医学物理教学范文
时间:2023-03-30 12:20:08
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篇1
【关键词】医用物理学;教学改革
1引言
医学是以人体为研究对象的生命科学,而生命现象是物质的一种高级运动形式。现代物理学是医学发展的基础,一方面,物理学是揭示和阐述生命现象的理论基础;另一方面,物理学所提供的技术和方法也不断地应用于医学研究和临床实践。反过来,生命科学和医学的发展,又不断地向物理学提供新的研究课题。两者相辅相成,互相促进[1]。回顾现代医学的发展历史,它几乎是与物理学同步发展的[2]。
医学物理是医学生必修的专业基础课程。讲授医学物理的目的,一是让医学生掌握系统的物理理论知识,为后继课程的学习打下物理基础,二是让医学生掌握物理学的基本规律和研究方法,以提高学生的创新能力[1]。但是目前的医学物理教育现状不容乐观,本研究归纳了当前医学物理教学中存在的一些问题,结合自己的教学工作,提出了相应的改革措施。
2现状
随着高等教育的发展,在医学物理的教学中出现了一些新的情况。值得一提的是,在四川大学胡新珉教授、北京大学喀蔚波教授和第四军医大学杨继庆教授等前辈的努力下,医学物理教材得以不断完善,相应的辅导教材也层出不穷。但是,一门课程的发展和教学改革,靠几个人的努力是不够的,我们仍应面对教学中存在的问题。
2.1思想上不重视
对医学物理的不重视是教学中的最大障碍。大家都明白物理学的研究对象是物质及其运动,但很少有人把生命体和新陈代谢理解为物理学的研究对象。很多医学生不明白学习医学物理的实际意义,没有把医学物理当成是一门专业必修课,表现为学生学习兴趣严重不足,其学习的动力仅是为了通过考试。而有些高校的决策者对医学物理的认识也存在偏差,表现为一些高校把医学物理设置成选修课,有的医学专业甚至不开设医学物理,或者减少课程的教学时数。在这种思想环境下,许多担任该课程的教师,只能以一种应付的心态进行教学,严重影响了教学质量。
2.2内容上不统一
医学生学习物理的目的一是为了掌握物理理论,二是为了培养物理思维,因此,医学物理的教学内容也应围绕这两个目标进行。但现在各大高校都有一套自己的教学大纲,教学时数不同,内容上不统一。有的学校侧重于物理理论的教学,为医学生开设的课程是《大学物理》;有的学校仅讲授有限的几章内容,把医学物理中与医学联系较少的章节从教学中删除。各高校所开设的实验内容也不统一。
2.3学科发展落后
我国医学物理学的发展远远落后于发达国家或其他发展中国家。以欧美为代表的发达国家,医学物理不只是一门课程,而是一个完善的学科,如美国芝加哥大学医学物理研究生学科和威斯康星大学包括本科生在内的医学物理系等已有数十年的历史[3]。而国内现在许多医院的放射科、放疗科已经引进或购置了大量的的高端设备,我们培养的医学生要进入这些科室工作,仅靠医学物理的学习是远远不够的。有资料表明,中国对医学物理学人才的需求是几十万人[3]。
3教学改革思路
我国的医学物理学学科目前还没有建立,远远落后于其他国家,医学院校的医学物理教育质量不高,不能满足当前国内医学的飞速发展。因此,我们必须对医学物理教学进行改革,以提高教学质量。
3.1明确教学目的
教师要明确医学物理的教学目的,结合本校的具体情况分析当前教学中存在的问题和困难,以一种积极的心态投入到教学中去。以我校为例,原来医学物理的教学安排在大学第一学期,学生没有学过高等数学,普遍反映物理听不懂,学习困难大。针对这种现状,笔者在教学中安排两个学时向学生讲授微积分,尽可能使学生能够运用微积分的方法去解决物理问题,使学生在掌握物理基础理论的同时,也掌握物理学的思维方法,从而达到教学的两个目的。
3.2规范教学内容
目前各个医学院校的教学内容差异较大,这不利于学科的发展,也为各个高校之间的合作教学造成了障碍。物理学中的各个部分都与医学紧密联系,如分子动理论与呼吸系统、热力学与消化系统、流体力学与血液循环系统等等。因此在教学中不应对教学内容进行章节性地删减。
我校五年制临床本科教学采用的是四川大学胡新珉教授主编的医学物理学第6版,安排68学时。为达到教学目的,我们安排51学时完成前17章的理论教学,后3章安排学生自学或通过讲座的形式向学生讲授,实验安排17学时,由原来的每实验3学时减为2学时,以保证理论教学的课时数。实践证明,学生在2学时内能够完成实验。
3.3提高医学修养
医学物理是用物理学中的理论和方法去研究医学中的问题,教学对象是医学生,因此在教学中要充分体现两者的联系。但目前承担医学物理教学的老师大多毕业于物理系,没有医学基础,从而影响了学科的发展和教学质量。为让学生掌握物理理论的医学应用,医学物理的教师应该通过各种途径系统地学习医学基础知识,找出物理知识和医学之间的对应关系,并把它充实到教学当中;物理学的发展推动医学的发展,现代医学已经从宏观形态的研究进入微观机制的研究,从细胞水平的研究上升到分子水平的研究,并日益将其理论建立在精确的物理学基础之上[4]。因此,医学物理教师还应随时了解当前医学研究的新进展,并把这部分内容也充实进课堂。当前,很多医学物理教师已经认识到这方面的重要性[5,6]。
3.4激发学生兴趣
医学生对物理学缺乏兴趣是一种普遍现象,原因是多方面的。学生没有高等数学基础,上课听不懂,我们把安排在第一学期的医学物理课调整到第3学期,在学生学完高等数学、人体解剖学等课程后再进行讲授;学生觉得学习时间少,教学内容多,我们采用现代化的教学手段,通过制作多媒体课件和开设网络课堂来提高教学效率和质量;学生觉得学习物理学没有实际意义,我们通过强调物理学在医学中的应用来激发学生的学习动力,课堂上的例子也尽可能采用医学中的实际问题,引导学生用物理学的理论和方法去分析解决医学问题;有的教师则通过安排学生去医院相关科室参观学习[4],来增加学生的感性认识,或者在教学中引入物理学史[7],激发学生的学习兴趣。
3.5医学物理师培养
我国各级医院大量进口高档医疗设备,每年要花费大量的外汇,我国自己开发的医疗设备,虽然价格便宜,但档次低,口碑较差,很多医院仍然首选昂贵的国外设备。
为了培养能够从事高端医疗设备开发和操作的人才,教师首先应重视医学物理学科的建设,提高科研能力,把科研中产生的新思想灌输给医学生,从医学生中培养医学物理师。目前,北京大学在核技术及应用学科内已开设了医学物理方向,2001年成立了医学物理和工程重点实验室[3]。
4结束语
随着现代物理学和医学的发展,两者的联系越来越紧密,医学物理的教学内容也在不断增加,教学中会不断出现新的问题和新的情况,教师只有努力学习新知,发现问题,不断改革创新,才能提高教学质量,培养出合格的医学人才。
【参考文献】
1胡新珉.医学物理学.第6版.北京:人民卫生出版社.
2陆申龙、马世红,等.医药类物理实验课教学改革的探讨与实践.物理实验,2005,25(12):20~22.
3包尚联.促进中国医学物理学科的良性发展.中国基础科学,2004,4:48~53.
4岳萍.医学物理教学探讨.贵州教育学院学报,2004,15(2):47~48.
5王淑萍、石永锋,等.对《医用物理学》教学改革的思考.齐齐哈尔医学院学报,1997,18(3):234~235.
篇2
【关键词】医学物理;表现性评价;应用
Performance Assessment On the Teaching of Medical Physics
ZHANG Hai-tao,SONG Qing-huan,LIU Lan.Luohe medical college,Henan 462002,China
【Abstract】 Performance assessment evaluation is a new kind of qualitative evaluation methods,It can effectively make up for the shortcoming of the traditional test.The application of performance evaluation in medical physics teaching can be divided into three stages:preparations,the specific implementation and post-processing stage.Discussed each stages of the specific methods of operation,And proposed the operational strategy in application of performance assessment in university educational evaluation.
【Key words】Medical Physics; Performance Assessment; Application strategy
医学物理学是医学院校临床、药学、检验等专业的一门重要基础课,它是把物理学的原理和方法应用于人类疾病预防、诊断、治疗和保健的交叉学科,在现代医学应用中发挥着重要的作用。目前,高校医学物理教学大多通过纸笔测试,以学生书面考试成绩及实验报告书写的得分来对学生进行评价。这种传统的评价方式对学生个体思维方法与过程是否得到发展,对学生在学习过程中是否形成健康的情感,积极的态度和科学的价值观缺乏关注和沟通。
表现性评价(performance assessment)作为质性评价的一种具体方式,因其发展性特征而备受人们关注。它将学习与活动结合起来,依据学生在实际解决问题活动中的行为表现,对学生的学习过程与结果进行评价。因此,它不仅能评价学生知识技能的掌握情况,更重要的是通过对学生表现的观察分析,对学生创新能力、实践能力、与他人合作的能力以及健康的情感、积极的态度、科学的价值观等方面进行评价。作为一种新的评价理念和方式,表现性评价能有效弥补传统纸笔测试的缺点,如能在高校学业考评中合理运用表现性评价,必能增强高校学业考评的有效性、发展性。
本文结合目前高校学业评价现状,探索在医学物理教学中实施表现性评价的策略。一般来讲,医学物理教学中表现性评价的实施大致分为三个阶段,即:前期准备阶段、具体执行阶段和后期处理阶段。
1 前期准备阶段
1.1 制定评价目标,明确评价内容 评价目标的确定一定要清晰、明了,以保证评价主体时刻清楚评价目标是什么。评价要依据教学大纲的要求,着眼于“提高全体学生的科学素质”。因此评价的内容应考查学生在“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”等方面的发展与进步。应涵盖以下方面:①医学物理学基本知识的学习与基本技能的训练;②科学探究能力与创新能力的发展;③情感、态度与价值观方面的体验。具体内容可根据每次评价的目标而定,由教师灵活把握。
1.2 建立评价标准,设计评价工具 评价标准应该用具体、简练、易操作的目标术语描述,在制定标准时可以借鉴以下策略:①列出要评价的活动表现的重要方面,作为指导和评价学生活动表现的标准;②按活动表现出现的顺序列出评价的标准,以便观察和判断;③尽可能用可观察和可量化的学生行为和成果特质来界定表现性评价的标准,避免使用含糊不清的字眼。
有了评价标准之后,需要教师设计恰当的评价工具。一般使用的工具是评价表,常见的有核查表和等级量表。核查表由两部分构成,一是对行为或结果的描述,二是记录“是”或“否”进行判断的地方;等级量表在形式和用途上与核查表类似,它能够提供不同水平的等级(如优秀、良好、一般、较差)或频率等级(如总是、经常、有时、从不),相比之下较核查表精确些(见表1)。不同评价主体的评价可设计在一张评价表上,也可用不同的表格区分开来。另外,评价表格的设计要体现“以质性评价为主”的理念。
1.3 确定评价方式,选择评价方法 表现性评价实施的具体方式要考虑评价主体多元化的需要,使学生的自我评价、学生之间的互评和教师的综合评价结合起来。允许学生对自己的表现进行评价,能够充分调动评价对象的参与积极性,为他们提供自我反思的机会。此外,评价的实施要选择恰当的方法,这也是在评价的准备阶段应做的重要工作。对于学生在物理学习活动中的表现,我们可以通过观察、访谈、讨论或由学生递交书面调查报告多种方法来进行。
2 具体执行阶段
具体执行阶段是物理教学活动中表现性评价的第二个阶段,即对反映学生学习和发展的表现进行资料收集和分析的过程。这个阶段中教师的主要任务是组织学生开展探究、实验、合作和交流活动,并对他们的行为表现进行观察、记录。具体包括选择评价实施的时间、地点或者提供需要的设备仪器,以及创设恰当的表现性情境等(见表2)。
1.4 后期处理阶段 评价的根本目的是促进改进、促进发展,这个阶段包括评价结果的评定和反馈,以使评价真正发挥激励和促进功能。评价的结果不能简单地给学生打上分数,还要使用恰当的描述性评语,对学生给出客观分析并提出改进要点。评语要使用激励性的语言,构建一种有利于沟通和发展的心理氛围,促进其在原有水平上进一步发展。
结果评定可分步进行:先由学生按评价标准的要求自评,再进行小组内学生互评,由组长写出评价意见,最后教师根据自评与互评的结论,参照观察、记录情况做出综合评价。评价活动结束后,要及时将结果反馈给学生,使学生获得自己学习的有关信息,即在哪些方面表现突出,哪些方面需要改进,以便学生及时进行自我反思。
表现性评价是一种新的评价方法,它能较好地评价学生的实际操作能力和解决问题的能力,使教学具有现实意义。本文只是简单地对其在医学物理教学中的应用进行了初步探讨。如何在物理课堂中更好地利用表现性评价还有赖于广大教师的不断实践探索和广泛交流,使其日趋成熟。
参考文献
篇3
高等职业院校以培养技术型人才为主要目标,贯彻到教学层面有重技能、轻理论的倾向。高职医用物理内容主要是现代医学相关的原理知识,为突显物理科学原理的医学科技应用特征,体现出基础科学的专业教学特点,本文提出采用“运用专业,创设情境”法进行告知医学物理课程的教学,将原理寓于专业岗位情境应用式教学。
关键词:
医用物理教学;高职教育;教学方法
医学相关职业属知识密集型职业,且职业准入、即执业资格证书考试中,对基础科学知识考核较多,因而卫生类高等职业院校人才培养方案除强调专业技能培养外,兼顾加强基础科学原理知识。以达到医学相关专业基础知识与专业技能的教学质量标准。高职医用物理作为专业基础课程,对学生理解现代医学知识的来源与现代医学物理应用技术的发展具有重要作用。高职医用物理老师应根据学生所学专业特点,创设相应的学习情境,形成服务专业的教学设计和教学实施,从而促进学生的主动性学习和提高课堂教学质量。
1.“运用专业,创设情境”教学法设计的原则
以建构主义教育理论为教学方法的理论基础,从高职医学物理教学的实际出发,针对学生专业人才培养目标的构思教学设计。“运用专业,创设情境”教学法设计应遵循以下原则。
(1)教学过程组织,从传统的以教师的“教”为中心,转变为以学生的“学”为中心,强调学生自主学习的主动性,突出学生的学习与探索过程。通过为学生提供专业相关职业岗位情境中需要解决的现实性问题,让学生通过自己的分析去搜集所需信息,并对其处理和加工,最终形成自身的知识。教师在其中起到的作用不再是带领和指挥,而是帮助与规范,从知识单纯传授者与提供者,转变为学生获取知识的情境提供者和助力者。物理知识从而扎实地生长在学生自己的生活经验和尝试体验之上,成为有用的物理理论和知识。
(2)教学实施过程,强调教与学的统一。教师要改变单纯的“教师讲,学生听”的形式,从讲知识转变为讲问题,从讲原理转变为寻求原理与知识的方法。不再简单地把课本上的知识点单纯输送给学生,改变学生只是被动地接受相关知识点的现状,而是引导学生探索物理基本原理并利用其分析和解决医学相关专业工作现实问题。例如,临床常见的疾病—高血压,它是一种以动脉血压持续升高为主要表现的慢性疾病,常引起心、脑、肾等重要器官的病变并出现相应的后果。教师在教学过程中可以创设相关的情景,引导学生从医学专业问题出发,寻求物理泊肃叶公式的学习,达到提高科学基础促进专业素养培养的目的,实现医用专业课与医用物理课的统一。
(3)教学目标设定,以职业情境的现实物理问题视角与解决问题的思维为主,物理科学基础知识为辅。最终的教学效果是要提高学生解决问题的能力。当今社会科技高速发展,背死书、死背书的学习方法远远不能适应社会的发展。“教死书”“死教书”的教学方法不顺应时代,必须创新。激活学生各方面的能力,培养学生的各种能力应该是医用物理老师们在教学设计中首先考虑的问题。教师要根据学生的知识基础和专业发展来设计教学活动。在设计中,教师不要单纯地为了医用物理这门课的学习而学习,在教学设计中教师要充分考虑和预留给学生全面发展能力的空间,特别是专业发展的空间。
(4)教学内容组织,以建构主义为指导。将物理教学中的理论内容和实验内容,以建构主义理论的标准,教师应该在课堂教学中使用真实的任务和学习领域内的一些日常活动或实践去呈现教学内容。这些接近生活、真实、复杂的教学任务整合了多重的内容或技能,它们有助于学生用真实的方式来应用所学的知识,同时也有助于学生意识到他们所学知识的相关性和有意义性。在高职医用物理教学设计中,教师应以学生感兴趣相关的医学专业知识调动学生的积极性,在兴趣中进行实验课和理论课的学习。在实验课中,不应拘泥于课本中罗列的实验,可以将护理专业和临床专业的相关器材的使用和原理用于医用物理实验教学中来,将专业中的物理知识在实验中掌握。例如,在讲解气体压强时,教师可以通过引导学生操作呼吸机、吸痰机和洗胃机,这样一方面使学生理解了正负压在其中的应用,另一方面也加强了呼吸机、吸痰机和洗胃机在医学临床中的应用。在理论课中,教师可以将护理、临床医学知识和物理理论联系起来教学,使物理教学为专业服务,从中培养和发展学生的专业技术和技能
2.“运用专业,创设情境”教学法的实施
在理论的梳理中,大胆假设,尝试进行高职医学物理课程的“运用专业,创设情境”教学法,主要包括以下环节:“紧靠专业,创设情境”是指从学生感兴趣的医学专业知识出发,创设情境,导入新课,激发学生学习兴趣,引发学生对新课的学习热情;“借助专业,提出问题”是指教师布置学习任务、目标、要求,让学生独立思考,切实让每位学生都“动”起来,从专业情境中提出相关的问题;“观察现象,学习新知”此环节则是教师通过讲授、实验、引导等教学方法对重点、难点、易错点、易漏点精讲,传授学生新知识;“归纳总结,训练巩固”教师也可以让学生进行小结,目的是让学生对知识点进行梳理、归纳、总结,再通过课堂练习进行巩固,完成学习目标;“运用新知,解决问题”是让学生运用刚获得知识解释第二环节中提出的问题,达到前后照应;“课后思考,延伸拓展”设置一些与专业相关问题让学生去完成,从而拓展学生的思维能力、综合能力和应用能力。
3.结论
经过上述步骤,高职医学物理的课堂教学发生了质的改观,学生的学习效果与教学效果都有了提升。“运用专业,创设情境”教学法的教学优势主要表现如下。
(1)“运用专业,创设情境”教学法,在高职医用物理教学中,突破了传统的物理教学窠臼,显现了专业特色,促进了专业素养,将基础科学教学与专业知识教学真正融合,使医学物理作为医学专业基础课,真正起到了承载专业课程学习的作用,强化了物理课程和后续医学专业课的联系,体现了后续医学中的应用。在教学中,做到了医学物理对医学专业课程的渗透与融合,将物理的新知识、新技术、新方法渗透在医学临床知识中,关注、发掘、加工和整合专业与物理知识的关联,使物理教学既能提高学生的科学素养,又能使学生获得医学专业知识。
(2)“运用专业,创设情境”教学法,在高职医用物理教学中,成功培养了学生的物理科学思维和基础科学素养,成功训练了学生发现问题与解决问题的能力,并提高了学生的专业素养,使学生加深了对医学科学性的理解,提高了对医学的科学认识,也提升了学生对物理科学在社会生活中影响的广泛性认识。
(3)“运用专业,创设情境”教学法,在高职医用物理教学中,也提高了教师的理论素养和教学业务能力。让教师突破了传统教学的束缚,自由驰骋在生活、专业与物理科学的世界中,把三者撷取精粹展现在课堂上的同时,也做到了发现问题、解决问题,将理论应用于实际,在实践中提升自己的能力,实现了教学相长。
作者:常莉 单位:菏泽家政职业学院
参考文献:
[1]白继玲.试论物理教育在高职院校人才培养中的作用[J].赤峰学院学报(自然科学版),2012(12).
[2]谈高职物理教学存在的问题与对策[J].淮海工学院学报(社会科学版),2011(3).
篇4
【关键词】医学物理学教学PBL
【基金项目】福建省教育科学“十二五”规划课题(立项批准号:FJCGGJ12-082)。
【Abstract】A PBL teaching method including its process design and requirement was developed in medical physics course. This teaching process is capable of raising the students?蒺 interests of learning, resulting in good teaching effect.
【Key words】 medical physics,teaching,PBL
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2014)05-0243-02
PBL的全称是“Problem?鄄Based Learning”,即以问题为基础的学习法,是1969年由美国的神经病学教授Barrow在加拿大的麦克马斯特大学首创的。[1]PBL的基本特点是以教师为引导,以学生为主体,以问题为中心。简单地说,PBL就是通过解决问题来学习。解决问题不是目的,而是一种学习知识的载体,其教学目的就是在解决问题中学到知识,训练学生正确的思维和推理方法,提高其自学能力,充分调动学生的积极性、主动性、创造性,并抓住时机,鼓励学生多提问,多看课外相关的书籍、文献,最后做到独立思考、独立解决问题.这对其终身教育具有深远影响。
LBL是以授课为基础的学习(lecture?鄄based learning),也是我们传统的教学模式,LBL教学法具有传授信息量大、进展速度易于掌握、系统性强等特点。对基本概念的讲授较为深刻、全面,易于理解,尤其是对于没有太多知识背景的低年级学生显得更为重要。由于受传统中学教育模式的影响,学生大都已习惯该方法。LBL教学法是教学资源有限的情况下必须采取的教学方激,也是当前教学中最主要的方法。通过教学实践,大家也发现LBL教学法存在着很多不足,LBL教学法基本是采用教师传授为主体、学生被动接受式的学习模式。以记忆、灌注、强制为特点,重知识传授,轻素质和能力培养,忽视教学中感受、体验及双向的交流启迪过程。学生处于教学的被动地位,未能真正成为学习过程的主体,这种依赖习惯极大地制约了学生创造性和主动性的发挥。[2]
《医学物理学》是医学本科教育的一门基础学科,也是医学与物理学相交叉的一门学科,在以往教学中,一直都是完全采用LBL教学方法,其结果是学生学习很被动,创新能力和独立思考解决问题的能力受到了很大限制,需要教师督促才能学好。考虑LBL的局限性和当前学生多、教师少的特点,我们采取了在教学中逐步地和选取某些章节进行PBL的教学方法,把两者有机结合,并结合现在的网络教学研究和探讨了在医学物理教学中如何更好地实施PBL教学。根据医学物理学的特点把PBL教学模式应用于教学过程中,使学生对医学物理学产生了兴趣,调动了学生学习积极性,提高了教学效果,更有利于提高学生的自学能力和分析解决问题能力。培养学生的科学素质和创新能力。
PBL教学模式的基本过程是:提出问题、建立假设、收集资料、论证假设、总结提高。我们根据PBL教学模式的基本过程结合医学物理教学进行了以下的教学流程设计。
一、教学准备工作
PBL教学要求教师角色的根本性转变,即要从传统教学中的教师是注意的中心和知识的源头,转变为是学生获得知识的教练或指导者。面对新的教学模式,教师的知识结构要求更加完善;思维要求更敏捷,担负的责任更重。教师要恰当地就教学内容设计出有思考价值的问题,要理解、洞察学生的想法,要组织学生进行讨论,要为学生的探索活动提供必要的信息上的、工具上的支持等。所以教师在实施PBL教学前要进行充分的知识和其他方面的准备。PBL教学模式是“以学生为主体、以问题为中心”,在教师的整体把握和指导下,学生充分运用现代化科技手段,如图书馆、电脑学习软件、文献检索系统、录像、模型以及网络等多种形式进自学,所以在实施PBL教学前学生应该熟练掌握以上学习方法的应用。另外PBL是以问题为中心,需要学生的参与和讨论,所以在教学前学生要成立学习小组,小组的成员要根据学习兴趣和成绩进行合理的搭配。
二、提出问题
PBL教学模式是“以学生为主体、以问题为中心”,所以教学中第一步就是提出问题。问题是引发学习的导火线和串接学习活动的中介线,是教学的起点,同时又是学习过程的动力。问题的质量直接影响着学习活动能否有意义地进行,教学成功的关键就在于良好的问题设计。[3]我们可以从问题的情景性、真实性、复杂性、开放性、挑战性、层次性、冲突性、探究性、覆盖性、松散性这样10个原则出发,结合教学大纲和学生的学习兴趣,进行问题设计。
而《医学物理学》的问题最好要与医学知识相结合。例如:在讨论流体动力学的泊肃叶定律时可提出:为什么患有心脑血管系统疾病的人在受到惊吓或激动等刺激后较易发病?这时学生可通过查找相关资料,包括血液流动的规律、血压变化与发病的关系得知:①血液的流动遵循泊肃叶定律:Q=■,②血压突然升高易诱发心脑血管系统疾病。于是,接下来同学可分小组讨论:受到刺激后,血压为什么会升高?泊肃叶定律表达式中哪个量发生了变化?如何变化?通过讨论可得出:当人体受到各种刺激时,交感神经兴奋,使心脑血管收缩,即半径R变窄,血管流阻随之变大,导致血压P升高,故较易诱发心脑血管疾病。同时通过拓展泊肃叶公式Q=■分析,提出冠心病主要是冠状动脉供血不足,即Q变小。因流量Q与R4成正比,所以治疗冠心病使用扩张血管的药物其实是增大血管半径R来增大血液流量Q;而Q与黏度?浊成反比,所以故也可采用活血化淤的办法降低血液黏度?浊,同样可增加血液流量Q。你比较倾向哪一种治疗方案?这样就可以把流体力学的内容与血液流变学有机地结合起来。
再如,以“气体栓塞”这部分为例,进行以问题引入新课的设计。可提问同学:在装有开关的连通管两端分别吹出一个小肥皂泡和一个大肥皂泡,之后打开中间的开关,让两个肥皂泡相通,这时会出现什么现象呢?其中大部分同学想当然地认为小的肥皂泡会逐渐变大,大的肥皂泡会逐渐变小,直到相等为止。之后教师可创设问题情境,演示肥皂泡的变化过程,学生此时会看到大的肥皂泡越来越大,小的肥皂泡越来越小。这与同学想象的相矛盾,学生对此觉得好奇:怎么会与自己想象的相反呢?这种问题情境可吸引学生的注意力,调动学生的主动性。然后教师可将预先编写出来的问题及讨论的提纲分发给学生,主要问题有:①弯曲液面附加压强如何表示;②肥皂泡内部压强如何表示;③气体的流动方向;④气体流动后引起的变化;等等。
三、收集资料、论证假设
在提出一系列问题之后,学生急切想明白其中的道理,就会带着问题去看书、思考。教师则引导学生分组讨论,去伪存真并对难点进行点拨,帮助学生突破难点,弄清道理。这时注意:提问难度不要太大,但要通过一定的努力才能完成。如果问题较复杂,提问就要有梯度,这样既不会让学生望而却步,又能调动学生的积极性。问题的可接受性和学生积极性的调动是PBL教学法成功的关键[4]。所以,这个过程对于学生的自学能力和解决问题的能力的培养非常重要,学生首先思考问题,并通过互联网、图书馆查阅相关资料,然后自学与问题相关的理论知识,提出自己的假设或者自己解决问题的方法。在这个过程中,学生必须自己学习网络的应用,资料的查询方法,图书馆的使用,还要学会阅读文献,对于英语水平比较好的同学,可以鼓励他们去查阅和阅读外文文献。通过学生的这些学习,可以更好地学习理论知识,提高学生的学习兴趣和学习积极性。在查阅资料与文献后,学生进行总结,得出自己的结论,写出自己的解决问题的报告。
四、小组讨论、解决问题
在每个学生研究完自己的问题之后,接下来就是进行小组讨论。首先,教师组织学生自由讨论,以学习小组为单位,召开问题讨论会,每个小组提出在分析过程中遇到的难题和困惑。其次,同学把自己解决问题的报告在小组讨论会上宣读,鼓励学生发表不同意见,以达到充分调动思维的目的。然后大家一起讨论不同方案的优缺点,讨论长处与不足,经过讨论之后,小组总结出一个解决问题的最佳方案。最后,教师在全班课堂上组织各个小组进行总的解决方案的汇报,或由学生和教师一起讨论出解决问题的总方案。在最后讨论时可以进行小组之间的评比,评点各小组的发言质量.提问质量、回答问题的水平,为学生整理思路,提出完善的理论分析,让学生对该问题建立更深一步的认识。从而使学生得到思考方法和分析方法的指导,思维得以拓展提高。
PBL教学法调动了学生的主观能动性,培养了学生的创造性思维,促进了相互沟通,锻炼了对知识的应用能力,使学生的综合素质得到了进一步的提高,同时也提高了教师的教学水平。
故此,PBL教学方法在提高学生学习兴趣、培养自学能力和创新能力方面与LBL教学方法相比有着极大的优越性,但是考虑到一般医学院校物理教学教师与学生总数相比较显得太少的实际现状,以及LBL在系统知识传输教学等方面的优越性,我们在实际的教学中应该把PBL和LBL两种方法,结合使用,综合两者的优越性,才能取得更好的教学效果。
总之,在《医学物理学》教学中进行PBL教学,可激发学生学习兴趣,对《医学物理学》的学习有明显促进作用。通过PBL教学,对提高学生的自学能力、创新和实践能力,建立学习的自信心,增强他们对未来社会的适应性,具有重要的现实意义。
参考文献:
[1] 邓跃龙.PBL教学法及其在医用物理学教学中的应用[J].中国教育技术装备,2010(24):47-48.
[2] 吕磊,张正厚,李田勋等. 医用物理教学中PBL和LBL相结合的效果评估[J]. 中国医学物理学杂志, 2006,23(4):309-312.
[3] 杨艳妮. PBL方法在医学物理教学中的应用[J],陕西教育,2009(7):207-208.
篇5
高等医学院校里开设的医学物理学作为一门交叉学科主要是让学生进一步掌握物理学的基本概念、基本规律、研究方法,扩大物理学知识的领域,为学习现代医学准备必要的物理基础[1]。应用多媒体技术将医学物理教学中的物理概念、物理公式、物理现象和物理过程等信息生动形象地呈现给学生,优化教学手段和过程,激发学生的想像力和创造力,提高教学效果,是许多医学物理教学工作者较为关注的问题。基于此问题,对两个年级学生进行了医学物理多媒体教学问卷调查。
1对象和方法
1.1调查对象我院临床医学专业2006级、2007级新生,06级两个班随机抽取150名学生,07级两个班随机抽取150名学生。两年级均使用多功能教室授课,材、统一课件、师、统一问卷。
1.2调查问卷该问卷包含了对多媒体教学的态度、利弊及改进方法3个方面的内容,共10个问题,其中前9个采用封闭式调查,提供可选择的答案,学生根据自己实际情况单选。第10题,采用开放式调查,由学生自由回答。
1.3调查方法此调查涉及两个年级新生时间跨度约两年。2006年12月31日,对06级学生发放问卷150份,收回有效问卷150份,回收率100%;在2007年10月29日,对07级学生发放相同问卷150份,收回有效问卷148份,回收率98.4%。
1.4统计方法录入相关数据后采用SPSS11.5进行检验
2结果
2.1两个年级对多媒体教学的态度比较通过问卷结果表明,2006级学生支持医学物理多媒体教学的人数约占41.5%,反对的人数约18.5%;2007级学生支持医学物理多媒体教学的人数约占72.3%,反对的人数约7.5%。两年级相比,07级支持医学物理多媒体教学的人数比06级上升约30%左右。
2.2学生对医学物理多媒体教学的认同度(见表1)统计结果显示:06、07级学生认为医学物理多媒体教学具有生动、形象、灵活特点;有利于创设情景,增强医学联系;提高学习兴趣三方面认同度有差异,具有统计学意义,07级学生对此三方面的认同度比例高于06级学生。在对医学物理多媒体教学能提高教学效率、增加信息量的认同度上06、07级学生无统计学差异,但07级学生认同度(43.9%)较06级学生认同度(37.3%)高。
2.3学生对医学物理多媒体教学的否定度(见表2)统计结果显示:06、07级学生认为医学物理多媒体教学中存在教学节奏快、难点、重点不突出、教师对多媒体依赖较大三方面有差异,具有统计学意义。对教学中存在交流、互动效果差,无统计学差异,但07级学生对此的否定度(83.5%)较06级学生的否定度(77.7%)低.
2.4学生对多媒体教学的建议在“你对医学物理多媒体教学有何建议”开放式问题调查中,06、07级学生提出比较集中的建议是:(1)增加更多的医学信息,加强物理知识在医学中的应用分析。(2)物理公式的推导过程和例题的讲解,采用传统教学方法“板书+讲解”。(3)调整教学速度,注重师生交流。
3讨论
3.1对06、07级学生对医学物理多媒体教学态度比较结果表明:学生普遍比较支持该教学方法,且该课件经过06级教学实践及吸取学生在问卷调查中情况反馈和建议后,教师用近一年的时间和精力去准备素材、深入研究教材、钻研教学方法、合理安排教学过程、增强计算机应用能力,对教学进行了调整、补充和改进,学生学习兴趣有所提高,07级学生对该教学支持度明显比06级增加约30%左右。有关资料表明,70%的多媒体课件并不能达到预期的效果,这与教学课件本身的制作质量好坏密不可分[2]。多媒体课件使“一些不能或不便用实验演示的基本概念、思想方法、理论结论可用实验演示,这会将所讨论的问题形象、生动、简练、丰富了想像力,具有很强的感染里力,”[3]由此可见,课件质量的好坏直接影响学生的学习兴趣,一套好的多媒体课件会刺激学生处于学习的“最佳点”收到良好的教学效果。
3.2从学生对医学物理多媒体教学的认同度表明:通过有目的地创设医学问题情景,吸引学生有意识的注意,增添了教学信息传输和接收通道,有效地缩短教育者与被教育者、教学内容与学习者以及学习者之间的心理距离。如在调查中得出,在医学物理多媒体教学中以医学现象作为问题情景引入教学,学生就表现出浓厚的学习兴趣。比如在讲X射线时,先通过多媒体展示普通X射线摄影和特殊X射线摄影设备外观示意图,模拟病人在拍X片时的成像过程和实际的X片。以此提出问题如:X射线如何产生?什么是普通X射线、特殊X射线两者有何区别、联系及临床应用?X片记录了什么信息,为什么?因此,在教学中保持物理基础内容的同时,更应突出其医用性引导学生用物理知识去理解、解决医学中的相关问题,让课堂充满活力,具有强烈的吸引力。
3.3从学生对医学物理多媒体教学的否定度表明:教学中应充分考虑受教育对象的认知规律,将传统教学与多媒体教学有机结合,实现优势互补。教师在提高教学效率的同时,还应考虑新生的认知特点,在重点和难点问题讲解上采用传统教学方法适当放慢节奏。如将课堂讲授章节的教学结构在黑板上以板书形式保留,帮助学生将一张张幻灯片所讲的内容衔接起来,避免由于过多的知识点的不断闪现和消失,造成知识链断裂。此外根据学科特点在公式、例题的讲授中合理采用“板书+讲解”,调控教学节奏,给学生留出一定的思考时间。
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物理基础知识薄弱,学习方法不当多数学生习惯运用以木块加斜面为模型解决中学阶段物理问题的方法和死记硬背的学习方式,因此在学习的广度和深度上不能达到医学物理课程的学习要求。调查显示,学生对医学物理基础知识与技能的掌握状况“非常好”的有113人(10.48%),“比较差”的有319人(29.59%),“非常差”的有202人(18.74%);对学习方法运用得“非常好”和“比较好”的共计157人(14.56%),“一般”的有692人(64.19%),运用得“比较差”和“不会运用”的共有229(21.24%)。还有一部分学生不了解或不清楚医学物理课程的学习要求,盲目采用机械式死记硬背的学习方法,其学习目的以通过考试为主。抽象逻辑思维能力发展不成熟,缺乏学习的自觉性和持久性物理思维有其不同于一般思维的特点,物理学习对学生物理思维的深刻性、灵活性、敏捷性、批判性和独创性等方面有着特殊的要求[3]。例如,想象能力差的学生无法准确理解血液等黏滞液体的流动过程、带电体的电场和电势分布等物理现象。有的学生思维能力差,不能较好地抓住反映物体表面现象的特征以及相互间的联系。还有一部分学生缺乏刻苦精神,更缺乏自觉性和持久性,遇到困难和挫折就打退堂鼓。
医学生是高校中的一个特殊群体,从生源选择到综合素质都要求比较严格,使医学生的学习任务尤为繁重。医学物理课程属于基础课,课时少,不易被学生重视[4];医学物理课程涉及物理学中多方面知识的应用与实践,并且运用了众多近代物理学的发展与创新成果,各章节独立性强;医学物理本身有一套严谨的逻辑体系,对学生抽象、逻辑思维能力要求较高。传统教育观念的误导和教师教学方法采用不当,也使学生物理学习困难。此外,学生不良的物理学习习惯和自身的努力程度也制约了学习效果。我校医学物理教研室在借鉴国内外研究成果的基础上,依据我校学生实际情况,结合现代教育理论进行了教学改革。改革教学内容,整合教学模块医学物理教学既要保持物理学本身的系统性和完整性,又要根据医学教育的培养目标和学生特点安排教学内容,为此我们对传统的教学内容进行了整合,使其既符合本校的实际情况,又加强了物理学与医学间的联系。整合后的课程内容基本框架为:人体力学、声波与超声波、血液与液体流动、人体生物电场与磁场、直流电与医学应用、眼睛与光学、激光医学和核医学等。在此基础上开设较为重要且与临床结合紧密的系列专题讲座,例如细胞和分子物理学进展,生物医学新材料,医学物理与医疗器械的发展,物理治疗与保健等,这些专题讲座内容紧贴生命科学与医学发展,体现了现代物理学新技术和新方法在医学中的应用,真正实现了物理学与医学的有机结合,使学生深刻体会到物理学在医学中的重要地位,从而调动学生学习的积极性,变被动学习为积极主动学习。改革教学方法,更新教学模式学生的学习目的和学习方式会随着时展和科技进步而变化,医学物理教学也要充分适应学生认知水平,采用有效的教学模式,例如在教学过程中根据医学物理的特点合理采用PBL[5]和探究式教学模式,从学生的思维、情感、态度出发,真正做到以学生为中心,激发学生的求知欲,调动学生学习积极性,提高教学效果。例如“电脑的辐射与防护研究”专题采用探究式教学,每个研究小组都交出了近万字的研究报告,研究报告中学生不但写出了电脑各个零部件的辐射剂量,辐射电磁波对人体的伤害以及预防方法,甚至还列出了防电脑辐射的最佳食谱。这种学习方式从根本上改变了“以教定学”的传统教学模式,打破了学习时间和空间的局限性,学生在提出问题和解决问题的过程中掌握了科学研究的方法,获得了多方面的情感体验。
我校物理实验室积极推进实验教学改革,合理减少验证性实验,适当增加应用性实验,增加了为使用新设备而设计的与医学应用联系紧密的实验项目。如激光医学实验,心电、脑电图仪和超声仪的应用实验等内容,使学生将各种物理学理论与医学仪器的工作原理、治疗机制联系起来,加强了学生在基本知识和基本技能方面的训练。此外,我们还积极探索计算机仿真实验的开展,对于那些成本高、难度大、危险大的医学物理实验,利用计算机仿真技术可以取得事半功倍的效果。例如分光计是一种精密光学仪器,结构比较复杂,调节要求也较高,直接进行实物实验,学生往往不能在规定的时间内顺利完成,我们先开展计算机仿真实验教学,通过计算机仿真实验使学生对实验原理、分光计的结构和调试技术等有了一个整体认识后,再让学生利用分光计和衍射光栅测光波的波长,这时学生进行实验就轻松了,同时也大大降低了仪器受损的风险。教学改革使医学物理实验教学从传统的知识传授教学模式转变为知识传授和能力培养并重的教学模式,充分发挥了医学物理课程在提升学生科学素养中的重要作用。
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关键词:创新人才培养;试点教学;主动学习;开放研究型;讨论互动式
一、改革背景
大学物理课程是一门自然科学的基础课,在为学生打好科学基础、培养学生科学素养和创新潜能中具有重要的地位。通过学学物理课程,学生不仅可以获得进行科学思维、科学分析和科学计算的基本能力还可以培养学生科学开发精神和原创性动机。作为一门基础课程,大学物理教学改革处于高校对创新人才培养改革的重点环节。基于对创新人才培养的思考[1],如何通过大学物理课程的教学改革实践对创新人才的培养,并将实践经验和成果进行推广和应用是我们近些年改革的重点目标。
我校的大学物理教学长期以来积累了深厚的基础和建立了优秀的教学传统。截至2008年,学校的大学物理教学实验中心已经成为国家工科物理教学基地和国家级示范中心,除每年固定承担全校三千多名本科生的教学任务以外,还积极组织和参与对外交流,最大程度地将我们的教学传统和成果对外辐射,同时不断提高和完善自身的发展。如,我们的系列教材被30多所高校常年使用,2006—2008年期间对口支援新疆大学大学物理课程建设取得重要成果。
然而,随着社会的发展,大学物理教学新问题不断凸显。一方面,从社会对人力资源需求的角度来说:第一,社会分工越来越细,对在校学生所需要掌握的知识体系、内容的针对性越来越强。第二,社会整体运行和发展的节奏越来越快,其各个环节之间的竞争越来越激烈,这使得学生在未来面对的是基于知识水平之上的综合素质和能力竞争。第三,我国社会、经济的发展迫切需要创新人才的培养和挖掘。人才需求和教育供给之间不匹配的现象是显而易见的。这要求高校培养的人才既具有扎实的基础,又要具有创新意识和创新精神,以适应科学技术日新月异的变化,满足社会经济发展的需求,其中首要的是加强基础科学教育。另一方面,从当前的大学物理教学的状况来看:第一,长期以来形成的课程教学体系缺乏针对性和层次性,不能满足不同层次学生的需求。第二,长期以来形成的相对单一的、甚至固化的课堂传授式教学模式和考评方式,已严重影响着学生学习兴趣的提高,无法调动学生主动学习、自由思考和进行科学想象的积极性。第三,缺乏有针对性的教学内容、教学方法和实践环节,无法使具有创新潜质的拔尖学生脱颖而出。这些问题在高校教学中具有较大的共性,也是创新人才培养所面临问题在基础课程中的具体表现。
因此,处在自然科学基础教育核心地位的大学物理课程教学的改革势在必行。
二、改革思想和教学模式改革实践
1. 坚持传承与改革并重的思想
大学物理是一门传统的公共基础课,其课程内容无论从历史演化还是从不同的使用地区来说都相对固定,讲授对象涉及各高校的多数学生,这导致改革难度很大,既不易变也不敢轻易去变。但由于需要改变的必然性和迫切性,改革的核心就处于改什么和怎么去改?
首先,改什么应该针对当前的主要问题和需要达到的目标来确定。我们制定的改革内容为:改变以前单一的教学内容体系,按照学生情况实施多学分、分层次教学;改变以教为主的单一的课堂传授式教学模式和考评方式,给学生提供尽可能多的自主学习和实践的平台与机会。以提高学生的兴趣和主动性为契机提高大学物理教学质量,进一步挖掘学生的各种潜能,提升人才培养质量。其次,改革方式和实践必须要在保证整体教学秩序正常进行、教学质量稳步健康发展的基础上进行。结合我校大学物理教学现状,我们采取的方式为:在传承原有厚重的教学基础和教学传统前提下,坚持开设试点班,在试点班进行全方位改革。通过试点教学改革,以点带面,将成功的改革内容逐渐推广至大面积教学进行应用。
根据上述的思想,我们进行了以下几方面教学内容的改革:
(1)形成分别针对大面积工科、非物理理科类、部分工科特殊专业、试点班、医学、经济管理类、文科类的大学物理教学内容体系。除了文科类的教学内容专门设置外[2],其他类型课程内容设置特点主要反映在经典部分基础基本相同,近代部分和拓展部分根据不同要求实施选择,制定相应的教学大纲,并形成与其相适应的主教材和辅助教材。针对少年班,我们开设了与物理专业本科生相近的物理专业基础课程。
(2)以试点班为实施主体,改变以前主要以课堂“教”学为主的较为单一的教学模式, 建立以学生为教学环节主体,采取课堂内外学生“学、辩和研究”、教师“讲、教和引导”并重的多样化多层次教学模式。倡导和鼓励学生进行主动学习、自由思考和批判性辩论, 加大培养学生的学习兴趣和科学想象力,开拓新的大学物理教学途径;发展多样化多层次考评机制和方式。
(3)开发和建设多形式、多渠道的教学教辅和实践平台,包括:针对课堂教学的演示实验、仿真模拟、多媒体演示平台。教师主导、学生参与的演示实验和数值模拟实验的设计和开发平台。学生主导、教师辅导的创新实验平台。网络交流和互动平台等。这些多层次的平台能够让几乎所有学生有机会根据需要主动学习、享受学习。
(4)为实现以点带面,坚持传承、发扬西安交大“传、帮、带”的优秀传统,定期举办教学法活动和交流课,研讨和总结试点班的改革成果和经验,将可推广的内容及时进行应用。
(5)围绕课程内容与体系改革,强调精品意识,以教学改革促进高质量的实时性、针对性强的系列教材建设。
(6)发挥教师特别是年青教师的科研优势,促进教学与科研有效结合,服务于学生科学素养提升和科研训练,提升教学效果和人才培养质量。
2. “开放研究型、讨论互动式”的教学模式与评价方法
实施上述改革的关键,在于如何做好教学新模式的探索和试点并通过以点带面,全面带动大学物理教学质量的提高。经过长期不懈地开设物理教学试点班,在始终关注学生学习能力与素养提升的前提下,致力培养学生独立思考、大胆质疑、勇于批判的精神。我们逐步实现了由传授式向探究式、讨论式等教学方法的转变,构建起“开放研究型、讨论互动式”的教学模式与评价方法。通过在试点班不断实践和完善,及时总结经验并加以推广(已经在我校数学、化学、信息等专业的班级内逐步推广),使教学质量有所提高。
“开放研究型、讨论互动式”教学模式和评价方式分为课程准备、课程实施主体、考评方式和成果评价3个环节进行。
(1)课程准备:针对学生培养的不同要求,我们将大学物理课程教学内容分为3个部分,其中前两个部分主要来自于教学大纲所规定的教学内容:第一部分为力、热、光、电和近代物理的基本规律、基本方法和基本知识部分。第二部分为由各个内容模块中对于具体物理问题的分析、解决和应用所精炼的扩展内容部分。第一个部分是教学主体内容,其目的是为学生打好坚实的物理学基础,由主讲教师通过传统的课堂教学完成。第二部分打破传统模式中由教师讲授的单一方式,通过提炼出一些专题内容,由学生通过自主学习、交流合作和讨论的方式自行学习和公开讲授。这部分主要是针对培养、挖掘学生自学能力和自学意识所设置。第三部分是为培养学生的科学素养、创新意识、创新精神和创新能力所设定。结合部分课内教学内容和物理学前沿发展,开发和设计研究课题,激励和引导有需要的学生自由组队进行课堂外研究。
(2)课程实施主体:由教学名师担任主讲教师进行课堂授课,同时指导两个助教队伍分别进行课堂内的专题讨论课和课堂外的研究活动。助教队伍由具有博士学位并承担科研工作的年轻教师构成,主要引导学生实施后两个环节。
在专题讨论课环节中,由课内助教准备一定数量的可拓展性的专题以及能够紧密联系实际的物理问题交给学生进行自主学习和自由探索[3],并做相应的指导,引导学生分组在课外时间进行充分讨论、总结,最后每组选出1~2名学生代表在课堂上进行讲授(每学期每名学生至少讲两次),开展学生自评及相互间的互评,整个过程学生自主学习起主导作用。
课堂外的研究环节,主要针对部分优秀的并且对物理学非常有需要的学生。由教师结合课程内容和科技前沿的发展,协助学生开发或引导开发与课程内容相关的科研题目。由学生自愿组队,从设计研究方案、实验方案、具体实验进行、结果整理、讨论并向其他同学讲授,到最后完成论文写作,都由学生自主完成。
(3)考评方式和成果评价:针对以上的教学模式,我们采取了学生的小论文、大作业、专题演讲、学术报告、期末口试、考试等相结合的多样化考评方式进行考核。其目的在于鼓励学生主动学习、自主钻研,以达到培养学生综合素质的目标。在具体措施中,考试成绩所占的比例下调到50%;平时教学、学习环节占50%,其中作业占10%,学生在讨论课中的表现占20%,课题答辩中的表现占20%(学生自评5%、互评5%、教师评价10%);另外学生参与科研活动、获得的科研成果以及正式发表的论文都会获得奖励成绩。
3. 实践及成果
虽然有以上的改革的思想和方案,但是具体的实施方案一定要根据试点学生对象的情况有针对性地设置。下面以我校钱学森班为例,说明我们进行试点改革的具体情况。
钱学森班由我校几乎所有专业最优秀学生所构成,针对他们,大学物理既是基础课又属于通识教学课程的范畴,因此结合“开放研究型、讨论互动式”的教学模式与评价方法,我们在实践钱学森班大学物理课程教学改革中遵循了4个特点:
(1)要使学生获得坚实的物理基础和广泛的物理学知识面。为了能在有限的课时内同时实现这两个目的,我们一方面尽可能浓缩力、热、光、电和近代物理中的最基本的教学内容进行课堂讲授,另一方面增加和拓展了如流体力学基础、广义相对论、量子物理、物理学前沿及交叉发展等其他专业从不涉及的内容体系。其中第二个方面的教学通过课内讲授、案例教学、课内讨论课、教师引导课外自主学习、专题讨论和演讲等不同形式进行。特别鼓励学生通过自主学习的形式完成学习,对于学生做的每一项工作都会得到不同程度的奖励。
(2)要培养和训练学生自主学习的本领。针对这个目的,我们提炼了一些自主学习教学专题,如火箭及变质量问题、刚体非定轴转动及其应用、热力学循环及其在制冷器件中的应用、从热力学熵到信息熵、从气体分子模型分析实际气体性质、每年物理学著名发现和重大进展的讨论等。基于这些专题,我们制定了按照寻找现象、发现兴趣点、发现问题、自主思考、调研、交流讨论、研究、整理总结等要素规划的学习过程,根据每个要素对学生的学习过程进行监督和检查。在实践中我们发现,鼓励合适的组织能力和责任心强、外向型的学生作为自主学习、讨论和课堂演讲的核心和组织者,会对完成教学改革工作起到很好的促进作用。
(3)要培养学生应用物理学基础知识和方法分析和解决实际问题的能力。在这一方面,我们大幅度减少了课程中传统习题的讲授,而代之以加强能够体现多个知识点、方法综合应用的物理学案例教学,同时鼓励学生参与建立了系列与案例相关的计算机数值演示模型,引导学生进行较为深入的分析和思考。
(4)通过加强创新实验教学环节培养学生实际动手能力。物理学是一门实验科学,从一开始就培养学生进行实验研究的能力和积累相关实验的素养也是我们实践新教学模式的重要内容。在这一方面,除了正常的大学物理实验教学和课堂演示实验,我们从基本力学、流体、热学、电磁学、光学等方面的现象入手,提炼出一些普通物理模型,比如用碗内的小球运动模拟万有引力、封闭瓶子中液体随瓶子的运动行为等。这些模型高于课内知识范畴同时又易于实验。为了支持学生进行这些创新实验,除了建立基础的实验平台以外,我们设置了一些创新实验项目、竞赛项目鼓励学生进行申请参加并完成,同时配备了一些责任感强、科研水平高的青年教师指导学生完成实验。对于难以用普通方法实现的实验、量子物理、相对论物理方面的现象,我们引导和鼓励学生开发数值模拟实验。实践证明,我们在试点班的改革大大促进了课堂教学质量、提高了学生的学习主动性和兴趣,一定程度上挖掘了学生的综合潜能。
为了能够将试点改革的经验及时应用到普通班,使得更多的学生受益。除了一些传统的方法,如定期举办教研法讨论、将一些试点的方法和内容直接应用于其他的课堂等,我们还采取了通过交叉试点班学生和普通班学生共同参与项目开发、课题研究,并以这些学生为中心在普通班实施一定程度的教学改革,取得了很好的实际效果。
2013年,我校的“大学物理”课程成为国家首批资源共享课,研究成果荣获陕西省高等教育教学成果特等奖。
参考文献:
[1]王小力,李宏荣,徐忠锋,张孝林. 提高教学质量 创新拔尖人才培养[J]. 中国大学教学,2011(12).
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【关键词】高中物理 探究式教学 注意事项
【中图分类号】g633.7 【文献标识码】a 【文章编号】2095-3089(2014)03-0172-02
我市关于高中物理教学改革的基本要求中指出,高中物理作为学生学习和探索科学基本技能,利于学生实现终身学习的宏伟目标的一门基础课程。现阶段的教授任务,不仅要针对物理课程的知识和基本理论进行教学出发,而且要针对学生学习的过程和技能进行教学,为将来的学以致用打下坚实的基础。高中物理的探究式学习是现阶段的一种新的教学模式,这种模式在过去的实践中取得了巨大成功,但是由于高中物理的特殊性、探究学习的自身原因,高中物理探究式教学仍然存在着一定的不足,我们主要对高中物理探究式教学应注意的几个问题进行探讨。
一、注意高中物理探究式教学的学科特殊性
高中物理在高中教学中是仅次于数、语、英三门主要科目的关键课程,对于高中物理探究式教学不仅仅是在对高中课本上的物理问题进行分析和探讨,而是对于学生物理思维能力的扩展。物理课程与其他课程具有一定的不同,首先,物理课程涉及的范围广,物理课程涉及到声、光、电、力等众多显示问题;其次,物理学科的探究式教学是帮助学生感知的一个过程,需要教师将具体的事物概括到抽象的一个过程,而不是传统的将基本的规则一股脑的灌输给学生;物理学科是一个根植于现实的学科,它不像其他学科那样,它与现实生活紧密相连。因此而言,高中物理探究式教学应该注意其学科的特殊性。教师应该根据学科特殊性,对高中物理探究式教学方式进行适当的设置,对其内在联系进行一定的分析,这些联系有助于学生根据生活经验去理解一些现象和所学到的知识,给学生提供充分的帮助和指导。
二、探究的形式要切合实际,不走套路
对于高中物理的探究式教学并不是认为任何事情、任何问题都必须去探究,我们需要切合实际的需要进行探究,因为探究式学习的目的在于改善过去一股脑的填鸭式教学,将过去的填鸭式教学改善成现在的提高综合素质、提高学生基本能力的教学模式。探究式的教学方式是一种基本的教学方式,但是不是唯一的教学方式,并不是所有的问题都可以经过探究式教学模式来得以解决,因此而言,其所解决的问题一定要切合实际。
由于物理学科的特殊性,在物理学科的探究是学习过程中,并不应该走其他学科的探究式学习的道路,因为不同的学科涉及到的学科方法学科基本过程都存在着很大的差异,一旦把所有的问题都能归结为一个问题,那么物理学科将失去其学科的特殊性,因此而言在物理学科探究式学习的过程中一定要注意不走其他学科探究式学习的老路子,必须依照物理学科的特殊性“走自己的道路”。
三、探究式学习一定要注重实验的重要性
物理学科跟其他学科最大的不同之处在于其将大量的实验教学融入了物理教学中。探究式学习是一个改善过去物理填鸭式教学的一种基本方式,因此而言更应该注重实验的重要性,实验是一个归纳、验证的基本过程,在实验中可以更深刻的发现问题,找到问题的解决途径,并且对问题有一个更深刻的认识,这是我们探究式教学的重要过程和步骤。例如在我们学习安培力的过程中,我们可以首先假设安培力与哪些因素有关,然后再通过实验的方法逐步验证,这样在提出问题的过程中锻炼了我们的思维方式和思维方法,在实验验证的过程中提高了我们探究问题和动手能力,在验证之后使我们的认知水平得到提高。其实可以发现这就是我们探究式学习的基本步骤:发现问题,根据问题提出一定的实验验证方法假设,然后通过实验的方式进行实验验证,最后得出相应的结论。因此而言,高中物理探究式教学应注意实验在高中物理教学中的重要性。
四、探究式学习一定要确立以学生为中心的主体思想
在过去的教学过程中,教师在授课的过程中往往忽视学生为主体的这种理念,使得学生在学习过程中,一直处于被动的地位。高中物理探究式教学一定要扭转这种态势
,毕竟学生是学习的主体,在此基础上才能提出其他要求,否则任何改革和探究都是治标不治本的,是不利于学生学习的。医学上为中心,让学生在自己的基础上提出问题,然后针对问题进行自主的分析,自主的假设,最后自主的验证,在这儿所谓的自主并不是说教师放任学习自由,而是教师在这儿扮演的角色就是辅助作用帮助学生分析问题、帮助学习更合理的思考。教师应该根据课程的需要对高中物理探究式教学方式进行适当的设置,对其内在联系进行一定的分析,这些联系有助于学生根据生活经验去理解一些现象和所学到的知识,给学生提供充分的帮助和指导。
五、结论
本文主要分析了高中物理探究式教学应注意四个方面,分别是注意高中物理探究式教学的学科特殊性、探究的形式要切合实际,不走套路、探究式学习一定要注重实验的重要性、探究式学习一定要确立以学生为中心的主体思想这四个方面进行探讨,在以后的高中物理探究式教学应该着重的避免这四个问题,希望对相关单位的高中物理探究式教学起到抛砖引玉的作用。
参考文献:
[1]曹燕.高中物理探究性教学策略的三个基本环节[j].科教文汇(上半月刊),2007(01):93.
[2]高文隆.探究性教学在我国高中物理教学领域的应用前景探析[j].大众科技,2006(01),1:160-161.
[3]林贤数.高中数学实施探究性教学的有效策略[j].吉林省教育学院学报(学科版),2008,24(7):41.
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【关键词】PBL;医用物理学;教学
医用物理学是物理学和医学相结合形成的一门交叉学科,是高等医学院校开设的一门必修的基础课。其主要内容有:人体内各种组织器官及系统运动的物理规律;各种医学技术和方法的物理原理;物理知识在临床医学诊断、治疗中的应用等。其任务是为医学专业方向学生提供较系统的医用物理学知识,为学习现代医学作必要的知识准备。21世纪是生物医学技术大发展的世纪,如何才能在医用物理教学中融合医学上的新技术、新方法,扩大信息量,培养学生逻辑思维能力和科学素养,提高教学质量,是广大医用物理任课教师面临的首要工作。
在以往的教学中,几乎所有教师一直都是完全采用LBL教学方法[是以授课为基础的学习(Lecture—Based Learning),也是我们传统的教学模式]。LBL教学法基本采取的是教师授课为主、学生被动接受的教学模式。经过多年实践,大家发现LBL教学法存在诸多缺点。其特点是记忆、灌注,着重知识的传授、轻视能力的培养;忽视教与学中的感受和体验及双向的沟通交流;学生始终处于被动地位,这种长期依赖教师的习惯将大大制约其创造性和主动性的发挥。很显然,单纯的LBL教学模式已经不符合总书记提出的高校应该培养创新型人才的要求。
考虑到LBL教学法的局限性,我们在教学中开始逐步地选取某些章节使用PBL教学方法,并结合现在的多媒体教学手段,努力提高医用物理教学效果。
一、PBL教学法及其特点
PBL的全称是“Problem—Based Learning”,即以问题为基础的学习法,也称以问题为中心的教学法或问题解决型学习。它是1969年由美国的神经病学教授Barrows在加拿大的麦克马斯特大学首创的,是指以问题为基础,以学生为中心,以教师为主导的小组讨论及自学的教学方式。该方法得到许多国际机构的认可,如美国医学协会、国际医学教育联盟、世界健康组织和世界银行等。据1991年美国医学学会杂志调查,全美已有100所以上的医学院部分或全部采用PBL教学法,并取得了良好的教学效果。至今已有美国、法国、英国等37个国家尝试并总结出不少PBL教学经验。我国台湾、香港等不少医学院校也实施了这一新的教学模式,并取得了一定的教学效果。
PBL与LBL教学方法最根本的不同是强调以学习者为中心的主动性、开放式、研究探索式学习。这是一种通过解决问题来提高学习效果的教学方法,其中解决问题决不是根本目的,而是一种学习相关知识的有效途径,教与学的最终目的是在解决问题过程中能够培养学生的思维推理能力,同时学到知识。学生应首先草拟一个初步的解决方案,再根据需要去检索他们所要知道的知识,学习并初步掌握这些知识,然后对原方案进一步分析归纳,如果出现逻辑分析偏差,则加以修正,直到最终解决问题,并且掌握了相关知识点,这就是PBL的特征。
二、PBL教学法的实施
由于我国高中普遍采取LBL教学模式,学生自学能力较差,所以不适合一进入医学院校就用经典的PBL教学。同时,多次实践发现:讲解一个难度适中的知识点,PBL教学在课堂上所需的时间约为30分钟,而传统教学仅需要约20分钟,PBL教学的效率很难达到传统教学的水准。另外,一些基本的物理概念和主干公式及原理的讲解也不适合采用PBL教学。所以,我们采取的是PBL和LBL相结合的教学方法。PBL部分的步骤是:头一次课下课前留下问题,让学生各自在课后阅读教材或查阅相关资料,总结最佳答案,下次课各小组在课堂上总结并宣布答案,最后由教师再作比较、分析、归纳。具体如下:
首先教师向学生说明本课将采取PBL教学,PBL教学的基本流程。然后根据学生的高考物理数学成绩及个性特点将学生分成若干学习小组,各组人员搭配基本均衡,人数6-7人/组,并适当指导学生运用各种现代化科技手段获得信息和知识的途径,如图书馆、文献检索系统、网络来源等。
其次是在每次课结束前提出下次课需要解决的问题。教学成功的关键在于良好的问题设计,问题的质量直接影响学习的意义。医用物理问题一定要与日常生活有关,与医学常识有关,当然问题要与需要学习的知识点密切相关。问题要有情景性、真实性、趣味性、探究性、挑战性等特点,但挑战性难度不易太大,学生通过教材相关内容的自学辅以适当的分析研究讨论要能够部分甚至完全解决问题。例如,在学习附加压强内容时,课前给学生的问题可以是:我们小时候玩吹肥皂泡时发现大气泡在空中破裂时往往软弱无力,液体溅到脸上的很少,而小气泡在空中破裂时往往比较猛烈,液体能溅出去较远,这是为什么?
接下来的事情就是各学生课后通过教程相关内容的自学,甚至是通过查询相关资料,写出自己的结论和分析依据。下次课开始时以学习小组为单位,用10分钟左右的时间展开问题讨论,分析小组内各不同解决方案的优劣,总结出一个小组最佳方案。最后,在教师的主持下各小组分别宣读各自的解决方案,所有学生和教师一起共同讨论和总结出问题的最佳答案,各小组之间进行评比以提高学习积极性,教师作总结和相关理论知识的讲解。
篇10
一、将物理学史引入物理教学中,有助于激发学生学习物理的兴趣
许多理科不好的学生一提起物理来容易头疼,以致于失去学好物理的信心。面对这种情况,多给初中生讲一些著名物理学家的事例会起到一定的作用,以牛顿为例,小时候他的学习成绩并不好,还多次被学校勒令退学,如果能把这样的事例讲给学生,学生一定会感到物理学家并不是那么离自己遥不可及,只要自己努力,好好把握机会,自己还有机会学好物理,有了这样的一个想法,学好物理也便水到渠成。另外,多给学生讲一些名家事例,对于培养学生的科学精神也极有好处,以局里夫人为例,她在那么艰难的情况下提炼出镭来,是多么不容易的一件事情,而我们这些当代中学生在学习、生活上遇到一点点困难便容易放弃或畏缩不前,这是多么糟糕的一个表现啊。还有伽利略等科学家为例坚持哥白尼的日心说被判监禁都无法动摇自己的意志,布鲁诺更是献出了自己宝贵的生命,可以说这些科学家实事求是、追求真理的高贵品质,无论对学生学习品质的养成,还是对学习其它科目来说,都是非常重要的,都给他们打下了一个坚实的基础。
二、物理学史为教学中的思维训练提供了广阔的背景
譬如物理学史中有一段趣闻,说人们发现天王星的实际运行轨道与科学理论计算出来的轨道有一些不同,人们百思不得其解到底是人们的观察有问题,还是理论上的计算有问题,于是便有人猜测是否是有一颗另外的行星在干扰着天王星的运行,最终,这种猜测被证实,并有亚当斯和勒维烈计算出来海王星的运行轨道,多给学生讲一些这样的知识,有力与培养学生勤于思考、一丝不苟的精神品质,对于他们以后的无论是学习还是工作研究都十分有利。
类似的例子还有法拉第发现电磁感应规律的科学事件,他是由奥斯特得出电可以产生磁场这一科学规律之后,从反面得出想法,是不是磁场也可以产生电呢的想法,并经过自己的艰苦研究加以证实,可以说这个事例对于培养学生的逻辑思考能力,发散思维能力有着很大的好处。
三、运用物理学史,寓科学美于物理教学之中
美育教育应该贯穿于初中教学的每一个学科,物理学科当然也就同样责无旁贷,其实物理学科对于培养初中生的美育教育有着得天独厚的条件,相当一部分的物理现象中就蕴含着丰富的美育知识,另外就物理研究来说也同样是一种美的追求,我们当然应该合理利用物理学史这一现成资源对学生进行美育教育,同时丰富学生的理性积淀,以至创造美。
另外,作为不同的学科范畴,物理学科与美学甚至可以相互影响,相互促进,以奥斯特发现电场可以产生磁场为例,当时人们普遍信奉库仑的电与磁是互不相干的完全不同的实体这一想法,而奥斯特在美学知识的坚持与启发之下,发现了电场产生的磁场,可以说这是美学知识对物理学知识的一大贡献。
四、作为反面资源,激发学生课堂学习气氛