摘要:“計算機基礎”課程是高等院校面向大學一年級新生開設的一門通識必修課程,針對中醫(yī)藥院校的專業(yè)特色、學生構成,以及學生在學習中存在的問題,對中醫(yī)藥院?!坝嬎銠C基礎”課程教學從中醫(yī)基礎理論體系對教師的啟示和中醫(yī)基礎理論體系在“計算機基礎”課程中的應用進行了實踐探索,拓寬了教師教學思路,培養(yǎng)了學生學習興趣,提高了教學效果。
關鍵詞:計算機教學;中醫(yī);整體觀念;辨證論治
一、前言
“計算機基礎”課程是我國中醫(yī)藥院校為大學一年級學生開設的一門通識必修課,非計算機專業(yè)的計算機基礎教育堅持廣度為主的原則,從需求的角度提高學生的學習興趣,強化學生的學習目的,提高學生的信息素養(yǎng)和利用計算機解決實際問題的能力。“計算機基礎”課程是大學生素質教育的基本組成部分[1-2]。全國目前有三十四所中醫(yī)藥院校,包括二十四所本科院校和十所高職院校,均開設有“計算機基礎”課程,課程擁有龐大的學習群體,因此進行面向中醫(yī)藥院校的“計算機基礎”課程的教學研究是非常必要的,研究中得到的方法也可以推廣到其他高等院校的“計算機基礎”課程的教學中。
大學開設的“計算機基礎”課程的教學內(nèi)容主要包括:計算思維、計算機基礎知識、辦公應用軟件、程序設計四大模塊。計算思維主要是培養(yǎng)學生運用計算機科學的知識進行問題求解、系統(tǒng)設計、人類行為理解等的能力[3-4]。計算機基礎主要是讓學生掌握計算機基礎知識及其工作原理。辦公應用軟件主要是培養(yǎng)學生信息處理的能力。程序設計主要是進一步提升學生的計算思維和解決實際問題的能力,為學生學習后續(xù)計算機類課程以及將程序設計思想運用到專業(yè)課程學習中奠定基礎。
前期通過問卷調查以及試卷分析發(fā)現(xiàn),中醫(yī)藥院校相關專業(yè)學生在計算思維方法、計算機工作原理以及程序設計等幾個模塊的學習中存在一定的問題。為此,課題組組織教研室的老師學習中醫(yī)臨床專業(yè)的基礎課程,通過一年的學習,教研室的老師對中醫(yī)基礎知識有了一定的了解,制定了“課程服務專業(yè),專業(yè)協(xié)助課程學習”的培養(yǎng)計劃,在中醫(yī)臨床專業(yè)“計算機基礎”課程教學中進行試點,發(fā)現(xiàn)與專業(yè)的結合既能提高教師的教學能力,也能更好地幫助學生理解課程,還能提高學生對課程的興趣,培養(yǎng)學生良好的計算思維能力,更好地服務專業(yè)。
二、中醫(yī)學理論體系對“計算機基礎”課程教師的教學啟示
中醫(yī)學理論體系是以整體觀念為主導思想,以臟腑經(jīng)絡的生理和病理為基礎,以辨證論治為診療特點的醫(yī)學理論體系。中醫(yī)學非常重視人體本身的統(tǒng)一性、完整性及其與自然界的相互關系。從人體本身講,中醫(yī)學認為人體是一個有機整體,構成人體的各個組成部分之間,在結構上是不可分割的,在功能上是相互協(xié)調、相互為用的,在病理上是相互影響的[5]。從整個自然界來講,中醫(yī)學認為人與自然是一個整體,人是自然界的一部分,自然界的四時變化直接或間接地影響人體。辨證論治是認識疾病和解決疾病的過程,是理論與實踐相結合的體現(xiàn),是理、法、方、藥在臨床上的具體運用,是指導中醫(yī)臨床工作的基本原則。辨證即是認證、識證的過程。證是對機體在疾病發(fā)展過程中某一階段病理反映的概括,包括病變的部位、原因、性質以及邪正關系,反映這一階段病理變化的本質。因此,證比癥狀能更全面、更深刻、更正確地揭示疾病的本質。所謂辨證,就是根據(jù)四診所收集的資料,通過分析、綜合,辨清疾病的病因、性質、部位,以及邪正之間的關系,概括、判斷為某種性質的證。論治又稱施治,是根據(jù)辨證的結果,確定相應的治療方法。辨證和論治是診治疾病過程中相互聯(lián)系、不可分離的兩部分。辨證是決定治療的前提和依據(jù),論治是治療的手段和方法。通過論治的效果可以檢驗辨證的正確與否。
(一)整體觀念對“計算機基礎”課程教師的教學啟示
如前所述,“計算機基礎”課程教學內(nèi)容主要包括計算思維、計算機基礎知識、辦公應用軟件和程序設計四大模塊。傳統(tǒng)的按順序、按模塊講解的方法,雖然也是從易到難安排了各個模塊的教學內(nèi)容,但是孤立的模塊內(nèi)容授課只能保證學生對模塊內(nèi)容的掌握,培養(yǎng)了學生對局部問題的解決能力,不利于學生對課程建立整體觀念,難以將課程各個模塊內(nèi)容聯(lián)系起來,降低了利用所學知識解決實際問題的能力。只有把課程各模塊內(nèi)容、課程與學科其他課程的內(nèi)容有機結合起來,讓學生們清楚地知道學習的內(nèi)容有什么用、怎么用,從而提高學習的方向感和積極性[6],提高利用課程所學知識和思維方法解決實際問題的能力。
中醫(yī)基礎理論中的整體觀念為“計算機基礎”教學提供了整體觀念的啟示,通過對課程內(nèi)容進行梳理,分析了各模塊內(nèi)容的特點、模塊間的聯(lián)系,以及本課程與其他課程內(nèi)容的聯(lián)系,構建課程整體知識圖,如圖1所示。在課程初始階段,就讓學生了解各模塊知識的前承后繼,如計算思維模塊中的計算思維方法的學習,為程序設計模塊中程序的編寫奠定基礎,計算思維實現(xiàn)簡單數(shù)據(jù)和問題的計算機處理過程,與計算機基礎知識模塊的信息在計算機中的表示形式可以相互聯(lián)系。計算機基礎知識模塊的軟件系統(tǒng)知識與辦公應用軟件模塊相聯(lián)系,辦公應用軟件模塊的Excel中的單元格名稱和單元格中的內(nèi)容與程序設計模塊的變量和常量相對應,Excel中的數(shù)據(jù)類型和函數(shù)與程序設計模塊的數(shù)據(jù)類型和函數(shù)相對應。此外,本課程與其他課程間的知識聯(lián)系梳理,讓學生進一步了解如何將“計算機基礎”課程知識用于其他課程的學習,如計算思維概念與數(shù)學建模的關系,計算思維方法與中醫(yī)思維方法的對比,計算機中信息的二進制表示形式與陰陽學說的對應講解,辦公應用軟件Word在論文、簡歷、項目申請書等撰寫中的應用,Excel在衛(wèi)生統(tǒng)計、病證關系中的應用,程序設計中的數(shù)據(jù)類型與五行學說的對應關系講解,程序調試與辨證論治的相似之處等。
(二)辨證論治對“計算機基礎”課程教師的教學啟示
“計算機基礎”課程是面向大學一年級學生的一門必修通識課,課程涵蓋內(nèi)容多、范圍大,學生人數(shù)眾多,如何才能教好這門課程呢?受到辨證論治觀念的啟示,從不同層面對授課對象進行了分析。首先,課程面向的學生來自不同的地區(qū),各個地區(qū)在高中階段的信息素養(yǎng)教育程度參差不齊,學生對計算機知識的掌握程度不同,此為特點一。其次,經(jīng)過調查,“計算機基礎”課程一般開設在大學一年級的第一學期或第二學期,學生學習的前置課程不同,對學習計算機知識的支持度不同,此為特點二。最后,學生來自不同專業(yè),“計算機基礎”課程在各專業(yè)中的應用不同,課程服務專業(yè)的聚焦點不同,此為特點三。
辨證論治包含辯證和論治兩個過程,辯證是論治的基礎,中醫(yī)講求同病異治,即對同一疾病,也會因時、因地、因人以及患者病情進展程度、病機變化等的不同,在治療上采取不同治法。前面分析了學習“計算機基礎”課程學生的特點、課程特點、課程開課的時間等相當于辨證過程,經(jīng)過辨證,全面認識了學生、課程、開課時間等特點,因此受辨證論治思想的啟示,聯(lián)想到即使是同一門“計算機基礎”課程,也會根據(jù)學生的特點、專業(yè)特點、開課時間等而制定不同的教學方案。針對不同專業(yè)的學生,教師制定了不同的教學設計和教學案例,充分發(fā)揮課程服務專業(yè)的功能任務,在潛移默化中讓學生學會用計算思維及計算機知識解決專業(yè)課程學習中的問題,同時讓學生更容易接受“計算機基礎”課程內(nèi)容。例如,針對中醫(yī)臨床專業(yè)的學生,在講解“信息在計算機中的表示”的內(nèi)容時,將該部分內(nèi)容與中醫(yī)基礎理論中的陰陽學說關聯(lián)起來,讓學生用自己已有知識去理解新知識,增加了學生對課程的認同,增強了學生對課程的理解。針對預防專業(yè)學生,在講解Excel軟件時,引入更多的統(tǒng)計類函數(shù),為學生后繼的“預防醫(yī)學統(tǒng)計學”課程奠定基礎。針對計算機基礎不同的學生,在課程開始時,通過課前測試,了解不同學生的計算機知識基礎,然后對學生進行分組,每組包含有不同基礎的學生,在課程的教學過程,充分利用課前預習內(nèi)容和課后作業(yè)兩個階段,以小組為單位進行課前預習和課后作業(yè),讓基礎好的同學帶動基礎較差的同學,鍛煉基礎好的學生的組織管理能力,提升基礎較差學生學習的積極性,培養(yǎng)了學生團隊協(xié)作能力,并鼓勵學生積極參加“互聯(lián)網(wǎng)+”“大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目”,進一步提高學生學習課程的興趣,能夠學以致用。針對課程開設的時間不同,在理論和上機教學過程給出不同的教學案例。例如,針對大學一年級第一學期開設“計算機基礎”課程的學生,上課時給出基礎的專業(yè)相關案例,讓學生既容易理解又能在以后學到相關專業(yè)知識時了解專業(yè)知識與計算機之間的關系。對第二學期開設“計算機基礎”課程的學生,多設計一些專業(yè)課與計算機相關的案例,讓課程之間聯(lián)系起來,學生清晰地了解計算機知識在專業(yè)中的應用。
三、中醫(yī)基礎理論知識在“計算機基礎”課程教學中的應用
對知識的學習,一般來說分為四個層次:記憶、理解、關聯(lián)、運用。首先,通過記憶掌握基礎知識,讓自身有了一定的知識儲備,形成經(jīng)驗;理解就是結合自己的經(jīng)驗消化、吸收知識,將知識轉化為自己的智慧;關聯(lián)則是把不同方面的知識相互聯(lián)結起來,以便更好地解決問題;運用就是學以致用,把已經(jīng)掌握的知識轉化為能力,在實踐中去使用知識解決實際問題。對于大學生來說,經(jīng)過小學、中學的學習,積累了一定的經(jīng)驗,對于大學階段的學習,更多的是使用知識間的關聯(lián)能將所學知識系統(tǒng)地聯(lián)系起來,為知識的應用奠定基礎。對于中醫(yī)藥院校的大學生,將中醫(yī)藥知識與基礎課程聯(lián)系起來,既能促使自身利用專業(yè)課知識幫助理解運用基礎課知識,也能促使學生借助新學的基礎課程進一步理解專業(yè)課知識,還能為基礎課程在后繼專業(yè)課中的應用指明方向。
(一)陰陽學說在“計算機基礎”課程教學中的應用
陰和陽,是自然界相互關聯(lián)的某些事物和現(xiàn)象中對立雙方的概括,陰和陽,既可以描述相互對立的事物,又可以描述一個事物內(nèi)部存在的相互對立的兩個方面?!鹅`樞·陰陽系日月》曰:“陰陽者,有名而無形也?!薄端貑枴り庩枒蟠笳摗吩唬骸瓣庩栒?,天地之道也,萬物之綱紀,變化之父母,生殺之本始,神明之府也,治病必求于本[7-8]。”
在講解二進制時,讓同學們了解到二進制這種只有0和1兩個基本符號的計數(shù)制的特點,接著引出計算機是由邏輯電路組成的,邏輯電路通常只有兩種穩(wěn)定狀態(tài),即“打開”和“關閉”,因此二進制剛好符合計算機需求,加上二進制計數(shù)簡單,因此在計算機內(nèi)部采用二進制形式來表示數(shù)據(jù)。雖然二進制只有0和1兩個基本符號,但是通過對多位兩個基本符號的不同排列組合,就可以用于表示數(shù)字、文字、圖片、聲音、視頻等所有的信息,與陰陽學說非常相似。對于自然界,一陰一陽是構建整個世界的基礎,通過對陰和陽不同排列組合,就能描繪表達整個世界;對于人體,通過陰和陽來描述臟腑及形體組織、病邪的屬性。通過二進制和陰陽學說的類比和聯(lián)系,讓中醫(yī)藥院校的學生能結合自己的專業(yè)知識去理解二進制,以及計算機內(nèi)部采用二進制的原因。此外,在講解計算機系統(tǒng)中的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)[9]、輸入系統(tǒng)和輸出系統(tǒng)、常量和變量等時,也將其看作是陰陽的表現(xiàn)。這種類比和聯(lián)系的教學方法有助于學生理解計算機系統(tǒng)中的各部分之間的對立和相互作用,同時可以幫助同學們利用已有知識去學習未知知識。
(二)五行學說在“計算機基礎”課程教學中的應用
在程序設計模塊的教學中,非計算機專業(yè)的學生計算機知識較為薄弱,在程序設計中對數(shù)據(jù)進行類型劃分存有疑惑,數(shù)據(jù)輸入計算機中進行保存就完成了操作,為什么在輸入前要對數(shù)據(jù)進行類型劃分?為了幫助學生掌握此知識點,引入學生已經(jīng)學習過的中醫(yī)基礎理論中的五行學說。
陰陽學說將宇宙間的一切事物根據(jù)其屬性可分為兩類,即陰類和陽類。為了進一步細化問題,精確化器官、疾病等的屬性,中醫(yī)先祖提出了五行學說,五行學說采用取象比類的方法,將萬事萬物按照屬性分為木、火、土、金、水五類。
對于計算機來說,輸入的數(shù)據(jù)即為計算機中的萬事萬物,為了更精確地描述計算機中數(shù)據(jù)的屬性特點、更精確地分配給不同數(shù)據(jù)相應大小的存儲空間,因此也對要輸入計算機中的數(shù)據(jù)進行了分類,如文本數(shù)據(jù)、圖像數(shù)據(jù)、音頻數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)等。以C語言程序設計為例,在C語言中,將數(shù)據(jù)分為整型、浮點型、字符型等,給整型數(shù)據(jù)分配2個字節(jié)的存儲空間,浮點型數(shù)據(jù)分配4個字節(jié)的存儲空間,字符型數(shù)據(jù)分配1個字節(jié)的存儲空間。根據(jù)不同的數(shù)據(jù)類型精確劃分了相應的存儲空間,既保證了數(shù)據(jù)能完整地存儲到相應的空間,又不浪費存儲空間。此外,還可以將五行元素視為計算機系統(tǒng)中的不同組成部分或功能模塊,它們在系統(tǒng)中相互作用、相互影響,通過已知知識的類比學習,可以幫助學生理解和描述復雜的計算機系統(tǒng)及軟硬件架構。
(三)辨證論治在“計算機基礎”課程教學中的應用
在程序設計模塊的教學中,碰到的最大問題是學生初次接觸程序設計,因此在編寫程序時會編寫出有許多語法錯誤和邏輯錯誤的語句,出錯是必然的,發(fā)現(xiàn)錯誤的原因并且改正錯誤正是學習的過程。在程序運行過程中,如果有錯誤,系統(tǒng)會給出相應的出錯提示。然而,學生不重視程序運行過程給出的出錯結果和提示,而是發(fā)現(xiàn)出錯后直接從程序的第一句開始,逐句逐行檢查程序,找到錯誤進行修改。對于語法錯誤,通過逐句逐行檢查,也許還能找到錯誤,但效率非常低下。對于邏輯錯誤,即使認真檢查也不一定能找到錯誤。如何快速找到程序中的錯誤并進行更正,運行后的結果和提示是關鍵。
為了讓學生重視出錯結果和提示,受中醫(yī)辨證論治思想的啟發(fā),將辨證論治的思想用在此處,讓學生根據(jù)程序運行出來的錯誤結果和提示(即辨證論治中的外部癥狀)去推測判斷內(nèi)部的程序代碼錯誤位置(即辨證論治中的病證),從而能精確定位程序錯誤的語句,并對錯誤的代碼進行修改(即辨證論治中的論治)。通過辨證論治思想的應用,既能提高學生的推理能力,又能提高其學習和完成作業(yè)效率。辨證論治的思想在辦公應用軟件Word、Excel中也能得到很好的應用。例如,在Excel中,當在單元格中輸入身份證號后,發(fā)現(xiàn)單元格顯示的不是原來輸入身份證號的樣式,而是變成了科學計數(shù)法樣式(外部癥狀),科學計數(shù)法是數(shù)值型數(shù)據(jù)專有的表示形式,因此可以判定輸入的數(shù)字被默認為數(shù)值型(病證),解決的方法是,將位數(shù)較多的數(shù)字所在的單元格設置為文本類型(治法)。如此通過將辨證論治的方法應用到計算機教學中,讓熟悉辨證論治概念的同學更容易理解和接受計算機相關知識,降低課程難度,激發(fā)學生學習計算機課程的興趣。
四、結語
中醫(yī)經(jīng)過幾千年的實踐應用,積累沉淀了獨特的理論體系,在世界范圍內(nèi)具有廣泛的影響和應用。課題組老師經(jīng)過一年的中醫(yī)基礎理論知識的學習,結合調查問卷和試卷分析,制定了教學方案,新的教學方案在中醫(yī)臨床專業(yè)的“計算機基礎”課程教學中進行了試點,取得了良好的效果。對于中醫(yī)藥院校的“計算機基礎”課程教師來說應該吸取中醫(yī)的優(yōu)秀思維方法,拓寬自己的教學思路,豐富自己的教學技能,提高自己的教學質量。同時,中醫(yī)藥院校的“計算機基礎”課程的教師應該通過學習中醫(yī)基礎理論知識,將中醫(yī)學的一些元素、思維、方法等應用到計算機教學中,通過知識間的類比與聯(lián)系,讓學生從自己熟悉的知識聯(lián)系到新學的計算機知識,提高學生學習計算機知識的興趣,幫助學生理解抽象的計算機知識,為下一步應用計算思維助學其他學科知識和應用計算機知識解決實際問題奠定良好的基礎。
參考文獻
[1]王蘋,翟興.面向計算思維的中醫(yī)院校計算機基礎課程的教學改革探索[J].中國醫(yī)藥導報,2015,12(16):69-72.
[2]趙旭,寧寧寧.談如何在計算機應用課教學中推廣中醫(yī)藥知識——以西藏白雪茶為例[J].遼寧高職學報,2023,25(08):22-25+45.
[3]白玉羚,姚衛(wèi)國,王春玲.計算機導論[M].上海:上海交通大學出版社,2019.
[4]王曉燕,李明,臧亞男,等.中醫(yī)藥院校基于計算思維能力培養(yǎng)的研究生教學改革探索[J].中醫(yī)藥管理雜志,2022,30(05):26-28.
[5]白春清.在計算機教學中展現(xiàn)中醫(yī)辨證的基本思想[J].湖北中醫(yī)學院學報,2002,4(01):58-59.
[6]張登本,王曉玲.張登本中醫(yī)經(jīng)典二十講[M].北京:中國醫(yī)藥科技出版社,2022.
[7]張其成.張其成全解黃帝內(nèi)經(jīng)素問[M].北京:華夏出版社,2021.
[8]李丹,王金虹.中醫(yī)藥文化自信教育融入“計算機基礎”的教學設計探析[J].中國中醫(yī)藥現(xiàn)代遠程教育,2021,19(18):11-12.
[9]詹秀菊.基于計算思維的中醫(yī)藥專業(yè)計算機公共課程混合式教學研究[J].電腦知識與技術,2022,18(24):174-175.
基金項目:陜西中醫(yī)藥大學教師教育改革與教師發(fā)展研究項目(項目編號:2023JSFZ10)
作者單位:陜西中醫(yī)藥大學基礎醫(yī)學院
■ 責任編輯:王穎振、楊惠娟