如何提高醫(yī)用物理中光學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量

努爾尼沙·阿力甫

【摘 要】醫(yī)用物理學(xué)是醫(yī)學(xué)類院校一門重要的基礎(chǔ)課程，其中光學(xué)課程在醫(yī)用物理學(xué)中占著一個(gè)很大比重，對(duì)于學(xué)生后期臨床醫(yī)學(xué)的學(xué)習(xí)和實(shí)際操作，以及對(duì)于后續(xù)課程的學(xué)習(xí)具有重大的意義。本文圍繞著醫(yī)學(xué)類院校的醫(yī)用物理中光學(xué)課程中存在的一些問題和不足之處出發(fā)，對(duì)存在的問題進(jìn)行分析，并提供了一種比較可行的解決方法——多模態(tài)教學(xué)方式。多模態(tài)的教學(xué)方式包含了課堂前的預(yù)習(xí)準(zhǔn)備、課堂中現(xiàn)場(chǎng)演示、實(shí)驗(yàn)和討論、反轉(zhuǎn)課堂和課堂結(jié)束前的總結(jié)與反思等三個(gè)主要部分。這種多模態(tài)的教學(xué)方式能夠有效的提高醫(yī)學(xué)院校學(xué)生對(duì)光學(xué)的興趣，有助于加深師生之間的溝通和交流，能夠有效的促進(jìn)和改善課堂氛圍。并通過實(shí)證發(fā)現(xiàn)該教學(xué)模式能夠很好的提高教學(xué)質(zhì)量并對(duì)學(xué)生掌握相關(guān)知識(shí)提供很大的幫助。

【關(guān)鍵詞】光學(xué)課程;多模態(tài)教學(xué)方式;課程教改

醫(yī)用物理是醫(yī)學(xué)類院校醫(yī)學(xué)生的一門非常重要的基礎(chǔ)課程。通過對(duì)醫(yī)學(xué)物理學(xué)科的學(xué)習(xí)，醫(yī)學(xué)生能夠?qū)τ谏茖W(xué)，即從細(xì)胞、分子到更大的實(shí)物及其本質(zhì)做到更好的了解，能夠更好的理解與生命過程中密切相關(guān)的物理過程，能夠更好的理解生命的本質(zhì)，如疾病的發(fā)生及其機(jī)制，物理對(duì)其起的作用等。醫(yī)用物理學(xué)科對(duì)醫(yī)學(xué)學(xué)生培養(yǎng)良好的科學(xué)思維及分析能力提供非常大的幫助。而光學(xué)作為基于光的一門學(xué)科，在醫(yī)學(xué)物理中占著很大的比重，也起著非常關(guān)鍵的作用。在實(shí)際臨床中疾病的診斷、治療和示蹤都離不開光學(xué)的手段，如眼科所使用的光學(xué)相干斷層掃描OCT是一個(gè)常用的光學(xué)成像技術(shù);還有B超也是一種基于光聲的光學(xué)診斷手段。因此對(duì)于光學(xué)學(xué)科的理解和掌握對(duì)于醫(yī)學(xué)學(xué)生是非常關(guān)鍵的。

一、醫(yī)用光學(xué)在課堂教學(xué)中存在的問題

1.理論知識(shí)過于枯燥，知識(shí)內(nèi)容過于抽象，不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)產(chǎn)生濃厚的興趣和深刻的理解。

在醫(yī)用物理中主要涉及到的光學(xué)內(nèi)容為幾何光學(xué)、波動(dòng)光學(xué)、激光及其醫(yī)學(xué)應(yīng)用等。雖然光學(xué)的這些知識(shí)，在實(shí)際生活中接觸的不算少，但是學(xué)生們很少去觀察和發(fā)現(xiàn)光學(xué)方面的現(xiàn)象。因此對(duì)于很大一部分醫(yī)學(xué)學(xué)生來說，光學(xué)的知識(shí)比較枯燥和抽象，很難引起他們的興趣去深入學(xué)習(xí)，尤其在課堂上這一現(xiàn)象更加明顯。在光學(xué)課程的課堂中至少有三分之一的學(xué)生總是不能夠理解和認(rèn)真聽講，即使其他學(xué)生有看起來認(rèn)真聽講，然而其中依然包含了不少表面上看起來在認(rèn)真聽而實(shí)際上根本沒有聽課的學(xué)生，為此光學(xué)課程的教學(xué)效果不是很理想。

2.教學(xué)模式偏于傳統(tǒng)。在實(shí)際課堂中教師傳授知識(shí)更多的是以傳統(tǒng)固話的教學(xué)模式（板書及PPT），照本宣科。缺乏與學(xué)生的互動(dòng)和交流，使得學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的熱情不佳。雖然基于PPT的教學(xué)方式也能一定程度上吸引學(xué)生的注意力，但是更多的時(shí)候PPT內(nèi)容需要更新和優(yōu)化，缺乏特色。例如，光學(xué)中的光的偏振、衍射和干涉應(yīng)當(dāng)安排比較多的實(shí)驗(yàn)課程，突出學(xué)生對(duì)這種現(xiàn)實(shí)生活中很少遇到的光學(xué)現(xiàn)象的理解，培養(yǎng)學(xué)生的思考能力和動(dòng)手能力。

二、教改方法的探討和研究

1.引實(shí)驗(yàn)入課堂，培養(yǎng)和激發(fā)醫(yī)學(xué)學(xué)生對(duì)光學(xué)的興趣。目前醫(yī)學(xué)院校的大學(xué)生對(duì)過于理論、抽象和枯燥的知識(shí)沒有太大的興趣，因此對(duì)于課堂中講授的知識(shí)重點(diǎn)和難點(diǎn)無法做到認(rèn)真掌握。然而，在課堂中引入一些有趣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)能夠更好的引發(fā)學(xué)生的思考，能夠使得學(xué)生們對(duì)該部分知識(shí)記憶比較深刻。因此在開始課程中的一個(gè)新章節(jié)時(shí)，以一個(gè)日常生活中簡(jiǎn)單常見的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象開始，讓學(xué)生思考該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的由來，通過問題引出課程涉及到的知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生帶著思考和興趣開始學(xué)習(xí)新的內(nèi)容，能夠起到事半功倍的效果。雖然傳統(tǒng)的PPT教學(xué)模式中也有比較好的立體的動(dòng)畫，也能做到有趣的吸引學(xué)生注意力的效果。但是這種基于PPT的教學(xué)模式對(duì)于學(xué)生的沖擊力和影響沒有實(shí)際實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自己操作來的深刻。加上這種實(shí)驗(yàn)引入課堂的教學(xué)模式有助于活躍課堂氛圍，對(duì)于師生交流和互動(dòng)非常有幫助。

2.對(duì)于教學(xué)模式的改進(jìn)，反戰(zhàn)課堂，發(fā)揮學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中的主體地位。這種基于多模態(tài)的教學(xué)方式能夠做到更好的使得學(xué)生發(fā)揮自主能力，其具體步驟如圖1所示。第一步是課前預(yù)習(xí)：該步驟中學(xué)生需要做好課程的提前預(yù)習(xí)和調(diào)研，教師需要做好上課內(nèi)容的準(zhǔn)備以及簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)的充分準(zhǔn)備;第二步是實(shí)驗(yàn)演示：教師開始講授新的光學(xué)知識(shí)之前先把具體授課內(nèi)容在現(xiàn)實(shí)生活中的例子用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)展現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生觀察，并讓學(xué)生們思考為什么會(huì)出現(xiàn)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？再根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和思考的問題切入到新的課程理論知識(shí)教學(xué)中，并通過理論來解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，有助于讓學(xué)生邊看邊聽邊學(xué)邊思考;第三步是小組討論：教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組討論，討論實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)過程，讓學(xué)生自主發(fā)言，讓學(xué)生更加積極的投入到課堂氛圍中;再進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生找出更多的實(shí)際生活中的例子，讓學(xué)生舉一反三;第四步是反轉(zhuǎn)課堂：教師讓學(xué)生自己親自操作實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)自主的引出知識(shí)點(diǎn)，這樣既能加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的了解與掌握，還能夠提高思考能力、創(chuàng)新能力、動(dòng)手能力，進(jìn)而能夠達(dá)到事半功倍的課堂教學(xué)效果;第五步是總結(jié)與反思：教師對(duì)于整個(gè)課堂過程進(jìn)行總結(jié)，找出存在的問題，提出可以改進(jìn)的方案，給予學(xué)生總結(jié)并布置作業(yè)。

三、光學(xué)課程教改方法的課堂中實(shí)證

本人對(duì)于本校口腔醫(yī)學(xué)的學(xué)生（課堂人數(shù)為84人，2019屆新生）實(shí)施了這種新的多模態(tài)教學(xué)方式。具體過程如下：對(duì)于醫(yī)用物理中波動(dòng)光學(xué)內(nèi)容里光的干涉部分，在開始課堂前分別利用簡(jiǎn)單的兩個(gè)玻片在課堂上實(shí)現(xiàn)了牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生觀察了牛頓環(huán)出現(xiàn)的干涉條紋;接著在學(xué)生們思考的過程中提出了問題：為何會(huì)出現(xiàn)明暗相間的條紋？為何中間是暗條紋？為何必須上面是半球碗裝？如果是水平的玻璃平面會(huì)如何？如果是斜的玻片呢？如果放個(gè)鏡子會(huì)出現(xiàn)什么效果？之后將學(xué)生分組，并讓每組出來一個(gè)學(xué)生進(jìn)行實(shí)際操作，然后思考和小組討論，中間他們可以看書。然后由我開始引出知識(shí)點(diǎn)，并讓學(xué)生們帶著思考和想著實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來聽課。最后下次課之前布置學(xué)生作業(yè)，讓學(xué)生們找出與今天實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象類似的實(shí)際生活中的例子？這些問題和更多的例子，下次課上課之前，小組為單位以PPT的形式分享給大家。

通過11周的多模態(tài)方式光學(xué)課程的課堂教學(xué)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行課后調(diào)研發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)內(nèi)容的了解和課后作業(yè)的完成以及隨堂考試成績(jī)都得到了非常好的反饋。其中及格人數(shù)和平時(shí)作業(yè)完成合格人數(shù)超過90%，而中間優(yōu)勢(shì)人數(shù)超過50%。聽課抽查提問和課后提問結(jié)果發(fā)現(xiàn)聽課人數(shù)越來越多，超過90%，出勤情況全勤，課堂氛圍非常好，與學(xué)生互動(dòng)效果佳。

在教學(xué)過程中，基于這種多模態(tài)的教學(xué)方式來講授光學(xué)類課程在醫(yī)用物理中能夠讓學(xué)生們進(jìn)行很好的互動(dòng)和交流，很大的激發(fā)學(xué)生的興趣，并能夠獲得很好的教學(xué)效果。然而這種多模態(tài)的教學(xué)模式要變得更加成熟，依然需要不斷積累經(jīng)驗(yàn)和對(duì)方法進(jìn)行反思與改進(jìn)，為此在后期課堂教學(xué)與設(shè)計(jì)中本人將不斷地摸索，這也是本人下一步研究的重點(diǎn)。

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