中醫(yī)藥環(huán)境下大學(xué)物理課程的新型教學(xué)模式

王蘊(yùn)華 王 翌 王 力

天津中醫(yī)藥大學(xué)健康科學(xué)與工程學(xué)院，天津市 300000

醫(yī)用物理在我校主要是針對中醫(yī)藥本科生開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，對該學(xué)科的專業(yè)學(xué)習(xí)起到打基礎(chǔ)的作用[1]。醫(yī)用物理課的學(xué)生，既有人數(shù)多的普遍現(xiàn)象又有專業(yè)不同的個性化特點(diǎn)；而且醫(yī)學(xué)生往往對醫(yī)用物理這門課不夠重視程度不夠，興趣也不高；再加上有的學(xué)生高中階段物理基礎(chǔ)不好，對這門學(xué)科的學(xué)習(xí)也存在畏難情緒?；诖爽F(xiàn)狀，與我校對醫(yī)用物理的教學(xué)形式改革，現(xiàn)匯報(bào)如下。

1 醫(yī)用物理的特點(diǎn)

醫(yī)用物理仍然涵蓋了物理學(xué)的力、熱、聲、光、電的所有內(nèi)容。依照教學(xué)大綱，雖然對醫(yī)學(xué)生的物理理論深度要求并不高，理解其原理夠用即可[2-3]，但對于與醫(yī)學(xué)聯(lián)系緊密的章節(jié)，要求理論應(yīng)與醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究和臨床實(shí)踐掛鉤，同時(shí)強(qiáng)調(diào)研究方法、測量技術(shù)和手段的熟悉也是十分重要的。這就要求教學(xué)中需深入學(xué)習(xí)的內(nèi)容，會因不同專業(yè)而有所不同。例如，骨傷專業(yè)要適當(dāng)突出彈性力學(xué)部分的內(nèi)容；藥學(xué)專業(yè)要適當(dāng)突出熱學(xué)、光學(xué)部分的內(nèi)容；中醫(yī)等專業(yè)要適當(dāng)突出流體動力學(xué)部分的內(nèi)容等。當(dāng)然，對于所有的專業(yè)，醫(yī)用物理的教學(xué)過程中，還要注重教會學(xué)生分析問題、解決問題的邏輯思維能力。物理專業(yè)出身的教師，相對來說，物理知識容易講得過深，而對于醫(yī)學(xué)類專業(yè)知識涉足不深，在講課過程中內(nèi)容易僵化，理論和實(shí)際聯(lián)系把握不當(dāng)，難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。針對以上教學(xué)現(xiàn)狀，就中醫(yī)藥院校如何進(jìn)行醫(yī)用物理課程的教學(xué)改革，我們做了一些探索性研究。

2 改革各教學(xué)模式

傳統(tǒng)的教學(xué)模式分為三個階段：課前學(xué)生預(yù)習(xí)知識、課中教師傳授知識、課后學(xué)生通過作業(yè)鞏固知識。翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式分為兩個過程：課前學(xué)生觀看教師事先準(zhǔn)備好的視頻的自學(xué)過程和課中學(xué)生與老師的探討與鞏固過程[4]?？梢钥闯龇D(zhuǎn)課堂是指重新調(diào)整課堂內(nèi)外的時(shí)間，把傳統(tǒng)教學(xué)模式中的前兩個階段變?yōu)槠涞谝浑A段，把傳統(tǒng)教學(xué)模式中的第三個階段轉(zhuǎn)換到課堂上來。所以在一定程度上增強(qiáng)了學(xué)生的自學(xué)能力，滿足了學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)，同時(shí)也增加了師生探討和交流的時(shí)間，實(shí)質(zhì)是將學(xué)習(xí)的決定權(quán)從教師轉(zhuǎn)移到學(xué)生的模式[5]。

2.1 以互動為核心的翻轉(zhuǎn)課堂 我教研團(tuán)隊(duì)自2017年開始，以“雨課堂”智慧教學(xué)平臺為媒介[6]，針對醫(yī)用物理課程中與醫(yī)學(xué)聯(lián)系緊密的四章內(nèi)容，充分考慮了中醫(yī)藥院校的具體特點(diǎn)，筆者以互動為核心[7]，對“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)模式進(jìn)行微調(diào)后做了大膽嘗試[8]。通過近兩年的實(shí)踐證明，此模式在我中醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)用物理的教學(xué)過程中，是行之有效的。由于醫(yī)用物理教學(xué)的成功，筆者準(zhǔn)備開始在生物力學(xué)等中醫(yī)藥其他課程中實(shí)施這一教學(xué)模式。(1)需要學(xué)生在課前完成老師通過雨課堂上傳的課前課件：其中包含教師依據(jù)教學(xué)大綱制定的預(yù)習(xí)提綱，與預(yù)習(xí)提綱同步的教學(xué)視頻，以及與教學(xué)視頻配套的測試題，還有一些重要的與醫(yī)學(xué)聯(lián)系緊密的熱門話題，學(xué)生根據(jù)自身需要以看視頻、聽播音、閱讀電子書、網(wǎng)上與他人討論、查閱資料等多種方式完成自主學(xué)習(xí)過程[9]。(2)需要學(xué)生在課中按照老師通過雨課堂上傳的課中課件：針對重點(diǎn)、難點(diǎn)等核心內(nèi)容，老師和學(xué)生先做面對面的交流與探討。即教師可以借助思維導(dǎo)圖、對比表格等形式精講來滿足學(xué)生的需要；或經(jīng)過討論學(xué)生走上講臺發(fā)表自己的看法，進(jìn)而促成他們的個性化學(xué)習(xí)；還可以走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室在老師的指導(dǎo)下邊做實(shí)驗(yàn)邊總結(jié)結(jié)論[10]。隨堂提交重點(diǎn)內(nèi)容的思維導(dǎo)圖和知識點(diǎn)的歸納總結(jié)。(3)需要學(xué)生在課后完成老師通過雨課堂上傳的課后課件：其中包含與醫(yī)學(xué)聯(lián)系緊密的專家講座及此部分內(nèi)容的前沿展望。要求上傳觀后感。(4)還要特別說明的是，對于不同專業(yè)可以選擇不同的內(nèi)容進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)實(shí)踐，從而突出其在相應(yīng)方面的創(chuàng)新能力。

2.2 雨課堂 課堂教學(xué)改革固然重要，但如果信息化的工具和手段過于復(fù)雜，那么教學(xué)過程將陷入使用工具分散教學(xué)精力的窘境。雨課堂是一款主要面向高等教育領(lǐng)域的智慧教學(xué)工具，它的實(shí)現(xiàn)主要基于大家最為熟悉的PPT和微信軟件[11-12]。教師可以推送視頻、語音、課件到學(xué)生的手機(jī)上，學(xué)生只需要在微信中關(guān)注雨課堂公眾號，掃描教師推送的課程二維碼即可開始輕松的學(xué)習(xí)旅程[13]。在課前+課中+課后的整個教學(xué)過程中，雨課堂基本實(shí)現(xiàn)了教師對教學(xué)全周期的數(shù)據(jù)采集工作，由此直觀地量化了學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡。教師可以根據(jù)報(bào)表數(shù)據(jù)對教學(xué)過程進(jìn)行靈活地調(diào)控，更好地修改、完善教學(xué)方案，進(jìn)而達(dá)到最好的教學(xué)效果。學(xué)生則可以根據(jù)個人學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)了解自己的學(xué)習(xí)狀態(tài)，隨后也可在終端上有針對性地進(jìn)行調(diào)整和加強(qiáng)。由此看出，雨課堂為真正實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂提供了極大的便利。

3 該教學(xué)模式的具體實(shí)現(xiàn)

筆者認(rèn)為，該模式的最大特點(diǎn)是將傳統(tǒng)授課與課堂活動融為一體[14]。下面以醫(yī)用物理第二章第二節(jié)(2學(xué)時(shí))粘性液體在管道中流動這部分內(nèi)容為例，簡要介紹這種教學(xué)模式的流程。學(xué)生在上節(jié)課已經(jīng)系統(tǒng)地學(xué)習(xí)過第二章第一節(jié)(2學(xué)時(shí))理想液體穩(wěn)定流動的知識。教師利用雨課堂平臺已將學(xué)生指定分成若干小組，并推選出各自的組長。

3.1 課前 要求學(xué)生在上課之前必須預(yù)習(xí)教材第二章第二節(jié)粘性液體在管道中流動的知識。教師把預(yù)習(xí)任務(wù)清單、預(yù)習(xí)相關(guān)視頻以及考查預(yù)習(xí)情況的測試題等這些學(xué)生課前需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，通過雨課堂平臺發(fā)送給所有人，同時(shí)設(shè)定預(yù)習(xí)截止的時(shí)間節(jié)點(diǎn)。課前課件里包含以下幾個預(yù)習(xí)內(nèi)容：任務(wù)1：粘性液體的定義、性質(zhì)、規(guī)律。附優(yōu)酷視頻和單選、多選測試題及答案。任務(wù)2：雷諾數(shù)的定義式及層流和湍流的劃分標(biāo)準(zhǔn)。附優(yōu)酷視頻和填空測試題及答案。任務(wù)3：在理想液體穩(wěn)定流動的基礎(chǔ)上，改寫粘性液體做層流的方程。附對比表格。任務(wù)4：泊肅葉定律的推導(dǎo)、適用條件、物理意義及對中醫(yī)脈象形成機(jī)理的探討。任務(wù)5：用以上所學(xué)的知識，分析粘滯液體在狹窄、彎曲、分叉中流動會出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象；附我團(tuán)隊(duì)制作的教學(xué)演示視頻。任務(wù)6：把粘性液體拓展到實(shí)際液體血液，分析血栓、動脈粥樣硬化的形成機(jī)理。附優(yōu)酷視頻。

學(xué)生可多種方式在老師限定時(shí)間內(nèi)完成自主學(xué)習(xí)過程。對于基礎(chǔ)較差的學(xué)生還可重復(fù)回看。上課前老師可通過雨課堂查到反饋信息，這樣教師既可監(jiān)控每個學(xué)生對課前材料的預(yù)習(xí)情況，又可準(zhǔn)確地調(diào)整授課重點(diǎn)把握課堂進(jìn)度。

3.2 課中 這是整個教學(xué)過程的一個重要環(huán)節(jié)。任務(wù)完成需要小組成員充分合作、相互交流，才能更好地掌握理論知識。為充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性、趣味性和實(shí)用性，設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)如下：(1)(0～10min)教師通過雨課堂導(dǎo)入課前PPT向?qū)W生展示本節(jié)課的預(yù)習(xí)任務(wù)清單；學(xué)生針對任務(wù)1～4分小組交流預(yù)習(xí)情況分享心得。(2)(10～25min)教師通過雨課堂導(dǎo)入新課PPT向?qū)W生展示圍繞本節(jié)課教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)的表格。先由教師通過雨課堂隨機(jī)點(diǎn)名環(huán)節(jié)帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)第一節(jié)的重點(diǎn)知識點(diǎn)，同時(shí)填寫表格左邊三行；隨后由三組學(xué)生針對這節(jié)課任務(wù)1～3依次推出小組發(fā)言人，三組發(fā)言人走上講臺將本組收集的材料展示給大家，反饋講演分享心得。同時(shí)在老師的引導(dǎo)下依次填寫表格右邊三行，把知識補(bǔ)充完整。(3)(25～50min)教師通過雨課堂導(dǎo)入任務(wù)4泊肅葉定律內(nèi)容的PPT，以教師精講為主線。在限定條件是牛頓粘滯流體在水平剛性直圓管中做穩(wěn)定層流時(shí)，據(jù)力的平衡列出微分方程后，再交給學(xué)生用高等數(shù)學(xué)的方法，求解速度分布函數(shù)和流量的表達(dá)式。隨后向?qū)W生拋出一個個問題把適用條件進(jìn)一步放寬，從而改寫泊肅葉定律的近似式，為指導(dǎo)醫(yī)學(xué)臨床做鋪墊。問題如下：問題1：若剛性直圓管存在高度差h；問題2：若流體是非牛頓粘滯流體，例如賓漢或卡森流體；問題3：從泊肅葉定律如何看中醫(yī)脈象形成的機(jī)理；問題4：若是狹窄、彎曲、分叉管；課間休息10min。(4)(50～60min)教師對知識拓展問題1～3，通過雨課堂導(dǎo)入兩個我們團(tuán)隊(duì)自己制作的視頻，做個簡要解答。(5)(60～85min)教師通過雨課堂導(dǎo)入針對任務(wù)5提出的問題4中涉及的狹窄管、彎曲管、分叉管的3例圖形，以學(xué)生討論為主線，應(yīng)用前面學(xué)過的知識分析解決實(shí)際問題，進(jìn)而復(fù)習(xí)鞏固應(yīng)用知識的目的。教師鑒于雨課堂對預(yù)習(xí)的反饋信息，點(diǎn)名叫觀點(diǎn)具有代表性的同學(xué)上來主講自己的觀點(diǎn)，教師隨時(shí)叫停，強(qiáng)化重點(diǎn)、難點(diǎn)，糾正錯誤。把結(jié)論一點(diǎn)一點(diǎn)地標(biāo)注在那三副圖形上。(6)(85～95min)教師通過雨課堂導(dǎo)入第二節(jié)思維導(dǎo)圖PPT，做總結(jié)性的發(fā)言，幫助學(xué)生梳理知識框架。意在達(dá)到兩個目的：其一是明確第二節(jié)內(nèi)容的重點(diǎn)、難點(diǎn)問題，以及第二節(jié)與第一節(jié)內(nèi)容的聯(lián)系與區(qū)別；其二是要想進(jìn)一步探究血液在血管中的流動問題，還需要學(xué)習(xí)醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、生物流變性方面的知識。(7)(95～100min)根據(jù)課堂上各小組及個人的綜合表現(xiàn)，以投票的形式推出優(yōu)秀小組和個人。激勵學(xué)生提高學(xué)習(xí)的自覺性和主動性。

3.3 課后 教師借助雨課堂課件發(fā)布課后課件。期中包含有關(guān)任務(wù)6的自制教學(xué)視頻和我校心腦血管方面的專家講座視頻；還要公布實(shí)驗(yàn)室對外開放時(shí)間，學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)室自己動手觀察演示實(shí)驗(yàn)，提高動手能力；還要通知第二章紙質(zhì)作業(yè)上交時(shí)間。

4 該教學(xué)模式的研究進(jìn)程

筆者的體會是這樣的課堂活動與學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容相配套，能夠最大限度地為學(xué)生提供一個動態(tài)的、交互式的學(xué)習(xí)環(huán)境，深得教師和學(xué)生的推崇。在實(shí)行這個教學(xué)模式的同時(shí)，已成型的四章授課內(nèi)容基礎(chǔ)上編寫適用教材，這套教材采用了基于網(wǎng)絡(luò)課程——雨課堂管理系統(tǒng)，在編寫該教材的同時(shí)編寫該教材的配套課件。目前，正在為推廣該教學(xué)模式做準(zhǔn)備?，F(xiàn)對于生物力學(xué)這門課，由一名經(jīng)驗(yàn)豐富的主管教師和一名網(wǎng)絡(luò)技術(shù)比較嫻熟的年輕教師負(fù)責(zé)課程設(shè)計(jì)、教案準(zhǔn)備、結(jié)課考試卷等。筆者的目標(biāo)是不同專業(yè)的老師遵守自己專業(yè)的教學(xué)大綱，同專業(yè)可以統(tǒng)一的電子教案；學(xué)生完成相同的課堂活動，結(jié)課后通過相同的考卷測試。但這并不影響主講教師在講課過程中的個性發(fā)揮。

5 該教學(xué)模式的實(shí)施體會

從上面的教學(xué)案例不難看出，粘性液體的流動內(nèi)容是醫(yī)用物理課程的基本教學(xué)內(nèi)容，在傳統(tǒng)教學(xué)中很容易一筆帶過。而在這個模式的教學(xué)活動中，卻給學(xué)生提供了全面探索物理學(xué)與醫(yī)學(xué)緊密聯(lián)系的機(jī)會。

5.1 模式的特色 (1)主動性：設(shè)計(jì)教學(xué)全程都讓學(xué)生親自參與、相互切磋、共同提高。不但要求課前預(yù)習(xí)，課后寫觀后感，在問題討論式的啟發(fā)引導(dǎo)下，并且有針對性的討論，直到得出科學(xué)的結(jié)論，這其實(shí)就是通過醫(yī)用物理的學(xué)習(xí)，訓(xùn)練學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的科學(xué)探索能力，真正實(shí)現(xiàn)了以學(xué)生為主體、研究性的主動學(xué)習(xí)。(2)針對性：一方面，針對中醫(yī)藥院校的醫(yī)用物理的課時(shí)較少的情形，把部分理論知識分散在課前掌握，會使得課堂上的時(shí)間能被更好地利用；另一方面，針對不同專業(yè)對醫(yī)用物理中不同內(nèi)容，要求掌握知識的深度、廣度不同的情形，本著因材施教的原則，有針對性地對不同專業(yè)做不同的教學(xué)設(shè)計(jì)及配套視頻。(3)效率性：各教學(xué)環(huán)節(jié)都必須在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成，這就要求學(xué)生注意力要高度集中，課下無事可干、圖書館無人看書、教室無人自習(xí)的現(xiàn)象明顯減少，大大提高了學(xué)習(xí)效率。(4)成長性：幾個人的小組中，每個人必須積極思考、密切合作、相互砥礪、共同提高。通過具體問題在同一環(huán)境下的集體學(xué)習(xí)，彼此取長補(bǔ)短，這對人的成長是很有益的，同時(shí)也弘揚(yáng)了團(tuán)隊(duì)精神。

5.2 實(shí)施的條件 (1)有好的教學(xué)設(shè)計(jì)和視頻：有根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)規(guī)律并以學(xué)生為中心進(jìn)行的教學(xué)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)良好的教學(xué)視頻。這意味著必須由教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的教師，投入大量精力設(shè)計(jì)教學(xué)過程，錄制教學(xué)視頻。對教師的要求較高，投入的工作量較大。(2)有保障的課上課下時(shí)間比例：如果學(xué)生不能保證在課前按規(guī)定看完教學(xué)視頻和課程測試，課堂中難于融入課堂討論和測試。這就要求學(xué)生課前∶課中∶課后投入的時(shí)間至少保證2∶1∶1的時(shí)間比例。(3)有科學(xué)合理的課程評估機(jī)制：既然教學(xué)活動貫穿課上課下全過程，則應(yīng)該采用過程性評價(jià)與終結(jié)性評價(jià)相結(jié)合的方式評定學(xué)生成績，只有這樣才能有效杜絕混課現(xiàn)象，才能完整體現(xiàn)出學(xué)生對課程的掌握、理解程度。

綜上所述，當(dāng)前教學(xué)改革的熱點(diǎn)是把信息技術(shù)融入中醫(yī)藥院校醫(yī)用物理專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)中，需要將智慧型教學(xué)工具與適宜的教學(xué)模式結(jié)合起來，根據(jù)不同的教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行各具特色的教學(xué)設(shè)計(jì)，才能達(dá)到良好的教學(xué)效果。