基于深度学习的高职基础课程教学策略

王向东 吴明丽

[摘           要]  深度学习是当今最先进的教育理念，是站在教育的制高点培养学生具有适应其终身发展和社会发展需要的品格及能力的有力举措。医用物理是高职院校医学专业一门重要的专业基础课程，通过对近年来高职院校影像、康复专业医用物理教学过程的反思研究，结合我校实际教学现状和高职院校的人才培养目标，提出基于深度学习的高职院校医用物理教学策略。

[关    键   词]  深度学习;医用物理;教学策略

[中图分类号]  G712                 [文献标志码]  A              [文章编号]  2096-0603（2021）13-0056-02

21世紀信息科技发展席卷全球，大数据时代对各行各业产生深远影响，也使得教育变革日趋紧迫，培育具有核心素养和21世纪关键技能的通用人才是当前职业教育改革的方向。高职院校以培养应用技术型人才为主要目标，当今的中国处在职业技术人才旺盛需求的时期，高职院校的医学专业担负着培养基层医学物理学人才的重任，中国对医用物理人才的需求是几十万人。面对基础知识薄弱的学生，作为一名高职院校的医用物理教师应该从培养动手能力强的高级应用型技术人才的总体目标出发，本着因材施教、因需施教的原则，改变求精求深的教学方式，使教学方式多样化、内容实用化，为国家培养出高素质的医用物理人才。

一、深度学习的定义

深度学习是一个专业概念。美国国家研究理事会概括出深度学习的本质，即个体能够将其在一个情境中所学运用于新情境的过程[1]。我国由黎家厚教授于2005年首先介绍了国外深度学习的研究成果;何为“深度学习”，所谓深度学习，就是指在教师的引领下，学生围绕具有挑战性的学习主题，全身心积极参与、体验成功、获得发展的有意义的学习过程[1]。

二、医用物理课程在我校的实际状况

医用物理是物理学应用的一个支脉，是物理学与医学两大学科的结合，是生物医学工程的基础，它主要依赖物理学的理论、方法与技术的发展。物理学的每一项重大发现和研究成果都会应用于医学中，对人类的生命和健康起到了不可替代的作用。当代的医学生必须掌握一定的医学物理学知识，不仅能为医学专业后续课程打基础，而且能为将来更好地胜任现代医疗卫生和医学科学研究工作做好准备。但是由于各种原因，医用物理课程的教学状况并不尽如人意，目前医用物理课程在我校开展深度教学所面临的实际情况不尽如人意，主要有以下几点：

（一）实验经费不足，思想上不重视

高职院校的医学生学习医用物理的目的：（1）能够用物理学的理论解释生命中的生理和病理现象。（2）能够把物理学的技术应用于医学实践。物理是一门实验科学，医用物理实验室是教学必备的项目，但由于近年来在我校“不断深化教育教学改革，加快学科专业结构调整，推进公共基础课的课程改革”的大背景下，作为影像、康复专业基础课程的医用物理，课时、经费被不断压缩，同时由考试课程演变为考查课程，实验课时几乎为零;一些学生甚至老师都认为物理与医学关系不大，认为学不学、学好学不好医用物理不会对专业及以后的发展有影响，一部分学生只是为了考试不挂科抱着应付的态度而学习，消极对待这门课程。

（二）学生物理基础知识普遍薄弱，学习医用物理学的兴趣不高

高职院校影像和康复专业招收的学生物理成绩普遍较差，另外，对于刚刚步入学校的大学生虽然已经成人，但其思维方式还停留在中学的经验型思维方式上，逻辑思维能力较弱，一直处于浅层学习状态。医学基础课和医学专业课种类繁多，且学生对学习医学物理认识不足，一些学生认为这门课程抽象、深奥，难以产生兴趣，存在普遍的畏难情绪。特别是影像专业的学生，要理解掌握现代医学影像技术的物理基础，不仅涉及物理学、数学、电子学、计算机，还涉及生理学、生物学和医学等多学科的基础知识，普遍存在畏难情绪，缺乏兴趣。

（三）懂医学的物理教师匮乏

医用物理课程的教师绝大多数都是物理专业出身，几乎从未学习过医学方面的知识。没有一定的解剖学、病理学以及生理学等方面的医学基础知识，是无法很好地完成教学任务的。例如在讲述人体力学的肌肉和骨骼的力学性质时必须知晓肌肉和骨骼的结构、功能，液体流动中要了解各种血管以及心脏结构功能向学生阐述体循环、肺循环以及心脏做功的问题，在液体的表面现象中要通晓肺泡的组成功能，讲述人体的毛细现象、气体栓塞现象以及肺泡的换气机理等，没有足够的医学知识，光有物理知识是无法完成教学任务的。

三、深度教学策略

基于上述情况，结合多年的教学经验以及专业基础课程——医用物理教学实际状况，笔者认为在实际教学中，教师应采用以下有效的策略引领学生进行深度学习。

（一）兴趣培养

“兴趣是最好的老师”，有了兴趣学生才能去关注，集中注意力，高效地学习。提高学生学习医学物理学的兴趣主要与教学效果有关，而教学效果的优劣与教师所使用的教学手段有着直接的关系[2]。首先要让学生从思想上重视这门课程，用危重病人求医过程的情景再现模式阐述该门课程对其专业的重要性;其次尝试以下几种学习方式：（1）医院见习以提高感性认识。比如在讲授超声波的应用时去医院超声科见习学习，讲授心电图原理时去心电图室见习学习等，从而产生激发好奇心的立竿见影的效果。（2）营造沉浸式的学习环境，编辑有视觉冲击效果的小视频、课件、微课，例如采用5分钟以内简短微课形式阐述心脏电偶极子模型理论、超声波用多媒体配合演示胎儿动态影像;采用短视频演绎多普勒效应、多普勒血流仪、多普勒测速仪等。在课堂教学过程中结合PPT着重阐述物理学理论以及研究成果对医学的贡献，例如用人体力学理论解释腰椎间盘突出症的原因、治疗的方案，利用激光的热效应进行激光刀手术，利用物质的旋光性确定糖尿病，利用电子射线代替可见光的高分辨率的电子显微镜，利用心脏电偶极子模型理论发明心电图机;放射性核素在医学上应用，如示踪原子、放射治疗、放射诊断以及各种大型的医学检查设备X-CT、SPECT、PET、MRI等对医学的巨大贡献等等，让学生真正认识到学习医用物理课程的重要性、必要性。（3）课堂教学中尽量避开物理公式的繁琐的数学推导，采用感性的PBL教学法，树立学习的自信心，探索该门课程的好奇心，从而产生兴趣。

（二）专注力培养

俗话说“三分钟热度”，即有了一点兴趣不代表他们就能自始至终专注于课程学习，若能把兴趣保持，就会形成长久的专注力。这种兴趣保持除了少数学生靠自身强大的自律外绝大部分需要借助外力。事实证明责任感、成功感的培养，合理的授课方式可以培养专注力。（1）责任感培养。首先老师要经常用远大的理想激励学生，为他们描述未来的画面。作为一名合格的影像科、康复科医生，应该具备丰富的、全面的知识，才能更好地使用各种高端设备为病人服务。（2）成功感建立。只要取得一点进步就要及时当众表扬鼓励，让他们有成功的喜悦感，进而更加用心學习，这也是素质教育的重要指标。（3）符合认知特点的授课方式。根据高职院校的学生中学阶段物理成绩现实状况，制定合适的教学目标，围绕开展符合他们认知特点且具有个性化的由浅入深的课堂教学活动，例如在难度较大的《磁共振成像的基本方法》这一节课中，用旧式电影票上面有几楼几排几号，观众（相当于体素）对号入座的方式引导学生由浅入深理解体素编码与空间一一对应的关系，从而实现断层图像重建的原理，进而完成实现现有知识水平上的深度学习。

（三）知识迁移即深度思考能力培养

知识迁移是指人们在一种情境中所获得的知识（包括概念、原理原则、技能技巧、技术方法及态度等），应用到另一个新的相关情境中去，这也是落实人才培养目标的具体实操手段。例如在心电图理论基础“电偶极子及电偶层的电场”这一节课中，混合式教学线上提前布置预习内容和问题，线下（课堂教学）老师分析阐述电偶极子、电偶层模型理论，之后，让学生观察PPT演示点电荷、电偶极子、电偶层三种模型的关联，从简单的点电荷在空间任意点产生的电势推导电偶极子周围电场电势分布，再以电偶极子中垂面迁移到电偶层中垂面，以中垂面的零电势为分界面就能容易推理出电偶层周围空间电势的分布情况，从而对后续心电图的理论理解掌握打下坚实基础。因此寻找知识点的关联共性，不断归类、分类，梳理知识框架，这种过程经常性的演练就会提升学生的深度思考能力。教师有意识加强这方面的学习引导，对学生的终身学习会产生深远的影响。兴趣及持久专注的激情、有效的深度学习必然会产生良好的学习效果。培养学生独立思考的能力、展现深度学习的过程，即是高职人才培养的最终目标。

（四）大力培养职业院校医学物理学教师的医学修养

教师是引领学生深度学习的实操者，深度学习的开展是由教师策划，深度学习的效果是教师教学质量的标度。作为医学、物理学教师不仅要有过硬的物理学知识，还应具备解剖学、病理学、生理学等方面的医学基础知识，因此学校要鼓励、组织教师通过各种形式如校内培训、国内外进修、继续教育、攻读学位、跨学科交流等方式，不断提高物理教师的医学知识水平，不断调整和更新知识结构。教师要主动学习医学相关学科的知识，以便更好地拓宽自己的知识面，适应医学专业的教学要求。此外在教学过程中，还要多了解医学科研特别是临床对物理学的需求，引领学生更深度地学习医用物理课程。医学知识还可以靠平时努力自学、请教医学专业老师以及经常不断地从各个渠道获取最新的医学知识，特别是与物理学有关的知识，提高自身的医学修养，才能有效地提高医学物理学深度教学质量，提升学生深度学习、思考能力，完成高职人才的培养目标。

四、结语

21世纪是科技引领社会高速发展的时代，未来高职教育要求培养具有核心素养和21世纪关键技能的通用人才，只有掌握深度学习方法才能从容实现目标。21世纪的教师应该是具有跨学科、具备综合知识和能力的高素质教师，只有这样才能实现引领学生实现深度学习，完成高职培养目标，为我国培养具有21世纪新技能的医学人才。

参考文献：

[1]郭华.如何理解“深度学习”[J].四川师范大学学报（社会科学版），2020，47（1）：89-95.

[2]李葵花，边江，谷俊改，等.《医学物理学》教学现状及改进策略[J].承德医学院学报，2015（5）：450-452.

编辑 鲁翠红