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各課程(新版)

普通物理學 課程

普通物理學 課程      
Calculus

授課學期

1年級下學期

學分

必修,2學分

課程目標

本課程旨在協助醫學系學生理解自然界中力學、熱學、波動與電磁現象的基本原理,並應用物理模型解析臨床與生物醫學系統的運作機制。課程強調以微積分為工具,建構物理現象的數學描述,進一步培養學生跨領域推理、邏輯分析與數值估算的能力。

課程結合理論講授與臨床應用案例,學生將能:
掌握力學與能量守恆等基本概念,以解釋人體運動、呼吸與循環系統的物理特性。
運用微積分知識推導並分析生理過程中的變化率與累積量,如血流壓力梯度、藥物擴散速率等。
理解電磁學基本原理及其在醫學診斷與治療中的應用,如心電圖(ECG)、MRI 成像、神經傳導等。
建構跨域思維模型,將數學與物理知識整合於臨床醫學場景中,如氣體交換、體液流動、醫學影像與電刺激治療等。
提升分析與解決問題能力,為後續課程(如生理學、影像醫學、生物醫學工程)奠定基礎。

課程內容

週數 授課主題與內容
第一周 古典力學與骨科之應用
第二周 材料的彈性性質在醫學的應用
第三周 力學波與醫用超音波原理(上)
第四周 力學波與醫用超音波原理(下)
第五周 光的反射、折射與醫用內視鏡技術
第六周 呼吸系統動力學-氣體動力論
第七周 循環系統動力學-流體力學
第八周 光子與物質三個效應與X光機與PET正電子放射斷層攝影技術探討(上)
第九周 期中考
第十周 光子與物質三個效應與X光機與PET正電子放射斷層攝影技術探討(下)
第十一周 電力與電場
第十二周 電位、電容及電流、電路在醫學上之應用(心電圖原理、心律調節器)(上)
第十三周 電位、電容及電流、電路在醫學上之應用(心電圖原理、心律調節器)(下)
第十四周 交流電與醫學應用(電療及電刀技術探討)
第十五周 電磁場與醫用迴旋加速器
第十六周 電磁場與MRI磁振攝影技術原理(上)
第十七周 電磁場與MRI磁振攝影技術原理(下)
第十八周 期末考

課程簡介

本課程旨在為醫學系學生建立堅實的普通物理學基礎,內容涵蓋力學、熱學、電磁學、波動與光學等基本領域,並延伸至醫學影像與臨床儀器等應用情境,如超音波、MRI、PET、電刀與放射線治療原理等,協助學生理解物理概念如何轉化為實際醫療技術。本課程重視理論與實務結合,透過定量分析與邏輯推理強化學生的科學素養,奠定其日後臨床判斷、影像解讀與智慧醫療應用的基礎。
教學方式採「講授與探究學習」並行,配合模擬題演練與醫學案例導入,培養學生跨域整合、問題解決與自我學習能力,並透過分階段之考試與回饋機制,強化核心概念理解與應用能力。

與核心能力之關聯性

【授課內容】
在教學設計上,本課程融合理論、實作與臨床導向的內容規劃,全面提升學生跨領域整合與科學應用能力。
第一階段(第1~4週):教授向量、運動學與牛頓運動定律,透過生理運動分析與器官受力探討,培養學生邏輯推理與自我學習能力,對應【修己】與【科學】核心能力。
第二階段(第5~8週):涵蓋能量、功與功率、熱力學與流體力學,導入血流動力與呼吸系統等臨床應用,強化學生【醫學科學知識】與【智慧醫療能力】,同時訓練【職能工作能力】與【學習成長能力】。
第三階段(第9~13週):講授電學、磁學與波動光學,連結心電圖(ECG)、神經傳導與超音波影像原理,進一步發展學生【智慧醫療能力】、【病人照護能力】與【軍陣醫學能力】。
第四階段(第14~17週):探討核物理、放射性與醫學影像原理,如MRI、PET與X光,並引導學生討論醫學倫理與安全規範,強化【醫師專業素養】、【倫理】與【醫學科學知識】的整合與實踐。
整體課程強調將物理學原理實際應用於臨床設備與現象,透過實際案例激發學生的問題解決、跨領域整合與倫理判斷能力,為未來臨床學習與醫療決策奠定基礎。


【評量方式】
本課程採兩次大型考試進行階段性學習評量,包含期中考(占50%)與期末考(占50%),以評估學生在不同物理主題下的理解與應用能力,並對應核心能力之培養。

期中考:涵蓋力學、熱學與流體力學等基礎內容,強調運動分析、能量轉換與生理流體動力學在醫學情境中的應用。此階段評量學生對【科學】素養與【醫學科學知識】的掌握,同時考驗其【修己】(自我學習能力)與【職能工作能力】。

期末考:內容包括電磁學、波動與光學、核物理與醫學影像原理,特別著重於醫學儀器(如MRI、PET、X光)與放射線安全的理解與應用。此階段進一步強化學生的【智慧醫療能力】與【病人照護能力】,並引導學生思考【醫師專業素養】與【倫理】問題,尤其在影像判讀與放射劑量管理等臨床決策場景中。
整體評量設計結合理論與臨床應用,強調跨領域整合與問題導向學習,協助學生建立從物理概念延伸至醫學判斷的邏輯橋樑,為未來臨床與研究實務打下堅實基礎。

授課方式

老師授課

成績評量

期中考(50%)與期末考(50%)

主要教科書或資料

Physics in Biology and Medicine 6th Edition, Paul Davidovits,2024.
教具: 單槍投影機、電腦

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  • 更新日期:2025-10-02