一、引言
(一)研究背景
“新醫科”是應對科技革命、生命科學革新及健康需求升級而提出的新醫學教育理念。隨著疾病譜向慢性病和復雜病轉變,傳統醫學在精準診療和整合健康管理方面逐漸暴露出局限性。“新醫科”以系統醫學、精準醫學和智能醫學為核心,借助人工智能(AI)、大數據和基因組學等前沿技術,重構醫學體系,打破學科壁壘,推動醫學與多學科的深度融合,形成“整體性、數字化、智能化”的新模式。2018年,教育部“四新”戰略將“新醫科”定位為“健康中國”的重要支撐,推動醫學教育從以疾病為中心轉向以健康為中心,拓展到“社會一心理一環境”的全健康維度。這一變革要求強化多學科交叉培養,構建基于勝任力的教育生態,為中醫藥人才培養提供了新的框架。
在“新醫科”背景下,中醫藥人才培養需突破傳統模式,實現“守正”與“創新”的統一。具體而言,需要根植于中醫藥核心理論,強化系統醫學思維訓練,培養學生多層次解析疾病的能力,同時促進中醫藥與現代系統生物學、精準醫學、智能技術等領域的深度融合[2]。中醫藥人才掌握AI輔助辨證技術,有助于推動傳統“望聞問切”向數據驅動的創新方向發展。計算機通識課程體系需進行重構,增設數據等交叉學科,培養兼具中醫藥知識和信息技術能力的復合型人才,從而提升中醫藥在健康管理中的效能,助力“新醫科”目標的實現。
中醫藥院校的計算機通識課程在這一背景下面臨諸多挑戰。例如,課程與中醫藥專業的融合不足,缺乏定制化方案;未能充分適應新醫科對復合型人才的需求,教學方法與評價體系未能體現專業特色,阻礙了計算思維與中醫藥知識的深度融合。這些問題亟待解決,旨在推動中醫藥院校計算機通識教育的高質量發展。
(二)研究目的
推動中醫藥院校計算機通識教育與“新醫科”理念的深度融合,培養兼具中醫藥知識和信息技術能力的復合型人才。通過創新教學內容與方法,構建契合中醫藥特色的計算機通識課程體系,提升學生的信息素養與計算思維,滿足新時代醫學教育的發展需求,為中醫藥院校的教學改革提供實踐參考。
二、基于Python的中醫藥特色計算機課程構建
隨著新醫科建設的不斷推進,中醫藥院校的計算機通識課程亟須與時俱進,融入中醫藥特色,以培養具備現代信息技術能力的中醫藥人才。鑒于Python語言的易學性、強大的功能,以及在醫學領域的廣泛應用,其已成為中醫藥院校計算機通識課程的首選編程語言。通過課程重構,將中醫藥特色與Python編程相結合,有助于學生更有效地處理醫學數據、應用人工智能技術,有助于增強學生科研能力。
(一)整合中醫藥特色案例以優化課程設置
Python語言因其簡潔易學的特性,適合中醫藥專業一年級新生學習。學生通過學習Python,能夠掌握簡單的數據處理、數據分析、文獻檢索等關鍵技能,為未來醫學研究和臨床實踐打下堅實基礎。課程內容設計應結合中醫藥特色,由淺入深地融入具有中醫藥特色的教學案例、相關數據分析、中藥方劑數據庫設計等,從而提高學生學習興趣和實踐技能。
課程內容優化包括精簡基礎理論,將Word使用、Exce1函數編程和操作等縮減后融入實踐環節,加強Python基礎編程教學,設計與中醫藥相關的具體案例,如中藥方劑數據分析、中醫診斷模型構建等。教學案例設計方面,案例多與中醫藥結合,利用Python進行中藥方劑的數據分析,主要是配伍規律的分析、利用數據分析進行舌診及脈診、對中醫藥文獻的數據挖掘與分析。教學形式方面,通過分組討論、實驗室實踐、項目展示等多種形式,增強學生參與感和實踐能力。
(二)開展線上線下混合教學模式
線上教學依托校內教學資源管理系統,構建多元化的教學資源庫,包括課程視頻、課件、習題及拓展資料等,以支持學生的自主學習和個性化學習需求。教師可通過線上平臺布置作業,引導學生將課堂所學的理論知識應用于解決實際問題,從而鞏固學習內容,促進知識的遷移與內化。
線下教學以面授課堂為主,注重實踐性與互動性,通過實驗室操作、案例分析、分組討論等多種形式,深化學生對知識的理解與應用能力。教師在面授環節針對學生的疑難問題進行指導,幫助學生突破學習難點,提升實踐技能。同時,教師應鼓勵學生積極參與科研項目或學科競賽,在實踐中使其培養創新思維與科研能力,為其未來的學術研究與職業發展奠定堅實基礎。
在教學過程中融入課程思政元素,如中醫藥文化傳承、醫學倫理、科研誠信等,通過將思政教育與專業知識相結合,引導學生樹立正確的價值觀和職業操守,增強其對中醫藥事業的責任感與使命感。
(三)以過程性評價為核心的考核機制
傳統教學重知識傳授、輕能力培養。線上教學的過程性評價機制,不僅關注學習成果,還重視學習過程中的行為表現,包括學習態度、策略、情感及團隊合作能力,動態記錄學習軌跡。教師可據此及時發現學生的困難并提供指導,促進學生自我調整和改進,提升學習積極性和自信心。
平時成績由線上資料學習、單元測試和自主學習構成。線上資料學習通過平臺記錄學生訪問頻次、時長及進度,評估學習態度;單元測試檢驗知識點掌握,發現問題并調整教學;自主學習鼓勵課余探索,拓展知識領域,培養學習能力。
三、實踐探索總結
(一)課程改革具體措施
1.優化課程體系
課程分三階段:第一階段,Python基礎語法與數據結構,涵蓋語法、輸入輸出、列表、元組、集合、字典、字符串等操作,以及流程控制與函數;第二階段,數據分析工具應用,包括Numpy、Pandas、Matplotlib的數據讀寫、篩選、統計與可視化;第三階段,機器學習入門,通過Sklearn講解原理并實現回歸分析與K-means聚類。
首先,融入中醫藥特色。突破傳統課程設置模式,構建中醫藥特色課程體系,即依據中醫藥院校特色,實踐教學案例的設計應充分融入中醫藥特色,將計算機技術與中醫藥實際問題相結合。在講解數據處理時,引入中醫藥臨床數據分析案例,在程序設計模塊,設置方劑分析的編程任務。結合中醫藥實際問題的教學案例,不僅能夠幫助學生更好地理解計算機知識,還能激發其學習興趣。
其次,采用分層教學方法。依據“中醫藥 + 計算機”模式,結合學生計算機素養層次,對學生進行分組教學。在課程開始時,通過課前測試全面了解學生的計算機知識水平。測試內容涵蓋計算機基礎知識、操作技能,以及與中醫藥相關的計算機應用能力,對學生進行分組。每組包含不同基礎的學生,基礎較好的學生可以帶動基礎較差的學生,形成互幫互助的學習氛圍。這種分層教學模式不僅能夠滿足不同層次學生的學習需求,還能提高課堂教學效率。在實踐教學環節,設計分層的實踐題目,包括必做題目和選作題目。必做題目是針對所有學生的基礎要求而設計的,確保學生掌握計算機通識課程的核心技能;選作題目則更具挑戰性,旨在激發學生的創新能力和自主學習能力。
2.混合式教學模式的探索
首先,構建線上教學平臺與資源聚合平臺。通過校內教學資源管理系統實現課程管理、作業布置與提交、在線測試、討論交流等功能的集成。整合中醫藥課程資源,將計算機基礎與中醫藥應用結合,利用項目數據和資料引導學生自主學習。推動線上實踐演練,構建互動交流機制,設置專題討論,鼓勵學生交流問題與見解,教師及時引導形成學術氛圍。定期開展直播答疑,收集問題并集中解答共性問題。通過平臺數據分析學習進度、作業和測試情況,精準幫扶困難學生,提供個性化建議,保障教學效果。
其次,線下理論課堂教學主要進行理論知識的系統梳理與重點難點講解。教師在課堂上對線上系統反饋,針對學生普遍反映難以理解的知識,如復雜算法原理等,結合中醫藥院校實際應用場景進行深入淺出的講解,幫助學生深化理解。同時,組織學生進行小組討論分析,引導學生多角度進行思考,培養學生的批判性思維與知識遷移能力。線下實踐教學環節著重于學生實際操作能力的培養。在計算機實驗室中,教師現場演示Python程序的編寫等,詳細講解操作步驟與注意事項,學生隨后進行實際操作練習,教師巡回指導,及時糾正學生操作錯誤,確保每個學生都能熟練掌握,線下教師及時給出反饋與改進建議,使學生在實踐中不斷成長。
3.提升教師隊伍素質
強化跨學科教師團隊的建設,促進計算機科學與中醫藥學的深度整合。激勵計算機科學領域的教師積極掌握中醫藥學的基礎理論,使其通過參與中醫藥學理論培訓、學術研討,以及與中醫藥專家的交流,深入理解中醫藥學的核心概念、思維模式及其臨床應用特征從而將中醫藥學的整體觀念和辨證論治的思維模式融入通識教育中。
4.優化評價機制
在對學生的學習成效進行評價時,采用平時成績與期末考試成績相結合的方式。過程性評價主要評估學生在學習各章節內容時的即時學習情況,涵蓋學習態度、作業完成情況及單元知識技能的掌握程度。
學生成績由平時成績( 40% )和期末試卷成績( 60% )構成。平時成績包含理論課程(30%)與實驗實訓( 10% ),前者由線上學習情況、測試、作業等組成,后者包含實驗報告等。
(二)課程改革成效分析
教師評教分數經兩學期從93分提升至99分,課程改革成效顯著。學生反饋課程內容緊密銜接醫學實踐,Python編程的引入使學習更具實用性與趣味性。通過小組項目合作,學生不僅提升了計算機應用能力,還強化了問題分析與解決能力。借助Python實踐操作,學生已能獨立完成中醫藥文獻檢索、基礎數據處理及分析,為后續研究奠定堅實基礎。
課程改革顯著提升了學生滿意度。學生對課程實用性、教學創新性及實踐豐富性給予高度評價。通過線上線下混合教學、案例復現和研究探索性學習等多元方式,學生能更好地結合理論與實踐,掌握計算機技術應用。該模式不僅提升了學生的學習效果,還激發了他們的創新思維和自主學習能力。改革推動了中醫藥院校計算機通識課優化,為中醫藥現代化發展提供支持,有助于提升我國中醫藥教育水平與質量。
四、研究結論與未來展望
(一)研究結論
在“新醫科”背景下,中醫藥院校計算機通識課程改革成為培養復合型醫學人才的關鍵舉措。本研究圍繞醫學與信息技術融合需求,以培養計算思維和創新能力為目標,重構教學過程模型,引入線上線下混合教學、案例復現學習等方式,結合翻轉課堂、案例教學等方法提升教學效果。構建“知識一能力一思維”遞進式實踐體系,通過從基礎操作到解決醫學問題的能力培養。案例實踐模式推動學生從知識掌握向能力轉化,使其能運用技術解決醫學問題、撰寫論文并展示成果。改革成效顯著,為課程優化提供實踐經驗,奠定復合型人才培養基礎。
(二)未來展望
當前課程改革雖取得成果,但隨著信息技術與醫學發展,未來其研究需持續深化。中醫藥院校計算機課程應加強人工智能、大數據等前沿技術應用,提升課程實用性。學生可通過頂級平臺在家學習頂尖課程,全球實時協作。虛擬現實技術將直觀呈現抽象知識,人工智能助手推送個性化學習資源。智慧教室取代傳統課堂,智能設備實時連接資源。教師轉為引導者,組織項目實戰,培養創新能力。
結束語
在“新醫科”建設與數字醫學快速發展的時代背景下,中醫藥院校計算機通識課程的改革不僅是教學模式的創新,更是醫學教育范式的重要變革。本研究以Python語言為載體,通過構建“知識一能力一思維”課程體系,融合中醫藥特色案例,探索了適應新時代需求的復合型人才培養路徑。
參考文獻
[1]郭曉奎.對新醫科的理解與認識[].中國大學教學,2023(7):4-10,51.
[2]劉青萍,晏峻峰,占艷,等.新工科背景下高等中醫藥院校計算機基礎“寬專融”課程體系初探Ⅲ].醫學信息學雜志,2019,40(1):89-92.
[3]王曉燕,李明,臧亞男,等.中醫藥院校基于計算思維能力培養的研究生教學改革探索[J].中醫藥管理雜志,2022,30(5):26-28.
作者簡介:王秋杰(1980—),女,漢族,河南濮陽人正高級工程師,本科。
研究方向:大學通識教育教學研究,醫療數據分析。
張瑋(1985—),女,漢族,河北黃驊人副教授,碩士。
研究方向:基礎數學。
唐禎蔚(1984—),女,壯族,廣西都安人副教授,碩士。
研究方向:應用數學。
李建濤(1985—),男,漢族,山東臨沂人副教授,博士。
研究方向:交換代數,代數編碼。
基金項目:市教育委員會高等教育教學改革研究項目“《智慧醫學語言基礎》新醫科中醫藥特色課程建設與實踐”(項目編號:233490);市教育委員會高等教育教學改革研究項目“‘新醫科’背景下中醫藥院校數學課程體系建設研究”(項目編號:233480);市教育委員會高等教育教學改革研究項目“‘中醫+’視域下基于CBL的醫學統計學課程思政特色案例庫構建與教學研究”(項目編號:233486);大學本科教學改革項目“結合真實問題構建以競賽為核心的數學創新能力培養新模式”(項目編號:JG2024ZSWT27)。