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        醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)教學(xué)點(diǎn)滴

        2019-12-22 10:31:57楊華洲
        衛(wèi)生職業(yè)教育 2019年17期
        關(guān)鍵詞:質(zhì)量學(xué)生

        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。

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