翻轉(zhuǎn)課堂在廣西醫(yī)科大學生物醫(yī)學工程專業(yè)本科生授課腫瘤放射物理學教改中的探索與研究

楊海明 楊超鳳 付慶國 鄧燁

【摘 要】傳統(tǒng)課堂是一種以傳授系統(tǒng)知識、培養(yǎng)基本技能為主要目標，重心更加傾向于教師的教授能力而忽視了學生的學習能力培養(yǎng)。不利于學生創(chuàng)新思維以及實際解決問題能力的培養(yǎng)。為了克服傳統(tǒng)教學的不足，探索翻轉(zhuǎn)課堂教學模式引入腫瘤放射物理學的實踐教學，促進教學質(zhì)量的提高，培養(yǎng)適宜現(xiàn)代醫(yī)學物理師發(fā)展的創(chuàng)新型人才。

【關鍵字】翻轉(zhuǎn)課堂；腫瘤放射物理學；教改

經(jīng)過一個多世紀的發(fā)展和完善，目前放射腫瘤學已成為一門獨立的臨床學科。放射腫瘤學包括腫瘤放射物理學、腫瘤放射生物學、腫瘤影像學，臨床腫瘤放射治療學等。其中腫瘤放射物理學是把物理學的原理和方法應用于人類疾病的預防、診斷、治療的一門交叉學科，是物理學與醫(yī)學實踐相結合的一門獨立的分支學科[1]。由于放療設備和放療技術的發(fā)展，精確的三維適形調(diào)強放療已成主流技術手段。立體定向放療（SBRT）、圖像引導（IGRT）、斷層螺旋放療（Tomo）更是該學科的前沿技術。這些技術的發(fā)展，要求醫(yī)學物理師熟練的掌握相關物理基礎及各種測量設備的使用。因此，如何培養(yǎng)適宜現(xiàn)代腫瘤放療物理學發(fā)展的醫(yī)學物理師是目前醫(yī)學本科教學中需要解決的問題。

1 醫(yī)學物理師培養(yǎng)的現(xiàn)狀和思考

目前我國沒有專門的醫(yī)學物理師專業(yè)，大多數(shù)從業(yè)人員來源于生物醫(yī)學工程專業(yè)與核醫(yī)學技術專業(yè)，部分來源于臨床醫(yī)學與影像醫(yī)學。中國醫(yī)學物理師從業(yè)人員大約只有3000人，缺口極大，所以一些生物醫(yī)學工程專業(yè)本科生開始將醫(yī)學物理師納入到自己的擇業(yè)之一。《腫瘤放射物理學》課程即是此行業(yè)很好的入門課程，但由于國內(nèi)開設該課程的高校不多，缺少經(jīng)驗借鑒，在教學實踐過程中遇到不少問題：（1）腫瘤放射物理學基礎知識內(nèi)容繁多、枯燥、難度大，很多涉及物理基礎原理和公式。（2）課程涉及大型醫(yī)療設備較多，在校園內(nèi)無法見到實物，大多設備從未見過，學生難以建立放療思維。（3）教學嚴重滯后于學科的發(fā)展，學生對學科基本是零認識，也無從了解發(fā)展前沿，難以建立科研思維。因此，針對放射物理課程的教學難點，探索教學改革，培養(yǎng)學生學習興趣，提高本課程教學質(zhì)量，顯得尤其迫切和重要。

2 翻轉(zhuǎn)課堂與臨床醫(yī)學教學

近年來，翻轉(zhuǎn)課堂作為一種新型的技術促進教學績效的教學模式，為我國的教學改革提供了一條新途徑。翻轉(zhuǎn)課堂 （Flipped Classroom/Inverted Classroom），起源于美國林地公園高中，兩位化學教師喬納森·伯格曼（J0nathan Bergmann）和亞倫·薩姆斯（Aaron Sams） [2]。簡單地說，“翻轉(zhuǎn)課堂”就是“將原本在課上進行的教學活動放在課下，課上的時間則用來解決小組和個人的問題或是討論、做實驗。”這種學生課外自學，教師課堂輔導的方式顛覆了傳統(tǒng)的教學模式。

翻轉(zhuǎn)課堂已成為當下深受師生歡迎的新型教學模式，較之傳統(tǒng)課堂具有明顯的特征：首先，它徹底翻轉(zhuǎn)了傳統(tǒng)教學的流程，由傳統(tǒng)的“課堂講解+課后鞏固練習”教學模式轉(zhuǎn)向“課前自主學習+課堂深度互動”的新模式，有效利用了寶貴的課堂時間。其次，它突破了傳統(tǒng)教學必須發(fā)生在特定時間和空間的局限，學習資料主要以視頻的形式長期在網(wǎng)絡上被共享，只要有手機、電腦等移動設備和互聯(lián)網(wǎng)絡的支持，學習者便可以隨時隨地根據(jù)自身的需要進行學習或者復習。再者，翻轉(zhuǎn)課堂真正實現(xiàn)了因材施教，學生可以在自身原有認知的基礎上對視頻材料進行不同程度的課前學習并提出不同的問題，而課堂上教師則可以根據(jù)不同學生在課前學習中遇到的不同問題組織學生進行討論和探究，并做出具有針對性的指導和幫助。教師做為指導者，角色的轉(zhuǎn)換要求自身觀念不斷更新，對自身專業(yè)能力和綜合素質(zhì)要不斷提高[3]。

3 翻轉(zhuǎn)課堂在腫瘤放射物理學中應用的具體措施

3.1翻轉(zhuǎn)課堂遵循原則

采用胡逸民主編《腫瘤放射物理學》為教材，依據(jù)教學大綱所設定的相關教學重點和掌握程度，以放療流程為中心線，集合基礎理論知識和臨床基本技能，編寫案例。遵循以下原則：（1）選用國標及臨床測試實例，以利于臨床實踐操作技能演示；（2）按照教學大綱內(nèi)容選擇臨床常見、多發(fā)腫瘤，如鼻咽癌、肺癌、肝癌、宮頸癌、乳腺癌等治療計劃的設計；（3）將物理思路貫穿整個教學過程，從基礎的原子結構到電離輻射測量，從輻射種類及劑量學特性到治療計劃的設計，從放療流程的QA＼QC到放射防護，整個過程為客觀自然科學，需建立嚴謹?shù)氖强茖W思維；（4）所選實例能較多融合知識和技能，一部分答案能在教科書中找到，一部分需要搜索專業(yè)網(wǎng)站或期刊（如國標或AAPM標準）；

3.2翻轉(zhuǎn)課堂具體內(nèi)容

翻轉(zhuǎn)課堂模式在實際應用中將基礎物理學和醫(yī)學物理實踐教育融合在一起，教師將枯燥、難以理解的物理基礎理論和教室里無法看到的醫(yī)用放療設備、測量模體等知識點制作成短小精悍的視頻，讓學生在課前就可以觀看視頻，預習和思考問題，課堂中即可針對性集中解決問題。視頻形式形象直觀，趣昧性強，可以使學生印象深刻，且降低了抽象知識的理解難度和記憶難度，學生課外可利用零碎的時間自主學習，更激發(fā)了學生的學習興趣，同時也獲得了自主學習的能力。

3.3 翻轉(zhuǎn)課堂教學過程實施（以日常QA為例）

（1）將周檢QA案例分發(fā)予學生，使學生了解QA工作內(nèi)容及背景。

（2）指導老師召集學生對周檢進行第一輪討論。包括指導老師引導學生分析測量思路，引導學生發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，指導老師歸納補充問題，并分配學生主要問題、次要問題進行下步搜集資料。

（3）學生自主學習階段。學生根據(jù)問題采用多種手段進行分析，該階段知道老師并不對問題作出直接回答，而是指導學生如何選擇工具、方法去解決問題，同時提出啟發(fā)性問題幫助學生尋找答案。

（4）再次組織討論。經(jīng)過一段時間自主學習，集中學生進行交流，闡述各自觀點。指導老師做好總結歸納工作。同時指導老師提出自己的觀點，并講授一定臨床經(jīng)驗，演示臨床操作。

4 小結

我國醫(yī)療機構目前沒有醫(yī)學物理師制度，從事醫(yī)學物理師工作的人員學歷層次參差不齊，學科背景復雜，有很大一部分從其他專業(yè)如臨床、醫(yī)學影像甚至護理專業(yè)轉(zhuǎn)過來。造成基本物理知識的缺乏，很有可能不能準確設定復雜醫(yī)療設備的診療參數(shù)，對患者造成潛在危害如誤診、漏診、治療措施失當?shù)萚4]。本課程設置為廣西醫(yī)科大學生物醫(yī)學工程專業(yè)學生的選修課，將所涉及物理知識點系統(tǒng)分類，將抽象、枯燥的原理用視頻來展現(xiàn)，所涉及的大型醫(yī)療設備和測量工具靈活的展現(xiàn)在學生面前，翻轉(zhuǎn)課堂能充分發(fā)揮枯燥變?nèi)の丁⑾胂蠹此?、先思考后輔導、反復利記憶的特點，對于腫瘤放射物理學生的培養(yǎng)有更為重要意義。使畢業(yè)生走上工作崗位能盡快適應工作，總體上有助于優(yōu)化目前的放射腫瘤學教學的現(xiàn)狀。但是翻轉(zhuǎn)課堂在放射物理教學中的應用仍存在許多挑戰(zhàn)，比如無法保證課前自學質(zhì)量、 實施過程中作為臨床物理師的教師同樣需要付出更多的時間來準備課程，仍需要今后在實踐細節(jié)上更多的探索。

參考文獻

[1]教育部.全國普通高等學校本科專業(yè)目錄[S].2004.

[2]劉榮.翻轉(zhuǎn)課堂：學與教的革命[J].基礎教育課程，2012，（12）：28

[3]張金磊，王穎，張寶輝.翻轉(zhuǎn)課堂教學模式研究[J]遠程教育雜志，2012，（4）：46～51.

[4]包尚聯(lián)，張懷拳，黃斐增.腫瘤放療物理和醫(yī)學物理師[J].物理，2004，33（8）：593·596.

基金項目：

廣西醫(yī)科大學教改課題項目《翻轉(zhuǎn)課堂在《腫瘤放射物理學》教學中的應用研究》，（基金編號：2015XJGA08）

作者簡介：

楊海明，男，工程師，碩士，研究方向：腫瘤放射物理學

通訊作者：

鄧燁，女，工程師，碩士，研究方向：腫瘤放射物理學