1、創(chuàng)新思維在醫(yī)用物理實驗中的應(yīng)用 作者： 侯若瑩,付妍*,張慧卿,孟媛媛【關(guān)鍵詞】 物理實驗；創(chuàng)新思維 摘要 醫(yī)用物理學(xué)是醫(yī)學(xué)和物理學(xué)的交叉學(xué)科，而醫(yī)學(xué)物理實驗是醫(yī)學(xué)院校的一門較為重要的基礎(chǔ)課。實驗是物理教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。實驗教學(xué)不僅要使學(xué)生獲得知識，更重要的是要激發(fā)他們的興趣，啟迪他們的思維，培養(yǎng)他們的科學(xué)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。思維能力是創(chuàng)新素質(zhì)的核心，它能夠指導(dǎo)創(chuàng)新過程，在創(chuàng)新思維活動中起著主導(dǎo)作用和決定作用。 關(guān)鍵詞 物理實驗；創(chuàng)新思維 創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發(fā)達的不竭動力。隨著物理實驗教學(xué)改革的深入發(fā)展，傳統(tǒng)的物理實驗教學(xué)體系，已不能適應(yīng)時代的發(fā)展和培養(yǎng)高素質(zhì)人才的需要，問

2、題逐漸暴露。我們應(yīng)該充分開發(fā)自身潛能，增強創(chuàng)新意識，提高創(chuàng)新能力。 由于目前我國醫(yī)學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)模式和培養(yǎng)目標(biāo)相對單一，導(dǎo)致對物理學(xué)科缺乏必要的重視。我國在醫(yī)學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)模式上，只注重學(xué)生的專業(yè)課的學(xué)習(xí)，而忽視對學(xué)生的創(chuàng)新研發(fā)意識和綜合素質(zhì)的培養(yǎng)。尤為突出的是物理實驗1，從而導(dǎo)致學(xué)生對醫(yī)用物理學(xué)科缺乏必要的認(rèn)識，對物理學(xué)的學(xué)習(xí)缺乏足夠的信心和興趣。更談不上創(chuàng)新的層次上。創(chuàng)新思維在物理實驗中的應(yīng)用有以下幾個方面。 1 學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng) 思維能力是創(chuàng)新素質(zhì)的核心，它能夠指導(dǎo)創(chuàng)新過程，在創(chuàng)新活動中起著主導(dǎo)作用和決定作用。在醫(yī)用物理學(xué)學(xué)習(xí)中，概念的獲得和原理的學(xué)習(xí)是其重要內(nèi)容，老師創(chuàng)造條件，讓學(xué)生

3、從觀察和實驗出發(fā)，對觀察和實驗的結(jié)果進行高度的分析和概括，讓學(xué)生在科學(xué)的思維方法如分析與綜合、比較與歸類等受到一定的訓(xùn)練，從而使學(xué)生具有獨立思考的能力、合理的思維結(jié)構(gòu)和全面思維的品質(zhì)2。 1.1 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識 在實驗教學(xué)中要重視直覺思維與邏輯思維的統(tǒng)一。如用彈性理論研究動脈血液的流動，用光學(xué)知識研究人眼的調(diào)節(jié)作用和散光，并創(chuàng)立了色覺的三色理論。還應(yīng)介紹學(xué)科新動向，從而不僅使學(xué)生接受更多的科學(xué)技術(shù)和科學(xué)發(fā)展的信息，這些對增強學(xué)生的使命感，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識所起的作用是不可忽視的。 1.2 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神 在物理教學(xué)中可以創(chuàng)設(shè)條件，采取直觀方法如演示實驗等，也可誘導(dǎo)學(xué)生邊做實驗邊討論學(xué)習(xí)

4、，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和求知欲，鼓勵學(xué)生大膽質(zhì)疑。質(zhì)疑是探求新知識的開始，也是探求新知識的動力，也就是說質(zhì)疑是創(chuàng)新的開始，也是創(chuàng)新的動力。 因此在物理學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑能力，無疑是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的重要內(nèi)容，需重視的是，教學(xué)中要及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生具有獨特性和新穎的思想，并給予及時鼓勵，即使是錯誤的想法，也不能因為不合常規(guī)而任意否定，要允許學(xué)生對教師的講課提出異議，敢于提出問題直至解決問題。引導(dǎo)學(xué)生即時思考，用課本理論來創(chuàng)造性地解決問題，以此鍛煉學(xué)生的問題意識和迅速反應(yīng)能力及創(chuàng)新精神。創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)始發(fā)于問題，推進于問題，發(fā)展于問題。 1.3 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力 創(chuàng)新能力包括敏銳的觀察能力、創(chuàng)造性的想象能力

5、、創(chuàng)新思維能力和實踐能力。在實踐中，教師應(yīng)非常重視教學(xué)的方法，充分調(diào)動學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性，激發(fā)積極的思維，啟發(fā)誘導(dǎo)學(xué)生在課堂中進行創(chuàng)造性活動。 創(chuàng)設(shè)具有啟發(fā)性的問題和情境，為激發(fā)學(xué)生的思維提供良好的素材，常用的方法有類比聯(lián)想、設(shè)立懸念，引導(dǎo)學(xué)生自己動手操作等。在教師簡單提示后，引導(dǎo)學(xué)生在演練的同時把握教材重點，突破難點，并善于發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識有意義的新知識、新事物、新方法，歸納有關(guān)規(guī)律，將知識系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化，無疑這就是一個創(chuàng)新的思維過程。 2 物理實驗教學(xué)的創(chuàng)新思維應(yīng)用 物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，實驗是物理教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。實驗教學(xué)不僅要使學(xué)生獲得知識，更重要的是要激發(fā)他們的興趣，啟迪他們

6、的思維，培養(yǎng)他們的科學(xué)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。在實驗教學(xué)過程中，注意把學(xué)生推到實驗主體的位置上，充分挖掘和發(fā)揮學(xué)生的主動性，引導(dǎo)他們向自己的未知領(lǐng)域邁進。改革傳統(tǒng)實驗內(nèi)容和方法，突破舊框框。 2.1 因人而異采用教學(xué)方法 過去的教學(xué)方法是，上課做實驗之前，教師詳細(xì)地將實驗做法講一遍，然后，學(xué)生照老師講的方法很快完成實驗，都能做完，看不出多大差距。能力強的學(xué)生發(fā)揮不了作用，能力弱的學(xué)生掩蓋了不足。我們現(xiàn)在改變這種作法，課堂上教師少講，只是加強巡視，讓學(xué)生自己做，放開手讓他自由操作，只要不出安全問題，讓他們盡量發(fā)揮，即使做錯了，讓他自己去發(fā)覺再重做，吃一塹長一智，就可以在錯中學(xué)到東西。 2.2 現(xiàn)代化

7、教學(xué) 在學(xué)生掌握基本操作和技能的基礎(chǔ)上，增加對綜合素質(zhì)培養(yǎng)有益的深層次實驗，并盡可能保證實驗儀器的現(xiàn)代化。豐富實驗儀器，加強直觀演示，激發(fā)理性思維3。 醫(yī)學(xué)物理實驗應(yīng)在學(xué)生掌握基本物理實驗方法和誤差理論的基礎(chǔ)上，盡可能多地接觸現(xiàn)代化儀器設(shè)備及現(xiàn)代化的實驗方法，并介紹物理方面的測量儀器和測量手段在醫(yī)、藥學(xué)臨床及科研中的應(yīng)用。在實驗過程中增加研究性實驗和創(chuàng)新實驗，提高學(xué)生的主動性，讓他們獨立思考，自己動手去獲取實驗結(jié)果。 隨著近年來計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，醫(yī)、藥學(xué)基礎(chǔ)研究及臨床診斷設(shè)備中大量使用計算機采集、分析和處理數(shù)據(jù)，但是傳統(tǒng)的物理實驗中沒有這方面的內(nèi)容，因此很有必要增加這部分內(nèi)容。學(xué)生在獲得實

8、驗室的基本實驗技能后，還應(yīng)在實驗內(nèi)容上給學(xué)生提供簡明、提示性的實驗指導(dǎo)書，嘗試讓學(xué)生在預(yù)習(xí)的基礎(chǔ)上，自己按要求操作實驗，開始逐步培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、分析和解決問題的能力。 2.3 實驗教材的更新方式，采用CAI多媒體等設(shè)備輔助教學(xué) 要使實驗教學(xué)跟上科技的發(fā)展，實現(xiàn)實驗教學(xué)內(nèi)容更新，首先涉及到的是實驗教材，盡量做到實驗教材有形而無定形，跟著科技的發(fā)展逐年變更。 多媒體技術(shù)進入課堂，擴充了認(rèn)知空間，縮短了認(rèn)知過程，優(yōu)化了課堂結(jié)構(gòu)，變單一的教師教授為教師和多媒體共同對學(xué)生施加作用。同時實驗室還應(yīng)建立局域網(wǎng)4，通過校園網(wǎng)與Internet連接，將互聯(lián)網(wǎng)的資源納入到了實驗教學(xué)系統(tǒng)中。在這種新型的教學(xué)模式

9、下，除教師用語言傳播、實驗演示外，多媒體還向?qū)W生提供文字、數(shù)據(jù)、圖像、動畫等多種信號刺激，使一些原本枯燥、抽象的原理變得親切、生動，不僅能克服人感官的局限性，而且還可以在較短時間內(nèi)反復(fù)出現(xiàn)實驗過程，巧妙地虛擬物理實驗，既增強了教學(xué)吸引力，又提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及大膽探索精神。 2.4 注重學(xué)生動手操作技能的培養(yǎng)，聯(lián)系實際，聯(lián)系醫(yī)學(xué)，有機滲透社會知識5 重視學(xué)生的實驗操作，這對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實踐能力具有十分重要的作用。做實驗的目的并不是只讓學(xué)生學(xué)會操作，更高的目標(biāo)是要求學(xué)生對實驗原理非常熟悉，突破教材框框，大膽設(shè)想，尋找完成實驗的最佳途徑，學(xué)生進一步熟練基本的實驗操作，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度，方法和創(chuàng)新思維。

10、比如學(xué)生們在理論學(xué)習(xí)和基本實驗后，掌握了全息照相可多次記錄并有角度選擇性等特點，他們創(chuàng)造性地提出了利用多側(cè)面記錄全息圖方法，將醫(yī)學(xué)標(biāo)本多側(cè)面多次記錄一次再現(xiàn)，獲得類環(huán)視效果。這一過程，凝結(jié)著學(xué)生們大量創(chuàng)造性勞動。 對于醫(yī)學(xué)生來說，不僅僅要掌握理論知識，還應(yīng)該親手操作。特別是醫(yī)療裝置、醫(yī)療器械的操作。常用的如：電筆、物理天平、體溫計、血壓計、洗胃器、顯微鏡等的使用；藥液的提取、房間濕度的調(diào)節(jié)、觸電的急救；醫(yī)療儀器的電源線、插頭、插座的檢修等。 3 注意加強醫(yī)學(xué)物理實驗內(nèi)容與醫(yī)學(xué)的有機結(jié)合 結(jié)合醫(yī)學(xué)專業(yè)的特點，設(shè)計一些具有自身特色的物理實驗項目6。在實驗課中結(jié)合實際儀器介紹物理原理在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用，

11、例如顯微鏡、激光、超聲波、MRI等；通過實驗來驗證生物材料的性質(zhì)和規(guī)律，總結(jié)出它們與物理中的理想模型的區(qū)別，例如血液就不是牛頓流體，其表觀黏度隨切變率的增大而減小。可以對一些典型的實驗的教學(xué)內(nèi)容向醫(yī)學(xué)進行大力度的擴展，增加實驗的應(yīng)用性和綜合性，多舉一些與醫(yī)學(xué)聯(lián)系緊密的實例，積極引導(dǎo)學(xué)生思考如何將該實驗的內(nèi)容和方法應(yīng)用到醫(yī)學(xué)中，應(yīng)用于將來的醫(yī)療實踐和科研工作中。比如在講流ìe5的運動時7，首先闡明：人體的血液可視為流體，研究流體的運動規(guī)律對研究人體血液的流動是有幫助的。授課中，始終將人體血管與玻璃管、血漿與理想流體、血液與實際流體結(jié)合起來。 另外，還應(yīng)該注意結(jié)合醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用，如學(xué)習(xí)激

12、光知識后，讓學(xué)生到診所、醫(yī)院調(diào)查激光在診斷和治療方面的應(yīng)用，并記下不同的激光器名稱、治療范圍，了解治療效果，寫出一份較詳細(xì)的調(diào)查報告。同時，向?qū)W生介紹激光在眼科治療方面的應(yīng)用。 參考文獻 1劉書龍論物理學(xué)在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育中的地位.西北醫(yī)學(xué)教育,2004，12（4）:279-280. 2 張鵬程，吳靜.在醫(yī)學(xué)物理學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力.數(shù)理醫(yī)藥學(xué)雜志,2005,18（1）:93-94. 3 胡平亞.物理實驗教學(xué)的改革與創(chuàng)新.實驗技術(shù)與管理,2000,17（6）:115-118. 4 曾小青，李曉春，李玲.改革醫(yī)學(xué)物理學(xué)實驗教學(xué) 培養(yǎng)創(chuàng)新人才.山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報（基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育版）,2004,6（2）:1