医用物理学课程混合式教学模式改革

【摘要】混合式教学，是伴随着人们利用网络技术促进教学改革的不断积累和反思而形成的一种新的教学模式。多年来，为了较好地开展医用物理学课程混合式教学模式改革，有效发挥教师的主导作用和学生的主体作用，我们通过更新观念，深化对混合式教学的认识；通过构建内容模块，促进知识融合；通过优化教学环节，促进资源整合。实践表明，学生的学习兴趣明显提高，教学实效性有效提升。

【关键词】医用物理学；混合式教学；内容模块；资源整合

1更新观念，深化对混合式教学的认识

传统意义上的混合教学往往指的是某种教学理论与现代信息技术结合的教学模式，最简单和直接的理解就是将E-Learning同传统的课堂学习相混合；之后，出现了翻转课堂模式，但这一模式的实施主要取决于学生的学习自主性，若学生学习自主性不强，则就会在操作层面上存在很多问题。2003年，祝智庭教授在国内首次对“混合式学习”进行了详细介绍[2]。十余年来，我国高校的混合式教学改革取得了较好的实际效果，如上海交大的“大学物理‘翻转课堂教学’研究与实践”[3]等。医用物理学同数学、化学等课程一道共同构成医学生入校以后即接触的重要基础课，它为医学生学习医学后续课程奠定坚实的物理学基础，为医学图像诊断、医学技术创新等提供物理学依据，因而既具有“物理学”本身的系统性和完整性，又具有“医学”特色。正是由于医用物理学课程具有这样的双重特性，因此无法仅通过在线学习去有效地获取相关知识与技能。同时，目前医用物理学课程的理论授课学时从120学时减少到30-40学时[4]，如何根据医学教育的培养目标和学生特点安排教学内容，就成为迫切需要解决的问题。近年来，我们将“在线自主预习、课堂自主探究”为特征的混合式教学模式应用于医用物理学课程，通过线上与线下课程的整合、问题导入与自主探究的结合、物理学基本理论与医学实践的融合，提高了教学实效性。

2构建内容模块，促进知识融合

2.1知识点模块

所谓知识点模块，是指以模块化的方式将医学生必须掌握的物理学内容呈现出来，着眼于让学生理解掌握每一个模块，并且能举一反三。教学中，我们将课程划分为基础模块与专业模块。基础模块分为普通物理的力、电、光、原子物理等内容模块，包含大学物理中需要学生掌握的基本知识和理论；专业模块是根据我校医学影像学专业课程的需要所设置的模块，分为医学影像物理学模块和医用电子学模块，内容包括X射线、磁共振、核医学、超声、电路基础、半导体器件和放大器的基本原理、集成运算放大器、门电路与组合逻辑电路、时序逻辑电路等。通过模块构建，既满足不同专业学生的需求，同时也在一定程度上实现了教学内容的优化。

2.2物理学思维方法模块

教学中，我们经由思维方法模块建立起经典物理学知识与当代医学问题的“医-理”融合，具体分为四个主要环节。以“超声”模块的教学为例：一是通过线上课程，让学生在课前进行自学，用大量的视频与图片展示去激发学生的学习兴趣，用这样的教学导入来引发学生思维动机；二是通过课堂教学活动，以问题探究式教学法为主，以此来激发学生的思维动力；三是通过超声模块的实验教学，以实证式的实验方法培养学生的动手与操作能力，以此进一步激发其思维活力；四是通过学生课后搜集相关问题，以理论联系实际促进教学反思，以此达到培养学生创新与批判思维能力，提高其综合素养。

2.3医学的物理问题模块

解决学生不喜欢、听不懂物理课的一个有效方法就是与“医”相结合[5]。要引起学生学习兴趣，关键在于有学生感兴趣的问题，以“问题探究”将知识模块与思维模块串联起来，我们对此进行了长期的探索与实践。以“心电图”部分的教学为例：课前，让学生收集临床心电图资料，思考“心电图是如何形成的”等问题；课中，教师从电偶极子这个物理模型出发，讲授心肌细胞的除极与复极、瞬时心电向量、空间心电向量环、平面心电向量环、心电导联等基本知识，引导学生将这些知识与自我探究的问题结合起来思考；课后，我们主要是通过开放实验室，鼓励学生对现有实验进行改进并设计其他物理规律的验证实验方案，从而提升对知识的掌握与思维的培养。

3优化教学环节，促进资源整合

3.1课堂教学资源

挖掘有效的教学资源以提高课堂教学效率，应是任课教师在课堂教学过程中所要面对的首要问题。我们一是在处理和加工教材的环节上下功夫，努力挖掘蕴含在教材中的教育资源进而在课堂教学中加以呈现。1999年，我们就尝试编写出版了《医学物理学基础》教材，突出与强化了“医学”特色；二是在活化和优化师生、生生的互动上下功夫，努力激发蕴含在学生中的探究欲望进而在动态教学中生成资源。我们的“医学物理学自主探究式教学”研究发表了相关论文、课题也被省教育科学规划项目立项；三是在建设和实践案例式教学资源上下功夫，努力完善在“医-理”融合中的问题导向，进而在学生自主学习中深化资源。2008年，科学出版社出版了我国第一部《医学物理学》（案例版）教材，同年出版了《医学物理学学习指导》，我们参编了人体的生物电场、原子核和放射性等章节的编写工作，为医学物理学教学改革实践奠定了坚实的基础。

3.2实验实训资源

在实验教学的设计环节，我们按照课堂教学的内容设置，设计了必做实验模块和开放式实验模块。必做实验模块包括：液体粘滞度的测定、液体表面张力系数的测定、心电图机的使用、超声诊断仪的使用、旋光仪的使用、窗口技术。此外，适度开设综合性、设计性实验，使实验项目能充分发挥培养学生动手操作和实践能力培养方面的作用。比如：MCT-D1激光模拟实验仪的使用、非正常眼的模拟与矫正、用扫场法观察核磁共振并测量旋磁比、X-CT计算机模拟实验——图象重建和图像后处理技术等。

3.3网络学习资源

医用物理学课程混合式教学模式改革，既要有利于发挥教师的主导作用，又要有助于学生对知识的综合掌握；既要引导学生自主探索知识主动学习，又要为师生的教与学创设情境化的问题空间。多年来，经过大家的共同努力，我们自主开发的系列网络学习资源，在省部级课件大赛中多次获奖；同时，我们借助学校的网络资源平台，精心制作了适合临床医学、临床医学5+3一体化、口腔医学、预防医学和生物技术专业的理论授课20学时的《医用物理学》课件，适合麻醉学专业理论授课29学时的《医用物理学》课件，以及适合生物医学工程专业理论授课26学时的《普通物理》课件，上传到平台供师生学习使用，取得了明显的教学效果。

4结束语

我校医用物理学课程采用混合式教学模式，能使传统教学和网络教学优势互补，既可以发挥教师的主导作用，又可以发挥学生的主体作用，不仅有助于学生学习兴趣的提高及对知识的综合掌握；而且“基于问题的学习”是学生掌握解决实际问题能力的关键环节，通过为学习者创设情境化的问题空间，引导学生自主探索教学知识，将被动学习转变为主动学习。几年来的教学实践表明，我们已经初步探索出了相对完善的医用物理学课程混合式教学的授课体系，这一体系不仅有效地发挥了教师的主导作用，使得物理学与医学的结合更加紧密，教学实效性大大增强，而且更为重要的是学生的学习兴趣、主动性与积极性明显提高，为医学生创新精神和创造思维的培养提供了有效路径。下一步，我们将进一步完善这一教学模式，努力使医用物理学课程的教学效果再上一个新的台阶。

参考文献

[1]向欢,陈曙光.物理知识点难度模型研究[J].高等理科教育,2019(1)1-5.

[2]祝智庭,孟琦.远程教育中的混和学习[J].中国远程教育,2003(19):30-34.

[3]邢磊,董占海.大学物理翻转课堂教学效果的准实验研究[J].复旦教育论坛,2015(1):24-29.

[4]付大伟,唐笑年,诸挥明,等.医用物理实验教学改革探索[J].医学理论与实践,2018(18):2838-2840.

作者：丁晓东 程现昆 单位：大连医科大学