虚拟仿真联合问题导向的项目驱动教学在放射物理与辐射防护课程教学改革中的应用研究

doi:10.16150/j.1671-2870.2026.01.016

摘要/Abstract

摘要： 传统的放射物理与辐射防护课程教学以知识讲授为主，存在理论与实践衔接不足、实验课实践环节受设备与场地限制、学生科研思维训练机会不足等问题。本教研团队以我校2023级医学影像技术专业学生（n=38）为研究对象（研究组），采用虚拟仿真联合问题导向的项目驱动混合式教学，同时选择采用传统教学的2022级医学影像技术专业学生（n=32）做为对照（对照组）。在教学开始前，先采用问卷调查形式，了解2组学生对该课程的需求；在完成教学后，再次采用问卷调查形式调查2组学生的满意度，结合学生的课程考核成绩（过程性评定、终结性评定及能力维度折算得分）来评价2组的教学效果。结果显示，与对照组相比，研究组过程性评定得分更高[（44.44±1.58）分比（43.69±1.44）分，P=0.043]，折算总成绩提高[（79.51±7.33）分比（76.34±4.88）分，P=0.034]；能力维度中，基础知识与科研思维得分升高（P=0.022、0.011），实践能力有提高趋势（P=0.098）。分析调查问卷后发现，在教学需求方面，学生对辐射探测、防护与剂量计算等实践技能及科研思维培养需求突出；在课程满意度方面，研究组在课堂讲授清晰度、课堂互动、训练机会、剂量计算/参数优化能力提升及科研思维提升等方面满意度分布优于对照组（P<0.05）。该结果提示，采用虚拟仿真联合问题导向的项目驱动的混合式教学可提升学生对放射物理与辐射防护课程的学习体验，促进课程过程性表现与学生科研思维相关能力发展。

关键词: 放射物理与辐射防护, 虚拟仿真, 问题导向, 项目驱动, 实践能力, 科研思维

中图分类号:

G641
R445

刘丹丹, 牛延涛, 康天良, 刘云福, 郭森林, 韩文静, 张永县. 虚拟仿真联合问题导向的项目驱动教学在放射物理与辐射防护课程教学改革中的应用研究[J]. 诊断学理论与实践, 2026, 25(01): 105-111.

LIU Dandan, NIU Yantao, KANG Tianliang, LIU Yunfu, GUO Senlin, HAN Wenjing, ZHANG Yongxian. Application of virtual simulation combined with problem-oriented project-driven teaching in the teaching reform of radiation physics and protection course[J]. Journal of Diagnostics Concepts & Practice, 2026, 25(01): 105-111.

图/表 11

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参考文献 16

[1]	顾丹丹, 钮晓音, 郭晓奎, 等. “新医科”内涵建设及实施路径的思考[J]. 中国高等医学教育, 2018(8):17-18.
	GU D D, NIU X Y, GUO X K, et al. Defining and develo-ping a road map for “New College of Medicine”[J]. Chin J Med Educ, 2018(8):17-18.
[2]	刘金炽, 朱栗琼, 招礼军, 等. 新医科背景下地方医学院校创新创业人才培养模式探索[J]. 卫生职业教育, 2025, 43(7):13-16.
	LIU J C, ZHU L Q, ZHAO L J, et al. Exploration of Innovative and Entrepreneurial Personnel Training Model in Local Medical Colleges under the Background of New Medicine[J]. Health Vocational Educ, 2025, 43(7):13-16.
[3]	钟京谕, 星月, 胡扬帆, 等. 加拿大放射科专科医师培训体系的解读和启示[J]. 中华医学教育探索杂志, 2024, 23(9): 1210-1216.
	ZHONG J Y, XING Y, HU Y F, et al. Interpretation and implications of the Canadian radiology specialist training system[J]. Chin J Med Educ Res, 2024, 23(9): 1210-1216.
[4]	乔静, 李珂, 齐建光. 基于CiteSpace的国内外医学模拟教育研究热点与发展趋势的比较及可视化分析[J]. 中华医学教育探索杂志, 2024, 23(12): 1641-1648.
	QIAO J, LI K, QI J G. Comparative and visualized analysis of research hotspots and trends of medical simulation education at home and abroad based on CiteSpace[J]. Chin J Med Educ Res, 2024, 23(12): 1641-1648.
[5]	李迅茹. 明确专业培养目标精选教学大纲内容--谈高职医学影像技术专业"放射物理与防护"课程教学大纲的制订[J]. 卫生职业教育, 2005, 23(2):6-7.
	LI X R. Clarifying professional training objectives and selecting teaching outline content: discussing the formulation of the teaching outline for the “radiological physics and radiation protection” course in higher vocational medical imaging technology programs[J]. Health Vocational Educ, 2005, 23(2):6-7.
[6]	陈岚芬, 刘金刚, 龙金凤, 等. 新医科背景下医学影像技术专业实践教学改革探索[J]. 继续医学教育, 2023, 37(12):5-8.
	CHEN L F, LIU J G, LONG J F, et al. Exploration of practical teaching reform in medical imaging technology under the new medical education background[J]. Contin Med Educ, 2023, 37(12):5-8.
[7]	孔庆聪, 郭媛, 阳维丽, 等. “新医科”背景下多元化教学模式在《影像诊断学》中的应用[J]. 中国继续医学教育, 2025, 17(7):1-4.
	KONG Q C, GUO Y, YANG W L, et al. Application of diversified teaching models in ‘Imaging Diagnosis’ under the ‘New Medical Education’ background[J]. Chin Contin Med Educ, 2025, 17(7):1-4
[8]	汪向海, 邢敏, 潘贤慧. 新医科背景下内科学教学案例库联合虚拟仿真教学在呼吸内科规培教学中的应用[J]. 右江民族医学院学报, 2024, 46(6):1002-1004,1008.
	WANG X H, XING M, PAN X H. Application of combined clinical case library and virtual simulation teaching in respiratory medicine training under the “New Medical Education” background[J]. J Youjiang Med Univ National, 2024, 46(6):1002-1004,1008.
[9]	韩文静, 董建鑫, 周辰, 等. 人工智能背景下医学影像技术专业线性代数课程教学改革与实践[J]. 数理医药学杂志, 2024, 37(10): 799-805.
	HAN W J, DONG J X, ZHOU C, et al. Teaching reform and practice of the linear algebra course for medical ima-ging technology major under the background of artificial intelligence[J]. J Mathematical Med, 2024, 37(10):799-805.
[10]	王晓霞, 刘红林, 刘志荣, 等. 以提高临床和科研能力为导向的生物化学教学改革探索医学课程形成性评价指标体系构建研究[J]. 基础医学教育, 2023, 25(4):297-301.
	WANG X X, LIU H L, LIU Z R, et al. Exploration of biochemistry teaching reform oriented towards enhancing clinical and research abilities: a study on the construction of formative evaluation index system for medical courses[J]. Basic Med Educ, 2023, 25(4):297-301.
[11]	葛海涛, 巩萍, 单翔, 等. 《医学图像处理》课程思政案例库的建设与实践[J]. 中国继续医学教育, 2024, 16(13):1-5.
	GE H T, GONG P, SHAN X, et al. Construction and practice of curriculum ideology and politics case library for medical image processing[J]. Chin Contin Med Educ, 2024, 16(13):1-5.
[12]	赵树华, 王华伟. 医学遗传学教学案例库建设实践[J]. 基础医学教育, 2024, 26(1):1-6.
	ZHAO S H, WANG H W. Practice on the construction of teaching case library for medical genetics[J]. Basic Med Educ, 2024, 26(1):1-6.
[13]	许国莹, 刘家秀. 专业课程教学质量评价体系的构建-基于医学检验技术专业实践[J]. 中国医学教育技术, 2015(2):229-232.
	XU G Y, LIU J X. Constructing the quality evaluation system of specialized course teaching:Based on laboratory medical technology professional practice[J]. Chin Med Educ Technol, 2015(2):229-232.
[14]	王也飞, 徐子真, 丁磊, 等. “临床血液学和血液学检验”教学改革的实践探究[J]. 诊断学理论与实践, 2022, 21(5):659-662.
	WANG Y F, XU Z Z, DING L, et al. Practice and exploration on teaching reform of "Clinical Hematology and Hematology Examination"[J]. J Diagn Concepts & Pract, 2022, 21(5):659-662.
[15]	赵伟, 张倩, 罗建川, 等. 以国家虚拟仿真实验教学金课为特色的生物医学实验室安全教育体系建设与应用[J]. 诊断学理论与实践, 2024, 23(3):341-346.
	ZHAO W, ZHANG Q, LUO J C, et al. Construction and application of safety education system for biomedical laboratories featured by national virtual simulation experimental teaching golden courses[J]. J Diagn Concepts & Pract, 2024, 23(3):341-346.
[16]	高畅言, 孔炜伟, 谢丽, 等. 多模态图像融合系统联合比较影像学在肿瘤放疗住院医师教学中的应用[J]. 中华医学教育探索杂志, 2025, 24(12): 1676-1685.
	GAO C Y, KONG W W, XIE L, et al. The application of multimodal image fusion system combined with comparative imaging in teaching radiotherapy residents[J]. Chin J Med Educ Res, 2025, 24(12): 1676-1685.

评价环节	权重(%)	主要考核内容	对应能力维度
课堂学习成绩	10	案例讨论参与、课堂提问	基础知识、科研思维
考勤	-	出勤与课堂纪律（作为过程性评价基本要求，成绩单未单列考勤分）	学习投入
实验成绩	20	虚拟仿真实训与实体操作：防护用品选择与摆位、剂量测量/计算、实验报告	实践能力、科研思维
过程性考核	20	随堂测验、课后作业、小组项目报告：放射物理基础的重点知识点，辐射防护方案设计或剂量优化研究进展撰写	基础知识、实践能力、科研思维
闭卷考试	50	情境化案例题、参数分析与防护优化、剂量学计算与方案设计	基础知识、实践能力、科研思维

维度	条目	赞同率(%)
课程目标	希望掌握辐射探测、防护及剂量计算等核心技能	82.5
课程目标	强调剂量计算的实用性	92.5
课程目标	重视理论在临床/岗位中的应用能力	95.0
课程目标	希望培养科研思维	82.5
教学方式	认为虚拟仿真技术可提供真实操作环境	92.5
教学方式	认为虚拟仿真是学习防护技能的重要途径	72.5
教学方式	偏好传统课堂与案例分析相结合的模式	80.0
知识应用	认为课程知识在影像技术岗位中得到广泛应用	77.5
知识应用	认为防护知识对日常生活安全至关重要	72.5

项目	2023级			2022级			Z值	P值
项目	满意	基本满意	不满意	满意	基本满意	不满意	Z值	P值
课程目标与考核要求清晰	35(92.11)	3(7.89)	0(0.00)	27(84.38)	4(12.50)	1(3.12)	1.03	0.305
课堂讲授/演示条理清晰、重点突出	37(97.37)	1(2.63)	0(0.00)	26(81.25)	5(15.62)	1(3.12)	2.22	0.026
课堂互动（提问/讨论/案例）有助于理解与应用	35(92.11)	2(5.26)	1(2.63)	23(71.88)	7(21.88)	2(6.25)	2.18	0.029
练习与训练机会充分（如剂量计算、防护要点、操作流程）	33(86.84)	4(10.53)	1(2.63)	20(62.50)	10(31.25)	2(6.25)	2.31	0.021
教师答疑与反馈及时、具有指导性	33(86.84)	5(13.16)	0(0.00)	23(71.88)	5(15.62)	4(12.50)	1.70	0.089
剂量计算与参数优化能力提升	33(86.84)	5(13.16)	0(0.00)	21(65.62)	9(28.12)	2(6.25)	2.16	0.031
辐射防护策略选择与应用能力提升	34(89.47)	4(10.53)	0(0.00)	24(75.00)	4(12.50)	4(12.50)	1.72	0.086
发现问题与逻辑分析/批判性思维能力提升（科研思维）	35(92.11)	3(7.89)	0(0.00)	22(68.75)	7(21.88)	3(9.38)	2.55	0.011
自主学习能力提升	36(94.74)	2(5.26)	0(0.00)	27(84.38)	3(9.38)	2(6.25)	1.46	0.144
课程整体学习体验满意	32(84.21)	6(15.79)	0(0.00)	25(78.12)	4(12.50)	3(9.38)	0.79	0.428

项目	2023级
项目	满意	基本满意	不满意
线上资源（课件/视频/题库等）获取便捷、质量满意	36(94.74)	2(5.26)	0(0.00)
线上与线下衔接顺畅，能促进课前预习与课后巩固	33(86.84)	4(10.53)	1(2.63)
虚拟仿真场景/流程贴近真实工作	32(84.21)	6(15.79)	0(0.00)
虚拟仿真有助于掌握防护流程与关键操作要点	32(84.21)	5(13.16)	1(2.63)
虚拟仿真有助于理解参数变化与剂量影响	35(92.11)	3(7.89)	0(0.00)
系统反馈（提示/纠错）对改进学习有帮助	33(86.84)	3(7.89)	2(5.26)
愿意在后续学习中继续使用虚拟仿真/混合式学习方式	35(92.11)	3(7.89)	0(0.00)

指标	2023级	2022级	差值	t	P	d
课堂成绩(10%)	86.56±3.11	80.98±0.44	5.58	10.94	<0.001	2.41
过程性考核(20%)	85.92±5.80	81.89±6.05	4.03	2.83	0.006	0.68
实验成绩(20%)	92.98±2.12	96.07±4.29	-3.09	-3.71	<0.001	-0.94
闭卷考试(50%)	70.16±12.85	65.30±8.87	4.86	1.86	0.067	0.43
总成绩	79.51±7.33	76.34±4.88	3.18	2.16	0.034	0.50