中医药院校“计算机基础”课程教学实践研究

摘要：“计算机基础”课程是高等院校面向大学一年级新生开设的一门通识必修课程，针对中医药院校的专业特色、学生构成，以及学生在学习中存在的问题，对中医药院校“计算机基础”课程教学从中医基础理论体系对教师的启示和中医基础理论体系在“计算机基础”课程中的应用进行了实践探索，拓宽了教师教学思路，培养了学生学习兴趣，提高了教学效果。

关键词：计算机教学；中医；整体观念；辨证论治

一、前言

“计算机基础”课程是我国中医药院校为大学一年级学生开设的一门通识必修课，非计算机专业的计算机基础教育坚持广度为主的原则，从需求的角度提高学生的学习兴趣，强化学生的学习目的，提高学生的信息素养和利用计算机解决实际问题的能力。“计算机基础”课程是大学生素质教育的基本组成部分[1-2]。全国目前有三十四所中医药院校，包括二十四所本科院校和十所高职院校，均开设有“计算机基础”课程，课程拥有庞大的学习群体，因此进行面向中医药院校的“计算机基础”课程的教学研究是非常必要的，研究中得到的方法也可以推广到其他高等院校的“计算机基础”课程的教学中。

大学开设的“计算机基础”课程的教学内容主要包括：计算思维、计算机基础知识、办公应用软件、程序设计四大模块。计算思维主要是培养学生运用计算机科学的知识进行问题求解、系统设计、人类行为理解等的能力[3-4]。计算机基础主要是让学生掌握计算机基础知识及其工作原理。办公应用软件主要是培养学生信息处理的能力。程序设计主要是进一步提升学生的计算思维和解决实际问题的能力，为学生学习后续计算机类课程以及将程序设计思想运用到专业课程学习中奠定基础。

前期通过问卷调查以及试卷分析发现，中医药院校相关专业学生在计算思维方法、计算机工作原理以及程序设计等几个模块的学习中存在一定的问题。为此，课题组组织教研室的老师学习中医临床专业的基础课程，通过一年的学习，教研室的老师对中医基础知识有了一定的了解，制定了“课程服务专业，专业协助课程学习”的培养计划，在中医临床专业“计算机基础”课程教学中进行试点，发现与专业的结合既能提高教师的教学能力，也能更好地帮助学生理解课程，还能提高学生对课程的兴趣，培养学生良好的计算思维能力，更好地服务专业。

二、中医学理论体系对“计算机基础”课程教师的教学启示

中医学理论体系是以整体观念为主导思想，以脏腑经络的生理和病理为基础，以辨证论治为诊疗特点的医学理论体系。中医学非常重视人体本身的统一性、完整性及其与自然界的相互关系。从人体本身讲，中医学认为人体是一个有机整体，构成人体的各个组成部分之间，在结构上是不可分割的，在功能上是相互协调、相互为用的，在病理上是相互影响的[5]。从整个自然界来讲，中医学认为人与自然是一个整体，人是自然界的一部分，自然界的四时变化直接或间接地影响人体。辨证论治是认识疾病和解决疾病的过程，是理论与实践相结合的体现，是理、法、方、药在临床上的具体运用，是指导中医临床工作的基本原则。辨证即是认证、识证的过程。证是对机体在疾病发展过程中某一阶段病理反映的概括，包括病变的部位、原因、性质以及邪正关系，反映这一阶段病理变化的本质。因此，证比症状能更全面、更深刻、更正确地揭示疾病的本质。所谓辨证，就是根据四诊所收集的资料，通过分析、综合，辨清疾病的病因、性质、部位，以及邪正之间的关系，概括、判断为某种性质的证。论治又称施治，是根据辨证的结果，确定相应的治疗方法。辨证和论治是诊治疾病过程中相互联系、不可分离的两部分。辨证是决定治疗的前提和依据，论治是治疗的手段和方法。通过论治的效果可以检验辨证的正确与否。

（一）整体观念对“计算机基础”课程教师的教学启示

如前所述，“计算机基础”课程教学内容主要包括计算思维、计算机基础知识、办公应用软件和程序设计四大模块。传统的按顺序、按模块讲解的方法，虽然也是从易到难安排了各个模块的教学内容，但是孤立的模块内容授课只能保证学生对模块内容的掌握，培养了学生对局部问题的解决能力，不利于学生对课程建立整体观念，难以将课程各个模块内容联系起来，降低了利用所学知识解决实际问题的能力。只有把课程各模块内容、课程与学科其他课程的内容有机结合起来，让学生们清楚地知道学习的内容有什么用、怎么用，从而提高学习的方向感和积极性[6]，提高利用课程所学知识和思维方法解决实际问题的能力。

中医基础理论中的整体观念为“计算机基础”教学提供了整体观念的启示，通过对课程内容进行梳理，分析了各模块内容的特点、模块间的联系，以及本课程与其他课程内容的联系，构建课程整体知识图，如图1所示。在课程初始阶段，就让学生了解各模块知识的前承后继，如计算思维模块中的计算思维方法的学习，为程序设计模块中程序的编写奠定基础，计算思维实现简单数据和问题的计算机处理过程，与计算机基础知识模块的信息在计算机中的表示形式可以相互联系。计算机基础知识模块的软件系统知识与办公应用软件模块相联系，办公应用软件模块的Excel中的单元格名称和单元格中的内容与程序设计模块的变量和常量相对应，Excel中的数据类型和函数与程序设计模块的数据类型和函数相对应。此外，本课程与其他课程间的知识联系梳理，让学生进一步了解如何将“计算机基础”课程知识用于其他课程的学习，如计算思维概念与数学建模的关系，计算思维方法与中医思维方法的对比，计算机中信息的二进制表示形式与阴阳学说的对应讲解，办公应用软件Word在论文、简历、项目申请书等撰写中的应用，Excel在卫生统计、病证关系中的应用，程序设计中的数据类型与五行学说的对应关系讲解，程序调试与辨证论治的相似之处等。

（二）辨证论治对“计算机基础”课程教师的教学启示

“计算机基础”课程是面向大学一年级学生的一门必修通识课，课程涵盖内容多、范围大，学生人数众多，如何才能教好这门课程呢？受到辨证论治观念的启示，从不同层面对授课对象进行了分析。首先，课程面向的学生来自不同的地区，各个地区在高中阶段的信息素养教育程度参差不齐，学生对计算机知识的掌握程度不同，此为特点一。其次，经过调查，“计算机基础”课程一般开设在大学一年级的第一学期或第二学期，学生学习的前置课程不同，对学习计算机知识的支持度不同，此为特点二。最后，学生来自不同专业，“计算机基础”课程在各专业中的应用不同，课程服务专业的聚焦点不同，此为特点三。

辨证论治包含辩证和论治两个过程，辩证是论治的基础，中医讲求同病异治，即对同一疾病，也会因时、因地、因人以及患者病情进展程度、病机变化等的不同，在治疗上采取不同治法。前面分析了学习“计算机基础”课程学生的特点、课程特点、课程开课的时间等相当于辨证过程，经过辨证，全面认识了学生、课程、开课时间等特点，因此受辨证论治思想的启示，联想到即使是同一门“计算机基础”课程，也会根据学生的特点、专业特点、开课时间等而制定不同的教学方案。针对不同专业的学生，教师制定了不同的教学设计和教学案例，充分发挥课程服务专业的功能任务，在潜移默化中让学生学会用计算思维及计算机知识解决专业课程学习中的问题，同时让学生更容易接受“计算机基础”课程内容。例如，针对中医临床专业的学生，在讲解“信息在计算机中的表示”的内容时，将该部分内容与中医基础理论中的阴阳学说关联起来，让学生用自己已有知识去理解新知识，增加了学生对课程的认同，增强了学生对课程的理解。针对预防专业学生，在讲解Excel软件时，引入更多的统计类函数，为学生后继的“预防医学统计学”课程奠定基础。针对计算机基础不同的学生，在课程开始时，通过课前测试，了解不同学生的计算机知识基础，然后对学生进行分组，每组包含有不同基础的学生，在课程的教学过程，充分利用课前预习内容和课后作业两个阶段，以小组为单位进行课前预习和课后作业，让基础好的同学带动基础较差的同学，锻炼基础好的学生的组织管理能力，提升基础较差学生学习的积极性，培养了学生团队协作能力，并鼓励学生积极参加“互联网+”“大学生创新创业训练计划项目”，进一步提高学生学习课程的兴趣，能够学以致用。针对课程开设的时间不同，在理论和上机教学过程给出不同的教学案例。例如，针对大学一年级第一学期开设“计算机基础”课程的学生，上课时给出基础的专业相关案例，让学生既容易理解又能在以后学到相关专业知识时了解专业知识与计算机之间的关系。对第二学期开设“计算机基础”课程的学生，多设计一些专业课与计算机相关的案例，让课程之间联系起来，学生清晰地了解计算机知识在专业中的应用。

三、中医基础理论知识在“计算机基础”课程教学中的应用

对知识的学习，一般来说分为四个层次：记忆、理解、关联、运用。首先，通过记忆掌握基础知识，让自身有了一定的知识储备，形成经验；理解就是结合自己的经验消化、吸收知识，将知识转化为自己的智慧；关联则是把不同方面的知识相互联结起来，以便更好地解决问题；运用就是学以致用，把已经掌握的知识转化为能力，在实践中去使用知识解决实际问题。对于大学生来说，经过小学、中学的学习，积累了一定的经验，对于大学阶段的学习，更多的是使用知识间的关联能将所学知识系统地联系起来，为知识的应用奠定基础。对于中医药院校的大学生，将中医药知识与基础课程联系起来，既能促使自身利用专业课知识帮助理解运用基础课知识，也能促使学生借助新学的基础课程进一步理解专业课知识，还能为基础课程在后继专业课中的应用指明方向。

（一）阴阳学说在“计算机基础”课程教学中的应用

阴和阳，是自然界相互关联的某些事物和现象中对立双方的概括，阴和阳，既可以描述相互对立的事物，又可以描述一个事物内部存在的相互对立的两个方面。《灵枢·阴阳系日月》曰：“阴阳者，有名而无形也。”《素问·阴阳应象大论》曰：“阴阳者，天地之道也，万物之纲纪，变化之父母，生杀之本始，神明之府也，治病必求于本[7-8]。”

在讲解二进制时，让同学们了解到二进制这种只有0和1两个基本符号的计数制的特点，接着引出计算机是由逻辑电路组成的，逻辑电路通常只有两种稳定状态，即“打开”和“关闭”，因此二进制刚好符合计算机需求，加上二进制计数简单，因此在计算机内部采用二进制形式来表示数据。虽然二进制只有0和1两个基本符号，但是通过对多位两个基本符号的不同排列组合，就可以用于表示数字、文字、图片、声音、视频等所有的信息，与阴阳学说非常相似。对于自然界，一阴一阳是构建整个世界的基础，通过对阴和阳不同排列组合，就能描绘表达整个世界；对于人体，通过阴和阳来描述脏腑及形体组织、病邪的属性。通过二进制和阴阳学说的类比和联系，让中医药院校的学生能结合自己的专业知识去理解二进制，以及计算机内部采用二进制的原因。此外，在讲解计算机系统中的硬件系统和软件系统[9]、输入系统和输出系统、常量和变量等时，也将其看作是阴阳的表现。这种类比和联系的教学方法有助于学生理解计算机系统中的各部分之间的对立和相互作用，同时可以帮助同学们利用已有知识去学习未知知识。

（二）五行学说在“计算机基础”课程教学中的应用

在程序设计模块的教学中，非计算机专业的学生计算机知识较为薄弱，在程序设计中对数据进行类型划分存有疑惑，数据输入计算机中进行保存就完成了操作，为什么在输入前要对数据进行类型划分？为了帮助学生掌握此知识点，引入学生已经学习过的中医基础理论中的五行学说。

阴阳学说将宇宙间的一切事物根据其属性可分为两类，即阴类和阳类。为了进一步细化问题，精确化器官、疾病等的属性，中医先祖提出了五行学说，五行学说采用取象比类的方法，将万事万物按照属性分为木、火、土、金、水五类。

对于计算机来说，输入的数据即为计算机中的万事万物，为了更精确地描述计算机中数据的属性特点、更精确地分配给不同数据相应大小的存储空间，因此也对要输入计算机中的数据进行了分类，如文本数据、图像数据、音频数据、视频数据等。以C语言程序设计为例，在C语言中，将数据分为整型、浮点型、字符型等，给整型数据分配2个字节的存储空间，浮点型数据分配4个字节的存储空间，字符型数据分配1个字节的存储空间。根据不同的数据类型精确划分了相应的存储空间，既保证了数据能完整地存储到相应的空间，又不浪费存储空间。此外，还可以将五行元素视为计算机系统中的不同组成部分或功能模块，它们在系统中相互作用、相互影响，通过已知知识的类比学习，可以帮助学生理解和描述复杂的计算机系统及软硬件架构。

（三）辨证论治在“计算机基础”课程教学中的应用

在程序设计模块的教学中，碰到的最大问题是学生初次接触程序设计，因此在编写程序时会编写出有许多语法错误和逻辑错误的语句，出错是必然的，发现错误的原因并且改正错误正是学习的过程。在程序运行过程中，如果有错误，系统会给出相应的出错提示。然而，学生不重视程序运行过程给出的出错结果和提示，而是发现出错后直接从程序的第一句开始，逐句逐行检查程序，找到错误进行修改。对于语法错误，通过逐句逐行检查，也许还能找到错误，但效率非常低下。对于逻辑错误，即使认真检查也不一定能找到错误。如何快速找到程序中的错误并进行更正，运行后的结果和提示是关键。

为了让学生重视出错结果和提示，受中医辨证论治思想的启发，将辨证论治的思想用在此处，让学生根据程序运行出来的错误结果和提示（即辨证论治中的外部症状）去推测判断内部的程序代码错误位置（即辨证论治中的病证），从而能精确定位程序错误的语句，并对错误的代码进行修改（即辨证论治中的论治）。通过辨证论治思想的应用，既能提高学生的推理能力，又能提高其学习和完成作业效率。辨证论治的思想在办公应用软件Word、Excel中也能得到很好的应用。例如，在Excel中，当在单元格中输入身份证号后，发现单元格显示的不是原来输入身份证号的样式，而是变成了科学计数法样式（外部症状），科学计数法是数值型数据专有的表示形式，因此可以判定输入的数字被默认为数值型（病证），解决的方法是，将位数较多的数字所在的单元格设置为文本类型（治法）。如此通过将辨证论治的方法应用到计算机教学中，让熟悉辨证论治概念的同学更容易理解和接受计算机相关知识，降低课程难度，激发学生学习计算机课程的兴趣。

四、结语

中医经过几千年的实践应用，积累沉淀了独特的理论体系，在世界范围内具有广泛的影响和应用。课题组老师经过一年的中医基础理论知识的学习，结合调查问卷和试卷分析，制定了教学方案，新的教学方案在中医临床专业的“计算机基础”课程教学中进行了试点，取得了良好的效果。对于中医药院校的“计算机基础”课程教师来说应该吸取中医的优秀思维方法，拓宽自己的教学思路，丰富自己的教学技能，提高自己的教学质量。同时，中医药院校的“计算机基础”课程的教师应该通过学习中医基础理论知识，将中医学的一些元素、思维、方法等应用到计算机教学中，通过知识间的类比与联系，让学生从自己熟悉的知识联系到新学的计算机知识，提高学生学习计算机知识的兴趣，帮助学生理解抽象的计算机知识，为下一步应用计算思维助学其他学科知识和应用计算机知识解决实际问题奠定良好的基础。

参考文献

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基金项目：陕西中医药大学教师教育改革与教师发展研究项目（项目编号：2023JSFZ10）

作者单位：陕西中医药大学基础医学院

■ 责任编辑：王颖振、杨惠娟