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医学影像专业的物理教学研究
摘要:本文针对目前医学影像专业物理课教学中出现的问题,从如何将物理课教学与医学影像专业需求紧密结合做了深入的探讨,指出只有在教学内容、教材、实验课教学、师资培养方面进行改革,才能为医学影像专业提供最有力的支持。
关键词:医学影像 物理学 教学研究
要想让影像专业的学生深入透彻地了解成像技术的基本成像原理、图像特点,掌握图像的观察、分析方法,就必须首先使他们透彻地理解与其相关的物理学基本原理,从而为影像物理学、图像处理与分析、影像仪器、核医学等后续课程的学习打下坚实的基础。
一、制约影像专业物理课教学的问题
1.教学内容重复或脱节
目前大多数医学院校的医学物理学课程内容仍是理工科院校普通物理学的缩影,使用的新教材内容局限于普通物理学的知识内容,特别注重物理逻辑思维的系统性和严密性,而忽略了物理学与医学的横向的联系和交叉融合,造成医学物理学和影像物理学内容的重复或脱节。如X线物理及核物理、CT原理等,在医学物理学和影像物理学中都有讲述,而与核医学、核磁共振、正电子发射等相关的内容太少。
2.实验课没有发挥应有的作用
医学影像专业在仪器操作能力和影像测量、图像分析能力方面对学生提出了较高的要求,而现在的医学物理学实验课沿用的仍然是普通物理学实验的方法和培养目标,没有充分发挥出它在培养影像专业学生能熟练操作影像仪器、进行影像测量的能力的功能。
3.缺乏具有专业知识的复合型师资
影像物理学和X线诊断学、超声医学、核医学、计算机体层摄影(CT)、磁共振成像(MRI)等专业课中包含很多物理学内容,要深入透彻地学习这些课程,需要扎实的物理学知识基础。但在教学实践中,物理教师对影像专业了解不够充分,无法根据专业课的需求去组织自己的教学,使医学物理学对医学影像专业的支持打了折扣。
二、影像专业的物理课教学改革的做法和体会
1.根据专业需求,合理安排教学内容
安排教学内容时,要充分考虑到影像专业的需要,同时也应该注意保持物理学自身的框架和特点,怎样在这两者中间找到一个合适的结合点是关键。从能力培养、综合素质培养的角度考虑,应该保持物理学自身的框架基本不变,但从影像专业人才培养的角度来看,我们有必要对医学物理学的教学内容进行调整。
医学影像专业需要的物理学基础有三类:包含在专业课教学中的物理知
识、临床实践中可能会遇到的物理学知识、为后续课程学习作铺垫的物理学知识。X射线、超声波、放射性、核磁共振这些内容即属于第一类,而流体、振动和波动、静电场、磁场则属于第二类,医学电子学、影像物理学等课程的学习需要有扎实的物理学基础知识,这些物理学知识则属于第三类。其中属于包含在专业课教学中的和后续课程要用到的内容,应该在教学中加强,其它的则可以适当从简。必要的时候,可以在决策时将医学影像专业需求放到首位、将物理学放到第二位来考虑,因为我们的最终目的是要培养出一个高素质的影像专业人才。
根据多年来的实践经验来看,在主动地去关注专业课教学中的各种物理问题和物理现象、充分了解专业课对物理学的需求后,物理教师完全可以根据上述原则合理调整教学内容,做到在保持物理学本身的系统性和完整性的前提下和影像专业紧密结合。
2.教材建设
目前的医学院校的物理学教材基本上是《普通物理学》的浓缩版,其中往往加上了许多新的知识和技术,内容庞杂,与医学尤其是影像学联系不多。影像专业物理学教材可以适当减少、简化物理内容,如可以略去其中的热学、高斯定理、比奥萨法尔定律、刚体的角动量定理等与影像专业关系不大的难点,略去与影像无关的事例。新教材应重点突出影像专业特点,如重点编写超声、X射线、核磁共振等与专业联系紧密的内容,适当的加入CT、B超、核磁共振
仪等常用仪器的原理等。在编写的指导思想上可以首先考虑如何突出影像专业特点,其次再考虑如何保证物理学的系统性和完整性。我院采用的是人民卫生出版社发行的《医学物理学》,实际教学过程中大约有三分之一的内容是讲不到的,在教学改革中我们略去了生物非线性动力学等大约一半的内容,重点讲了X线、超声、原子核、CT等内容,实际教学效果良好。据教学实践来看,影像专业的物理学教材应该更精练、更有针对性才好。
3.调整实验课教学
传统的普通物理实验的教学模式中,学生须按照教材规定的步骤去做实验与测量数据,对测量的准确程度有严格的要求,要系统地分析实验误差并评价实验结果的准确程度。这种实验教学模式,对培养学生的科学作风、严谨认真的科学态度、缜密的思维和分析能力是非常必要的。
但医学影像物理实验的教学模式应该有别于普通物理学实验,因为影像专业的《医学物理学》是一门专业基础课,它有别于《普通物理学》,课程的教学任务、教学对象不同。医学影像专业的物理学实验具有两方面的功能,一方面它保持了普通物理学实验的固有功能,即培养学生严肃认真的科学态度和分析解决问题的逻辑思维能力,另一方面它又承担着培养学生熟练操作影像仪器、进行影像测量的能力的任务。教学过程中在保证了物理实验的固有功能的基础上,应着重加强学生与影像专业相关的能力的培养。如可以对医学影像专业的学生增加示波器、电子束、X射线、光栅、核磁共振等方面的实验项目,并提高相应的实验学习要求。
故应该在实验课中引进与影像仪器、测量相关的实验,培养与影像专业相关的基础实践技能。医学影像专业需要掌握观察现象、获取图像信息、控制图像质量的能力,物理实验课相应的把实验从以测量数据、分析测量结果为主调整为重视对与成像过程相关的物理现象的观察、分析和研究上,数据的测量和分析则围绕“图像信息”和“图像质量”研究的需要来进行。如可以在教师指导下,由学生自行完成从带放射性核素的样品制作,到X线胶片感光、显影、定影,经历了成像全部技术过程的实验,使学生最后获得一个完整的影像工作成果;又如可以加强放射性核素实验内容,在教师的带领下去制作放射性核素样品制作,接着进行放射性的观察和测量。
4.加强师资培养
物理专业教师应该多了解医学影像专业课的基本知识,只有这样才能在教学中做到有的放矢,从而为影像专业课的教学提供最有效的支持。涉猎专业知识的方法是多样的,可采取与专业课教师主动交流、参加学生的专业课实习、研究专业课教材等方式进行,必要时可以接受简单的专业培训。物理教师如果能从影像专业培养目标和课程建设的角度来考虑如何进行教学,就可以为影像专业的学生培养提供更有力的支持;物理教师如果能对影像专业的内容、现状和未来有足够的了解,就将给医学影像专业的医学物理课的教学注入新的活力。
以上是我在教学实践中的一些经验和体会,现在的医学影像学技术不断革新,在学习和工作实践中对物理知识和物理技能的要求也越来越高,只有对这个专业有充分的了解,才能发挥物理学重实践、重能力培养的优势,为医学影像专业提供最有力的支持。
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