以计算思维为基础的医学院校计算机类课程教学方法探析

【摘要】计算思维有着广泛的应用前景。本文分析了医学院校计算机类课程教学的现状，提出了医学院校计算机类课程教学改革的方向，为医学院校学生利用计算思维解决专业领域问题奠定基础。

【关键词】计算机信息技术 计算机类课程 计算思维 医学院校

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）12-0009-02

随着信息技术的飞速发展，计算机知识和应用能力的高低成为衡量医学院校学生综合能力的重要指标之一。如何在医学院校计算机类课程教学过程中培养学生的计算思维能力，使学生学会用计算机的思维能力去思考问题和解决问题是一个非常值得探讨的话题。作为医学院校主讲大学信息技术基础的教师，经过多年的授课实践总结，同时查阅大量资料，结合医学院校大学信息技术基础课程教学改革实践，就医学院校计算机信息技术及其他的计算机类课程学生计算思维能力的培养从教学改革方面进行了探索。

一、计算思维的概念

2006年卡内基.梅隆大学周以真教授发表了一篇影响深远的题为《computational thinking》的论文，将“计算思维”这一由来已久但很陌生的词语展现给世人。文中，她使用了”硬科学”的术语对计算思维进行了描述。我个人总结为：计算思维是一种基于数学与工程、以抽象和自动化为核心的、用于解决问题、设计程序、理解人类行为的概念。这里请注意，计算思维是一种思维，它以程序为载体，但不仅仅是编程。它着重于解决人类与机器各自计算的优势以及问题的可计算性。人类的解决思维是用有限的步骤去解决问题，讲究优化与简洁；而计算机可以从事大量的重复的精确的运算，并乐此不疲。

二、医学院校计算机及信息技术教学中学生计算思维能力培养现状

1.思想上重视不够

医学院校开设计算机类课程以学习基础知识与突出应用为主，一般都是由课堂教师理论讲授和上机学生实验操作两部分组成。由于计算机类课程具有很强的应用性、开放性与系统性，因此在理论讲授与实践操作方面都需要大量的课时做为保障。然而，医学院校在课程设置时为了突出医学专业特色，大幅压缩了公共课尤其是计算机类课程的课时。在我校，原计算基础课程课时起初为90学时，后缩减到72学时，目前该课程只有54课时。然而，课时减少，教学内容没有减少，还要保证学生的学习效果，想要提升计算机类课程教学效果的难度大大增加。

2.师资力量的匮乏

由于国内医药卫生领域信息化的需要，师资力量要有跨专业、跨学科的知识架构。但很多教师掌握的知识和技术比较落后，创新意识和计算思维能力不足。同时教师的知识结构、学历层次、学科的科学研究、梯队建设等都难以胜任医学院校计算机学科发展的要求。教师难以帮助学生建立计算思维意识。一些学校计算机教师不专心教学，采用的教学方法学生不能接受，缺乏创新意识，也影响了学生计算思维能力的培养。

3.教学方法落后

传统计算机教学强调以教师的讲授为中心，“讲解—演示—上机练习”，学生只是被动的接受知识，模拟的进行操作。学生作为学习主体的地位很大程度上被忽视。学生在实践活动中遇到实际问题，只能生搬硬套课堂上模式，不会创造性的运用所学知识解决问题。因此，“重传授知识，轻自主研究实践”的传统计算机教学方法已不能真正实现计算机类课程的目标，不能很好的训练学生的计算思维能力。

4.培养计算思维能力的教材缺少

目前医学院校计算机类课程的教材虽然在种类、版本上较多，但往往以工程院校专业为参考，真正符合医学院校学生需要的计算机教材却较少。另外，计算机类课程的教材内容基本都是一种固定的模式，课程之间缺乏融合，学生学习起来比较枯糙，难以调动学生的热情，也难以打开学生的计算思维。目前的教材体系不利于培养学生的计算思维。教材改革迫在眉睫。

5.计算机类课程设置缺乏系统性

医学院校大多数专业计算机类课程均在大学一年级开设，并且都是统一的课程设置，没有区别各医学专业特点，后续也鲜有在更高年级设置与医学专业联系紧密的其他计算机类课程。这就导致了医学生计算机信息素养普遍比较低下，更别提什么计算思维能力了。医学生普遍计算机信息知识结构缺乏一定的系统性，毕业后不能很快适应现代医疗工作的需要。

三、以计算思维为基础的医学院校计算机课程改革方法

首先，改变传统的教学方法，可采用案例教学和任务驱动教学相结合的方法。任务和案例设计应当充分结合医学实例，突出医学专业特色。计算机教学不仅需要教会学生如何使用计算机通用软件，同样需要向学生介绍医学信息化的内容，确保教学内容紧扣时代步伐和社会需要。在授课过程中，我们的任务或案例设计尽量从医学实际需要出发进行设计，例如Excel的教学过程中，我们让学生统计医院挂号信息，药品价格信息，信息系统设计医院信息系统HIS案例，多媒体和网络部分，我们介绍简单的医学多媒体课件的制作、医学信息搜索引擎的使用。这些内容即突出了医学特色，为其他课程的开设打下良好的基础，又充分让学生理解了计算机技术在医疗行业中的实用价值，激发学生解决实际问题的欲望，培养学生的计算思维能力。

另外，每次上课前教师必须事先精心设计每堂课教学内容，重点要放在培养学生的思维能力上。如讲授计算机系统组成时，介绍图灵机模型思想；讲授操作系统时，介绍进程控制、存储管理等引出的思维；讲授计算机网络时，介绍协议、约定引出的思维；讲授数据模型时，介绍关系引出的思维；讲授信息安全时，介绍验证码的产生和它引出的思维。同时，教师在授课过程中，还可以向学生介绍思维导图的工具，引导学生在学习中注意知识归纳和总结。

思维的一个重要内容就是概念，一些准确科学的名词概念对于思维的形成是至关重要的，但是有些老师在教授计算机课程时，对于相关概念的意义以及内容往往只是简单提及，而不会进行深入的探究，这样不利于学生形成计算机方面的整体思维，同时也影响了学生在计算机学习上成果的产生。因此，深究概念的教学方法应该得到大力推广实行。

在教学过程中，要充分重视实践操作。思维是人们参与各种社会活动经验积累所形成的，同时在计算机类课程教学中，要想获得较高的学习成绩同样需要老师重视学生动手的操作。具体来讲，对于学校而言，可以适当的增设计算机类课程实验课的课时。

其次，引入全新的考核方式。目前，绝大部分学校对于计算机类课程的考核方式完全是一种应试的考核方式，不利于学生计算思维能力的培养。可以在考试过程中，增加一些体现计算思维的题材。譬如要求学生自己用计算思维解决本专业或者日常生活中的问题，让其写出较为详细的实现过程。对于一些思维性训练的教学内容，应该精心设计考核内容，检验学生通过课程的教学获得了哪些思维方法，检验学生抽象问题、解决问题的思路。另一方面也可以多出一些鼓励学生想象的思考题。

再次，系统设置计算机类课程，编写或选择适合医学院校的计算机类教材。医学院校计算机类课程教学重点是突出应用与基础知识的掌握。对于临床医学、护理学、药学等医学专业，培养的医药类人才对计算机技术的掌握要求不高，未来工作中也主要以办公自动化应用为主，对于这类学生，除要求掌握基本的计算机知识外，还需要加大医学管理信息系统等应用知识的学习，而对于较专业的医学信息处理、数据库知识的编排更多放在基础方法、基础知识上。对于医学影像、医学检验、卫生事业管理等专业，根据人才培养方案的目标，需要学生掌握相关的计算机专业知识，除了计算机基础课程外，还应开设了计算机图形学、多媒体技术、数据库技术、计算机程序设计等相关计算机专业课程。编制新教材需体现自主学习能力培养路径的设置，以提问式、案例式组织内容，充分调动学生学习兴趣；加大实践环节，促进学生在实践中掌握知识，提高操作能力；引导学生进一步探索新知识，教材中应介绍技术前沿，启发学生思考，培养学生的创新意识、逻辑思维能力和计算思维能力。

四、结束语

计算思维在医学领域有着广泛的应用前景，培养医学院校学生的计算思维能力是一项长期复杂的工作。这需要我们在以后的教学中，继续努力，去发现更好的教学方法和教学手段，需要我们教师不断地探索与实践。

参考文献：

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[2]张幸华，翟双灿.医学院校计算机信息技术教学改革探讨[J]课程教育研究，2014（1）.

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[4]朱鸣华，赵铭伟，赵晶，林鸿飞.计算机基础教学中计算思维能力培养的探讨[J]中国大学教学，2012（3）.

基金项目：

南京中医药大学2013青年社会哲学科学基金