项目的组织、设计和任务分配。
(2)项目设计及实施
介于医学生的专业特点,教师在设计项目时为了更接近学生的学习环境,将项目题目设定为“医院信息系统”,模拟医院就医的流程设计信息系统的各个模块,以及各个模块的功能。项目设定后,教师要求各个项目小组利用所学知识,根据现实生活中的具体实际,分析该项目,查阅相关资料,给出项目设计报告。教师审阅项目报告后,与各个项目小组成员进行讨论,每个成员都可以说出自己的具体设计思路及要运用的知识点,经讨论后,最终确定项目的设计方案。
项目设计方案确定后,就由各个项目小组的组长组织分配任务,每一名小组成员担任一个或多个模块的开发任务,在整个信息系统的开发过程中,项目小组成员沟通合作,完成整个系统的编写工作。
(3)教学效果评估
教师在进行项目设计时要求每个项目小组在所完成的项目中要有一个功能模块是自我学习评价。在该模块中要有小组中每一名成员的真实的自我评价。在学生的自我评价中,大部分同学认为,在整个信息系统设计过程中激发了自己的学习兴趣,使原有的枯燥的程序设计课程变得生动、更接近学生的学习、生活。在程序编写的过程中能够更加深刻的理解和恰当的运用每一条命令,以及学习程序设计课程的实际应用价值。了解了应该如何进行一个完整项目的编写,同时充分发挥了每一名同学的优势,互相帮助、团结合作。
经卡方检验对80份调查表进行统计,比较PBL教学法和LBL教学法的教学效果(见表1),在提高学习兴趣、解决问题能力提高、开拓学习思路、学习内容更具完整性、沟通表达能力提高、提高团队精神等方面其P<0.05,两种教学法差异有统计学意义。
表1 学生对PBL和LBL教学法的评价表
传统的以学科为基础、以教师为中心的教学模式强调知识的系统性、完整性〔3〕。学生通过LBL教学模式的学习对程序设计课程的条理更清晰、框架更明确。在程序设计实验课的前期采用传统教学方法,让学生在进行验证性练习的过程中了解和掌握每条命令的格式和用法,以及每一种程序结构的使用方法。
在程序设计实验课的后期采用PBL教学方法,学生在掌握了一定的程序设计基础知识的情况下,教师提出一个完整的、接近实际的项目任务,让学生带着新的任务去进一步学习、讨论并实践。在整个项目实施的过程中,学生要对所遇到的问题进行分析,通过查阅相关的资料以及小组讨论的方式给出解决问题的方案,在与教师的讨论中,每一名学生提出自己的想法和思路,进一步讨论分析问题,在教师指导下最终确定设计方案。
通过PBL结合LBL教学模式的学习,学生在系统掌握程序设计课程的知识的前提下,能够进一步理解所学程序设计课程的实际应用,并能够通过所学的知识完成生活中的实际问题,并对“医院信息系统”的整个流程有更加深刻的理解,对医学后续课程的学习有一定的帮助。在系统设计实施的整个过程中,锻炼了学生独立思考问题、解决问题的能力,同时学生学会了自主学习、团队合作和与教师的沟通和交流,激发了学生浓厚的学习程序设计课程的兴趣。
1.付沙,雪娟,陈智俐.计算机程序设计类课程实验教学改革与研究.计算机时代,2010,4:56-58.
2.孙丕波,周利江.PBL在计算机软件教学中的研究.计算机教育,2009,23:80-82.
3.刘亚伟,戴兵,姚定康,等.PBL联合LBL双轨教学法在肾内科见习中的应用.中国高等医学教育,2009,12:34-36.