影像物理學范文
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物理學的很多新理論都為醫學影像檢查技術帶來了革新,X射線、激光、電子顯微鏡、核磁共振等技術為醫學研究及臨床應用提供了新的方法和手段,對現代生命科學的發展作出了突出的貢獻.借助于某種能量與生物體的相互作用,提取生物體內組織或器官的形態、結構以及某些生理功能的信息,為生物組織研究和臨床診斷提供影像信息。
20世紀中葉,一批物理學工作者進入醫學領域,從事腫瘤放射治療及醫學影像的研究.并于1958年成立了美國醫學物理學家協會,1963年成立了國際醫學物理學組織.并將具有定量特征的物理學思想和技術引入到臨床的診斷和治療中.物理學與醫學的結合不僅促進了醫學的發展,也對物理學的發展起了推動作用.
1 聲學的應用
超聲成像90年代以來,由于數字化處理的引入,高性能微電子器件及超聲換能器的出現,以及各種圖像處理技術的應用,超聲成像的新技術、新設備層出不窮。超聲不但能顯示組織器官病變的解剖學改變,同時還可應用Dopper技術檢查血流量、血流方向,從而辨別器官的病理生理受損性質與程度。超聲診斷采用實時動態灰階成像,在掌握正確劑量的前提下,可連續對器官的運動和功能實施動態觀察,而不會產生像X射線成像那樣的累積效應及危險的電離損害。由于超聲診斷具有無損傷性、檢查方便、診斷快速準確、價格便宜、適用范圍廣泛等優點,得以在臨床中迅速推廣。超聲波成像的物理基礎是超聲醫學的基礎,超聲成像是利用超聲波遇到介質的不均勻界面時能發生發射的特性,根據檢測到的回波信號的幅度、時問、頻率、相位等,得到體內組織結構、血液流速等信息.
2 光學的應用X射線成像
X線實際上是一種波長極短、能量很大的電磁波。醫學上應用的X線波長約在0.001--0.1nm之間。X射線穿透物質的能力與射線光子的能量有關,X線的 波長越短,光子的能量越大,穿透力越強。X顯得穿透力也與物質密度有關,密度大的物質對X線的吸收多,透過少;密度小則吸收少,透過多。利用差別吸收這種性質可以把密度不同的骨骼與肌肉、脂肪等軟組織區分開來,者正是X線透視和攝影的物理基礎。X射線成像包括X射線透視和攝影、X射線計算機體層成像. X射線計算機體層成像是以測定人體內的衰減系數為基礎,采用一定的數學方法,經計算機處理,重新建立斷層圖像的現代醫學成像技術[1].X射線的幾種特殊檢查技術,分別是X射線的造影技術、X射線的斷層攝影、數字減影.
3 電磁學的應用磁共振成像
MRI成像的先決條件MRI成像的先決條件是被成像樣品中的原子核必須具有磁性,而這種磁性源于原子核本身的自旋運動.因此,對原子核等微觀粒子的自旋屬性進行的深入研究是量子力學取得的重要成果之一,客觀上也是MRI得以產生的知識前提.磁共振成像利用了人體內水分子中的氫核在外磁場中產生核磁共振的原理.由于人體不同的正常組織、器官以及同一組織、器官的不同病理階段氫核的弛豫時間有顯著不同,利用梯度磁場進行層面選擇和空間編碼就可以獲得以氫核的密度、縱向弛豫時間 、橫向弛豫時間作為成像參數的體內各斷層的結構圖像.近年來產生很多新的成像序列和技術方法.如擴散加權成像是通過測量人腦中水分子擴散的特性來反映組織的生化特性及組織結構的改變,在臨床上可用于急性腦梗塞的早期診斷[2].螺旋漿掃描技術,明顯消除患者因運動或金屬異物造成的偽影, 可生成高分辨率、無偽影、具有臨床診斷意義的理想圖像。
4 原子核物理學的應用放射性核素成像
放射性核素成像的物理基礎放射性核素具有放射性,利用放射性核素作蹤劑,結合藥物在臟器選擇性的聚集和參與生理、生化功能,達到診斷疾病的目的。檢察方法 有4種:掃描機、照相機、單光子發射計算機體層和正電子發射計算機體層(PET).核素檢查中產生的正電子只能存在極短的時間,當它被物質阻止而失去動能時,將和物質中的電子結合而轉化成光子,即正負電子對湮沒.轉變為兩個能量為0.551 MeV的光子,并反沖發出.放射性核素在正常組織和病變組織分布不同,產生的光子強弱也有不同,PET成像技術通過探測光子對的差別形成影像.
5 結語
影像物理學在影像檢查技術中的意義非常重要,對影像檢查技術的發展影像深遠,隨著影像物理學的不斷發展,新的影像技術不斷出現,必將對疾病的診斷總出更大的貢獻。
參考文獻
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【關鍵詞】醫學影像;影響物理;成像技術
【中圖分類號】R445-4【文獻標識碼】AA
【文章編號】2095-6851(2014)05-0478-02
1引言
人體成像包括對健康人的成像和對病人的成像,對于前者的成像主要用于科研和教學,后者主要用于醫學臨床診斷和治療。醫學影像物理和技術是醫學物理學的重要分支,研究的對象包括了所有人體成像。
目前臨床廣泛使用的模態按照成像時使用的物質波不同,分為X射線成像、γ射線成像、磁共振成像和超聲成像。
2對目前各種醫學成像模態現狀的分析
2.1X射線成像
X射線成像模態分為平面X射線成像和斷層成像。人體不同器官和組織對X射線的吸收可以用組織密度進行表征,因此,可以利用平面x射線、x射線照相術對人體內臟器官和骨骼的損傷和病灶進行診斷和定位,同時也把膠片帶進了醫學領域。隨著x射線顯像增強技術的發展,x射線的血管造影術和其他臟器的專用x線機相繼誕生,擴大了x射線成像的應用范圍。平面x射線成像的未來發展方向是數字化的x光機技術其中,x線機是全世界的發展方向,但是其價格使得大多數用戶望而怯步。
作為傳統影像技術中最為成熟的成像模式之一的x射線斷層成像,其速度對于心臟動態成像完全沒有問題,加上顯像增強劑,還可以對用于血管病變及其血腦屏障是否被病灶破壞進行檢查,屬于功能成像的范疇。當前,三維控件x射線斷層成像的實驗室樣機已經問世,將會為x射線成像帶來新的生命力。
2.2核磁共振成像
目前,各種各樣的核磁共振設備產品已經大量進入市場。核磁共振成像集中體現了各種高新技術在醫學成像設備中的應用。目前核磁共振主要應用包括人腦認知功能成像,用于揭示大腦工具機制的認知心理實驗測量。
2.3核醫學成像
核醫學成像包括平面和斷層成像兩種方式。目前,以單光子計算機斷層成像和正電子斷層成像為主,為動物正電子斷層成像主要是用于基礎研究,而平面的γ相機已經處于被淘汰的水平。
核醫學成像設備可以定量地檢測到由于基因突變而引起的大分子運動紊亂繼而引起的臟器功能變化,例如代謝紊亂、血流變化等。這是其他設備如超聲波檢查不可能完成的任務。這就是臨床醫學上所說的早期診斷,核醫學影像設備能夠快速發展歸功于此。但是核醫學成像存在空間分辨率差、病理和周圍組織的相互關系很難準確定位的確定,因此,還需要醫學物理工作的不懈努力。
2.4超聲波成像
超聲波是非電離輻射的成像模態,以二維成像的功能為主,也包括平面和斷層成像兩類產品。超聲波成像由于其安全可靠、價格低廉,多以在診斷、介入治療和預后影像檢測中得到發展。目前,超聲波設備已有超過x射線成像的勢頭。同樣,超聲波成像也存在一定的缺點,如圖像對比度差、信噪比不好、圖像的重復性依賴于操作人員等。
3關于醫學軟件問題
3.1基本情況分析
成像的硬件設備要完成功能離不開醫學軟件的支持,對于這些醫學軟件按照和硬件設備的關系,可分為三個層次:
第一層,工作和硬件緊密結合的軟件。主要功能是負責成像設備的運動控制,對數據的采集,圖像預處理和重建,完成數據分析。
第二層,主要負責對醫療器械產生的數據進行分析、處理軟件。這種軟件的應用需要來自醫學物理人員,軟件編程人員和醫生三方的合作,目前,由于我國還沒有建立這種三方合作機制,這類軟件應用情況明顯滯后。
第三層,主要功能是完成醫學信息的整合的軟件,用于醫療過程中醫療信息,醫學工作的管理。例如PACS。這種軟件也需要醫生的參與,但是并沒有依賴性。
3.2PACS
PACS是醫療發展信息化的體現,是醫學影像技術集成管理和開拓影像資源應用范圍的重要技術手段。PACS將醫學影像中的各種軟件和圖像工作站連接起來,使之成為局域網中的節點,實現了資源的共享。不同科室的醫生在完成對病人的信息收集和診斷后可以完成信息的錄入。還可以利用商業設備上采集的數據運用于病人的診療中,結合數據和醫學影像,對診斷信息綜合處理,以此提高診斷的準確率。
4醫學影像物理和技術學科今后的發展
雖然存在各種不同的醫學影像模態,但是目標只有一個,即為了更好的進行醫學研究診斷,隨著物理和計算機技術的發展,醫學影像技術會隨之提高。為了更好的為醫療服務,在今后的發展中,醫學影響物理和技術學科還需在以下幾方面繼續努力。
第一,用于成像的物質波產生裝置還需要不斷進行提升,為更好的滿足成像需求,在提高波源產生物質波的同時,還需要改變物質波的束流品質;
第二,將物質波和人體組織發生相互作用的規律模型化,為減少誤診率和定位誤差,把模型參數的最佳化,改善從影像中提取信息的質量和速度。同時努力消除探測中的噪聲和偽影;
第三,把探測的信號收集,放大、成形實現數字化;
第四,為滿足影像診斷和治療中的監督需要,高質量的實現圖像重建和顯示等。
在科學技術方面,開展醫學影像在腦功能成像研究中的應用、臨床診斷中的應用等,有利于拓寬醫學影像的市場。
5結語
本文介紹了當今主流的幾種醫學成像技術,對各種成像方式的優缺點進行了闡述,對日后醫學影像物理和技術的發展提出了自己的看法,希望能為那些為醫療服務的工作者們提供一些參考。隨著醫學影像物理和技術的不斷進步,醫療服務行業的科學化加速發展。
參考文獻
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首先,應用CAI使教學過程更加直觀。
從認識論的角度看,學生對事物的認識過程的起點是對事物的感性認識。在物理科的學習中學生由于無法理解一些抽象的理論,而對物理產生一種畏懼的心理,阻礙了他們學習物理的情趣,但應用CAI技術就可以直觀的解釋一些物理現象和規律,激發學生的興趣,提高學習的效率。主要表現在以下幾方面:
應用CAI能夠實現抽象到具體的轉變。比如,機械運動中的相對運動、回聲測距、透鏡成像等。對初中學生就很難接受也很難描繪清楚。就相對運動的內容我們即可應用計算機來演示空中加油的情景和等速救護的過程,配上聲音的效果,讓學生從聲音、圖像全方位的感受,如置身于其情景,直觀地掌握該節的內容。
應用CAI可以實現動靜的相互轉化。在物理教學中,有很多物理現象出現的時間極短,當學生還沒來得及看清時,該過程就已經結束。學生就理解不了其中的本質,給教學帶來困難。如平拋運動我們就可以使用數碼相機把其運動全過程拍下來,然后進行制作,利用計算機可反復操作,使學生認識其過程,同時還可以利用它的某一時刻的靜止畫面來解釋它下落時的特點。教學中的難點就容易突破,省時方便。
應用CAI能夠實現從微觀向宏觀轉移。由于條件限制,物理教學中有些物理的實驗在課堂教學中無法演示,學生只能從理論上了解。像原子物理這部分內容,學生理解不深刻、記不住。我們可以應用多媒體的三維動畫的進行動態的模擬演示。
如圖,把中子、鈾核等用不同顏色區別,讓中子撞擊鈾核,伴隨著一聲巨響,看到裂變過程。當學生受此振撼時,其內容自然記憶深刻。
因而,應用CAI讓枯燥的物理理論得以升華,形象而又直觀的過程感染了學生的學習的動機,使學生變被動為主動,從而更加崇尚科學,因為科學有無限的魅力。
其次,應用CAI可以加大課堂的信息量。
二十一世紀是信息時代,對于在學校里學習的學生,也應培養處理大量信息的能力。因而在課堂教學中教師應該向學生提供更多的信息、更多的資料,及物理學的發展情況,來擴展學生的知識面。教學過程中,教師經常花較多時間板書,特別是上電學課時寫例題、畫圖例的時間更多,而采用多媒體中的顯示文本的功能,這可使本應花十幾分鐘的內容在幾秒內顯示于學生眼前。由于使用多媒體的直觀性也大大縮短了教學難點的突破過程。這就有時間講解更多相關的知識和現實的應用,引導他們理論聯系實際,豐富了課堂內容,而且從根本上改變過去"滿堂貫"的教學弊端,給學生較多自由時間復習鞏固,優化了課堂教學,增加了課堂的信息量。
最后,應用CAI便于師生間雙向交流。
傳統的物理教學過程中,主要是教師講學生聽,不便于學生個性的培養。應用CAI能夠真正改變學生和教師的位置,使學生成為學習的主體。當學生有問題時,可以及時提出或利用計算機網絡與同學討論,從而多渠道尋找解決問題的辦法。當學生對某個物理現象有自己的觀點時,也可以提供給大家進行研討和交流,教師提供解答,這樣雙向交流中使學生的思維更加活躍,有利于培養學生的創新意識,實現學生主體教師主導的現代教學思想。
篇4
關鍵詞:宋明理學;武德;影響
1宋明理學的產生
同唐朝文化的熱烈奔放相比,宋朝文化則呈現出雅致清奇的意蘊。在整個宋朝的文化體系中,有主意主理的宋詩、含蓄溫雅的宋詞、品味高雅的宋畫、聲氣相求的文人書院、精雅脫俗的文房清玩等諸多文化事項,細細品來,這些文化事項均退卻了氣度輝煌的光華,呈現出一種內斂姿態。縱觀整個宋朝文化體系,無不窮盡內斂、精致的價值取向,理學的產生對宋朝文化的影響頗為深遠。中唐時期的儒學文化復興運動與禪悅之風兩大思潮的啟動為理學構建的發端。擁兵自重的藩鎮割據造就了唐王朝的最終衰敗,歷經南殺北伐,終于在宋朝再次一統江山,然而長時間的藩鎮割據造就的思想多元,使儒學很難再重回一統天下的格局,這為儒學的復興提供了時代契機。加之佛道二教自魏晉南北朝以來充分吸收儒家精華豐盈其筋骨,漸滋侵染著儒學的主流地位,這成為了推動儒學自我變革的內在動力。以此為背景的新儒學應運而生。之所以稱之為新儒學,是因為理學雖然以儒家禮法、倫理思想為核心,但其張揚的孔孟傳統已是融合佛、道思想精粹中被加以改造,具有一種煥然一新的面貌[1]。理學的構建雖有老樹新花之嫌,但其思維方式已由人倫關系的價值討論轉向以“理”為哲學思辨結構的最高范疇。理學一經構建,便對中國文化產生極為深刻的影響,將中國文化重倫理道德的精神推向極致,對武德產生了積極影響。
2宋明理學的主要道德傾向
2.1禮治秩序
“禮”是中國傳統文化中的核心內容,它發端于原始祭祀儀式,后經孔子、孟子、荀子等哲學家修鑄推廣,最終形成了完備的哲學體系和禮儀程序,規范著世人的行為方式、心理情態及價值觀念,成為人們行為的基本道德準則。因此理學在新的哲學基礎上重建禮治秩序。朱熹認為:“禮者,天理之節文,人事之儀也”,他將人倫關系注入以“理”為依據的尊卑名分,使“禮”在以“理”為最高范疇的綱常倫理體系中權威性與普遍必然性得到更深層次的認同,地位顯著提升,造就了中國道德的基本范式,這種禮治秩序造就了國民的主奴根性。
2.2“內圣”經世路線的高揚
以孔子為代表的傳統儒學歷來主張客觀功業的“外王”之說與主體自覺的“內圣”相結合,自孔子以后,這種內外相合的思想發生了歧異之變。理學認為正心誠意的內在“修身”是“經世”的根本,因此便有“古之欲明明德于天下者,先治其國;欲治其國者,先齊其家;欲齊其家者,先修其身……自天子以至庶人,壹是皆以修身為本”之說,力主尋求內心心性便高于世俗功勛。然而,這種將政治融入道德范疇的做法使得中國政治具備了倫理化特征,倫理道德則具備政治色彩,這種特征對于道德影響深遠。
2.3理想人格的建樹
理學構建對中國傳統道德影響深遠的又一內容在于理想人格的建樹,理學主張主體性為本位,追求修身、涵養道德、立志高遠的“內圣”人格。其主要內容為自我意識與萬物渾然一體,與天地合德的“孔顏之樂”;“民吾同胞,物吾欲也”的民胞物與;“富貴不貧賤樂,男兒到此是豪雄”的浩然正氣。由于理學主張內圣人格,淡化外在事功,這對于中華民族注重氣節、注重道德、注重社會責任、注重群體意識的文化性格無疑影響頗豐。
3宋明理學的道德取向對武德的具體影響
3.1禮治秩序的道德范式與武德源起
無論是傳統儒學還是新儒學,都對“禮”極為推崇,形成了基本的道德范式。因此“禮”也成為中華民族傳統文化的主要內容,禮治秩序的建立,對于規范人們的生活習慣、社會秩序,指引思維方式,凈化道德空間具有重要意義。武德的產生相較于禮治秩序的影響全民雖有不同,但對于規范習武群體行為、強化道德修養、維護社會秩序具有重要價值。韓非子曾言“俠以武犯禁”,意為習武之人通過技擊術違反政令,破壞法治秩序。武術是以技擊為本質屬性的武技,通過研究身體結構、動作技能達到殺傷來敵之目的,掌握格斗技能的習武之人如果沒有行為準則的規范,沒有理性的約束,其行為將會成為社會的不穩定因素。因此,武德是在歷代社會倫理文化的熏陶及各門各派、武林規則雙重因素的影響下逐漸產生與發展起來的一種習武之人的行為準則[2]。武德是武術從技擊走向文明的標志性產物之一,武德的構建目的在于約束習武之人的行為舉止,以期達到相應的社會要求,將武技這一對社會和諧具有不穩定性的因素約束在道德層面的牢籠里,使道德高于技藝,為武術界營造了崇尚道德的基本價值取向。
3.2主奴根性的道德繼承特征與武德傳承
禮治秩序的構建造就了國民的主奴根性,形成了傳統道德的獨特的繼承性特征,所謂主奴根性即主性與奴性相互交替的特性,這種主奴根性與中國古代以宗族共同體為特質的宗法文化聯系緊密。主性即在人倫關系中處于長者、權者地位,帶領其與之下的子和民進行道德遵守時所呈現的狀態;奴性則是在人倫關系中處于為子、為民地位,被動遵守道德規則時所呈現的狀態;當個人既為人子又為人父時,主性與奴替呈現,這種道德繼承特征對與道德傳承具有重要意義。在武德的發展過程中形成了俠義為先、點到為止、與人為善、仁義忠勇、自強不息、剛健有為等優秀德目。這些武德內容傳承至今并沒有淹沒在歷史的洪流中,與其的特的傳承方式緊密相關。首先,武德是每個習練武術之人必備的道德品質,其載體武術本身就具備傳承性,在傳承武術的同時武德也被自然傳承。其次,古代武術傳承的主要方式為師徒傳承,無論是《史記》中記載的“非信廉仁勇,不能傳兵論劍”,還是五言中的“未習武,先觀德”,亦或是內家拳的“五不傳”,都對教習對象進行道德考察,足以見得古代習武之人對于武德的高度重視。再次,武術傳承的另一種方式為業緣傳承,即建立在一種共同的目標、興趣、愛好基礎上的傳播方式,從發生學角度看共同的價值認知是業緣傳承的基礎,對于武德追求應是其價值認同的基本內容之一。綜上所述,無論是技術傳承、師徒傳承還是業緣傳承,其傳承主體作為社會化的人而言,其在人際倫理關系中都呈出為人父、為人臣、為人師、為人徒的角色互換特征,武德作為中華民族道德體系的分支,自然也具備主奴根性的道德傳承特征,也正在主奴根性造就了武德的不斷傳承。
3.3“內圣”經世的道德思想與武德自覺
經世思想的產生與影響造就了中國倫理道德的政治化范式,因此,道德成為了不得不遵守的倫理規范,這種“內圣”的理想人格建樹成就了中華民族的道德自覺,對于中華民族注重道德踐履、民族氣節、責任意識等民族性格具有深遠影響。中國武術講究內外雙修,在注重外在的技術修煉的同時追求內在精神的涵養。少林武術追求漸修頓悟,練習時講究手、眼、身、步協調一致,以達到心空、意空、萬念俱空的境界,參悟拳理,以明禪機。道家武術講求術道融合,道家認為“道為術之靈,術為道之體,以道統術,以術為道”,因此便有了“精于術而乏于道,乃無本之源”的論理。無論是佛家主張的通過修練武術達到參禪悟道的目的,還是道家武術所追求的術道相融,都體現出對內在修為的高度重視。武德作為一種精神層面的意識形態,對習武之人價值觀念、思維模式、行為方式、責任意識、果敢擔當、意識情態等方面具有積極引導作用,是屬于內在修為的部分。由于理學將遵守道德置于天理的崇高地位,長期的理學極盛成就了人民的思維方式與意識形態一統化,在被動遵從道德操守的過程中經過歷代傳承逐漸形成道德自覺,形成積極主動的遵從意識。同樣武德作為習武群體所追求的最高精神境界,雖在各家中說法不同,但其實質皆為對道德的遵守,追求道德情操與道德空間。因此,在理學模式影響下形成世代沿革的道德自覺意識與武德自覺意識具有同源特點。
3.4克己復禮的道德思維與暴力消解
克己復禮是理學的又一大創舉,講求滅私欲以自覺遵守道德規范,在理學家的推崇下,以“克己復禮”為宗旨,自覺遵奉禮儀原則,便成為人的道德實踐的唯一內容[3]。朱熹有言:“為仁者,必有以勝私欲而復于禮,則事皆天理,而本心之德復全于我矣”[4],雖然理學家們將遵守道德規范視為尊崇天理,使理學具備神學化色彩,但其對于追求道德價值取向、凈化道德空間的作用是值得肯定的。武術套路的產生是武術發展過程中一個極具價值意義的事項,將武術中的各種攻防技擊動作經過程式化的編排與組合,既利于練習又便于傳播,加快了武術傳播的速度。但是隨著時代的發展,社會主流意識的變化,武術套路的程式化特征日益顯著,使武術套路中的攻防技擊含義不斷弱化,最終形成了“暴力消解”。這種“暴力消解”融合了人民的審美意識,成為人們對于提高人體藝術、感悟美的享受的藝術化存在方式。“暴力消解”成為中華武術的一大特色,這也是中華武術同國外武技相比的特色之一,國外武技并未脫離實用、真實狀態,而我國大部分武技基本以套路為主要運動形式,這種形式的武術實際就是一種暴力消解的產物。武術不再是以追求兩兩之間的格斗勝負為價值核心取向,而是成為了一種道德教化的工具和手段[5]。因此,由武術套路到暴力消解的過程也是人類追求道德教化的過程。宋朝為當今武術學者視為武術套路真正意義上的開源時期,由于其繁榮強大的經濟背景,市井文化尤為繁盛,為武術套路的傳播與發展提供了良好的時代動因。此時盛極一時的理學統治著整個社會的價值取向,因此理學與武德的影響成為必然。
參考文獻:
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篇5
[關鍵詞]物理學理論 計算機技術 量子計算機
中圖分類號:O4-39 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)27-0198-01
一、近代物理學理論的發展與現代物理學理論
現代物理學的發展即為19世紀至今,是現代物理學理論發展不斷壯大的時期。
當力學,熱力學,統計學,電磁學都發展的很完善時,有“兩個不穩定因素”打破了物理界的當時的境況,推動了物理學的變革。第一個是邁克爾遜-莫雷實驗,即在實驗中沒測到“以太風”,也就是說不存在真正的參考系,光速與光源運動無關,光速各向同性。第二個是黑體輻射實驗,用經典物理學理論無法解釋實驗結果。
20世紀初,愛因斯坦打破了傳統的物理學理論,提出了俠義相對論,徹底了之前牛頓提出的絕對時空觀的理論。十年后又創立了廣義相對論,闡述了萬有引力的實質。
物理學界的第二個穩定因素――黑體輻射實驗,通過普朗克,愛因斯坦,玻爾等一大批物理學家的努力下,量子力學應時誕生了。隨著薛定諤波動方程解釋物質與波的關系,量子力學愈來愈趨于完善。
量子力學與相對論力學在現代物理學理論發展中是不可忽略的偉大成就。這兩個的研究的對象也發生了改變,由低速到高速,宏觀到微觀等,物理學理論也日趨成熟。
二物理學理論是計算機誕生的基礎
物理學作為理論基礎:隨著微積分、力學三大定律、萬有引力定律,經典光學理論的建立,總所周知的一位偉大的物理學家――牛頓的整個力學的體系也完美的呈現于人們眼中。一對天才數學家布爾和德莫根歷經無數次的推演證明,挖掘出了數理邏輯中那閃耀著最亮的光輝――布爾代數:電磁理論則是偉大的物理學家法拉第和麥克斯文創立的!而微觀領域上的量子力學經由多位物理學家――德布羅意、玻爾、愛因斯坦、海森伯、薛定諤建立;還有電子三極管經過無數次實驗也被德弗雷斯發明出來了。
上世紀40年代,200多位的專家研制小組由美國國防部任命的莫奇利和埃克特領導著并且克服了無數困難,兩年中堅持的開發創新,人類第一臺計算機――ENIAC(1946)在賓夕法尼亞大學研制成功!這不僅是第一臺電子管數字積分計算機更是人類文明進步的一大步。
隨著第一臺計算機的成功研制的第二年,一種不僅小而且安全可靠,又不會變熱,結構也什么簡單的晶體管在美國的科學家巴丁等人研制出來。德克薩斯一器和仙童公司也緊跟著飛速發展的科技的步伐,在1953年成功的生產出了首個集成電路。次年,得克薩斯儀器公司首先的宣布他們擁有了集成電路的生產線,這意味著集成電路可以大量的投入生產和使用,然后TRADIC――首臺晶體管計算機誕生了,這個在體積上要小很多的計算機就誕生了。
伴隨著集成電路的出現,第三代計算機則是誕生在60年代中期。同樣是由IBM公司生產出的IBN600系列計算機成為了第三代計算機的代表產品。早一些的INTEL8080CPU的晶體管集成度超過5000管/片,1977年在一個小小的硅片上就可包含幾萬個管子。
隨著時間的推移,以大比例的集成電路當作邏輯元件和存儲器的第四代計算機也向著微型或巨型改。計算機的處理器也由8086不停地在轉化,到了我們熟知的奔騰系列。
不管是計算機的理論基礎還是硬件設施,其實都是以物理學理論為根本的。物理學理論與計算機技術在未來的日子里互相補益,會不斷的推動科學向前飛速發展的。
三、計算機零件應用的物理學理論
液晶屏,一聽名字就可以想象得到它是以液晶材料為基本組件的。實際上液晶屏就是把液晶材料填充于兩塊平行板之間,并且利用電壓來改變其材料內部的分子排列情況,控制遮光與透光以顯示明暗不同,鱗次櫛比的圖案。如果想要顯示彩色的圖案時,只要把帶著三元色的濾光層加入到兩塊平行板之間就可以了。液晶屏的廣泛應用還因為其功耗十分的低,應用電池的電子產品都可以配置液晶屏。由于液晶介于固態與液態之間,那么就可以既體現固態晶體所有的光學特性,還可以表現出液態的流動特性。總結液晶的物理特性可歸納為:粘性、彈性和其極化性。
目前的CPU一般就是包括三個部分:基板、核心、針腳。大家都知道有一種電腦的硬件的組成的基本單位十分的重要,就是晶體管,而CPU的主要的組成也是晶體管。AMD主流CPU內核在早期的Palomino核心和Thoroughbred-B核心的配備,通常采用3750萬個晶體管,而Barton核心使用了5400萬個晶體管,核心Opteron處理器使用多達1.06億個晶體管;。因此,實際上說的CPU核心構成的最基本單位就是晶體管的的芯數,針腳。所說的基板通常是印刷電路板,它承載著核心與針腳。然后該晶體管通過電路連接,成為一個不可或缺的整體,然后可以去分成不同的執行單元,每個單元又可以去處理不同的數據,這樣有秩序的完成每個任務,才會準確而快速,這也是CPU為何擁有如此強大的處理能力的原因。
其實還有很多的零件都運用了大量的物理學理論。下面向大家介紹一下比較先進的計算機――量子計算機。
四、簡介量子計算機
從物理觀點看,計算機是一個物理系統.計算過程是一個物理過程。量子計算機是一個量子力學系統,量子計算過程就是這個量子力學系統內量子態的演化過程。
量子計算機以量子力學建立邏輯體系,與量子計算機有關的量子力學的原理,即量子狀態的主要性質包括:狀態疊加、干涉性、狀態變化、糾纏、不可復制性與不確定性。
量子計算機具有學術價值和產業價值不可估量。對人類的文明,它實際上是一個很大的進步,我認為最主要的方面則是它的工業價值。最直接的應用各種各樣的量子算法,他就可以用于商用化。
可以回想機器在20年前的悲慘境況和現在的春分得意,利用機器學習是很難在工業部門查找數值,因為計算能力的時候真的很爛。然后還要測試幾個月,誰還有時間來調整參數啊。而這兩十年間,計算機體系結構不斷的優化下,機器學習強大了好多倍。想想看,如果我們比今天的計算能力更強大,我們無法想象一個強大的AI強量子任務不是指日可待?而當每家每戶都有一個量子計算機,互聯網將演變成什么形式?總之,商業量子計算機將是未來科技的發動機,就像蒸汽機是工業文明的象征,量子計算機的前景值得我們期待!
我國科技飛速發展的今天,我們不難發現現代生活已經步入了一個電子的天堂,計算機將會發揮它不可估量的價值,而作文計算機技術的支架――物理學理論也在不斷的發展著,這就要求我們在緊跟著的腳步,努力研究,發現問題、認識問題、解決問題,逐漸的將我們國力壯大,2020年全面建成小康社會。
參考文獻
[1] 王炳根.百年物理學發展的回顧與未來的展望[J].南平師專學報. 1997,04:11-14.
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1資料與方法
1.1一般資料
抽取2013年5月至2014年5月我院收治的5例急性纖維素性機化性肺炎患者,對其臨床資料進行回顧性分析。患者年齡45~56(48.26±1.68)歲,臨床表現為發熱、咳嗽、胸悶、氣喘等。
1.2方法
通過對患者進行初步診斷,診斷結果為社區獲得性肺炎,在接受抗生素治療的情況下,患者均表現為無效。進而對患者進行全面檢查,包括體溫、脈搏、呼吸、血壓、心率等。同時對其進行血常規及腎功能檢查。患者入院后出現肺部感染,骨髓增生異常,在此情況下,給予患者卡泊芬凈、更昔洛韋等抗感染治療。但患者仍然高熱不退,且咳嗽、氣喘等癥狀加重,行經皮肺穿刺活檢及病理學檢查,給予糖皮質激素治療。選擇SPSS15.0統計學軟件對臨床數據行統計學分析,計數資料以率(%)表示,采用卡方檢驗,P<0.05為差異有統計學意義。
2結果
患者病理學檢查顯示肺泡腔內存在很多纖維素性滲出物,滲出物呈球狀,無肺泡。對于沒有肺泡的表現,有透明膜形成,相鄰肺泡間存在機化的疏松結締組織,在細支氣管、肺泡管內未形成肉芽,且無明顯的嗜酸粒細胞浸潤,因而被診斷為急性纖維素性機化性肺炎。在糖皮質激素治療后4例患者病情穩定,1例死亡。
3討論
急性纖維素性機化性肺炎是近年來大量研究提出的新概念,其組織學以形成氣腔內纖維素球為主要特征[2],并存在于多種肺損傷中,很容易與其他肺部疾病混淆。臨床中急性纖維素性機化性肺炎屬于一種急性肺損傷現象,病理研究顯示急性纖維素性機化性肺炎的主要臨床特點是有肺泡腔內纖維素等沉積[3],還有機化的疏松結締組織,不存在彌漫性肺泡損傷,通過對典型肺泡進行研究,顯示其肺泡內有透明膜形成[4],沒有較明顯的嗜酸細胞浸潤,且沒有形成肉芽腫。
3.1臨床表現、影像、病理改變
通過對急性纖維素性機化性肺炎患者發病年齡進行調查,顯示急性纖維素性機化性肺炎的發病年齡跨度較大,嬰兒、老年人均可能患有急性纖維素性機化性肺炎[5]。急性纖維素性機化性肺炎的臨床表現主要為呼吸困難、胸悶、氣短等呼吸系統癥狀,很多患者起病較急[6]。在急性纖維素性機化性肺炎的臨床治療過程中,由于部分患者對類固醇及免疫抑制劑反應良好,至今尚未形成統一的臨床治療方案[7]。對于急性患者而言,其會很快發展成為呼吸衰竭,具有較高的病死率,因而需要對這類患者進行機械通氣治療,對于亞急性患者,其病程較長。大量急性纖維素性機化性肺炎的影像學顯示已經累及雙肺,并存在彌漫浸潤性病變,雙肺還表現出彌漫斑片狀實變陰影改變,一般雙側肺底比較多見[8]。部分患者出現單側結節狀實變陰影,很容易將其與結核、腫瘤等混淆。急性纖維素性機化性肺炎組織學特征主要是肺泡腔內沉積大量纖維素,同時形成均質嗜酸性的纖維素球,少數患者的纖維球周邊出現新的纖維組織。
3.2急性纖維素性機化性肺炎的臨床診斷
大量研究強調在急性纖維素性機化性肺炎臨床診斷過程中,大塊活檢肺部組織和纖維球非常重要,但當前臨床中仍然缺乏AFOP的標本代表性取材和組織形態的量化標準。還有報道顯示AFOP的診斷尚未達到共識。另外,相對于支氣管鏡活檢和肺穿刺活檢而言,開胸肺活檢的創傷及風險較大,一般臨床病理診斷以肺活檢組織為主,但對AFOP的臨床診斷具有一定的局限性[9]。AFOP臨床表現不具有特異性,且預后較差,其影像學在表現出雙肺彌漫浸潤病變的同時,還表現出單側實性結節狀陰影,在顯微鏡下可觀察到纖維素球發生改變,且并存膿腫、腫瘤等,研究顯示AFOP還常見于其他疾病,如結締組織病、肺部感染等。AFOP的臨床表現、治療等與急性肺損傷類似。在病理中若發現纖維素球形成的病理發生改變,需要考慮急性纖維素性機化性肺炎。
3.3急性纖維素性機化性肺炎與常見的相關疾病
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初中生正處在由兒童期向少年期過渡的階段,身心正處于發育期,這一時期初中生的主要心理特征是:對新鮮事物充滿好奇,有強烈的參與意識和探索欲望;觀察、感知和記憶能力不斷提高;注意力比較穩定,思維品質得到發展并在學習中發揮重要作用;形象思維占主導地位,抽象思維和辯證思維方式開始產生并逐漸發展;情感豐富,個別學生情緒具有極端化傾向,雖然物理這門以實驗為主的自然科學對初中學生來說是一門新課程,但由于初中生在小學自然常識課和生活經驗中就已經積累了學習物理的大量素材,加之觀察和實驗的學科特點也恰好符合學生活潑、好動、新奇的性格特征,所以只要引導得當,就能激發他們的學習興趣,這對于提高教學效果十分有利,但在另一方面,由于初中生的心理素質尚不成熟,認知能力有限,自控能力不強,容易受外部因素影響導致精力分散影響學習;注意力不持久,容易分心,影響學習效果;初中生習慣于感性認識和形象思維,理性認識和抽象思維能力較差,辯證思維方式尚未得到很好的發展,而物理概念和規律都是在觀察實驗的基礎上,對事實進行總結歸納,分析綜合,抽象概括得到的,這些恰恰是他們在心理素質上的薄弱環節;意志力薄弱,缺乏學習的堅韌性,往往不能正確對待學習中出現的問題,稍受挫折便止步不前,久而久之便會對學習產生畏難情緒,影響學習,針對這種狀況,教師應注意聯系物理課的學科特點,向學生傳授知識的同時培養學生良好的心理素質,從而提高教學效果。
1 注重教學藝術,激活學生個性心理要素
“親其師而信其道”,在初中生眼里,平易近人、幽默風趣,具有親和力和感染力的老師很容易使學生產生情感上的共鳴,這種情感必將轉化成學生求知的動力從而激發他們的學習興趣和求知欲望,同時這種無形的力量還將有效促進學生消除師生間的心理隔閡,克服學習畏難情緒,這就要求教師應具備飽滿的教學激情,性格開朗,幽默風趣,擁有扎實的教學功底和淵博的學識,主動與學生交流并取得學生信任,建立和諧融洽的師生關系,將學生的心理調整到最佳狀態,保證學習順利進行。
設計形式新穎、靈活多樣的新課導入方式,讓學生在聽故事,做實驗,玩游戲,搶答賽等這些輕松愉快的情境中不由自主地進入學習狀態,使他們切實感受到物理課的趣味性,消除學習物理的緊張和畏難情緒,例如,用“充氣球”這個簡單的實驗引入《大氣壓》這節課的教學就能使習慣于感性思維的學生產生切身的體會,滿足其好奇、求知的心理特點;聯系影響導體電阻大小的因素,將《減少輸電線上電能損失》的方案設計成搶答題,讓學生運用所學知識聯系實際,自行探究分析確定最佳方案,說服力更強,同時學生利用所學知識解決實際問題的能力也得到了鍛煉。
突出直觀教學,在不違背科學性原則的情況下,盡量將嚴密、深奧的物理知識用生動形象的形式展現出來,有效降低學生理解知識的難度,例如,用“鐮刀割小麥”來比喻導體在磁場中切割磁感線運動,用形象思維的優勢來彌補抽象思維在理解上的不足,從而提高教學效果,巧妙利用多媒體教學手段,將教學信息生動形象地展現在學生面前,讓學生在輕松愉快的環境中學習。
善于將學生在學習中存在的問題當成教學資源進行有效開發,創造性地開展教學,受認知水平和能力制約,初次學習物理的學生往往錯誤百出(例如,將物理概念和規律與生活經驗相混淆,解題不代公式和單位,用數學方式對待物理公式等),經常是“上課一講就會,下課一做就錯”,面對失敗,不少學生又不能正確對待從而產生沮喪、畏懼、厭惡心理,影響教學效果,對此,教師應采取有效措施引導學生在剖析錯誤成因的過程中加深對知識的理解,提升認知水平,教給學習方法,培養分析解決問題的能力,磨煉其意志的堅韌性和情緒的穩定性,久而久之,中學生活躍的心理因素一旦被激活并釋放出來,對于教學效果的提高大有益處。
2 突出學科特點,培養學生良好的心理品質
物理實驗以其鮮明生動有趣的特點,對學生具有無可替代的興趣誘發力,教師應充分發揮演示實驗在教學中的重要作用,在課前進行充分準備,反復操作,確保萬無一失,成功、精彩的演示實驗不僅可以使整個教學過程生動活潑,注意力集中,對物理現象獲得深刻的印象,還可以使學生對實驗中出現的聲音、發光、顏色以及氣味等現象牢記不忘,引起濃厚的學習興趣,例如,在學習《慣性現象》時觀察被打擊象棋子演示慣性現象;學習《光的折射》時用水和平面鏡演示彩虹現象;學習《電荷》時用手捋塑料繩絲使其分開成“花束”等,這些都可以加深學生的感性認識,激發學生的學習興趣,對于學生分組實驗,教學中一定要注意突出學生的主體地位,將學生的主動性和創造性充分體現在“收集資料一處理信息一分析探究一儀器選擇一制定方案一實驗操作一交流反思一歸納總結”的全過程當中,從實驗的準備到結束,讓學生一直處于動手參與和積極思考狀態:“用什么原料?選什么儀器?怎樣組裝?……”等一系列問題,最后歸納總結,充分發揮學生的積極主動性,鍛煉他們分析解決問題和實踐創新能力,避免將分組實驗做成教師在臺上講操作步驟學生在臺下按步驟操做的模仿式實驗,在實驗課教學中教師應引導學生規范操作,避免機械操作,注意把實驗課的意義和價值通過學生手腦并用最大限度地體現出來,鼓勵學生在不違反操作規程基礎上有所創新,使他們從害怕實驗到學會實驗再到喜歡實驗,在學習知識掌握技能的同時,思維能力、意志和情感都得到鍛煉以及良好的思想品德也能得到培養。
教師還應注意經常利用身邊現成的材料自制簡便易行、效果明顯的教具進行演示實驗,在提高教學效果的同時使學生進一步體會到物理實驗的魅力,教師的這種做法還可以潛移默化,對學生產生一定的影響,有助于培養他們的動手能力,教師還可以聯系生活實際,適當給學生布置一些小制作、小發明、小創造形式的課外實驗,成立物理興趣小組,定期開展豐富多彩的科技活動,這些實實在在,學生親自動手參與的學習形式可以有效開發學生心理特征的積極因素,從而調動學習積極性,開發智力,培養動手創新能力。
3 培養思維能力,塑造學生健全的心理素質
培養學生的思維能力也是物理教學的重要任務之一,學生只有按照物理課自身的特點進行思維活動,才能提高思維的品格并養成良好的思維品質,從而提高知識的理解、掌握和運用能力,
首先,在教學中要有意識地培養學生養成良好的思維品質,教學內容就是很好的素材,例如,學習《噪聲的危害和防治》之后,讓學生搜集關于《噪聲的利用》的資料,使他們認識到:噪聲在對社會造成危害的同時,還可以通過技術創新造福人類,據此培養學生看待問題一分為二的辯證思維能力;借助于復習小結課,引導學生從一個中心概念或規律出發將相關知識點串聯起來使之結構化的輻射式復習法鍛煉發散思維的能力;將相關知識點聯系起來進行分析比較,,在加深理解的過程中培養創造性思維能力等,
其次,可以結合物理教學實際有目的地將物理學思維的一些具體方法結合典型知識的教給學生,引導學生利用典型方法分析典型問題的過程中培養學生的思維能力,形成良好的思維品質,例如,通過現象看本質的觀察法、利用形象的事例來學習抽象概念的類比法、對相關知識點的分析比較法、對實驗現象進行歸納、概括、推理進而上升為理論的總結歸納法等等都是很好的素材,
同時,教師還要注意言傳身教,在傳授知識的同時,向學生展示自己的思維過程,講明自己分析問題所采用的思維方法,使學生在掌握知識的同時也掌握一定的思維方法,發展思維能力,提高認知水平,從而培養學生看待問題的準確性、客觀性和全面性,
篇8
一、教學藝術可以激發學生的求知欲
夸美紐斯認為,教育者的藝術表現在使學生能夠透徹地、迅速地、愉快地學習知識技能.物理教學的主要目的就是要使學生渴望獲得和不斷追求真理,并帶著強烈的求知欲去探索和認識客觀世界,所以物理教學藝術的作用,在于能夠點燃學生思維的火花,激發學生的求知欲望.
1.巧妙設計物理情境,激發學生的學習興趣“學起于思,思起于疑”.學生的學習欲望都是由一個個“是什么”、“為什么”點燃的,學生發出“是什么”的疑問是因為學生不知道,而“為什么”則是因為學生察覺自己所知竟然有誤.我們可以根據這兩點精心設置物理情境.例如,在講“力的作用是相互的”時,教師可介紹一個生活中的情境:用課件展示一幅漁民拿著槳在水中劃船的圖片,問:如果這個漁民不劃船,船會不會運動?學生回答:不會.再問:是誰給了這條船一個力,使這條船運動?大部分學生認為是漁民.這時給出正確答案:水.學生發現答案跟自己的猜測不符,很快集中起注意力,用期盼的眼光望著老師.這為分析得出“力的作用是相互的”這一結論創造良好的認知起點.這樣,學生不僅滿足了自己的好奇心,而且獲得了知識.這就是藝術的效果.
2.指引學生“探索實驗”,體會學習的樂趣書中的知識,是科學家早已發現、已形成定論的知識,學生的學習過程以自己的認知為基礎、有選擇地吸收外部輸入的各種信息,教學的藝術就在于找準學生心理狀態的“固有頻率”,使教學信息收發達到同步,激起學生情感的“共鳴”.同時,物理知識的傳授應是一個學生自己思考的探索過程,從這一意義上看,學習活動不僅是由認知和情感共同參與的過程,也是一個知識“再發現”或“重新發現”的過程.“實驗探索”讓學生像科學家那樣去探索和求證知識,不僅可以深化學習興趣,而且培養學生的科學品質.在這一過程中,教師應處于主導地位,設計好合理的教學程序,引導學生去探索知識,學生是探索知識的主體,教師應讓學生動眼、動手、動腦、動口積極主動、生動活潑地學習.
二、教學藝術能夠促進學生發展
物理教學必須根據物理學科的特點為完成教育培養目標作出貢獻,應致力于促進學生的全面發展,培養學生終生學習的能力和創造力.在教學過程中如何促進學生的可持續發展?這體現著教師的藝術水平.
1.促進學生積極思維采取傳統的教學方法,只能使教學處于教師“給”與學生“收”的單調局面,學生在物理的學習中永遠處于被動的地位,這對促進學生的健康發展毫無裨益.要想促進學生的發展,培養學生的能力,使學生的大腦積極主動地思維起來,就要求我們在教學中要善于設計一些讓學生”跳一跳能吃到果子”的問題,讓學生思維,可以通過設計實驗情境、故事情境、習題情境、漫畫情境等,激發學生的思維,幫助學生獲取物理知識.
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一、明確的項目主題
開展項目學習,需要明確項目的主題,只有在明確主題的引導之下來進行開展接下來的項目。在確定項目主題的時候,需要根據實際教學條件來進行確定。如果學校里面的物理實驗設施比較法豐富,比如有各種電路器材、電磁感應模擬器材等,就可以在實驗室里面來進行項目實施。如果學校的物理實驗器材比較有限的話,教師就可以將項目和生活實際聯系起來,比如讓學生對“光現象”、“物質的三態變化”來進行探究。同時教師確定的項目主體還需要和生活中的熱點問題結合起來,這樣學生在項目探究過程中就能夠感受到物理知識的實用性。比如在現實生活中,許多同學都喜歡游泳,在游泳的時候學生就會感受到一種向上的力,經過學習以后學生就會了解這種力叫做“浮力”。學生學習結束之后許多學生對浮力的理解還不透徹,因此教師就可以讓學生來進行有關“浮力”的項目探究學習,讓學生通過該項目來了解“為什么鐵制的船會漂浮在海面上?”而“一旦船內部進水以后船很快就會沉入海底”,教師還可以給學生放映有關“泰坦尼克號”沉船時候的視頻,這樣就會激發起來學生的探究興趣。學生之間通過小組項目合作,分別將泡沫塑料、石塊放入有水的臉盆中,觀察實驗現象,探究物體密度和漂浮物密度之間的關系。經過這樣項目探究過程,學生就掌握了這部分的知識點。
二、有效的項目實施
在確定好項目主題以后,還需要對項目的實施過程進行合理的設計。在確定項目實施過程的時候,主要是通過討論的形式來完成,在討論中就需要明確小組中每個人的責任,并且對每一步驟的可行性進行分析,對于合理的意見進行肯定,而對于不合理的意見就需要重新進行商量確定。通過對項目實施過程進行明確,還能夠保證實施過程的順利進行。比如在進行“物態變化”這部分內容學習的時候,物質三態的變化主要有三組實驗,因此在進行實驗的時候就需要分組來開展。因此就需要明確小組中不同同學的任務,有的同學來對水的蒸發過程進行實驗來探究液體和氣體的轉化過程,有的同學對冰塊的融化過程進行實驗來探究固態和液態的轉化過程,有的學生對碘固體的加熱過程進行實驗來探究氣態和固態的轉化過程,通過這三組實驗學生就能對“物態變化”有全面的了解,在進行有關物態變化的問題思考的時候也能夠結合這三個項目實驗來進行思考。再比如在學習“電路的連接方式”這部分內容的時候,在進行項目設計的時候,小組內有的同學來進行并聯實驗,而有的同學來進行串聯實驗,然后通過兩組實驗來對小燈泡的亮度來進行觀察。通過對現象的觀察,學生就對串聯和并聯的區別有了直觀的體現,然后將理論知識結合起來,學生就能夠對這部分內容完全掌握。
三、多元化的項目評價
在開展項目學習的時候,教師還需要注重評價的過程。項目學習不同于一般的學習過程,因此在進行評價的時候,也應該形成其多元化的評價機制。在對項目學習進行評價的時候,需要進行階段性的評價,評價過程更加注重對學生的綜合能力的評價,而不是只對學生的知識掌握水平進行評價。這就要求學生在開展項目的時候能夠隨時做好記錄,然后定期進行總結,在階段性總結過程中學生就能夠了解項目進展中還存在著哪些問題,然后就能夠進行相應的改正。在項目完成的時候,需要學生做出總結性的報告,然后在班級面前進行展示,在進行評價的時候,采用學生自評、學生互評以及教師總評的方式,讓學生也參與到評價的過程中,這樣學生對自己的項目進展就有全面的了解,在下次開展項目的時候就能夠進行相應的改進。
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一、研究對象與方法
(一)研究對象選自第二軍醫大學2008級、2009級、2010級臨床醫學本科二年級學習物理診斷學的學生133人,其中男生73人,女生60人,男女比例為1.22∶1,他們的學習內容和要求以及帶教教師均相同,試題均抽自同一題庫。(二)測試方法以本年度期末物理診斷學考試成績來評價教學效果,物理診斷學期末考試共分為問診病歷書寫考試、聽診考試、錄像考試、手法考試、筆試5個部分,其中筆試成績占60%,其他各部分分別占10%,通過加權獲得總成績。分別計算出各組的平均數、標準差,最后統計分析結果。(三)統計分析數據采用均數±標準差(±s)來表示,運用SPSS17.0統計軟件對數據進行分析,組內比較采用兩獨立樣本的t檢驗,組間采用單因素方差分析檢驗。
二、結果
結果顯示,女生在成績的各項構成及總分均高于男生,且有顯著的統計學差異(見表1)。其中各年級女生筆試成績及總分均顯著高于男生,此外2008級女生手法考試成績顯著高于男生,病歷考試、聽診考試、錄像考試成績較男生高,但無統計學差異(見表2)。2009級女生錄像成績顯著高于男生,病歷考試、聽診考試、手法考試較男生高,但無統計學差異(見表3)。2010級女生在成績的各項構成及總分均高于男生,且有顯著的統計學差異(見表4)。
三、討論
在物理診斷學的教學過程中,第二軍醫大學內科教研室發現男女生學習成績有著顯著的差異,尤其是在筆試成績和總分上女生顯著高于男生,這可能與男性女性在生理上、心理上、思維方式上等有著巨大的區別有關。[1]首先研究表明,左、右大腦半球功能存在不對稱性,也存在性別差異,女性比較擅長形象和記憶性思維,而男性比較擅長邏輯和創造性思維。[2]物理診斷學既是一門形象科學,也是一門邏輯科學,目前醫學教育主要是灌輸記憶性知識為主的教學方式,女性在記憶方面的優勢就被無形中的擴大,這是女生在筆試成績和總分上優于男生的原因之一。其次在于男女生的學習動機不同,學習勤奮程度不同,在目前的應試教育下,男生缺乏學習的興趣,學習自主性不高,學習不夠勤奮,而且軍校中女生少,在軍校中處于弱勢,對未來職業發展和工作分配存在憂慮,希望通過自身努力改變命運,學習動機比較強,學習勤奮[3][4][5],自然男女生在學習成績上存在顯著的差異。原因之三在于教學模式比較單一,主要是教師說教為主,而研究顯示大部分女性傾向于接受單一的教學模式,如視覺、聽覺、讀寫等的方式來學習,而大多數的男性則傾向于接受多種方式聯合的教學模式[6],這也就決定了男生在學習過程中的弱勢。原因之四在于男女教師比例失衡,男女教師在教學風格上有著非常顯著的性別差異,男教師授課更有激情,更能夠調動起學生的學習熱情,尤其是男生的學習興趣,而目前物理診斷學教師主要以女性為主,很難樹立性別模仿的榜樣,這種以女性教師為主的教育將會越來越適應女生的學習,而加劇男生的性別弱勢程度。[3][7]基于以上四點原因,在物理診斷學的教學過程中,首先,應增強教師自身的性別教育意識。教師上崗前學習性別教育的課程,了解男女生的身心差異,能適度的引導、調節和干預教育中存在性別不公平。其次,改革教學方式,在授課的過程中不能一味的灌輸知識,要在重視感官刺激的基礎上,重視學生邏輯思維能力的培養。第三,考核形式多樣化,考核成績時不能單純以筆試來評價學習效果,而應該增加解決實際問題的考核,考核項目也應該有具體的評分細則,方能體現出學生的實際處理能力、創新能力等,也體現了對于性別差異的尊重。[1]當然,本研究也有一定的局限性,因為軍校女生少,所以納入本研究的學生例數較少,存在以偏概全的可能,但是本研究也在一定程度上反映出高等教育中男女生性別差異。
四、結論