医学院校大学计算机课程教学改革探索

常小红++卢虹冰++廖琪梅++张国鹏++刘洋++张曦

摘 要 就目前医学院校大学计算机课程存在的问题进行分析，并结合医学学科专业特点，对该课程的教学理念、教学模式及考试模式进行改革探索，皆在培养医学生的计算思维能力和使用计算机解决问题的能力。

关键词 大学计算机；计算思维；教学改革；医学应用

中图分类号：G642.3 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2017）02-0098-03

Exploration on Teaching Reform of College Computer Course in

Medical Colleges and Universities//CHANG Xiaohong， LU Hong-bing， LIAO Qimei， ZHANG Guopeng， LIU Yang， ZHANG Xi

Abstract This paper analyzes the problems existing in the course of

college computer course in medical colleges and universities. In combination with the characteristics of medical science， the teaching concept， teaching mode and examination mode of the course were reformed and explored. The aim is to cultivate the students ability of

Computational Thinking and the ability of using computer to solve problems.

Key words college computer； computational thinking； reform in education； medical applications

1 前言

2006年，美国卡内基·梅隆大学周以真教授在《美国计算机学会通讯》上发表了《计算思维》（Computational Thinking，也称计算性思维）一文，将计算思维作为一种基本技能和普适思维方法提出。目前，培养大学生计算思维能力已经得到共识[1]。慕课（MOOC，Massive Open Online Courses，大规模网络开放课程）是近些年涌现出来的一种在线课程开发模式。从2008年起，一大批教育工作者开始采用这种课程结构，全球很多大学成功主办了自己的大规模网络开放课程。在我国，MOOC同样受到很大关注，很多知名院校（包括清华大学、北京大学等）都开设了自己的MOOC课程。

本文对医学院校大学计算机课程的现状进行分析，探讨如何解决目前医学院校大学计算机课程教学中存在的问题，并结合医学院校学科专业特点，开展以“计算思维+”为指导的教学内容改革探索，开展面向“计算思维+”的MOOC线上线下混合学习探索，开展多层次多角度的考核模式探索。

2 医学院校大学计算机课程教学存在的问题

对大学计算机课程作为基础类课程的地位认识不足 计算思维是科学思维的三大支柱之一，其培养以计算机学科为代表，而大学计算机基础教学将担负起培养学生计算思维能力的主要任务。目前，大學计算机作为基础类课程的观点逐步得到教学行政部门与高校的重视，其教学内容也正在实现由“基于知识的技能传授”向“基于应用的思维能力培养”的转变过程中。但是就目前情况来看，相当一部分医学院校对于大学计算机课程定位认识模糊，出于惯性的作用，课程教学目标更多地侧重于软件工具的操作使用。在教学中注重计算机所具有的工具属性，在一段时间内、一定程度上、特定的范围内有效解决了学生技能培养的需求，但过分倚重课程内容的工具性，必将导致学生对计算的正确认知和计算思维能力培养的不足[2]。

大学计算机课程的教学内容与学时存在矛盾 医学院校由于医学课程门数及内容繁多，加上医师资格考试通过率的压力，很多学校大量压缩基础课程的学时，导致第一门大学计算机课程的教学内容与学时矛盾突出。在学时减少的情况下，教学内容却没有减少。在授课过程中，教师为了完成教学任务，赶上教学计划，多数内容不能详细讲解。造成的结果是：学生感觉学了许多内容，却没有学透，甚至有的学生感觉计算机基础课程很难学。

在本次问卷调查中（为了进一步提高本课程的教学质量，了解学生的情况与需求，进一步发现教学中的问题，教学组近几年坚持做了问卷调查。本次约260份调查问卷，调查对象为刚学完大学计算机基础课程的大学一年级学生），学完这门课程后感觉收获较大的学生仅占约60%，远远没有达到教师预期的目标；甚至约50%的学生觉得本课程的理论课难度大、不好学。因此，教师在教学中必须精选内容，那么讲哪些内容才能让学生接受并能够满足他们的需求，成为一个非常关键的问题。

大学计算机课程的教学内容缺乏针对性 随着计算机技术的发展，计算机与医学专业学科的融合越来越紧密，对医学专业学科的支撑越来越显重要。如今的医学越来越离不开计算机，学习计算机、使用计算机对于医学专业学生来说是非常重要的。但是，目前多数医学院校的计算机基础教学内容与医学专业严重脱节。现阶段，大多数医学院校采用针对非计算机专业的大众化教材，这些教材基本内容相同，教材编写者基本上形成思维定式。在教学中，教师在教学设计等方面与医学专业学科结合程度不高，引用的案例医学特色突出不够，不足以引起学生的学习兴趣。这样的结果是：使得本来学生感兴趣、愿意学的一门课程，随着课程的开展，他们的兴趣和积极性反而降低了，甚至有的学生不知道学习这门课程有什么用，尤其是为什么要学习程序设计。

大学计算机课程教学对象的知识水平参差不齐 虽然大多数城市在小学、大多农村在中学就普及了信息技术课程，但学生的实际水平差异很大。本次调查结果显示：4.3%的学生在进入大学前从未接触过计算机，21.4%的学生能够熟练操作各种办公软件，28%的学生会安装各种系统和软件，1.9%的学生懂得一门计算机语言，1.6%的学生取得过国家计算机相关证书。目前，多数医学院校的计算机基础课程基本上采用大班统一授课的模式，并没有针对教学对象的水平开展层次教学或分班教学。固定统一的教学模式必然导致一部分学生“跟不上”，一部分学生“吃不饱”，教学没有达到因材施教。

大学计算机课程的考核模式不能完全体现教和学的效果 目前，多数医学院校的大学计算机课程采用“实践+理论”的考核模式，理论和实践成绩分别占一定的权重。理论考核主要采用闭卷的方式进行，试卷的命题多以知识点为主，题型形式固定，主要考查学生对知识的理解和记忆，很难检测学生多样性的学习行为及个性化的智能水平。实践主要以学生平时完成的上机作业进行考核，这种形式一定程度上能够检查学生的动手能力，但是实践作业多以统一的要求、统一的模板进行，并没有考查学生的创新能力、自主能力以及团队合作能力。

3 医学院校大学计算机课程综合教改的探索及分析

目前，培养大学生计算思维能力已经得到共识，能否利用计算科学对人体复杂的生理、病理、生化、药理等过程及临床复杂问题进行分解、提炼归纳、系统设计，并应用计算机解决基础及临床中的实际问题，正是计算思维能力在医学应用中的体现。大学计算机课程除了独立的课程内容外，还与其他学科与专业课程有着密不可分的关系，应承担起培养大学生计算思维能力的任务。培养医学生的计算思维能力，并不是将原有的课程体系结构和内容完全推翻，而是在原有基础上的提升。

以“计算思维+”为指导的教学内容和教学模式改革探索

1）教学理念向“计算思维+”升级过渡。教学理念是教员对教学活动的看法和持有的基本的态度和观念，教员的教学理念如何，直接影响到教学改革和教学效果的好坏。教师在进一步提升教学理念和对计算思维深入认识的基础上，实现从计算思维向“计算思维+”的过渡。在教学设计层面应更加注重突出计算思维的指导理念和在社会学科发展中的作用，在教学实施层面归纳形成与教学内容相呼应的计算思维核心概念，在设计层面和实施层面同时完成向“计算思维+”的升级。

2）教学内容与“计算思维+”的深入融合。教学内容是指教学过程中同师生发生交互作用、服务于教学目的达成的动态生成的素材及信息。基于“计算思维+”的要求对课程内容进行组织与建设，针对医学院校本科生的培养要求，明确讲/不讲什么，为什么讲、讲到什么程度等，以及基于计算思维的培养对知识点的讲解进行设计，形成计算思维与知识体系关联与有机融合。

3）开展面向“计算思维+”的线上线下混合学习实践。随着MOOC、翻转课堂等新型授课模式的快速发展和“互联网+”中不断涌现的新媒体技术，能够有效解决课程内容多、学时少的教学困境。MOOC在创造在线环境、促进教学内容改革与提升、满足学生个性化需求、利用在线数据进行定量评估、增强教学效果、改进课堂学习等方面已展现出极大优势。教学组基于建设的MOOC，在本校开展面向“计算思维+”的混合学习探索与实践。课程基本情况如下。

教学对象：大学一年级各医学专业新生。

人数：500人左右，共4个普通班+MOOC实验班。

学习方式：在线学习与课堂教学相结合。

授课教师：3～5位，实验员+助教。

授课时间：12周，共40学时。

其中在線学习注重知识的宽度，主要内容包括视频、讨论、作业与测试等，主要培养学生的思维能力；线下教学注重深度，内容主要包括重点难点讲授、小组研讨、互动答疑、实践展示、实践操作、线下考核等，主要培养学生利用计算机解决实际问题的能力。通过线上的宽度学习和线下的深度教学，培养学生的思维能力和实际动手能力，为学生的进一步学习打下坚实的基础。

有效体现“计算思维+”的考核模式改革 传统的教学方式主要以期终考试成绩作为学员学习效果的评价依据，注重学员获得知识的准确程度。这种考核模式难以满足多层次、多角度的评价要求，特别是对计算思维能力培养要求的评价，无法形成完整全面的科学反馈。对于MOOC，采用不同教学模式及线上、线下相结合的学习方式，更关注学员在整个学习过程中利用计算机及网络资源解决现实及专业问题的能力等。进行客观定量的评价，需要采用多层次、多角度的考核模式，如表1所示。

面向“计算思维+”的教学改革教学效果评价 通过多层次考核、问卷调查和MOOC平台数据分析相结合，对学生混合学习的效果进行评价，对评价结果进行研究分析，反馈指导教学的改进和调整，从而使教学形成一个良好的循环过程。

1）多层次、多角度考核模式的定量评价：可采用表1所示的考核模式，对采用不同教学模式的班级学习效果进行定量评价、对照分析。

2）学习效果问卷调查：调查问卷内容主要包括对视频自学、课堂教学、看书自学等混合学习效果的评价，对教学内容的掌握程度、视频的质量、课程设计、存在问题等的主观评价。

3）基于MOOC平台的课程学习数据分析：通过对MOOC平台提供的学习过程监控、学习行为收集、多样化考核及成绩的自动处理数据，以及伴随教学过程自动聚集的大量数据的定量分析，得到对课程教学及学生学习的量化评价结果，指导课程建设的进一步改进完善。

4 结语

培养学生的计算思维能力是大学计算机基础教育的一个重要目标，需要不断地进行探索和实践。本文提出的改革探索也需要不断地进行总结和完善，以取得更理想的教学效果。■

参考文献

[1]战德臣.计算思维与大学计算机课程改革的基本思路[J].中国大学教学，2013（2）：56-60.

[2]教育部高等学校大学计算机课程教学指导委员会.大学计算机基础课程教学基本要求[M].北京：高等教育出版社，

2016.