医学物理学课程PBL问题设计的探讨

林卿 王瑞军 许建梅

摘要：在基于问题的PBL学习中，学生要学习如何分析问题，并就解决问题做出合理判断，旨在激发学生在课堂讨论和协作分析问题的能力。一个PBL教学经典问题的设计是开展好PBL学习的前提，本文对医学物理学PBL教学中问题设计方面进行了探索和讨论。

关键词：医学物理学；PBL；问题设计；案例；教学改革

1969年，加拿大麦克马斯特大学首创了基于问题的学习（PBL）模式。在麦克马斯特大学医学院的引领下，一些医学院已经将基于问题的PBL学习纳入他们的课程中，利用真实的病例教导学生如何像临床医生一样思考。基于PBL的学习是面向一个问题，从不同的角度去分析并正确理解问题。本文对医学物理学PBL教学中问题设计方面进行了一些探索和讨论工作。

一、当前医学物理学课堂教学存在的问题

医学物理学是典型的多学科交叉课程，教学难度较大。我们在医学物理学课堂教学中引入新的教学方法和理念，围绕如何解决学生“学”的问题，开展教学方法改革，探索如何在教学中灵活运用PBL教学方法。在PBL教学中，学生要学习如何分析问题，找出解决问题的必要知识，并就解决问题做出合理判断。

二、医学物理学PBL教学问题设计

（一）“圆孔衍射”章节与PBL教学经典问题特点

波动光学主要就是讲光的干涉、衍射和偏振。光的衍射比较著名的实验，比如单缝夫琅禾费衍射、圆孔衍射等。光学仪器有圆孔，透镜有孔径（相当于圆孔），光通过它们要发生衍射，所以研究光的衍射案例非常重要。

一个PBL教学经典问题的特点：（1）具有教学实践性；（2）关注引起兴趣或思考的问题；（3）要求读者利用问题中的信息来解决问题；（4）与中心人物形成同理心；（5）只有足够的信息才能进行良好的分析。

（二）PBL问题（1）设计

（1）问题A：生活中由远处而来的汽车（图1），两盏汽车灯距离1.3m，夜间人眼最敏感的光波是黄绿光（550nm），瞳孔直径为5.0mm，求人在离汽车多远距离时能分辨出汽车的两盏灯？

（2）问题解析。因为眼睛和许多光学仪器都有环形光圈，所以圆孔衍射是光学系统中常见的衍射现象，其衍射知识演示如下图所示：

最小分辨角与仪器的孔径及光波的波长有关，并根据瑞利准则计算出系统的最小分辨角。，其中D为圆孔直径。

（三）PBL问题（2）设计

（1）问题B：对比人眼与鹰眼的分辨率？

（2）问题解析。最小分辨角的倒数称为分辨本领（或分辨率）。如果要提高分辨本领一方面可以通过增大透镜的直径，另一方面也采用较短的光波波长作为光源来达到。以图片3的问题为例，取人眼瞳孔直径：2.5mm；分辨本領：0.024m，鹰眼瞳孔直径：6.2mm；分辨本领：0.0096m。鹰眼的瞳孔也很大，在一定范围内，瞳孔越大，分辨率越高，从这一点来说鹰眼要比人眼灵敏。

三、展望

基于问题的学习（PBL）是一种教学方法，它可以帮助学生通过便利的问题解决方式来学习知识，培养灵活的理解能力和终身学习技能。一个好案例或者一个好问题将引导班上的学生讨论他们可能在现实世界中遇到的事件。学生利用问题的“故事”作为问题空间构建自己的学习，从不同的角度去分析并正确理解问题，今后学生也可以根据他们的兴趣和与有关的先验知识产生问题并解决问题。

参考文献：

[1]王磊，冀敏.医学物理学[M].北京：人民卫生出版社，2013.

[2]周新，肖青.PBL教学法在物理课程教学中的应用[J].物理通报，2015（5）：23.

[3]兰冰洁.PBL在医学物理教学中的应用[J].实用医技杂志，2008，15（22）：29902991.

[4]王巧霞，温利平，薛娓娓.《医用物理学》理论教学改革初探[J].物理通报，2017，36（1）：3133.

基金项目：2013年海南省高等学校科学研究基金（Hjjg201326）

作者简介：林卿（1981），男，汉族，副教授，主要从事物理学的科研与教学工作；王瑞军（1965），教授，海南医学院物理教研室；许建梅（1962），副教授，海南医学院物理教研室。