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本文作者:胡珊 刘燕 单位:中山大学中山医学院
计算机技术已深入医学领域的各个方面,从医院诊疗设备技术的日新月异到医学科研工作的不断创新,计算机技术已成为医学研究的重要手段。从学生的未来职业发展需求来看,无论是作为一名临床医生或者是成为一名医学科研工作者,在学习阶段培养信息素养,掌握科学的思维方式,是拓展未来职业道路的重要手段。计算机基础是中山医学院医科学生在大学学习阶段接触到的第一门计算机课程,其在计算机基础教育方面的重要性不言而喻。然而,在现实的教与学的过程中会共同面对这样的问题:计算机教育是否仅仅局限于计算机工具和软件的使用?如何才能让信息素养在个人的学习生涯中保持持久的生命力?此外,也有学者质疑非计算机专业学生的计算机基础课程是否有存在的必要性?[1]因为部分学生在中学阶段已经学习了如Office办公软件或者某种程序设计语言,入学以后能够通过相应的计算机能力水平测试的则不需要参加计算机基础课程的学习。那么大学阶段的计算机基础课程仅仅是对中学阶段所学知识的重复吗?本文结合上述问题探讨如何结合医学生的专业特点,以培养学生科学的思维能力为导向,合理设置课程体系、改革教学方法,提高计算机基础教学的质量,在计算机基础教育中培养和提高医学生的信息素养。
1中山大学中山医学院医科学生计算机基础课程的现状
目前,中山医学院针对医学专业计算机基础课程的教学目标是具备信息技术的应用素质与软件工具的综合使用能力。根据2009年医药类计算机基础教学指导委员会颁布的“医药类院校的计算机基础教学的课程设置和基本要求”的指导性纲要文件,提出2+X的课程设置体系,其中“2”代表大学计算机基础(医药类)和程序设计基础两门必修课;“X”包括数据库基础及应用、医学多媒体及其在医学中应用、医学成像及处理技术、医学信息分析与决策等4门选修课。中山医学院医学专业的五年制本科教学安排中,计算机基础课程的总学时为90学时,其中理论课和实验课各占45学时。该门课程在学生入学的第一学年开设,主要包括3部分内容:计算机文化基础(包括网络基础知识、Office办公软件应用等)、数据库基础和程序设计基础。针对这些教学内容,在教学工作中总会有一些问题。1)如果单纯从课程内容来看,大部分是进行普及性的基础知识和技能教学,已被统一到非计算机专业学生的计算机基础知识和应用能力等级考试体系之下,如何形成具有医学特色的教学体系?2)计算机技术的发展日新月异,教学内容不断更新,理论知识不断膨胀,而教学时数却有逐渐减少的趋势,如何才能通过课程体系的合理设置,平衡这两方面的关系?3)由于学习过程中所运用的软件的时效性,会使学生对所学的内容产生质疑,如何克服这种只针对软件工具的学习方法,将学生的思维能力提升到一个新的高度?
2以培养学生科学思维能力为导向,构建合理的课程体系
构建合理的课程体系是培养医学生具有科学的思维方式、良好的信息素养的基础,课程体系的构建应该遵循3个原则。一是把握基础。在计算机技术日新月异的今天,计算机科学依然遵循它固有的原理和规律,在稳定中不断发展。在课程的学习过程中,为避免软件的时效性给学生带来的疑惑,学习的重点应该以“培养思维为主,传授知识为辅”,将传授知识转化为传授基于知识的思维方式[1]。二是结合医学生的专业特点,将计算机知识和现代医学诊疗技术的发展相结合,将此概念渗透到计算机基础课程的教学中,从而培养学生的交叉思维能力。三是以学生未来的自学能力为出发点,将计算机科学与技术,信息科学和医药学科学及临床实践交叉结合,使科学的思维方式和信息素养在学生身上保持持久的生命力,为未来学生的工作和科研拓展道路;因此,总体来说,在课程的指导思想上,以培养学生科学的思维能力为导向;在课程的内容设置上,以学生未来所要面对的学习和工作任务来划分教学模块。同时,再辅助以多元化的教学手段来激发学生的学习积极性和主动性,提高教学质量。
2.1将培养科学的思维方式贯穿教学过程
在2010年,九校联盟计算机基础教学发展战略联合声明中提出,计算科学与理论科学和实验科学,并列成为推动人类文明进步和促进科技发展的三大手段。而作为计算科学基础的计算思维是大学生创新性思维培养的重要组成部分。因此,计算机基础课程应强调计算思维基础教育,知识讲授与素质培养应贯穿于计算思维的教学中[2]。医学专业的学生在学习的过程中更多的是采用实验思维和形象思维的方式来解决问题,因此,在计算机基础课程中,课程的主线应贯穿于对学生的计算思维能力的培养,使得这种思维方式能够和计算机的原理知识相互影响,从而成为有效解决问题的途径。在课堂教学中可以采用的基本教学主线是:分析问题——抽象问题——建立计算模型——总结比较问题。例如,在学习VB的分支结构部分的内容时,并不是平铺直叙地去一一介绍每种结构的特点、语法,而是可以和日常生活中解决问题的思维方式相联系,首先将问题建立在学生的形象思维基础之上。
1)比如,要从A点出发去到B点,有几种不同的道路选择可以到达目的地,如普通公路、国道、高速公路,每条道路的行驶距离不同,需要花费的时间和金钱不同,那么将如何选择行驶路径?
2)分析问题,选择不同的道路,取决于行驶距离的长远,过路费的多少,由此引申出这个问题有几个条件?各个条件之间的关系是什么?
3)分析各个条件和路径之间的关系后,可以将几种不同的路径描述转换成所对应的不同分支结构语句。不同的选择条件对应分支结构中不同的分支条件,不同的路径则对应不同的分支语句结构,通过教师逐一对各种分支结构语句进行对比分析,从而将学生的形象思维逐步转变为抽象思维。
4)学生结合实际问题,选择用不同的语句结构编写代码,并进行对比总结。学生在学习的过程中不断通过这样的思维方式来进行训练,就可以逐步掌握计算思维的方法与特点,为今后的学习奠定良好的基础。
2.2立足医学专业,培养学生的信息素养
作为一名未来的临床工作者,其将来所要面对的是高度信息化的工作环境,医院信息系统、临床信息系统、医学图像处理系统、电子病历等是临床工作者的工具,而所培养的学生应该具备在未来的工作环境中,对医学信息的及时获取、掌握和应用能力。那么在计算机知识的浩瀚海洋中,该如何进行知识的取舍,传授给学生?结合学生的学习和未来工作需要,笔者认为可以将教学内容划分为四大模块。#p#分页标题#e#
1)计算机与网络的基础知识。计算机与网络作为一种基本工具成为信息社会信息交互的载体。了解计算机的体系结构
,有助于理解医学信息在计算机中的存储方式和编码方式;而掌握互联网技术的应用和发展,则是现代医务工作者及时获取医学研究的最新动态,跟踪科研领域最新进展必不可少的工具。
2)文稿与演示的处理技术。医学论文的写作和交流能力,是学生对自己的学习能力、科研能力的综合展示,也是医务工作者交流工作成果的最重要途径。通过学习文档处理工具和文稿演示工具,使得学生能够具备对医学知识的综合表达能力。
3)数据处理技术,包括Excel软件和数据库基础两部分内容。医学研究的实施过程可以概括为:数据采集——数据整理——数据分析——结果解释。在此过程中,从医院信息系统中产生的临床数据,以及从医学诊疗仪器中产生的检验数据均以不同的编码方式存储在计算机中,而Excel软件和数据库软件可以提供对数据的结构化存储方式,对数据的分析、计算、查询和统计功能,并有助于学生了解医院信息系统的基本结构和开发过程。
4)程序设计基础知识。学习程序设计语言的主要目的是培养学生运用计算思维解决问题的能力。在现代医学领域中,无论是生物电信号处理、计算机影像诊断技术、计算机医疗仿真技术、数据挖掘和人工智能技术、医院信息管理等各个方面,都体现着程序设计技术的基础性和重要性。而作为一名医学生来说,掌握一门相关的程序设计语言,不仅有助于培养自身的逻辑思维能力,并且对于今后能够深入医学前沿领域的研究,尤其是研究生阶段的学习,开拓自己的科研能力都有着很大的帮助。随着时代的进步,现在所用到的软件会不断被新的软件所代替,但是与学生紧密联系的工作和学习生活中所要接触到的任务则是基本不变的。那么,当学生通过计算机课程的学习培养了科学的思维能力,具有了较高的信息素养,掌握了自我学习和提高的方法,就不会再被某种软件的使用所束缚,从而使得信息素养成为陪伴他们一生的良师益友。
2.3采用多元化的教学手段,提高教学质量
针对以上教学内容,采用多元化的教学手段来进行教学,目前的教学工作主要从3个方面进行。
1)在理论教学中,采用传统的以教师讲解为中心的教学方法(LectureBasedLearning,LBL)和以问题为导向的教学方法(Problem-basedLearning,PBL)相结合的教学模式,始终注意提高学生的学习兴趣,激发他们自主学习的积极性。在课程的前1/2部分,以LBL教学模式为主,通过知识点的展开,使学生对课程的内容有系统了解,掌握相关的基础知识。在课程的后半部分,采用PBL教学方法对学生进行授课。PBL是强调以学生主动学习为主,将学习与任务相联系,注重于培养学生自主学习的能力和综合运用知识解决实际问题的技能[3]。例如,在学习VB程序设计语言的控件部分时,并不是直接去一一介绍每个控件的作用及其相关的属性、事件和方法,而是围绕要完成的任务,去寻找可能合适的控件,然后再将大任务进行分解,确定出一个个小的目标,围绕这个小目标,去寻找这个控件具有的能力,即运用不同的属性、事件和方法来解决这个问题。这样,学生在熟悉了不同控件的同时,对面向对象的程序设计方法有了较为深刻的理解,掌握了解决相关问题的逻辑思维能力,避免了死记硬背的学习方式。
2)充分认识到实验课的重要性:实验课是消化吸收课堂上所学内容的地方。由于实验课时的限制,如果单纯依靠实验课可能连指定的内容都来不及完成。因此,在上课前精心挑选一些练习题,让学生精练,用不同的方法去解决问题,以达到事半功倍的效果。并且一直向学生强调实验课的主要目的是用来答疑解惑,通常学生会利用课余时间先去做练习,再到实验课堂上和教师探讨遇到的问题,这样能够加深理解所学知识。另外,对于学有余力的学生,鼓励他们按照自己的兴趣去选择学习内容,以协调学生学习的共性和个性之间的差异。
3)将课程中所有的重点和难点问题都制作成模拟教学软件放到网络教学平台上,学生在学习过程中遇到问题,可以通过这个教学软件去寻找相应的答案,并且相比于教师课堂教学,教学软件的优越性还在于可以反复学习;另外,通过网络教学平台,学生可以和教师进行充分的沟通,使得学生能够及时解决问题,避免由于问题的积压而挫伤学习的积极性。以上这些教学方法的开展,在一定程度上提高了学生的学习主动性,学生对于所学知识的掌握程度方面都取得比较满意的结果。
3结论
从大学阶段的第一门计算机课程开始,逐步培养学生掌握科学的思维方法,提高学生理解问题和解决问题的能力,对医学生的信息素养的提高是非常重要的。此外,在后续的学习过程中,还为学生提供多门计算机方面的选修课,如医学程序设计、网络与多媒体、医学信息学等,以求从多个方面进一步提高学生的信息素养,为培养出合格的、适应医学科技发展的新一代医务工作者而努力。