基于計(jì)算思維的中醫(yī)藥專(zhuān)業(yè)計(jì)算機(jī)公共課程混合式教學(xué)研究

詹秀菊

(廣州中醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)學(xué)信息工程學(xué)院，廣東廣州 510006)

混合式教學(xué)是將網(wǎng)絡(luò)化資源與傳統(tǒng)教學(xué)方法有機(jī)結(jié)合，充分利用傳統(tǒng)教學(xué)與在線教育的優(yōu)點(diǎn)，發(fā)揮教師的引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控功能的同時(shí)，更強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，以學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體，充分發(fā)揮其積極性、主動(dòng)性，最終目的在于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、實(shí)踐能力[1]。計(jì)算機(jī)公共課程是面向?qū)W校全體學(xué)生提供計(jì)算機(jī)知識(shí)、能力、素質(zhì)方面教育的公共選修課程，該課程每年的教學(xué)時(shí)數(shù)將近1000學(xué)時(shí)，教學(xué)范圍覆蓋了全校十幾個(gè)專(zhuān)業(yè)3000多名學(xué)生。學(xué)生通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，能夠理解計(jì)算機(jī)學(xué)科的基本知識(shí)和基本方法，掌握基本的計(jì)算機(jī)操作技能，同時(shí)具備一定的信息素養(yǎng)能力和計(jì)算思維能力，能將計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)融合到中醫(yī)藥領(lǐng)域中，從而有效地對(duì)醫(yī)學(xué)信息進(jìn)行獲取、分析和處理，在互聯(lián)網(wǎng)與中醫(yī)藥領(lǐng)域相融合的時(shí)代下，能適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代中醫(yī)藥信息化建設(shè)的職業(yè)發(fā)展模式，這是計(jì)算機(jī)公共課程教學(xué)的總體目標(biāo)。在疫情防控期間，利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，基于超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)，本課程教學(xué)引入基于計(jì)算思維的“現(xiàn)實(shí)課堂+網(wǎng)絡(luò)課堂”的混合式教學(xué)新模式，將課內(nèi)與課外、線上與線下、現(xiàn)實(shí)與虛擬相組合，能夠最大限度利用好學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間，拓寬教學(xué)視野，提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，提高學(xué)生學(xué)習(xí)綜合成效和信息素養(yǎng)。

1 傳統(tǒng)教學(xué)模式向混合式教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變

傳統(tǒng)課堂遵循“循序慚進(jìn)”的原則進(jìn)行“灌輸式”教學(xué)[2]，教師是知識(shí)的傳播者，學(xué)生是知識(shí)吸收者，課堂是由教師主宰，教師教什么，學(xué)生就學(xué)什么，教師按課程教學(xué)大綱和教學(xué)進(jìn)度表進(jìn)行教學(xué)[3]，教師教學(xué)時(shí)以大部分學(xué)生能理解、掌握和完成的假設(shè)為前提，嚴(yán)格遵循教學(xué)進(jìn)度表進(jìn)行課堂教學(xué)，抑制了學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力。混合式教學(xué)將傳統(tǒng)的課堂講授為主的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生協(xié)作學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)為主，教師課堂面授為輔的教學(xué)模式，是一種以學(xué)生為中心的教學(xué)形式，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，將課程學(xué)習(xí)資料網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化和碎片化，學(xué)生用手機(jī)、PC機(jī)等設(shè)備隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)，不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，也有利于教師不斷總結(jié)歸納、更新知識(shí)和創(chuàng)新。通過(guò)師生間實(shí)時(shí)互動(dòng)和對(duì)話，使知識(shí)在師生、學(xué)生之間傳遞與互動(dòng)，教師重在啟發(fā)學(xué)生思考，使學(xué)生從“讓我學(xué)”到“我要學(xué)”的轉(zhuǎn)變，使學(xué)生感受知識(shí)、領(lǐng)悟知識(shí)和利用知識(shí)，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，達(dá)到提高課程教學(xué)質(zhì)量的目的。圖1 和圖2 分別是2019 級(jí)二院中醫(yī)學(xué)(1)班+2019 級(jí)二院嶺南班83 位學(xué)生對(duì)混合式教學(xué)滿意度和適應(yīng)度調(diào)查問(wèn)卷的反饋結(jié)果。

圖1 混合式教學(xué)喜歡程度

圖2 混合式教學(xué)適應(yīng)程度

2 計(jì)算思維在課程教學(xué)中的應(yīng)用

計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的理論知識(shí)進(jìn)行問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)及人類(lèi)行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)[4]，是美國(guó)卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系主任周以真教授于2006年3月在美國(guó)計(jì)算機(jī)權(quán)威期刊《Communications of the ACM》雜志上給出并定義的。對(duì)中醫(yī)藥專(zhuān)業(yè)學(xué)生而言，第6 章Python語(yǔ)言編程基礎(chǔ)的教學(xué)內(nèi)容確實(shí)有一定難度，在該章節(jié)內(nèi)容教學(xué)過(guò)程中，教師要幫助學(xué)生建立計(jì)算思維，最有效的方法是引入算法描述和程序流程圖，使學(xué)生從模糊、主觀的問(wèn)題求解轉(zhuǎn)變成具體的、客觀的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)[5]。因此，該章節(jié)理論授課不僅要講授Python 語(yǔ)言的知識(shí)點(diǎn)，還要講授算法的內(nèi)容(包括算法的概述及表示)，始終把計(jì)算思維的建立貫穿整個(gè)章節(jié)教學(xué)過(guò)程中，要求學(xué)生求解案例問(wèn)題時(shí)先給出求解問(wèn)題的算法和程序流程圖，理清解題思路和步驟，然后再編程實(shí)現(xiàn)。表1是Python 語(yǔ)言知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)難易度的調(diào)查結(jié)果。該章節(jié)實(shí)訓(xùn)課重點(diǎn)放在解題思路上，以求解問(wèn)題為核心，幫助學(xué)生解決問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生得出算法并寫(xiě)出偽代碼，最后在計(jì)算機(jī)上用Python語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)。為此，教師精心選取一些與生活、專(zhuān)業(yè)問(wèn)題相關(guān)的典型案例，引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題、設(shè)計(jì)具體算法、編寫(xiě)代碼、調(diào)試程序等，促使學(xué)生完成案例的求解。

表1 Python語(yǔ)言教學(xué)內(nèi)容難易度調(diào)查結(jié)果表

3 混合式教學(xué)模式在課程教學(xué)中的應(yīng)用

任課教師在超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)上構(gòu)建計(jì)算機(jī)公共課程的網(wǎng)絡(luò)資源，引導(dǎo)學(xué)生自覺(jué)利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。課前，教師設(shè)計(jì)并安排好每一節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生預(yù)先認(rèn)識(shí)要學(xué)習(xí)的知識(shí)。課堂上，教師就重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題展開(kāi)分析，結(jié)合平臺(tái)上學(xué)生討論的共性問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)講解。課后，教師可以借助學(xué)習(xí)通平臺(tái)+微信針對(duì)學(xué)生的個(gè)性問(wèn)題進(jìn)行答疑。以Word 2016使用章節(jié)中的“郵件合并”這一知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)為例說(shuō)明混合式教學(xué)模式的應(yīng)用。

3.1 課前準(zhǔn)備階段

A.發(fā)布學(xué)習(xí)資源

針對(duì)“郵件合并”這一學(xué)習(xí)主題的具體目標(biāo)和內(nèi)容，在課程學(xué)習(xí)平臺(tái)上發(fā)布相應(yīng)的文本、教學(xué)微視頻、課件、闖關(guān)練習(xí)、知識(shí)點(diǎn)測(cè)試等學(xué)習(xí)資源。

B.自主學(xué)習(xí)

學(xué)生登錄超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)提前預(yù)習(xí)，根據(jù)自身實(shí)際情況靈活安排在線學(xué)習(xí)的進(jìn)度，按教師要求掌握“郵件合并”的基本知識(shí)和操作技能，不理解的內(nèi)容可以在平臺(tái)或微信上留言提問(wèn)。

C.交流學(xué)習(xí)

師生之間、學(xué)生之間通過(guò)學(xué)習(xí)通平臺(tái)討論區(qū)+班級(jí)微信群進(jìn)行答疑和交流學(xué)習(xí)，任課教師每天登錄平臺(tái)+微信瀏覽學(xué)生的討論問(wèn)題，及時(shí)答疑。學(xué)生也可以將難題記錄下來(lái)，在課上與教師進(jìn)行交流。

3.2 課堂組織階段

首先利用直播對(duì)郵件合并的操作步驟進(jìn)行講解，設(shè)置“邀請(qǐng)函”制作的問(wèn)題，讓學(xué)生帶著任務(wù)去學(xué)習(xí)，接著分析學(xué)生自主學(xué)習(xí)中遇到的操作難題，最后以信封、信函的制作示范以助學(xué)生理解和掌握知識(shí)點(diǎn)。

3.3 課后總結(jié)反思階段

布置作業(yè)及下節(jié)預(yù)習(xí)任務(wù)，提高鞏固知識(shí)點(diǎn)。學(xué)生方面，對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行總結(jié)反思，總結(jié)學(xué)到了哪些知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容和實(shí)訓(xùn)技能，反思不足之處并加以提升。教師方面，反思教學(xué)資源設(shè)計(jì)是否合理及教學(xué)中存在的問(wèn)題并總結(jié)改進(jìn)方法。

3.4 教學(xué)效果

混合式教學(xué)借助在線學(xué)習(xí)資源呈現(xiàn)高效互動(dòng)課堂，形成以學(xué)生為主體，教師作為監(jiān)督、指導(dǎo)、組織的新教學(xué)模式，全方位調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，滿足學(xué)生學(xué)習(xí)的個(gè)性化需求，達(dá)到良好的教學(xué)效果。仍以2019 級(jí)二院中醫(yī)學(xué)(1)班+2019 級(jí)二院嶺南班為例，該綜合班83 位學(xué)生的“郵件合并”知識(shí)點(diǎn)測(cè)試(見(jiàn)圖3)和“復(fù)雜長(zhǎng)文檔制作”章節(jié)測(cè)試(見(jiàn)圖4)，測(cè)試結(jié)果表明，混合式教學(xué)獲得良好的教學(xué)效果，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性得到提高且自主學(xué)習(xí)能力、探究能力得到培養(yǎng)。

圖3 “郵件合并”知識(shí)點(diǎn)測(cè)試結(jié)果分析

圖4 “復(fù)雜長(zhǎng)文檔制作”章節(jié)測(cè)試結(jié)果分析

4 結(jié)束語(yǔ)

與傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式相比，混合式教學(xué)更具優(yōu)勢(shì)。課程章節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，對(duì)基礎(chǔ)較差的學(xué)生而言，僅憑一次課堂講解是不夠的。采用混合式教學(xué)，學(xué)生課前課后可靈活利用平臺(tái)資源反復(fù)觀看知識(shí)點(diǎn)視頻，直到掌握為止，便于學(xué)生差異化學(xué)習(xí)；在教學(xué)過(guò)程中對(duì)學(xué)生進(jìn)行計(jì)算思維的培養(yǎng)，能夠提高學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)知識(shí)分析和解決問(wèn)題的能力。筆者2019-2020學(xué)年度第二學(xué)期開(kāi)始嘗試對(duì)計(jì)算機(jī)公共課程實(shí)施基于計(jì)算思維的混合式教學(xué)，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性得到了一定程度上的提高，成績(jī)也有所提升，同時(shí)學(xué)生的創(chuàng)新能力也得到培養(yǎng)，能夠從計(jì)算機(jī)的視角來(lái)對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析和解決，為今后專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。