王金虹 李丹 馬斌

[摘 要]目前中醫(yī)藥信息化迎來了快速發(fā)展的機遇，作為中醫(yī)藥學生不僅要繼承好中醫(yī)藥，還應該學會利用計算機技術等現(xiàn)代化手段發(fā)揚好中醫(yī)藥，對中醫(yī)藥院校計算機信息技術課程提出了將中醫(yī)整體思維和計算思維融合的現(xiàn)實要求。文章以中醫(yī)整體思維與計算思維融合為基礎，在教學內容、教學方法、教學模式、考核評價、師資培養(yǎng)等方面進行了改革，通過教學實踐證明，基于思維融合的教學改革對于訓練中醫(yī)藥學生使用計算機技術解決中醫(yī)藥專業(yè)領域問題，具有很大的促進作用。

[關鍵詞]計算思維;信息技術;思維融合

[基金項目]2019年山西省研究生教育改革課題“‘思維、案例、翻轉、實踐四位一體模式在中醫(yī)藥院校研究生計算機教學中的創(chuàng)新應用”（2019JG197）

[作者簡介]王金虹（1973—），女，山西平遙人，計算機碩士，山西中醫(yī)藥大學健康服務與管理學院黨總支書記，副教授，主要從事醫(yī)藥數(shù)據(jù)挖掘與人工智能研究;李 丹（1978—），女，山西忻州人，計算機碩士，山西中醫(yī)藥大學健康服務與管理學院講師，主要從事醫(yī)學數(shù)據(jù)分析研究;馬 斌（1979—），男，山西太原人，工學碩士，山西中醫(yī)藥大學健康服務與管理學院副教授，主要從事人工智能與數(shù)據(jù)挖掘研究。

[中圖分類號] G424.1[文獻標識碼] A[文章編號] 1674-9324（2020）32-0221-03[收稿日期] 2020-02-20

一、引言

隨著云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新技術廣泛應用，信息技術對推動中醫(yī)藥傳承創(chuàng)新和服務惠民的革命性影響日趨明顯?！督】抵袊?030規(guī)劃綱要》與《國務院辦公廳關于促進“互聯(lián)網(wǎng)+醫(yī)療健康”發(fā)展的意見》（國辦發(fā)〔2018〕26號）等文件的出臺，有力說明黨中央、國務院對中醫(yī)藥發(fā)展的重視和支持，中醫(yī)藥信息化發(fā)展迎來了難得的機遇，在健康醫(yī)療和健康中國建設中將發(fā)揮出越來越重要的作用。國家中醫(yī)藥管理局《中醫(yī)藥信息化發(fā)展“十三五”規(guī)劃》中提出：建立和完善以醫(yī)院管理和中醫(yī)電子病歷為核心的中醫(yī)醫(yī)院信息系統(tǒng)，加強中醫(yī)電子病歷、辨證論治、中醫(yī)藥知識庫等信息化服務保障，推進中醫(yī)臨床和科研大數(shù)據(jù)應用，加強中醫(yī)臨床和科研數(shù)據(jù)資源整合共享，提升中醫(yī)藥科研效能，重點研究“互聯(lián)網(wǎng)+中醫(yī)藥”、中醫(yī)藥大數(shù)據(jù)分析、中醫(yī)藥云健康、中醫(yī)藥移動終端互聯(lián)，中醫(yī)辨證論治的智能化等技術。以上背景和需求都為中醫(yī)藥院校計算機教育提出了新要求，中醫(yī)藥臨床人員在具備傳統(tǒng)思維、熟練掌握專業(yè)知識的同時還需深入學習信息技術、具備計算思維，將計算機技術和計算思維充分應用于臨床與科研，不斷提升臨床實踐能力和科研能力，適應時代發(fā)展，更好地造福于人民。

而中醫(yī)藥學生更重視整體觀、辯證觀及實證思維[1]，相較于理工類院校，計算思維教學更難落地;中醫(yī)藥院校計算機基礎教學內容差別極大，教學內容與醫(yī)藥學生專業(yè)培養(yǎng)要求的適用性和穩(wěn)定性亟待提高;醫(yī)學生專業(yè)課任務繁重，加上醫(yī)師資格考試通過率的壓力，計算機教學內容與學時矛盾突出;能體現(xiàn)計算思維培養(yǎng)的醫(yī)學案例、教材等資源缺乏，難以支撐中醫(yī)藥專業(yè)應用，所以教學改革起步慢、力度弱、質量差別大。另外，多數(shù)醫(yī)學生對計算機基礎課程的期待是“簡單、實用、有趣”，教學需求之間存在著巨大鴻溝，所以如何在課程教學中激發(fā)學生的學習興趣，不斷培養(yǎng)學生的計算思維能力，并通過學習讓學生體會到知識的簡單實用性是中醫(yī)藥院校計算機教師面臨的課題。

二、計算思維

《計算機教育與可持續(xù)競爭力》（2018）定義計算思維是以信息的獲取和有效計算，進行算法求解、系統(tǒng)構建、自然與人類行為理解為主要特征，實現(xiàn)認知世界和解決問題的思想與方法[2]。計算思維是以信息和信息運動為認知對象和操作對象的思想和方法論，是涵蓋所有學科的第三種思維范式[2]。計算思維既作為基本的科學對象，同時也具有學科的橫向價值，從不同學科領域萌發(fā)的計算技術和方法，經(jīng)過計算機學科的精雕細琢以后，又為解決其他學科的問題提供了新的思想和方法。計算思維關注的是計算的科學和文化內涵，提供了一種描述現(xiàn)實和工程技術適用的概念范型[2]。計算已成為各門科學研究的一種基本視角、觀念和方法，并上升為一種具有世界觀和方法論特征的哲學范疇[3]（P50-55）。

計算思維的第一功能是提出問題和設計解決問題的模型，即如何實現(xiàn)計算過程，而不僅是具體實施計算過程。在學生計算思維的培養(yǎng)中重點是讓學生學會如何用新的思維解決專業(yè)領域的問題，即讓學生了解所學專業(yè)領域自身的計算思維特點，知道在所從事的科學領域計算能做什么，并通過計算機編程將其實現(xiàn)[4]。若只是計算思維理解為設計和實現(xiàn)“step by step”的編程過程，則忽略了其對于自然世界和人類行為的整體理解和科學建模（計算模型）所具有的更為深遠和本質的內容。所以從設計思想理解程序比熟悉其具體的語句更重要，讓學生對電腦編程，而不是固化學生思維模式讓電腦對學生編程[3]（P50-55）。

三、教學改革方法與措施

2019年習近平總書記對中醫(yī)藥工作作出重要指示強調，要遵循中醫(yī)藥發(fā)展規(guī)律，傳承精華，守正創(chuàng)新，加快推進中醫(yī)藥現(xiàn)代化、產業(yè)化，堅持中西醫(yī)并重，推動中醫(yī)藥和西醫(yī)藥相互補充、協(xié)調發(fā)展，推動中醫(yī)藥事業(yè)和產業(yè)高質量發(fā)展，推動中醫(yī)藥走向世界?？倳浀闹匾甘緩狞h和國家事業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略格局的高度，為新時期的中醫(yī)藥工作指明了方向、提供了遵循，更對新時代中醫(yī)藥傳承創(chuàng)新發(fā)展寄予厚望。為弘揚我國中醫(yī)藥自信，創(chuàng)新發(fā)展好中醫(yī)藥，突出中醫(yī)學專業(yè)學生的信息素養(yǎng)和應用能力，為中醫(yī)藥發(fā)展做好技術支持，我們對我校信息技術課程進行了深入研究。在以“立德樹人”為根本任務和以“中醫(yī)藥自信教育”為人才培養(yǎng)首要任務，以“應用為目的，以實踐為中心”的教學理念指導下，保持中醫(yī)藥自身專業(yè)特色和優(yōu)勢基礎不變，使學生充分吸收和運用科學思維方法和信息技術手段，在中醫(yī)藥領域勇于創(chuàng)新，開拓發(fā)展，將祖國醫(yī)學發(fā)揚光大，項目實踐路徑如圖1所示。

（一）中醫(yī)思維和計算思維的融合

中醫(yī)學蘊含的整體觀、辨證觀與現(xiàn)代科學認識方式的辯證性、綜合性相互吻合，發(fā)展過程也符合自然科學繼承與創(chuàng)新的特點[5]，將中醫(yī)基礎理論整合到計算機基礎的教學中，如：在介紹程序=數(shù)據(jù)結構+算法時，用對病人的診斷=望、聞、問、切+八綱進行解釋，也可以用中醫(yī)“陰陽”解析計算機系統(tǒng)。張介賓認為，“天地之道，以陰陽二氣而造化萬物;人生之理，以陰陽二氣而長養(yǎng)百骸?！庇嬎銠C系統(tǒng)中的陰就是軟件，陽就是硬件，“陽不是陰，陰也不是陽，這表明陰陽是對立的;但同時陰陽又是相互依存、相互包含的。沒有陰就沒有陽，沒有陽也就沒有陰”。學生不僅理解了計算機知識又加深對中醫(yī)診斷的理解，開拓了學生的學習思路，培養(yǎng)學生將中醫(yī)思維與計算思維的有機融合[6]（P66-80）。

（二）優(yōu)化教學內容

根據(jù)“實際、實用、實踐”的原則，改革和創(chuàng)新教學內容，突出思維能力和實踐能力的培養(yǎng)，將教學內容從與醫(yī)藥領域密切相關的工具性軟件的使用更換為人工智能和大數(shù)據(jù)技術在醫(yī)療健康領域的應用以及計算思維和程序設計。以Python語言程序設計為基礎培養(yǎng)學生的計算思維和實踐能力，在介紹程序控制結構、函數(shù)和代碼復用以及集合、列表、字典數(shù)據(jù)結構等內容時重點介紹使用Python語言實現(xiàn)算法的多樣化求解，不斷加強學生的思維訓練和實踐能力培養(yǎng)，在講授使用numpy庫進行科學計算、matplotlib庫實現(xiàn)可視化輸出、requests和beautifulsoup4實現(xiàn)網(wǎng)絡爬蟲等內容時也通過大量案例的實現(xiàn)不斷培養(yǎng)學生的計算思維、創(chuàng)新思維以及實踐能力[7]（P50-70）。

（三）改革教學方法和教學模式

將案例教學法、PBL教學法等先進的教學理念和方法充分融入教學實踐，將應用實例作為討論重心，從課前導學、課堂分析和討論、課后鞏固拓展提高三個環(huán)節(jié)，有步驟地引導學生思考、分析及探討，協(xié)助學生對知識的理解和應用。利用“MOOC+翻轉課堂”，形成“線上+線下”混合式教學模式，使用中國大學MOOC平臺和藍慕云班課互動教學平臺，提前準備網(wǎng)絡學習資源，課前給學生布置預習任務，分配學習小組;課中由學生上臺展示學習成果，同學相互提問解答，進一步學習討論，教師進行統(tǒng)一輔導和總結;課后包括線上作業(yè)、線下交流，適當布置拓展練習供不同層次同學課外延伸學習，最后根據(jù)學生在各環(huán)節(jié)中的表現(xiàn)獲得形成性評價成績。

（四）強化實踐教學

計算機信息技術課程實踐性很強，為了加強實踐教學，培養(yǎng)學生的動手、自主和創(chuàng)新能力，我們結合計算機在醫(yī)療健康領域的應用實例，通過設計多層次、多類別、多樣化實驗項目，培養(yǎng)學生的實踐能力、創(chuàng)新能力和綜合應用能力。同時積極組織對計算機興趣濃厚的學生開展第二課堂，給學生布置小型項目任務，在教師的指導下，讓學生在項目完成過程親身感受能力的增長過程，極大地激發(fā)了學生的學習積極性，逐漸從“學會”提升為“會學”。

（五）改革考核方式

在強化“以學生為主體”教學思想、轉變教師教學理念的基礎上，根據(jù)課程特點調整教學策略，教學過程從傳統(tǒng)的注重學生學習結果轉變?yōu)殛P注學生學習過程，由教師“主動教”上升為學生“主動學”。構建和實施課程教學評價體系，圍繞課程教學大綱構建形成性評價的評價內容、考評方式與相應標準，課程最終成績采用形成性評價與終結性評價相結合的評價方法，由課堂表現(xiàn)、作業(yè)展示、實踐技能階段性考核、期末考試4部分組成，如表1所示。其中課堂表現(xiàn)占10%、作業(yè)展示占15%、實踐技能階段性考核占15%構成形成性評價，考核學生課內、課外教學活動參與度、完成度和實踐能力，期末考試占60%為終結性評價，考核學生理論知識的掌握程度及對知識的綜合應用能力。

（六）組織教師學習中醫(yī)藥知識

為了豐富教師的中醫(yī)藥知識，更好地理解中醫(yī)藥的整體思維模式，在教學中更好地將計算機與中醫(yī)藥知識交叉整合，實現(xiàn)思維模式的融合，讓教師更多了解中醫(yī)藥行業(yè)信息化建設情況，更好地服務于中醫(yī)藥信息化建設。我們組織計算機教師學習中醫(yī)藥課程，經(jīng)常邀請本校中醫(yī)藥方面的專家給計算機教師普及中醫(yī)藥知識，積極推薦教師到合作醫(yī)療機構參與信息化建設，鼓勵教師與醫(yī)藥信息化開發(fā)企業(yè)進行各種方式的合作。教師的實踐經(jīng)歷極大地豐富了教學內容。

四、結論

課程學習結束后，通過問卷星對學生的學習情況進行了反饋調研，參加課程學習的所有學生參與了問卷調查。從調研結果來看，98%的同學對計算思維有了正確認識，92%的同學認為計算思維對將來學習生活的重要性，85%的同學認為通過課程學習自己的計算思維能力提升了，問卷中有關計算思維的實際應用問題90%的同學回答正確，還有80%的同學愿意繼續(xù)接受計算思維訓練。可見，通過教學改革的實施，學生對計算思維的認識和應用計算機解決實際問題的能力都有很大的提升，使用計算機解決實際問題的愿望也有很大提高，基本達到了培養(yǎng)學生計算思維和將計算思維與中醫(yī)藥整體思維融合的效果，學生將來使用計算機解決所學專業(yè)領域的愿望與實踐必將越來越積極主動。

參考文獻

[1]邢玉瑞.中醫(yī)思維方法研究述評[J].陜西中醫(yī)藥大學學報， 2019，42（03）：1-7.

[2]李廉.以計算思維培養(yǎng)為導向 深化大學計算機課程改革[J].中國大學教學，2013，（04）：7-11.

[3][英]維克托·邁爾—舍恩伯格，肯尼斯·庫克耶.大數(shù)據(jù)時代：生活、工作與思維的大變革[M].盛楊燕，周濤，譯.杭州：浙江人民出版社，2013：50-55.

[4]羅海風，劉堅，羅楊.人工智能時代的必備心智素養(yǎng)：計算思維[J].現(xiàn)代教育技術，2019，29（06）：26-33.

[5]楊燕，熊婕，王傳池，彭錦，胡鏡清.人工智能思維模式與中醫(yī)“象思維”的相似性探析[J].中華中醫(yī)藥雜志，2018，33（10）：4419-4422.

[6]閔棟，王豫，徐巖，等.AI+醫(yī)療健康：智能化醫(yī)療健康的應用與未來[M].北京：機械工業(yè)出版社，2018：66-80.

[7]邵學杰.醫(yī)療革命：醫(yī)學數(shù)據(jù)挖掘的理論與實踐[M].北京：電子工業(yè)出版社，2016：50-70.