“双一流”建设背景下医学院校医学物理学教学现状调查与改革的思考

张晓军　张敏　尚永兵

摘要：在“双一流”建设和“医学+X”多学科交叉融合背景下，临床医学专业的学生应该把医学物理学掌握到什么程度，是一个值得探讨的重要问题。本文调查分析了当前国内医学院校医学物理学教学现状，提出了对该课程定位、教学内容、教学方法和手段以及有关实验课程等方面的改革构想。旨在促进物理学与医学的融合，使学生具有较宽的知识面和较深的理论研究基础，从而培养出具有高层次、复合型、创新型拔尖医学人才。

关键词：医学物理学;教学现状;教学改革

中图分类号：G642.0文献标识码：A

“双一流”是我国高等教育领域继“211工程”“985工程”之后的又一国家战略，建设方案明确提到培养具有国际视野，具备跨学科知识基础，富有创新精神和实践能力的创新型、应用型、复合型优秀人才[1]。2020年9月23日教育部网站公布了《国务院办公厅关于加快医学教育创新发展的指导意见》，其中明确提出要加快高层次复合型医学人才培养，设置交叉学科，促进医工、医理、医文学科交叉融合，推进“医学+X”多学科背景的复合型创新拔尖人才培养[2]。这表明在新的形势下国家对人才培养模式提出了新的要求，特别是对医学人才的培养和医学教育的发展指明了方向。

医学物理学是物理学与医学相结合的一门交叉学科，是高等医学院校医药类专业学生必修的一门重要的自然科学课程，旨在为学生学习后续医学基础课程和临床专业课程打好基础，为其将来从事医学科学研究和医疗实践储备必要的物理学知识[3]，更为重要的是通过该课程的学习，培养学生的自主学习能力和科研创新思维。

近期，我们对五年制临床医学专业的医学物理学的课程设置、学时数和教学内容的情况在全国设有医学院的部分高校进行了问卷调查，共收到有效问卷25份，其中“双一流”建设高校9所（综合性大学6所，医科类院校3所），非“双一流”建设高校16所（综合性大学2所，医科类院校14所）。本文通过对各学校医学物理学课程的现状分析，并结合国家对加快医学教育创新发展的要求，针对其目前存在的问题提出了若干建议。

1 医学院校医学物理学教学现状

1.1 课时设置情况

在本次调查的25所院校中，所有院校的五年制临床专业都将医学物理学课程列为必修课，一般都在第一学年第二学期开设，也有少数学校在第一学年第一学期开设。表1、图1和表2分别列出了各学校医学物理学课程总学时数、理论课学时数、实验课学时数的分布情况以及总学时、理论课、实验课平均学时数。表2显示各组数据方差非常大，反映出无论是“双一流”建设高校之间还是非“双一流”建设高校之间医学物理学课程学时数设置情况均相差较大，非“双一流”建设高校的医学物理学的理论学时数和实验学时数均与“双一流”建设高校的学时数相差甚大，仅占其相应学时数的60%左右;各学校理论课学时数与实验课学时数基本按照2∶1的比例进行设置。课程总学时数分布在36—126学时范围内，平均学时为70.64±24.97学时，其中有3所“双一流”建设高校的总学时数超过100学时。理论课学时数最低为28学时，最高为72学时，主要分布在30—59学时范围内，平均学时数为48.88±13.54学时。22所院校开设实验课程，3所院校未开设实验课程，实验课学时数集中分布在10—29学时范围内，平均学时数为24.59±11.82学时，最高为54学时。

1.2 教学内容情况

表3列出了本次调查的理论课教学内容情况。从表中可以看出，各学校教学内容的设置基本沿用了理工科大学物理课程，包括经典力学、电磁学、热力学及统计物理、光学和近代物理学五部分。值得一提的是，大部分学校教学内容中增加了一些与医学有密切关系的物理理论知识如流体动力学、放射医学基础等。由于受学时数少的制约，绝大部分院校医学物理学的教学只能围绕医学展开重点在于突出其实用性，但物理学的系统性则无法兼顾。有近八成以上的院校讲授流体的运动、振动、波动、静电场、分子动理论、波动光学、几何光学、激光与X射线等内容;有近半数的院校讲授力学基础、恒定电流、恒定磁场、量子力学基础和放射医学基础等内容;大多数的“双一流”建设高校开始讲授刚体的转动及相对论内容，但其他院校对此内容并不涉及。

2 “双一流”建设背景下医学物理学课程的改革构想

2.1 明确医学物理学课程的定位和作用，适应新形势的要求

医学物理学是高等医药学院校本科专业的必修课，是一门培养和提高医学生的科学素质、科学思维方法及科学研究能力的重要基础课。但由于目前各高校对医学物理学的定位和作用的理解、认识的不同，导致对此课程的设置及相关要求差异较大。“双一流”建设院校医学物理学课程学时设置显著高于非“双一流”建设院校，在“双一流”建设院校中综合性院校医学物理学课程学时设置也明显高于医学专科院校。受调查学校的绝大多数教师认为，目前医学物理学理论课学时数偏少，不能满足正常的教学要求。这必然使得医学物理学教育应有的作用大打折扣。医学生学习物理学知识，一方面让学生掌握宽泛的自然科学知识，培养科学研究精神，树立科学、系统的自然觀，从而全面理解和认识自然界物理现象，具备系统的抽象思维、逻辑推理及创造性思维的能力[4]。另一方面也为学生学习医学课程服务，物理学所提供的技术和方法为生命科学的研究及临床实践开辟了许多新途径，例如从基因组计划的实施，到蛋白质结构的揭秘，从干细胞学说的兴起，到脑功能研究的深入，无不以物理学的前沿理论与先进技术为基础和工具[5]。因此，各高校要以《国务院办公厅关于加快医学教育创新发展的指导意见》为指导思想，明确新形势下我国医学教育改革发展的目标，从更深层次上理解医学物理学课程的定位和作用，促进医工、医理学科交叉融合，使学生具备较宽的专业面和较深的基础，提升医学生的科学底蕴和综合素质，培养出具有“医学+X”多学科背景的复合型创新拔尖人才。

2.2 构建合理的医学物理课程结构，增加教学的针对性

到目前为止，全国大多数医学院校还是按“保持物理学的完整体系不变，适当联系医学”这种模式进行医学物理学教学，在内容设置上与理工科非物理专业的物理学课程基本相同，差别仅是学时数多少的问题，没有突出医学专业的特点[6，7]。医学物理学课程应当根据医学专业对物理知识的需要和院校的实际情况来决定物理教学内容和学时分配，对于学时较多的院校教学内容既可兼顾物理学本身内在的逻辑性和系统性，又可重点讲授物理学与医学紧密结合的理论。对于学时较少的院校，只能略讲或者不再赘述与高中物理重复的经典物理学内容，仅将物理学与医学联系紧密的知识作为重点讲授的内容，使学生真正感受到物理学对医学发展的重要性和必要性，促使学生将物理学与医学有机地整合起来，并从中学会利用物理学的知识研究和解决医学上遇到的相关问题。同时还要加大对大近现代物理知识与现代医学相结合方面的前沿知识及研究成果的讲授，这样既能开阔学生的视野、让学生具备较为宽泛的知识面和较深的理论研究基础，又有利于培养出高层次、复合型、创新拔尖医学人才。

2.3 完善教师知识结构，提高教学的质量

“双一流”建设的首要建设任务就是“建设一流师资团队”，教师在医学物理学课程教学过程中起着非常关键的因素，教师应该把物理学的知识和医学知识有机整合起来使学生深刻体会到物理学在医学中的重要地位，避免使医学生认为物理知识不仅难学且对医学专业的学生没多大作用，从而调动学生学习的积极性。这就要求医学物理学教师不仅要有扎实的物理学功底，而且还要兼具医学基础知识，比如生理学、解剖学等多方面的知识。而目前医学物理学教师基本都是物理学专业毕业的，具有深厚的物理学知识，但缺乏医学基础知识。这就需要不断完善教师的知识结构来提高教师授课质量。现有教师应该充分利用医学院校的便利条件旁听相关医学基础课程，或与医学专业教师和临床医生联合进行科学研究来扩大自己的医学知识储备，也可进一步了解临床和医学相关科研对物理学的需求。另外，要加强集体备课，充分发挥集体智慧，发扬“以老带新”传帮带作用，不断加强教师的业务能力。此外，在引进新教师时，应倾向于医学物理学或生物物理学专业毕业的人才，毋庸置疑，具有这些专业背景的教师更能有效地促进物理学与医学的有机结合，从而提高教学质量。

2.4 优化教学方法和教学手段，培养学生的思维能力

“双一流”建设的五项基本建设任务之一是“培养拔尖创新人才”，传统的医学物理学课程讲授中，教师大多以自己为中心，讲授精心准备好的教学内容，学生处于被动学习的状况，不能充分调动学生学习的主观能动性，不利于学生思维拓展能力及科学素质的培养。这就要求教师转变传统的教学模式，多采用讨论式、启发式、问题式等互动的教学方法[8]，创造条件让学生主动寻找解决问题的办法，加深相关知识及技能的学习，进一步培养和激发学生们的独立思维和解决问题的能力。围绕课堂讲授的内容，教师要充分利用现代教学手段，借助课堂演示实验、多媒体软件、微课程、微视频提高教学的直观性和趣味性[9]，把传统、常规的教学手段无法清楚表达的内容和动态变化的过程清晰化、具体化，使教学内容更加活泼生动和形象，从而激发学生学习的兴趣，提高教学效果。

2.5 改革医学物理学实验设置，增强学生的创新能力

实验教学是整个高等教学工作中的一个重要环节，医学物理实验是完成医学物理学教学的重要组成部分，在培养学生的实验综合素质、实践能力、分析解决问题能力、科学思维能力和创新精神等方面起着十分重要的作用。但是目前有的医学院校对临床医学专业不开设医学物理学实验课，有的院校仅开设几个基础性实验或验证性实验，学生只需按照教材中的实验步骤，一步一步被动完成实验内容即可。学生从中体会不到物理知识与医学的紧密联系，导致医学生学习物理缺乏动力。醫学物理学实验设置既要涉及物理实验的基本内容，也要充分考虑医学生的专业特点，要体现医理、医工的结合，使实验更加具有医学院校的特色。鉴于此，近年来，我校在医学物理学实验设置中提高了与医学相关的物理实验比例，如新增了核磁共振实验、人耳听觉阈的测量、血液黏滞系数的测定等实验。我们发现实验调整后，学生对实验的兴趣、参与主动性明显增强，从而增加了学生动手能力，促进了学生学习医学物理学的兴趣。此外，医学物理学实验设置时不仅要设置基础性、验证性的实验，还要增设一些综合性、自主创新性实验，在实验过程中发挥学生的主观能动性，调动学生的学习兴趣、探索精神和创新精神，只有这样才能培养出高层次、复合型、创新的医学拔尖人才。

3 结语

在国家“双一流”建设背景下，为推进“医学+X”多学科背景的复合型创新拔尖人才培养目标的需要，针对目前医学院校医学物理学课程设置的现状，并结合我校近年对医学物理学课程的改革尝试，本文提出了几点相应的改进策略，希望可以推进医学物理学课程在培养高层次、复合型、创新的医学拔尖人才过程中发挥更大的作用。

致谢：本文的调查工作得到了北京大学、复旦大学、同济大学、山东大学、华中科技大学、青岛大学、西北大学、海军军医大学、空军军医大学、大连医科大学、新疆医科大学、广东药科大学、南方医科大学、首都医科大学、天津医科大学、哈尔滨医科大学、重庆医科大学、河北大学医学院、锦州医科大学、广西中医药大学、九江学院、广东医学院、温州医学院、泰山医学院、新乡医学院等学校同行的支持，在此表示衷心的感谢。

参考文献：

[1]国务院.国务院关于印发统筹推进世界一流大学和一流学科建设总体方案的通知.[EB/OL].（20151024）[20191123].http：//www.gov.cn/zhengce/content/201511/05/content_10269.htm.

[2]教育部.国务院办公厅关于加快医学教育创新发展的指导意见.[EB/OL].（2020917）[2020108].http：//www.moe.gov.cn/jyb_xxgk/moe_1777/moe_1778/202009/t20200923_490164.html.

[3]潘志达，盖立平.医学物理学[M].第2版.北京：科学出版社，2015，1.

[4]李光仲，刘俊英，李贞颖，战丽波，闫鹏.基于医学应用的医用物理学案例库的构建与应用[J].西北医学教育，2016，24（05）：763765.

[5]洪洋.医用物理学[M].第3版.北京：高等教育出版社，2014，2.

[6]盖立平，伍建林，丁晓东，王桂莲，王礼.医学人才物理教学的改革与实践.中国医学物理学杂志[J].2010，27（4）：20692070.

[7]童家明，刘成玉，周晓彬，易红英，刘春波.普通高等学校医药类专业物理理论课教学现状调查[J].大学物理，2005（07）：5559.

[8]钟洋，冯笙琴.以提高医学人才培养质量为目标的医学物理教学改革与实践[J].教育教学论坛，2020，（13）：190191.

[9]刘凤芹，盖志刚，于淑云，刘建强.多维度教学改革促进医学物理学课程建设[J].大学物理，2020，39（10）：7680.

基金项目：国家自然科学基金面上项目（51377163）;西北大学科研启动经费（363042005100）;西安地区军队院校协作中心物理教育教学研究课题（XXWL201512）

作者简介：张晓军（1975—），男，汉族，甘肃白银人，博士，副教授，主要研究方向为电磁生物效应与组织工程相关研究。