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【关键词】医学影像学;教学改革;思考与探索
1教学现状
1.1课时少,内容多
现代医学影像学教学较以前涉及的知识面、信息量增广,内容增多,而教学课时数却在锐减[1],使得实践教学出现了“时间紧、任务重,学生感到抓不住重点”等问题。传统的X线、CT、MRI等方面的教学模式已远远不能适应现代影像专业的教学学习。而教学内容与教学目标的制定难以达成一致性,导致教学内容与实际教学间冲突时有发生。医学影像学既是应用性、实践性很强的一门学科,同样也是联系解剖学、病理学和临床医学的重要桥梁科目。培养学生根据患者病情建立一套自己的实用、灵活的影像检查手段,逐步建立自己的完整的知识体系。从而使学生在走向工作岗位后能够逐渐达到医学影像学专业素质教育的目标[2]。
1.2教学方法老化,重点难以突出
医学影像学是将理论知识与图像相结合的一门实践性很强的课程,需要结合大量阅片才能对知识点进行很好的理解和掌握。观片灯方法是最初医学影像学实践教学采取的主要带教方式,即带教老师从众多的胶片中整理出典型的教学片,使用观片灯向学员解读疾病的表现。教学片的质量和数量由于使用过程的损坏及数量的限制,难以达到教学要求;授课老师在众多储存片中查阅出具有教学价值的教学片非常费时费力;最初的感光胶片需要显、定影进行冲洗,其中含有重金属的定影液会对污染环境。这种传统教学方式带教的学生受到限制,无法详细解惑学生的疑问,使得学生掌握疾病的影像学特点变得非常困难。
2医学影像学教学改革策略
2.1创新教育内容
如今医学设备随着影像技术的不断开发而显得更智能化、自动化,医学影像学亦需要与时俱进、技术创新。目前,临床实际经验与医学影像理论知识存在不一致,故需要教学内容改革。将必须掌握的教学内容依据大纲要求进行整改,结合具体病例的临床症状与理论相结合来进一步阐释,从而提高学生们的学习热情;通过不断扩充新知识、新技术以及新进展,以点带面,举一反三,以提高学生的知识面,培养学生认识问题和解决问题的技能,能够做到理论最大程度联系临床工作。
2.2教学方法革新
医学影像的检查方法之多、原理之复杂,学生难以掌握。医学影像学实践教学就需要在理论课上的基础上进一步掌握各种影像的检查原理、检查方法及实践技能。近年来,随着电子信息学技术的迅速发展,在医学影像的授课及学生占据了重要的位置。但目前仍以教师为主导的单向灌输式的教学模式和学生被动接受的学习方式未得到根本的改革,学生仍旧只能被动的跟着教师的节奏,按照教师提供的PPT课件进行走马观花的学习,缺乏学习的主动性。师生之间相互交流少,一些在学习过程中产生的疑问得不到充分的解答,往往无法达到预期的教学效果,问题依然是问题,教学效果便无法提高。因此教师应该更注重学生的创新能力和自主学习能力的培养,调整教学方式,不能局限于传统的教学方法,引导学生积极、大胆阐述自己对问题的观点和看法;鼓励学生积极主动的提出问题,课堂上采用灵活的教学方式,配合讲义、课件、图片,再结合学生提出的问题,将临床经验融入问题解答中,让学生能更直观的理解、掌握,将在影像学习中遇到的问题转化为临床实践经验表现出来,更深入的去思考、去体会。从而提高学生的创新能力、实践能力和临床能力。
2.3教学工具改革
以下三方面是医学影像学实践教学的特点:第一,内容丰富的影像学资料。不同疾病有着不同的影像学特点,目前多采用计算机多媒体的教学方法让学员全面了解病理状态下的影像学改变。第二,多媒体教学与传统教学的结合。如今大部分医院以多媒体教学为主,并结合影像实物片,让学生认识到荧光屏上的影像和实物片的影像是有差异性的。第三,学生医学影像检查的操作、原理的培养。目前,随着影像存档与通讯系统(PictureArchiveandCommunicationSystem,PACS)的出现,医疗、科研、教学工作得到了快速发展,教学水平和诊疗水平亦明显改善。PACS是通过各种接口把平时扫描的不同医学影像资料以数字化的方式全部储存起来,以后需要出具医学报告或拷贝相关典型图片时,在一定的授权下能够准确、迅速调出使用,并伴有辅助诊断管理的一些功能。PACS应用于影像学的实践教学之后,激光胶片的使用率明显下降,影像资料完整性和丰富性明显增高,影像学资料的解读工作更加容易掌握。PACS具有以下优点:(1)病例资料的收集较便利,课程质量和数量得到了提高[3-5]。(2)患者的隐私权得到了较好的保护,医疗官司明显下降。(3)教学资源得到了共享。(4)影像学实践的考试不需要传统的胶片及试卷,既减轻环境的污染又保证教学质量。医学影像的实践教学方法随着影像学教育与电子信息技术的结合发生了巨大的变革,目前利用电子信息学技术构建医学影像学实践教学平台的医学教育机构越来越多,既简便了带教老师的教学工作,也灵活了学生学习专业知识、掌握如何将理论知识运用在临床的技能。为培养应用型影像人才学生独立思维和解决问题的能力[6]。
3结语
课程的目的和任务
对于医学生为什么要学物理,在我国现行的教育体制中看法不一,有部分教师和学者认为是为专业课服务,也有部分教师和学者是培养医学生的科学素质,不同的目标定位,导致目前各院校对医药专业物理课程的教学内容和教学方法大相径庭。教学目的是理解教学大纲、确定教学内容、掌握教学原则、选择教学方法的准则,它对教学活动起着提纲挈领的作用,因此全面、正确、深刻的认识医药专业物理课程教学的目的和任务,不仅是当前提高教学质量所必需的,也是深化物理教学改革所要求的。在计划经济时代,医药类高校的目标是培养“医药科学的专门人才”,因此大部分医学院校的物理课程强调物理在医药中的应用,不太注意物理学本身的系统性,对物理学的思想性、人文性也不够重视,而当今市场经济下的高等教育已由精英教育向大众化教育转变,以培养应用型人才为主要目标。这就要求高等教育要宽口径、厚基础,淡化专业意识,加强学生的素质教育。对于医药类物理课程来讲,就是培养医学生的科学素质为主,所以应该通过物理课程的学习为学生打好必要的物理基础,培养学生树立科学的世界观,增强学生分析问题和解决问题的能力。正如王义遒教授在《医用物理学实验》序中写道:“物理课程带给医学生的不仅是一种从事医药事业的手段和工具更是一种对追求科学的人生态度和人生的科学态度的启示”[2]。
课程的内容选择
为了提高学生的学习兴趣,当前部分教师针对医学生专业意识强的特点,在教学实践中放弃了传统物理教材中物体的转动、分子物理学、热力学等从内容看与医学联系不太密切的章节,而加入了一些蛋白质和基因组序测定技术、计算神经生物等与医学紧密相关的内容。笔者认为,这种做法弊大于利。首先,在课时一定的情况下,加入这些内容必然减少了物理学内容的讲授,影响了其内容的整体性和系统性。其次,大部分院校的物理课程在第一学期开设,对于大一的新生来讲,他们还没有相关的专业知识。再者,大部分的医学院校的物理教师都是师范院校物理专业毕业的,他们对医学临床知识也是有限的,仅凭与临床医生交流、多查阅相关书籍,要把这些临床知识真正介绍给毫无医学基础的学生显然绝非易事。所以,对于医药院校的物理课程教学内容的选择,应参考2010年在上海复旦大学召开的第二届全国高等学校医药专业物理课程教学研讨会上讨论通过的《医药专业物理及物理实验课程教学基本要求》予以确定。该要求指出对医药专业学生讲授的物理课程与理工类物理基础课程在内容上基本一致,只是对学时的分配和教学要求有所调整,也就是要求医药专业的物理课程应以物理学的基本概念、基本规律和基本方法为主,增加近代物理内容的比例。对于物理在医学中的应用不必过于深刻的讲解,因为有相当一部分内容在医学专业课上也会讲到,比如说心电图在生理课中还会讲到,磁共振在医学影像里会讲到,但量子论和相对论等重要物理知识,如果物理课上没讲,学生就没有机会进行系统、深入地学习,而这些内容恰恰对学生创新思维和探究精神的启迪是其他课程无法代替的[2]。
(一)研究时间及对象
研究时间自2010年6月到2011年7月,本文的主要研究对象是湖南中医药大学的2008-2009级巴基斯坦医学本科学历生。
(二)研究工具
本研究综合运用了问卷调查、访问调查法。本研究采用的调查问卷是经过访谈、预调查、评估和调整几个阶段设计而成。
问卷设26个问题项,包括五个主题:一、留学生基本情况,设有3个相关问题项;二、来我校留学的原因,设有1个相关问题项;三、对中医的了解情况,设有10个相关问题项;四、目前在华学习情况,设有8个相关问题项。五、目前在华生活情况,设有4个相关问题项。每个问题不仅提供了多个选项供答题者选择,还提供了开放项让其自由表达观点,且每个问题允许进行多项选择。
调查方式为随机抽样。问卷总发放数为50,回收数为50,其中有效问卷46份,有效率92%。为了进步了解被调查者对问卷所列问题的理解,我们还对其中的留学生进行访谈。访谈问题主要是紧跟调查问卷而设计的,属于半结构式。
二、结果分析
(一)留学生基本情况
来我校的巴基斯坦医学留学生年龄普遍不大,一般在19―25岁之间,大多处于青春期。男性比例明显高于女性。般都接受了高中阶段的教育,有定的知识储备。入学时没有汉语基础,没有参加过汉语水平考试。
(二)来我校留学的原因
医生在巴基斯坦是个受人尊敬的职业,且是种精英教育。入学门槛高,费用高昂。 般只有经济能力比较好的家庭才能承担。虽然在中国相对门槛降低,费用下降,但仍需要相当的经济实力才能支撑。父母的选择是决定留学生选择留学院校的主要因素。问卷中占42%,除此之外,朋友的推荐和学费的低廉也具有一定的影响,分别占16%和26%。随后的访谈也表明父母是留学院校选择的主要决定因素。不过由于巴基斯坦人热情善于交际,因此朋友对他们了解外部情况,选择留学院校也起了很大的作用。甚至有些留学生就是因为有朋友在这个学校学习,从而选择相同的学校。有趣的是有一部分学生表明留学的目的是为了到个外国增长见识,而刚好中国是一个非常临近的国家,所以选择了中国。
(三)对中医的了解情况
在留学生来中国之前,他们对中医基本毫无了解(占57%)或知之甚少(占43%)。当问及他们对中医及中国文化的兴趣时,96%的留学生抱着种宽容,乐于试探的态度。对中医和中国文化没有排斥情绪。其中有65%表示对中医和中国文化有粗浅的了解并有兴趣进步深入了解,有35%表示虽然目前还不了解,但是有兴趣进行接触了解。对中西医的看法方面。100%的留学生认为西医是主流医学,也是他们学习的主要方向。78%的留学生对中医持宽容态度,认为值得学习,但是由于教学方面的原因不太容易学习。最有意思的是,还有9%的留学生觉得中医虽然有效但是见效比较慢。不知道这个观点是不是因为在中国受了耳濡目染而形成的印象。在巴基斯坦也有一定数量按摩场所,但规模比较小,39%留学生对此有所耳闻,只有17%表示有相关的按摩体验,并觉得很舒服。70%留学生对针灸和推拿表示出兴趣,愿意在这方面进行学习和尝试。52%的留学生对进步通过开设相关课程了解中国文化不是很感兴趣,他们觉得来中国的主要目的是完成学业后回国行医,不需要对中国文化进行太多的了解,目前对中国的了解已经足够了。只有26%的留学生对中国文化表现出比较浓烈的兴趣,并建议可以提供相关的书籍或vcd供他们了解。100%同学对中国了解比较少,平时除了必要的生活交往,一般对中国文化,环境缺乏近距离接触。100%的留学生对问卷提及的一些常见历史文化景点及常识基本上没有什么了解。目前的中医课程课程学习感觉比较吃力,9%的同学表示虽然能够听懂,但是比其它的课程需要花费更多的精力。虽然在中国留学有段时间,但是57%的留学生都没有自己或朋友接受中医治疗的经历。
(四)目前在华学习情况
17%的学生对教学效果表示满意。对部分中国教师的教学风格不太适应。希望能与老师在课后有更多的交流。43%的学生希望教师的英语水平有进步的提高。还有学生建议教师应该给学生定的压力促使他们更深入的学习。最好每次上课前对以前学过的内容进行适当的复习。并希望学校在管理方面与他们进行更多的沟通交流。还有部分学生觉得目前的课程任务比较繁重。87%准备学成后回国工作。对未来前景预测比较乐观,但是对回国需要参加的执业医生考试重视和准备不够,大部分满足于拿到毕业文凭即可,主动学习动力不足。英语交流能力强,能及时解决学生学习问题的老师,及外籍教师受欢迎的程度很高。喜欢的课程一般受教师教学方式的影响很大,自主根据目标进行学习计划制定和执行的较少。学习方法和学习能力有待提高。
(五)在华生活情况
9%巴基斯坦留学生与在中国的其他国籍的外国留学生有交往,22%的留学生与外校或中国其他省份的巴基斯坦留学生有密切的联系。61%巴基斯坦留学生拥有中国学生作为朋友,相互学习语言。35%的留学生对中国的生活比较适应,30%的留学生不太适应,35%的留学生正在努力适应中。13%的留学生业余生活比较丰富,爱好板球,篮球,逛街,购物,看电影等。87%的留学生业余生活比较单调,生活圈子狭窄。4%与中国当地居民有交流。但由于他们汉语水平不高,所以距实现比较自由的与当地居民交流,融入中国文化生活中还有很大的距离。
三、结论
湖南中医药大学从2007年开始招收巴基斯坦临床医学专业留学生。除了给他们开设汉语,西医相关课程外(生理,病理,微生物,生化,解剖,组胚,医学生物学,医学技术,药理学,病理生理学,诊断学,流行病学,外科学,医学影像学,预防医学,内科学,外科学,妇产科学,儿科学,传染病学,免疫学,寄生物学等),还开设了中医相关课程(如传统医学保健,针灸学,按摩学,中医学等)。招收的留学生基本在本国完成了高中阶段的学习,具有进行医学本科层次学习的数理化和生物学基础。
[关键词]数学建模教学 应用能力 综合能力
[中图分类号] G640 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2015)06-0063-02
数学建模是目前大学各个专业开设的一门公共选修课程,是数学专业学生的一门必修课程。数学建模是将理论知识与实际问题联系紧密的一门课程,它所涉及的知识面宽广程度是其他数学课程所不及的。而每年一次全国大学生数学建模竞赛和美国大学生数学建模竞赛的开展,对大学生的知识应用能力、计算编程能力、文献检索能力、相互沟通和表达能力、中英文科技文的写作能力等提出了较高的要求,同时也为这门课程的教学提供了一个很好的实践平台,特别是三人为一组的合作方式让学生体会到了团队合作的重要性。数学建模课程的以上特点使学生学习该课程以及参与竞赛的积极性很高,也因此为培养和激发学生的创新思维和综合能力提供了一个良好的途径。笔者多年从事数学建模的教学与建模竞赛的指导工作,针对数学建模课程的特点,就激发和培养学生创新思维、应用知识解决问题的能力、科学计算能力、合作学习能力、文献检索能力以及科技文写作能力等谈谈有关的一些做法和体会。
一、巩固基础理论知识,拓宽知识面,培养学生应用知识的能力
应用能力,就是运用所学知识分析和解决实际问题的能力,这是教学的重要目标,是创新能力的重要基础和组成部分。[1]大学教育的最终目的是培养高素质的创新型人才,而应用知识的能力是培养创新能力的基础。[2]
(一)巩固和拓宽基础理论与方法,是创新能力的立足之本
数学建模的教学对象是大学二年级学生,数学建模的教学内容选择最优化理论与方法、微分方程、图与网络算法、数据的统计处理方法等应用性较强的内容,教学目标以巩固基础理论为主,并拓宽知识面和加强知识的应用,以达到对数学理论和方法的融会贯通。在这个阶段以课堂讲授为主,以课后练习为辅。在课堂教学环节,以问题分析开场,引入理论知识,再以解决问题结束,同时把解决问题需要用到的相关工具软件介绍给学生。课后练习以应用型题目为主,学生以自由讨论、分组协作的方式完成。由于大学数学教材中配套的例题和习题中应用型和综合性的题目很少,虽然这些习题的练习对学生进一步理解知识、掌握方法是必要的,但是如果学生只停留在会做一些题目和考试拿高分上则是远远不够的。因此需要加强应用型题目的练习,题目类型与讲授的理论知识相匹配,目的是让学生通过做这些应用型的题目来加强理论知识与实际问题的联系,更好地理解数学方法在实际中的应用,从而加深对数学理论知识的理解,增强理论联系实际的意识。
(二)解决大型应用型问题,是全面提高应用能力的有效手段
课堂教学阶段,学生接触到更多的数学理论与方法,了解了常用的工具软件,大部分学生也学习过Mat?鄄lab和C++等编程语言,此时可借助计算机等现代化工具解决一些科研或者生产生活实践中的问题,教学的主要目标是全面提高学生应用知识的能力。学生以分组的形式完成各种类型的问题,借助计算机、工具软件等,解决大型的应用型问题,将自己解决问题的出发点、所用的方法和得到的结论用语言、图表等表达出来,同时以科技文的形式给出问题的解答,然后进行答辩。在答辩环节,各个小组要充分展示对问题的理解和思考,展示解决问题的方法和技巧。各个小组之间通过对比,特别是针对一些难点问题的处理和讨论,使学生学习到不同方法处理问题的优缺点,对不确定问题的处理让学生了解了随机数学的思维与方法、模糊数学处理问题的方法等,这是在其他课程中所不能涉及的一项内容。这个过程增强了学生运用数学知识处理问题的意识和能力,是全面提高学生应用能力的有效手段。
(三)借助计算机工具,是培养学生科学计算能力的必要措施
科学计算是平行于理论研究和科学实验的第三大科研手段,计算能力是学生综合能力的一个重要指标,而目前我国学生科学计算能力普遍偏低已经成为我国高等教育教学的一个突出问题。现行大学数学的很多教学内容,包括例题和习题,严重忽视学生计算能力的训练和培养。科学计算包括数值计算、计算机模拟和符号演算等内容。数学建模课程中,对实际问题建立数学模型后,面临的就是算法设计、编程或是结合软件包在计算机上进行求解了。综合问题的求解对学生的计算能力提出了比较大的挑战。由于大学课程中没有设置科学计算方面的专门课程,而理论结果和方法在实际问题中的应用,还存在着一些需要进一步处理的问题,例如数据的预处理,各种工具软件包的使用等,甚至求分位点这些小计算都要有相应的算法,这是理论课程中所没有接触到的。数学建模的教学实践过程中,对学生的科学计算能力的培训也是一个重要的目标,尽管有的问题的求解可以直接借助于工具软件,但是很多问题需要针对问题进行算法设计,如计算机模拟方法。
二、以数学建模活动为平台,培养学生综合创新能力
综合能力不仅包括应用知识的能力,沟通表达能力、协作能力、文献检索和综合信息的能力、中英文写作能力等都是大学生综合素质的重要内涵。数学建模的教学实践活动为在校大学生提供了一个很好的平台,学生不仅扩展了知识面,还在合作学习、沟通表达、文献检索与运用、中英文写作等多个方面得到了提升。
(一)利用文献检索手段,培养大学生快速获取信息的能力
现代社会到处充满信息,如何在海量的信息中快速找到自己所需要的信息,如何合理有效地利用这些信息,并在此基础上进行创新活动,是未来大学生应必备的素质。数学建模的综合题目内容广泛,如电力管理、医学影像再造等。由于涉及自然科学和社会科学、工程实践管理等各个领域,所以在课堂教学中没有足够的时间讲授各方面的背景知识。我们要求学生通过查阅相关文献资料去自学这些知识,有些题目的数据必须让学生自己去查找,如美国竞赛的很多题目都需要在开放的环境下寻找合适的数据进行分析。为此可以选择一些这样的题目,如地球能源问题、全球大气变暖问题等,学生利用网络图书馆和internet查阅和收集各种文献资料,熟悉了查阅文献资料的途径和渠道。教学活动中对文献检索能力的培养不仅使学生知道了如何快速获取信息,而且还为竞赛节省了时间。有效地收集、评价和利用信息是大学生创新能力培养的前提。
(二)倡导合作学习,培养学生团队协作意识和能力
团队合作精神是衡量当今大学生综合素质的重要因素,是团队在竞争中取得成绩的必要条件之一。数学建模竞赛以集体为单位参赛,在培训学生的过程中,尽量实行优势互补,将来自不同学科和专业的学生进行组合,学生在共同讨论的基础上分工协作,其中还要选出一个队员担任组织协调工作。在培训过程中我们发现,如果组内成员能积极表达自己的看法,对问题的分析比较全面和细致,在对问题的求解思路达成一致的情况下再开始工作,那么就可以取得较好的成绩。所以要避免互不沟通、各做各的情况,这会导致重复工作,总体效果还不好。合作学习与协作精神的培养使学生体会到了“1+1>2”的力量。
(三)中英文表达和写作,是培养学生科技文写作能力的重要前提
在数学建立模型竞赛中参赛论文以科技文的形式上报,所以每个队的成员要将合作完成的解题结果写成科技文,美国竞赛还要以英文进行写作。在数学建模的教学活动中,我们发现学生对论文的写作很不重视,他们把大部分的时间放在资料的收集整理、对题目的分析、建模以及设计算法等方面,最后草草地交论文,并没有完整而清晰地解答自己所做的题目。特别是在竞赛期间,时间有限,如果没有训练有素的写作水平,就很难将全队的努力完美呈现出来。针对这些问题,在数学建模的综合训练阶段,我们特别加强了对科技文的中英文写作练习,同时强调学生用图、表、数据等直观感性的形式来表示所做的结果。在这样的训练之后,学生高度重视了论文的写作,为将来从事科研活动奠定了协作的基础。
三、结束语
以结合数学建模教学实践的特点,着力提高学生应用知识的能力和综合创新能力,在教学中取得了良好效果。笔者教过和指导过的不少学生在全国和美国大学生数学建模竞赛中获得了不俗的成绩,他(她)们亲身体会到运用数学思维和方法处理实际问题的优势,进入研究生阶段的一些工科学生也深感参加数学建模实践活动在提高自己综合能力与科研能力方面的巨大作用。数学建模教学活动已成为当代大学生数学教育改革的主要方向之一,数学建模活动的展开为培养学生的综合创新能力开创了一条有效的途径。
[ 注 释 ]
[1] 李尚志.培养学生创新素质的探索[J].大学数学,2003(1):46-50.
[2] 钱国英.本科应用型人才的特点及其培养体系的构建[J].中国大学教学,2005(9):54-56.
[收稿时间]2014-12-15