医学技术类专业物理课程教学改革的尝试与探讨

2020-05-23刘旭东胡玉兰

科教导刊 2020年9期

莫忠* 刘旭东胡玉兰

（中山大学新华学院生物医学工程学院广东·广州 510520）

物理学在医学技术中的应用越来越广泛和深入，是学习医学、了解生命现象和掌握生物医学工程技术不可或缺的基础，一方面物理学的方法和技术为医学研究和临床诊断提供了许多新的检测手段，另一方面物理学的原理为临床治疗提供了新的方法。[1]本文对我校医学技术专业（医学影像技术、生物医学工程和听力与言语康复）开设的医用物理学教学现状进行了分析，结合作者多年的教学经验，就如何激发学生的学习兴趣，提升教学质量进行了教学改革尝试，主要包括教学内容的精心设计、提高任课教师医学素质、增设医学类实验和改进教学方法等方面。

1 医用物理学教学中存在的主要问题

（1）学生思想上不重视，学习兴趣不高。本门课程涉及的物理概念和定律较多，内容比较抽象和深奥，繁琐的数学推导对学生的高等数学提出了更高要。我校学生的物理、数学基础较薄弱，对医用物理知识的理解和掌握比较困难。此外，大部分学生没有意识到医用物理课对后续专业课程学习的重要性，错误地认为物理与自己的医学技术专业联系不大。因此，学习兴趣不高，缺乏学习动力，仅为了应付考试而学习。

（2）课程的教学内容设计不合理。目前，医用物理学的课堂教学主要系统讲授物理知识点，不注重物理学与医学的联系，涉及医学技术的应用讲解得较浅，甚至只是在某些章节稍加一点物理学知识在医学上的应用。此外，授课教师一般是来自于物理学专业，缺乏相关的医学知识和医学技术类工作经验，教学中不能深入浅处地阐明医学技术应用中的物理学原理，导致学生难以理解抽象的物理概念，甚至也有些教师对医学应用把握不准，故很多时候直接跳过不讲，让学生课后阅读，结果学生越学越没有兴趣。课程的实验设计偏重物理，例如我校医用物理实验开设的实验中只有少数几个跟医学技术应用相关的，基本没有综合性设计性的实验。实验仪器严重不够，每次同时进行3个不同实验，每组约3～4人，这就导致只有少数学生能真正参与到实验，严重影响了实验教学的效果。

（3）考试内容、考核方式有待提高。医用学物理学涉及医学、物理学、生物学等多学科，由于教师在课堂教学中不注重物理的“医用”，因此考题内容往往脱离医学应用，偏重于纯粹的物理知识的考核，涉及物理技术在医学上的应用相关内容较少，不能体现医用物理学的学科特点。另外，应增加平时成绩中课堂表现的考核，提高学生的课堂学习积极性和学习效率。

2 医用物理学课程教学改革思路[2]

2.1 提高学生们的学习兴趣，变被动为主动

任课教师可以通过大型医疗仪器中的物理原理和技术，让学生认识医院对医学技术专业学生的专业能力要求和物理学在现代医学技术中所起的作用，意识到医用物理学是医学技术专业不可或缺的基础课程。同时，教师要在整个教学过程中注重医学技术应用中的物理学原理。在各知识点适当地引入实例，有助于学生明确学习的意义，如：在学习黏性流体流动方程时，可以结合血液的黏性和流动对学生提出问题“血液在动脉中与毛细血管中谁的流动速度更快？”还可以进一步讨论血液黏性与高血压的关联，这样可以激发学生的学习兴趣。其次，适当地引入物理学史，讲磁共振成像的物理原理时，简单介绍几位相关物理学家的成就。另外，在物理教学过程中，适当地介绍前沿科学研究，可以极大地提高学生的注意力和学习兴趣。

2.2 教学内容和要求的改革

（1）在教学内容上，将医学技术问题与物理学原理有机地融合在一起。在课堂教学过程中多引入临床医学技术问题。如：在讲解电容器的充电、放电原理及其微分方程全部解的推导之前，通过动漫展示心脏除颤器在医院的应用实例，并让学生观察、思考它的工作原理。在推导薄透镜的成像公式前，先提出问题“戴眼镜的同学知道自己配戴镜片的度数是多少，怎么确定的？”让学生们分小组讨论，然后再讲人眼的光学结构、调节作用及非正视眼的矫正。这样带着疑问去探寻医学技术中隐藏的物理学原理，使学生觉得物理理论的理解其实并不难。这样既增强了学生的自信性，又提升了学生利用物理学原理和方法分析解决问题的能力。

（2）提高教师医学素质。要想提高“医用物理学”教学质量，授课教师不仅要有专业的物理学知识，还要提高自身医学技术水平。首先，提升学历和到医院进修是提高授课教师医学知识水平的重要途径。其次，要鼓励教师跨学科跨专业听课，对任课教师定期进行医学技术知识培训，了解学科相关领域的医学技术新动向、新技术、新方法。我院成立了医用物理教研室，授课教师讨论教学内容和方法，坚持集体备课和分段式教学。教师们也常到实习医院参观学习，并通过了解历届毕业生的工作反馈来调整教学内容和改进教学方法和更新知识结构。

（3）强化实践教学环节。实验教学是医学物理学教学过程中不可或缺的部分，通过实验不仅对物理理论进行验证加深理解，使学生熟悉实验仪器，还可以培养学生的观察和分析能力，我院开设的医用物理实验项目按照教学大纲进行了调整，如表1所示。

表1 医用物理实验项目改革

改革后的实验内容更强调物理理论在医学方面的应用，与学生专业紧密相关。注重学生动手操作和实践能力的培养，实验形式也多元化，设计了必做实验和开放式实验，增加了综合设计性实验，如：非正常眼的模拟与矫正。

（4）多种教学方法和手段并行。单纯的知识讲授会觉得单调、枯燥，为了提高学生学习兴趣和教学效果，提问讨论法、讲授法相结合是课堂教学的重要方法。基本物理概念、原理在课堂上要详细讲解，并在课件中适当穿插动画，通过动画展示医学仪器工作中的物理原理。而一些重要公式的推导则采用黑板板书教学以集中学生的注意力。为了让学生对医学技术应用中物理学原理产生兴趣，采取提问讨论的方式，努力使枯燥的物理课变得丰富有趣。另外，要将现代信息技术引入到教学中，通过网络教学平台督促学生学习。我校开通了泛雅教学平台，课程的教学课件，课后作业布置等都可以在该平台上操作，学生则可以通过手机APP或电脑进行课程的学习、讨论和留言。

2.3 考试内容、考核方式的改革

医用物理学考试内容要求：（1）必须掌握基本概念、计算公式和方法；（2）运用知识分析、解决医学技术应用中物理问题的能力；（3）实验操作过程中的观察、分析能力以及实验素养等。这就要求学生对所学医用物理学知识点能融会贯通、学以致用。以医用学物理学中声和超声这章内容为例，声压、声阻抗、声强级等概念以及用声强反射系数解释超声检查耦合剂的作用是学生要掌握的，超声波的性质和对物质的作用也是考核的重点，同时要重视对A型、B型、M型超声仪和超声多普勒诊断仪原理的考核，拓展和深化学生对声波和超声波在医学技术应用的理解。

考试是教学过程中的重要环节，而合理的考核方式能推动教学的开展。我校课程的期末总评成绩由40%平时成绩和60%期末成绩构成。这样增加课堂表现在平时成绩中的比例，可以调动学生参与课堂教学的积极性，也有利于学生自我表达能力的培训。为了扩展学生的思维，期末试题除了选择题、名词解释、计算题外，可增加一些开放性论述题和综合应用题。