“計算思維”在高等醫學院校的應用

金濤偉，黃 偉，鄒元君

(長春中醫藥大學，長春，130117)

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“計算思維”在高等醫學院校的應用

金濤偉，黃 偉，鄒元君*

(長春中醫藥大學，長春，130117)

隨著大數據時代的到來，基于對海量數據的整理和分析，理性決策逐步替代了感性決策，取而代之的是經驗與分析。通過對這一領域的深入探索，計算思維將成為人們認識和解決問題的基本能力之一。大學計算機基礎課程在學生綜合素質及創新能力培養方面發揮著重要作用，將計算思維的理念融入到大學計算機基礎的教學當中，針對主動思維能力培養、教學內容與資源建設、現代信息技術手段應用以及實驗平臺及內容建設等四方面的研究和實踐，達到培養學生計算思維和創新思維能力、提升教師素質和科研能力、構建可持續發展的教與學創新模式的目的。

計算思維；醫學院校；計算機課程

大學計算機作為大學學習的公共課程，不應當受限于基礎能力的培養，還要引導學生建立一種理性的思考方式。計算機不僅僅是一種有效的工具，同時還提供了一種獨特思考、解決問題的方式[1-2]。而這種方式就是所說的計算思維。計算思維是將問題形象地表達出來，同時將問題的解決方案看成是一個信息處理的流程。因此，作為醫學類院校的大學計算機課程對培養和啟發醫學生的計算思維能力起著重要的作用。筆者利用醫學高等院校計算機課程作為試點，通過對傳統醫學生“計算思維”能力的培養，對大學計算機課程教學進行深入探索與實踐，為高等醫學類院校培養具有創新精神和實踐能力的應用型、研究型和復合型人才奠定了堅實的基礎。

1 計算機基礎課程改革思路和目標

1．1 計算機基礎教學是培養學生綜合素質和創新精神的重要組成部分 由于計算機基礎學科培養方案逐步由能力培養向計算思維培養、創新能力培養轉型[3]。信息技術爆炸式的發展與應用使學生有了極其豐富的學習資源，為學生的自主學習提供了必要的條件。培養學生從本質和全局的角度認識和掌握計算機系統的起源、發展過程、原理以及使用方法，逐步形成運用計算思維處理問題的思維模式，提升學生運用計算機解決實際問題的能力，從而提高學生的綜合素質。

1．2 計算思維是計算機基礎教學改革的必然趨勢 大數據、云計算和“互聯網+”等新事物的出現，使世界許多領域產生一系列顛覆性的技術革命。隨著技術的革新，大學計算機基礎教學改革應以培養大學生計算思維能力的思想，運用計算思維對問題進行歸納、整理和分析，并以此為契機逐步將計算思維引導學生的日常行為和思維模式。并通過訓練學生全面掌握計算機基礎知識的同時能夠利用計算思維為指導思想，在各種實踐中不斷提升綜合創新能力，以實現計算機基礎課程改革的目的。

2 計算機基礎課程改革的具體措施

2．1 主動思維能力的培養與提高 在大學期間的初始階段，也就是新生階段對學生進行思維模式的養成是非常有效的，而“大學計算機基礎”課程正是學生在學校的第一學年開設的第一門計算機課程，具有可行性。由于培養模式的轉變，可以使學生在思維方式、學習方法上與傳統培養模式產生很明顯的變化，考慮到我國各地區的差異性和學生個體的差異性，許多學生不僅對周圍的環境存在陌生感，而且對原本的學習方式在初入大學的環境里也顯得無所適從，表現為不夠獨立，學習上無法進行自主學習。針對這種現象，在計算機基礎課程的培養方案里進行有針對性的調整，為此構建了網絡教學綜合平臺。通過此平臺，利用問題導向、過程引導、多維性評價等一系列教學手段，建立一個由教師引導、學習者自主完成、接受輔助和監督的模式是非常必要的，因此就需要設計一些方法讓學生在該模式下能夠持續的、自主的進行思維模式訓練。在這個前提下，必須摒棄傳統的教學習慣，引導學生對復雜問題進行簡化、抽樣、分解，把一個問題創造性地闡釋成一組可規劃解決的問題[4-5]。

2．2 教學內容和資源建設與時俱進 面對計算機理論的快速更新、應用領域不斷的拓展以及學生對計算機知識的需求水平日益增大[6]，知識正日益呈現出以幾何指數爆炸式增長的趨勢,這就要求在組織教學材料、豐富教學資源的過程中推陳出新。具體表現為，首先通過對基礎教學內容的不斷拓展，使其更加貼近實際應用需求，滿足學生對深層次知識的渴望。例如增加計算機硬件的組裝、系統軟件的實例、word論文排版操作、EXCEL大數據宏命令計算、統計、制圖的等內容。其次利用微課、MOOC等新式教學手段，以視頻資源為主，文字、圖形、圖表、動畫與音頻等多種媒體形式的展現，讓學生能夠進行有針對性的碎片化學習，也為學生的自主學習提供了有效載體[7]，同時也強有力的支撐了教學。

2．3 現代教育技術手段應用 積極利用現代化教育技術手段，開展教學模式與方法的探索和研究。通過問題導入、案例教學、PBL任務驅動等教學模式，以學生為主體，以點帶面，講究懷疑性、創造性的學習氛圍，特別是隨著高等院校中數字化校園理念的發展，通過學習環境的利用和學習模式的滲透，為學生提供智能化和個性化服務,使碎片化學習方式成為可能[8]。為了提供更好的數字化、個性化服務學習環境，以輔助教學需要，不僅建設了豐富的網絡教學資源，還積極引入其他高校的優秀課程，并且開發了基于智能移動端的自主學習服務系統，同時支持安卓和蘋果系統，為學生提供了多樣化、現代化的學習載體，提高學習效率。

2．4 實驗平臺建設與實驗內容設計 在計算機基礎課程的教學過程中，實踐教學環節是知識傳播的重要組成部分[9]。在醫學院校中，大學計算機基礎課程作為各專業的公共類課程，其課程內容較多，涉及的知識面較寬，尤其是對計算機技能的操作性也有較高要求，因此如何將思維能力培養潛移默化的融入到日常教學是課程改革的關鍵。

一方面，配合教學要點設計有針對性的實驗內容，通過不同類型、不同層次、貼近專業應用的實驗內容來檢驗、完善和鞏固學生的知識掌握程度。另一方面除現有計算機實驗室外，為了教學還需要新建一間硬件與網絡實驗室，內設八個硬件試驗臺、一個硬件展示臺，搭配各版本windows操作系統及各類應用軟件及專業軟件，能夠讓學生動手組裝計算機、調試各類應用軟件及專業軟件來激發學生的計算思維意識與實際操作能力。

3 結語

計算思維的能力培養是當前高等院校計算機教育研究的重要課題之一，在醫療信息化程度高度發展的今天[10]，針對醫學院校專業的特點，計算思維能力培養顯得尤為關鍵。基于計算思維能力的培養的計算機基礎課程改革，有助于提高學生自主學習的積極性，更為意義深刻的是培養學生一種正確、高效的思維方式和解決問題的能力。同時，計算思維能力的培養，是一個較為長期的過程，需要不斷探索與實踐。

[1]王移芝,金一等.基于“計算思維”能力培養的教學改革探索與實踐[J].中國大學教學,2014(3):49-53.

[2]譚浩強.研究計算思維,堅持面向應用[J].計算機教育,2012(21):45-49,56.

[3]劉貴松,陳文宇,王曉斌.計算機學科本科生計算思維能力培養模式的探索與實踐[J].中國大學教學,2013(10):25-28.

[4]金濤偉,王書童.計算機實驗改革在中醫類院校的實踐與探索[J].中國科技縱橫,2015,15(22):227.

[5]鮑宇,孟凡榮,張艷群.“階梯式”引導的計算思維自主養成模式[J].電化教育研究,2015,36(6):87-92,99.

[6]劉萍,白翠梅.大學計算機基礎教學中存在的問題及對策研究——以青海民族大學為例[J].計算機教育,2012(23):71-74.

[7]劉艷斐,乜勇.“翻轉課堂”教學設計研究[J].現代教育技術,2015,22(2):61-66.

[8]金濤偉,張慧.自動化考試系統在高等中醫藥院校中的應用[J].長春中醫藥大學學報,2015,31(3):645-646.

[9]宋人杰,周欣欣.計算機專業硬件系列課程教學改革探討[J].東北電力大學學報,2007,27(5):30-33.

[10]牟杭生.高職院校信息化管理的現狀分析與對策研究[J].中國信息化,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

吉林省教育廳“十二五”科學技術研究規劃項目“基于智能無線終端的中醫藥自主學習平臺研究”(吉教科合字[2014]第354號)。

金濤偉(1982-)，男，碩士，助教，主要從事計算機科學與技術、醫學信息學、藥物經濟學研究。

G642

A

2095-6258(2016)06-1279-03

2016-09-08)

*通信作者：鄒元君，男，碩士，副教授， 電話-(0431)86172443，電子信箱-4017453@qq.com