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医学物理结合专业特点设置实验项目讨论

0前言

实验教学是医学物理中一个重要组成部分。医学物理是一门发展历史较长的学科,在国际医学物理学界的有关定义中,医学物理是应用于医学、特别是用于对人类疾病的治疗与诊断的应用物理学。其包含内容既有基本的物理学知识,又特别强调物理原理之于医学的应用。因此对医学专业的学生来说,医学物理是一门非常重要的基础课程,而目前国内医学专业本科生的医学课程设置,一般是在第一学年的第二学期或者在第二学年的第一学期开设,一般设置学时依据专业细分的不同,学时数约在50至80学时之间,其中还包含物理实验学时。内容的宽泛加之学时数的限制,使得医学物理教学形成了目前重视概念、应用,轻理论、推导的特点。正因为对应用的重视,物理实验教学就显得尤为重要,高质量的物理实验项目不但可以促进医学专业学生对物理的学习兴趣,同时还可以使他们在没有深入学习医学专业课的低年级就能接触到一些医学应用,培养他们的专业认知。为此本文从医学物理实验教学中,如何根据专业特点合理的设置实验项目进行了深入分析,希望通过合理的实验项目设置促进医学专业学生的物理学习。

1医学物理实验教材的选择

实验教学不同于理论教学,目前理论课的教材发展相对比较成熟,出现了一大批优秀的理论教材。而实验教材受制于各学校物理实验室硬件建设水平,所开设的实验项目已经形成了比较固定的体系,一些成熟的教材虽然很优秀,但并不适合直接作为实验教材使用。比较合理的方法是让专业功底深厚,教学经验丰富的教师,结合物理实验教学经验编写适用于本校的教材,可以采用先自编教材,经过几年学生的使用,在使用的过程中逐步修改、勘误,再最终完善出版。结合自身特点的自编教材存在很多优点,可以做到与实验室实际所用仪器保持一致,这样学生在课前预习时就能做到有的放矢,而不会出现由于教材与实验室仪器差别较大,学生进入实验室后对仪器仍然很陌生,无从下手的不利情景。

2依据专业特点选择适合本专业的实验项目

按照实验项目的物理原理的知识范畴,可分为力学实验,光学实验,热学实验,电磁学实验,原子物理实验及近现代物理实验。按照实验项目的难易程度又可分为基本性实验,综合性实验,设计性实验及研究性实验。因此在为学生设置实验项目的时候,要根据学生的专业特点,合理选择与其专业联系紧密的实验。例如,对临床医学专业,结合他们的专业特点,设置“液体黏度的测定”实验,实验原理主要是流体力学部分的泊肃叶公式和斯托克斯公式,可以使他们对于液体黏度有比较深刻的认识。对生物医学工程专业,设置“电子示波器的原理与使用”这一基本实验,将非常有助于他们后续实验中电子示波器的使用,同时对电子示波器原理的学习掌握也有助于他们对医学仪器制造有促进作用。对运动人体与康复医学专业,设置“生物膜电位的测量”实验,可以了解能斯特跨膜电位的概念以及产生机制,对人体的神经及肌肉细胞的电位有深刻的认识。

3依据专业特点适度修改实验项目,合理优化

实验项目的设计大部分都比较固定,针对的是大部分专业学生,而对有些专业来说,某些实验项目可能存在重点内容或者侧重点与专业结合不紧密的问题。例如,针对生物医学工程专业,可以对“模拟直流电离子透入疗法”进行适当修改,提高此实验在仪器原理与制造方面的提升作用,实验中利用直流电产生的电场力把稀盐酸中的氢离子从正电极移向负电极,模拟把药品通过皮肤汗腺管引入人体机体的过程,实验中的重要参数为离子在不同电压下的迁移率值。此实验可引入目前医疗设备中使用较广泛的中频电脉冲离子导入方法来与传统实验中的直流电导入方法做对比,通过两种模式下对氢离子迁移率的比较,可以显著体现两种方法的优劣,使学生对于成熟医疗设备的原理、研发、制造等有更深的理解。

4依据专业特点适当把握实验方法、模式

实验方法不一而足,针对不同的专业特点以及不同的实验,可以采取不同方法。对于基础性实验,在学生对实验原理掌握较好的前提下,可以让学生完全自己来完成预习、实验,教师可以在过程中发现问题,引导学生自主检查问题所在,最后完成实验的整个过程。而对于一些综合性较强的实验,仅仅依靠学生自己可能在短时间内无法掌握整个实验方法,就需要教师在实验前对一些难点进行深入讲述,但需要避免老师手把手的教学生如何操作整个流程,这样就失去了锻炼学生动脑动手的实验意义。设计性实验是创新型的物理实验教学必要的组成部分,鼓励学生利用实验室现有的资源,提出自己想法,完成自己感兴趣的实验项目。一方面可以检测学生掌握实验基本功的情况,另一方面可以锻炼学生对科研全过程的各个方面的能力,对提高学生自主分析实验问题所在、提出合理解决问题方案的能力都有裨益,在此类实验中,对学生提出了更高的要求,一般可以由指导教师结合实际或者研究的需要提出设计目标,要求学生自行查阅相关资料,推导理论公式,最终确定实验方法,并根据实验方法选择合适的仪器设备,拟定细化实验步骤,自主进行实验,完成数据处理,最后得到比较完整的实验结论。根据学生情况,对一些比较优秀又学有余力的学生,可以在课外时间,在教师的指导下开展一些研究性实验,可以在一些现有实验的基础上,由教师结合目前的学科前沿知识,提出一些简单的研究问题,由学生拟定具体实验方案,这样安排可以培养和训练学生的科学研究能力。此类实验的特点是研究结果不可预知,因此必须要做到过程步步严谨,结论自圆其说,实验数据对于结论有强有力的说服力。

5适量运用现代化实验手段

现代科技的发展对于实验手段的丰富也有重要意义,在实验条件满足的情况下多引进一些现代化仪器,可以提高学生的实验兴趣,同时接触到前沿的科技成果,丰富学生的知识范畴。

6结论

总之,在设置选择医学物理的实验项目时,通过与专业特点的结合,可以进一步提升医学物理实验的效果,使之更具有针对性,提高了学生学习效率,对提高学生学习自主性和能动性及与教师的互动性,树立专业学习目标等方面都有重要的作用。

作者:张智伟 单位:泰山医学院放射学院

 

  发布时间:2015/9/25 10:24:47  阅读人次