基于计算思维的中医药专业计算机公共课程混合式教学研究

詹秀菊

(广州中医药大学医学信息工程学院，广东广州 510006)

混合式教学是将网络化资源与传统教学方法有机结合，充分利用传统教学与在线教育的优点，发挥教师的引导、启发、监控功能的同时，更强调以学生为中心，以学生作为学习主体，充分发挥其积极性、主动性，最终目的在于提高学生的学习兴趣、实践能力[1]。计算机公共课程是面向学校全体学生提供计算机知识、能力、素质方面教育的公共选修课程，该课程每年的教学时数将近1000学时，教学范围覆盖了全校十几个专业3000多名学生。学生通过该课程的学习，能够理解计算机学科的基本知识和基本方法，掌握基本的计算机操作技能，同时具备一定的信息素养能力和计算思维能力，能将计算机与信息技术融合到中医药领域中，从而有效地对医学信息进行获取、分析和处理，在互联网与中医药领域相融合的时代下，能适应互联网时代中医药信息化建设的职业发展模式，这是计算机公共课程教学的总体目标。在疫情防控期间，利用互联网技术，基于超星学习通平台，本课程教学引入基于计算思维的“现实课堂+网络课堂”的混合式教学新模式，将课内与课外、线上与线下、现实与虚拟相组合，能够最大限度利用好学生的学习时间，拓宽教学视野，提高学生学习主动性和积极性，提高学生学习综合成效和信息素养。

1 传统教学模式向混合式教学模式的转变

传统课堂遵循“循序惭进”的原则进行“灌输式”教学[2]，教师是知识的传播者，学生是知识吸收者，课堂是由教师主宰，教师教什么，学生就学什么，教师按课程教学大纲和教学进度表进行教学[3]，教师教学时以大部分学生能理解、掌握和完成的假设为前提，严格遵循教学进度表进行课堂教学，抑制了学生的自我学习能力。混合式教学将传统的课堂讲授为主的教学模式转变为以学生协作学习和自主学习为主，教师课堂面授为辅的教学模式，是一种以学生为中心的教学形式，通过网络教学平台，将课程学习资料网络化、数字化和碎片化，学生用手机、PC机等设备随时随地学习，不仅激发了学生的学习热情，也有利于教师不断总结归纳、更新知识和创新。通过师生间实时互动和对话，使知识在师生、学生之间传递与互动，教师重在启发学生思考，使学生从“让我学”到“我要学”的转变，使学生感受知识、领悟知识和利用知识，从而激发学生的学习热情，达到提高课程教学质量的目的。图1 和图2 分别是2019 级二院中医学(1)班+2019 级二院岭南班83 位学生对混合式教学满意度和适应度调查问卷的反馈结果。

图1 混合式教学喜欢程度

图2 混合式教学适应程度

2 计算思维在课程教学中的应用

计算思维是运用计算机科学的理论知识进行问题求解、系统设计及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动[4]，是美国卡内基·梅隆大学计算机科学系主任周以真教授于2006年3月在美国计算机权威期刊《Communications of the ACM》杂志上给出并定义的。对中医药专业学生而言，第6 章Python语言编程基础的教学内容确实有一定难度，在该章节内容教学过程中，教师要帮助学生建立计算思维，最有效的方法是引入算法描述和程序流程图，使学生从模糊、主观的问题求解转变成具体的、客观的目标实现[5]。因此，该章节理论授课不仅要讲授Python 语言的知识点，还要讲授算法的内容(包括算法的概述及表示)，始终把计算思维的建立贯穿整个章节教学过程中，要求学生求解案例问题时先给出求解问题的算法和程序流程图，理清解题思路和步骤，然后再编程实现。表1是Python 语言知识点学习难易度的调查结果。该章节实训课重点放在解题思路上，以求解问题为核心，帮助学生解决问题，引导学生得出算法并写出伪代码，最后在计算机上用Python语言编程实现。为此，教师精心选取一些与生活、专业问题相关的典型案例，引导学生分析问题、设计具体算法、编写代码、调试程序等，促使学生完成案例的求解。

表1 Python语言教学内容难易度调查结果表

3 混合式教学模式在课程教学中的应用

任课教师在超星学习通平台上构建计算机公共课程的网络资源，引导学生自觉利用网络资源进行自主学习。课前，教师设计并安排好每一节课的教学内容，让学生预先认识要学习的知识。课堂上，教师就重点和难点问题展开分析，结合平台上学生讨论的共性问题进行重点讲解。课后，教师可以借助学习通平台+微信针对学生的个性问题进行答疑。以Word 2016使用章节中的“邮件合并”这一知识点的学习为例说明混合式教学模式的应用。

3.1 课前准备阶段

A.发布学习资源

针对“邮件合并”这一学习主题的具体目标和内容，在课程学习平台上发布相应的文本、教学微视频、课件、闯关练习、知识点测试等学习资源。

B.自主学习

学生登录超星学习通平台提前预习，根据自身实际情况灵活安排在线学习的进度，按教师要求掌握“邮件合并”的基本知识和操作技能，不理解的内容可以在平台或微信上留言提问。

C.交流学习

师生之间、学生之间通过学习通平台讨论区+班级微信群进行答疑和交流学习，任课教师每天登录平台+微信浏览学生的讨论问题，及时答疑。学生也可以将难题记录下来，在课上与教师进行交流。

3.2 课堂组织阶段

首先利用直播对邮件合并的操作步骤进行讲解，设置“邀请函”制作的问题，让学生带着任务去学习，接着分析学生自主学习中遇到的操作难题，最后以信封、信函的制作示范以助学生理解和掌握知识点。

3.3 课后总结反思阶段

布置作业及下节预习任务，提高巩固知识点。学生方面，对所学的知识进行总结反思，总结学到了哪些知识点内容和实训技能，反思不足之处并加以提升。教师方面，反思教学资源设计是否合理及教学中存在的问题并总结改进方法。

3.4 教学效果

混合式教学借助在线学习资源呈现高效互动课堂，形成以学生为主体，教师作为监督、指导、组织的新教学模式，全方位调动学生学习的积极性，满足学生学习的个性化需求，达到良好的教学效果。仍以2019 级二院中医学(1)班+2019 级二院岭南班为例，该综合班83 位学生的“邮件合并”知识点测试(见图3)和“复杂长文档制作”章节测试(见图4)，测试结果表明，混合式教学获得良好的教学效果，学生的学习主动性得到提高且自主学习能力、探究能力得到培养。

图3 “邮件合并”知识点测试结果分析

图4 “复杂长文档制作”章节测试结果分析

4 结束语

与传统课堂教学模式相比，混合式教学更具优势。课程章节的重点和难点内容，对基础较差的学生而言，仅凭一次课堂讲解是不够的。采用混合式教学，学生课前课后可灵活利用平台资源反复观看知识点视频，直到掌握为止，便于学生差异化学习；在教学过程中对学生进行计算思维的培养，能够提高学生应用计算机知识分析和解决问题的能力。笔者2019-2020学年度第二学期开始尝试对计算机公共课程实施基于计算思维的混合式教学，学生的学习积极性、主动性得到了一定程度上的提高，成绩也有所提升，同时学生的创新能力也得到培养，能够从计算机的视角来对问题进行分析和解决，为今后专业课程的学习打下良好的基础。