摘要：醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)模式的變革給傳統(tǒng)醫(yī)用物理學(xué)教學(xué)帶來了新挑戰(zhàn)，文章針對傳統(tǒng)醫(yī)用物理教學(xué)過程中重視物理原理、輕視醫(yī)學(xué)內(nèi)容的問題，提出交叉并列式教學(xué)方法，并從課堂的教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果等方面驗證交叉并列式教學(xué)的有效性，為后續(xù)醫(yī)用物理學(xué)教學(xué)模式的改進(jìn)積累經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：醫(yī)用物理學(xué)；流體力學(xué)；交叉并列教學(xué)

大學(xué)物理課程是高等院校一門重要的公共基礎(chǔ)課，是其他自然學(xué)科和工程技術(shù)學(xué)科的基礎(chǔ)，能使學(xué)生具備在本學(xué)科或相關(guān)學(xué)科進(jìn)行探究的本領(lǐng)，養(yǎng)成受用一生的科學(xué)素養(yǎng)。從人才培養(yǎng)的質(zhì)量和速度來看，將能力與素質(zhì)培養(yǎng)的主陣地放在大學(xué)物理課程中是很有必要的。尤其是在計算機、人工智能、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)革命背景下，培養(yǎng)擁有核心醫(yī)學(xué)知識的復(fù)合創(chuàng)新性醫(yī)學(xué)人才顯得更為重要。

在當(dāng)前新一輪科技革命開創(chuàng)醫(yī)學(xué)教育的新業(yè)態(tài)背景下，新技術(shù)正在不斷改變醫(yī)學(xué)的教育生態(tài)，醫(yī)學(xué)學(xué)科體系呈現(xiàn)整合化趨勢，醫(yī)學(xué)教育也從傳統(tǒng)的生物醫(yī)學(xué)教育模式轉(zhuǎn)變?yōu)獒t(yī)文、醫(yī)工、醫(yī)理等交叉學(xué)科支撐的醫(yī)學(xué)教育新模式。在新形勢下，醫(yī)用物理學(xué)如何把握機遇、應(yīng)對挑戰(zhàn)，是高校教育者不得不考慮的現(xiàn)實問題。醫(yī)用物理學(xué)作為融合了物理學(xué)與醫(yī)學(xué)的交叉學(xué)科，是醫(yī)學(xué)院校為低年級學(xué)生開設(shè)的基礎(chǔ)核心課程，它承擔(dān)著培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)觀察、分析、歸納等能力的任務(wù)，使學(xué)生能有效掌握動物生命過程和系統(tǒng)運行背后的物理規(guī)律，理解各種物理診療手段的物理基礎(chǔ)，熟知醫(yī)學(xué)儀器的物理原理，從而利用物理思維和知識解決臨床中遇到的各類問題。

一、醫(yī)用物理學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

（一）醫(yī)用物理學(xué)教學(xué)存在的問題

醫(yī)用物理學(xué)的教學(xué)內(nèi)容、授課方法、教學(xué)質(zhì)量會直接影響學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量。傳統(tǒng)的醫(yī)用物理學(xué)課程教學(xué)方法陳舊，教師除了把板書式教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗝襟w演示外，授課機制并未改變。相關(guān)的課程內(nèi)容落后，教材多年不更新等因素，也掣肘了醫(yī)用物理學(xué)的教學(xué)效果，無法滿足學(xué)生的實際需求。除此之外，教師多無醫(yī)學(xué)背景，且課程的課時量少，教師只能選取部分章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行授課，學(xué)生無法系統(tǒng)全面地學(xué)完課程等也是一大問題。

（二）醫(yī)用物理學(xué)的教學(xué)建議

醫(yī)用物理學(xué)的教學(xué)應(yīng)貫穿“以學(xué)生為中心”的教育理念，以課程目標(biāo)為導(dǎo)向，以學(xué)生的學(xué)習(xí)效果為中心進(jìn)行有效授課。高校要鼓勵和組織醫(yī)用物理學(xué)教師跨學(xué)科聽課，與專業(yè)醫(yī)學(xué)教師多互動、多交流，取長補短；注重醫(yī)用物理學(xué)中醫(yī)學(xué)與物理之間的關(guān)系，以醫(yī)學(xué)為主、物理為輔，多引入臨床醫(yī)學(xué)中的實際問題；適當(dāng)增加醫(yī)用物理學(xué)課程學(xué)時，確保學(xué)生能系統(tǒng)學(xué)完相關(guān)的物理學(xué)知識；采用多元化的教學(xué)手段，把新的教學(xué)工具引入課堂，利用慕課、微視頻輔助教學(xué)，采用線上線下相結(jié)合的教學(xué)模式，將學(xué)生從枯燥的定義和公式中解放出來，真正使課堂“活”起來。

二、流體運動的傳統(tǒng)教學(xué)與交叉并列式教學(xué)的對比

流體的運動廣泛存在于動物的生命運動過程以及其他自然現(xiàn)象中，流體力學(xué)也是生物力學(xué)、空氣動力學(xué)、水力學(xué)等學(xué)科的理論基礎(chǔ)。學(xué)生掌握流體的運動規(guī)律，對研究人體循環(huán)系統(tǒng)、呼吸過程，以及了解相關(guān)的醫(yī)療設(shè)備具有重要意義。

（一）采用傳統(tǒng)教學(xué)

在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師是從理想流體的知識開始進(jìn)行授課的，讓學(xué)生依次學(xué)習(xí)流體的穩(wěn)定性流動、理想流體的連續(xù)性方程、伯努利方程及其應(yīng)用。其中關(guān)于伯努利原理和人體血壓之間的聯(lián)系這部分內(nèi)容并不作為教學(xué)重點，教師只是一帶而過。這樣就造成了醫(yī)學(xué)知識和物理知識之間的脫節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中只注重物理公式的推導(dǎo)和計算，忽視了物理規(guī)律在臨床上的運用。

在后續(xù)教學(xué)中，教師從黏性流體分層流動的特性進(jìn)行遞次教學(xué)，依次為牛頓粘黏滯定律、雷諾判據(jù)及黏性流體的運動規(guī)律。這幾個小節(jié)的教學(xué)同樣也未能突出醫(yī)學(xué)內(nèi)容與物理規(guī)律的融合。在講授血液的流動時，教師過于側(cè)重課本內(nèi)容的文字表述，只是簡單地把物理原理和醫(yī)學(xué)拼湊在一起，學(xué)生只能重點學(xué)習(xí)幾個方程的數(shù)學(xué)表達(dá)式和文字說明，不會將連續(xù)性方程、伯努利方程、泊肅葉定律、斯托克斯定律等定律的實際應(yīng)用融入動物的生命過程和人體循環(huán)，使得整個流體運動章節(jié)中的醫(yī)學(xué)和物理部分銜接得不夠緊密，導(dǎo)致學(xué)生對本章的醫(yī)用部分認(rèn)同感較低。

（二）采用交叉并列式教學(xué)

為了突出醫(yī)學(xué)臨床背景，教師可以采用交叉并列式教學(xué)進(jìn)行授課，先將理想流體與黏性流體兩部分并列，同時把理想流體流動中的連續(xù)性方程、伯努力方程及其應(yīng)用作為一個支線進(jìn)行串聯(lián)，此條支線重點內(nèi)容偏向流體運動中的物理規(guī)律，基本不涉及生命和運動過程。

教師再將非理想流體流動與理想流體并列，突出非理想流體中與醫(yī)學(xué)背景聯(lián)系最密切的血液部分，然后從理想流體和非理想流體過渡至理想流體的連續(xù)性方程與黏性流體的分層流動，把血液的流動部分作為分支，從黏性流體流動特性中剝離，進(jìn)而根據(jù)血液或呼吸做分層流動時的特性引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行發(fā)散思維，使學(xué)生以臨床醫(yī)生的視角看待問題，思考醫(yī)學(xué)現(xiàn)象背后的物理原理。

最后，教師將理想流體的伯努力方程與黏性流體的伯努利方程并列講授，并且將伯努利方程原理與血液流動兩部分內(nèi)容融合，提出超出傳統(tǒng)教學(xué)大綱的問題，將醫(yī)用部分內(nèi)容和物理原理進(jìn)行融合教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生課后搜集醫(yī)學(xué)信息的能力。

三、結(jié)果與分析

（一）調(diào)研對象及統(tǒng)計結(jié)果

在采用開展交叉并列式教學(xué)之前，教師就學(xué)生能否接受此教學(xué)方法進(jìn)行了調(diào)研，內(nèi)容為“新式教學(xué)方法能否有效提高教學(xué)效果”“學(xué)生能否接受交叉并列式教學(xué)方法”。調(diào)研對象為臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)低年級的8個平行班，每個班級人數(shù)在31～33人不等，共計258人。最后以電子問卷的形式對258個學(xué)生反饋回來的信息進(jìn)行梳理統(tǒng)計。

統(tǒng)計結(jié)果表明：81%的學(xué)生認(rèn)為采用交叉并列式教學(xué)會提高學(xué)習(xí)效果，其中98%的學(xué)生愿意接受新教學(xué)方法。12%的學(xué)生對交叉并列式教學(xué)持懷疑態(tài)度，其中的55%的學(xué)生愿意嘗試在新教學(xué)方法下學(xué)習(xí)。7%的學(xué)生認(rèn)為新教學(xué)方法不能提高學(xué)習(xí)效率，也不愿意在課堂上接受新教學(xué)方法。綜合來看，絕大多數(shù)學(xué)生對新教學(xué)方法持積極態(tài)度，也愿意在新教學(xué)方法下學(xué)習(xí)。在征求教學(xué)管理部門和絕大多數(shù)學(xué)生的同意后，教師開展交叉并列式教學(xué)的實踐。

（二）教學(xué)效果對比

本研究從參加上述調(diào)研的8個班級中選取4個班級組成一個實驗教學(xué)班，另外4個班級作為傳統(tǒng)教學(xué)班。實驗教學(xué)班總?cè)藬?shù)128人，傳統(tǒng)教學(xué)班總?cè)藬?shù)130人，兩個教學(xué)班學(xué)生的人數(shù)、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)基礎(chǔ)基本相同。任用同一授課教師分別在兩個教學(xué)班進(jìn)行相同課時量的教學(xué)，實驗教學(xué)班中采用交叉并列式教學(xué)方法，傳統(tǒng)教學(xué)班依然沿用傳統(tǒng)教學(xué)方法，由授課教師統(tǒng)計相關(guān)指標(biāo)，待流體的運動章節(jié)授課結(jié)束后，對比分析兩個教學(xué)班的教學(xué)效果。授課教師對可量化教學(xué)效果進(jìn)行統(tǒng)計，如表1所示。

根據(jù)表1的統(tǒng)計結(jié)果可得，無論是在授課期間還是在課后，實驗教學(xué)班學(xué)生的提問次數(shù)都比傳統(tǒng)教學(xué)班的學(xué)生提問次數(shù)多。具體到學(xué)科，物理學(xué)類的提問總次數(shù)從7次增加到10次，醫(yī)學(xué)類的提問總次數(shù)從3次增加9次，兩類問題的提問次數(shù)都有所增加，尤其是關(guān)于醫(yī)學(xué)部分的提問次數(shù)大幅增加。從班級章節(jié)測驗的均分上來看，實驗教學(xué)班的平均分?jǐn)?shù)較傳統(tǒng)實驗班提高近6分，分值漲幅也較大。

由此可以推斷，教師采用交叉并列式教學(xué)后，從物理學(xué)的角度去探究醫(yī)學(xué)現(xiàn)象的成因，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行發(fā)散性思考，思考的內(nèi)容從物理學(xué)的范圍外延到醫(yī)學(xué)范圍，思考的時限也從課堂延伸到課下。這樣的思考方式和學(xué)習(xí)過程讓學(xué)生對該章內(nèi)容的理解程度更深，也證明了交叉并列式教學(xué)的良好效果。

除了根據(jù)量化指標(biāo)判斷教學(xué)效果之外，還有部分不可量化的指標(biāo)也可以反映出交叉并列式教學(xué)所取得的效果，如課堂上學(xué)生的積極性和主動性，雖然這些維度無法通過有效的方法進(jìn)行量化，但可以通過教師的直觀感受來體現(xiàn)，如表2所示。

表2中的學(xué)生聽課認(rèn)真度反映了學(xué)生的課堂行為，反饋及時度反映了學(xué)生的思考表現(xiàn)，學(xué)生課堂參與度反映了學(xué)生的主體地位，師生互動氛圍反映了課堂中教師的教學(xué)效果與學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。從學(xué)生聽課認(rèn)真度、學(xué)生反饋及時度、學(xué)生課堂參與度、師生互動氛圍4個維度來看，實驗教學(xué)班的各項指標(biāo)都要優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)班。這也從側(cè)面體現(xiàn)出新教學(xué)方法的有效性，既能夠調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)的積極性，讓學(xué)生有更多的思考空間，又有助于教師了解學(xué)生的掌握情況，及時調(diào)整教學(xué)思路。

綜上所述，醫(yī)用物理學(xué)教師應(yīng)充分考慮學(xué)校專業(yè)特點，將物理原理和規(guī)律與校內(nèi)專業(yè)掛鉤，突出特色，并及時轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念與教學(xué)方式，將物理學(xué)層面的知識點嵌入醫(yī)學(xué)知識，認(rèn)真梳理課本中的教學(xué)內(nèi)容。這樣，不但可以增強教學(xué)的科學(xué)性、教育性、創(chuàng)新性、實踐性，而且可以激發(fā)學(xué)生的求知欲，促進(jìn)學(xué)生的專業(yè)化發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]張春麗，楊振宇，韓紅培.大學(xué)物理教學(xué)改革中的思考[J].課程教育研究，2015（25）.

[2]鄭亞輝，李沉思，董曉曦，等.以科學(xué)精神培養(yǎng)為導(dǎo)向的大學(xué)物理教學(xué)案例設(shè)計[J].高師理科學(xué)刊，2023（6）.

[3]徐娟，李永生，張云鵬，等.新醫(yī)科背景下構(gòu)建多學(xué)科交叉融合的生物信息學(xué)專業(yè)特色課程體系[J].高教學(xué)刊，2021（21）.

[4]喻罡，高燕華.基于TRIZ的新醫(yī)科人才工科創(chuàng)新思維與能力培養(yǎng)[J].中國醫(yī)學(xué)教育技術(shù)，2023（6）.

[5]林卿，許建梅，王瑞軍.大學(xué)物理學(xué)課堂案例教學(xué)探析與實踐[J].科技風(fēng)，2017（25）.

[6]黃霞，鄭克榮，劉霖.大學(xué)物理教學(xué)與現(xiàn)代天體物理的有機結(jié)合[J].廣西物理，2023（3）.

[7]程莉，吳艷茹，郝晨汝，等.以學(xué)生為中心的醫(yī)用物理學(xué)混合式教學(xué)模式實踐研究[J].中國教育技術(shù)裝備，2022（12）.

[8]祝銘山，宋宗根，李文成.提高醫(yī)用物理學(xué)教學(xué)質(zhì)量的幾點思考[J].醫(yī)學(xué)理論與實踐，2019（22）.

[9]張友.提高醫(yī)學(xué)類高職院校醫(yī)用物理學(xué)課堂教學(xué)效果的思考[J].科技視界，2019（6）.

[10]劉振闊.“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下以學(xué)生為中心的教學(xué)理念探索：以醫(yī)用物理學(xué)教學(xué)為例[J].現(xiàn)代信息科技，2019（23）.

基金項目：安徽省省級質(zhì)量工程項目“‘四新’研究與改革實踐項目”，項目編號：2021sx 077；安徽醫(yī)科大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院校級科學(xué)研究項目，項目編號：2023XJKY004。

（作者單位：余童，周揚，龔莉 安徽醫(yī)科大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院；陳明月 安徽醫(yī)科大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院/安徽醫(yī)科大學(xué)）