提高醫用物理學教學質量的幾點思考

祝銘山 宋宗根 李文成

湖南醫藥學院醫學院物理教研室，湖南省懷化市 418000

醫用物理學是本?？漆t學院校開設的一門公共基礎課，屬于交叉學科，主要是用物理學的方法、概念來理論上解釋醫學、生命現象，或者是將物理技術實踐應用于醫學的預防、診斷、治療上[1-2]。畢竟如今高科技的醫療儀器均離不開物理，可以說沒有物理理論的支撐，現代醫學達不到現如今的水平[3-4]。醫學生學好醫用物理學，也為將來學習后繼課程乃至未來的科研及工作打下必要的物理基礎。學科的特點決定了醫用物理學不可避免地要有大量復雜又抽象的概念模型、高深的數學公式推導，而這對醫學專業的學生，尤其是部分在高中階段理科基礎就顯得薄弱的學生而言，無疑是天書一般的存在。那么該當如何提高課堂教學效果，提高任課教師的醫學修養(因為這門課的任課教師大都是物理出身，非醫學出身)，激發學生自主學習的熱情就顯得非常重要。

1 醫用物理學教學中存在的主要問題

1.1 學生思想上不重視 在醫用物理學教學中的最大障礙應該屬于學生對該課程思想上的不重視，在上第一節課之前，甚至還有學生會問：我們不是醫學生嗎，學習物理有什么用呢。其實不然，現代醫學的每一次突破性進步都是離不開物理學，交叉學科的特性決定了醫用物理學成為現代醫學不可或缺的理論依據和技術手段。特別是高科技技術在醫學中的應用，如CT、核磁共振、γ刀都是物理學和醫學相結合的產物，把醫學推向了新的高度。只是很多醫學生由于高中的慣性思維所致，沒有把物理學與醫學聯系起來，還不能體會學習醫用物理學的實際意義，乃至產生物理學與跟自己的專業關系不大，醫學生學習物理用處不大的錯誤印象，沒有把醫用物理學當成專業課重視起來，這就會導致學生學習興趣的嚴重不足，主要的學習動力也僅是為了這門課不掛科就行。

1.2 教學內容沒有和醫學相結合 醫用物理學的主講教師大部分來自物理學專業，而非醫學專業出身。因此在教學過程中講授的重點往往是自己熟悉的物理學領域，更注重物理學科體系的完整性，授課內容也以物理原理公式的數學推導及其物理意義為主，忽略了物理與醫學的相結合，最多僅是在每節課下課前稍微提點一下或者在章節的末尾稍微加上一點在醫學上的應用，在課程改革課時縮減之后留讓學生做課后閱讀或者干脆一筆帶過。教學的內容物理學專業性太強，缺乏醫學相結合，所以難以激發醫學專業學生的學習興趣。

2 如何提高醫用物理學教學質量

2.1 提高授課教師的醫學修養 課程改革的關鍵在于教師，想要課堂有好的教學質量，就不得不要求任課教師既要有充足的物理學知識，相關的醫學知識也不能缺少，物理和醫學就好比兩條腿走路，哪邊長了哪邊短了走路都是不平衡的，構建具有醫學特色的物理學體系勢在必行，每節課或者每一章節都要有一個最佳的切入點讓物理學與醫學在課堂上生動地結合起來，應用到教學中。因此我們應該鼓勵和組織醫用物理學教師跨學科聽課，與相關醫學專業課的教師之間多互動，取長補短，以增長相關學科知識，拓寬知識面，促使教學內容從向多樣化、立體化、綜合化方向發展。

2.2 合理安排授課內容

2.2.1 要明確醫用物理學的定位。注意醫用物理學中物理與醫學直接的關系，要醫學為主，物理為輔助，學為醫用，所以可以在教學過程中引入實際的臨床問題，有助于讓課堂氣氛活起來，提高學生分析問題、解決問題的能力。例如，在《液體的表面現象》這一節課中，在討論氣體栓塞之后，可以讓學生思考能用氣體栓塞這個知識點解釋哪些醫學現象，氣體栓塞是液體在細管中流動，遇到氣泡越多就會產生阻塞，可以用這個來讓學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這么點都會導致血流阻塞從而引發猝死，這可以用氣體栓塞來解釋，因為這些氣體會隨血液流動流竄到更細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”這樣的重大醫療事故的發生；又比如，在講《直流電》的時候，學生乍一看標題心里難免犯嘀咕：這純粹就是物理嘛，和醫學有什么關系？別忙，我們可以在一邊講解RC充放電路的時候就引入臨床醫學中一個重要的儀器——除顫儀。如果病人出現竇性心律失常是很危險的，要治療需就要高電壓直流電短時間對心臟放電的方式終止心室顫動，恢復竇性心律。而施加電壓一般會高達4 300V，放電時間短到0.08s左右，那么如何把握好這么短的接觸時間呢，時間過長了會被電傷，太短了又達不到治療效果，要剛好0.08s，能把時間控制得這么精準，這是人無論怎么訓練都做不到的，那怎么辦呢？好了，這就是RC充放電路出場的時候了，電容器充放電只和電阻R和電容C的乘積有關，電容器R與C確定了，放電時間也確定了，調整好RC就能調整好時間，所以這個RC充放電路便是應用在醫學儀器除顫儀中的核心理論。像這樣多強調現代物理技術在生命醫學領域的應用等。

2.2.2 教學內容適當增減。由于醫用物理學是基礎類公共課，開課時間一般都在大一上學期，這時候學生高等數學也是才開始接觸，如果嚴格按照大綱要求上簡諧振動簡諧波，簡諧振動方程的推導就需要用到微分方程解，學生可是連定積分都沒學到，直接講這個知識點堪比天書還難，這時候授課教師應當適當調整教學內容，可以選擇先講授不需要太多高數知識的且不會影響授課連貫性的X射線、激光及在醫學的應用，或者也可以直接跳過這些公式的推導(其實更推薦這么做)。讓學生從繁雜的物理公式純數學推導中解放出來，學生自然就能把更多精力放到醫學應用中，也切合他們的專業特點容易激發他們的學習興趣。

2.2.3 重視物理學思想方法。物理的公式結論適當的講解它的物理意義，但是具體這些公式怎么推導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、穩恒磁場這些章節時候涉及的公式推導要用到定積分，我們可以直接跳過，在講幾何光學時候重點在于眼屈光的矯正問題，那么球面成像公式推導都可以盡量少講或者一筆帶過。

2.2.4 引入物理學發展前沿知識，將物理學歷史融入課堂中[5]，激發學習興趣。在教學過程中，適當結合物理學歷史可以作為課堂的“調味劑”，讓學生從歷史的角度理解物理學的進步對推動生命科學革命性發展的重要作用。例如在講解光學的時候，可以結合光的本質——持續300年的波動和微粒之爭的物理學歷史一起講解，早期的波動學派惠更斯提出了惠更斯原理，粒子學派牛頓發現了光的色散，后來楊氏雙縫干涉進一步證明光的波動性，愛因斯坦的光電效應則又驗證了光的粒子性，直到現代量子力學的誕生認為光其實是具有波粒二象性，其實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，再結合到醫學應用，使課堂內容不至于太純粹公式化，學生學起來也容易接受。

2.3 注重實驗的教學，但要結合學生專業實際 物理和醫學都有一個非常重要的共同點，都是基于實驗的學科，實驗教學是醫用物理學教學的重要環節。但對醫學生而言物理實驗不只是讓他們做“物理”的實驗，而是通過實驗讓他們培養觀察分析能力，鍛煉學生的細心耐心，比如做心電圖實驗的時候要求學生能找出心電圖出現干擾的原因并從醫學角度去分析然后提出解決方法；又如通過做分光計測光波波長實驗，在調節分光計這些比較復雜的光學儀器來培養學生調節儀器的細心和耐心。

3 采用現代教育技術實現課堂教學的立體化

立體化課堂教學就是不再拘泥于傳統的黑板板書授課，充分利用多媒體、網絡資源，將知識點結合圖片、文字、動畫、音頻等多種方式呈現在學生面前，激起學生的好奇心引起他們的注意力，充分調動學生積極性，把枯燥無味的知識理論直觀地展現給學生，讓學生在感受新奇的同時，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候，播放激光準分子激光原位角膜磨鑲術(LASIK手術)的視頻等。充分利用多媒體的優勢，讓學生產生求知欲望，興趣是最好的老師，讓學生樂于學習，無疑能讓課堂教學效果事半功倍。

4 小結

醫用物理學對醫學生而言十分重要，如何上好這一門課，除了思想上要重視醫用物理學，在具體做法上，還要注重物理學與醫學的緊密結合，提高醫用物理學的教學效果并不是一蹴而就的事情，這是一項長期而艱巨的工作。隨著醫用物理學的不斷發展，改革的不斷深入，在今后的教學中還會出現這樣那樣的新問題，而教師只有努力學習新知識不斷豐富自己、與時俱進，采用先進教學方法，切實提高課程教學效果，進而提升學生的專業素養。