醫(yī)用物理學(xué)課程混合式教學(xué)模式改革
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【摘要】混合式教學(xué)，是伴隨著人們利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)促進(jìn)教學(xué)改革的不斷積累和反思而形成的一種新的教學(xué)模式。多年來，為了較好地開展醫(yī)用物理學(xué)課程混合式教學(xué)模式改革，有效發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用，我們通過更新觀念，深化對混合式教學(xué)的認(rèn)識；通過構(gòu)建內(nèi)容模塊，促進(jìn)知識融合；通過優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)，促進(jìn)資源整合。實(shí)踐表明，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣明顯提高，教學(xué)實(shí)效性有效提升。
【關(guān)鍵詞】醫(yī)用物理學(xué)；混合式教學(xué)；內(nèi)容模塊；資源整合
1更新觀念，深化對混合式教學(xué)的認(rèn)識
傳統(tǒng)意義上的混合教學(xué)往往指的是某種教學(xué)理論與現(xiàn)代信息技術(shù)結(jié)合的教學(xué)模式，最簡單和直接的理解就是將E-Learning同傳統(tǒng)的課堂學(xué)習(xí)相混合；之后，出現(xiàn)了翻轉(zhuǎn)課堂模式，但這一模式的實(shí)施主要取決于學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性，若學(xué)生學(xué)習(xí)自主性不強(qiáng)，則就會在操作層面上存在很多問題。2003年，祝智庭教授在國內(nèi)首次對“混合式學(xué)習(xí)”進(jìn)行了詳細(xì)介紹[2]。十余年來，我國高校的混合式教學(xué)改革取得了較好的實(shí)際效果，如上海交大的“大學(xué)物理‘翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)’研究與實(shí)踐”[3]等。醫(yī)用物理學(xué)同數(shù)學(xué)、化學(xué)等課程一道共同構(gòu)成醫(yī)學(xué)生入校以后即接觸的重要基礎(chǔ)課，它為醫(yī)學(xué)生學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)后續(xù)課程奠定堅(jiān)實(shí)的物理學(xué)基礎(chǔ)，為醫(yī)學(xué)圖像診斷、醫(yī)學(xué)技術(shù)創(chuàng)新等提供物理學(xué)依據(jù)，因而既具有“物理學(xué)”本身的系統(tǒng)性和完整性，又具有“醫(yī)學(xué)”特色。正是由于醫(yī)用物理學(xué)課程具有這樣的雙重特性，因此無法僅通過在線學(xué)習(xí)去有效地獲取相關(guān)知識與技能。同時(shí)，目前醫(yī)用物理學(xué)課程的理論授課學(xué)時(shí)從120學(xué)時(shí)減少到30-40學(xué)時(shí)[4]，如何根據(jù)醫(yī)學(xué)教育的培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生特點(diǎn)安排教學(xué)內(nèi)容，就成為迫切需要解決的問題。近年來，我們將“在線自主預(yù)習(xí)、課堂自主探究”為特征的混合式教學(xué)模式應(yīng)用于醫(yī)用物理學(xué)課程，通過線上與線下課程的整合、問題導(dǎo)入與自主探究的結(jié)合、物理學(xué)基本理論與醫(yī)學(xué)實(shí)踐的融合，提高了教學(xué)實(shí)效性。
2構(gòu)建內(nèi)容模塊，促進(jìn)知識融合
2.1知識點(diǎn)模塊
所謂知識點(diǎn)模塊，是指以模塊化的方式將醫(yī)學(xué)生必須掌握的物理學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)出來，著眼于讓學(xué)生理解掌握每一個(gè)模塊，并且能舉一反三。教學(xué)中，我們將課程劃分為基礎(chǔ)模塊與專業(yè)模塊?；A(chǔ)模塊分為普通物理的力、電、光、原子物理等內(nèi)容模塊，包含大學(xué)物理中需要學(xué)生掌握的基本知識和理論；專業(yè)模塊是根據(jù)我校醫(yī)學(xué)影像學(xué)專業(yè)課程的需要所設(shè)置的模塊，分為醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)模塊和醫(yī)用電子學(xué)模塊，內(nèi)容包括X射線、磁共振、核醫(yī)學(xué)、超聲、電路基礎(chǔ)、半導(dǎo)體器件和放大器的基本原理、集成運(yùn)算放大器、門電路與組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路等。通過模塊構(gòu)建，既滿足不同專業(yè)學(xué)生的需求，同時(shí)也在一定程度上實(shí)現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化。
2.2物理學(xué)思維方法模塊
教學(xué)中，我們經(jīng)由思維方法模塊建立起經(jīng)典物理學(xué)知識與當(dāng)代醫(yī)學(xué)問題的“醫(yī)-理”融合，具體分為四個(gè)主要環(huán)節(jié)。以“超聲”模塊的教學(xué)為例：一是通過線上課程，讓學(xué)生在課前進(jìn)行自學(xué)，用大量的視頻與圖片展示去激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，用這樣的教學(xué)導(dǎo)入來引發(fā)學(xué)生思維動機(jī)；二是通過課堂教學(xué)活動，以問題探究式教學(xué)法為主，以此來激發(fā)學(xué)生的思維動力；三是通過超聲模塊的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以實(shí)證式的實(shí)驗(yàn)方法培養(yǎng)學(xué)生的動手與操作能力，以此進(jìn)一步激發(fā)其思維活力；四是通過學(xué)生課后搜集相關(guān)問題，以理論聯(lián)系實(shí)際促進(jìn)教學(xué)反思，以此達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新與批判思維能力，提高其綜合素養(yǎng)。
2.3醫(yī)學(xué)的物理問題模塊
解決學(xué)生不喜歡、聽不懂物理課的一個(gè)有效方法就是與“醫(yī)”相結(jié)合[5]。要引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，關(guān)鍵在于有學(xué)生感興趣的問題，以“問題探究”將知識模塊與思維模塊串聯(lián)起來，我們對此進(jìn)行了長期的探索與實(shí)踐。以“心電圖”部分的教學(xué)為例：課前，讓學(xué)生收集臨床心電圖資料，思考“心電圖是如何形成的”等問題；課中，教師從電偶極子這個(gè)物理模型出發(fā)，講授心肌細(xì)胞的除極與復(fù)極、瞬時(shí)心電向量、空間心電向量環(huán)、平面心電向量環(huán)、心電導(dǎo)聯(lián)等基本知識，引導(dǎo)學(xué)生將這些知識與自我探究的問題結(jié)合起來思考；課后，我們主要是通過開放實(shí)驗(yàn)室，鼓勵(lì)學(xué)生對現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)并設(shè)計(jì)其他物理規(guī)律的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方案，從而提升對知識的掌握與思維的培養(yǎng)。
3優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)，促進(jìn)資源整合
3.1課堂教學(xué)資源
挖掘有效的教學(xué)資源以提高課堂教學(xué)效率，應(yīng)是任課教師在課堂教學(xué)過程中所要面對的首要問題。我們一是在處理和加工教材的環(huán)節(jié)上下功夫，努力挖掘蘊(yùn)含在教材中的教育資源進(jìn)而在課堂教學(xué)中加以呈現(xiàn)。1999年，我們就嘗試編寫出版了《醫(yī)學(xué)物理學(xué)基礎(chǔ)》教材，突出與強(qiáng)化了“醫(yī)學(xué)”特色；二是在活化和優(yōu)化師生、生生的互動上下功夫，努力激發(fā)蘊(yùn)含在學(xué)生中的探究欲望進(jìn)而在動態(tài)教學(xué)中生成資源。我們的“醫(yī)學(xué)物理學(xué)自主探究式教學(xué)”研究發(fā)表了相關(guān)論文、課題也被省教育科學(xué)規(guī)劃項(xiàng)目立項(xiàng)；三是在建設(shè)和實(shí)踐案例式教學(xué)資源上下功夫，努力完善在“醫(yī)-理”融合中的問題導(dǎo)向，進(jìn)而在學(xué)生自主學(xué)習(xí)中深化資源。2008年，科學(xué)出版社出版了我國第一部《醫(yī)學(xué)物理學(xué)》（案例版）教材，同年出版了《醫(yī)學(xué)物理學(xué)學(xué)習(xí)指導(dǎo)》，我們參編了人體的生物電場、原子核和放射性等章節(jié)的編寫工作，為醫(yī)學(xué)物理學(xué)教學(xué)改革實(shí)踐奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3.2實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)資源
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，我們按照課堂教學(xué)的內(nèi)容設(shè)置，設(shè)計(jì)了必做實(shí)驗(yàn)?zāi)K和開放式實(shí)驗(yàn)?zāi)K。必做實(shí)驗(yàn)?zāi)K包括：液體粘滯度的測定、液體表面張力系數(shù)的測定、心電圖機(jī)的使用、超聲診斷儀的使用、旋光儀的使用、窗口技術(shù)。此外，適度開設(shè)綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目能充分發(fā)揮培養(yǎng)學(xué)生動手操作和實(shí)踐能力培養(yǎng)方面的作用。比如：MCT-D1激光模擬實(shí)驗(yàn)儀的使用、非正常眼的模擬與矯正、用掃場法觀察核磁共振并測量旋磁比、X-CT計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)——圖象重建和圖像后處理技術(shù)等。
3.3網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源
醫(yī)用物理學(xué)課程混合式教學(xué)模式改革，既要有利于發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，又要有助于學(xué)生對知識的綜合掌握；既要引導(dǎo)學(xué)生自主探索知識主動學(xué)習(xí)，又要為師生的教與學(xué)創(chuàng)設(shè)情境化的問題空間。多年來，經(jīng)過大家的共同努力，我們自主開發(fā)的系列網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源，在省部級課件大賽中多次獲獎(jiǎng)；同時(shí)，我們借助學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)資源平臺，精心制作了適合臨床醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)5+3一體化、口腔醫(yī)學(xué)、預(yù)防醫(yī)學(xué)和生物技術(shù)專業(yè)的理論授課20學(xué)時(shí)的《醫(yī)用物理學(xué)》課件，適合麻醉學(xué)專業(yè)理論授課29學(xué)時(shí)的《醫(yī)用物理學(xué)》課件，以及適合生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)理論授課26學(xué)時(shí)的《普通物理》課件，上傳到平臺供師生學(xué)習(xí)使用，取得了明顯的教學(xué)效果。
4結(jié)束語
我校醫(yī)用物理學(xué)課程采用混合式教學(xué)模式，能使傳統(tǒng)教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)優(yōu)勢互補(bǔ)，既可以發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，又可以發(fā)揮學(xué)生的主體作用，不僅有助于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的提高及對知識的綜合掌握；而且“基于問題的學(xué)習(xí)”是學(xué)生掌握解決實(shí)際問題能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過為學(xué)習(xí)者創(chuàng)設(shè)情境化的問題空間，引導(dǎo)學(xué)生自主探索教學(xué)知識，將被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)。幾年來的教學(xué)實(shí)踐表明，我們已經(jīng)初步探索出了相對完善的醫(yī)用物理學(xué)課程混合式教學(xué)的授課體系，這一體系不僅有效地發(fā)揮了教師的主導(dǎo)作用，使得物理學(xué)與醫(yī)學(xué)的結(jié)合更加緊密，教學(xué)實(shí)效性大大增強(qiáng)，而且更為重要的是學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、主動性與積極性明顯提高，為醫(yī)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)造思維的培養(yǎng)提供了有效路徑。下一步，我們將進(jìn)一步完善這一教學(xué)模式，努力使醫(yī)用物理學(xué)課程的教學(xué)效果再上一個(gè)新的臺階。
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作者：丁曉東 程現(xiàn)昆 單位：大連醫(yī)科大學(xué)
