“计算思维”在高等医学院校的应用

金涛伟，黄 伟，邹元君

(长春中医药大学，长春，130117)



“计算思维”在高等医学院校的应用

金涛伟，黄 伟，邹元君*

(长春中医药大学，长春，130117)

随着大数据时代的到来，基于对海量数据的整理和分析，理性决策逐步替代了感性决策，取而代之的是经验与分析。通过对这一领域的深入探索，计算思维将成为人们认识和解决问题的基本能力之一。大学计算机基础课程在学生综合素质及创新能力培养方面发挥着重要作用，将计算思维的理念融入到大学计算机基础的教学当中，针对主动思维能力培养、教学内容与资源建设、现代信息技术手段应用以及实验平台及内容建设等四方面的研究和实践，达到培养学生计算思维和创新思维能力、提升教师素质和科研能力、构建可持续发展的教与学创新模式的目的。

计算思维；医学院校；计算机课程

大学计算机作为大学学习的公共课程，不应当受限于基础能力的培养，还要引导学生建立一种理性的思考方式。计算机不仅仅是一种有效的工具，同时还提供了一种独特思考、解决问题的方式[1-2]。而这种方式就是所说的计算思维。计算思维是将问题形象地表达出来，同时将问题的解决方案看成是一个信息处理的流程。因此，作为医学类院校的大学计算机课程对培养和启发医学生的计算思维能力起着重要的作用。笔者利用医学高等院校计算机课程作为试点，通过对传统医学生“计算思维”能力的培养，对大学计算机课程教学进行深入探索与实践，为高等医学类院校培养具有创新精神和实践能力的应用型、研究型和复合型人才奠定了坚实的基础。

1 计算机基础课程改革思路和目标

1．1 计算机基础教学是培养学生综合素质和创新精神的重要组成部分 由于计算机基础学科培养方案逐步由能力培养向计算思维培养、创新能力培养转型[3]。信息技术爆炸式的发展与应用使学生有了极其丰富的学习资源，为学生的自主学习提供了必要的条件。培养学生从本质和全局的角度认识和掌握计算机系统的起源、发展过程、原理以及使用方法，逐步形成运用计算思维处理问题的思维模式，提升学生运用计算机解决实际问题的能力，从而提高学生的综合素质。

1．2 计算思维是计算机基础教学改革的必然趋势 大数据、云计算和“互联网+”等新事物的出现，使世界许多领域产生一系列颠覆性的技术革命。随着技术的革新，大学计算机基础教学改革应以培养大学生计算思维能力的思想，运用计算思维对问题进行归纳、整理和分析，并以此为契机逐步将计算思维引导学生的日常行为和思维模式。并通过训练学生全面掌握计算机基础知识的同时能够利用计算思维为指导思想，在各种实践中不断提升综合创新能力，以实现计算机基础课程改革的目的。

2 计算机基础课程改革的具体措施

2．1 主动思维能力的培养与提高 在大学期间的初始阶段，也就是新生阶段对学生进行思维模式的养成是非常有效的，而“大学计算机基础”课程正是学生在学校的第一学年开设的第一门计算机课程，具有可行性。由于培养模式的转变，可以使学生在思维方式、学习方法上与传统培养模式产生很明显的变化，考虑到我国各地区的差异性和学生个体的差异性，许多学生不仅对周围的环境存在陌生感，而且对原本的学习方式在初入大学的环境里也显得无所适从，表现为不够独立，学习上无法进行自主学习。针对这种现象，在计算机基础课程的培养方案里进行有针对性的调整，为此构建了网络教学综合平台。通过此平台，利用问题导向、过程引导、多维性评价等一系列教学手段，建立一个由教师引导、学习者自主完成、接受辅助和监督的模式是非常必要的，因此就需要设计一些方法让学生在该模式下能够持续的、自主的进行思维模式训练。在这个前提下，必须摒弃传统的教学习惯，引导学生对复杂问题进行简化、抽样、分解，把一个问题创造性地阐释成一组可规划解决的问题[4-5]。

2．2 教学内容和资源建设与时俱进 面对计算机理论的快速更新、应用领域不断的拓展以及学生对计算机知识的需求水平日益增大[6]，知识正日益呈现出以几何指数爆炸式增长的趋势,这就要求在组织教学材料、丰富教学资源的过程中推陈出新。具体表现为，首先通过对基础教学内容的不断拓展，使其更加贴近实际应用需求，满足学生对深层次知识的渴望。例如增加计算机硬件的组装、系统软件的实例、word论文排版操作、EXCEL大数据宏命令计算、统计、制图的等内容。其次利用微课、MOOC等新式教学手段，以视频资源为主，文字、图形、图表、动画与音频等多种媒体形式的展现，让学生能够进行有针对性的碎片化学习，也为学生的自主学习提供了有效载体[7]，同时也强有力的支撑了教学。

2．3 现代教育技术手段应用 积极利用现代化教育技术手段，开展教学模式与方法的探索和研究。通过问题导入、案例教学、PBL任务驱动等教学模式，以学生为主体，以点带面，讲究怀疑性、创造性的学习氛围，特别是随着高等院校中数字化校园理念的发展，通过学习环境的利用和学习模式的渗透，为学生提供智能化和个性化服务,使碎片化学习方式成为可能[8]。为了提供更好的数字化、个性化服务学习环境，以辅助教学需要，不仅建设了丰富的网络教学资源，还积极引入其他高校的优秀课程，并且开发了基于智能移动端的自主学习服务系统，同时支持安卓和苹果系统，为学生提供了多样化、现代化的学习载体，提高学习效率。

2．4 实验平台建设与实验内容设计 在计算机基础课程的教学过程中，实践教学环节是知识传播的重要组成部分[9]。在医学院校中，大学计算机基础课程作为各专业的公共类课程，其课程内容较多，涉及的知识面较宽，尤其是对计算机技能的操作性也有较高要求，因此如何将思维能力培养潜移默化的融入到日常教学是课程改革的关键。

一方面，配合教学要点设计有针对性的实验内容，通过不同类型、不同层次、贴近专业应用的实验内容来检验、完善和巩固学生的知识掌握程度。另一方面除现有计算机实验室外，为了教学还需要新建一间硬件与网络实验室，内设八个硬件试验台、一个硬件展示台，搭配各版本windows操作系统及各类应用软件及专业软件，能够让学生动手组装计算机、调试各类应用软件及专业软件来激发学生的计算思维意识与实际操作能力。

3 结语

计算思维的能力培养是当前高等院校计算机教育研究的重要课题之一，在医疗信息化程度高度发展的今天[10]，针对医学院校专业的特点，计算思维能力培养显得尤为关键。基于计算思维能力的培养的计算机基础课程改革，有助于提高学生自主学习的积极性，更为意义深刻的是培养学生一种正确、高效的思维方式和解决问题的能力。同时，计算思维能力的培养，是一个较为长期的过程，需要不断探索与实践。

[1]王移芝,金一等.基于“计算思维”能力培养的教学改革探索与实践[J].中国大学教学,2014(3):49-53.

[2]谭浩强.研究计算思维,坚持面向应用[J].计算机教育,2012(21):45-49,56.

[3]刘贵松,陈文宇,王晓斌.计算机学科本科生计算思维能力培养模式的探索与实践[J].中国大学教学,2013(10):25-28.

[4]金涛伟,王书童.计算机实验改革在中医类院校的实践与探索[J].中国科技纵横,2015,15(22):227.

[5]鲍宇,孟凡荣,张艳群.“阶梯式”引导的计算思维自主养成模式[J].电化教育研究,2015,36(6):87-92,99.

[6]刘萍,白翠梅.大学计算机基础教学中存在的问题及对策研究——以青海民族大学为例[J].计算机教育,2012(23):71-74.

[7]刘艳斐,乜勇.“翻转课堂”教学设计研究[J].现代教育技术,2015,22(2):61-66.

[8]金涛伟,张慧.自动化考试系统在高等中医药院校中的应用[J].长春中医药大学学报,2015,31(3):645-646.

[9]宋人杰,周欣欣.计算机专业硬件系列课程教学改革探讨[J].东北电力大学学报,2007,27(5):30-33.

[10]牟杭生.高职院校信息化管理的现状分析与对策研究[J].中国信息化,2012(16):12-14.

Application and exploration of “Computational Thinking” in medical colleges and universities

JIN Taowei,HUANG Wei,ZOU Yuanjun*

(Changchun University of Chinese Medicine,Changchun 130117,China)

As the age of big data is coming,based on the analysis of massive data,rational decision has gradually replaced the perceptual decision rather than experience and analyze.Computational thinking will be one of the basic ability to understand and solve problems through a deep research of this field.The course of university computer basis has played an important role in the cultivation of students' comprehensive quality and innovative ability.We will integrate the idea of computational thinking into the teaching of this course in order to cultivate students’ calculating thinking and innovative thinking ability,and improve the quality of teachers and scientific research ability,as well as to build a sustainable development of teaching and to learn innovation model.It would involve four aspects of research and practice,which were active thinking ability training,teaching content and resources construction,the application of modern information technology and the establishment of experimental platform.

computational thinking;university of Chinese medicine;computer curriculums

10.13463/j.cnki.cczyy.2016.06.063

吉林省教育厅“十二五”科学技术研究规划项目“基于智能无线终端的中医药自主学习平台研究”(吉教科合字[2014]第354号)。

金涛伟(1982-)，男，硕士，助教，主要从事计算机科学与技术、医学信息学、药物经济学研究。

G642

A

2095-6258(2016)06-1279-03

2016-09-08)

*通信作者：邹元君，男，硕士，副教授， 电话-(0431)86172443，电子信箱-4017453@qq.com