翻转课堂在广西医科大学生物医学工程专业本科生授课肿瘤放射物理学教改中的探索与研究

【摘 要】传统课堂是一种以传授系统知识、培养基本技能为主要目标，重心更加倾向于教师的教授能力而忽视了学生的学习能力培养。不利于学生创新思维以及实际解决问题能力的培养。为了克服传统教学的不足，探索翻转课堂教学模式引入肿瘤放射物理学的实践教学，促进教学质量的提高，培养适宜现代医学物理师发展的创新型人才。

【关键字】翻转课堂；肿瘤放射物理学；教改

经过一个多世纪的发展和完善，目前放射肿瘤学已成为一门独立的临床学科。放射肿瘤学包括肿瘤放射物理学、肿瘤放射生物学、肿瘤影像学，临床肿瘤放射治疗学等。其中肿瘤放射物理学是把物理学的原理和方法应用于人类疾病的预防、诊断、治疗的一门交叉学科，是物理学与医学实践相结合的一门独立的分支学科[1]。由于放疗设备和放疗技术的发展，精确的三维适形调强放疗已成主流技术手段。立体定向放疗（SBRT）、图像引导（IGRT）、断层螺旋放疗（Tomo）更是该学科的前沿技术。这些技术的发展，要求医学物理师熟练的掌握相关物理基础及各种测量设备的使用。因此，如何培养适宜现代肿瘤放疗物理学发展的医学物理师是目前医学本科教学中需要解决的问题。

1 医学物理师培养的现状和思考

目前我国没有专门的医学物理师专业，大多数从业人员来源于生物医学工程专业与核医学技术专业，部分来源于临床医学与影像医学。中国医学物理师从业人员大约只有3000人，缺口极大，所以一些生物医学工程专业本科生开始将医学物理师纳入到自己的择业之一。《肿瘤放射物理学》课程即是此行业很好的入门课程，但由于国内开设该课程的高校不多，缺少经验借鉴，在教学实践过程中遇到不少问题：（1）肿瘤放射物理学基础知识内容繁多、枯燥、难度大，很多涉及物理基础原理和公式。（2）课程涉及大型医疗设备较多，在校园内无法见到实物，大多设备从未见过，学生难以建立放疗思维。（3）教学严重滞后于学科的发展，学生对学科基本是零认识，也无从了解发展前沿，难以建立科研思维。因此，针对放射物理课程的教学难点，探索教学改革，培养学生学习兴趣，提高本课程教学质量，显得尤其迫切和重要。

2 翻转课堂与临床医学教学

近年来，翻转课堂作为一种新型的技术促进教学绩效的教学模式，为我国的教学改革提供了一条新途径。翻转课堂 （Flipped Classroom/Inverted Classroom），起源于美国林地公园高中，两位化学教师乔纳森·伯格曼（J0nathan Bergmann）和亚伦·萨姆斯（Aaron Sams） [2]。简单地说，“翻转课堂”就是“将原本在课上进行的教学活动放在课下，课上的时间则用来解决小组和个人的问题或是讨论、做实验。”这种学生课外自学，教师课堂辅导的方式颠覆了传统的教学模式。

翻转课堂已成为当下深受师生欢迎的新型教学模式，较之传统课堂具有明显的特征：首先，它彻底翻转了传统教学的流程，由传统的“课堂讲解+课后巩固练习”教学模式转向“课前自主学习+课堂深度互动”的新模式，有效利用了宝贵的课堂时间。其次，它突破了传统教学必须发生在特定时间和空间的局限，学习资料主要以视频的形式长期在网络上被共享，只要有手机、电脑等移动设备和互联网络的支持，学习者便可以随时随地根据自身的需要进行学习或者复习。再者，翻转课堂真正实现了因材施教，学生可以在自身原有认知的基础上对视频材料进行不同程度的课前学习并提出不同的问题，而课堂上教师则可以根据不同学生在课前学习中遇到的不同问题组织学生进行讨论和探究，并做出具有针对性的指导和帮助。教师做为指导者，角色的转换要求自身观念不断更新，对自身专业能力和综合素质要不断提高[3]。

3 翻转课堂在肿瘤放射物理学中应用的具体措施

3.1翻转课堂遵循原则

采用胡逸民主编《肿瘤放射物理学》为教材，依据教学大纲所设定的相关教学重点和掌握程度，以放疗流程为中心线，集合基础理论知识和临床基本技能，编写案例。遵循以下原则：（1）选用国标及临床测试实例，以利于临床实践操作技能演示；（2）按照教学大纲内容选择临床常见、多发肿瘤，如鼻咽癌、肺癌、肝癌、宫颈癌、乳腺癌等治疗计划的设计；（3）将物理思路贯穿整个教学过程，从基础的原子结构到电离辐射测量，从辐射种类及剂量学特性到治疗计划的设计，从放疗流程的QA＼QC到放射防护，整个过程为客观自然科学，需建立严谨的是科学思维；（4）所选实例能较多融合知识和技能，一部分答案能在教科书中找到，一部分需要搜索专业网站或期刊（如国标或AAPM标准）；

3.2翻转课堂具体内容

翻转课堂模式在实际应用中将基础物理学和医学物理实践教育融合在一起，教师将枯燥、难以理解的物理基础理论和教室里无法看到的医用放疗设备、测量模体等知识点制作成短小精悍的视频，让学生在课前就可以观看视频，预习和思考问题，课堂中即可针对性集中解决问题。视频形式形象直观，趣昧性强，可以使学生印象深刻，且降低了抽象知识的理解难度和记忆难度，学生课外可利用零碎的时间自主学习，更激发了学生的学习兴趣，同时也获得了自主学习的能力。

3.3 翻转课堂教学过程实施（以日常QA为例）

（1）将周检QA案例分发予学生，使学生了解QA工作内容及背景。

（2）指导老师召集学生对周检进行第一轮讨论。包括指导老师引导学生分析测量思路，引导学生发现问题，提出问题，指导老师归纳补充问题，并分配学生主要问题、次要问题进行下步搜集资料。

（3）学生自主学习阶段。学生根据问题采用多种手段进行分析，该阶段知道老师并不对问题作出直接回答，而是指导学生如何选择工具、方法去解决问题，同时提出启发性问题帮助学生寻找答案。

（4）再次组织讨论。经过一段时间自主学习，集中学生进行交流，阐述各自观点。指导老师做好总结归纳工作。同时指导老师提出自己的观点，并讲授一定临床经验，演示临床操作。

4 小结

我国医疗机构目前没有医学物理师制度，从事医学物理师工作的人员学历层次参差不齐，学科背景复杂，有很大一部分从其他专业如临床、医学影像甚至护理专业转过来。造成基本物理知识的缺乏，很有可能不能准确设定复杂医疗设备的诊疗参数，对患者造成潜在危害如误诊、漏诊、治疗措施失当等[4]。本课程设置为广西医科大学生物医学工程专业学生的选修课，将所涉及物理知识点系统分类，将抽象、枯燥的原理用视频来展现，所涉及的大型医疗设备和测量工具靈活的展现在学生面前，翻转课堂能充分发挥枯燥变趣味、想象即所见、先思考后辅导、反复利记忆的特点，对于肿瘤放射物理学生的培养有更为重要意义。使毕业生走上工作岗位能尽快适应工作，总体上有助于优化目前的放射肿瘤学教学的现状。但是翻转课堂在放射物理教学中的应用仍存在许多挑战，比如无法保证课前自学质量、 实施过程中作为临床物理师的教师同样需要付出更多的时间来准备课程，仍需要今后在实践细节上更多的探索。

参考文献

[1]教育部.全国普通高等学校本科专业目录[S].2004.

[2]刘荣.翻转课堂：学与教的革命[J].基础教育课程，2012，（12）：28

[3]张金磊，王颖，张宝辉.翻转课堂教学模式研究[J]远程教育杂志，2012，（4）：46～51.

[4]包尚联，张怀拳，黄斐增.肿瘤放疗物理和医学物理师[J].物理，2004，33（8）：593·596.

基金项目：

广西医科大学教改课题项目《翻转课堂在《肿瘤放射物理学》教学中的应用研究》，（基金编号：2015XJGA08）

作者简介：

杨海明，男，工程师，硕士，研究方向：肿瘤放射物理学

通讯作者：

邓烨，女，工程师，硕士，研究方向：肿瘤放射物理学

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