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Home医源资料库在线期刊中华现代临床医学杂志2006年第4卷第18期

创新思维在医用物理实验中的应用

来源:中华现代临床医学杂志
摘要:[摘要]医用物理学是医学和物理学的交叉学科,而医学物理实验是医学院校的一门较为重要的基础课。实验是物理教学的重要环节。实验教学不仅要使学生获得知识,更重要的是要激发他们的兴趣,启迪他们的思维,培养他们的科学创新精神和创新能力。思维能力是创新素质的核心,它能够指导创新过程,在创新思维活动中起着主导......

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     [摘要]  医用物理学是医学和物理学的交叉学科,而医学物理实验是医学院校的一门较为重要的基础课。实验是物理教学的重要环节。实验教学不仅要使学生获得知识,更重要的是要激发他们的兴趣,启迪他们的思维,培养他们的科学创新精神和创新能力。思维能力是创新素质的核心,它能够指导创新过程,在创新思维活动中起着主导作用和决定作用。

    [关键词]  物理实验;创新思维

       创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。随着物理实验教学改革的深入发展,传统的物理实验教学体系,已不能适应时代的发展和培养高素质人才的需要,问题逐渐暴露。我们应该充分开发自身潜能,增强创新意识,提高创新能力。

    由于目前我国医学专业的培养模式和培养目标相对单一,导致对物理学科缺乏必要的重视。我国在医学专业的培养模式上,只注重学生的专业课的学习,而忽视对学生的创新研发意识和综合素质的培养。尤为突出的是物理实验[1],从而导致学生对医用物理学科缺乏必要的认识,对物理学的学习缺乏足够的信心和兴趣。更谈不上创新的层次上。创新思维在物理实验中的应用有以下几个方面。

    1  学生创新思维能力的培养

    思维能力是创新素质的核心,它能够指导创新过程,在创新活动中起着主导作用和决定作用。在《医用物理学》学习中,概念的获得和原理的学习是其重要内容,老师创造条件,让学生从观察和实验出发,对观察和实验的结果进行高度的分析和概括,让学生在科学的思维方法如分析与综合、比较与归类等受到一定的训练,从而使学生具有独立思考的能力、合理的思维结构和全面思维的品质[2]。

    1.1  培养学生的创新意识  在实验教学中要重视直觉思维与逻辑思维的统一。如用弹性理论研究动脉血液的流动,用光学知识研究人眼的调节作用和散光,并创立了色觉的三色理论。还应介绍学科新动向,从而不仅使学生接受更多的科学技术和科学发展的信息,这些对增强学生的使命感,培养学生的创新意识所起的作用是不可忽视的。

    1.2  培养学生的创新精神  在物理教学中可以创设条件,采取直观方法如演示实验等,也可诱导学生边做实验边讨论学习,以激发学生学习兴趣和求知欲,鼓励学生大胆质疑。质疑是探求新知识的开始,也是探求新知识的动力,也就是说质疑是创新的开始,也是创新的动力。

    因此在物理学中培养学生质疑能力,无疑是培养创新能力的重要内容,需重视的是,教学中要及时发现学生具有独特性和新颖的思想,并给予及时鼓励,即使是错误的想法,也不能因为不合常规而任意否定,要允许学生对教师的讲课提出异议,敢于提出问题直至解决问题。引导学生即时思考,用课本理论来创造性地解决问题,以此锻炼学生的问题意识和迅速反应能力及创新精神。创造性思维的培养始发于问题,推进于问题,发展于问题。

    1.3  培养学生的创新能力  创新能力包括敏锐的观察能力、创造性的想象能力、创新思维能力和实践能力。在实践中,教师应非常重视教学的方法,充分调动学生的主动性和创造性,激发积极的思维,启发诱导学生在课堂中进行创造性活动。

    创设具有启发性的问题和情境,为激发学生的思维提供良好的素材,常用的方法有类比联想、设立悬念,引导学生自己动手操作等。在教师简单提示后,引导学生在演练的同时把握教材重点,突破难点,并善于发现和认识有意义的新知识、新事物、新方法,归纳有关规律,将知识系统化和网络化,无疑这就是一个创新的思维过程。

    2  物理实验教学的创新思维应用

    物理学是一门以实验为基础的自然科学,实验是物理教学的重要环节。实验教学不仅要使学生获得知识,更重要的是要激发他们的兴趣,启迪他们的思维,培养他们的科学创新精神和创新能力。在实验教学过程中,注意把学生推到实验主体的位置上,充分挖掘和发挥学生的主动性,引导他们向自己的未知领域迈进。改革传统实验内容和方法,突破旧框框。

    2.1  因人而异采用教学方法  过去的教学方法是,上课做实验之前,教师详细地将实验做法讲一遍,然后,学生照老师讲的方法很快完成实验,都能做完,看不出多大差距。能力强的学生发挥不了作用,能力弱的学生掩盖了不足。我们现在改变这种作法,课堂上教师少讲,只是加强巡视,让学生自己做,放开手让他自由操作,只要不出安全问题,让他们尽量发挥,即使做错了,让他自己去发觉再重做,吃一堑长一智,就可以在错中学到东西。

    2.2  现代化教学  在学生掌握基本操作和技能的基础上,增加对综合素质培养有益的深层次实验,并尽可能保证实验仪器的现代化。丰富实验仪器,加强直观演示,激发理性思维[3]。

    医学物理实验应在学生掌握基本物理实验方法和误差理论的基础上,尽可能多地接触现代化仪器设备及现代化的实验方法,并介绍物理方面的测量仪器和测量手段在医、药学临床及科研中的应用。在实验过程中增加研究性实验和创新实验,提高学生的主动性,让他们独立思考,自己动手去获取实验结果。

    随着近年来计算机技术的迅速发展,医、药学基础研究及临床诊断设备中大量使用计算机采集、分析和处理数据,但是传统的物理实验中没有这方面的内容,因此很有必要增加这部分内容。学生在获得实验室的基本实验技能后,还应在实验内容上给学生提供简明、提示性的实验指导书,尝试让学生在预习的基础上,自己按要求操作实验,开始逐步培养学生的动手能力、分析和解决问题的能力。

    2.3  实验教材的更新方式,采用CAI多媒体等设备辅助教学  要使实验教学跟上科技的发展,实现实验教学内容更新,首先涉及到的是实验教材,尽量做到实验教材有形而无定形,跟着科技的发展逐年变更。

    多媒体技术进入课堂,扩充了认知空间,缩短了认知过程,优化了课堂结构,变单一的教师教授为教师和多媒体共同对学生施加作用。同时实验室还应建立局域网[4],通过校园网与Internet连接,将互联网的资源纳入到了实验教学系统中。在这种新型的教学模式下,除教师用语言传播、实验演示外,多媒体还向学生提供文字、数据、图像、动画等多种信号刺激,使一些原本枯燥、抽象的原理变得亲切、生动,不仅能克服人感官的局限性,而且还可以在较短时间内反复出现实验过程,巧妙地虚拟物理实验,既增强了教学吸引力,又提高了学生学习兴趣及大胆探索精神。

    2.4  注重学生动手操作技能的培养,联系实际,联系医学,有机渗透社会知识[5]  重视学生的实验操作,这对培养学生创新实践能力具有十分重要的作用。做实验的目的并不是只让学生学会操作,更高的目标是要求学生对实验原理非常熟悉,突破教材框框,大胆设想,寻找完成实验的最佳途径,学生进一步熟练基本的实验操作,培养科学态度,方法和创新思维。比如学生们在理论学习和基本实验后,掌握了全息照相可多次记录并有角度选择性等特点,他们创造性地提出了利用多侧面记录全息图方法,将医学标本多侧面多次记录一次再现,获得类环视效果。这一过程,凝结着学生们大量创造性劳动。

    对于医学生来说,不仅仅要掌握理论知识,还应该亲手操作。特别是医疗装置、医疗器械的操作。常用的如:电笔、物理天平、体温计、血压计、洗胃器、显微镜等的使用;药液的提取、房间湿度的调节、触电的急救;医疗仪器的电源线、插头、插座的检修等。

    3  注意加强医学物理实验内容与医学的有机结合

    结合医学专业的特点,设计一些具有自身特色的物理实验项目[6]。在实验课中结合实际仪器介绍物理原理在医学中的应用,例如显微镜、激光、超声波、MRI等;通过实验来验证生物材料的性质和规律,总结出它们与物理中的理想模型的区别,例如血液就不是牛顿流体,其表观黏度随切变率的增大而减小。可以对一些典型的实验的教学内容向医学进行大力度的扩展,增加实验的应用性和综合性,多举一些与医学联系紧密的实例,积极引导学生思考如何将该实验的内容和方法应用到医学中,应用于将来的医疗实践和科研工作中。比如在讲流ì’e5的运动时[7],首先阐明:人体的血液可视为流体,研究流体的运动规律对研究人体血液的流动是有帮助的。授课中,始终将人体血管与玻璃管、血浆与理想流体、血液与实际流体结合起来。

    另外,还应该注意结合医学方面的应用,如学习激光知识后,让学生到诊所、医院调查激光在诊断和治疗方面的应用,并记下不同的激光器名称、治疗范围,了解治疗效果,写出一份较详细的调查报告。同时,向学生介绍激光在眼科治疗方面的应用。

    [参考文献]

    1 刘书龙.论物理学在现代医学教育中的地位.西北医学教育,2004,12(4):279-280.

    2  张鹏程,吴静.在《医学物理学》教学中培养学生创新能力.数理医药学杂志,2005,18(1):93-94.

    3  胡平亚.物理实验教学的改革与创新.实验技术与管理,2000,17(6):115-118.

    4  曾小青,李晓春,李玲.改革医学物理学实验教学 培养创新人才.山西医科大学学报(基础医学教育版),2004,6(2):184-185.

    5  宋清焕.浅析医学物理学教学方法的创新与改革.卫生职业教育,2005,23(12):84-85.

    6  管靖华,吴明海,孙晓明.谈医学物理实验教学的改革.实验室研究与探索,2004,23(7):53-55.

    7  夏力丁,万永刚,张立平.如何在物理实验中加强学生的创新素质教育.齐齐哈尔医学院学报,2005,26(2):189-190.

    作者单位: 130012 吉林长春,吉林大学基础物理中心(*通讯作者) 

   (编辑:魏  冉)

 

作者: 侯若莹,付妍*,张慧卿,孟媛媛
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