張文晶

（齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161006）

計算機技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸凸顯，如醫(yī)院信息HIS（Hospital Information Sysem）系統(tǒng)、基因組的自動識別及注釋、醫(yī)學(xué)圖像的處理及分析等，急需建立一支人文素質(zhì)高、執(zhí)業(yè)能力強、身心素質(zhì)較高的醫(yī)療信息化人才隊伍[1]。要求醫(yī)學(xué)專業(yè)人員在具備一定的計算機應(yīng)用能力的同時，更應(yīng)具備理解人類行為的一系列思維活動，有效解決問題、發(fā)現(xiàn)事物本質(zhì)的計算思維。

1 構(gòu)建以計算思維能力培養(yǎng)為導(dǎo)向的教學(xué)目標

1.1 計算思維與大學(xué)計算機教學(xué)

計算思維這一概念由美國計算機科學(xué)家周以真教授給出詳細描述，她認為計算思維是通過約簡、嵌入、轉(zhuǎn)化和仿真等方法，將難解題轉(zhuǎn)化成易解題。采用抽象和分治處理繁雜的實際任務(wù)，并分析問題的可行性和復(fù)雜性，提高問題的求解效率。計算思維能力培養(yǎng)應(yīng)由完善的課程體系組成，其中大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程是訓(xùn)練計算思維最重要且最好的一門課程。大學(xué)計算機基礎(chǔ)課是大學(xué)生最先接觸的計算學(xué)科的課程之一，是培養(yǎng)大學(xué)生計算機文化素養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，將計算思維引入計算機課程是高校教學(xué)改革的迫切需求。

1.2 計算思維對于非計算機專業(yè)學(xué)生的重要意義

根據(jù)教育部高校計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會制定的《高等學(xué)校計算機基礎(chǔ)教學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略研究報告暨計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)基本要求》，計算思維能力的培養(yǎng)應(yīng)貫穿課程教學(xué)的全過程[2]。醫(yī)學(xué)院校大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程并非要求學(xué)生掌握計算機專業(yè)技術(shù)，而是通過計算科學(xué)知識和技術(shù)的學(xué)習(xí)，學(xué)生能自覺運用計算思維和工具解決問題[3]，為后續(xù)的課程學(xué)習(xí)培養(yǎng)必要的計算思維能力。

2 醫(yī)學(xué)院校計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)現(xiàn)狀

2.1 教學(xué)對象分析

不同教育背景的學(xué)生計算機水平參差不齊，已掌握基礎(chǔ)知識的學(xué)生在傳統(tǒng)講授課堂中易產(chǎn)生厭倦，不利于后續(xù)課程的學(xué)習(xí)；而沒有接觸過計算機知識的學(xué)生較難達到預(yù)期的學(xué)習(xí)目標。因此，針對學(xué)生的培養(yǎng)需要，融合高校信息化教育的需求，大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)模式改革勢在必行[4]。

2.2 教學(xué)內(nèi)容分析

根據(jù)教育部課程改革的基本要求，我校已調(diào)整了大學(xué)計算機基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容。隨著計算機科學(xué)前沿技術(shù)的不斷發(fā)展，課程的教學(xué)內(nèi)容持續(xù)填充。但課程存在學(xué)時少、信息量大、內(nèi)容多、學(xué)生輕視課程重要性等問題[5]，使得學(xué)生掌握情況差、學(xué)習(xí)熱情下降。針對這些問題，應(yīng)研究更合理、客觀、有針對性的教學(xué)模式。

3 面向計算思維的醫(yī)學(xué)院校計算機課程教學(xué)模式

SPOC教學(xué)模式實現(xiàn)信息技術(shù)與高校傳統(tǒng)課堂教學(xué)全面深度融合。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式實現(xiàn)了以學(xué)生為中心的教學(xué)范式變革。課堂教學(xué)結(jié)合SPOC翻轉(zhuǎn)課堂，加強與學(xué)生的互動和深度交流，收到寬度教學(xué)與深度教學(xué)相結(jié)合的效果。寬度教學(xué)由視頻完成，深度教學(xué)則由翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)來實現(xiàn)，有效地保證教學(xué)質(zhì)量的提升。大一開始培養(yǎng)學(xué)生的計算思維，從寬度教學(xué)延展到深度教學(xué)，把計算思維講清楚、講透徹，對學(xué)生的進一步學(xué)習(xí)奠定一個堅實的基礎(chǔ)[6]。

基于前期教育者對SPOC翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的研究，提出面向計算思維的SPOC翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法。為適應(yīng)醫(yī)學(xué)院校計算機基礎(chǔ)課程的教學(xué)要求，對SPOC翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式進行重新調(diào)整和細化，將其概括為“三步驟、三課堂、兩平臺”，即包括課前導(dǎo)學(xué)、課堂互動、課后評價三步驟；翻轉(zhuǎn)課、討論課、實驗課三課堂；SPOC線上、翻轉(zhuǎn)課堂線下兩平臺。基于我校與北京超星公司合作建立的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺為SPOC翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)提供了共享和交互的教學(xué)環(huán)境。SPOC翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式如圖1所示。

3.1 課前導(dǎo)學(xué)——課前準備與學(xué)習(xí)

班級學(xué)生進行分組，以組為單位布置任務(wù)。要求學(xué)生完成相應(yīng)章節(jié)的學(xué)習(xí)任務(wù)，包括觀看網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)視頻、回答問題、參加問題討論、制作演示文稿。提交自主學(xué)習(xí)過程中遇到的相關(guān)問題及建議上傳至SPOC網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺，并完成調(diào)查問卷。

圖1 SPOC翻轉(zhuǎn)課堂計算機基礎(chǔ)課程教學(xué)模式

3.2 課堂互動——課堂展示與討論

（1）學(xué)生以組為單位，組內(nèi)推薦一名成員完成任務(wù)講解，組間進行討論。學(xué)生可以通過限時演講形式，展示學(xué)習(xí)成果。

（2）在分組討論過程中，教師引導(dǎo)討論方向，針對各小組出現(xiàn)的問題進行個性化指導(dǎo)，存在的共性問題集中講解和糾正錯誤。

（3）任務(wù)驅(qū)動實驗課程。以組為單位完成實驗任務(wù)，教師指導(dǎo)各小組的實驗操作，糾正共性問題，最后總結(jié)和評價。

3.3 課后評價——課堂總結(jié)與評價

（1）整理改進：學(xué)生整理和歸納翻轉(zhuǎn)課、討論課和實驗課中所遇到的問題以及解決辦法。

（2）作品展示：按照教師和同學(xué)提出的問題修改各組的匯報內(nèi)容和實驗內(nèi)容，上傳至SPOC線上平臺，進而擴大交流和傳播范圍，得到更多更好的意見。

（3）學(xué)生評定：學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)進行反思和總結(jié)。

3.4 課程評價

課程評價體系包括兩部分，分別是過程性評價和總結(jié)性評價[7]。其中過程性評價結(jié)果由SPOC線上平臺和翻轉(zhuǎn)課堂線下平臺兩方面獲得。根據(jù)SPOC線上平臺學(xué)生完成作業(yè)、測試、觀看學(xué)習(xí)視頻任務(wù)量以及問題討論的參與度進行評價?？偨Y(jié)性評價分數(shù)由完成實驗報告情況和期末上機考試獲得，側(cè)重線上和線下交叉內(nèi)容的知識考核。

3.5 教學(xué)實施效果

通過教學(xué)小組前期的教學(xué)實踐和研究討論，經(jīng)過一學(xué)期的教學(xué)試驗，學(xué)生期末總成績的通過率達到100%。SPOC線上平臺的學(xué)生參與度較高，學(xué)生均能完成線上平臺的視頻學(xué)習(xí)任務(wù)，積極參加問題討論，學(xué)習(xí)熱情高、主動性強，但存在部分學(xué)生課后總結(jié)不完善的問題。教學(xué)模式有待進一步完善。某月學(xué)生SPOC線上學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計情況見圖2。

圖2 SPOC線上平臺學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計

4 結(jié)語

SPOC翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中線上教學(xué)平臺是互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)手段的代表，是解決計算機教學(xué)中內(nèi)容多、學(xué)時少的矛盾的有效手段。面向計算思維的大學(xué)計算機課程得到了突破性的進展，但受限于諸多因素，計算思維在醫(yī)學(xué)院校的計算機課程中仍然需要不斷研究和實踐。