新工科背景下中醫藥高校教學內容與方法改革

尹雪妍 錢有程

摘? ? 要：隨著信息技術、數據科學和人工智能等新興工科領域的迅猛發展，傳統教育需要不斷適應這些變革，以培養具備跨學科能力和創新思維的中醫藥學生。文章以“數據結構”課程為案例深入分析、探討了新工科背景下中醫藥高校課程教學內容與教學方法的改革，包括項目驅動學習、跨學科合作、創新教育技術的應用等。此外，強調了教學評估和效果分析的重要性。

關鍵詞：新工科；數據結構；教學內容改革；教學方法改革

中圖分類號：G642? ? 文獻標識碼：A? ? ?文章編號：1002-4107（2024）06-0004-03

教育是社會進步和發展的關鍵因素之一，而高等教育則扮演著培養各領域專業人才的重要角色。近年來，以信息技術、數據科學、人工智能等為代表的新興工科領域蓬勃發展，對這些領域知識和技能的需求也急劇增長，這對高校課程教學內容和教學方法提出了新的挑戰。中醫藥高校作為傳承和發展中醫藥傳統的重要陣地，同樣需要在新工科背景下不斷調整和完善教育體系，以適應現代社會的需求[1]。探討新工科背景下中醫藥高校課程教學內容與教學方法的改革，以“數據結構”課程為案例進行深入分析具有重要意義?！皵祿Y構”課程作為計算機科學和信息技術領域的基礎

課程，不僅在傳統的計算機科學專業中占有重要地位，而且在中醫藥高校的現代化教育中也扮演著越來越重要的角色。數據結構的學習不僅有助于學生掌握計算機科學基礎知識，還可以為中醫藥的現代化研究提供技術支持。

一、新工科背景下教學內容改革

新工科浪潮的興起催生了全球范圍內的課程教學內容改革，以適應現代產業和科技的需求，中醫藥高校也不例外。其中，“數據結構”課程教學內容改革成為了關鍵一環。傳統的“數據結構”課程主要關注數據結構的基本概念和算法，但在新工科背景下，需要重新審視其內容，以確保其適應不斷演化的技術和職業需求。

（一）結合中醫藥高校特色

中醫藥高校的特色在于其傳承和發展中醫藥傳統。因此，“數據結構”課程教學內容改革應該將傳統醫學知識與現代計算機科學相融合。這可以通過引入案例研究和項目設計來實現，例如，學生可以通過學習如何應用數據結構和算法來管理中藥材庫存。這種案例研究可以涵蓋中藥材的采購、儲存、質量控制等方面，同時考慮中醫藥的特殊要求和標準。這樣的內容設計不僅教授了數據結構的基本原理，還培養了學生對中醫藥傳統的尊重和理解。在中醫醫療實踐中，治療患者通常需要個性化的診斷和治療方案?！皵祿Y構”課程可以引入項目設計，要求學生設計一個患者治療進程監控系統。通過這一項目，學生將學會如何使用數據結構和算法來存儲與分析患者的醫療數據，以便醫生可以更好地跟蹤治療進程。這不僅培養了學生的計算機科學技能，還使他們了解中醫醫療的復雜性和個性化要求。中醫藥領域擁有大量的醫療數據，包括病歷、中藥方劑、草藥成分等。“數據結構”課程可以引入中醫藥數據分析的概念，教導學生如何使用數據結構和算法來分析這些數據。例如，學生可以學習如何分析中草藥的成分和功效，以更好地了解它們在中醫治療中的作用。這種內容設計不僅提高了學生的數據分析能力，還促進了中醫藥現代化和科學化的發展。

（二）強調跨學科融合

新工科背景下，跨學科融合成為一種趨勢?！皵祿Y構”課程教學內容改革應該將計算機科學與生物學、藥學、醫學等領域相結合，以培養學生的跨學科思維和合作能力[2]。例如，學生可以學習如何應用數據結構和算法來處理醫學圖像數據，如MRI掃描、CT掃描和X光圖像。這涉及到圖像的存儲、處理和分析，可以幫助醫生更好地診斷疾病和制定治療方案?！皵祿Y構”的知識可以用于圖像數據的高效管理和分析，同時還可以確保學生能夠正確解釋和運用數據?！皵祿Y構”課程可以強調如何分析患者的電子病歷數據。學生可以學習如何使用數據結構來存儲和檢索病歷信息，以便更快速地獲取患者的歷史數據，了解疾病進展情況。這種跨學科融合要求學生了解醫學領域的術語和需求，以更好地服務醫療領域。學生可以參與開發與中醫藥相關的移動應用程序，如中藥藥方查詢應用、中醫醫療指南應用等。這要求學生不僅要熟悉數據結構和算法，還要了解中醫藥領域的實際需求和患者的期望。這種項目可以促進計算機科學與中醫藥領域的有機融合，為中醫藥的普及和服務提供更多可能性。

（三）引入前沿技術

新工科背景下，數據科學、人工智能、云計算等技術已經成為各行各業的關鍵推動力，包括醫療和中醫藥領域。因此，“數據結構”課程教學內容改革需要引入與前沿技術相關的內容。學生可以學習處理大規模的醫學數據，包括患者病歷、生物信息數據和醫療圖像；掌握數據結構和算法，以有效地存儲、檢索和分析這些海量數據。這有助于醫療領域更好地了解患者的健康狀況，支持醫學研究和決策制定。引入機器學習算法和數據分析技術，使學生能夠分析醫學數據，如患者診斷信息、疾病流行趨勢和藥物反應。這不僅擴展了“數據結構”課程的應用領域，還有助于學生更好地理解數據分析的實際需求，以支持中醫醫療領域的決策制定和研究。學生可以學習如何使用云計算平臺來進行數據存儲和處理。云計算已經在醫療領域得到廣泛應用，實現跨地域的數據共享和協作。這使學生具備了處理分布式數據和實現云計算解決方案的技能，有望在醫療信息管理和中醫藥領域中發揮作用。

（四）增加實踐性內容

新工科背景下，注重實踐是關鍵?！皵祿Y構”課程教學內容改革可以增加實際項目和實驗的比重，以確保學生能夠將所學知識應用到實際問題中。學生可以參與醫療信息系統的開發，如電子病歷系統、醫藥庫存管理系統等；應用數據結構和算法來設計和構建這些系統，以滿足醫療領域的需求。這種實踐項目不僅教授了學生數據結構的應用，還使學生了解了醫療信息系統的重要性和挑戰。引入健康數據分析項目，要求學生設計和構建數據分析工具，用于處理醫學數據，如患者病歷、實驗結果等。這種項目要求學生掌握數據結構和算法，同時也需要深入了解醫學數據的特殊性。學生將學習如何提取有用信息并制定相關的醫療決策；可以參與解決中醫藥領域的數據管理挑戰，如中草藥庫存管理、藥物成分分析等[3]。通過這些項目，學生不但可以了解中醫藥領域的具體需求，還可以學習如何應用數據結構和算法來解決這些問題。這種實踐性內容的增加可以提高學生的解決問題能力和培養學生的創新思維，使他們能夠在醫療和中醫藥領域發揮作用。

綜上所述，新工科背景下，“數據結構”課程教學內容改革應該注重融合中醫藥高校的特色，強調跨學科融合，引入前沿技術和趨勢，以及增加實踐性內容。這些改革將有助于培養學生在中醫藥和現代技術交叉領域的綜合素養，還有望為中醫藥高校在新工科背景下的未來發展和創新做出貢獻。

二、新工科背景下課程教學方法的改革

在新工科背景下，不僅需要課程教學內容的改革，課程教學方法的改革同樣至關重要，能夠確保學生充分掌握數據結構相關知識和技能，適應現代產業的需求，并培養跨學科思維和實踐能力。

（一）項目驅動學習

傳統的“數據結構”課程往往以理論授課和課后作業為主，但在新工科背景下，應該鼓勵項目驅動學習。項目驅動學習是一種積極的教育方法，可以增強學生的學習動力，培養實際問題解決和團隊協作能力[4]。學生可以在小組中選擇一個與中醫藥或醫療領域相關的項目，如中醫藥知識管理系統的設計和開發、醫療數據分析工具的構建等。這些項目應該具有實際應用的潛力，可以解決醫療和中醫藥領域的問題。學生可以參與項目的設計，確定項目的目標、范圍和實施計劃，從而培養項目管理和規劃能力。通過項目，學生可以將理論知識應用到實際問題中，通過分析問題、設計解決方案、實施代碼，解決在項目過程中出現的挑戰。例如，在中醫藥知識管理系統項目中，學生可以設計一個數據庫結構來存儲中醫藥知識，實現搜索和分類功能，以便中醫醫生更好地獲取信息。這種實際應用將加深學生對數據結構的理解，并培養其解決問題和團隊協作的能力。

（二）跨學科合作

新工科的核心特點之一是跨學科合作?！皵祿Y構”課程教學方法改革應鼓勵學生與其他專業領域

的同學合作，以應對現實世界中的復雜問題。例如，學生可以在小組中跨學科合作，合作伙伴可以來自計算機科學、醫學、藥學等不同專業領域。這種合作可以涵蓋各種項目，例如開發醫療信息管理系統、構建健康數據分析工具或解決中醫藥數據管理挑戰，有助于學生更好地理解不同領域的需求和挑戰，培養其協作和團隊合作技能。教師可以提供跨學科性質的問題，鼓勵學生通過跨領域合作來解決。例如，學生面對一個醫療數據分析項目時，需要深入了解醫學和計算機科學知識。這種解決問題的方法有助于培養學生解決問題的能力，同時也加強了不同領域之間的交流與協作。引入跨學科導師團隊，以支持學生的項目和研究。這個團隊可以由計算機科學教師、醫學教師和藥學教師組成，他們共同指導學生的項目，確保項目兼顧不同領域的需求。這種跨學科導師團隊有助于學生獲取更廣泛的知識和指導，并且提供了更全面的學習體驗。這種合作同樣有助于學生更好地理解不同領域的需求和挑戰，培養學生協作和團隊合作技能。

（三）創新教育技術的應用

新工科背景下，教育技術的應用變得尤為重要。創新教育技術可以增強學生的學習體驗，提供更靈活的學習機會，并幫助學生更好地理解數據結構的工作原理。虛擬實驗室、在線學習平臺、遠程協作工具等創新教育技術可以增強學生的學習體驗。虛擬實驗室是一種有力的教育工具，可以幫助學生模擬不同數據結構的操作和應用，以更好地理解其工作原理。通過虛擬實驗室，學生可以進行實際的編程和數據結構操作，而無需實際物理設備，也可以在虛擬環境中創建、操作和測試各種數據結構，從而加深對數據結構的理解。在線學習平臺為學生提供了更靈活的學習機會。學生可以根據自己的節奏和需求學習，不受時間和地點的限制。在“數據結構”課程中，教師可以將教學內容和教學資源上傳到在線學習平臺，學生可以隨時訪問課程材料、作業和練習題。這種靈活性使學生能夠更好地安排學習時間，適應個體差異，提高學習效率。遠程協作工具可以促進學生之間以及教師與學生之間的有效溝通與合作。學生可以使用遠程協作工具在項目中進行實時協作，共享文件、代碼和資源。這種工具有助于學生跨不同地點和時區合作，培養團隊協作和溝通技能。教師也可以使用這些工具對學生進行在線輔導并與學生討論。

綜上所述，以上教學方法改革不僅有助于“數據結構”課程更好地適應新工科的需求，還為學生提供了一種全面的教育體驗。學生將不再局限于理論知識的學習，而能夠將所學的數據結構原理直接應用于中醫藥領域的實際問題中。這種綜合性的教育模式將培養學生的批判性思維、解決問題能力以及跨學科協作技能，使他們具備同時滿足計算機科學和中醫藥領域需求的綜合素質。這不僅為學生提供了更多的就業機會，也為中醫學高校在新工科背景下實現創新和現代化提供了堅實的基礎。

三、教學評估和效果分析

在新工科背景下，教育的關鍵是不斷評估和反饋。教師應該采用多元化的評估方法，以全面了解學生的學習狀況。及時的反饋有助于幫助學生改進學習方法，同時也便于教師調整教學策略，以提高教學效果。因此，對“數據結構”課程教學改革的評估和效果分析至關重要，是確保教育目標實現的關鍵要素。

（一）學生績效評估

學生績效評估是評估改革效果的重要指標。通過對學生的考試成績、項目成果、課堂表現等方面進行評估，可以確定他們是否達到了課程目標[5]。特別是在“數據結構”課程教學改革中，可以關注學生的實際項目成果，看其是否能夠應用數據結構知識來解決實際問題。與傳統課程相比，改革后的學生成績是否有所提高是一個重要的衡量標準。

（二）教師反饋和自我評估

教師反饋和自我評估同樣重要。教師可以提供有關新的教學內容和教學方法的反饋，包括運作良好的方面和需要改進的方面。同時，教師可以分享在實施改革過程中總結的經驗和觀點，以及適應學生的需求和挑戰的方式。這種反饋有助于改進教學方法和進一步的課程改革。

（三）持續改進

教育改革是一個不斷迭代和改進的過程。基于教學評估和效果分析的結果，教師和學校應該積極采取措施，如課程調整、師資培訓、教材更新等，以進一步改進教學內容和教學方法。通過不斷的改進，可以確保教學內容和教學方法保持與新工科發展趨勢的一致性。

四、結論

在新工科背景下，中醫學高校的教學內容和教學方法必須不斷改進和調整，以適應現代社會和產業的需求。本文以“數據結構”課程為例，深入探討了教學內容和教學方法的改革，強調了融合中醫學高校特色，跨學科合作，引入實際案例和前沿技術，以及項目驅動學習等方式方法的重要性。此外，強調了教學評估和效果分析的必要性。中醫藥高校在新工科背景下有責任培養具有跨學科知識和綜合素養的學生，以推動中醫藥領域的現代化創新發展。為學生未來職業發展奠定堅實基礎，也為我國中醫藥事業的繁榮和發展貢獻力量。

參考文獻：

[1]? 王可東.新工科背景下本科專業課程體系設計[C]//教育部高等學校航空航天類專業教學指導委員會.第三屆全國高等學校航空航天類專業教育教學研討會論文集.北京：北京航空航天大學出版社，2022：6.

[2]? 達列雄，李薇，陳濤，等.新工科背景下計算機類“融通”人才培養模式[J].計算機教育，2023（9）.

[3]? 錢海明，龔剛，袁利峰.中醫藥數據挖掘系統的構建與應用[J].中醫藥管理雜志，2023（11）.

[4]? 紀文生，唐濤.項目式學習在中醫藥文化與學科融合中的應用[J].遼寧教育，2023（18）.

[5]? 李艷紅，白鶴翔，李青云.面向新工科的數據結構與算法實踐教學探索[J].計算機教育，2023（9）.

[責任編輯? 包玉紅]

收稿日期：2023-11-19

作者簡介：尹雪妍，南京中醫藥大學人工智能與信息技術學院講師，博士

基金項目：2023年度國家自然科學基金青年基金項目“面向交通預測的小樣本深度網絡模型研究”（62306152）