醫(yī)學(xué)物理結(jié)合專業(yè)特點設(shè)置實驗項目的討論

張智偉

【摘 要】討論了在醫(yī)學(xué)物理教學(xué)過程中結(jié)合專業(yè)特點進行實驗教學(xué)。提出依據(jù)專業(yè)特點選用實驗教材，依據(jù)專業(yè)特點選擇適合本專業(yè)的實驗項目，依據(jù)專業(yè)特點適度修改優(yōu)化實驗項目，依據(jù)專業(yè)特點適當(dāng)把握實驗方法、模式，調(diào)整內(nèi)容等方面，來使實驗項目與專業(yè)相適應(yīng)，培養(yǎng)專業(yè)認知，促進醫(yī)學(xué)物理的教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】醫(yī)學(xué)物理；專業(yè)特點；物理實驗；物理教學(xué)

【Abstract】In this paper， Medical physics teaching based on the characteristics of profession is discussed. How to choose textbook for experiment， select suitable experimental project for different professions， Make modest modifications and optimize experiment， Employing suitable method and mode， adjusting contents according to the characteristics of profession， Making experiment project matches the profession， cultivating students' professional cognition， to promote the teaching efficiency of medical physics.

【Key words】Medical physics； Profession characteristics； Physics experiment； Physics teaching

0 前言

實驗教學(xué)是醫(yī)學(xué)物理中一個重要組成部分。醫(yī)學(xué)物理是一門發(fā)展歷史較長的學(xué)科，在國際醫(yī)學(xué)物理學(xué)界的有關(guān)定義中，醫(yī)學(xué)物理是應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、特別是用于對人類疾病的治療與診斷的應(yīng)用物理學(xué)。其包含內(nèi)容既有基本的物理學(xué)知識，又特別強調(diào)物理原理之于醫(yī)學(xué)的應(yīng)用。因此對醫(yī)學(xué)專業(yè)的學(xué)生來說，醫(yī)學(xué)物理是一門非常重要的基礎(chǔ)課程，而目前國內(nèi)醫(yī)學(xué)專業(yè)本科生的醫(yī)學(xué)課程設(shè)置，一般是在第一學(xué)年的第二學(xué)期或者在第二學(xué)年的第一學(xué)期開設(shè)，一般設(shè)置學(xué)時依據(jù)專業(yè)細分的不同，學(xué)時數(shù)約在50至80學(xué)時之間，其中還包含物理實驗學(xué)時。內(nèi)容的寬泛加之學(xué)時數(shù)的限制，使得醫(yī)學(xué)物理教學(xué)形成了目前重視概念、應(yīng)用，輕理論、推導(dǎo)的特點。正因為對應(yīng)用的重視，物理實驗教學(xué)就顯得尤為重要，高質(zhì)量的物理實驗項目不但可以促進醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)興趣，同時還可以使他們在沒有深入學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)專業(yè)課的低年級就能接觸到一些醫(yī)學(xué)應(yīng)用，培養(yǎng)他們的專業(yè)認知。為此本文從醫(yī)學(xué)物理實驗教學(xué)中，如何根據(jù)專業(yè)特點合理的設(shè)置實驗項目進行了深入分析，希望通過合理的實驗項目設(shè)置促進醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)。

1 醫(yī)學(xué)物理實驗教材的選擇

實驗教學(xué)不同于理論教學(xué)，目前理論課的教材發(fā)展相對比較成熟，出現(xiàn)了一大批優(yōu)秀的理論教材。而實驗教材受制于各學(xué)校物理實驗室硬件建設(shè)水平，所開設(shè)的實驗項目已經(jīng)形成了比較固定的體系，一些成熟的教材雖然很優(yōu)秀，但并不適合直接作為實驗教材使用。比較合理的方法是讓專業(yè)功底深厚，教學(xué)經(jīng)驗豐富的教師，結(jié)合物理實驗教學(xué)經(jīng)驗編寫適用于本校的教材，可以采用先自編教材，經(jīng)過幾年學(xué)生的使用，在使用的過程中逐步修改、勘誤，再最終完善出版。結(jié)合自身特點的自編教材存在很多優(yōu)點，可以做到與實驗室實際所用儀器保持一致，這樣學(xué)生在課前預(yù)習(xí)時就能做到有的放矢，而不會出現(xiàn)由于教材與實驗室儀器差別較大，學(xué)生進入實驗室后對儀器仍然很陌生，無從下手的不利情景。

2 依據(jù)專業(yè)特點選擇適合本專業(yè)的實驗項目

按照實驗項目的物理原理的知識范疇，可分為力學(xué)實驗，光學(xué)實驗，熱學(xué)實驗，電磁學(xué)實驗，原子物理實驗及近現(xiàn)代物理實驗。按照實驗項目的難易程度又可分為基本性實驗，綜合性實驗，設(shè)計性實驗及研究性實驗。因此在為學(xué)生設(shè)置實驗項目的時候，要根據(jù)學(xué)生的專業(yè)特點，合理選擇與其專業(yè)聯(lián)系緊密的實驗。例如，對臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)，結(jié)合他們的專業(yè)特點，設(shè)置“液體黏度的測定”實驗，實驗原理主要是流體力學(xué)部分的泊肅葉公式和斯托克斯公式，可以使他們對于液體黏度有比較深刻的認識。對生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)，設(shè)置“電子示波器的原理與使用”這一基本實驗，將非常有助于他們后續(xù)實驗中電子示波器的使用，同時對電子示波器原理的學(xué)習(xí)掌握也有助于他們對醫(yī)學(xué)儀器制造有促進作用。對運動人體與康復(fù)醫(yī)學(xué)專業(yè)，設(shè)置“生物膜電位的測量”實驗，可以了解能斯特跨膜電位的概念以及產(chǎn)生機制，對人體的神經(jīng)及肌肉細胞的電位有深刻的認識。

3 依據(jù)專業(yè)特點適度修改實驗項目，合理優(yōu)化

實驗項目的設(shè)計大部分都比較固定，針對的是大部分專業(yè)學(xué)生，而對有些專業(yè)來說，某些實驗項目可能存在重點內(nèi)容或者側(cè)重點與專業(yè)結(jié)合不緊密的問題。例如，針對生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)，可以對“模擬直流電離子透入療法”進行適當(dāng)修改，提高此實驗在儀器原理與制造方面的提升作用，實驗中利用直流電產(chǎn)生的電場力把稀鹽酸中的氫離子從正電極移向負電極，模擬把藥品通過皮膚汗腺管引入人體機體的過程，實驗中的重要參數(shù)為離子在不同電壓下的遷移率值。此實驗可引入目前醫(yī)療設(shè)備中使用較廣泛的中頻電脈沖離子導(dǎo)入方法來與傳統(tǒng)實驗中的直流電導(dǎo)入方法做對比，通過兩種模式下對氫離子遷移率的比較，可以顯著體現(xiàn)兩種方法的優(yōu)劣，使學(xué)生對于成熟醫(yī)療設(shè)備的原理、研發(fā)、制造等有更深的理解。

4 依據(jù)專業(yè)特點適當(dāng)把握實驗方法、模式

實驗方法不一而足，針對不同的專業(yè)特點以及不同的實驗，可以采取不同方法。對于基礎(chǔ)性實驗，在學(xué)生對實驗原理掌握較好的前提下，可以讓學(xué)生完全自己來完成預(yù)習(xí)、實驗，教師可以在過程中發(fā)現(xiàn)問題，引導(dǎo)學(xué)生自主檢查問題所在，最后完成實驗的整個過程。而對于一些綜合性較強的實驗，僅僅依靠學(xué)生自己可能在短時間內(nèi)無法掌握整個實驗方法，就需要教師在實驗前對一些難點進行深入講述，但需要避免老師手把手的教學(xué)生如何操作整個流程，這樣就失去了鍛煉學(xué)生動腦動手的實驗意義。設(shè)計性實驗是創(chuàng)新型的物理實驗教學(xué)必要的組成部分，鼓勵學(xué)生利用實驗室現(xiàn)有的資源，提出自己想法，完成自己感興趣的實驗項目。一方面可以檢測學(xué)生掌握實驗基本功的情況，另一方面可以鍛煉學(xué)生對科研全過程的各個方面的能力，對提高學(xué)生自主分析實驗問題所在、提出合理解決問題方案的能力都有裨益，在此類實驗中，對學(xué)生提出了更高的要求，一般可以由指導(dǎo)教師結(jié)合實際或者研究的需要提出設(shè)計目標，要求學(xué)生自行查閱相關(guān)資料，推導(dǎo)理論公式，最終確定實驗方法，并根據(jù)實驗方法選擇合適的儀器設(shè)備，擬定細化實驗步驟，自主進行實驗，完成數(shù)據(jù)處理，最后得到比較完整的實驗結(jié)論。根據(jù)學(xué)生情況，對一些比較優(yōu)秀又學(xué)有余力的學(xué)生，可以在課外時間，在教師的指導(dǎo)下開展一些研究性實驗，可以在一些現(xiàn)有實驗的基礎(chǔ)上，由教師結(jié)合目前的學(xué)科前沿知識，提出一些簡單的研究問題，由學(xué)生擬定具體實驗方案，這樣安排可以培養(yǎng)和訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)研究能力。此類實驗的特點是研究結(jié)果不可預(yù)知，因此必須要做到過程步步嚴謹，結(jié)論自圓其說，實驗數(shù)據(jù)對于結(jié)論有強有力的說服力。

5 適量運用現(xiàn)代化實驗手段

現(xiàn)代科技的發(fā)展對于實驗手段的豐富也有重要意義，在實驗條件滿足的情況下多引進一些現(xiàn)代化儀器，可以提高學(xué)生的實驗興趣，同時接觸到前沿的科技成果，豐富學(xué)生的知識范疇。

6 結(jié)論

（上接第189頁）總之，在設(shè)置選擇醫(yī)學(xué)物理的實驗項目時，通過與專業(yè)特點的結(jié)合，可以進一步提升醫(yī)學(xué)物理實驗的效果，使之更具有針對性，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)效率，對提高學(xué)生學(xué)習(xí)自主性和能動性及與教師的互動性，樹立專業(yè)學(xué)習(xí)目標等方面都有重要的作用。

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[責(zé)任編輯：湯靜]