全紅 敖經(jīng)盛 孔祥躍

摘要：大學(xué)物理是醫(yī)學(xué)生的一門重要的基礎(chǔ)課，但是教學(xué)效果通常不甚理想。文章分析了醫(yī)學(xué)專業(yè)的大學(xué)物理教學(xué)存在的問(wèn)題，并詳細(xì)介紹了幾點(diǎn)改進(jìn)教學(xué)的新嘗試。

關(guān)鍵詞：醫(yī)學(xué)類專業(yè);大學(xué)物理教學(xué);醫(yī)學(xué)生;教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號(hào)：1674-9324（2019）37-0242-02

一、引言

大學(xué)物理是醫(yī)學(xué)類專業(yè)醫(yī)學(xué)生第一學(xué)年的一門基礎(chǔ)課，根據(jù)我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)，醫(yī)學(xué)生大學(xué)物理的教學(xué)主要存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：（1）課時(shí)少，任務(wù)重。以我們的教學(xué)安排為例，一個(gè)學(xué)期共設(shè)72個(gè)學(xué)時(shí)，需要完成大學(xué)物理上、下兩冊(cè)所有內(nèi)容的教學(xué)。大學(xué)物理本身就是難度較大的一門課，又要在有限的時(shí)間內(nèi)講授較多的知識(shí)。對(duì)教師來(lái)說(shuō)，難免會(huì)因?yàn)橼s進(jìn)度造成課堂內(nèi)容的枯燥;對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，沒有足夠的時(shí)間消化和吸收學(xué)到的新知識(shí)。（2）學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣不足，這是很多非物理專業(yè)學(xué)生的通病。具體到醫(yī)學(xué)類專業(yè)，很多學(xué)生認(rèn)為，物理與醫(yī)學(xué)沒有關(guān)系，要做一名醫(yī)生，只要學(xué)會(huì)看病就行了，學(xué)物理沒有實(shí)際意義。有了這種想法，學(xué)生就只會(huì)機(jī)械式地應(yīng)付考試，學(xué)習(xí)效果也會(huì)大打折扣。為了解決這兩個(gè)問(wèn)題，我們從以下兩個(gè)方面做出了一些嘗試。

二、強(qiáng)調(diào)物理與醫(yī)學(xué)的聯(lián)系

大學(xué)物理作為一門基礎(chǔ)學(xué)科，對(duì)其他學(xué)科的發(fā)展具有推動(dòng)作用，與很多學(xué)科有交叉。在醫(yī)學(xué)方面，某些疾病的病因與治療方法有其物理原理，醫(yī)學(xué)儀器大多也是根據(jù)基礎(chǔ)的物理原理制造和使用的。為了使學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)大學(xué)物理的意義，我們?cè)诮虒W(xué)過(guò)程中努力將物理與醫(yī)學(xué)結(jié)合起來(lái)，在完成基礎(chǔ)知識(shí)講授的前提下，介紹一些與物理原理對(duì)應(yīng)的醫(yī)學(xué)應(yīng)用。以下列舉幾個(gè)在教學(xué)過(guò)程中使用的例子。

1.流體力學(xué)。在大學(xué)物理教學(xué)中，流體力學(xué)并不是重點(diǎn)。但是在醫(yī)學(xué)中，流體力學(xué)與血流關(guān)系密切。因此，我們抽出一部分時(shí)間介紹一些流體力學(xué)的醫(yī)學(xué)應(yīng)用。如動(dòng)脈粥樣硬化和血壓的測(cè)量，動(dòng)脈粥樣硬化的形成過(guò)程可用初步的流體力學(xué)知識(shí)解釋，將血液看成在動(dòng)脈中穩(wěn)定流動(dòng)的理想流體。由于動(dòng)脈內(nèi)有脂質(zhì)堆積使該處動(dòng)脈的橫截面積縮小，從而該處血液的流速變大、壓強(qiáng)變小，更多脂質(zhì)再堆積，形成惡性循環(huán)，造成動(dòng)脈粥樣硬化。用血壓計(jì)測(cè)量血壓則涉及湍流。液體作湍流時(shí)，會(huì)產(chǎn)生人耳聽覺范圍之內(nèi)的聲音。測(cè)量血壓時(shí)，當(dāng)血壓計(jì)袖帶中的壓強(qiáng)稍低于心臟的收縮壓時(shí)，血液通過(guò)被壓扁的血管形成湍流，此時(shí)在聽診器中可聽到湍流聲;當(dāng)袖帶中的壓強(qiáng)繼續(xù)降低，血管完全恢復(fù)原狀時(shí)，湍流聲消失，這時(shí)袖帶的壓強(qiáng)恰好與心臟的舒張壓一致。

2.聲學(xué)。提到聲學(xué)在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用，學(xué)生們很容易就能想到超聲成像。我們?cè)谏险n時(shí)通過(guò)播放科普視頻向?qū)W生們系統(tǒng)介紹了超聲成像的原理。超聲在人體內(nèi)傳播的時(shí)候，在兩種不同組織的界面處會(huì)發(fā)生反射和折射，在同一組織中傳播的時(shí)候也會(huì)因?yàn)槿梭w組織的不均勻性發(fā)生折射。超聲通過(guò)不同的器官和組織就會(huì)得到不同的反射和散射信號(hào)，這些信號(hào)最后通過(guò)處理轉(zhuǎn)化為我們看到的超聲圖像。進(jìn)一步學(xué)習(xí)的多普勒效應(yīng)又可用于彩色多普勒超聲成像。

3.光學(xué)。我們的眼睛就是一套精密的光學(xué)系統(tǒng)。有的同學(xué)眼睛近視，要戴近視眼鏡。這樣我們就很容易地把凸透鏡、凹透鏡以及組合透鏡的原理與學(xué)生們的專業(yè)和生活聯(lián)系起來(lái)了。

此外，還有許多例子，如力學(xué)在骨骼和運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用、電磁學(xué)在核磁共振成像中的應(yīng)用、核物理在核醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用以及醫(yī)用直線加速器的原理和應(yīng)用等。這樣可以使學(xué)生更多地了解物理在醫(yī)學(xué)中的作用和意義，也可以使教師在教學(xué)過(guò)程中更好地與學(xué)生互動(dòng)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的過(guò)程中減少恐懼感，同時(shí)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

三、作業(yè)形式多樣化

有些學(xué)生不喜歡學(xué)習(xí)大學(xué)物理，這是因?yàn)樗麄冋J(rèn)為學(xué)習(xí)大學(xué)物理沒有意義，還有就是平時(shí)作業(yè)的題目難度較大，做起來(lái)吃力，使學(xué)生學(xué)起來(lái)沒有成就感，久而久之就失去了學(xué)習(xí)的動(dòng)力。毫無(wú)疑問(wèn)，學(xué)習(xí)興趣與積極性的提高可以帶來(lái)學(xué)習(xí)效果的提高。因此，我們?cè)谧鳂I(yè)方面做了幾點(diǎn)嘗試。除了常規(guī)的課后作業(yè)外，我們還增加了其他形式的作業(yè)，包括以興趣小組為單位的科學(xué)小制作、圍繞“物理”展開的不限制內(nèi)容和形式的小論文等。為了鼓勵(lì)學(xué)生參與小制作和小論文，我們將其成果按一定比例的權(quán)重記為學(xué)生的期末總評(píng)成績(jī)。

1.課堂作業(yè)。在大學(xué)物理的學(xué)習(xí)中，學(xué)生經(jīng)常會(huì)有“明白知識(shí)點(diǎn)，但是做題卻不知從何下手”的苦惱。鑒于此，我們?cè)诿刻谜n講授完比較重要的公式之后，都會(huì)對(duì)應(yīng)地選擇難度適中、比較典型的題目作為課堂作業(yè)，等大部分學(xué)生做完之后予以講授。這樣既可以不占用太多寶貴的課堂時(shí)間，又可以演示典型的解題方法，還起到督促學(xué)生當(dāng)堂消化知識(shí)點(diǎn)的作用，而適中的難度又可以幫助學(xué)生增強(qiáng)解題的自信心。

2.物理小制作。為了使學(xué)生更加直觀地感受物理的魅力，提高對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣及動(dòng)手能力，輔以培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作的精神。我們提倡同學(xué)們以小組為單位，進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的物理小制作。選題方面，主要以“中科院物理所”微信公眾號(hào)中的“正經(jīng)玩”欄目為參考。選擇多個(gè)操作難度適中且直接應(yīng)用了所學(xué)知識(shí)的小制作或小實(shí)驗(yàn)。對(duì)應(yīng)教學(xué)進(jìn)度分為力學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)等幾類，在此范圍內(nèi)讓同學(xué)們自由選擇、自由組合。器材方面，我們?yōu)閷W(xué)生提供了最大的便利。一些常見的、價(jià)格較低的器材，如銅絲、電池等，由我們提供經(jīng)費(fèi)，讓學(xué)生自行購(gòu)買;還有一些比較昂貴、不便移動(dòng)或者日常使用不到的器材，如游標(biāo)卡尺、直流電源等，學(xué)生們可以提交申請(qǐng)，到所在的物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)室借用。

興趣小組將小制作完成后，我們要求他們拍攝一個(gè)演示視頻。上課的時(shí)候，在兩節(jié)課的課間播放視頻，向同學(xué)展示小組成果。如果小制作便于移動(dòng)和操作，就讓他們?cè)谡n間直接展示。

在兩學(xué)期的實(shí)施中，物理小制作很受學(xué)生歡迎。也出現(xiàn)了一些優(yōu)秀的作品，我們認(rèn)為該項(xiàng)目比較好地實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的目的。

3.物理小論文。為了引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行發(fā)散性思考，增加對(duì)學(xué)生的了解，增強(qiáng)與他們的互動(dòng)，我們?cè)O(shè)置了物理小論文的附加作業(yè)，其內(nèi)容與題材的自由度很大。小論文只有幾點(diǎn)基本的要求：一是主題要與物理有關(guān)，具體內(nèi)容不限，可以寫自己學(xué)習(xí)物理的歷程，對(duì)某個(gè)物理原理的思考，也可以寫與物理教師的故事等;二是格式要求按照論文的一般格式，這是每個(gè)大學(xué)生都需要學(xué)習(xí)的，只是正文可以按照上述要求寫自己想寫的東西。這項(xiàng)作業(yè)我們從第一節(jié)課就布置下去，提交作業(yè)的截止日期到期末考試之前。給學(xué)生留了整個(gè)學(xué)期的時(shí)間，可以使同學(xué)們有充足的時(shí)間去思考物理，自己發(fā)現(xiàn)物理的可愛之處。

如我們所愿，同學(xué)們已經(jīng)提交的小論文內(nèi)容十分豐富，從極光到宇宙星空，從汽車到火箭，從動(dòng)漫、科幻小說(shuō)到科幻電影。很多同學(xué)思考頗為深刻，甚至還有一些同學(xué)進(jìn)行了理論原理的研究。由此可見，同學(xué)們并不是對(duì)物理沒有興趣，只是需要正確的引導(dǎo)。同時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生喜歡讀劉慈欣的科幻小說(shuō)《三體》，與之相關(guān)的讀后感比較多。這也提示我們?cè)诮窈蟮慕虒W(xué)中可以嘗試將科幻小說(shuō)中的一些物理知識(shí)融入課堂，以增強(qiáng)教學(xué)的趣味性。

四、結(jié)語(yǔ)

大學(xué)物理是一門重要的基礎(chǔ)學(xué)科。對(duì)于醫(yī)學(xué)生，物理知識(shí)和物理思維同樣十分重要。醫(yī)學(xué)是以人體為研究對(duì)象的生命科學(xué)，生命現(xiàn)象屬于物質(zhì)的高級(jí)運(yùn)動(dòng)形式。尤其是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)，已從宏觀形態(tài)進(jìn)入到微觀機(jī)制研究，其與物理學(xué)的關(guān)系日益緊密。學(xué)好大學(xué)物理有助于醫(yī)學(xué)生在以后的學(xué)習(xí)和工作中舉一反三，快速接受新的知識(shí)和技能。因此，我們從事大學(xué)物理教學(xué)的教師們應(yīng)該積極想辦法改進(jìn)教學(xué)形式，提高教學(xué)質(zhì)量，努力為國(guó)家培養(yǎng)高素質(zhì)的醫(yī)學(xué)人才。

參考文獻(xiàn)：

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Some Attempts at College Physics Teaching of Medical Major

QUAN Hong，AO Jing-sheng，KONG Xiang-yue

（School of Physics and Technology，Wuhan University，Wuhan，Hubei 430072，China）

Abstract：College physics is an important basic course for medical students，but the effect of class is usually not ideal.The problems of college physics teaching in medical major are analyzed，and several new attempts to improve teaching are introduced in detail.

Key words：medical major;college physics teaching;medical students;reform in teaching