基于多元化能力培養(yǎng)的醫(yī)用物理教學(xué)實(shí)踐

謝銀月，姜 萌，唐懿文，林偉民

（上海健康醫(yī)學(xué)院，上海 201318）

在醫(yī)學(xué)類高校各專業(yè)中，醫(yī)用物理不是核心課程，如按物理學(xué)知識(shí)體系，以傳統(tǒng)方法開展課程教學(xué)，學(xué)生往往學(xué)習(xí)興趣不濃，課程教學(xué)效果較差[1]。因此，醫(yī)用物理教師應(yīng)不受傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式的限制，“立足物理，面向?qū)I(yè)”，嘗試對(duì)課程教學(xué)過程進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，以培養(yǎng)學(xué)生多元化能力為目標(biāo)，選擇合適的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式，注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)，開展生動(dòng)有趣的課外拓展活動(dòng)，因材施教，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。下面以上海健康醫(yī)學(xué)院醫(yī)用物理為例，淺談一些教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。

1 教學(xué)內(nèi)容適度“碎片化”，提高學(xué)生物理知識(shí)應(yīng)用能力

醫(yī)用物理課程的學(xué)時(shí)數(shù)一般不超過64學(xué)時(shí)，無法按照物理學(xué)“力、熱、電、光”知識(shí)體系安排教學(xué)內(nèi)容，加之學(xué)生物理基礎(chǔ)較差，學(xué)習(xí)能力有限，教師授課過程中無法追求速度，而需關(guān)注學(xué)生知識(shí)接受程度，因此，如何合理安排教學(xué)內(nèi)容，是擺在醫(yī)用物理教師面前的難題。我們遵循“立足物理，面向?qū)I(yè)”的原則，分析各專業(yè)特點(diǎn)，與專業(yè)教師對(duì)接，確定合理的教學(xué)內(nèi)容。

例如，“靜電場”這一章節(jié)，傳統(tǒng)教學(xué)重點(diǎn)是電場強(qiáng)度及計(jì)算、電勢及計(jì)算，在學(xué)習(xí)連續(xù)分布帶電體電場、高斯定理、靜電場環(huán)路定理知識(shí)時(shí)，要用到微積分知識(shí)，很多學(xué)生感覺難度大且枯燥。考慮到醫(yī)療器械類專業(yè)特點(diǎn)，我們淡化這些內(nèi)容，而以“點(diǎn)電荷—電偶極子—電偶層—生物膜電位”為主線，開展“靜電場”內(nèi)容教學(xué)。以“碎片化”方式選擇教學(xué)內(nèi)容，能使學(xué)生熟悉生物電產(chǎn)生機(jī)理，提高靜電場知識(shí)應(yīng)用能力。

又如，“穩(wěn)恒磁場”這一章節(jié)，傳統(tǒng)教學(xué)重點(diǎn)是畢奧—薩伐爾定理、載流導(dǎo)線磁感應(yīng)強(qiáng)度的計(jì)算、安培環(huán)路定理等，由于課時(shí)數(shù)限制，我們淡化這些內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生把磁場相關(guān)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題的分析中，從洛倫茲力出發(fā)，學(xué)習(xí)霍爾效應(yīng)、速度選擇器、質(zhì)譜儀、回旋加速器、電磁泵、電磁流量計(jì)涉及的物理知識(shí)，提高物理知識(shí)應(yīng)用能力，認(rèn)識(shí)到物理理論與專業(yè)知識(shí)的相關(guān)性，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的主觀能動(dòng)性。

2 采用“教學(xué)做一體”教學(xué)模式，提高學(xué)生分析和解決問題能力

盡量避免“滿堂灌”課堂教學(xué)，采用“教學(xué)做一體”教學(xué)模式，讓學(xué)生以小班形式，邊學(xué)邊做，掌握物理基本知識(shí)。例如，力學(xué)部分“物體的彈性”這一章節(jié)，我們安排在實(shí)驗(yàn)室上課，讓學(xué)生先學(xué)習(xí)物體形變、應(yīng)力、應(yīng)變知識(shí)，再引入楊氏模量的測量方面知識(shí)，開闊學(xué)生思路，使其對(duì)照具體實(shí)驗(yàn)儀器，分析拉伸法、彎曲法等測量方法，形象、直觀、全方位了解物理知識(shí)。

又如，“振動(dòng)與波”這一章節(jié)，安排12學(xué)時(shí)，其中6學(xué)時(shí)在實(shí)驗(yàn)室上課。以“聲速測量”“示波器的使用”這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為載體，讓學(xué)生學(xué)習(xí)超聲波如何產(chǎn)生和接受，觀察共振現(xiàn)象，研究駐波干涉問題，探討互相垂直的兩列波合成問題，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注超聲波在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。讓學(xué)生通過實(shí)際操作，分析具體實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并進(jìn)行理論歸納和總結(jié)。若學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中遇到問題，教師要鼓勵(lì)學(xué)生討論，啟發(fā)學(xué)生思考，提高學(xué)生分析和解決問題能力。

3 設(shè)置具有專業(yè)特色的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，提高學(xué)生動(dòng)手能力

實(shí)驗(yàn)選題直接關(guān)系到學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。根據(jù)我校臨床醫(yī)學(xué)和生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)特點(diǎn)，我們嘗試開發(fā)涉及物理知識(shí)的專業(yè)特色系列實(shí)驗(yàn)——人體血壓的測量、人體皮膚阻抗的測量、生物膜電位的測量、人造骨楊氏模量的測量、焦度計(jì)測量眼鏡鏡片屈光度等[2]。例如，“人體血壓的測量”這個(gè)實(shí)驗(yàn)涉及人體血壓基本知識(shí)與汞柱式血壓計(jì)的結(jié)構(gòu)、測量原理、常見故障及解決等內(nèi)容；“人體皮膚阻抗的測量”這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)苁箤W(xué)生理解人體電現(xiàn)象產(chǎn)生機(jī)理，直接觀察人體電現(xiàn)象，了解皮膚阻抗，分析人體皮膚阻抗與情緒波動(dòng)之間的關(guān)系。這些與專業(yè)密切相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，能提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使其既學(xué)到基本物理知識(shí)，又提高動(dòng)手能力。

4 開展課外拓展活動(dòng)，提高學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、信息收集能力、PPT制作和演講能力

在上第一堂課時(shí)就公布“多元化能力訓(xùn)練”課外拓展活動(dòng)方案，要求學(xué)生兩周后確定能力訓(xùn)練題目、擬實(shí)現(xiàn)的能力目標(biāo)、參加人員姓名及分工、PPT匯報(bào)時(shí)間等，教師列出20種左右簡易醫(yī)療器械的名稱，例如注射器、醫(yī)用溫度計(jì)、血壓計(jì)、聽診器、醫(yī)用噴霧器、頸椎牽引器、超聲熱敷按摩機(jī)等，學(xué)生可選擇這些器械進(jìn)行研究，也可另外選擇感興趣的任何儀器、設(shè)備和工具。

這項(xiàng)課外拓展活動(dòng)要求學(xué)生通過各種途徑查閱相關(guān)資料，了解所研究醫(yī)療器械涉及的物理知識(shí)，例如，注射器注射過程的“兩快一慢”原則涉及流體力學(xué)的連續(xù)性方程相關(guān)知識(shí)、汞柱式血壓計(jì)測量血壓的過程涉及“湍流”相關(guān)知識(shí)、頸椎牽引器涉及生物力學(xué)相關(guān)知識(shí)、超聲熱敷按摩機(jī)涉及超聲波物理效應(yīng)知識(shí)等。另外，要求學(xué)生盡可能多地了解器械的種類、結(jié)構(gòu)、核心技術(shù)、使用方法、生產(chǎn)廠家、價(jià)格等，同時(shí)制作PPT并進(jìn)行5分鐘的匯報(bào)。學(xué)生3人一組開展此項(xiàng)活動(dòng)，制作的PPT先上交給教師修改再匯報(bào)。拓展活動(dòng)不占用課程學(xué)時(shí)，學(xué)生可利用課前課后時(shí)間進(jìn)行PPT匯報(bào)，教師做好評(píng)價(jià)記錄，并將其納入平時(shí)成績。我們還曾嘗試課外集中組織一次PPT匯報(bào)比賽。這樣的拓展活動(dòng)涉及很多物理知識(shí)，能給學(xué)生提供展現(xiàn)自己的機(jī)會(huì)，提高學(xué)生多元化能力，尤其受醫(yī)療器械專業(yè)學(xué)生喜愛。

5 布置大作業(yè)“撰寫科技論文”，提高學(xué)生科技文獻(xiàn)檢索能力、論文閱讀和寫作能力

第一周就布置“撰寫科技論文”的大作業(yè)，并把“大作業(yè)文件包”發(fā)給學(xué)生，包含科技論文的格式、論文電子版撰寫模板、論文選題提示、參考文獻(xiàn)檢索方法、論文范例等。2～3人合作完成論文，但需說明合作人負(fù)責(zé)的工作內(nèi)容。交論文時(shí)間是第6～15周，給學(xué)生充足的準(zhǔn)備時(shí)間，要求學(xué)生在課外答疑時(shí)間把論文交給教師，教師當(dāng)面批改，并將學(xué)生大作業(yè)成績按一定比例納入其平時(shí)成績。強(qiáng)調(diào)不能抄襲，一旦發(fā)現(xiàn)抄襲行為，則平時(shí)成績不及格。通過這個(gè)大作業(yè)，初步培養(yǎng)學(xué)生科技文獻(xiàn)檢索能力、論文閱讀能力和撰寫能力。

6 因材施教，嘗試分層教學(xué)，提高學(xué)生自學(xué)能力

可因材施教，嘗試分層教學(xué)，差異化布置作業(yè)，給成績優(yōu)秀學(xué)生“開小灶”等。例如，“簡諧振動(dòng)”這一章節(jié)，由于學(xué)時(shí)數(shù)有限，教師在教學(xué)中不推導(dǎo)簡諧振動(dòng)方程，但可以課外“選做題”方式布置作業(yè)，鼓勵(lì)學(xué)生推導(dǎo)簡諧振動(dòng)方程，結(jié)果顯示，有10%左右的學(xué)生很好地完成并提交了這份作業(yè)，教師在課堂上表揚(yáng)這些學(xué)生并進(jìn)行加分鼓勵(lì)，學(xué)生很有成就感。適當(dāng)嘗試這樣的分層教學(xué)，能有效提高學(xué)生自學(xué)能力。

另外，我們在兩屆學(xué)生中按照限額報(bào)名形式，嘗試成立物理實(shí)驗(yàn)興趣小組，小組人數(shù)為8人左右。學(xué)生利用課外時(shí)間，兩人一套儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，4個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目輪流開展。教師只提供實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，不給予學(xué)生任何指導(dǎo)，學(xué)生自主完成實(shí)驗(yàn)。這是分層實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一種形式，由于學(xué)生是自主報(bào)名參加，因此，學(xué)生實(shí)驗(yàn)積極性很高，鉆研精神很好，都能按要求高質(zhì)量完成實(shí)驗(yàn)，收到了很好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。