醫(yī)學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革實(shí)踐和探索
孫素梅
【摘要】 針對醫(yī)學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法和內(nèi)容進(jìn)行了改革探討,建立了適合醫(yī)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的方法和手段。闡述了物理實(shí)驗(yàn)在醫(yī)學(xué)教學(xué)中的重要性及在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用,說明了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是醫(yī)學(xué)教育中的一門重要的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課。
【關(guān)鍵詞】 醫(yī)學(xué)物理; 實(shí)驗(yàn)教學(xué)
醫(yī)學(xué)物理學(xué)是醫(yī)學(xué)院校學(xué)生必修的一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué), 物理實(shí)驗(yàn)同樣也是醫(yī)學(xué)生最基本的實(shí)驗(yàn)課之一, 實(shí)驗(yàn)教學(xué)在醫(yī)學(xué)物理學(xué)中占有相當(dāng)重要的地位。作為一門實(shí)踐性很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)課程,應(yīng)讓學(xué)生掌握科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)、基本方法和技能, 培養(yǎng)學(xué)生細(xì)致、敏銳的觀察能力和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維方式, 正確地認(rèn)識(shí)事物及其變化規(guī)律, 更重要的是要培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)新精神。這是醫(yī)學(xué)生在以后工作與發(fā)展中必不可少的基本素質(zhì)。而現(xiàn)今在醫(yī)學(xué)院校的物理教學(xué)中, 物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍是薄弱環(huán)節(jié), 因此,有必要對物理實(shí)驗(yàn)教學(xué) 行改革。筆者根據(jù)本校的實(shí)際情況,對醫(yī)學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革作了初步的探索。
1醫(yī)學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)目前存在的問題
長期以來,各醫(yī)學(xué)高校對專業(yè)課的實(shí)驗(yàn)要求普遍較高, 投入資金也很足, 而作為基礎(chǔ)課的物理實(shí)驗(yàn)卻重視不夠, 普遍存在著重理論輕實(shí)驗(yàn)的思想,由于認(rèn)識(shí)上的不足, 教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中,也存在著一些問題。一是醫(yī)學(xué)物理實(shí)驗(yàn)未能體現(xiàn)醫(yī)學(xué)特色,多為驗(yàn)證性試驗(yàn)、純物理實(shí)驗(yàn),理論性強(qiáng)而實(shí)用性差,與醫(yī)學(xué)生的后續(xù)醫(yī)學(xué)課程關(guān)聯(lián)性不大,不利于增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和求知欲。二是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、方式過時(shí),技術(shù)落后,不利于對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。同時(shí),學(xué)生在物理實(shí)中使用的儀器設(shè)備和技術(shù)陳舊,實(shí)驗(yàn)方法落后,方式呆板,與當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展及知識(shí)的更新極不適應(yīng),物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本原則沒有得到充分的體現(xiàn)。從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式,沒有給學(xué)生留出充足的思維的空間,學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí),例如:分組實(shí)驗(yàn)課, 教材從實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃怼x器、操作步驟及注意事項(xiàng), 寫得面面俱到,而教師還要根據(jù)教材講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃恚處熤v清楚操作步驟和注意事項(xiàng),學(xué)生按指導(dǎo)如法炮制,照著教材上的實(shí)驗(yàn)操作步驟, 取幾個(gè)數(shù)據(jù),得出結(jié)果,填好實(shí)驗(yàn)報(bào)告,不用多動(dòng)腦筋就完成了實(shí)驗(yàn)課,這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式導(dǎo)致學(xué)生動(dòng)手能力差,對實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象解釋不確切,分析不清楚,很難調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性和主動(dòng)性。而階段一個(gè)班的學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi),用同一種方法、相同的儀器, 做完同一個(gè)實(shí)驗(yàn), 要得出同一結(jié)論, 這樣就導(dǎo)致少數(shù)學(xué)生看別 人怎么做,自己就怎么做,根本不留心實(shí)驗(yàn)觀察思考。這種整齊劃一的實(shí)驗(yàn)抑制了學(xué)生個(gè)性思維的發(fā)展,結(jié)果是共性多、個(gè)性少, 模仿多、創(chuàng)新少,不利于學(xué)生智能的發(fā)展,達(dá)不到培養(yǎng)學(xué)生具有科學(xué)素質(zhì)的目的,導(dǎo)致了學(xué)生對物理實(shí)驗(yàn)課缺乏信心和興趣。與醫(yī)學(xué)專業(yè)實(shí)驗(yàn)課相比, 醫(yī)學(xué)物理實(shí)驗(yàn)不大受學(xué)生的重視,很難調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性和主動(dòng)性。
2醫(yī)學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的初探
針對醫(yī)學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題,我校改革了部分實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和方法,根據(jù)學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)水平和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí)與專業(yè)不同,安排不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、采用不同的教學(xué)模式和方法。我們的主導(dǎo)思想是:加強(qiáng)基本技能訓(xùn)練,注重物理知識(shí)與醫(yī)學(xué)的聯(lián)系及融合,突出物理學(xué)與醫(yī)學(xué)交叉滲透的特點(diǎn),把學(xué)生推到實(shí)驗(yàn)主體的位置, 對學(xué)生進(jìn)行了主動(dòng)思考的訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力。通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究應(yīng)當(dāng)具備的科學(xué)的思維方式,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng), 逐步學(xué)會(huì)物理研究中基本的方法,為他們的后續(xù)專業(yè)課打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2.1抓好基本知識(shí)的學(xué)習(xí)和基本技能的訓(xùn)練醫(yī)學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是學(xué)生入校后第一門基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課, 剛?cè)胄5男律鷮?shí)驗(yàn)知識(shí)不完備, 如果要求學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室就獨(dú)立地去完成實(shí)驗(yàn)是不現(xiàn)實(shí)的。保留部分的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn), 讓學(xué)生學(xué)習(xí)基本實(shí)驗(yàn)方法,掌握常用儀器的原理及使用方法等。加強(qiáng)基本實(shí)驗(yàn), 不僅可以使學(xué)生具備一定的感性認(rèn)識(shí), 更重要的是使學(xué)生進(jìn)一步理解物理概念和定律是怎樣在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立起來的, 從而有效地幫助學(xué)生對概念的形成、掌握定理、定律。例如:實(shí)驗(yàn)中有效數(shù)字的處理、計(jì)算數(shù)據(jù)的處理以及萬用表、示波器的使用;張力、壓力、血液粘度的測定等。通過基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),使學(xué)生正確地使用儀器,分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果和書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告,獲得基本的操作技能,培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠^察、思維能力。
2.2加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)與醫(yī)學(xué)的聯(lián)系結(jié)合醫(yī)學(xué)專業(yè)的特點(diǎn), 重視實(shí)驗(yàn)的醫(yī)用性,增加與醫(yī)學(xué)有密切聯(lián)系的實(shí)驗(yàn),比如“液體粘度系數(shù)的測定”、“旋光計(jì)的使用”、“用光柵測定波長”等實(shí)驗(yàn),有效地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。為拓寬學(xué)生的知識(shí)面,設(shè)計(jì)了“血液流變學(xué)指標(biāo)測定”這一實(shí)驗(yàn),作為血液粘度一項(xiàng)重要的理化指標(biāo),對白血病、腫瘤、冠心病等疾病的治療診斷有重要意義,通過實(shí)驗(yàn)可讓學(xué)生掌握血液粘度在臨床醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用,對理論知識(shí)也有了更深刻的認(rèn)識(shí)。這種目的明確的實(shí)驗(yàn)提高了學(xué)生的興趣。對于有些醫(yī)療設(shè)備過于昂貴的實(shí)驗(yàn),如X線、CT、磁共振成像等,我們安排學(xué)生到校附屬醫(yī)院參觀學(xué)習(xí),請臨床教師講解指導(dǎo),而對其后續(xù)專業(yè)課程內(nèi)容的理解是十分有益的。這種方式深受學(xué)生歡迎,通過實(shí)驗(yàn)不僅調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣, 提高了教學(xué)質(zhì)量。
2.3培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)能力和動(dòng)手能力實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的重要環(huán)節(jié),強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)課教學(xué)有利于培養(yǎng)學(xué)生理解和掌握書本抽象的物理理論,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)和實(shí)踐技能。正因如此,無論大學(xué)還是中學(xué)都把物理實(shí)驗(yàn)作為教學(xué)的重要的部分,特別是面向21世紀(jì)的素質(zhì)教育, 更是把它作為培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)素質(zhì)、動(dòng)手能力及合作能力的重要途徑。我們在物理實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中,帶著問題進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,采用啟發(fā)式教學(xué), 用較少時(shí)間講解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃怼⒆⒁馐拢瑢?shí)驗(yàn)中教師只是指導(dǎo)操作,實(shí)驗(yàn)主要由學(xué)生自己完成, 注重學(xué)生獨(dú)立解決問題及動(dòng)手能力的培養(yǎng)。但由于物理課時(shí)有限, 無法擠出更多的時(shí)間來讓學(xué)生學(xué)習(xí)討論,我們就在實(shí)驗(yàn)課上有意識(shí)地安排學(xué)生對沒有接觸過的儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作, 老師只給出儀器的使用說明書和實(shí)驗(yàn)要求, 由學(xué)生自己根據(jù)說明書獨(dú)立學(xué)習(xí)使用儀器并完成實(shí)驗(yàn)。讓他們獨(dú)立思考, 自己動(dòng)手去獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)果。又如:我們選擇一些物理實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_、同時(shí)具有實(shí)際臨床意義的內(nèi)容,引入到學(xué)生的實(shí)驗(yàn)中, 使學(xué)生產(chǎn)生濃厚的興趣和求知欲。如醫(yī)用傳感器的使用,在實(shí)驗(yàn)中先讓學(xué)生了解傳感器的工作原理和特性, 然后用傳感器測量學(xué)生自己的脈搏波, 呼吸波等。該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象直觀, 可自動(dòng)記錄和提供實(shí)驗(yàn)分析曲線。這種目的明確的實(shí)驗(yàn)提高了學(xué)生的實(shí)踐能力和動(dòng)手能力。
2.4加強(qiáng)學(xué)生綜合素質(zhì)教育和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂, 是一個(gè)人應(yīng)具備的基本素質(zhì)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是增強(qiáng)學(xué)生綜合素質(zhì)、培養(yǎng)創(chuàng)新能力的主要課 堂, 也是醫(yī)學(xué)專業(yè)開設(shè)物理實(shí)驗(yàn)課的一個(gè)重要目的。首先讓學(xué)生結(jié)合所學(xué)的理論知識(shí),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,例如:設(shè)計(jì)一些象“人體阻抗的測定”、“膜電位的測定”實(shí)驗(yàn)等,教師只給出任務(wù),不交待具體的步驟,讓學(xué)生自擬實(shí)驗(yàn)方案,提出設(shè)計(jì)思路和實(shí)驗(yàn)步驟,實(shí)驗(yàn)中讓學(xué)生始終處于主體地位。再如:對學(xué)有余力的學(xué)生還可選做一些個(gè)人感興趣的實(shí)驗(yàn), 如測定紅細(xì)胞的聚集性、紅細(xì)胞的沉降、血栓形成過程的流體力學(xué)問題等。這樣學(xué)生就可以抱著濃厚的興趣和飽滿的熱情去實(shí)踐實(shí)驗(yàn),學(xué)生在試驗(yàn)中用物理知識(shí)、解決醫(yī)學(xué)問題,這樣對理論知識(shí)也有了更深刻的認(rèn)識(shí),加強(qiáng)了對實(shí)驗(yàn)方法和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),進(jìn)一步培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立工作的能力和創(chuàng)新能力。
3提高教師自身素質(zhì),發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用
對實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力,教師是實(shí)施教育改革的直接參與者,發(fā)揮著主導(dǎo)作用。作為一名物理教師,不但要有扎實(shí)的物理理論功底和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的豐富經(jīng)驗(yàn), 還必須要有腳踏實(shí)地親自實(shí)踐的能力;還應(yīng)具有一定的醫(yī)學(xué)知識(shí),要隨時(shí)了解和掌握一些醫(yī)學(xué)新動(dòng)向和醫(yī)學(xué)研究問題背后蘊(yùn)涵的物理思想, 并給醫(yī)學(xué)生恰當(dāng)介紹學(xué)科前沿知識(shí), 善于將物理學(xué)知識(shí)與醫(yī)學(xué)相結(jié)合, 使學(xué)生從物理角度理解一些生命現(xiàn)象;也要學(xué)習(xí)相關(guān)聯(lián)的學(xué)科的知識(shí),即醫(yī)學(xué)和生理學(xué)知識(shí),要不斷提高自身素質(zhì),使自己的實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力和知識(shí)水平不斷提高,并要有鉆研和創(chuàng)新精神。可以相信, 通過物理教師的努力, 醫(yī)學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的步伐將進(jìn)一步加快, 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀將得以改變。這樣才能提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)出有創(chuàng)新意識(shí)的對社會(huì)有用的人才。