醫(yī)用物理學教學現(xiàn)狀分析及幾點建議

王鑫鑫 鄭旭東 呂珍龍 王曉飛 李小紅

摘?要：本文從不同層面分析了醫(yī)用物理學的教學現(xiàn)狀。針對目前醫(yī)用物理學教學中存在的問題，分別從教學內(nèi)容與考核、學生、教師、課堂思政的融入等方面提出幾點建議。通過合適的調(diào)整教學內(nèi)容與考核形式，提高教師的教學素質(zhì)和知識儲備，引入課堂思政等途徑來提高學生學習醫(yī)用物理學的積極性。

關鍵詞：醫(yī)用物理學;教學現(xiàn)狀;教學改革

醫(yī)用物理學是針對醫(yī)學及相關專業(yè)學生而開設的一門公共基礎課。學習醫(yī)用物理有助于醫(yī)學專業(yè)的學生從物理層面理解醫(yī)學現(xiàn)象的本質(zhì)，掌握醫(yī)學工程技術檢測與分析的技能，因此醫(yī)學相關專業(yè)學習醫(yī)用物理學這門課是十分必要的[1]。與理工類專業(yè)學習的大學物理不同的是，醫(yī)用物理學對學生的要求不高，只需學生能夠了解物理規(guī)律，在面對具體的醫(yī)學問題時，知道其中所包含的基本原理即可。正是由于其特殊性，醫(yī)用物理學在教學過程中呈現(xiàn)出一些獨有的問題，本文將從不同層面對教學過程中出現(xiàn)的問題進行分析，并提出一些相應的改革建議。

一、醫(yī)用物理學教學現(xiàn)狀分析

（一）醫(yī)用物理學學生層面現(xiàn)狀分析

在理工類學科中，物理學相對來講是一門學習難度較大的學科。通常情況下，醫(yī)學專業(yè)的學生本就是不喜歡物理或者是物理基礎薄弱才選擇的非物理專業(yè)，但進入大學以后面對的現(xiàn)實是仍要學習相關的物理課程，因此醫(yī)學專業(yè)學生在面對物理學這門課時首先表現(xiàn)出的是一種畏懼的心態(tài)，認為物理較難，學不會。

從專業(yè)上來講，學生認為物理和醫(yī)學是聯(lián)系較少的兩個學科。盡管物理學的方法和技術在醫(yī)學診斷和檢測方面發(fā)揮至關重要的作用，尤其是物理方面的重大發(fā)現(xiàn)很多都可以應用到生物醫(yī)學領域，但是初進大學的醫(yī)學專業(yè)的學生并不會有這方面的認識，因此認知上的不足導致學生認為醫(yī)用物理學這門課并不是一門重要的課程，對待醫(yī)用物理學的態(tài)度就顯得不夠重視。

另外，在課程設置上，由于該課程對學生要求不高，不需要學生掌握較深的理論，僅需要了解基本原理即可。這方面因素的影響使得醫(yī)用物理學在課程設置上課時較少，教材上的內(nèi)容只能選取很簡單的一部分進行授課，甚至有些章節(jié)直接放棄不再講授。由于學生本來就不夠重視，學生在課下很少會自主地去學習其他需要自學的內(nèi)容。綜合一個學期下來，學生真正學到的物理知識非常有限。以上幾個因素導致學生對醫(yī)用物理學的學習態(tài)度就是平時簡單學，考前抱佛腳，能過即可。

（二）醫(yī)用物理學教師層面現(xiàn)狀分析

從教師的角度看，擔任醫(yī)用物理學教學的教師都是來自物理專業(yè)的教師。從專業(yè)背景上看，物理專業(yè)的教師更多的是了解物理方面的基本原理和規(guī)律，專業(yè)能力上是完全可以教授醫(yī)用物理學這門課程的。然而，教學過程中一個突出的問題的是大部分物理專業(yè)的教師對醫(yī)學類專業(yè)知識涉足不深，除了有經(jīng)驗的長期進行醫(yī)用物理學授課的老教師，年輕教師面對醫(yī)用物理學時醫(yī)學方面的知識亟須補充。因此，在教學過程中，大部分教師偏重物理理論知識較多，不能巧妙地將物理原理和醫(yī)學現(xiàn)象相結合，有些醫(yī)學現(xiàn)象或問題解釋不清，甚至跳過不講。這不僅導致學生難以理解抽象的物理概念，而且導致學生在學習了醫(yī)用物理之后仍然無法用物理原理分析一些醫(yī)學問題，導致學生對醫(yī)用物理學失去學習興趣[2]。

（三）醫(yī)用物理學課程設計與教學效果現(xiàn)狀分析

從課程的設計上講，教學內(nèi)容設計不夠合理。醫(yī)用物理學包括理論教學和實驗兩個方面，理論課程的設計偏重物理知識的教學，教學過程中不注重和醫(yī)學的聯(lián)系。實驗方面，實驗的設置本是讓學生更加了解物理現(xiàn)象的原理，能夠和醫(yī)學緊密聯(lián)系，但是本校的醫(yī)用物理學所包含的四個普通物理實驗針對性不強，其中只有兩個實驗與醫(yī)學有一定的聯(lián)系，因此，實驗的選取需要進一步調(diào)整。另一方面，學生人數(shù)較多，醫(yī)用物理學的授課采取的是大班授課。在安排實驗時，學生多儀器少，平均四個人共用一臺儀器，這就導致在實驗過程中，學生的參與機會大大減少，部分學生可能全程處于觀看狀態(tài)，最終僅是記錄了實驗數(shù)據(jù)，嚴重影響了實驗教學的效果。

另外，醫(yī)用物理學的考核方式是以閉卷考試的形式進行的，平時成績的考核以考勤和作業(yè)為主，沒有其他小測驗對學生進行考核，因此教師的教學效果，學生的學習效果無法及時獲取。課堂上教師講得多，學生參與少，導致學生的課堂學習積極性和學習效率不佳。部分學生平時不學習，僅靠考試前突擊，因此教學效果不能通過一張試卷反映出來。在考核內(nèi)容上，盡管醫(yī)用物理學涉及醫(yī)學、物理學、生物學等多學科，但是由于平時教學內(nèi)容偏重物理知識的教授，因此考試內(nèi)容的選擇還是偏重于物理基礎知識，涉及醫(yī)學方面的知識考查相對較少，不能體現(xiàn)醫(yī)用物理學的學科特點。

二、醫(yī)用物理學教學改革的幾點建議

（一）教學內(nèi)容和考核要求

醫(yī)用物理學與普通理工科專業(yè)的大學物理的不同在于它的醫(yī)用性特點。由于教學過程中所面對的是醫(yī)學類專業(yè)的學生，因此醫(yī)用物理學的教學應該更加注重融入醫(yī)學問題或醫(yī)學相關的現(xiàn)象，即從醫(yī)學角度出發(fā)，闡明其中所包含的物理原理。醫(yī)學物理的特殊性使得該課程的教學內(nèi)容和考核上要具有其本身的獨特性。

首先在教學內(nèi)容方面，要注重將醫(yī)學技術問題與物理學原理有機地融合在一起。在教學過程中從醫(yī)學技術問題出發(fā)，教師可以根據(jù)每節(jié)課的特點選取適當?shù)陌咐?，結合相關的知識點進行講授，以問題為導向，激發(fā)學生探究問題的興趣，抽取其中的物理問題，講解原理，最終再次回歸到醫(yī)學技術問題本身，讓學生能夠清楚地認識到所學內(nèi)容與醫(yī)學問題的內(nèi)在聯(lián)系，真正讓學生學有所獲。例如，通過讓學生思考聲音的特性和傳播特性，逐步了解振動和波動的特性。在講液體流動時，以測量血壓為例，讓學生親自感受測量血壓的過程，思考測量血壓的原理，進而進行液體流動相關內(nèi)容的教學。此外，每節(jié)課講授之前，通過設置問題的形式，讓學生自己去尋找案例，并嘗試通過相關的物理知識進行解釋。在課堂上，大家一起分享，一些討論學習，不僅可以加深對物理知識的理解，而且對醫(yī)學問題也加深了認識。以問題導向的形式研究醫(yī)學技術中隱藏的物理學原理，讓學生認識到醫(yī)用物理學的價值，培養(yǎng)學習醫(yī)用物理學的興趣。這樣既增強了學生的自信性，又提升了學生利用物理學原理和方法分析解決問題的能力[3]。

在考核方面，要注重體現(xiàn)醫(yī)用物理學的獨特性。首先，作為一門物理課程，學生必須掌握基本概念、計算公式和方法;運用知識分析、解決物理問題的能力;在實驗操作過程中培養(yǎng)學生實際觀察問題、分析問題能力，培養(yǎng)學生實事求是、勇于探索的科學精神等。其次，作為和醫(yī)學相聯(lián)系的物理課程，要注重從醫(yī)學技術問題方面考核學生對物理知識的掌握，這就要求學生對所學醫(yī)用物理學知識點能融會貫通、學以致用。以醫(yī)用物理學中X射線這章為例，X射線產(chǎn)生的機制、表征X射線的指標、X射線圖譜的分析、X射線的吸收、X射線的應用等知識點是學生要掌握的。尤其是X射線在醫(yī)學上的應用，包含哪些原理進行人體檢查都是醫(yī)學專業(yè)學生必須掌握的，同時也是本章考核的重點之一。通過讓學生了解X射線的發(fā)展歷程，以及胸透和CT的異同，拓展和加深學生對X射線在醫(yī)學技術應用的理解。

考試是教學過程中的重要環(huán)節(jié)，合理的考試環(huán)節(jié)不僅能夠反映學生對本門課的掌握程度，而且能反映本門課程的教學效果。在成績構成中，期末考試占總考核成績的70%，平時成績和實驗成績分別占20%和10%。期末考試的試題要注重從醫(yī)學技術問題出發(fā)對相關物理知識點的考查，例如液體的流動、CT檢查、放射性核素衰減等試題，增強學生對相關醫(yī)學技術問題的認知。

（二）提高學生學習醫(yī)用物理學的積極性和主動性

課堂上學生的積極性和主動性是教學效果的重要體現(xiàn)。如果學生對所學課程沒有積極性、主動性，不愿意參與課堂活動，那么課堂教學不僅單調(diào)乏味，而且教學效果甚微，更是與當前國家所倡導的教學理念相悖。對于醫(yī)學專業(yè)的學生，他們本來就對物理抱有膽怯的心理，因此增強學生積極性和主動性的首要任務是讓課堂變得更加有趣，通過合理的課堂設計讓學生逐漸地接受這門課程，最終能夠積極主動地學習醫(yī)用物理學。

任課教師要注重從醫(yī)學技術現(xiàn)象或相關問題出發(fā)，改變以往講授多、學生參與少的現(xiàn)象，提升學生的參與度。通過讓學生自己尋找案例，嘗試利用自己熟悉的知識進行解釋，從談論醫(yī)學現(xiàn)象逐漸轉變?yōu)樘骄科渲械奈锢碓?。這樣不僅使學生加深對醫(yī)學專業(yè)問題的認識，而且使學生明白醫(yī)學與物理的聯(lián)系。進一步，讓學生認識醫(yī)院對醫(yī)學技術專業(yè)學生的專業(yè)能力要求和物理學在現(xiàn)代醫(yī)學技術中所起的作用，意識到醫(yī)用物理學是醫(yī)學技術專業(yè)不可或缺的基礎課程。另外，在物理教學過程中，適當?shù)亟榻B前沿科學研究，可以極大地提高學生的注意力和學習興趣。

（三）提高教師醫(yī)學素質(zhì)，增強醫(yī)學與物理的聯(lián)系

教師作為教學過程中的引導者，其作用至關重要。作為教授醫(yī)用物理學的教師，首先自身要具備一定的醫(yī)學知識，才能真正作為一名引路人。授課教師在課前要做好充分的準備，不僅要有專業(yè)的物理學知識，還要提高自身醫(yī)學技術水平。教師在面對一些常見的醫(yī)學現(xiàn)象或問題時，能夠解釋其中的機理，比如，會看一些CT片、核磁共振原理及圖像等。教師自身可通過多種途徑補充自身的醫(yī)學知識儲備，例如，教師可以到醫(yī)院進修以提高自身醫(yī)學知識水平;利用業(yè)余時間聽一些醫(yī)學方面的課程或者通過網(wǎng)上慕課來了解相關的專業(yè)知識。另外，任課教師可定期進行醫(yī)學技術知識培訓或者參加一些會議。總之，教師利用多途徑獲取醫(yī)學知識的同時不僅增加了知識儲備，而且也可以了解到醫(yī)學方面的新進展，物理學在醫(yī)學方面的新應用。

實驗教學是醫(yī)學物理學教學過程中不可或缺的部分，通過實驗不僅對物理理論進行驗證加深理解，使學生熟悉實驗儀器，還可以培養(yǎng)學生的觀察和分析能力。鑒于醫(yī)用物理學的特殊性，所開設的實驗應該偏向于與醫(yī)學相關的基礎實驗，使得學生在實驗中不僅培養(yǎng)自己的動手能力，而且能夠使學生認識到醫(yī)用物理學對自己專業(yè)的重要性。

根據(jù)醫(yī)用物理學的培養(yǎng)方案，學生僅需要了解和掌握基本的物理知識即可。在物理學中，經(jīng)典物理的一些規(guī)律在日常生活中往往可以找到對應的應用實例。為了避免教學過程單調(diào)、枯燥，教師要注重教學過程的設計，盡可能通過一些實例進行教學。為了提高學生學習興趣和教學效果，教師可采取問題導向和講授法相結合的教學方法進行教學。適當穿插動畫和視頻展示醫(yī)學儀器工作中的物理原理?；疚锢砀拍?、原理和一些重要公式的推導要在課堂上要詳細講解。為了讓學生對醫(yī)學技術應用中物理學原理產(chǎn)生興趣，采取提問討論的方式，努力使枯燥的物理課變得豐富有趣。另外，結合線上教學，提前設置問題作為引導，讓學生自己采取線上學習的方式學習相應的內(nèi)容，解決相應的問題[4]。

（四）醫(yī)用物理學教學過程中課堂思政的融入

對學生的教育，不僅要傳授給學生知識，而且要培養(yǎng)學生正確的人生觀、價值觀、科學觀，以及對國家、社會、家庭的熱愛和責任感，因此，在醫(yī)用物理學中，進行思政教育是必不可少的。課堂思政要根據(jù)具體章節(jié)內(nèi)容，適時地引入思政教育，而不是生硬的引入。醫(yī)用物理學的每一章內(nèi)容基本上包括物理學的基本概念、基本理論以及物理理論的應用三個部分。基本概念和理論的講解可以根據(jù)其內(nèi)容結合生活中的實例展開，進一步延伸到一些適合進行思政教育的情境。以“液體的運動”這一章的教學為例，流體、流量、穩(wěn)定流動等基本概念，可以結合具體的液體流動進行講解。此外，配合所講的知識點，可以給學生展示消防官兵火災營救等視頻或圖片，結合連續(xù)性方程，解釋消防水管、噴頭的選擇可以有效控制水速。進一步，通過一些消防安全警示語，增強學生的消防安全意識。由于醫(yī)學專業(yè)的學生接觸較多的是和血液、血管有關的知識，教學過程中可以用血液的流動替代教材中細流管內(nèi)液體的流動。課堂上讓學生現(xiàn)場體驗不同體位測量血壓的結果，并應用伯努利方程分析血壓與體位的關系，也可以解釋突然起床或站立時產(chǎn)生眩暈的原因[5]。結合這些體驗，讓學生認識到血壓對人體的重要性，延伸到讓學多注意鍛煉，增強體魄。當然，在醫(yī)用物理學中，還有許多其他重要的例子可用，教師要恰當?shù)匾?，不能影響到教學效果。另外教師要根據(jù)使用的案例進行延伸，培養(yǎng)學生對國家、社會、自身的正確價值觀，培養(yǎng)學生的責任感。

課堂思政的引入會使課堂變得更加生動，讓學生在情景中獲得知識，調(diào)動學生的積極性，提高學習效率和教學效果，更重要的是能夠培養(yǎng)學生的家國情懷，因此，課堂思政在教學過程中至關重要。

結語

總的來看，醫(yī)用物理學的改革需要多方面的共同努力。只有搞清楚教學中存在的問題，才能找到更好的突破點。從教師、學生、教學設計、課堂管理等各方面做出適當?shù)恼{(diào)整，方可提升醫(yī)用物理學的教學效果，調(diào)動學生的積極性，最終才能真正體現(xiàn)醫(yī)用物理學對醫(yī)學專業(yè)學生的關鍵作用。

參考文獻：

[1]木拉提·哈米提.醫(yī)學物理學實驗課程現(xiàn)狀的思考[J].科技視界，2018，19：0169001.

[2]莫忠，劉旭東，胡玉蘭.醫(yī)學技術類專業(yè)物理課程教學改革的嘗試與探討[J].學科探索，2020，9：3233.

[3]張軍.在醫(yī)用物理教學中淺嘗案例教學法[J].當代教育實踐與教學研究，2017，05：0062.

[4]程玉梅，香蓮.醫(yī)用物理學教學改革研究中的幾點心得[J].科技教育，2018，25：157158.

[5]李朝陽.思政教育與醫(yī)用物理學教學的融合研究[J].科教文匯，2020，12：036.

基金項目：應用物理學專業(yè)優(yōu)秀基層教學組織建設與管理的研究與實踐（2019YB049）;新工科背景下物理學專業(yè)研究生培養(yǎng)模式創(chuàng)新研究與實踐;河南省青年科學基金項目（21010064）

*通訊作者：王鑫鑫（1990—?），男，漢族，河南洛陽人，博士，講師，研究方向：計算物理和物理教學。