浅谈临床放射物理学的地位与改革探索

辛勇 章龙珍 姚元虎

肿瘤的放射治疗涉及到临床肿瘤、放射物理、放射生物学、电子学技术、计算机、生物工程技术等专业知识。其中放射物理学是医学物理学的一个重要分支,是一门边缘交叉学科,任何放射治疗技术的发展和进步,都离不开放射物理的贡献[1]。它主要研究放疗设备的结构、性能以及各种射线在人体内的分布规律,包括放射治疗中剂量分布的测定和校准,放疗设备的质量保证(QA)、质量控制(QC),计划系统参数和数据的设定和采集,计算机临床应用数据的开发以及生物医学研究中数学模型的建立等,探讨提高肿瘤剂量、降低正常组织受量的物理方法,是放射肿瘤学(放射治疗学)的四大支柱(肿瘤学、放射物理学、放射生物学和放射治疗学)之一,相当于内科学中的药理学,指导我们正确选择放射源和治疗方式。因此,世界上绝大多数国家在对放射治疗医生进行培训、资格考核或晋级都要包括临床放射物理学的内容[2]。放射治疗的发展及其疗效的提高,大多以物理技术的改进和发展为先导,放射物理师不仅发挥了积极的原动力作用,而且能及时将现代物理学、影像学、计算机科学等最新成果应用于肿瘤放射治疗中,充分发挥着技术桥梁的作用[3]。因此,在一个科学、先进、完整的放射治疗部门中,必须由临床医师、放射物理师、放疗技师和维修工程师组成一支放疗队伍,协同努力,共同保证放射治疗的精确定位、精确计划、精确治疗。本文围绕临床放射物理学的发展并结合本教研室数年来的教学实践对该课程的教学改革进行了初步的探索和思考。

1 合理设置课程,科学安排教学时间

临床放射物理学是在辐射物理学基本理论的基础上,结合计算机、高等数学、医学影像、工程学等多门学科的内容。显然医用物理学、医学影像学、计算机等众多课程是学习临床放射物理学的基础,要达到该课程的预期教学目的,学生的前期知识对学习这门课程甚为重要。所以,在对放射物理学课程设置时,要充分考虑其特殊性,应在已掌握了基础课程如医学物理学、计算机和部分影像医学及肿瘤学课程的基础上,再进行临床放射物理学课程教学。

2 改革并优化理论课教学

放射物理学是肿瘤放射治疗的基础之一,近年来随着放疗设备及其计算机和网络的发展,放射物理学有了长足的进步,并直接推动了放射治疗的进展,提高了放射治疗的疗效。因此,精选教学内容、优化教学环节、突出课程教学主线是放射物理学教学的重点。近年来,放射物理学进展主要有:①三维适形调强放射治疗技术的的采用;②影像引导下的调强放射治疗;③四维调强放射治疗(呼吸门控技术等);④基于生物靶区的多维生物适形调强放射治疗。临床放射物理学的理论教学始终要贯穿课程的内在主线:围绕放射物理对临床的指导及质控作用,尤其是从临床放射治疗时的质量控制与质量保证来探讨提高肿瘤放射治疗疗效的办法。这一知识结构体系不仅能帮助学生掌握临床放射物理学的理论知识,而且为进入肿瘤放射治疗学课程的学习奠定基础。在重点讲解临床放射物理学基本概念和基础知识的同时,要着重介绍目前放射物理学研究的热点和难点,开拓学生的视野。

3 合理运用多媒体教学,贯彻启发式教学理念

多媒体教学是利用计算机技术、网络技术、多媒体技术和现代教学方法进行的教学活动,它是在传统教学的基础上以计算机为核心,将文字、声音图像、动画、数据等多种信息加工编制成课件进行教学。临床放射物理学有着诸如 PDD、TMR等许多抽象的概念和理论内容,以文字描述和简单的图片模具已经无法全面准确地描绘出临床放射物理学的丰富性和整体性。此时以电子幻灯片为主要形式的多媒体教学较好地解决了以上问题。多媒体可以将以上涉及的内容概念以图像、二维或三维形式表达出来,并和放疗设备有机地结合,通过文字、色彩、动画、声音等多种元素共同刺激学生的视觉与听觉。多媒体教学画面活泼,色彩丰富,容易记忆;在多媒体课件上教师易于修改增添新的教学内容,改进教学方法及设计备课内容。启发式教学理念是将启发式教学思想与方法融入多媒体教学过程,探索和创造出适合多媒体教学特殊性的启发式教学策略方法,深化临床放射生物学多媒体教学改革。要以问题为引导,教师组织学生为解决某一问题而开展学习,从而将学生独立思考与掌握知识技能有机结合起来,注重给学生思考的时间和机会,培养学生分析和解决问题的能力;利用多媒体进行课堂实例演示虽然效果显著,但不是越多越好,实例太多反而主次不明、喧宾夺主,教学效果会适得其反。决不能热衷于热闹、新奇的图片和场景,使用过多教学无关的背景、插图、照片、音效,把本来简明的内容搞得花里胡哨、“枝叶”繁杂,分散了学生的注意力。从表面上看,学生的兴趣很浓,但事实上,教学信息在传递过程中的干扰过大,学生对知识的获取量相当有限。

4 充分利用网络资源,提高课堂教学效果

因特网丰富的信息资源为教师进行教学和科研等诸多活动提供了极大的方便,对教师获取最新资料和数据提供了经济而又联系广泛的沟通媒体。从理论上说,目前学习资源和教学资源是无限的,已经从四壁围墙的空间和个人扩展到世界,网络提供了非常好的教学和学习的平台。而如何利用这一平台,则是每一位教师在教学中必须考虑的首要问题。例如从 CSCO、ASCO、UICC、RTOG等组织的官方网站上可以获取关于临床放射肿瘤学的大量文字、图片、动画、幻灯等素材及各种课件,教师可以通过信息技术将最新的信息或远在国外的相关资源、实验、活动栩栩如生地展现在课堂里,从而达到课堂教学的“与时俱进”。但是在教学过程中对各种资源一定要精心策划,灵活运用,教师既是信息的表达者,又是信息的加工者、处理者,课件给出图像和色彩信息,应该包含明确的、有针对性的理念。

5 稳步推进双语教学

双语教学指以母语与一门外语两种语言作为教学用语的教学方式,在我国,双语教学语言的具体定位主要是汉语与英语,并在此基础上兼顾其他语种。目前在国际交流中,英语已逐渐成为广泛应用的工作语言。为此,2001年教育部[4]《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》提出,“为适应经济全球化和科技革命的挑战,本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课或专业课教学,力争 3年内,外语教学课程达到所开课程的 5%～10%,暂不具备直接用外语讲授条件的学校,可以对部分课程实行外语教材,双语授课,分步到位。”可见我国对双语教学的重视程度。针对本科学生的特点,在引导推荐学生阅读放射生物学英文教材的同时,双语授课,向其灌输一些专业术语通过英文教材的学习,双语教学课堂的强化,对相关的专业词汇从陌生到熟悉,为将来进一步扩大专业视野打基础。

6 重视实验教学

实验教学在临床放射物理学教学中占有极其重要的地位,是课程教学的一个重要部分。要努力实行“学生为主体原则”,注重启发式、讨论式的教学方法,发挥学生在实验教学中的自主性,以加强学生动手能力的培养,促进学生素质的全面发展;科学合理优化实验,揭示实验知识体系的内在联系,通过系统性、综合性较强的实验内容,从整体上引导学生的思路,使学生在完成课程学习后,也同样得到全面系统的实验技能培养。例如在百分深度剂量的测量实验中,要通过学生实际动手操作机器、测定不同深度的剂量、最后绘制百分深度剂量曲线,从而使学生深刻理解了临床放射物理学中剂量计算。放射物理学研究的进展,大大拓展了人们对放射治疗的认识,并已经在很大程度上改变了传统的放射治疗面貌。临床放射物理学教师要在课堂教学过程中,有意识的优化教学内容、教学方法和教学手段,拓展学科领域的知识,强化科学思维、创新意识,培养具有宽厚扎实的理论知识又具有熟练的临床工作能力和独立的临床科研工作能力的合格的放射肿瘤学人才[4]。

[1] 胡逸民.肿瘤放射物理学.原子能出版社,1999:1.

[2] 王荣福.核医学在中国的发展和医学物理师制度.中国医学影像技术,2004,20(6):941.

[3] 冯宁远.实用放射治疗物理学.北京医科大学中国协和医科大学联合出版社,1998:1.

[4] 教育部[2001]4号,关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见的通知.