醫學院校計算機基礎課程的多維教學模式改革研究

弭博巖 王萌 胡軼然 鄭奮 陸江東

摘?要：本文針對現階段醫學院校計算機基礎課程教學問題和現狀對現有教學模式進行分析研究。圍繞如何解決在醫學院校充分利用計算機信息技術課程高效培育醫科院校本科生的工科素養和實踐能力，分別從教學內容、授課方式、教學模式、工學素養提升等多個方面探索并實踐了適應數字時代新醫科的大學信息技術課程教學模式，并結合互聯網發展大背景下衍生的多種教學手段形成了全方位、多角度、多層次的多維教學模式，達到進一步提升醫學院校學生實踐能力與創新能力的效果。

關鍵詞：混合教學模式；計算機教學；混合教學模式；虛擬現實；MOOC

計算機技術發展至今，歷經了很多發展階段，在不同的時代大背景下對于人的標準和要求是不同的，而在互聯網蓬勃發展的今天，學生各方面能力也有了很大的提高。如今計算機技術在各大高校都有所開設，不同的學校，教學模式有所不同，但是不管什么樣的教學方法，如何培養學生的計算機思維、實踐創新力［12］都是永恒不變的宗旨。

教育部辦公廳《關于實施一流本科專業建設“雙萬計劃”的通知》提出了“建設新工科、新醫科、新農科、新文科示范性本科專業，引領帶動高校優化專業結構、促進專業建設質量提升，推動形成高水平人才培養體系。”《中國教育現代化2035》《加快教育現代化實施方案2018—2022》、全面實施“六卓越一拔尖”計劃2.0系列文件，要求醫科院校建設醫工結合背景下新醫科人才培養體系。

1?教學現狀分析

現階段計算機基礎課程的傳統教學模式無法滿足現代社會對人才信息素養的要求，隨著信息化、多媒體水平的發展，相應的，醫學生工科素養的要求也不斷提高，傳統計算機基礎課程的教學模式在培養學生的實踐能力、解決問題能力方面存在一定的短板。如何通過教學模式的轉變，在壓緊、抓實學生理論基礎的同時，又能夠培養醫學生的工科素養，培養他們面向問題、解決問題的能力是當今醫學院校計算機教學模式探究轉變的重中之重。

隨著近年來互聯網技術的不斷涌現、教學培養目標的變化、生源情況的不同、教學方式和教學手段的改革，我校教師在計算機基礎課程的實際教學過程中遇到了很多問題，主要表現為以下三點：

（1）以文檔處理和計算機基本操作為主的課程內容相對滯后于未來醫學生發展精準醫學、智能醫學等新醫科專業的信息技術需求。計算機基礎與應用課程當中所包含的操作系統、教學辦公軟件的基本應用，這些內容很多同學都有所了解，學習難度較小，課程內容當中對多媒體軟件，數據處理分析，云計算，人工智能等模塊內容涉及占比較小，難以貼合現代智能醫學需要。

（2）先進行傳統的PPT手段理論教學后再去機房上機的教需學模式理論與實踐相脫節，學生對理論知識的掌握沒有辦法及時結合具體應用案例進行鞏固。因此，會導致學習效率變低的情況。

（3）低年級學生繼承了中學應試教育的習慣，重理論輕實踐，以面向需求、面向應用和面向實現的工科素養較低。學生習慣于傳統的紙質化內容考核方式，對理論知識掌握程度較高，但是在計算機基礎這門課堂當中實踐應用方面較弱，面向問題、解決問題能力有待提高。

2?教學模式創新

本文圍繞如何解決在醫學院校充分利用計算機信息技術課程高效培育醫科院校本科生的工科素養和實踐能力的問題［34］，探索并實踐了適應數字時代新醫科的大學信息技術課程教學模式、教學評價方式、教學手段，做了多個方面探索實踐，并在實踐實施中深化論證。

根據醫學院校學員特點，為了貼合未來醫工結合的實際需求，本文提出了去中心化區塊鏈式多維教學模式的概念，采用現場授課教學、實踐教學、競賽教學等多維的教學模式。采用案例項目引導，理論結合醫學真實案例，循序漸進地由易到難的講述平面設計方法與技巧，依照實際工作流程設計教學環節，引導知識的擴展，讓學生在完成案例任務中牢記知識點。通過對案例的分析、講述和實施驅動課堂教學，形成師生互動，完成技能的學習與訓練。

多維計算機教學研究的意義在于對于傳統教學模式的改變［6］，以往的教學是以老師為主體，學生則扮演觀眾的角色，而“去中心化”多維計算機教學的研究就是對“教”和“學”這兩個概念的思考和研究，不僅抓住課堂的理論學習，更可以通過第二課堂、競賽來促進學生課下的實踐學習。多維計算機教學模式的價值不僅在于的教學課堂上的推動，它還極大程度上發揮學生的主觀能動性，讓學生成為教學過程中的主導者之一，而不是以往被動教學的接收者。

2.1?優化教學內容，面向專業方向

圍繞教學培養目標，計算機基礎與應用課程教學內容的優化主要基于工科背景，并結合多元化、分層化、模塊化的教學內容改革將進一步優化課程的創新性、實踐性，提升學生的工科素養。隨著大數據、人工智能、云計算、物聯網、區塊鏈等新技術的飛速發展，多領域的融合，結合學生現有的基本信息素養，迎合現代醫療信息人才需求，采用離散型的模塊化方式按不同專業未來需求進行組合。

為保證教學內容的與時俱進、適應所培養的專業類型和學生未來崗位的現實需求，根據醫科院校不同專業需求，在基礎階段，對計算機基礎與應用課程進行教學內容改革。將計算機基礎與應用課程根據不同模塊內容劃分為三個教學方向，分別為數字媒體、數據分析與可視化、人工智能。其中數字媒體模塊主要面向臨床醫學、精神醫學、麻醉學、藥學中藥學、護理學等專業的學生，主要教學內容包括了Office辦公軟件的應用、圖像處理、動畫制作、網頁制作、數據分析等，旨在通過計算機基礎課程的教學提升學生的計算思維，對多媒體軟件的應用能力，面向問題、解決問題的能力。數據分析與可視化模塊主要面向衛生事業管理、預防醫學等專業，教學內容主要包括數據處理、數據分析、數據圖形化與數據可視化等。旨在通過課程內容鍛煉學生的數據分析能力和計算邏輯思維，更好地與醫學大數據貼合，提升學生對數據信息的處理能力。人工智能模塊主要面向醫學影像學專業學生，主要教學內容包括Office辦公軟件的應用、圖像處理、Python基礎、神經網絡基礎、圖像分析等內容。通過計算機視覺圖像與醫學影像學的交叉方向的講解，鍛煉學生的人工智能處理思維，了解現階段醫工交叉的具體方向，鍛煉工科思維，為醫工結合打下基礎。

凝練課程設計，進行課程方案調整。其中信息處理模塊主要用于提升學員對現代戰爭信息設備的基本信息處理能力；數據可視化模塊主要用于提升學員對數據信息的直觀呈現和輔助決策；Python基礎、神經網絡等模塊主要用于提升學員對基本人工智能的處理思維養成；優化教學內容，結合最新的技術與醫科專業需求，形成符合專業個性化需求的課程教學計劃，創新學生的思維方式，培養學生解決復雜問題的能力，以提升學生的工科素養，以適應未來新醫科發展需求。

2.2?現場授課方式

隨著現代互聯網技術的普及，以及計算機設備的更新換代，針對老式理論教學法所帶來的實踐力較差的弊端，在教學中采用了互聯網同步式教學和現場授課方式。這種教學的不同是將原來在教室里講授的純粹的理論教學帶到了實驗機房，采用理論操作相結合的教學方式。

以醫學院校的計算機基礎應用課程為例，計算機基礎與應用課程當中的教學內容包括Office模塊、圖像處理、動畫制作、數據分析、網頁制作等，此類課程往往具有操作性強、實踐性強等特點。因此，在應用型操作軟件的教學模塊當中全程在計算機教學機房采用講、教、練一體化的教學，是為了讓學生對理論和實踐有更好的掌握。在課堂中講解理論內容的比例劃分為30%，案例操作演示部分內容劃分為40%，學生實踐操作練習部分比例為30%。在時間分配方面，以圖像處理模塊內容為例，以案例為驅動，將2～3個知識點融合到一個案例里面進行講解，加深學生對知識點的理解以及實際的應用；對于圖像處理當中類似蒙版之類的重點內容進行組合式案例教學，合理優化講解練習所占時間，避免內容講解時間過長使學生產生倦怠感；將學生練習時間進行合理穿插，以進一步提高學生的上課興趣。同時每次授課除一名主講教員外，還根據學生人數安排1～2名帶教老師，主講老師講解的同時，學生同步動手操作，帶教老師實時輔導。

這種教學方式的好處在于，在教授理論知識的同時，學生們能夠更加直觀地理解知識點的內容，也能夠通過教師的操作演示，自己進行強化練習，這樣即講即練的教學模式，一是大大提高了學生的實踐操作能力；二是與理論教學相比，這種實踐理論結合的方式大大提高的學生對于知識點的記憶和理解。這樣的教學方式使得學生的綜合能力得到保證的同時，也對教師提出了更高的要求。

2.3?“云課堂”線上線下混合式教學模式

MOOC平臺在我國教育的進程中起到了重大的作用。學習過程中，MOOC平臺的教學視頻給學生提供了很好的學習方法和學習思路，這也使得學生的學習的效率得到了很大的提高，而同時MOOC平臺這種短時、高效的學習的模式也符合當下很多學生的想法。與此同時，MOOC平臺在給廣大學生帶來廣泛教育資源的同時，對人的自主學習要求也提高了，不再是通過傳統的授課的方式讓大家去學習，而是通過強調學習者的主觀能動性和自覺性［56］。

“云課堂”模式可以用在課下的能力拓展，這樣就將知識從課堂帶入到了課下，打破了傳統課堂教學空間的限制。一方面大大提升了學生的自主學習效率，同時也給了學生更多自由學習的時間，有助于提高學生學習的積極性和實踐能力。

在計算機基礎與應用課程當中利用云課堂授課模式將課堂教學分為線上+線下兩部分，線上平臺的使用極大程度上解決了醫學院校計算機課程課時少、任務重的問題。線上我們利用頭歌平臺對課程進行了一定的改革創新。

（1）將課程當中計算機網絡基礎、文件資源管理、Office軟件操作，內容相對簡單模塊的課堂預習微視頻利用線上平臺發布，學生可以通過平臺完成線上內容的預習，同時利用線上平臺的問題收集功能進行留言，教師可以通過平臺教師端針對學生提出的問題進行線上答疑。同時在線下教室授課過程中，教師可以結合重點難點，對教學內容進行重點講解，極大地利用線上平臺優勢，促進線下課堂的授課效率，達到事半功倍的效果。

（2）針對圖像處理、動畫制作、網頁設計等實踐性、操作性強的模塊內容，主要以線下授課為主，課前預習模塊主要給學生提供一些絢麗素材的呈現，激發學生的上課興趣，課上結合當下時政熱點與醫學專業相關的內容進行素材案例的引導，以更好地幫助學生對知識點的理解和掌握。同時通過錄屏軟件將老師上課所演示的操作案例視頻課后上傳到頭歌實訓平臺，這樣對于某些基礎薄弱的同學，可以利用課后時間在線上平臺進行內容的鞏固復習，可以使得班級內同學的學習效果更加均衡，避免出現兩極分化的現象。

（3）針對程序設計基礎、數據處理、數據分析及可視化等變化性、邏輯性較強的模塊，只利用課堂上的案例講解不足以使學生能夠真正理解其中計算機思維的邏輯變化。因此，利用線上平臺發布課后闖關式練習，通過模擬練習的方式，讓學生掌握知識點在具體案例中的應用，強化學生的實踐操作能力。

通過云課堂授課模式的實踐探索，計算機基礎與應用班次學員的問卷調查結果顯示，91.7%的學生對“云課堂”線上線下授課效果感到滿意，3.7%的學生認為此授課模式有進一步提升的空間，87.9%的學生認為自己掌握的知識更加牢固，95.1%的學生認為自己的學習興趣得到了提升。通過學生的實時反饋證明了“云課堂”授課模式的可行性，為后續教學模式的探索研究打下了基礎。

結語

計算機學科是一個更新換代速度很快、變化日新月異的學科，隨著科技的發展和社會需求的改變，混合教學模式具有自身的時代性和優越性，通過多種教學模式結合的方式，能夠更好地提高課堂學習效率，更好培養學生的創造力、創新思維和實踐力［9］。

探究醫學院校計算機基礎課程的多維教學模式，不僅僅是響應國家的號召，更是當今時代對人才提出的更高的要求。通過教學內容集群化、教學方法案例研究化、教學模式現場化、教學成果實踐化等提高了課堂學習效率，提升了學生的主觀能動性；通過MOOC等現代技術手段，打破課堂空間、時間的限制，將教學從課堂延展到課下；此外通過虛擬現實技術等手段結合實踐課程更能激發學生學習的主觀能動性，促進學科交叉的進步與工科素質的培養。綜上所述，多維計算機教學模式能夠整合多種教學模式的優點，達到提升醫學院校學生工科素養的目的。

參考文獻：

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［8］尹雋，李路路，齊新雷，等.虛擬仿真教學系統學習效果的影響因素研究［J］.現代教育技術，2022，32（1）：6474.

課題名稱：海軍軍醫大學衛生勤務學系教改課題（2022?WJB01）

作者簡介：弭博巖（1996—?），男，回族，山東濟南人，本科，助教，研究方向：計算機基礎醫用教學、虛擬仿真。

*通訊作者：鄭奮。