郑大故事:打造全国第一门医用物理领域大学生慕课课程——记物理学院潘志峰教授团队
发布人:杨明  信息来源:党委宣传部 物理学院  发布日期:2020.08.07  阅读次数:3416 

    在中国大学慕课平台“国家精品”栏目内,郑州大学物理学院团队录制的《医用物理学》课程评价几近满分。这门课程既是郑州大学录制的第一门慕课,又是全国第一门关于医用物理领域的大学生慕课课程,2018年入选为国家精品在线开放课程。
    《医用物理学》由我校物理学院潘志峰教授及其团队共同完成录制。作为物理学和医学的交叉性学科课程,这门在线课程旨在使学生比较系统地掌握医学科学所需要的物理学基础理论、基本知识、基本技能,培养学生辩证唯物主义世界观和观察问题、分析问题、解决问题的能力,为学生学习后续课程以及将来从事医疗卫生、科学研究工作打下必要的物理基础。课程主要内容包括流体的运动及表面张力、振动、波动和声波、物理光学、几何光学、激光医学等内容。
    2016年课程上线后,除我校医学院、公共卫生学院、生命科学学院近2500名学生系统学习该课程外,还有来自国内外共计89所高校的学生参与到了本门课程的学习,其中不乏北京大学、复旦大学等高校,每年学习人数稳定在20000人左右。
    三大特点  决胜高地
    上线早、内容好是《医用物理学》占领优质线上精品课程制高点的秘诀。课程录制完成以后,这门课程迅速在超星慕课平台上线,随后在中国大学慕课网上线,成为同类型课程中第一批上线的“佼佼者”。在课程内容上,这门线上课程有三大特点——案例导学、课程思政和非标准化考试。
    案例导学即利用现实案例,增进学生对相关知识的理解。如何让屏幕对面的学生在无法实时互动的情况下理解复杂的专业知识,潘志峰及其团队下了不少功夫。他们将医学领域的人体生物电的运行类比为物理学电路,利用物理学建构理想模型的方式解决医学问题,“这就像我们在中医上讲的经络,通过抽象的方式将复杂问题简单化,便于学生理解。”潘志峰介绍道。《医用物理学》这门课程还与当前科研新突破、诺贝尔奖情况等前沿内容紧密结合,以此扩充学生知识、开拓学生眼界、激发学生的学习热情。
    在课程思政方面,潘志峰及其团队成员积极开拓思路,将物理、医学理论知识与思想政治教育巧妙结合。在讲授几何光学这一专题时,潘志峰及其团队教师以基本的物理原理知识为基石,与医学中眼球屈光、角膜应用等内容结合,并进一步扩展到角膜捐献、无私奉献的大爱精神 。从人眼延伸到“天眼”,更为课程的讲授增添了不少趣味。500米口径球面射电望远镜的引入,既实现了学科交叉、知识点间的融会贯通又提升了学生们的民族自豪感。
    非标准化考试的方式突破了传统考试只有一个标准答案的局限性,这种考试围绕课程教学内容设置一些开放式问题,激励学生主动消化理解知识点,提升自主学习能力。潘志峰认为,这种灵活的考试形式有利于培养学生独立思考、实际应用等能力,引导教师从“讲授者”到“引导者”,学生从“接收者”到“探寻者”转变,实现学生个性化、综合化发展。
    反复琢磨 精益求精
    《医用物理学》之所以能够入选2018年国家精品在线开放课程,离不开强大的师资力量和老师们的辛勤付出。该课程录制由我校物理学院潘志峰教授领衔,唐伟跃教授、刘婉华教授、刁振琦副教授、王卫东副教授共同完成录制。
    “我们团队的这些老师都是兢兢业业、教学经验相当丰富的老师。”潘志峰说。2015年暑假,潘志峰及其团队开始着手录制《医用物理学》慕课。相比于传统的线下课程,线上课程对老师提出了更多的要求。线上课程的录制是在一个没有学生的环境,这就要求老师提出启发式的问题增强互动感,便于屏幕后的学生理解知识。由于许多老师是第一次接触线上课程的录制,在录制的过程中会出现很多的意外状况。如,没有紧盯摄像头、授课过程中的口语化等。在闷热的录制室中,汗水打湿了老师们的衬衫。有时前前后后已录制了三四遍,但是仍然觉得不够满意,一遍一遍地寻找问题。一次眼神的瞟动、一句不必要的口头语、一次短暂的“卡壳”……“有一个问题我们都不放过,老师们一遍不行就录两遍,有的地方甚至前前后后录制了十几遍。”潘志峰说。探索录制模式,打磨授课方式等,老师们精益求精、一遍遍地录制,最终使《医用物理学》这门课呈现在人们眼前。
    打造国家精品课程除了高标准、高质量的授课内容、还离不开日常课程跟进管理。潘志峰表示,并不是把课程上传到网上就意味着结束,一门好的课程更需要任课教师坚持跟进,不断进行课程更新。在课后作业考核方面,非标准化的考核激发了同学们的创造性思维,但是也大大增加了老师们的作业批改工作量。潘志峰与其团队会对同学们的创造性回答会进行记录存档以丰富课程题库。与此同时,老师们还需实时关注学生反馈、与同学及时交流从而解答同学们的疑问,更好地帮助同学们学习这门课程。
    混合授课 创新育人
    在线课程正式推出后,潘志峰及其团队采用线上线下相结合的方式进一步探索教学新模式。学生在线下课程中没有理解的知识,可以在线上课程中重新学习,学生在线上也可以自主选择课程感受不同的教学方法。另外,线上课程也成为了对外交流的桥梁。目前,我校与包括山东大学、河南大学、宁夏医科大学、河南科技大学、新乡医学院等高校展开合作,通过线上加线下的混合授课,实现优质教育资源的共享。
    正是这样线上线下相结合的授课方式,让学生对课程的学习更加自由高效,两种方式也让学生有了更多选择;案例教学、课程思政和非标准化考试三种教学方式的引入在传统的教学方式的基础上实现了创新,学生不再是课堂上的“过客”,而是可以更好地沉浸到课程的学习中,在全新的教学模式中实现发散思考。这种“混合授课模式”不仅有利于革新教育方式,还获得同学们的广泛认可。“学生对老师们的认可度很高。在我们的线下课堂上,几乎没有逃课的情况发生。”潘志峰说道。
    在《医用物理学》在线课程取得取得成功后,潘志峰和他的团队并没有就此止步,而是开始着手准备下一门在线课程的制作。目前,在物理学院全力支持下,潘志峰及其团队正在筹划一门名叫《大学物理之美》的通识类课程,旨在启发学生发现生活中的物理之美,将日常生活、艺术美学和国家发展与物理知识相结合,激起学生对大学物理学习的兴趣,做好从高中到大学本科物理课程学习的衔接。
    《医用物理学》在线课程获评2018年国家精品在线开放课程,是我校坚持立德树人根本任务、持续加强课程建设、着力打造具有高阶性、创新性和挑战性“金课”的典型范本,有利于带动我校整体教育质量的提升,助推我校一流建设。(学生记者 高源璞 樊宇浩 刘笑瑜)

            

                                          潘志峰教授在线教学视频

            

                        潘志峰教授团队所在的大学物理教学中心荣获河南省优秀基层教学组织

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