提高醫(yī)用物理學(xué)教學(xué)質(zhì)量的幾點(diǎn)思考

祝銘山 宋宗根 李文成

湖南醫(yī)藥學(xué)院醫(yī)學(xué)院物理教研室，湖南省懷化市 418000

醫(yī)用物理學(xué)是本專科醫(yī)學(xué)院校開設(shè)的一門公共基礎(chǔ)課，屬于交叉學(xué)科，主要是用物理學(xué)的方法、概念來理論上解釋醫(yī)學(xué)、生命現(xiàn)象，或者是將物理技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用于醫(yī)學(xué)的預(yù)防、診斷、治療上[1-2]。畢竟如今高科技的醫(yī)療儀器均離不開物理，可以說沒有物理理論的支撐，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)達(dá)不到現(xiàn)如今的水平[3-4]。醫(yī)學(xué)生學(xué)好醫(yī)用物理學(xué)，也為將來學(xué)習(xí)后繼課程乃至未來的科研及工作打下必要的物理基礎(chǔ)。學(xué)科的特點(diǎn)決定了醫(yī)用物理學(xué)不可避免地要有大量復(fù)雜又抽象的概念模型、高深的數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)，而這對醫(yī)學(xué)專業(yè)的學(xué)生，尤其是部分在高中階段理科基礎(chǔ)就顯得薄弱的學(xué)生而言，無疑是天書一般的存在。那么該當(dāng)如何提高課堂教學(xué)效果，提高任課教師的醫(yī)學(xué)修養(yǎng)(因?yàn)檫@門課的任課教師大都是物理出身，非醫(yī)學(xué)出身)，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情就顯得非常重要。

1 醫(yī)用物理學(xué)教學(xué)中存在的主要問題

1.1 學(xué)生思想上不重視 在醫(yī)用物理學(xué)教學(xué)中的最大障礙應(yīng)該屬于學(xué)生對該課程思想上的不重視，在上第一節(jié)課之前，甚至還有學(xué)生會問：我們不是醫(yī)學(xué)生嗎，學(xué)習(xí)物理有什么用呢。其實(shí)不然，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的每一次突破性進(jìn)步都是離不開物理學(xué)，交叉學(xué)科的特性決定了醫(yī)用物理學(xué)成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)不可或缺的理論依據(jù)和技術(shù)手段。特別是高科技技術(shù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用，如CT、核磁共振、γ刀都是物理學(xué)和醫(yī)學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物，把醫(yī)學(xué)推向了新的高度。只是很多醫(yī)學(xué)生由于高中的慣性思維所致，沒有把物理學(xué)與醫(yī)學(xué)聯(lián)系起來，還不能體會學(xué)習(xí)醫(yī)用物理學(xué)的實(shí)際意義，乃至產(chǎn)生物理學(xué)與跟自己的專業(yè)關(guān)系不大，醫(yī)學(xué)生學(xué)習(xí)物理用處不大的錯(cuò)誤印象，沒有把醫(yī)用物理學(xué)當(dāng)成專業(yè)課重視起來，這就會導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的嚴(yán)重不足，主要的學(xué)習(xí)動(dòng)力也僅是為了這門課不掛科就行。

1.2 教學(xué)內(nèi)容沒有和醫(yī)學(xué)相結(jié)合 醫(yī)用物理學(xué)的主講教師大部分來自物理學(xué)專業(yè)，而非醫(yī)學(xué)專業(yè)出身。因此在教學(xué)過程中講授的重點(diǎn)往往是自己熟悉的物理學(xué)領(lǐng)域，更注重物理學(xué)科體系的完整性，授課內(nèi)容也以物理原理公式的數(shù)學(xué)推導(dǎo)及其物理意義為主，忽略了物理與醫(yī)學(xué)的相結(jié)合，最多僅是在每節(jié)課下課前稍微提點(diǎn)一下或者在章節(jié)的末尾稍微加上一點(diǎn)在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用，在課程改革課時(shí)縮減之后留讓學(xué)生做課后閱讀或者干脆一筆帶過。教學(xué)的內(nèi)容物理學(xué)專業(yè)性太強(qiáng)，缺乏醫(yī)學(xué)相結(jié)合，所以難以激發(fā)醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2 如何提高醫(yī)用物理學(xué)教學(xué)質(zhì)量

2.1 提高授課教師的醫(yī)學(xué)修養(yǎng) 課程改革的關(guān)鍵在于教師，想要課堂有好的教學(xué)質(zhì)量，就不得不要求任課教師既要有充足的物理學(xué)知識，相關(guān)的醫(yī)學(xué)知識也不能缺少，物理和醫(yī)學(xué)就好比兩條腿走路，哪邊長了哪邊短了走路都是不平衡的，構(gòu)建具有醫(yī)學(xué)特色的物理學(xué)體系勢在必行，每節(jié)課或者每一章節(jié)都要有一個(gè)最佳的切入點(diǎn)讓物理學(xué)與醫(yī)學(xué)在課堂上生動(dòng)地結(jié)合起來，應(yīng)用到教學(xué)中。因此我們應(yīng)該鼓勵(lì)和組織醫(yī)用物理學(xué)教師跨學(xué)科聽課，與相關(guān)醫(yī)學(xué)專業(yè)課的教師之間多互動(dòng)，取長補(bǔ)短，以增長相關(guān)學(xué)科知識，拓寬知識面，促使教學(xué)內(nèi)容從向多樣化、立體化、綜合化方向發(fā)展。

2.2 合理安排授課內(nèi)容

2.2.1 要明確醫(yī)用物理學(xué)的定位。注意醫(yī)用物理學(xué)中物理與醫(yī)學(xué)直接的關(guān)系，要醫(yī)學(xué)為主，物理為輔助，學(xué)為醫(yī)用，所以可以在教學(xué)過程中引入實(shí)際的臨床問題，有助于讓課堂氣氛活起來，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。例如，在《液體的表面現(xiàn)象》這一節(jié)課中，在討論氣體栓塞之后，可以讓學(xué)生思考能用氣體栓塞這個(gè)知識點(diǎn)解釋哪些醫(yī)學(xué)現(xiàn)象，氣體栓塞是液體在細(xì)管中流動(dòng)，遇到氣泡越多就會產(chǎn)生阻塞，可以用這個(gè)來讓學(xué)生解釋為什么成人一次呼吸的空氣量都有500ml左右，但是如果這些氣體是注射入人體的，哪怕是100ml這么點(diǎn)都會導(dǎo)致血流阻塞從而引發(fā)猝死，這可以用氣體栓塞來解釋，因?yàn)檫@些氣體會隨血液流動(dòng)流竄到更細(xì)的血管中引起血流阻塞。因此在臨床上，要十分注意避免“空氣針”這樣的重大醫(yī)療事故的發(fā)生；又比如，在講《直流電》的時(shí)候，學(xué)生乍一看標(biāo)題心里難免犯嘀咕：這純粹就是物理嘛，和醫(yī)學(xué)有什么關(guān)系？別忙，我們可以在一邊講解RC充放電路的時(shí)候就引入臨床醫(yī)學(xué)中一個(gè)重要的儀器——除顫儀。如果病人出現(xiàn)竇性心律失常是很危險(xiǎn)的，要治療需就要高電壓直流電短時(shí)間對心臟放電的方式終止心室顫動(dòng)，恢復(fù)竇性心律。而施加電壓一般會高達(dá)4 300V，放電時(shí)間短到0.08s左右，那么如何把握好這么短的接觸時(shí)間呢，時(shí)間過長了會被電傷，太短了又達(dá)不到治療效果，要?jiǎng)偤?.08s，能把時(shí)間控制得這么精準(zhǔn)，這是人無論怎么訓(xùn)練都做不到的，那怎么辦呢？好了，這就是RC充放電路出場的時(shí)候了，電容器充放電只和電阻R和電容C的乘積有關(guān)，電容器R與C確定了，放電時(shí)間也確定了，調(diào)整好RC就能調(diào)整好時(shí)間，所以這個(gè)RC充放電路便是應(yīng)用在醫(yī)學(xué)儀器除顫儀中的核心理論。像這樣多強(qiáng)調(diào)現(xiàn)代物理技術(shù)在生命醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用等。

2.2.2 教學(xué)內(nèi)容適當(dāng)增減。由于醫(yī)用物理學(xué)是基礎(chǔ)類公共課，開課時(shí)間一般都在大一上學(xué)期，這時(shí)候?qū)W生高等數(shù)學(xué)也是才開始接觸，如果嚴(yán)格按照大綱要求上簡諧振動(dòng)簡諧波，簡諧振動(dòng)方程的推導(dǎo)就需要用到微分方程解，學(xué)生可是連定積分都沒學(xué)到，直接講這個(gè)知識點(diǎn)堪比天書還難，這時(shí)候授課教師應(yīng)當(dāng)適當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，可以選擇先講授不需要太多高數(shù)知識的且不會影響授課連貫性的X射線、激光及在醫(yī)學(xué)的應(yīng)用，或者也可以直接跳過這些公式的推導(dǎo)(其實(shí)更推薦這么做)。讓學(xué)生從繁雜的物理公式純數(shù)學(xué)推導(dǎo)中解放出來，學(xué)生自然就能把更多精力放到醫(yī)學(xué)應(yīng)用中，也切合他們的專業(yè)特點(diǎn)容易激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。

2.2.3 重視物理學(xué)思想方法。物理的公式結(jié)論適當(dāng)?shù)闹v解它的物理意義，但是具體這些公式怎么推導(dǎo)的怎么來的不作要求，能用來解決問題或者理解物理意義即可。例如，在講解靜電場、穩(wěn)恒磁場這些章節(jié)時(shí)候涉及的公式推導(dǎo)要用到定積分，我們可以直接跳過，在講幾何光學(xué)時(shí)候重點(diǎn)在于眼屈光的矯正問題，那么球面成像公式推導(dǎo)都可以盡量少講或者一筆帶過。

2.2.4 引入物理學(xué)發(fā)展前沿知識，將物理學(xué)歷史融入課堂中[5]，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)過程中，適當(dāng)結(jié)合物理學(xué)歷史可以作為課堂的“調(diào)味劑”，讓學(xué)生從歷史的角度理解物理學(xué)的進(jìn)步對推動(dòng)生命科學(xué)革命性發(fā)展的重要作用。例如在講解光學(xué)的時(shí)候，可以結(jié)合光的本質(zhì)——持續(xù)300年的波動(dòng)和微粒之爭的物理學(xué)歷史一起講解，早期的波動(dòng)學(xué)派惠更斯提出了惠更斯原理，粒子學(xué)派牛頓發(fā)現(xiàn)了光的色散，后來?xiàng)钍想p縫干涉進(jìn)一步證明光的波動(dòng)性，愛因斯坦的光電效應(yīng)則又驗(yàn)證了光的粒子性，直到現(xiàn)代量子力學(xué)的誕生認(rèn)為光其實(shí)是具有波粒二象性，其實(shí)每講到一小段歷史就可以停下來講解里面涉及的物理原理，再結(jié)合到醫(yī)學(xué)應(yīng)用，使課堂內(nèi)容不至于太純粹公式化，學(xué)生學(xué)起來也容易接受。

2.3 注重實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，但要結(jié)合學(xué)生專業(yè)實(shí)際 物理和醫(yī)學(xué)都有一個(gè)非常重要的共同點(diǎn)，都是基于實(shí)驗(yàn)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是醫(yī)用物理學(xué)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。但對醫(yī)學(xué)生而言物理實(shí)驗(yàn)不只是讓他們做“物理”的實(shí)驗(yàn)，而是通過實(shí)驗(yàn)讓他們培養(yǎng)觀察分析能力，鍛煉學(xué)生的細(xì)心耐心，比如做心電圖實(shí)驗(yàn)的時(shí)候要求學(xué)生能找出心電圖出現(xiàn)干擾的原因并從醫(yī)學(xué)角度去分析然后提出解決方法；又如通過做分光計(jì)測光波波長實(shí)驗(yàn)，在調(diào)節(jié)分光計(jì)這些比較復(fù)雜的光學(xué)儀器來培養(yǎng)學(xué)生調(diào)節(jié)儀器的細(xì)心和耐心。

3 采用現(xiàn)代教育技術(shù)實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的立體化

立體化課堂教學(xué)就是不再拘泥于傳統(tǒng)的黑板板書授課，充分利用多媒體、網(wǎng)絡(luò)資源，將知識點(diǎn)結(jié)合圖片、文字、動(dòng)畫、音頻等多種方式呈現(xiàn)在學(xué)生面前，激起學(xué)生的好奇心引起他們的注意力，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，把枯燥無味的知識理論直觀地展現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生在感受新奇的同時(shí)，能對抽象的概念加深印象，例如，在講理想流體的伯努利方程的時(shí)候，可以制作簡單的模擬噴霧器原理，在講眼屈光不正的矯正時(shí)候，播放激光準(zhǔn)分子激光原位角膜磨鑲術(shù)(LASIK手術(shù))的視頻等。充分利用多媒體的優(yōu)勢，讓學(xué)生產(chǎn)生求知欲望，興趣是最好的老師，讓學(xué)生樂于學(xué)習(xí)，無疑能讓課堂教學(xué)效果事半功倍。

4 小結(jié)

醫(yī)用物理學(xué)對醫(yī)學(xué)生而言十分重要，如何上好這一門課，除了思想上要重視醫(yī)用物理學(xué)，在具體做法上，還要注重物理學(xué)與醫(yī)學(xué)的緊密結(jié)合，提高醫(yī)用物理學(xué)的教學(xué)效果并不是一蹴而就的事情，這是一項(xiàng)長期而艱巨的工作。隨著醫(yī)用物理學(xué)的不斷發(fā)展，改革的不斷深入，在今后的教學(xué)中還會出現(xiàn)這樣那樣的新問題，而教師只有努力學(xué)習(xí)新知識不斷豐富自己、與時(shí)俱進(jìn)，采用先進(jìn)教學(xué)方法，切實(shí)提高課程教學(xué)效果，進(jìn)而提升學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)。