增强学生对医学物理实验的兴趣.docx

增强学生对医学物理实验的兴趣作者：卢楠谢佳陈仕国孟慧单位：第三军医大学学员旅第三军医大学物理学与生物物理学教研室在医学物理实验中发挥计算机强大的数据处理功能可以把学生从机械烦琐的简单操作和计算中解放出来使学生的注意力更多地集中在学习实验的设计思路、方法、技巧以及提高实验精度的关键性操作上有利于教师引导学生对实验作更深入的思考和研究从而更能激发学生的学习兴趣对其它实验课的教学具有借鉴作用。在医学物理实验《用恒力矩法测转动惯量》中数据量大计算公式多表达式复杂学生用计算器进行计算常常需要花费2小时以上的时间特别容易出错并且不知道错误出在何处易产生焦躁心理降低学习兴趣。为此在教师指导下学生利用所学计算机知识通过精心设计编写的计算程序克服了上述困难在培养学生良好的实验习惯上取得好的效果。1在计算机解决复杂计算过程的前提下利用条件判断检测学生实验中可能出现的差错计算机在进行数字计算时具有极大优势也易于被设计人员重视。然而在应用于学生实验数据处理时如果不对数据本身进行核对用错误的数据得出错误的结论数据处理过程将变得毫无意义。在医学物理实验《用恒力矩法测转动惯量》中测量并计录的数据达到100个以上。学生极易出现记录次序错误单位认读错误读数错误等。事实上一些学生计算出的误差达百分之几万完全是过程错误所致。为此程序设计数据输入界面时对基本数据如砝码质量、圆盘直径等一次性测量数据(这些数据的测量错误或误差会极大地影响测量的最终结果)采用逐个输入的方式并进行纠错处理。例如根据实验中所用仪器的量值如质量、直径等给定取值区域超出取值区域报错并提示可能的原因要求修改有效防止因单位换算失误等导致的错误;根据一些数值的相互关系(如圆环的外径大于内径)进行判断从而发现输入次序的错误纠正部分学生丢三拉四的不良习惯培养学生耐心细致的工作作风。由于数据输入量大极易产生输入错误基本数据输入完毕后对依次输入的实验基础数据(如质量、内外径)进行集中显示要求核对进一步防止数据出错。2利用复选框实现计算模块的选择性调用实现数据初检和因材施教的目的在医学物理实验教学中为贯彻因材施教的原则允许不同层次的学生完成不一样的实验内容如有的要求验证平移轴定理有的不作要求。这就造成不同学生的实验数据项目和数据量不一样。另外实验教学中希望先对少量数据进行计算以初步检验实验过程中是否存在差错这就需要数据处理方式比较灵活。事实上在初步编写的程序中没考虑到这一点导致计算过程中出错。在改进时采用复选框选择性输入数据组在需要计算的组别前打勾之后输入数据避免因默认输入空值而引发计算错误选择性数据输入界面如图1。3输出详细处理过程便于分析实验成败和误差因素在实验数据分析时一般学生只关心最后结果失去了发现实验"新现象"、找出实验过程的不足并加以改进的机会。考虑这一点程序设计时以明细表(如图2)的形式给出中间计算过程中的加速度、转动惯量计算值、理论值、误差值以及相对误差等信息。为学生深入分析实验过程提供了丰富的信息。事实上在使用该软件的过程中多名学生发现小圆柱的转动惯量测量值误差大并且角加速度不稳定从而展开研究在2007年重庆市首届"医学物理创新设计竞赛"中学生的其研究成果与本软件一起共获二等奖2项3等奖1项。4结语在教学中调动学员的积极性引导他们把多学科之间知识和能力贯通使用比如学生用所学的计算机知识解决物理实验中的问题在提高教学效果和效率的同时自身能力得到大幅提高通过学以致用的研究性学习提高了解决实际问题的能力并产生了良好的社会效益因为该研究指导教师和学员被成都世纪中科仪器有限公司评为"创新用户"目前公司已将该软件推荐给其他用户使用。