基于计算思维的医学计算机基础教学探索

杨飞　陈浩强　刘方

基于计算思维的医学计算机基础教学探索

杨飞陈浩强刘方

计算思维作为人类科学发展的三种基本思维方式之一，在如今的信息时代网络环境中如何将计算思维融入到教育教学，已经得到教育界的高度关注。近年来，相关院校已经以科学思维、方法进行计算机基础课程教学的改革与实践，重点加强计算思维在计算机基础教学中的探索研究。本文将围绕学生计算思维能力的培养，对医学计算机基础课程进行了初步探索与实践，把思维训练融入到教学知识点中，增强学生分析问题、解决问题的能力。

计算思维；教学改革；能力培养

计算思维是当前计算机教育界研究的热点。自从9所高校发表了《计算机基础教学发展战略联合声明》以来[1-3］，我国高校拉开了计算机基础教学改革的大幕，探讨如何将计算思维理念引入计算机教学环节中，如何使学生会用计算机思维方式去分析和解决问题，计算思维的引入对提升学生的综合素养和创新能力有极其重要的意义。

1　计算思维

计算思维概念的提出对计算机基础课程拓展了教学外延，并提出了新的挑战：一方面破除原有的机械式技能操作，以计算思维为切入点更新现有教学内容，另一方面明确计算机学科的思维方式，构建有别于其它学科的课程体系。计算思维从理论教学角度，要把知识体系中具有本质属性的知识提炼出来，不再依赖于背景知识，从实践教学角度，要把软件操作中具有本质属性的操作抽象出来，不再受制于软件本身[4-7］。

2　国外高校计算机基础教学与计算思维

美国高校一般把首门计算机课程称为“入门课系列”，大部分高校以计算机科学原理作为授课内容，与国内对应的是计算机文化基础课程。国外关注更多的是对学生计算思维的培养[8-9］。

卡内基梅隆大学在2012年对其计算机入门课程系列进行了改革，开设课程的名称为计算机原理（principles of computing），教学15周，每周理论3课时，实践5课时，课程改革主要包括引入计算思维的概念。

3　国内医学院校计算机课程现状

从目前国内医学院校的教学现状来看，主要存在以下问题：（1）工具论。部分医学院校的教师及领导仍然认为计算机就是一个工具，计算机基础教学就是教会学生使用就行，别的没多大用处。进而出现计算机基础课教学学时被压缩，教学资源配置不充分，课程不被重视，面临被裁减的危机[10］。（2）计算机基础教程五花八门，教程名称也很多，诸如入门、文化等，内容基本上是该领域知识的浓缩版，网络讲一点、信息安全讲一点、人工智能、数据库讲一点、医院管理也讲一点，各个领域都有涉及，讲解不能深入[11］。

4　医学计算机基础课程改革探索

4.1课程体系

新体系围绕计算思维的培养，包含信息素养、思维训练、思维拓展三个层次。信息素养主要是大学计算机基础课程，是大学生必修课程，主要是培养学生使用能力和认知能力，同时利用医疗设备、医学成像、医学检测等视频资料，介绍计算机在医学专业领域的应用，针对不同学科专业，讲解和演示计算机在该专业领域的前沿应用以及运用计算机科学思维解决医学难题的案例；思维训练由学生根据专业需要和个人兴趣进行选修，以算法逻辑培养计算思维能力，借助面向过程或面向对象编程思想，拓宽学生思维领域[12-14］。

4.2教学内容与资源

计算机基础知识比较枯燥，包括计算机发展历史、计算机组成、进制与字符集等，这一章内容非常重要，可以以故事的形式，引出图灵测试、香农定理、纠错编码、人机交互等经典问题，在故事中吸引学生的注意力，感受到计算机思维解决问题的趣与美；操作系统，办公软件等可以少讲，主要讲解数据表示，操作重构等方法；根据医学的不同专业可以讲解数据采集、数据处理、医学数据检索、图像处理、医疗设备等内容；多媒体与网络，讲解医学常用软件及网络内容；算法与问题求解，讲解算法思想，构建计算机学科思维能力[15］。

4.3实验平台

我校非常重视计算机教学，在计算机实验平台上投入大量的资金，组建了虚拟化平台，虚拟化平台提供了多样化的软件系统，满足了我校公共基础课实践环境以及无纸化考试需要。基于开源软件，我系自行搭建了网络实验教学平台，学生登陆平台后可以自主学习、提交作业、实践测试等操作。

5　结语

将“计算思维”纳入计算机基础教学，是我们在教育教学改革中面临的新挑战，同时也是新机遇。以“计算思维”作为切入点，合理布局课程体系，更替教学内容，加强思维教育意识，在医学专业领域能够运用计算思维的能力去分析解决问题，使计算思维成为新时期大学生的基本技能。

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Medical Com puter Basis Teaching Exploration Based on Com putational Thinking

YANG Fei CHEN HaoqiangLIU Fang Department of Computer Science，Public Basic College， Anhui Medical University， Hefei Anhui 230032， China

Computational Thinking as one of the three basic way of human science and the development of thinking， in today's information age network environment how computational thinking into the teaching， has been the attention of educational circles. In recent years， the related colleges and universities have already carried on the reform and practice of the teaching of computer basic course with scientific thinking and method. This article will focus on students calculate the cultivation of thinking ability， and made a prelim inary exploration and practice of basic computer course in medical，the thinking training into the teaching of know ledge， and enhance students' abilities of analyzing problems， problem-solving ability.

Computational thinking， Educational reform， Ability training

G642

A

1674-9308（2016）24-0010-02

10.3969/j.issn.1674-9308.2016.24.006

安徽医科大学中青年学术骨干资助；安徽省高校省级优秀青年人才项目（2012SQRL265）

安徽医科大学公共基础学院计算机系，安徽 合肥 230032