王 蘋 翟 興
北京中醫(yī)藥大學(xué)信息中心,北京 100029
計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程是中醫(yī)類院校大一學(xué)生必修的一門通識(shí)教育課,其地位應(yīng)與大學(xué)物理、大學(xué)英語(yǔ)一樣,都是大學(xué)生素質(zhì)教育的基本組成部分,但是隨著近年來(lái)學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平的不斷提高,計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的發(fā)展卻陷入了困境,筆者對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程進(jìn)行了深刻的反思,提出以計(jì)算思維能力培養(yǎng)為導(dǎo)向,以BlackBoard 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)為支撐,對(duì)該門課程從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)等四個(gè)方面進(jìn)行全方位的深度教學(xué)改革。
自從2006 年3 月,美國(guó)卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)的周以真教授首次正式提出并定義了計(jì)算思維的概念之后,在國(guó)內(nèi)外掀起了計(jì)算思維的研究熱潮。 周教授指出:計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)概念進(jìn)行問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及人類行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維活動(dòng)[1]。
計(jì)算思維的本質(zhì)是抽象和自動(dòng)化,即當(dāng)遇到一個(gè)實(shí)際問(wèn)題時(shí), 先通過(guò)數(shù)學(xué)建模將該問(wèn)題進(jìn)行抽象化,然后利用計(jì)算機(jī)將問(wèn)題的解決過(guò)程數(shù)字化和自動(dòng)化。計(jì)算思維是信息時(shí)代每個(gè)人都應(yīng)當(dāng)具備的一種思維方式;計(jì)算機(jī)不僅為不同專業(yè)領(lǐng)域提供了解決專業(yè)問(wèn)題的有效方法和手段,還提供了處理問(wèn)題的普適思維方法;計(jì)算思維對(duì)所有的領(lǐng)域、職業(yè)都是適用的,并且能夠從中受益。中醫(yī)類院校的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程應(yīng)該著重培養(yǎng)學(xué)生將專業(yè)領(lǐng)域問(wèn)題轉(zhuǎn)化為能用計(jì)算機(jī)處理并解決的計(jì)算思維能力。
“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”是針對(duì)北京中醫(yī)藥大學(xué)(以下簡(jiǎn)稱“我校”)大一學(xué)生開(kāi)設(shè)的一門通識(shí)教育必修課,講授的教學(xué)內(nèi)容是Access 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā),教學(xué)課時(shí)為99 個(gè)學(xué)時(shí)。 近年來(lái)“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程的發(fā)展陷入了困境,致使我校教務(wù)處對(duì)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程存在的必要性提出了質(zhì)疑,并對(duì)該門課程進(jìn)行了學(xué)時(shí)的削減,將學(xué)時(shí)設(shè)置為36 個(gè)學(xué)時(shí)。因此,筆者深刻反思近些年來(lái)該門課程的教學(xué),發(fā)現(xiàn)存在以下三個(gè)主要問(wèn)題:
我校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程自2005 年來(lái)至今,一直講授的是Access 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā),內(nèi)容從未更新,而且在近十年的教學(xué)實(shí)踐中,我們不斷發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)Access 數(shù)據(jù)庫(kù)并不是十分感興趣, 大部分學(xué)生覺(jué)得學(xué)習(xí)Access 對(duì)今后的學(xué)習(xí)和工作幫助不大。 在教務(wù)處每年組織的學(xué)生座談會(huì)的訪談反饋中,學(xué)生普遍反映學(xué)習(xí)Access 無(wú)用,可見(jiàn),計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)嚴(yán)重脫離學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)際需要。
由于學(xué)生多機(jī)器少,同時(shí)為了避免機(jī)考過(guò)程中機(jī)器故障對(duì)考試的影響,近十年來(lái)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的期末課程考核方式是筆試,考核內(nèi)容范圍是教材上講授的知識(shí)點(diǎn)。計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)原本是一門實(shí)踐操作性很強(qiáng)的課程,通過(guò)筆試無(wú)法考核出學(xué)生的實(shí)際水平,有些學(xué)生平時(shí)上課不認(rèn)真練習(xí),但是通過(guò)期末背題的方式也能通過(guò)考試,這樣就不能真實(shí)地反映出學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)水平,而且也有失課程考核的公平公正性。雖然,我們采取的成績(jī)?cè)u(píng)定方式是平時(shí)上機(jī)操作成績(jī)占40%,期末筆試成績(jī)占60%,但上機(jī)實(shí)踐操作的分?jǐn)?shù)比例仍然很低,筆試的考核方式也會(huì)誤導(dǎo)學(xué)生不重視平時(shí)的上機(jī)實(shí)踐練習(xí),進(jìn)而降低學(xué)生的實(shí)踐操作能力。
雖然在這十年中計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程組的教師們不斷的改進(jìn)教學(xué)方式,比如引入了項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法和案例教學(xué)法,讓學(xué)生組成學(xué)習(xí)小組去設(shè)計(jì)完成一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)項(xiàng)目作品,但是通過(guò)課堂觀察我們發(fā)現(xiàn)大部分學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性仍不是很強(qiáng), 都是出于應(yīng)付期末考核,隨便完成一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)項(xiàng)目作品交上來(lái),用心去設(shè)計(jì)制作的好作品越來(lái)越少,學(xué)生明顯缺少學(xué)習(xí)主動(dòng)性,學(xué)習(xí)興趣也很低下。
計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)這門課程已經(jīng)到了必須改革的地步,筆者認(rèn)為本次的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革應(yīng)該從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式到教學(xué)團(tuán)隊(duì)四個(gè)方面進(jìn)行全面深度改革。
在各行各業(yè)都在推進(jìn)數(shù)字化和信息化的今天,從事計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)的教師們應(yīng)該重新審視和定位該門課程的教學(xué)目標(biāo),不應(yīng)將教學(xué)目標(biāo)僅僅定位為掌握某一種軟件的使用或者是操作技能的培訓(xùn)。應(yīng)該從計(jì)算思維的角度來(lái)講授計(jì)算機(jī)知識(shí),引導(dǎo)學(xué)生站在計(jì)算思維的高度來(lái)觀察、分析并解決專業(yè)領(lǐng)域的問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)某橄笏季S能力,真正認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)不僅是工具,而是可以啟發(fā)人們思考問(wèn)題的科學(xué)方法[2],使計(jì)算思維的精髓融入到分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的實(shí)踐過(guò)程中,從而提升該門課程的教學(xué)廣度與深度[3]。
顯然,單一的數(shù)據(jù)庫(kù)知識(shí)的講授已經(jīng)不能滿足目前醫(yī)學(xué)人才多方面信息知識(shí)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建,為適應(yīng)醫(yī)藥信息化發(fā)展方向并培養(yǎng)出能勝任醫(yī)藥信息化工作環(huán)境的合格人才,計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程組教師在教育部教學(xué)大綱的指導(dǎo)下,緊密結(jié)合中醫(yī)藥專業(yè)特點(diǎn)并對(duì)兄弟院校進(jìn)行了大量調(diào)研,對(duì)該門課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了大刀闊斧的改革,教學(xué)內(nèi)容不再限于某一種軟件的學(xué)習(xí),而是將教學(xué)內(nèi)容分成了多個(gè)不同的模塊,采用模塊組合式的教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)內(nèi)容具體包括九個(gè)模塊:計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)、Windows 操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及Internet 應(yīng)用概述、中文Office 應(yīng)用、醫(yī)學(xué)多媒體技術(shù)基礎(chǔ)、醫(yī)學(xué)動(dòng)畫設(shè)計(jì)技術(shù)基礎(chǔ)、醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)基礎(chǔ)、網(wǎng)站建立與制作和醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)應(yīng)用概論。
而且,將教學(xué)內(nèi)容從原來(lái)的單一講授Access 數(shù)據(jù)庫(kù),調(diào)整為九個(gè)模塊內(nèi)容的組合后,每個(gè)教學(xué)模塊內(nèi)容都是緊密結(jié)合學(xué)生的專業(yè)或是從社會(huì)生活的角度向?qū)W生介紹計(jì)算機(jī)知識(shí),讓學(xué)生感到計(jì)算機(jī)課上學(xué)到的知識(shí)是可以學(xué)以致用的。 另外,教學(xué)模塊的組成是動(dòng)態(tài)的、非線性的,同一年級(jí)、不同班級(jí)的教學(xué)內(nèi)容模塊的講授順序和內(nèi)容選擇可以是不同的。以往的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)過(guò)程都是按照教師事先教學(xué)設(shè)計(jì)的步驟按部就班的線性開(kāi)展的,在教學(xué)設(shè)計(jì)中沒(méi)有考慮到不同專業(yè)學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況,而改革后的每一個(gè)教學(xué)內(nèi)容模塊都是相對(duì)獨(dú)立的,因此,教師課堂上的教學(xué)內(nèi)容將是個(gè)性化的和動(dòng)態(tài)化的,由于不同班級(jí)的學(xué)生的疑難點(diǎn)會(huì)不盡相同,因而教師講授的不同班級(jí)的課堂的教學(xué)內(nèi)容也會(huì)不同,教師可以根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況調(diào)整教學(xué)模塊的講授順序,將原來(lái)線性單一的教學(xué)過(guò)程變成動(dòng)態(tài)可生成式的,這樣更好地了體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念。而現(xiàn)有的九個(gè)教學(xué)內(nèi)容模塊也不是靜態(tài)的,也會(huì)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展、學(xué)生計(jì)算機(jī)水平的提高、隨著中醫(yī)藥信息化發(fā)展方向的變化,而有所增減和更新。
同時(shí),在九個(gè)教學(xué)內(nèi)容模塊的講授中始終貫穿計(jì)算思維能力培養(yǎng)的主線,計(jì)算思維對(duì)不同學(xué)科專業(yè)大學(xué)生的創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)具有非常重要的作用,在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教學(xué)中應(yīng)著重于利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行問(wèn)題求解的思路和方法的教學(xué),重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生自覺(jué)地將計(jì)算思維貫穿于學(xué)習(xí)和工作當(dāng)中,并深刻理解計(jì)算在延伸人的想象力和創(chuàng)造力等方面的巨大作用[4],為大學(xué)生今后應(yīng)用計(jì)算手段進(jìn)行學(xué)科專業(yè)創(chuàng)新研究奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)[5]。
教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容的革新,必然會(huì)帶動(dòng)教師教學(xué)方式和學(xué)生學(xué)習(xí)方式的變革。 要在有限的36 個(gè)學(xué)時(shí)內(nèi)完成教學(xué)任務(wù),必須積極吸收當(dāng)前最新的教育技術(shù)手段,利用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式,借助BlackBoard 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái),組織有效的教學(xué),并充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、積極性,促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí),以提高課堂教學(xué)質(zhì)量。
翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方式:采用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)方式的教學(xué)內(nèi)容模塊,需要事先將該部分的教學(xué)內(nèi)容錄制成微視頻,并將微視頻、教學(xué)要求、拓展學(xué)習(xí)材料等教學(xué)資料都放到BB 教學(xué)平臺(tái)上。 學(xué)生利用課余時(shí)間先在BB 教學(xué)平臺(tái)上進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、討論、互評(píng)、測(cè)試和拓展學(xué)習(xí)。 當(dāng)學(xué)生在自主學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到問(wèn)題時(shí),有教師在線答疑提供幫助,當(dāng)然更鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)論壇討論來(lái)協(xié)作學(xué)習(xí)解決問(wèn)題[6]。 教師在課堂上只需講授學(xué)生在自主學(xué)習(xí)中普遍遇到的疑難知識(shí)點(diǎn),這樣大大提高了課堂的教學(xué)效率,也培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下,教師在課堂上不再是純知識(shí)內(nèi)容的宣講者,而是幫助學(xué)生解決自學(xué)過(guò)程中遇到的問(wèn)題,并將更多地課堂時(shí)間和精力用于引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)去解決問(wèn)題,是相比于傳統(tǒng)教學(xué)更高效、更高層次的教學(xué)模式,大學(xué)生已基本具備一定的自主學(xué)習(xí)能力,因此,翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式其實(shí)非常適合高校各學(xué)科的教學(xué)活動(dòng)。
專業(yè)案例教學(xué)方式:專業(yè)案例是培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力的有效載體,現(xiàn)在的學(xué)生具有明顯的“應(yīng)用型”特征,他們希望所學(xué)的知識(shí)與自己的專業(yè)、學(xué)習(xí)和生活實(shí)際能結(jié)合起來(lái)。 對(duì)于不同的教學(xué)內(nèi)容模塊,需要緊密結(jié)合學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn)來(lái)選取和制作教學(xué)案例,通過(guò)精心編制的案例情景的描述幫助學(xué)生構(gòu)建一個(gè)解決問(wèn)題的情境環(huán)境,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論、分析、歸納和總結(jié),提出解決問(wèn)題的各種方案。 在案例教學(xué)方式的教學(xué)過(guò)程中要側(cè)重于利用計(jì)算機(jī)知識(shí)解決專業(yè)案例的計(jì)算思維能力的培養(yǎng),引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)的計(jì)算機(jī)知識(shí)去思考如何解決類似的專業(yè)領(lǐng)域問(wèn)題[7]。
項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方式:對(duì)一些操作性很強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容模塊,可以采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方式。 在學(xué)生正式開(kāi)始學(xué)習(xí)前,教師應(yīng)先在BB 平臺(tái)上布置具體的項(xiàng)目任務(wù)、項(xiàng)目要求和項(xiàng)目范例,項(xiàng)目范例可以使學(xué)生更加明確項(xiàng)目任務(wù),使學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體在完成這些項(xiàng)目任務(wù)的過(guò)程中獲取知識(shí)[8]。
自主學(xué)習(xí)方式:一些偏重理論知識(shí)的教學(xué)內(nèi)容,課堂上如果教師直接講授,學(xué)生學(xué)習(xí)效果并不很好,可以采用學(xué)生自主學(xué)習(xí)方式,將教學(xué)內(nèi)容錄制成微視頻,放到BB 平臺(tái)上,學(xué)生在網(wǎng)上進(jìn)行學(xué)習(xí)討論,教師在網(wǎng)上進(jìn)行答疑指導(dǎo),教師還可以根據(jù)學(xué)生的網(wǎng)上學(xué)習(xí)情況選擇是否在課堂上講授該部分內(nèi)容;而對(duì)于一些過(guò)于簡(jiǎn)單和基礎(chǔ)的教學(xué)內(nèi)容,也適合于不進(jìn)行課堂教學(xué),完全采用學(xué)生網(wǎng)上自主學(xué)習(xí)方式[9]。
探究式協(xié)作學(xué)習(xí)方式:有些模塊的教學(xué)內(nèi)容教師可以完全不講,而是給出學(xué)習(xí)任務(wù),讓學(xué)生組成協(xié)作學(xué)習(xí)小組,通過(guò)探究自己找到答案,并在BB 教學(xué)平臺(tái)的小組論壇上上傳探究學(xué)習(xí)的階段性成果和最終成果[10]。
總之,只要是有助于培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力的教學(xué)方式和學(xué)習(xí)方式都可以應(yīng)用于教學(xué)過(guò)程之中,以最大化優(yōu)化教學(xué)過(guò)程,取得最佳教學(xué)效果。
改革后的“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程引入了計(jì)算思維,重新界定了教學(xué)目標(biāo),重組了教學(xué)內(nèi)容,改變了以往的教學(xué)方式和學(xué)習(xí)方式,因此,我們還需精心建設(shè)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的這支教學(xué)團(tuán)隊(duì)以勝任該門課程的教學(xué)工作。 關(guān)于BB 網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的使用及微課視頻錄制技術(shù)對(duì)于計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教師們來(lái)說(shuō)很容易掌握,但是,對(duì)于新的教學(xué)目標(biāo)的理解、新的教學(xué)方式的使用、新的教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)過(guò)程的掌控等是否正確和到位,確實(shí)是個(gè)亟待解決的問(wèn)題,也是此次“計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)”課程改革能否取得滿意效果的關(guān)鍵所在。 為此,提出三個(gè)解決辦法:內(nèi)部交流、校外學(xué)習(xí)、網(wǎng)上培訓(xùn)。
內(nèi)部交流:計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中的教師中,有多名師范教育背景的教師,他們對(duì)于這些新的教學(xué)理念和教學(xué)方式的把握會(huì)更加容易一些,因此教研室可以組織這些具有師范教育背景的教師研究新的教學(xué)模式,并與全體教師進(jìn)行交流研討,打造強(qiáng)有力的具有新的教學(xué)理念、能掌控翻轉(zhuǎn)課堂等教學(xué)方式的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)。
校外學(xué)習(xí):鼓勵(lì)課程組教師走出去參加國(guó)內(nèi)外的教育教學(xué)研討會(huì),或者作為訪問(wèn)學(xué)者到一流高校進(jìn)行學(xué)習(xí)交流,以了解先進(jìn)的教學(xué)理念、教學(xué)方法與具體實(shí)踐的步驟,并定期將學(xué)習(xí)的成果向課程組的其他教師進(jìn)行介紹。
網(wǎng)上培訓(xùn):要求計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程組的教師在網(wǎng)絡(luò)上注冊(cè)課程學(xué)習(xí)相關(guān)的教育教學(xué)理論,參加有關(guān)MOOC 課程的學(xué)習(xí),如北京大學(xué)汪瓊教授的“翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法”MOOC 課程。
應(yīng)重視通過(guò)教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)提高教師的教學(xué)水平,培養(yǎng)出一批具有計(jì)算思維能力、掌握先進(jìn)教育技術(shù)手段并善于在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生計(jì)算思維能力的教師,這樣才能勝任當(dāng)前基于計(jì)算思維的計(jì)算機(jī)課程的教學(xué)改革[11]。
以上從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和學(xué)習(xí)方式以及教學(xué)團(tuán)隊(duì)四個(gè)方面對(duì)計(jì)算機(jī)次基礎(chǔ)課程進(jìn)行了深度的教學(xué)改革設(shè)計(jì),但具體的教學(xué)實(shí)施效果還有待于通過(guò)新學(xué)期的教學(xué)實(shí)踐來(lái)進(jìn)行檢驗(yàn)。而貫穿于計(jì)算基礎(chǔ)整個(gè)課程中的計(jì)算思維能力的培養(yǎng)關(guān)系到我們培養(yǎng)出來(lái)的醫(yī)學(xué)人才的創(chuàng)新能力,關(guān)系到中醫(yī)藥信息化事業(yè),意義重大。因此,還需要計(jì)算機(jī)教師投入更多的精力去探索和推進(jìn)面向計(jì)算思維的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)改革的新思路,并為其他院校開(kāi)展面向計(jì)算思維的計(jì)算機(jī)課程教學(xué)改革提供參考和借鑒。
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