姜曉旭,常小紅,見偉平,李改霞,劉文磊,張國鵬
(空軍軍醫(yī)大學基礎醫(yī)學院,陜西 西安 710032)
當今社會以計算機和通信技術為代表的信息技術發(fā)展日新月異,深刻影響著我們的工作和生活。21世紀,隨著人們對健康問題的重視,計算機在醫(yī)學領域的應用越來越廣,從最初的影像采集,逐漸發(fā)展到電子病歷、遠程醫(yī)療、智能診斷和醫(yī)療大數(shù)據(jù)。計算機技術使醫(yī)學發(fā)展逐漸呈現(xiàn)信息化、數(shù)字化和智能化的特點,是推動醫(yī)學進步和技術創(chuàng)新的強大力量。因此,國內(nèi)醫(yī)學院校普遍開設大學計算機基礎課程,作為必修的通識教育,旨在培養(yǎng)醫(yī)學生的計算思維和計算機應用能力,以應對未來醫(yī)療和科研工作的實際需求。然而,醫(yī)學院校除講授計算機基礎知識外,還應結(jié)合醫(yī)學崗位特點及要求,充分體現(xiàn)學科的交叉融合[1]。課程內(nèi)容設計的基本原則是以計算機知識為主體,以醫(yī)學實際需求為導向,通過模塊化的學習為學生未來從事醫(yī)學工作奠定基礎[2]。整個教學工作還應突出培養(yǎng)學生應用能力,培養(yǎng)學生的實踐操作技能。此外,考慮到學生未來工作崗位面臨的復雜需求,必須培養(yǎng)學生自主學習和終身學習能力,全面提升學生綜合素質(zhì)。因此,針對課程理論繁雜、應用性強和學科交叉的特點,如何在有限課時內(nèi)實現(xiàn)上述教學目標,是我們實際工作中面臨的重要難題。
為解決上述問題,筆者在教學實踐中對課程內(nèi)容不斷改革探索,形成一套“三位一體”應用型人才培養(yǎng)模式,見圖1。首先,核心理論知識模塊化,通過課堂精講方式使學生筑牢根基;其次,針對關鍵和常用技能,通過上機實訓操作,強化學生應用能力;最后,增設慕課助力線上自學,培養(yǎng)其自主學習能力,提升學生綜合素質(zhì)?,F(xiàn)將具體操作方法介紹如下。
在新形勢下,培養(yǎng)應用型人才是我國高等教育的長期發(fā)展戰(zhàn)略,也是我國社會經(jīng)濟發(fā)展的大勢所趨。醫(yī)學院校開設大學計算機基礎課程應把培養(yǎng)和提升學生未來工作能力作為主要目標,課程設計應考慮計算機與醫(yī)學的學科交叉融合[3]。同時,考慮到現(xiàn)階段學生從初中或高中就開始接觸計算機,課程學習前已經(jīng)具有一定知識基礎和應用經(jīng)驗,在課程設計時應弱化計算機基礎知識的講解,拓展與醫(yī)學工作密切相關的知識技能。通過廣泛征集醫(yī)學生和從業(yè)醫(yī)生的意見,我們在課程設計時將課程的核心內(nèi)容分為以下幾大模塊:計算機與醫(yī)學概述、醫(yī)學數(shù)據(jù)處理與分析、Python程序設計、計算機網(wǎng)絡、醫(yī)學多媒體技術以及計算機發(fā)展新技術。在理論授課過程中,我們通過問題式教學法(PBL)和案例式教學法(CBL),打造精品課程,并借助現(xiàn)代信息技術,對上述核心知識進行理論精講。鑒于本課程內(nèi)容多、學時有限,精講的要點在于對重難點內(nèi)容的提煉加工、知識結(jié)構的合理布局以及學生接受能力的掌控。我們在教學實踐中發(fā)現(xiàn)對計算機基礎知識、計算機網(wǎng)絡和office辦公軟件相關應用了解較多,接受最快;而醫(yī)學數(shù)據(jù)處理分析和Python程序設計方面平時接觸少,較難掌握;對圖像處理和網(wǎng)頁設計等多媒體技術興趣較高,認為在未來工作中會應用較多。我們根據(jù)上述情況調(diào)整學時比例,弱化學生容易或已經(jīng)掌握的內(nèi)容,突出重點和難點。授課中我們從日常最常見問題切入,緊貼醫(yī)學工作實際需要,并擴充相關的前沿進展,提升課程的深度與廣度。我們基于學科交叉融合的理念,通過理論精講方式,使學生筑牢計算機知識基礎,以便為未來醫(yī)學和科研工作提供有力支持。
大學計算機基礎是一門集理論和實踐于一體的課程。為培養(yǎng)學生使用計算機開展醫(yī)學醫(yī)療、科研和教學工作的基本能力,我們在理論課結(jié)束后,安排相應的上機實訓課程。理論課程為實訓課程打基礎,而實訓課程則是理論授課的豐富與拓展,能夠調(diào)動學生的學習積極性,提升學生的實踐操作能力[4]。目前教研室安排理論課時為72學時,實訓課時為184學時,其中醫(yī)學數(shù)據(jù)處理分析32個學時、Python程序設計104個學時和多媒體制作32個學時。同時,實訓課程中突出任務驅(qū)動和醫(yī)學應用為導向,緊密結(jié)合醫(yī)學實際工作需要,合理開設教學內(nèi)容。例如,講解PPT制作時,安排學生選擇某種疾病完成練習任務,在介紹疾病知識的同時,突出PPT制作的要點難點、結(jié)構布局和美化設計等理念。講授醫(yī)學數(shù)據(jù)分析時可將臨床數(shù)據(jù)或醫(yī)學研究數(shù)據(jù)作為素材,講述依托Excel進行函數(shù)統(tǒng)計分析和圖標制作的要點。在實訓課程中,還會對理論課內(nèi)容進行簡要回顧,引導學生運用理論課學過的知識完成實操作業(yè),使學生在實踐中回顧思考、加深理解理論課授課內(nèi)容,最終將知識內(nèi)化。
實訓課程開設的任務類型靈活多樣,并緊密結(jié)合醫(yī)學知識,使用醫(yī)學相關內(nèi)容作為素材。例如在多媒體技術實訓課程中,為學生安排制作將人體軀干、肋骨、心臟三幅圖合成為“心臟在人體中正確位置”效果圖的數(shù)字圖像處理任務。選取“口腔的解剖結(jié)構”為視頻制作素材,對視頻進行分割、剪輯、拼接、添加字幕和轉(zhuǎn)場特效等操作,完成數(shù)字視頻處理任務。具體操作時,教師通過演示引領學生入門,學生經(jīng)過反復練習,強化實際應用能力。通過這種上機實訓方式,可充分調(diào)動學生的學習積極性和主觀能動性,將所學計算機知識與醫(yī)學內(nèi)容相融合,強化應用能力。
近年來,計算機技術的發(fā)展已經(jīng)成為醫(yī)療技術發(fā)展的重要助力,特別是大數(shù)據(jù)、人工智能和遠程醫(yī)療等已經(jīng)廣泛應用于臨床實踐。因此,了解和學習計算機前沿知識,對于創(chuàng)造現(xiàn)代醫(yī)學科技成果意義重大。大學計算機基礎課程知識點多、覆蓋面廣、實踐性強,學生理解和掌握難度較大[5]。由于課時不足和現(xiàn)有教學條件的局限,教師在課堂內(nèi)難以面面俱到,只能對重難點進行講解剖析,遠遠無法滿足所有學生的實際需求。因此,引導學生開展自主學習顯得尤為重要[6]。同時還要充分結(jié)合學生的學習興趣,喜歡編程的學生可鼓勵其深入學習高級程序語言,喜歡多媒體的學生可引導其拓展學習動畫、視頻、網(wǎng)頁設計等。同時,由于生源地教育資源分布不均,來自大城市的學生往往接觸計算機的機會較多,有一定的計算機基礎;而偏遠山區(qū)和農(nóng)村地區(qū)的學生基礎相對薄弱,我們鼓勵有計算機基礎的學生通過多種方式自主學習深入拓展,并引導幫助基礎薄弱的學生掌握基礎知識,做到因材施教,讓所有學生都能得到發(fā)展與提升。
為幫助學生開展自主學習,我們除課堂講授和上機實訓外,還在中國大學慕課(MOOC)平臺開設了大學計算機——醫(yī)學計算基礎課程。本課程是由CMOOC聯(lián)盟聯(lián)合空軍軍醫(yī)大學、北京大學醫(yī)學部等多家醫(yī)學院校的教學骨干共同建設,慕課平臺提供了豐富的學習資源與模塊:視頻課程自主學習、形成性測驗與作業(yè)、討論區(qū)線上答疑、終結(jié)性考試、作業(yè)自評與互評[7]。通過任務驅(qū)動和翻轉(zhuǎn)課堂的方式組織實施,學生可依托慕課中精心設計的各類教學資源、豐富的醫(yī)學案例進行自主學習,培養(yǎng)學生自主學習和終身學習的能力,全面提升學生素質(zhì)。
基于我校大學計算機基礎的課程開設特點和實施過程經(jīng)驗,在教學實踐中總結(jié)出了“三位一體”應用型人才培養(yǎng)模式,現(xiàn)將其優(yōu)點和問題總結(jié)如下。
大學計算機基礎的開設是為了培養(yǎng)學生的計算思維和應用能力,為其今后開展醫(yī)療和科研工作打好基礎。在“三位一體”應用型人才培養(yǎng)模式中,課堂理論精講筑牢學生知識根基,上機實訓提升學生操作能力,而增設慕課助力學生自主學習,從而全方位提升學生的學習能力,可見整個教學過程都是以能力培養(yǎng)為根本導向。
當今社會形勢下,大學教育中對應用能力培養(yǎng)的要求已成為大勢所趨?!叭灰惑w”應用型人才培養(yǎng)模式,從課程內(nèi)容設計、課堂組織實施到課程考核評價,都緊貼學生未來醫(yī)療工作,適應了新時代高等醫(yī)學教育的需求。
大學計算機基礎課程學科交叉的特點,決定了教師不僅要熟練掌握計算機基礎相關知識,還要對醫(yī)學內(nèi)容有所了解。同時,鼓勵學生開展線上自學,對教師授課技巧和能力也提出了更高的要求。