翻轉課堂在廣西醫科大學生物醫學工程專業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】傳統課堂是一種以傳授系統知識、培養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。不利于學生創新思維以及實際解決問題能力的培養。為了克服傳統教學的不足，探索翻轉課堂教學模式引入腫瘤放射物理學的實踐教學，促進教學質量的提高，培養適宜現代醫學物理師發展的創新型人才。

【關鍵字】翻轉課堂；腫瘤放射物理學；教改

經過一個多世紀的發展和完善，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展，精確的三維適形調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。這些技術的發展，要求醫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，如何培養適宜現代腫瘤放療物理學發展的醫學物理師是目前醫學本科教學中需要解決的問題。

1 醫學物理師培養的現狀和思考

目前我國沒有專門的醫學物理師專業，大多數從業人員來源于生物醫學工程專業與核醫學技術專業，部分來源于臨床醫學與影像醫學。中國醫學物理師從業人員大約只有3000人，缺口極大，所以一些生物醫學工程專業本科生開始將醫學物理師納入到自己的擇業之一。《腫瘤放射物理學》課程即是此行業很好的入門課程，但由于國內開設該課程的高校不多，缺少經驗借鑒，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）課程涉及大型醫療設備較多，在校園內無法見到實物，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展，學生對學科基本是零認識，也無從了解發展前沿，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，培養學生學習興趣，提高本課程教學質量，顯得尤其迫切和重要。

2 翻轉課堂與臨床醫學教學

近年來，翻轉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的教學模式。

翻轉課堂已成為當下深受師生歡迎的新型教學模式，較之傳統課堂具有明顯的特征：首先，它徹底翻轉了傳統教學的流程，由傳統的“課堂講解+課后鞏固練習”教學模式轉向“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，它突破了傳統教學必須發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絡上被共享，只要有手機、電腦等移動設備和互聯網絡的支持，學習者便可以隨時隨地根據自身的需要進行學習或者復習。再者，翻轉課堂真正實現了因材施教，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，角色的轉換要求自身觀念不斷更新，對自身專業能力和綜合素質要不斷提高[3]。

3 翻轉課堂在腫瘤放射物理學中應用的具體措施

3.1翻轉課堂遵循原則

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）按照教學大綱內容選擇臨床常見、多發腫瘤，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，需建立嚴謹的是科學思維；（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網站或期刊（如國標或AAPM標準）；

3.2翻轉課堂具體內容

翻轉課堂模式在實際應用中將基礎物理學和醫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 翻轉課堂教學過程實施（以日常QA為例）

（1）將周檢QA案例分發予學生，使學生了解QA工作內容及背景。

（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，引導學生發現問題，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，同時提出啟發性問題幫助學生尋找答案。

（4）再次組織討論。經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，并講授一定臨床經驗，演示臨床操作。

4 小結

我國醫療機構目前沒有醫學物理師制度，從事醫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如臨床、醫學影像甚至護理專業轉過來。造成基本物理知識的缺乏，很有可能不能準確設定復雜醫療設備的診療參數，對患者造成潛在危害如誤診、漏診、治療措施失當等[4]。本課程設置為廣西醫科大學生物醫學工程專業學生的選修課，將所涉及物理知識點系統分類，將抽象、枯燥的原理用視頻來展現，所涉及的大型醫療設備和測量工具靈活的展現在學生面前，翻轉課堂能充分發揮枯燥變趣味、想象即所見、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有更為重要意義。使畢業生走上工作崗位能盡快適應工作，總體上有助于優化目前的放射腫瘤學教學的現狀。但是翻轉課堂在放射物理教學中的應用仍存在許多挑戰，比如無法保證課前自學質量、 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目錄[S].2004.

[2]劉榮.翻轉課堂：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.翻轉課堂教學模式研究[J]遠程教育雜志，2012，（4）：46～51.

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

基金項目：

廣西醫科大學教改課題項目《翻轉課堂在《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