“医学数据挖掘”课程思政教学改革探索

Exploration of Curriculum Ideology and Politics Teaching Reform in “Medical Data Mining”

摘要

高校教师作为课程建设、课堂教学的主要责任人，肩负着为党育人、为国育才的使命和责任。本文以“医学数据挖掘”课程为例，探索了课程思政在专业课程中的实施路径与方法，构建了价值塑造、知识传授、能力培养“三维一体”的育人体系，采取协同三个课堂的教学模式，将思政教育贯穿于课前、课中、课后三个阶段，构建“三维三课三阶”的思政教学体系，增加课程的知识性、人文性、前沿性，提升学生的爱国情怀、创新精神、科学素养，增强了学生的职业理想与责任感，以期为推进课程思政建设、提高人才培养质量提供参考。

Abstract

As the main person responsible for curriculum construction and classroom teaching, college teachers shoulder the mission and responsibility of educating people for the Party and educating talents for the country. Taking the course of Medical Data Mining as an example, this paper explores the implementation path and method of curriculum ideology and politics in professional courses, constructs a “three-dimensional integrated” nurturing system of value shaping, knowledge imparting and ability cultivation, adopts a synergistic three-classroom teaching mode, carries out ideological and political education through the three stages of pre-course, on the course and post-course, and constructs the “three-dimensional, three-class, three-step” ideological and political teaching system. The teaching system has increased the knowledge, humanity and frontier of the curriculum, enhanced students’ patriotic sentiment, innovative spirit and scientific literacy, and strengthened students’ career aspiration and sense of responsibility, with a view to providing references to promote the construction of curriculum ideology and politics and improve the quality of talent cultivation.

Graphical abstract

关键词

课程思政 / 医学数据挖掘 / 教学模式 / 人才培养

Key words

Curriculum ideology and politics / Medical Data Mining / Teaching mode / Talent cultivation

《高等学校课程思政建设指导纲要》指出，落实立德树人根本任务，必须将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体^［1］。高校教师作为课程建设、课堂教学的主要责任人，肩负着为党育人、为国育才的使命和责任^［2］，深入挖掘专业课程中蕴含的思政元素，使专业课程与思政课程同向同行，树立全员、全过程、全方位育人大格局，是高校教师的历史责任^［3-5］。

1 研究现状

随着大数据、人工智能等技术浪潮的发展，数据挖掘课程已广泛成为计算机科学与技术等信息类^［6-7］、统计学类^［8］、信息管理与信息系统等专业的必修课程及面向其他专业本科生的数据素养通识课程^［9］，其覆盖面广且影响力大^［10］，承担着重要的育人责任，是课堂思政建设的重要载体。

当前医学大数据分析及数据挖掘对深层次的医学研究起重要作用，如相关流行病学模型的构建、基因组大数据分析以及药物研发等。“医学数据挖掘”作为我校信息管理与信息系统（医学信息方向）专业及相关方向的必修课程，也是“应运而设”。该课程旨在指导学生掌握数据挖掘算法的基本原理及关键技术，培养学生的数据素养与数据思维，提高学生在医学场景下的数据挖掘与分析能力。该课程具有典型的学科交叉的特征，既包括大数据时代对数据挖掘技术的新要求，又需融入相关的医学知识，其中很多的设计思想和理念与日常生活息息相关，蕴含丰富的哲理，有利于开展思政教育。课程还具有较强的实践性，除要求学生熟练掌握数据挖掘的相关算法、技术外，还要求学生能够利用数据挖掘技术尝试分析、解决医学领域中的具体问题。

然而，在实际教学过程中，“医学数据挖掘”课程思政建设仍存在较多问题，如在提升学生综合素养和人文修养等方面完成得不够理想^［11］、融入程度不够^［12］，以及思政元素与课程脱节等。医学领域数据的复杂性^［13］ 决定“医学数据挖掘”课程思政建设的独特性，而当前鲜有对“医学数据挖掘”课程思政体系的建设研究。因此，科学设计“医学数据挖掘”课程思政教学体系，进行多维度全方位的课程思政体系建设非常必要。基于此，依托学校厚重的医学资源，结合前期“医学数据挖掘”课程的教学经验，尝试融合医学大爱特色，探索课程思政在数据挖掘课程中的实施路径与方法，以期为推进课程思政建设、提高人才培养质量提供参考。

2 “医学数据挖掘”课程思政体系建设

2.1 “医学数据挖掘”课程思政育人体系

课程思政育人体系是通过在课程体系中融入思政目标^［14］，创新价值塑造、知识传授和能力培养三维一体的课程建设目标。课程将“三维一体”育人理念贯穿于三个课堂及其课程教学的课前、课中、课后三个阶段，构建了课程思政育人体系，如图1所示。

2.2 “医学数据挖掘”课程思政元素

课程中的思政元素是能够滋养学生健康成长的德育元素或正能量，具有多样性、广泛性等特点^［15］，并且不同类型课程中蕴含的思政元素的类型和特质不尽相同且具有特异性。“医学数据挖掘”课程涉及医学，又兼具理工类学科的特性。通过深挖课程中蕴含的思政元素，凝练数据挖掘概述、聚类分析、关联分析、基于医学文献的知识发现等主要教学内容中蕴含的德育元素，经过科学合理的教学设计，使思政元素与教学内容有机融合，形成“如盐在水”的协同效应。

教学内容与思政元素的映射与融合点如表1所示。每个思政案例都涵盖价值塑造、知识传授，以及能力培养三个维度。

3 “医学数据挖掘”课程思政教学路径建设

“医学数据挖掘”课程思政教学路径总体建设采用一体化三课堂联动的教学模式，融合课堂教学、课外活动，以及实践教学三个课堂的育人功能，多维度融入思政元素。

3.1 充分发挥第一课堂的主渠道功能

第一课堂，即课堂教学，采用问题引导、线上线下混合式教学方法，将思政元素融入课前预习、课中研讨、课后实践三个阶段，在润物无声中完成对大学生的价值引领和精神塑造，如图2所示。通过检测课前预习效果、学生课堂表现、项目报告质量等作为“全过程学业评价”的指标，激发学生学习的积极性。

本文以“关联规则与关联分析”章节为例，阐释相关课程思政的教学设计及其路径。

3.1.1 课前预习阶段

在课前，将与教学内容相关的1~2篇论文，如Effect of Traditional Chinese Medicine on Allergic Rhinitis in Children under Data Mining、《关联规则在小儿肺炎病案信息挖掘中的应用》等，上传至线上教学平台，引导学生通过研读文献、小组讨论，对相关算法、技术等知识点有初步的认识，培养学生的探索精神，提升其科学素养。

3.1.2 课中研讨阶段

在授课过程中，沿“现象-概念-原理-应用”这一主线展开教学互动，多个教学案例与思政教育紧密结合。

从日常生活中的关联现象导入本章教学内容，例如网上商城的商品推荐、手机APP（如小红书、抖音等）的信息推送，让学生了解日常生活中的关联现象，引导学生思考并回答关联现象的益处和弊端，启发学生以辩证思维思考问题。例如：通过挖掘发现关联，但关联是否真正有意义还需要进一步的研究和印证。另外，由推荐引出“信息茧房效应”，指明该效应所导致的信息孤岛和造成自我信息的封闭，如同“只见树木，不见森林”或“一叶障目，不见泰山”。由此启发学生提升专业素养和文化传承等的兴趣，推进文化自信自强，进行价值塑造。

在“现象”背后的“原理”部分，引入Apriori算法，引导学生学习学者 R. Agrawal 从学术源头开展创新的精神，借此激发、培养学生的创新意识。

在“应用”部分，把最新的研究成果及时转化为教学内容，增加课程的前沿性和高阶性。通过研读关联分析在医学领域中应用的相关文献，探讨论文的技术路线并复现其结果，引导学生“善其事利其器”。通过启发学生思考关联分析在医学领域的拓展应用，例如经典中医药（专利）方剂的挖掘分析、基于电子病历的疾病用药规律挖掘分析、慢性病并发症等的关联挖掘分析、中医药方剂配伍规律的挖掘分析等，提升学生发现和解决问题的能力、创新能力与科学素养。

3.1.3 课后实践阶段

针对章节内容，要求学生完成相关的数据挖掘项目并撰写项目报告，并鼓励学生完善后投刊发表，提升学生的学习获得感。在实践过程中，从医学数据的采集、清洗、挖掘分析等环节，不断提醒学生要严谨认真、诚实守信、秉持实事求是的科学精神，培养学生尊重数据和求真务实的精神；在探索自主学习挖掘软件的过程中，致力于提高学生的独立思考能力，鼓励学生自主发现、学习和应用相关知识以解决实际问题；培养学生自主学习并利用所学解决实际问题的能力；撰写项目报告时，将知识与实践紧密结合，使学生学以致用，培养学生严谨细致，一丝不苟的科学精神。

3.2 利用第二课堂开阔学生视野，守正创新

围绕能力培养、价值塑造，我们积极开展第二课堂系列实践活动，力求在理论知识与实际应用之间搭建桥梁。学校组织“微山湖学术沙龙”、学院举办 “健康大数据学术论坛”，邀请领域专家进行专题讲座，分享国内外相关前沿研究成果与实践经验，帮助学生了解国内外行业最新动态与发展趋势。此外，学院还组织责任心强、科研水平突出的教师开设“前沿技术讲座”，涵盖智慧医疗、健康管理、医疗大数据挖掘分析等多个相关领域，旨在开阔学生视野，激发青年学子的学习积极性。

实践教学基地建设是提高教学质量，增强学生实践能力的重要途径。基于专业和课程建设的需求，学院与济宁医学院附属医院及国内相关头部企业就智慧医疗等方向开展协同创新、校企合作，共建实践教学基地，通过引进企业资源和生产一线的实际问题，不断拓展教学资源的渠道。基于此，学生不仅能够接触到最新的技术和设备，参与真实的项目，了解真实的生产难题，学习宝贵的实践经验，还能在诸如职业道德、团队合作等“软技能”上获得成长。

将思政教育从课堂延伸到课外，从思想意识转化为实践行动。在各类实践活动中，注重将社会主义核心价值观融入教学过程，通过社会实践、志愿服务等形式，引导学生树立正确的价值观和人生观。拓宽学生的专业视野，提升学生的实践技能，强化学生为党和国家服务的能力，使他们成为具有社会责任感和使命感的高素质人才。

通过以上举措，我们致力于培养既具备扎实专业知识，又拥有强大实践能力和社会责任感的全面发展人才，为推动国家医疗健康事业的发展贡献力量。

3.3 利用第三课堂解决具体问题，学以致用

充分利用开放性实验等实验室资源，加强对学生创新思维与实践能力的培养。积极鼓励学生参加创新实验等实验室开放项目，该项目依托课程或学科，紧密结合教学内容，且富有创新性，从而达到培养学生的创新思维意识和科学研究精神的目的。

鼓励学生参与各类大学生创新创业训练计划项目，并鼓励其积极参与专任教师的科研课题，从“研究”的角度，切身了解“创新”的意义。

积极筹划并组织学生参与各类竞赛，如互联网+大学生创新创业大赛、数据挖掘大赛、ACM大赛、数学建模大赛等，达到以赛代练的目的，极大地推动学生的专业成长与进步。

毕业设计是学生在大学期间所学知识与能力的全面展示。在毕业设计的整个流程中，不但要狠抓学生毕业设计的质量，还要将思政元素融入毕业论文的选题、撰写等环节，提高学生的实践与创新能力，培养学生的科研素养。

“医学数据挖掘”课程协同三个课堂的教学模式如图3所示。

4 “医学数据挖掘”课程思政实施效果

理工科课程思政教学评价包含评估教学成效、推动教学改革等功能^［16-17］。从近年来的授课情况和学生反馈来看，学生普遍能够内化课程教学中融入的思政元素，并在启发式研讨环节正面、积极地表达自己对问题的认识与看法，对专业自信、科学精神、爱国情怀与责任担当等方面有更为深入的思考和理解。课后的实践作业也充分体现学生分析和解决复杂问题的能力不断增强，专业素养有进一步的提升，做到知行合一、笃信笃行；同时激发学生对科学研究的兴趣、创新意识和创新精神。

近年来，指导学生获国家、省、校各类大学生创新创业训练计划项目立项近10项；学生在蓝桥杯、山东省大学生人工智能大赛、移动互联创新创业大赛、医养健康创新创业大赛等国家、省级比赛中获奖5项；指导学生发表论文8篇，获批校级优秀毕业设计4项，获批软件著作权2项；团队教师副主编卫健委“十四五”规划教材《医学大数据与人工智能》1部，发表相关教研/科研论文4篇，获市级社会科学优秀成果三等奖2项；团队成员也被评为校级优秀共产党员和校级教学名师。

遵照课程思政教学目标，遵循课程思政育人体系，在教学活动的全过程中融入思政元素，学生体验了数据之美，见证了数据力量，专业素养能力有了较大提升。从授课情况、学生课后实践作业反馈、学生获得的各类奖项来看，教学效果良好；从团队教师获得的相关成果及荣誉来看，教学改革推动优良。

5 结语

课程围绕“现象-概念-原理-应用”这一主线展开，依托学校厚重的医学资源，深度挖掘提炼课程教学中蕴含的思政内涵和精神内核，突出医学特色，以爱国主义精神、职业素养、创新思维与科研素养优化课程思政内容，构建价值塑造、知识传授、能力培养 “三维一体”的育人理念体系，建立“三维三课三阶”的课程思政教学体系。采用探究式教学方法，以“课程好+思政巧”为目标，引导、鼓励学生学以致用，利用所学方法与技术解决医学领域中的具体问题，激发学生的创新精神、创新意识和创新智慧。当前大数据的时代背景对“医学数据挖掘”课程提出新的要求和挑战。如何切实开展教学研究，构建“课程好+思政巧”的教学体系，培养“业务强+三观正”的社会主义人才，值得我们不断研究和探索。

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基金资助

2022年济宁医学院课堂教学改革研究重点项目(2022KT012)

2021年济宁医学院课程思政教学改革研究项目(SZ2021037)

2021年济宁医学院课程思政教学改革研究项目(SZ2021058)

2020年济宁医学院校级教育教学研究课题重点资助项目(Z2020005)