高等醫學院校計算機網絡基礎及應用課程教學探索

游強華 胡雅凌 王 萍

(川北醫學院圖書館 南充 637007) (川北醫學院計算機數學教研室 南充 637007)

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?醫學信息教育?

高等醫學院校計算機網絡基礎及應用課程教學探索

游強華 胡雅凌 王 萍

(川北醫學院圖書館 南充 637007) (川北醫學院計算機數學教研室 南充 637007)

以川北醫學院為例，分析計算機網絡基礎及應用教學的現狀與問題，結合教學實踐，針對醫學專業學生的特點，從授課理念、授課計劃、教學內容以及教學方法等方面對計算機網絡的教學改革進行闡述。

醫學生；計算機網絡；教學；改革

1 引言

信息化、數字化、全球化、網絡化是21世紀人類社會的重要特征。以計算機網絡迅猛發展而形成的網絡化則是推動信息化、數字化和全球化的基礎和核心，獲取信息、處理信息、使用信息的能力已成為現代人類最基本的生存能力之一。隨著各行各業信息化進程的推進，醫院以數字化、網絡化為核心的信息化建設正在加快。為適應新形勢的需要，醫學生在具有扎實的醫學基礎知識、熟練掌握臨床基本技能、具有較強的創新思維能力和實踐能力的同時，還必須掌握通過計算機網絡等現代化手段快速獲取新知識、利用新知識，分析問題和解決問題的能力。形勢的發展、計算機網絡技術的快速更新、醫學生的實際需要都要求進行教學改革，以培養學生的綜合素質。信息管理與信息系統(醫學)是一門涉及醫學實踐、教育、科研中信息加工和信息交流的學科[1],目前已有40余所醫學院校開設了該專業[2],川北醫學院對臨床醫學本科三年級學生，于2010年開設了輔修課程，包括醫學信息學、醫學信息分析、多媒體技術與應用、計算機網絡基礎及應用。本文以川北醫學院為例，結合計算機網絡基礎及應用課程教學中存在的問題、課程建設、辦學特色及師資的實際情況，對課程改革進行了探討。

2 計算機網絡基礎及應用課教學現狀與問題

2.1 理論內容難而深，容易降低學生學習積極性

計算機網絡本身是一個內容龐大的體系，許多教材都以開放式系統互聯(Open System Inter Connection,OSI)參考模型為基礎，講解網絡互連的7層框架以及各層對應的網絡協議[3]，同時還涉及數據通信基礎、局域網、廣域網、網絡操作系統、域名系統、服務配置、網絡管理、路由器、防火墻、交換機管理配置和網絡安全等眾多知識點[4]。這些抽象理論的知識點，特別是關于網絡協議方面的內容，會讓學生感到難于理解，脫節于應用實踐，進而降低學生學習的積極性，產生厭學情緒，最終導致學生為了應付考試，只能機械地記憶相關概念，未能真正地達到教學預期目標。

2.2 實習課時少，缺乏配套的專業實驗室

計算機網絡基礎及應用是一門理論與實踐緊密結合的課程，但是由于其理論內容難而深，教師在教學時往往花費過多的時間在理論方面，減少了在實習課方面的學時。同時就實驗室而言，專業的網絡實驗室能夠從網絡原理、建構、應用以及開發等方面準備各類實驗，同時允許學生完全自主地在主機上進行各種工具的安裝以及使用[5]。但目前很多高校的網絡實驗室類似于普通的機房，為了便于統一管理，禁止私自安裝軟件，或安裝有系統還原軟件，或采用無盤系統管理，限制了學生在實驗過程中的探索力、自主創造力。

3 計算機網絡基礎及應用課教學改革探索

3.1 授課理念

隨著信息技術的迅速發展，計算機網絡技術在醫療信息化建設方面廣泛應用。技術的發展與成熟對相關復合型人才的需求日益迫切，因此高等教育培養復合型醫學人才勢在必行[6-7]。由于醫學專業的學生往往缺乏與計算機網絡先驅課程相關的知識，因此在學習上可能會存在一定的困難[8]；同時醫學生的就業不同于計算機及相關專業的學生，授課理念必然要有所區別[9-10]。針對該輔修方向的學生，川北醫學院首先明確授課目的是讓學生掌握一些計算機網絡的基礎知識和基本技能，側重于計算機網絡技術在今后學習、生活、工作中的基本應用，因此教學偏重于基本概念和基本工作原理的理解掌握及應用；其次，由于該輔修專業開設的計算機網絡課程學時不多，因此對教學內容有所篩選，不是面面俱到；最后，在授課的同時加強該課程的應用，以及該課程與醫院信息化的聯系，激發學生的興趣，讓學生掌握一定的計算機自學能力，為全面提升學生素質打下良好的基礎。

3.2 授課計劃

計算機網絡基礎與應用是一門需要軟件和硬件結合、計算機技術和通信技術結合、理論和應用結合、課堂和實驗室結合的課程[11]，川北醫學院采用課堂教學、課堂討論、上機操作及現場操作相結合的教學模式，教學內容及其學時分配，見表1。

表1 計算機網絡基礎與應用教學安排

3.3 教學內容

3.3.1 理論教學內容設置 過去大多數計算機網絡課程是以開放的系統參考模型來進行講解，教材也多以此為主線編撰。現在雖然有了一定改進，教材在通信基礎和7層協議模型方面內容大多精簡[12]，但如果仍然以該主線進行講解，顯然不適合醫學院校的輔修專業學生。一方面是由于該主線內容的理論知識過于專業，晦澀難懂；另一方面，該主線內容對于醫學生日后的學習和工作作用不大。因此川北醫學院的教學以應用為主線，講解計算機及網絡的基礎知識及應用，目的是讓醫學生了解計算機和網絡的基礎知識，應用網絡技術解決一些簡單的網絡問題。理論教學內容設置如下：計算機網絡概論及體系結構主要講解計算機網絡的發展、分類及其在生活中的應用，網絡體系結構主要對比講解OSI參考模型及TCP/IP參考模型。數據通信基礎概述主要講解通信的基礎概念與技術，如模擬通信與數字通信的比較、復用技術的分類、衡量數據通信的主要技術標準、數據差錯與校正等。計算機基礎知識主要講解計算機主機的構成及各個部件的功能，介紹操作系統安裝，包括目前流行的制作U盤啟動盤，利用U盤安裝操作系統及操作系統備份的方法。Internet基礎知識主要介紹IP地址的相關知識，包括子網及子網掩碼、Internet的基本原理、域名空間等。局域網主要講解局域網的相關技術，重點在于局域網的組建與Internet連接。網站制作主要講解HTML基本語法以及利用FRONTPAGE軟件制作靜態網站。常用服務器配置主要講解Web服務器、FTP服務器、DNS服務器的基本配置及操作。網絡安全技術主要講解網絡安全基本知識、計算機病毒、加密技術等。網絡應用主要講解一些常用軟件的應用。

3.3.2 實習教學內容設置 計算機基礎知識實習內容：(1)讓學生利用淘汰的部分損壞的電腦，拆卸并重新組裝，直到電腦能正常開機運轉。(2)在組裝好的電腦上安裝操作系統，對操作系統進行備份。局域網的實習內容：(1)制作網線。(2)將原來組裝的電腦配置IP地址，通過交換機、路由器進行組網[13]。(3)在局域網內實現文件夾的共享、打印機的共享以及共享上網。網站制作實習內容：讓學生利用FRONTPAGE軟件制作網站，可以是自我介紹、家鄉介紹，還可以是學生自己感興趣的話題。常用服務器配置的實習內容：(1)配置Web服務器、FTP服務器、DNS服務器，熟悉其基本操作。(2)發布自己制作的網站并使局域網內的計算機能夠訪問。網絡應用實習內容：主要讓學生們了解一些常用軟件的下載及使用方法，如遠程控制軟件、壓縮軟件、媒體格式轉換工具、數據恢復軟件、數據加密軟件等。

3.4 教學方法

3.4.1 采用多種教學方法提高理論課實效 (1)引入式教學。由于部分理論比較枯燥難懂，因此在講解過程中應盡量采用介紹式教學，即通過簡單示例，引入理論的教學。如通過灌輸寫信人、收信人、郵局、貨物系統的示例，向學生介紹網絡體系結構的分層模型，以及數據的封裝與解封，同時也向學生灌輸一種層次化的理念。在講解數據通信時，通過磁帶的翻錄與MP3的復制來引入模擬信號與數字信號，進而比較兩種信號的優缺點。在講解數據差錯與校正時，通過模擬兩個人銀行轉賬，如何確保銀行卡號不出錯進行引入，進而分析各種方法的優缺點。在講解理論部分時，應該重點啟迪學生的思維，擴展學生分析問題的能力，而不能像要求計算機專業的學生那樣要求醫學生對整個理論有透徹認識。(2)實例式教學。在講解計算機基礎知識時，通過一臺真實的主機進行展示，結合學生日常電腦使用和購買電腦選擇配置的實際問題進行講解；在講解Internet基礎知識和局域網時，就寢室、家庭或醫院如何搭建局域網、如何實現多臺電腦共享上網進行講解；在講解網站制作時，將上一年級學生的作品進行展示；在講解網絡安全技術時，告知學生常用的網絡安全技能，預防計算機病毒的常用措施，如在網吧上網時需注意的事項、在日常生活中使用U盤需注意的問題等。這些與生活和學習息息相關的內容能夠讓學生實實在在地感受到本課程的作用。(3)興趣激發式教學。在授課的過程時，應該采用多種方法激發學生的興趣，如在講解載波偵察聽多路訪問/沖突檢測(CSMA/CD)協議時，要求學生討論“大家在同一個教室時，如何可以有效地進行交流而又不會影響他人”，進而再講解CSMA/CD協議原理。在教學的過程中，還可設立一些加分項，對問題搶答、課后資料收集、作品展示等給予一定分值獎勵，計入期末的總體成績，也能有效地提高學生的學習興趣。(4)多媒體展示教學。多媒體技術集圖像、文字、聲音、動畫于一體，利用各種多媒體軟件輔助教學，可將抽象的理論知識轉化為可視化的動畫或視頻，有助于達到理解知識的目的[14-15]。如利用西安交通大學制作的Flash動畫講解數據幀傳輸中的差錯控制、OSI模型的通信過程等[16]。講解計算機基礎知識時，通過播放部分電腦組裝視頻[17]，不僅可有效激發學生的學習興趣，同時還讓學生對理論知識有了更直觀的認識。

3.4.2 充分利用實習設備及實習課提高實訓操作技能 (1)實驗室的建設。川北醫學院本輔修方向建有兩個專業實驗室：一個是教學實驗室，一個是開放式實驗室。教學實驗室共有學生電腦32臺，教師電腦1臺，配有黑板及投影儀，所有電腦上都安裝了有關教學的相關軟件，通過網絡設備組成局域網，均能上網。該實驗室主要用于教學、演示及相關軟件的實習。開放式實驗室有電腦約40臺，配置為淘汰的部分零件損壞的電腦，同時配有網線、交換機、路由器等網絡設備和工具。該實驗室主要用于學生自主拆卸組裝電腦、安裝操作系統、安裝相關軟件、組建局域網、實現局域網共享等。(2)課堂實驗課教學。從授課過程來看，學生對于實習課的興趣遠遠大于理論課的教學，在實習過程中學到的東西印象更深刻，應該充分利用各種手段在實習課中鞏固理論知識、提高實訓操作技能。因此可以在實習過程中設立競賽模式、團隊協作模式、互助模式等。如在實習計算機基礎知識內容前，預先告知學生實習的內容并提供一些視頻供參考；在實習過程中，將學生分成小組，比賽哪個小組能最先組裝并安裝好操作系統[18]。實踐表明學生對這部分的內容非常感興趣，在實習過程中提出了很多相關的問題，如哪種操作系統最好、什么是雙系統、怎樣安裝雙系統等。部分學生還對自己使用的電腦重新安裝了操作系統。進行網站制作時，告知學生最終的網站將會上傳到互聯網(http://www.nsmcxinxi.com/)，并且網站制作的成績是制作人在班上介紹展示后，由全班學生進行投票產生。這就大大激發了學生制作網站的興趣，絕大部分的學生還利用了課后的時間進行網站制作。在實習的過程中，少數同學可能較早地完成實驗內容，這時候可以鼓勵這部分同學幫助尚未完成實驗的同學。(3)課后實驗課教學。針對部分學有余力的同學，可以開展一些課后的實驗教學。讓學生利用課余時間，自主地進行學習，對課堂教學內容進行深入擴展。如在課堂上簡單介紹網絡模擬器Cisco Packet Tracer，告知其主要功能，提供相關的學習資料，讓有興趣的同學利用該軟件組建一個大型的網絡平臺，在一個復雜的網絡平臺中掌握路由交換的基本原理等[19]。介紹VMware虛擬機，讓有興趣的同學安裝不同的虛擬操作系統，用VMware虛擬機軟件搭建虛擬網絡實驗環境[20]。這些課后的實驗內容能夠深入擴展學生的網絡知識，但是由于其內容有一定難度并且需要學生自主學習，所以在廣泛推廣方面有一定的困難。

3.4.3 改革考試方法 考試對學生的學習起著重要的督促作用，但是傳統單一的試卷考試存在很多弊端，可能會導致學生為了考試而學，機械記憶知識點。而本課程的最初目的是培養復合型的醫學人才，讓學生能學以致用。因此對于本課程的考核方案，川北醫學院參照其他院校的一些模式，將期末成績劃分為平時作業、實習和期末考試3大主要部分，各占總成績的10%、30%和60%。同時還記錄出勤考核，只記負分，即全勤不扣分，遲到缺席則扣分。還有獎勵分值，如課堂搶答、小組競賽優秀者、網站制作優秀者，其加分總值不超過5分，其總成績不超過100分。

4 結語

計算機網絡發展十分迅速并在各個領域都有廣泛應用，如何針對醫學生的特點，在有限的學時內，合理地安排理論與實驗教學內容，有效地組織課堂教學，對授課教師來說是一個挑戰。本文結合筆者本人的教學經驗，從授課理念、教學內容以及教學方法等方面進行了教學改革的探索，提升了醫學生計算機網絡理論知識水平和實踐應用能力，適應醫院信息化的發展需求。但是計算機網絡是在不斷變化發展中的，因此計算機網絡的教學也應該是不斷變化發展的，仍需繼續改革以適應新的形勢。

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Teaching Exploration of Computer Network Basis and Application Course in Medical Colleges and Universities

YOUQiang-hua,HUYa-ling,

LibraryofNorthMedicalCollege,Nanchong637007,China;WANGPing,TeachingandResearchSectionofComputerScienceandMathematics,NorthSichuanMedicalCollege,Nanchong637007,China

Taking North Sichuan Medical College as an example, the paper analyzes the current situation and problems in computer network basis and application teaching. Combining with teaching practice, according to the characteristics of medical students, it elaborates teaching reform which involves teaching idea, plans, contents and methods, etc.

Medical students; Computer network; Teaching; Reform

2015-03-19

游強華，講師，發表論文8篇。

R-058

A 〔DOI〕10.3969/j.issn.1673-6036.2015.06.020