现代教育技术在医学物理学教学中的应用探究

引言:探究现代教育技术在医学物理学教学中的应用,分析计算机技术在教学中应用的可行性和科学性,结合课程特点,论述计算机技术在教学过程中的优势。将计算机模拟技术应用于医学物理学教学过程,降低理论的抽象性,方便学生的理解,提高医学物理学课程魅力,激发学习兴趣,提高教学质量,因此具有广阔的发展和应用前景。

医学物理学是物理学在医学科学技术中的应用为主要内容,这些物理基础知识是一个医学工作者应具备的。医学物理学课程的特点是,逻辑性强,抽象,特别是涉及微观结构和三维空间动态过程等问题,传统的教学方法主要是教师讲授为主,不容易将课堂上抽象复杂的物理过程和物理原理动态的展示出来。众所周知,如果抽象的理论不能得到有效直观的剖析和展示,那么无形中就成了学生理解和掌握的难点,从而削弱学生学习本课程的积极性,很难达到良好的教学效果。

倘若在医学物理学教学过程中,借助于计算机技术,则可以使一些普通条件下无法观察到的物理现象和物理过程以正常速度生动而形象地呈现出来,还可以展现物体的内部结构,内部运动和变化过程,使一些抽象的、动态的的物理现象转化为直观形象生动的物理情景,进而降低了学生理解和教师教学的难度,化解了教学难点,增强学生对抽象事物和物理过程的理解,从而使教学过程更具有科学性,帮助教师更合理地掌握和使用课堂时间,激发学生的学习兴趣,提高课堂教学效率。

一、内容的选择

计算机技术可以方便的应用于物理现象展示、物理过程的动态演示、物理原理的解释及模拟演示实验等医学物理的相关教学内容。

(一)模拟物理现象

计算机模拟技术能展现通常难以观察的微观世界。在医学物理学教学过程中有许多物理现象和规律无法用真实的复现,导致学生缺乏具体的感性认识而产生思维障碍,而应用计算机进行现象模拟再现,使学生能直观地领会和理解相关内容和实时处理结果,有助于化抽象思维为形象思维,更好地理解概念,发现规律并促使他们积极思考、分析、探索,从而提高分析问题和解决问题的能力。

(二)展现物理过程

在医学物理学相关教学内容中,有许多物理过程是稍纵即逝的。如:电流的形成、X射线的产生、激光的基本原理及产生等。尽管客观存在,但很难观察和想象,如果使用计算机技术进行模拟展现,控制进程并适当延长这些物理过程的时间,将抽象的知识分步演示,让学生有充裕的时间进观察,分析和讨论,使整个物理过程既生动形象、动态直观又揭示物理本质,从而突破教学难点和重点,有助于学生理解和掌握,降低课程学习的难度。

(三)物理原理的解释

物理学是研究任何自然科学技术所不可缺少的基础,物理学所提供的技术和方法,为医学研究和实践开辟了新途径。对现代医疗器械的物理学原理的介绍是医学物理学教学内容的重要内容。如超声波的发射与接收及各种超声设备工作原理;磁共振成像(MRI), X射线层析成像原理,利用X射线进行治疗和诊断的原理等内容。

在教学过程中,利用计算机技术可以展示仪器的图片,并通过计算机模拟介绍相关的原理构造及功能。如:通过模拟晶体的逆压电效应和压电效应使学生对超声波的发射与接收有一个直观的、全面的认识,帮助学生加深相关理论内容和医学超声设备工作原理的理解,进而对物理学原理在医学中的应用有深切的理解和感受。

(四)模拟演示实验

在医学物理学教学中,演示实验内容非常丰富,涉及面广,但是近些年来,由于授课学时压缩,学生人数大量增加以及课堂演示条件的局限性,一些教学内容被限制无法在课堂上进行演示,进而影响了教学效果和质量。因此,采用现代现代教育技术即计算机辅助教学(CAI)来提高教学效率,增强教学效果就势在必行。用直观教具演示个别实验,只能观察到实验结果但不能形象地反映物理过程的发展变化,难以达到预定的教学效果,如果利用计算机技术来模拟实验,控制实验过程,让学生真切观察到实验现象以及实验过程,将抽象的知识逐层剖析,深入讲解,使之形象、直观,并能加深学生对内容的理解,减少学习的难度。

二、计算机模拟技术在医学物理学教学中的优势

(一)提高课程魅力

精心设计的医学物理模拟软件是教师智慧和教学经验的体现,在教学过程中教师应根据自身的教学经验从模拟内容、方法、步骤和技巧等方面充分的考虑,充分发挥计算机软件的优势,最大限度的吸引学生的注意力。而且,学生可根据自己的需要,在计算机上反复进行模拟演示,有效利用课余时间巩固掌握所学内容。

(二)激发学习兴趣

适当使用计算机模拟使教学过程更具有科学性,辅助教师在课堂上合理地掌握和使用时间,吸引学生的注意力,有利于激发和调动学生的学习兴趣和求知欲望,提高教学效率和教学效果。

(三)化解教学难点

将计算机模拟技术充分应用于医学物理学理论课教学中,使一些普通条件下无法实现或无法观察到的物理过程和物理现象,以正常速度生动而形象地显示出来,使抽象复杂的问题转化为直观形象生动的感性情景,突破教学难点,加强学生对抽象事物和物理过程的理解。

结束语

计算机模拟技术在教学中的应用将改变了传统教学形式和思维方式,利用计算机模拟软件,培养学生对问题进行多方位,多角度,多层次观察、思考和分析,在思维受阻时及时调整思考方向,采用进行探究或从侧面接近目标,同时启发学生运用分析判断、归纳综合方法,使创新思维活动得到应有的调动,对于创新思维的形成具有重要的意义。

知识是客观的,方法则是灵活富有创造性的,物理学研究的方法与其说是为了掌握具体的方法本身,实则是学习前人科学思维的经验。因此,借助于计算机模拟软件,利用科学有效的方法,使学生在完成学习任务时能体会到轻松愉快,则可以达到提高教学质量,增强教学效果,计算机模拟技术在医学物理学教学中的应用具有广阔的发展前景。

参考文献

[1]刘成云,熊祖钊,徐麦荣医学物理学教学改革探讨与实践[J]中国医学物理学杂志,2007,246:458-460.

[2]鲍艳.医学物理学多媒体教学内容的选择研究[J].中国医学物理学杂志,2008,25(1)536-539.

(作者单位:漯河医学高等专科学校)