醫學物理結合專業特點設置實驗項目的討論

張智偉

【摘 要】討論了在醫學物理教學過程中結合專業特點進行實驗教學。提出依據專業特點選用實驗教材，依據專業特點選擇適合本專業的實驗項目，依據專業特點適度修改優化實驗項目，依據專業特點適當把握實驗方法、模式，調整內容等方面，來使實驗項目與專業相適應，培養專業認知，促進醫學物理的教學效果。

【關鍵詞】醫學物理；專業特點；物理實驗；物理教學

【Abstract】In this paper， Medical physics teaching based on the characteristics of profession is discussed. How to choose textbook for experiment， select suitable experimental project for different professions， Make modest modifications and optimize experiment， Employing suitable method and mode， adjusting contents according to the characteristics of profession， Making experiment project matches the profession， cultivating students' professional cognition， to promote the teaching efficiency of medical physics.

【Key words】Medical physics； Profession characteristics； Physics experiment； Physics teaching

0 前言

實驗教學是醫學物理中一個重要組成部分。醫學物理是一門發展歷史較長的學科，在國際醫學物理學界的有關定義中，醫學物理是應用于醫學、特別是用于對人類疾病的治療與診斷的應用物理學。其包含內容既有基本的物理學知識，又特別強調物理原理之于醫學的應用。因此對醫學專業的學生來說，醫學物理是一門非常重要的基礎課程，而目前國內醫學專業本科生的醫學課程設置，一般是在第一學年的第二學期或者在第二學年的第一學期開設，一般設置學時依據專業細分的不同，學時數約在50至80學時之間，其中還包含物理實驗學時。內容的寬泛加之學時數的限制，使得醫學物理教學形成了目前重視概念、應用，輕理論、推導的特點。正因為對應用的重視，物理實驗教學就顯得尤為重要，高質量的物理實驗項目不但可以促進醫學專業學生對物理的學習興趣，同時還可以使他們在沒有深入學習醫學專業課的低年級就能接觸到一些醫學應用，培養他們的專業認知。為此本文從醫學物理實驗教學中，如何根據專業特點合理的設置實驗項目進行了深入分析，希望通過合理的實驗項目設置促進醫學專業學生的物理學習。

1 醫學物理實驗教材的選擇

實驗教學不同于理論教學，目前理論課的教材發展相對比較成熟，出現了一大批優秀的理論教材。而實驗教材受制于各學校物理實驗室硬件建設水平，所開設的實驗項目已經形成了比較固定的體系，一些成熟的教材雖然很優秀，但并不適合直接作為實驗教材使用。比較合理的方法是讓專業功底深厚，教學經驗豐富的教師，結合物理實驗教學經驗編寫適用于本校的教材，可以采用先自編教材，經過幾年學生的使用，在使用的過程中逐步修改、勘誤，再最終完善出版。結合自身特點的自編教材存在很多優點，可以做到與實驗室實際所用儀器保持一致，這樣學生在課前預習時就能做到有的放矢，而不會出現由于教材與實驗室儀器差別較大，學生進入實驗室后對儀器仍然很陌生，無從下手的不利情景。

2 依據專業特點選擇適合本專業的實驗項目

按照實驗項目的物理原理的知識范疇，可分為力學實驗，光學實驗，熱學實驗，電磁學實驗，原子物理實驗及近現代物理實驗。按照實驗項目的難易程度又可分為基本性實驗，綜合性實驗，設計性實驗及研究性實驗。因此在為學生設置實驗項目的時候，要根據學生的專業特點，合理選擇與其專業聯系緊密的實驗。例如，對臨床醫學專業，結合他們的專業特點，設置“液體黏度的測定”實驗，實驗原理主要是流體力學部分的泊肅葉公式和斯托克斯公式，可以使他們對于液體黏度有比較深刻的認識。對生物醫學工程專業，設置“電子示波器的原理與使用”這一基本實驗，將非常有助于他們后續實驗中電子示波器的使用，同時對電子示波器原理的學習掌握也有助于他們對醫學儀器制造有促進作用。對運動人體與康復醫學專業，設置“生物膜電位的測量”實驗，可以了解能斯特跨膜電位的概念以及產生機制，對人體的神經及肌肉細胞的電位有深刻的認識。

3 依據專業特點適度修改實驗項目，合理優化

實驗項目的設計大部分都比較固定，針對的是大部分專業學生，而對有些專業來說，某些實驗項目可能存在重點內容或者側重點與專業結合不緊密的問題。例如，針對生物醫學工程專業，可以對“模擬直流電離子透入療法”進行適當修改，提高此實驗在儀器原理與制造方面的提升作用，實驗中利用直流電產生的電場力把稀鹽酸中的氫離子從正電極移向負電極，模擬把藥品通過皮膚汗腺管引入人體機體的過程，實驗中的重要參數為離子在不同電壓下的遷移率值。此實驗可引入目前醫療設備中使用較廣泛的中頻電脈沖離子導入方法來與傳統實驗中的直流電導入方法做對比，通過兩種模式下對氫離子遷移率的比較，可以顯著體現兩種方法的優劣，使學生對于成熟醫療設備的原理、研發、制造等有更深的理解。

4 依據專業特點適當把握實驗方法、模式

實驗方法不一而足，針對不同的專業特點以及不同的實驗，可以采取不同方法。對于基礎性實驗，在學生對實驗原理掌握較好的前提下，可以讓學生完全自己來完成預習、實驗，教師可以在過程中發現問題，引導學生自主檢查問題所在，最后完成實驗的整個過程。而對于一些綜合性較強的實驗，僅僅依靠學生自己可能在短時間內無法掌握整個實驗方法，就需要教師在實驗前對一些難點進行深入講述，但需要避免老師手把手的教學生如何操作整個流程，這樣就失去了鍛煉學生動腦動手的實驗意義。設計性實驗是創新型的物理實驗教學必要的組成部分，鼓勵學生利用實驗室現有的資源，提出自己想法，完成自己感興趣的實驗項目。一方面可以檢測學生掌握實驗基本功的情況，另一方面可以鍛煉學生對科研全過程的各個方面的能力，對提高學生自主分析實驗問題所在、提出合理解決問題方案的能力都有裨益，在此類實驗中，對學生提出了更高的要求，一般可以由指導教師結合實際或者研究的需要提出設計目標，要求學生自行查閱相關資料，推導理論公式，最終確定實驗方法，并根據實驗方法選擇合適的儀器設備，擬定細化實驗步驟，自主進行實驗，完成數據處理，最后得到比較完整的實驗結論。根據學生情況，對一些比較優秀又學有余力的學生，可以在課外時間，在教師的指導下開展一些研究性實驗，可以在一些現有實驗的基礎上，由教師結合目前的學科前沿知識，提出一些簡單的研究問題，由學生擬定具體實驗方案，這樣安排可以培養和訓練學生的科學研究能力。此類實驗的特點是研究結果不可預知，因此必須要做到過程步步嚴謹，結論自圓其說，實驗數據對于結論有強有力的說服力。

5 適量運用現代化實驗手段

現代科技的發展對于實驗手段的豐富也有重要意義，在實驗條件滿足的情況下多引進一些現代化儀器，可以提高學生的實驗興趣，同時接觸到前沿的科技成果，豐富學生的知識范疇。

6 結論

（上接第189頁）總之，在設置選擇醫學物理的實驗項目時，通過與專業特點的結合，可以進一步提升醫學物理實驗的效果，使之更具有針對性，提高了學生學習效率，對提高學生學習自主性和能動性及與教師的互動性，樹立專業學習目標等方面都有重要的作用。

【參考文獻】

[1]黃耀熊.關于醫學物理學的發展與教育問題[J].中國醫學物理學雜志，2004，21（5）.

[2]梁堅，周琦.構建創新型大學物理實驗模式的新思路[J].實驗科學與技術，2013，11（4）.

[3]韓桂華.大學物理與專業結合的教學模式探究[J].中國科技信息，2007（15）.

[4]梁堅.物理實驗課結合專業特點的教學模式淺析[J].高校實驗室工作研究，2011，110（4）.

[5]史建新，陶平.工科大學物理教學與學生專業結合的教學模式改革[J].科技信息，2010（34）.

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