楊華洲

（銅仁職業(yè)技術(shù)學(xué)院，貴州 銅仁 554300）

醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)是影像技術(shù)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，也是一門必修課。筆者多年來(lái)把教育學(xué)、教育心理學(xué)理論應(yīng)用于該課程教學(xué)，得到學(xué)生、同行和領(lǐng)導(dǎo)的好評(píng)與肯定，取得了較好的教學(xué)效果，現(xiàn)將教學(xué)體會(huì)做一總結(jié)。

1 因材施教，篩選教學(xué)內(nèi)容

采用由人民衛(wèi)生出版社出版、普通高等教育“十一五”國(guó)家級(jí)規(guī)劃教材、衛(wèi)生部“十一五”規(guī)劃教材、吉強(qiáng)與洪洋主編的4版《醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)》作為教材。該教材包括X射線物理，X射線影像，超聲波物理，超聲成像，磁共振物理，磁共振成像，核醫(yī)學(xué)物理，核醫(yī)學(xué)影像，電離輻射的生物效應(yīng)、損傷與防護(hù)，涵蓋物理學(xué)、影像技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等知識(shí)，內(nèi)容豐富，且有配套的CAI課件光盤和學(xué)習(xí)指導(dǎo)。我校為高職院校，生源有高中畢業(yè)統(tǒng)招、中職推優(yōu)、中職單報(bào)高職，學(xué)生素質(zhì)參差不齊，學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力相對(duì)較弱。醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)課程每周4學(xué)時(shí)，如果從緒論到最后一章全部講授，學(xué)生往往感到學(xué)習(xí)難度太大，學(xué)習(xí)起來(lái)很吃力，教學(xué)效果不佳。我校學(xué)生的就業(yè)方向是鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院或私立醫(yī)院，通過(guò)與放射科醫(yī)生交流，結(jié)合這類醫(yī)院影像設(shè)備配置情況，我們挑選緒論、X射線物理、X射線影像、超聲波物理、超聲成像作為教學(xué)內(nèi)容，電離輻射的生物效應(yīng)、損傷與防護(hù)等放在輻射防護(hù)課程講授。這樣的安排使學(xué)習(xí)難度大大降低，讓基礎(chǔ)薄弱和學(xué)習(xí)能力相對(duì)較弱，甚至沒(méi)有學(xué)習(xí)過(guò)高中物理的學(xué)生，都能夠跟上教學(xué)節(jié)奏，較好地掌握這部分知識(shí)，取得滿意的教學(xué)效果。

2 循序漸進(jìn)，突破教學(xué)難點(diǎn)

教材中有的知識(shí)點(diǎn)是直接得出結(jié)論，學(xué)生初次接觸，學(xué)習(xí)起來(lái)有些困難。根據(jù)循序漸進(jìn)原則，可補(bǔ)充一些深入淺出的推導(dǎo)過(guò)程，遵循學(xué)生認(rèn)識(shí)規(guī)律，逐步引出結(jié)論，降低學(xué)習(xí)難度，突破教學(xué)難點(diǎn)[1]。比如，質(zhì)量衰減系數(shù)的引入。教材中說(shuō)由于線性衰減系數(shù)與吸收物質(zhì)的密度呈正比，而物質(zhì)密度會(huì)隨溫度和（或）氣壓的變化而變化，因此，線性衰減系數(shù)也隨溫度和（或）氣壓的變化而變化，為了消除這種與物質(zhì)密度的相關(guān)性，引入質(zhì)量衰減系數(shù)（μ/ρ）。質(zhì)量衰減系數(shù)的定義為線性衰減系數(shù)除以物質(zhì)密度，質(zhì)量衰減系數(shù)表示X射線光子與每單位質(zhì)量厚度物質(zhì)發(fā)生相互作用的概率。質(zhì)量衰減系數(shù)和靶粒子截面之間的關(guān)系是μ/ρ=σ（n/ρ），質(zhì)量衰減系數(shù)是靶粒子截面與單位質(zhì)量物質(zhì)中的靶粒子數(shù)的乘積。對(duì)此，學(xué)生會(huì)產(chǎn)生疑問(wèn)：為什么質(zhì)量衰減系數(shù)是線性衰減系數(shù)μ與密度ρ的比值？為什么質(zhì)量衰減系數(shù)表示X射線光子與每單位質(zhì)量物質(zhì)發(fā)生相互作用的概率？為什么質(zhì)量衰減系數(shù)是靶粒子截面與單位質(zhì)量物質(zhì)中的靶粒子數(shù)的乘積？筆者在教學(xué)過(guò)程中本著循序漸進(jìn)原則，在學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)線性衰減系數(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)質(zhì)量衰減系數(shù)的引入進(jìn)行推導(dǎo)，即：

∵μ=σn，n為每單位體積中的靶粒子數(shù)

又 ∵ρ=m/V 可得 V=m/ρ；當(dāng) m=1 kg 時(shí)，V=1/ρ（m3）

∴每單位質(zhì)量（比如1 kg）應(yīng)有1/ρ個(gè)單位體積

∴每單位質(zhì)量的靶物質(zhì)有（1/ρ）·n個(gè)靶粒子

∴由μ（μ表示X射線光子與每單位厚度物質(zhì)發(fā)生相互作用的概率）的定義類似得出σ·[（1/ρ）·n]表示X射線光子與每單位質(zhì)量厚度物質(zhì)發(fā)生相互作用的概率：σ·[（1/ρ）·n]=（σn）/ρ=μ/ρ

∴μ/ρ表示X射線光子與每單位質(zhì)量厚度物質(zhì)發(fā)生相互作用的概率，稱為質(zhì)量衰減系數(shù)

∴（μ=σn描述了線性衰減系數(shù)等于靶粒子截面與單位體積中的靶粒子數(shù)的乘積）質(zhì)量衰減系數(shù)和靶粒子截面之間的關(guān)系為：μ/ρ=σ·（n/ρ），該式表明，質(zhì)量衰減系數(shù)是靶粒子截面與單位質(zhì)量物質(zhì)中的靶粒子數(shù)的乘積

推導(dǎo)結(jié)束后，還進(jìn)行總結(jié)：截面σ定義為一個(gè)入射粒子與單位面積上一個(gè)靶粒子發(fā)生相互作用的概率，是1對(duì)1的作用概率；線性衰減系數(shù)μ=σn定義為X射線光子與每單位厚度物質(zhì)發(fā)生相互作用的概率，是1對(duì)n的作用概率；質(zhì)量衰減系數(shù)μ/ρ=σ·（n/ρ）定義為 X射線光子與每單位質(zhì)量厚度物質(zhì)發(fā)生相互作用的概率，是1對(duì)n/ρ的作用概率。

之后再講為什么引入質(zhì)量衰減系數(shù)：（1）由于線性衰減系數(shù)與吸收物質(zhì)的密度呈正比（μ=σn，物質(zhì)密度越大，每單位體積所含物質(zhì)越多，即每單位體積的粒子數(shù)n越大，因而μ越大），而物質(zhì)密度會(huì)隨溫度和（或）氣壓的變化而變化，所以μ會(huì)隨溫度和（或）氣壓的變化而變化。（2）為了消除這種與物質(zhì)密度的相關(guān)性，故引入質(zhì)量衰減系數(shù)μ/ρ（線性衰減系數(shù)除以物質(zhì)密度）。（3）經(jīng)典力學(xué)中，質(zhì)量是衡量，同樣質(zhì)量的同一物質(zhì)在不同溫度、壓強(qiáng)下，密度不一樣，體積也不一樣，但同樣質(zhì)量的同一物質(zhì)中所含粒子數(shù)是一樣的。正因?yàn)槊繂挝毁|(zhì)量靶物質(zhì)中的粒子數(shù)不隨密度變化而變化，而質(zhì)量衰減系數(shù) μ/ρ=σ·（n/ρ），表明質(zhì)量衰減系數(shù)是靶粒子截面與單位質(zhì)量物質(zhì)中的靶粒子數(shù)的乘積，所以質(zhì)量衰減系數(shù)不隨物質(zhì)密度變化而改變。因此，不管物質(zhì)的熱力學(xué)狀態(tài)（溫度、壓強(qiáng)）如何，其質(zhì)量衰減系數(shù)都是相同的，所以在許多情況下，使用質(zhì)量衰減系數(shù)比線性衰減系數(shù)方便。

如此講解，學(xué)生便能輕松掌握質(zhì)量衰減系數(shù)，否則會(huì)因理解困難而產(chǎn)生畏難情緒，進(jìn)而喪失學(xué)習(xí)興趣，影響學(xué)習(xí)效果。

3 直觀性原則，加深感性認(rèn)識(shí)

學(xué)生在學(xué)習(xí)影像物理學(xué)前沒(méi)有接觸過(guò)影像設(shè)備，也沒(méi)有見(jiàn)過(guò)影像圖像。抽象地講解概念，學(xué)生會(huì)覺(jué)得枯燥，不利于知識(shí)掌握，可利用直觀性原則[2]，加深感性認(rèn)識(shí)。筆者將X射線管、X光機(jī)、CR、DR、CT、B超等設(shè)備及其X射線影像、超聲成像的照片制作成PPT課件，又去醫(yī)院找到一些影像片。課上把照片或影像片展示給學(xué)生，加深學(xué)生感性認(rèn)識(shí)，便于學(xué)生更好地掌握知識(shí)。

4 利用記憶規(guī)律，合理組織教學(xué)

筆者在組織教學(xué)時(shí)運(yùn)用記憶規(guī)律，比如：教育心理學(xué)認(rèn)為，識(shí)記材料的意義性是指識(shí)記材料蘊(yùn)含的事物內(nèi)在聯(lián)系以及與識(shí)記者知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的聯(lián)系，這種聯(lián)系越多，表明識(shí)記材料的意義性越強(qiáng)，識(shí)記效果越好[3]。在講解IP使用注意事項(xiàng)時(shí)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行整合，按IP的使用順序進(jìn)行描述，具體如下：

（1）攝影前：用光照射消除任何可能存在的潛影（因?yàn)镻SL物質(zhì)對(duì)紫外線、γ射線、α射線、β射線的敏感度遠(yuǎn)高于普通X射線膠片）。

（2）攝影后：①避光。由于攝影后IP上的潛影會(huì)因光照射而消退，所以必須避光。避光不良或漏光的IP上的圖像會(huì)因貯存的影像信息減少而發(fā)白，這與普通膠片正好相反（普通膠片漏光是影像變黑）。②攝影后8小時(shí)內(nèi)讀取處理。由于PSL物質(zhì)會(huì)消退，例如，將成像板在讀取信息前貯存8小時(shí)，PSL強(qiáng)度可降低25%，因此CR系統(tǒng)都有自動(dòng)補(bǔ)償裝置，可以在一定范圍內(nèi)補(bǔ)償這種衰減，但為了防止信息丟失，臨床上一般要求在攝片后8小時(shí)內(nèi)讀取處理。③重復(fù)使用時(shí)，注意避免IP擦傷。整合后的內(nèi)容關(guān)性更強(qiáng)，學(xué)生記得更快、更牢。

艾賓浩斯遺忘曲線顯示，遺忘是先快后慢的，及時(shí)復(fù)習(xí)有利于識(shí)記材料在急速遺忘前獲得必要的鞏固[4]。分散復(fù)習(xí)的效果優(yōu)于集中復(fù)習(xí)[5]。因此，筆者在講新課前會(huì)對(duì)前次課程內(nèi)容進(jìn)行提問(wèn)；課后布置一定量的作業(yè)，以此督促學(xué)生課后及時(shí)復(fù)習(xí)，而不是期末考試前才“臨時(shí)抱佛腳”。

作為一名教師，教學(xué)時(shí)除研究如何將該課程內(nèi)容講清、講透外，還應(yīng)學(xué)習(xí)教育學(xué)、教育心理學(xué)理論，并將其運(yùn)用于課程教學(xué)之中，以取得更好的教學(xué)效果。