如何提高医用物理中光学课程的教学质量

努尔尼沙·阿力甫

【摘 要】医用物理学是医学类院校一门重要的基础课程，其中光学课程在医用物理学中占着一个很大比重，对于学生后期临床医学的学习和实际操作，以及对于后续课程的学习具有重大的意义。本文围绕着医学类院校的医用物理中光学课程中存在的一些问题和不足之处出发，对存在的问题进行分析，并提供了一种比较可行的解决方法——多模态教学方式。多模态的教学方式包含了课堂前的预习准备、课堂中现场演示、实验和讨论、反转课堂和课堂结束前的总结与反思等三个主要部分。这种多模态的教学方式能够有效的提高医学院校学生对光学的兴趣，有助于加深师生之间的沟通和交流，能够有效的促进和改善课堂氛围。并通过实证发现该教学模式能够很好的提高教学质量并对学生掌握相关知识提供很大的帮助。

【关键词】光学课程;多模态教学方式;课程教改

医用物理是医学类院校医学生的一门非常重要的基础课程。通过对医学物理学科的学习，医学生能够对于生命科学，即从细胞、分子到更大的实物及其本质做到更好的了解，能够更好的理解与生命过程中密切相关的物理过程，能够更好的理解生命的本质，如疾病的发生及其机制，物理对其起的作用等。医用物理学科对医学学生培养良好的科学思维及分析能力提供非常大的帮助。而光学作为基于光的一门学科，在医学物理中占着很大的比重，也起着非常关键的作用。在实际临床中疾病的诊断、治疗和示踪都离不开光学的手段，如眼科所使用的光学相干断层扫描OCT是一个常用的光学成像技术;还有B超也是一种基于光声的光学诊断手段。因此对于光学学科的理解和掌握对于医学学生是非常关键的。

一、医用光学在课堂教学中存在的问题

1.理论知识过于枯燥，知识内容过于抽象，不利于学生对知识点产生浓厚的兴趣和深刻的理解。

在医用物理中主要涉及到的光学内容为几何光学、波动光学、激光及其医学应用等。虽然光学的这些知识，在实际生活中接触的不算少，但是学生们很少去观察和发现光学方面的现象。因此对于很大一部分医学学生来说，光学的知识比较枯燥和抽象，很难引起他们的兴趣去深入学习，尤其在课堂上这一现象更加明显。在光学课程的课堂中至少有三分之一的学生总是不能够理解和认真听讲，即使其他学生有看起来认真听讲，然而其中依然包含了不少表面上看起来在认真听而实际上根本没有听课的学生，为此光学课程的教学效果不是很理想。

2.教学模式偏于传统。在实际课堂中教师传授知识更多的是以传统固话的教学模式（板书及PPT），照本宣科。缺乏与学生的互动和交流，使得学生对学习的热情不佳。虽然基于PPT的教学方式也能一定程度上吸引学生的注意力，但是更多的时候PPT内容需要更新和优化，缺乏特色。例如，光学中的光的偏振、衍射和干涉应当安排比较多的实验课程，突出学生对这种现实生活中很少遇到的光学现象的理解，培养学生的思考能力和动手能力。

二、教改方法的探讨和研究

1.引实验入课堂，培养和激发医学学生对光学的兴趣。目前医学院校的大学生对过于理论、抽象和枯燥的知识没有太大的兴趣，因此对于课堂中讲授的知识重点和难点无法做到认真掌握。然而，在课堂中引入一些有趣的实验现象，发现能够更好的引发学生的思考，能够使得学生们对该部分知识记忆比较深刻。因此在开始课程中的一个新章节时，以一个日常生活中简单常见的实验现象开始，让学生思考该实验现象的由来，通过问题引出课程涉及到的知识点，让学生带着思考和兴趣开始学习新的内容，能够起到事半功倍的效果。虽然传统的PPT教学模式中也有比较好的立体的动画，也能做到有趣的吸引学生注意力的效果。但是这种基于PPT的教学模式对于学生的冲击力和影响没有实际实验，让学生自己操作来的深刻。加上这种实验引入课堂的教学模式有助于活跃课堂氛围，对于师生交流和互动非常有帮助。

2.对于教学模式的改进，反战课堂，发挥学生在课堂学习中的主体地位。这种基于多模态的教学方式能够做到更好的使得学生发挥自主能力，其具体步骤如图1所示。第一步是课前预习：该步骤中学生需要做好课程的提前预习和调研，教师需要做好上課内容的准备以及简化实验的充分准备;第二步是实验演示：教师开始讲授新的光学知识之前先把具体授课内容在现实生活中的例子用简单的实验展现给学生，让学生观察，并让学生们思考为什么会出现该实验现象？再根据实验现象和思考的问题切入到新的课程理论知识教学中，并通过理论来解释实验现象，有助于让学生边看边听边学边思考;第三步是小组讨论：教师引导学生进行小组讨论，讨论实验现象和实验过程，让学生自主发言，让学生更加积极的投入到课堂氛围中;再进一步引导学生找出更多的实际生活中的例子，让学生举一反三;第四步是反转课堂：教师让学生自己亲自操作实验，让学生通过实验自主的引出知识点，这样既能加深学生对知识点的了解与掌握，还能够提高思考能力、创新能力、动手能力，进而能够达到事半功倍的课堂教学效果;第五步是总结与反思：教师对于整个课堂过程进行总结，找出存在的问题，提出可以改进的方案，给予学生总结并布置作业。

三、光学课程教改方法的课堂中实证

本人对于本校口腔医学的学生（课堂人数为84人，2019届新生）实施了这种新的多模态教学方式。具体过程如下：对于医用物理中波动光学内容里光的干涉部分，在开始课堂前分别利用简单的两个玻片在课堂上实现了牛顿环实验，让学生观察了牛顿环出现的干涉条纹;接着在学生们思考的过程中提出了问题：为何会出现明暗相间的条纹？为何中间是暗条纹？为何必须上面是半球碗装？如果是水平的玻璃平面会如何？如果是斜的玻片呢？如果放个镜子会出现什么效果？之后将学生分组，并让每组出来一个学生进行实际操作，然后思考和小组讨论，中间他们可以看书。然后由我开始引出知识点，并让学生们带着思考和想着实验现象来听课。最后下次课之前布置学生作业，让学生们找出与今天实验现象类似的实际生活中的例子？这些问题和更多的例子，下次课上课之前，小组为单位以PPT的形式分享给大家。

通过11周的多模态方式光学课程的课堂教学，对学生进行课后调研发现学生对课堂知识内容的了解和课后作业的完成以及随堂考试成绩都得到了非常好的反馈。其中及格人数和平时作业完成合格人数超过90%，而中间优势人数超过50%。听课抽查提问和课后提问结果发现听课人数越来越多，超过90%，出勤情况全勤，课堂氛围非常好，与学生互动效果佳。

在教学过程中，基于这种多模态的教学方式来讲授光学类课程在医用物理中能够让学生们进行很好的互动和交流，很大的激发学生的兴趣，并能够获得很好的教学效果。然而这种多模态的教学模式要变得更加成熟，依然需要不断积累经验和对方法进行反思与改进，为此在后期课堂教学与设计中本人将不断地摸索，这也是本人下一步研究的重点。

【参考文献】

[1]侯宇.光学课程教改方法的探讨与研究[J].教育教学论坛，2018，No.368（26）：134-136

[2]段颖妮，马燕.探讨如何提高医学专业学生学习医学物理的兴趣[J].考试周刊，2015（17）：177-178

[3]熊国欣.《医用物理学》教学内容改革的探索[J].中国科教创新导报，2010（19）：91

（新疆医科大学医学工程技术学院             新疆 乌鲁木齐 830011）