醫學院校“計算機基礎”課程教學問題與實踐改革

摘 要：醫學院校的“計算機基礎”課程教學中仍面臨一些挑戰，亟須進行改革，以滿足新時代醫學人才培養的需求。本文分析了現有“計算機基礎”課程教學中存在的困境，借助情境學習理論和建構主義學習理論，根據醫學院校特點，設計課程教學內容，增強學生的興趣和應用能力；倡導線上線下混合式學習、基于項目的學習（PBL）和個性化學習路徑，提升學生的自主學習能力和問題解決能力；通過情景模擬，結合實際醫療場景，培養學生的實踐能力。

關鍵詞：計算機基礎；醫學院校；情境學習；應用能力

一、概述

隨著信息化、智能化時代的到來，信息技術的飛速發展深刻影響了醫療領域的變革。對于醫學院校的學生而言，計算機基礎知識不僅是信息素養培養的重要組成部分［1］，更是其未來從事醫療、科研、管理等工作的必備技能。特別是隨著醫療信息化、數字化、智能化的不斷推進，如電子病歷、醫學影像學、遠程醫療和大數據分析在醫療領域的應用，醫學院校的學生必須具備一定的計算機應用能力，才能適應未來的職業需求［2］。然而，目前醫學院校的“計算機基礎”教學面臨計算機知識抽象難以理解、教學方法單一、學生參與度低以及實踐能力不足等問題。因此，亟須對醫學院校的“計算機基礎”課程進行教學改革。

二、計算機基礎課程現狀與困境

（一）課程現狀

目前，“計算機基礎”是醫學院校各專業的必修課程，教學內容分為兩部分。一是理論部分，以教授計算機相關知識為主，主要涵蓋計算機基礎知識、計算機網絡、操作系統、數據庫基礎等，教師通常采用多媒體技術輔助教學的形式講解計算機的基本概念和理論知識。二是實驗部分，按照各專業的需求分為office操作、數據庫與程序設計等幾個不同的方向，通常安排在計算機機房進行實踐操作。

（二）課程教學困境

1.課程內容的抽象性

“計算機基礎”課程中的抽象知識一直是學生學習的難點，特別是對于醫學類院校的學生，抽象概念與學生的日常認知脫節。例如，學生對計算機如何進行ASCII編碼和中文字符編碼，如何通過IP地址、路由和協議在全球范圍內進行數據傳輸難以理解。

2.教學方式單一，教學內容不夠豐富

目前，“計算機基礎”課程的教學方式仍以傳統的講授模式為主，教師講解，學生被動聽講。這種方式忽視了學生的課堂參與感與主動性，導致學生往往處于被動接受知識的狀態。此外，多媒體教學手段的運用較為單一，通常僅依賴PPT展示內容，缺乏動態和互動，難以滿足學生對直觀化、具體化學習的需求。例如，在講解復雜的“網絡OSI模型”時，僅憑靜態的圖文難以帶給學生真實的感官體驗，無法有效激發學生的學習興趣，降低了學生對高階思維的應用能力。

3.實驗教學缺乏靈活性與創造性

當前實驗課程多通過教師演示并要求學生模仿的方式進行學習。這種方法有助于學生掌握操作技能，但容易讓學生產生依賴性，缺乏獨立思考和創新的能力。在面對新的實驗問題時，許多學生往往無法將所學的理論與實踐相結合，缺乏解決問題的自主能力。學生更多是在復制教師的操作步驟，而未能培養靈活應用知識的習慣。實驗教學的局限性不僅使得學生難以舉一反三，也阻礙了他們創新思維的培養。

4.差異化教學較少運用

學生在基礎知識、興趣愛好和認知能力上存在顯著差異。然而，當前的“一刀切”教學模式并未有效考慮這些差異，導致一些學生感到教學內容過于簡單，缺乏挑戰性，而另一些學生則覺得跟不上進度，無法滿足其學習需求。大班授課模式往往忽視個體差異，教學內容和進度過于統一，學生在課堂上的參與感不足。尤其在“計算機基礎”課程中，許多學生僅限于學習課堂上的知識，而缺乏課后知識的拓展，這加劇了學生學習效果的不均衡。

三、課程教學改革與實踐

針對當前“計算機基礎”課程教學中存在的問題，我們有必要結合教育教學理論和現代教學技術，對課程進行教學內容與教學方法進行改革。這一改革的核心在于解決抽象知識的理解難點，以及提升學生的學習興趣和實際應用能力。我們引入在改革中需要的教學理論基礎。

（一）教學理論基礎

1.情境學習理論

情境學習理論是美國加利福尼亞大學伯克利分校的讓·萊夫教授和獨立研究者愛丁納·溫格于1990年前后提出的一種情境學習理論，這一理論最初在1991年出版的《情境學習：合法的邊緣參與》中系統闡述。情境學習理論強調學習是一個社會性和實踐性的過程，而不僅僅是個體性的心理過程［3］。這一理論試圖糾正傳統認知心理學和行為主義學習理論的不足，強調知識是情境的，必須通過使用才能真正獲得。在“計算機基礎”課程教學中，情境學習理論為解決抽象知識的教學難點提供了明確的理論支撐。通過為學生構建模擬的學習情境，教師能夠讓學生置身于接近真實的學習環境中，以親身實踐的方式理解計算機的工作邏輯。

2.建構主義學習理論

教育學者Jerome Bruner和Seymour Papert對構建學習提出了自己的獨特見解，他們強調，學習應該是一個主動的、探索性的過程，而不是被動地接受知識。Bruner提到，學習者通過“發現學習”來建構知識，而Papert則通過其在計算機輔助學習領域的工作，提出了“建構主義”學習的應用，尤其是在利用技術工具來支持學習的過程中。在建構主義框架下，教學方法強調學生的參與和探索，而非傳統的教師講授模式［4］，教師的角色是促進者、引導者而非信息的單向傳遞者，這種學習方式尤其適用于解決實際問題和提高創新能力等方面。

（二）課程教學改革

針對目前課程教學出現的困境，根據教學理論基礎，我們從教學內容、教學方法與手段幾個方面對醫學院校的“計算機基礎”課程進行改革。

在對教學內容進行更新前，我們進行了廣泛的調研，主要針對已經學習過“計算機基礎”課程的大二以及大三的醫學專業學生，收集了他們在學習過程中遇到的困難、理解的障礙以及他們對教學內容的興趣和建議。調研結果顯示，大多數學生對“計算機基礎”課程持有濃厚的興趣，但普遍認為理論課的部分教學內容抽象，難以在課堂內理解消化。針對這些問題，我們依據情境學習理論，結合醫學背景對教學內容進行調整和創新，使其更加貼合學生的實際需求。

1.醫學背景下的計算機內容設計

為了讓學生能夠更好地理解計算機基礎知識，我們將課程內容與醫學背景緊密結合，以增強學生的學習興趣和實際應用能力。例如，在講解“計算機網絡OSI模型”時，結合醫療應用場景，我們以醫院內部和遠程醫療平臺的數據傳輸為案例，展示OSI模型的每一層在實際應用中的作用，結合圖示一步步引導學生理解每一層的功能，逐步加深對抽象概念的理解。在講解關系數據庫的數據模型時，我們使用生動的例子來幫助學生理解，如以醫院掛號系統為例，介紹如何將現實世界中的掛號信息轉變為計算機能夠處理的數據。通過這種方法，學生不僅能夠掌握計算機理論知識，還能夠理解這些技術如何在醫學領域中發揮作用。對于實驗課，通過設計并實現與醫療相關的數據庫案例（如電子病歷數據庫），幫助學生理解數據庫的設計和管理以及如何提高醫院的工作效率。通過具體案例的設計，學生能夠看到計算機技術如何提升醫療服務質量，激發了學生對技術的興趣并讓其感受到知識的實際價值。

2.具體案例與情景模擬

根據情境學習理論，我們將課程內容設計與學生的實際經驗和背景密切結合，構建貼近實際的學習情境。通過情景模擬，學生可以在接近真實的環境中進行實踐，幫助他們更好地理解計算機知識，培養計算機思維。例如，在講解“計算機內部為什么采用二進制表示數據”這一知識點時，我們通過具體的醫學數據處理場景來引入：即如何將醫學圖像（數字化圖像）轉換成二進制數據進行處理和存儲，讓學生理解二進制在醫學數據處理中的實際作用。這種情境化的教學方式，能夠幫助學生更好地理解計算機的知識，并且能夠將這一知識應用到其他醫學數據分析中。

3.多樣化的學習平臺

除了傳統的課堂教學和教材，我們還引入了魔燈在線學習平臺，提供豐富的學習資源。我們收集了一些視頻，這些視頻將教學內容進行了模擬展示，例如，“計算機信息編碼”為學生展示了從輸入編碼到存儲到輸出的全過程，讓學生可以更直觀地感受計算機進行信息處理的全過程。通過這些多樣化的學習平臺，學生不僅能夠獲得更多的學習資料，還能夠更深入地理解計算機技術的實際應用。

（三）教學方法與改進

根據分析，傳統的教學模式存在許多不足。為此，我們將通過以下方法進行改革，以更好地滿足學生的學習需求。

1.線上線下混合式學習

混合式學習（Blended Learning）結合了傳統面授教學與在線自學，旨在為學生提供更加靈活的學習方式［56］。通過線上平臺，學生可以在課前進行知識導入，在課后進行拓展學習，從而加深對背景知識的理解并擴展相關知識點。在平臺上，我們上傳了幫助學生理解計算機工作原理的科普視頻，涵蓋了如CPU的工作機制、計算機的基本運作原理及字符編碼表示等內容。此外，我們還提供了豐富的拓展材料，供學生自主查閱。這些材料不僅幫助學生更好地理解計算機學科的核心概念，還涉及計算機科學的歷史背景，如圖靈機的介紹、天河超級計算機的發展等，以拓寬學生的知識視野。

2.基于項目的學習（PBL）

為了激發學生的創造性思維和主動探究的動力，我們采用了項目驅動的學習方式，讓學生通過實際項目應用所學的計算機基礎知識［7］。在講解關系型數據庫Access的操作時，我們將教學內容與醫學領域的實際需求相結合，設計了與醫學數據管理相關的實驗實踐。每個小組將圍繞一個具體的醫學相關數據庫項目進行學習，如設計一個簡單的患者信息管理系統或電子病歷管理系統，學生將在實踐中掌握數據庫表的設計、數據錄入與查詢等技能。通過這種項目驅動的學習方式，學生不僅能夠深入理解數據庫的基本操作，更能將所學知識應用于解決實際問題，提升其數據處理與分析能力。此外，通過小組合作，學生在實踐中培養團隊合作精神和問題解決能力，為今后進入醫療領域工作打下堅實基礎。

3.個性化學習路徑

針對不同基礎和能力的學生，提供個性化的學習路徑。對基礎扎實的學生，在線上平臺設置難度更大的題庫和拓展資料，提供更多的挑戰和提升機會；對基礎較弱的學生，則提供更細致的輔導和支持，幫助他們打牢基礎。此外，我們還為學生提供了選修課程，幫助他們根據個人興趣進行進一步的深度學習。

四、課程教學成效

通過理論與實驗課程階段性考核結果分析，學生在課堂測驗中的準確率顯著提高，線上平臺數據顯示，學生在平臺上的學習時間顯著增長，平均每位學生每周在線學習時間從改革前的1.5小時提升至2.5小時，增長了約67%。理論課堂中，學生的抬頭率明顯提高，課堂的參與度和積極性也有了顯著改善。課堂觀察數據顯示，改革后學生的參與頻次增加了近40%，課堂氣氛更加活躍。改革激發了學生的學習興趣，增強了他們的學習動力。在理論課程考試中，學生的優秀率和及格率均顯著提高，反映出學生對知識的理解和掌握更加深入，學生的綜合能力得到提升。對于實驗課，項目驅動的學習方式起到了積極作用。學生在實驗課上遇到了各種各樣的問題，項目驅動的學習方式讓他們通過合作與自主探究，成功找到了創新的解決方案。學生的創新能力、問題解決能力和自主學習能力得到了極大的鍛煉和提高，提升了他們的自信心和成就感。

結語

總體而言，課程改革達到了預期的效果，激發了學生對計算機學科的興趣，學生的理論基礎更加扎實，實踐操作能力得到了提升，為他們今后從事醫學信息相關領域工作打下了堅實的基礎。未來，我們將繼續以情境學習理論和建構主義學習理論為指導，提出根據醫學院校特點進一步加強教育教學改革。

參考文獻：

［1］王淑娉，陳海峰.數字化時代大學生數字素養培育：價值、內涵與路徑［J］.西南民族大學學報（人文社會科學版），2021，42（11）：215220.

［2］溫佳程.數字化時代醫學生數字素養培育思考［J］.合作經濟與科技，2023（04）：9697.

［3］賈義敏，詹春青.情境學習：一種新的學習范式［J］.開放教育研究，2011，17（05）：2939.

［4］楊維東，賈楠.建構主義學習理論述評［J］.理論導刊，2011（05）：7780.

［5］馮曉英，王瑞雪.“互聯網+”時代核心目標導向的混合式學習設計模式［J］.中國遠程教育，2019（07）：1926+9293.

［6］尤慧，朱文芳，盧潔.基于“慕課”的高等數學混合式學習模式的探索與實踐［J］.數學教育學報，2020，29（04）：8590.

［7］徐雅斌，周維真，施運梅，等.項目驅動教學模式的研究與實踐［J］.遼寧工業大學學報（社會科學版），2011，13（03）：125127+130.

作者簡介：馬莉（1985— ），女，漢族，湖南湘潭人，碩士研究生，講師，研究方向：計算機基礎教學、醫學人工智能；陳志新（1982— ）男，漢族，湖南湘潭人，博士研究生，講師，研究方向：馬克思主義及其當代價值研究。

*通信作者：黃運有（1990— ），男，漢族，廣西貴港人，博士研究生，講師，研究方向：智慧醫療以及智慧教育。