模塊化教學模式在醫用物理學課程中的應用

祝銘山 宋宗根 李文成

摘 ?要：本文分析了醫學類本專科院校醫用物理學教學的現狀，闡述了醫用物理學要突出醫學為主物理為輔的教學內容改革與實踐的必要性。依據醫學生的實際情況，學校應結合教學課時的安排，對醫用物理學教學內容進行模塊化調整，以適應不同專業的醫學生學習需求;突出課程的醫學主導地位，激發學生的學習興趣，以期能解決醫用物理學教學實踐中的實際問題，切實提高醫用物理的課堂教學質量，在提高學生物理學應用能力的同時，培養學生成為具有扎實理工基礎的創新醫學人才。

關鍵詞：醫學院校;醫用物理學;教學改革;模塊化;創新能力;

作者簡介：祝銘山，湖南醫藥學院物理教研室講師，研究方向為醫用物理學、影像物理學教學研究工作;宋宗根、李文成，湖南醫藥學院物理教研室講師。（湖南 懷化 418000）

中圖分類號：G642.0 ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1671-0568（2019）15-0045-03

醫用物理學是高等醫學院校醫學類專業學生必修的一門公共基礎課，它是一門交叉學科，主要是將物理學的原理與方法應用于人類疾病的預防、診斷、治療上。現代醫學的發展離不開與物理學的結合，醫用物理學作為醫學類本科院校教學的重要一環，其教學改革是為了進一步加強本科教學，提高醫學類本科院校教學質量和教學水平。近兩年隨著改革的不斷深入，醫學專業的醫用物理學課程的學時數都有不同程度的縮減。鑒于學時少而內容多且要求高的實際情況，如何在極其有限的教學時間內科學有效地進行教學活動是目前迫切需要解決的問題。許多學者已經在這些方面做了細致的研究。本文結合自身的教學實踐，同時參考借鑒其他同行的實踐經驗和改革的思路，總結如下。

一、“醫用物理學”課程教學內容現狀

1.授課內容千篇一律，沒有“因專業施教”。首先要明確醫用物理學要學為醫用。由于學生在學習醫用物理學的時候有很大的盲目性，很大程度上依賴教師的授課內容與方法。在師資少、學生多的情況下，往往會出現教師為了方便教學，針對不同專業學生教授的知識要點幾乎一模一樣的情況，致使難以學以致用，導致學生缺乏學習的積極性普遍不高，物理知識對后續課程應有的基礎作用得不到體現。

2.內容偏重于物理理論而非醫學應用。傳統醫用物理學教學大多內容較偏重于物理學理論而非醫學，導致相關原理在醫學中的應用內容偏少或者不夠完善，理論與實際脫節。所以，應該避免這種過多講物理概念、公式、公式推導、物理圖像、物理過程等純理工科式的物理教學模式，相反應多講物理原理在醫學方面的應用。

3.難以激發學生學習熱情。數理不分家，物理是離不開數學的，要學好大學階段的物理，高等數學相關知識是不可或缺的。然而“醫用物理學”課程一般都在大一第一學期開課，這就導致學生的數學知識跟不上，而且醫學類專業的學生數學基礎相對理工科院校的學生來說比較薄弱，公式推導證明過多會讓學生學習倍感困難。[1][2]如果花費大量時間去講解物理公式的數學推導勢必導致學生缺乏學習的興趣，加之目前國內醫學院校的醫用物理學的授課教師大都是出自物理學專業或者相關純理工科專業，對醫學知識認識不足，這對改革提出了巨大的挑戰。要想改革得到落實，這對任課教師的知識面要求頗高，不僅要求任課教師既要精通物理，又要對醫學領域的相關基本知識有所涉獵，以及清楚物理學與醫學之間的對應關系，能夠找到醫學和物理學直接的結合點、切入點。教師如果要避免讓學生感覺這門課是高中物理的“升級版”，就要去在課堂上側重于講解物理知識在醫學方面前沿的應用，結合他們的專業，因“專業”施教，使學生清楚地認識到學習物理的重要性和必要性，激發學習興趣，促進學生積極主動思考，提高創新意識，保證教學質量提高[3]。所以，有必要開展基于醫學應用的“醫用物理學”教學內容的改革與實踐。

二、開展模塊化教學的現實考量

基于物理學為醫用的教學內容改革，對醫學物理學進行模塊化的分類，提高教學效率和教育質量，適應不同專業的學生的專業需求，是解決公共基礎課程教學質量的關鍵環節。本研究針對醫學教育的培養目標和任務，結合醫學專業學生的特點，對醫學物理學課程教學改革進行了初步探討和嘗試，取得了較好的教學效果。本文從理論教學和實驗教學兩方面進行詳細闡述，總結出改革的具體內容，以供從事醫學物理的教學工作者參考。

1.保持內容的完整性與系統性。本課程內容所涉及到的物理學方面的知識主要包括力學、熱學、電磁學、光學和原子物理（近代物理）五大部分。力學包括質點運動學、質點動力學和剛體的定軸轉動。振動和波包括機械振動和機械波。熱學包括氣體動理論和熱力學基礎。電磁學包括靜電場、穩恒磁場、電磁感應和電磁波。光學包括幾何光學、波動光學和激光。近代物理包括狹義相對論基礎和X射線、原子物理初步等知識。

首先，在明確醫學物理學基本理念的前提下，教師進一步根據具體專業特點、專業需求進行劃分，并以此作為組合課程模塊的基本出發點;其次，要對所有要學習這門課程的專業進行全面梳理，并形成完整的課程報告，在此基礎上劃分出必修模塊和分專業的選修模塊，最后通過前兩個步驟的鋪墊，確定醫學物理學課程具體模塊分類與優化。

2.教學內容的體系結構。教師應充分考慮到各專業的后續專業課程和學生就業后在實際工作和研究過程中對醫用物理學知識的需求，為各專業定制不同的教學內容體系，促進學生在后續專業課學習中對醫用物理學知識的吸收和應用，使醫用物理學的基礎性和應用性充分展現在學生后繼學習的過程中。為此，對于原有的教學模式采取的改革方法是：打破原有課程教學體系，按模塊要求重新整合課程體系;根據不同的專業要求來確定專業教學計劃、課程設置;打破學科界限、課程界限，將每一個模塊看作一個整體。

3.“5+X”模塊課程結構。“按模塊要求重新整合課程體系”要求不同的醫學專業分通用模塊和分專業選修模塊，建成“5+X”模塊課程結構，其中“5”意思為基礎必修的通用的五個基礎部分內容，根據物理學上的經典劃分方法分為“力學”“熱學”“電磁學”“光學”“原子物理” 五部分，每個部分都有所有專業均必須要學習的基礎物理內容，如力學基本原理、機械波、聲波、流體力學、電學基礎、磁學基礎、幾何光學基本原理等;而“X”則代表選修內容，是根據不同專業具體設定，針對我校的具體情況，本課程現期主要采取如下幾種模式。

一是針對本科影像技術專業學生，學習重點講授“基爾霍夫定律”“X射線”“超聲波成像原理”“核醫學以及核磁共振成像基本原理”等對影像技術專業后繼課程學習有重要幫助的內容。[4][5]

二是對于本科藥學專業學生，學習內容側重點在于光學部分，更多地學習“光的偏振性”“旋光性”“光譜分析”等內容，實驗也增設“旋光儀測葡萄糖濃度”這一針對藥學專業的實驗，這些對藥學專業后繼課程學習有重要的幫助。

三是針對本科臨床專業學生，內容側重點在于臨床應用的“氣體栓塞”“除顫儀的基本原理及應用—RC充放電路”“心電圖的形成過程與心電圖機的使用”等內容。[6]

四是針對本科康復治療專業，內容側重點在于力學部分，因為該專業后繼課程有諸如“人體力學”“生物力學”等課程，需涉及的物理力學知識相比其他醫學生要求要高。

三、模塊化教學改革的實踐效果

經過兩年多醫學院校醫用物理學課程模塊化教學實踐，模塊化教學改革取得了比較好的實踐效果，得到各系師生的好評。在對醫用物理學進行模塊化教學的同時，我們也針對醫學院校學生的特點，在不破壞模塊內容系統性與完整性的前提下，對某些較難的內容在理論上作了淡化處理，盡可能避開了復雜的數學推導。如簡諧振動方程、機械波中波動的動力學方程、液體表面附加壓強公式、RC充放電路公式、光學中的干涉衍射、量子力學初步中的不確定關系式和薛定格方程等等。自醫用物理學實行模塊化教學后，醫用物理學教學中內容多、課程難與學時少的矛盾得到了初步的緩解。在期末考試成績占60%，平時成績占40%的考核方式下，期末總評成績不及格學生人數下降到只占總人數的5%左右。

醫用物理學模塊化教學改革的創新之處在于：將醫用物理學按專業進行不同的模塊化教學，將物理學為醫學所用。[7][8]雖然這看起來并不利于學生深入扎實地學習物理學，但卻是以醫學學生的實際為出發點，將學生從難度較高的抽象物理理論中解放出來，強調醫用物理學在醫學實踐中的應用，使學生能掌握實用的物理學知識。這種教學方法既針對性地適用于他們將來的專業需要，又適合現階段少學時的醫用物理學教學。此改革能適應醫學院校的辦學情況、學生水平及相關課程課時計劃。

參考文獻：

[1] 趙凱華.對當前物理教學改革的幾點看法——在中國物理學會教學委員會第七屆第一次全體（擴大）會議上的報告 [J].大學物理，2000，（2）.

[2] 許琰，楊爽.對大學物理教學改革的探索[J].教育教學論壇，2014，（4）：49-50.

[3] 談笑玲.醫學物理學教學改革與探索[J].高教學刊2016，（2）：122-123.

[4] 陳智毅，王琨，劉金炳.超聲診斷思維在超聲影像教學中的作用探討[J].臨床超聲醫學雜志，2015，（1）：63-64.

[5] 趙瑞斌，王 欣，喬麗華，吳艷茹等.醫學物理學教學中應用目標型教學模式探索[J].衛生職業教育，2016，（4）：46-47.

[6] 袁麗君，段云友，曹鐵生.臨床本科生超聲醫學教學的實踐與思考[J].中華醫學教育探索雜志，2015，（1）：38-41.

[7] 苗麗華 隋麗麗.醫學物理學實施全過程考核評價的實踐研究[J].文理導航. 2016，（1）：38-41.

[8] 顏紅金.醫學物理學與醫學課程相結合的研究[J].中國醫學物理學雜志，2014，（1）：4718-4723.

責任編輯 ?程 ?哲