汪捷

[摘 要]為了提升課程的教學(xué)效果，貫徹教無定法、因材施教的教育理念，需要積極探索最佳的教學(xué)方式。該文通過比較醫(yī)用物理學(xué)和醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)兩門課程的開展情況，找出教學(xué)對象、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面存在的異同點，并制定有針對性的教學(xué)策略來指導(dǎo)實踐。根據(jù)研究，在不同的情況，教師可以更加明確該教什么、怎么教;在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生也可以更加清楚該學(xué)什么、怎么學(xué)。

[關(guān)鍵詞]醫(yī)用物理學(xué);醫(yī)學(xué)影像物理學(xué);教學(xué)策略;比較

[作者簡介]汪 捷（1988—），男，湖南長沙人，碩士，湖南中醫(yī)藥大學(xué)助教，主要從事醫(yī)學(xué)物理學(xué)的教學(xué)與研究。

[中圖分類號] G642.0[文獻標(biāo)識碼] A[文章編號] 1674-9324（2020）28-0346-02[收稿日期] 2020-03-25

物理學(xué)以嚴(yán)格定量的理論、創(chuàng)新的方法和精確的實驗，在現(xiàn)代醫(yī)藥科學(xué)研究和醫(yī)學(xué)診斷過程中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。隨著物理學(xué)和醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展、融合、促進，作為物理學(xué)重要分支的醫(yī)用物理學(xué)和醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)得到了迅速發(fā)展和完善。目前，X射線、生物電、光學(xué)、激光、超聲、核輻射、核磁共振以及各種顯微技術(shù)等已廣泛應(yīng)用于臨床及研究領(lǐng)域[1]。

目前，全國高等醫(yī)學(xué)類院?；径奸_設(shè)了醫(yī)用物理學(xué)和醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)兩門課程，醫(yī)用物理學(xué)涵蓋絕大部分物理學(xué)基礎(chǔ)知識，還增加了與醫(yī)藥學(xué)相關(guān)度較大的一些內(nèi)容。醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)是醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的重要組成，是圖像診斷的基礎(chǔ)[2]（P1）。面對不同專業(yè)的學(xué)生，如何選取恰當(dāng)?shù)膬?nèi)容來教學(xué)，如何采用更適合的教學(xué)方法，如何讓學(xué)生學(xué)以致用，對教師提出了更高的要求。

一、教學(xué)對象

醫(yī)用物理學(xué)在筆者所在學(xué)校主要面向醫(yī)學(xué)院、藥學(xué)院各專業(yè)開設(shè)，課程主要安排在一年級第二學(xué)期，48學(xué)時?？既氡拘５拇蟛糠謱W(xué)生數(shù)理基礎(chǔ)較牢固，但由于醫(yī)用物理學(xué)課時少、內(nèi)容多以及非主干課程的特點，容易引起學(xué)生的忽視和畏難情緒。少部分學(xué)生由于高中物理基礎(chǔ)不牢和大一第一學(xué)期高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)不過關(guān)，學(xué)習(xí)醫(yī)用物理學(xué)的困難就更明顯。

醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)在本校面向醫(yī)學(xué)影像技術(shù)專業(yè)開設(shè)，課程安排在一年級第二學(xué)期，80學(xué)時。課時量的增加讓學(xué)生有更充足的時間來學(xué)習(xí)這門課程，但也意味著內(nèi)容的深度和廣度大大增加，這無疑對學(xué)生和教師提出了更大的挑戰(zhàn)。

二、教學(xué)內(nèi)容

醫(yī)用物理學(xué)和醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)在教學(xué)內(nèi)容上有一些重疊的部分，但教學(xué)的要求不同。醫(yī)用物理學(xué)要求掌握基本物理原理和規(guī)律，了解其在臨床或制藥方面的一些應(yīng)用，醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)則要求在掌握物理原理基礎(chǔ)上更進一步把握整個成像的細(xì)節(jié)和圖像處理等內(nèi)容。

比較而言，醫(yī)用物理學(xué)課時少、內(nèi)容廣，要求學(xué)生在有限的時間掌握較多的內(nèi)容，在教學(xué)內(nèi)容的選取上，我們設(shè)定了以下教學(xué)策略。

1.選擇了由何躍主編的《大學(xué)物理簡明教程》作為教材，選用這本教材的原因一是“簡”，二是“明”，內(nèi)容精挑優(yōu)選，層次簡潔清晰，表述精練準(zhǔn)確，篇幅雖然短小緊湊，但知識體系具有完整性、概念銜接具有連貫性以及邏輯與概念具有前后一致性。

2.有針對性地選取內(nèi)容進行教學(xué)，除共同教學(xué)內(nèi)容之外，藥學(xué)類專業(yè)選擇分子物理學(xué)基礎(chǔ)、熱力學(xué)基礎(chǔ)部分內(nèi)容進行教學(xué)，醫(yī)學(xué)類專業(yè)選擇振動與波、靜電場部分內(nèi)容進行教學(xué)。在此基礎(chǔ)上適當(dāng)增加與專業(yè)關(guān)系緊密的內(nèi)容，如骨骼的生物力學(xué)性質(zhì)、心臟血流動力與心音、肺泡中的壓強、超聲技術(shù)在醫(yī)藥學(xué)中的應(yīng)用等。

醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)看似課時更多，涉及的物理學(xué)知識范圍較窄，但教與學(xué)的難度反而更大。這是多學(xué)科交叉的一門課程，涵蓋了物理、數(shù)學(xué)、醫(yī)學(xué)、成像技術(shù)、電子學(xué)、信息處理等多個內(nèi)容。一方面醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)中的四大成像技術(shù)有各自的輻射波，產(chǎn)生原理不同，成像原理也各不相同，導(dǎo)致其邏輯體系比較松散，內(nèi)容相較醫(yī)用物理學(xué)更加深入、抽象。另一方面學(xué)生先期往往還未充分地進行相關(guān)醫(yī)學(xué)、數(shù)學(xué)、物理、圖像處理方面的學(xué)習(xí)，普遍反映在這一門課程中遇到了很多又難又雜的內(nèi)容。為利于學(xué)生后續(xù)課程的學(xué)習(xí)，應(yīng)盡可能保留各成像過程及圖像處理相關(guān)內(nèi)容的完整性，不宜隨意一刀切。在教學(xué)內(nèi)容的選取上，我們設(shè)定了以下教學(xué)策略。

一是選擇了國家衛(wèi)生和計劃生育委員會“十三五”規(guī)劃教材，由吉強、洪洋主編的《醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)》。這是一本較權(quán)威的教材，全書共五大板塊，根據(jù)輻射波的不同分為了X射線、超聲、磁共振、核醫(yī)學(xué)四大內(nèi)容，另外將電離輻射及其防護作為第五大內(nèi)容。每一板塊都分為前后兩章節(jié)，前一章節(jié)為物理基礎(chǔ)，后一章節(jié)為成像原理及應(yīng)用，內(nèi)容詳實、完整。

二是在教材已有內(nèi)容的基礎(chǔ)上，根據(jù)先修課程和后續(xù)課程的情況，對部分內(nèi)容進行補充，對部分內(nèi)容進行刪減。如X射線成像和磁共振成像都涉及光與物質(zhì)相互作用這一內(nèi)容，這部分內(nèi)容在醫(yī)用物理學(xué)教學(xué)中往往沒有過多的課時詳盡闡述，在醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)的教學(xué)中，適當(dāng)增加量子力學(xué)和原子核物理相關(guān)內(nèi)容，以求物理原理的完整性、連貫性，使學(xué)生對成像過程有一個清晰、準(zhǔn)確的認(rèn)識，強化其對物理原理的理解。由于后續(xù)課程中有數(shù)字圖像處理和醫(yī)學(xué)影像設(shè)備學(xué)等，教學(xué)中對由物理原理引起的圖像特征會詳細(xì)講解，而圖像后處理部分只是簡單介紹，對一些能提高成像精度和成像速度的新設(shè)備只作科普性介紹。

三是加強臨床知識的結(jié)合。醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)教學(xué)中，如果沒有很好地結(jié)合臨床應(yīng)用的話，單是物理原理和成像技術(shù)，這些內(nèi)容是枯燥無味的。教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)結(jié)合臨床，以提高學(xué)生的興趣和強化對理論知識的理解。比如數(shù)字X射線成像中，通過調(diào)節(jié)信號的加權(quán)系數(shù)，可以實現(xiàn)能量減影，根據(jù)臨床需要，單獨呈現(xiàn)出軟組織影像或骨骼影像等。

三、教學(xué)方法

醫(yī)用物理學(xué)和醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)中的原理和規(guī)律范圍之廣涉及到自然科學(xué)的方方面面，即使只考慮醫(yī)學(xué)、藥學(xué)方向，其信息量和難度都是非常大的。從物理規(guī)律的探究過程可以看到，這兩門課程的教學(xué)既要注重課程內(nèi)容的關(guān)聯(lián)、條理的清晰、邏輯的嚴(yán)密，對基本理論和基本知識進行扎扎實實的教學(xué)，又要注重把握新科學(xué)、新技術(shù)的動向，開拓視野，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。

醫(yī)用物理學(xué)是公共基礎(chǔ)課，后續(xù)還有大量的專業(yè)課程，故在教學(xué)上應(yīng)更加側(cè)重打基礎(chǔ)。課堂上要強調(diào)物理理論的系統(tǒng)性、關(guān)聯(lián)性，對物理概念進行準(zhǔn)確地表述，對物理過程和物理規(guī)律進行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)赝蒲?，一些?shù)學(xué)描述和推導(dǎo)是必要的。大道至簡，物理追求簡潔明了，在教學(xué)中應(yīng)注重總結(jié)和類比，找到共通性，抓住主線，明確所有物理現(xiàn)象都是在最基本的物理原理和物理規(guī)律的基礎(chǔ)上，逐步增加不同的條件而形成的，要讓學(xué)生掌握對知識由繁入簡的處理能力，越學(xué)越輕松。課后要對學(xué)生提出反復(fù)記憶和做習(xí)題的要求，以訓(xùn)練來達(dá)到熟練掌握的目的;對學(xué)生提出課后小組討論的要求，以先進帶后進，以討論來碰撞出新觀點、新想法，鼓勵學(xué)生收集資料、嘗試驗證，在這過程中開動腦筋，逐漸形成創(chuàng)新意識、培養(yǎng)動手能力。這樣環(huán)環(huán)相扣、循序漸進的教學(xué)方法，有助于學(xué)生打下扎實的數(shù)理基礎(chǔ)，更好地迎接后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。

醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)是專業(yè)基礎(chǔ)課，后續(xù)的專業(yè)課程甚至將來的工作都是與醫(yī)學(xué)影像息息相關(guān)的。由于醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)涉及學(xué)科多、教學(xué)內(nèi)容范圍廣，教學(xué)中可以在上述教學(xué)方法的基礎(chǔ)之上，強調(diào)滲透式教學(xué)。在初學(xué)時若對某些概念、某些過程、某些方法、某些技術(shù)不太清楚、無法理解，則留下問題。這并不意味著遇到困難放棄或繞過該問題不進行教學(xué)，而是學(xué)生和教師都記錄下來，在以后的教學(xué)過程中，一點一滴地體會，逐漸形成完整的、清晰的認(rèn)識。根據(jù)記憶規(guī)律可知，學(xué)習(xí)在于重復(fù)，這樣帶著問題進行學(xué)習(xí)，而不去過度糾結(jié)某一問題，學(xué)生更易獲得主動地思考的能力。當(dāng)知識積累足夠、靈感突發(fā)，從而解決問題，那一刻所帶來的成就感是灌輸式教學(xué)給不了的。通過這樣體會式、滲透式教學(xué)，既能提高教學(xué)效率，又能讓學(xué)生更加積極地探索，逐漸具備獨立思考能力，更快地進入專業(yè)領(lǐng)域和技術(shù)發(fā)展前沿。

另外，由于本校醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)課程開設(shè)時間短，影像物理實驗難度高、危險性大，醫(yī)學(xué)影像物理實驗室還未建立起來。為了學(xué)生能更直觀準(zhǔn)確的理解教學(xué)內(nèi)容，信息技術(shù)的引入也是必要的，如根據(jù)物理模型和物理規(guī)律建立清晰的立體圖像、網(wǎng)格模型，根據(jù)物理過程建立flash動畫模擬;引入數(shù)字化醫(yī)學(xué)影像存檔與傳輸系統(tǒng)（PACS），結(jié)合臨床多角度甚至動態(tài)演示病例截面解剖圖像，從影像信息中找到理論和臨床實踐的聯(lián)系等。

四、小結(jié)

通過比較醫(yī)用物理學(xué)和醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)課程的開展情況，發(fā)現(xiàn)這兩門課程在教學(xué)對象、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法上各有異同。在教學(xué)實踐中，應(yīng)根據(jù)實際情況調(diào)整教學(xué)策略，以期達(dá)到提升教學(xué)效果和培養(yǎng)合格人才的目的。

參考文獻

[1]喀蔚波.醫(yī)學(xué)物理學(xué)—物理學(xué)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用[J].物理， 2002，31（6）：400-405.

[2]吉強，洪洋.醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)[M].北京：人民衛(wèi)生出版社， 2016：1-4.

Comparison of Teaching between Medical Imaging Physics and Medical Physics

WANG Jie

（School of Informatics and Engineering， Hunan University of Chinese Medicine， Changsha， Hunan 410208， China）

Abstract： In order to enhance the teaching effectiveness and implement the concept of teaching with indefinite methods and adaptive teaching， it is necessary to explore the best teaching method. This paper compares the teaching of Medical Imaging Physics and Medical Physics in our school， finds out the similarities and differences in teaching objects， teaching content， teaching methods， and develops targeted teaching strategies to guide practice. According to the research in this paper， under different circumstances， teachers can be more clear about what and how to teach; under the guidance of teachers， students can also be more clear about what and how to learn.

Key words： Medical Physics; Medical Imaging Physics; teaching strategy; comparison